固废 复习题+答案

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1、固体废物处理与利用 复习题答案一.填空（选择）题1固体废物对水体污染的主要途经有直接排入、随地表径流进入、随渗透水进入地下水 。2固体废物对环境的污染危害表现为侵占土地、污染土壤、污染大气、污染水体四个方面。3市政固体废物主要收集方式有分类收集和混合收集两种类型。4控制固体废物污染的技术政策是资源化、减量化、无害化。5固体废物一般分为工矿业废物、城市垃圾、农业废物、危险废物、放射性废物五类。6压实单元和容器单元是组成压实器的两个基本部分。7. 固体物料筛分分离过程是由物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。8. 机械破碎作用的形式主要有挤压、磨碎、折断、冲击破碎和剪切。9固体废物破碎的非机械方法有低

2、温破碎、热力破碎、减压破碎、超声波破碎。10低温破碎动力消耗、噪声、振动比一般常温机械破碎低。11. 重力分选方法有重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等四种。12玻璃固化体的有害成分浸出率比水泥固化体低。13. 污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。14. 固体物质燃烧形式有蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。15与焚烧相比，热解要求S.W组成单一、有机物含量高且含水率低。16物料在一般焚烧设备的炉膛内分干燥区、燃烧区和冷却区。17可生化废物堆肥的好氧发酵方法按物料状态分静态发酵和动态发酵两种。18.可生化固体废物堆肥时一般用作一次发酵的设备有圆筒立式发酵仓、卧式回转发酵器、桨叶式多层

3、发酵塔 。19. 有机固体废物中的能源利用方式有焚烧、热解、RDF（垃圾衍生燃料）、填埋气体。20固体废物处理方法有物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理共五种。21. 固体废物处置有海洋处置和陆地处置两类方法。22固体废物处置的基本要求是危害小、废物体积小、场址适宜、设施结构合理和综合利用。23固体废物填埋场厌氧作用产生的气体的主要成分是甲烷、二氧化碳、氨 。24固体废物填埋场产生的气体常以可渗透性排气和不可渗透阻挡层排气两种方法控制。25固体废物填埋场产生的渗滤液一般为高浓有机废水，其主要污染指标有BOD5、COD、色度、溶解总固体、氨、重金属。26市政垃圾焚烧厂产生的主要污染源是

4、烟气、焚烧残渣，控制污染的主要技术参数有停留时间、燃烧温度、搅拌强度、过量空气率 。27固体废物焚烧效果的影响因素有固体废物性质、停留时间、焚烧温度、相对速度、氧浓度。28高炉熔渣可冷却形成水渣、重矿渣和膨珠 。29煤矸石可分为已燃煤矸石和未燃煤矸石。30粉煤灰可用于配制硅酸盐水泥和混凝土。二.名词解释1.固体废物：指在社会生产、流通和消费等一系列活动中产生的相对于占有者来说一般不具有原有使用价值而被丢弃的以固体、半固体废弃物质。2.再生资源：由废弃物质直接或间接利用而得到的物质资源。3.无害化:是将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境的过程。4.压实比：指压实处理后

5、固体废物的体积与原体积之比，即V/V0，表示体积减小的程度。5.低温破碎：利用某些物质低温变脆的性能或利用不同物质的脆化温度差异进行破碎的方法。6.真实破碎比：用废物破碎前的平均粒度(Dcp)与破碎后平均粒度(dcp)的比值来确定的破碎比(i)，iDcp/dcp 。7.等降比：对于等降颗粒，其中，密度小的颗粒粒度（dr1）与密度大的颗粒粒度（dr2）之比，称为等降比，以e0表示。8.磁选：利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。9.固化体増容比：是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。10.固化体浸出率：是指固化体浸于水中或其他溶液中，其中有害物质的浸出

6、速率，即：单位时间单位表面积的固化体中有害物质的浸出速率。11.固化处理：废物固化是用物理-化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化、无害化的一种过程。12.热（解）处理：将含有可燃有机质的固体废物，在无氧或缺氧的条件下受热分解的过程。13.处置：为了使固体废物最大限度地与生物圈隔离而采取的最终措施。14.深井灌注：是指把液状废物注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗透性的岩层中。15.堆肥化处理：堆肥是在控制条件下，利用自然环境中的微生物，完成可生物降解有机废物的生物稳定作用，使有机物转化为稳定的腐殖质的过程。16.二噁英：是指含有二个氧键连结二苯环的有机氯化物，包括多氯二苯

7、并二噁英PCDDs和多氯二苯并呋喃PCDFs。17.低位热值：指单位重量的固体废物完全燃烧（温度降低去除部分气体后）所释放出来的热量。18.中温氯化焙烧：含金属烧渣与氯化剂在500600时发生氯化反应，形成有色金属氯化物，并回收有色金属的过程。19.粉煤灰：燃煤电厂将煤磨细至100um以下用预热空气喷入炉膛悬浮燃烧，燃烧后产生大量煤灰渣。其中从烟道排出、经除尘设备收集的煤灰渣称为粉煤灰。20.水渣：炼铁高温熔渣在大量高压水的急速冷却下形成的能悬浮于水中的颗粒。21. 固体废物两重性：污染危害性，对环境和人类健康构成污染危害；可利用性，在其他时间或地点可以再次利用。22. 热处理：将含有机质的固

8、体废物，在一定的条件下高温热分解，对其进行无害化或资源化处理的过程，包括焚烧、热解、固化、烧结等。 三.问答题1. 固体废物对环境污染危害表现在哪些方面？ 污染土壤、污染水体、污染大气、侵占土地、影响环境卫生2. 我国将固体废物分为哪几类？工业矿业废物、城市垃圾、农业废物、危险废物、放射性废物3. 什么是危险废物？除放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。4. 简述固体废物的污染控制途径。（1）发展清洁生产，利用无废或少废技术，提高产品寿命；（2）发展物质循环利用工艺；（3）实施综合利用；（4）无害化处理与处置。5. 请说明固体废

9、物的两重性。危害性：对土地、环境、卫生构成污染影响可利用性：在不同时间、地点可能再生利用6. 固体废物如何对水体环境构成污染？影响途径：倾倒进入水体、随地表径流进入、渗透进入地下水、或随风迁徙落入水体。7. 简述固体废物的处理方法。包括：物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理，并作简要说明。8. 为什么要对固体废物进行破碎处理？ 为分选提供所要求的粒度，以便有效地回收其中的某种成分；使比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等处理的稳定性和热效率；为下一步加工利用作准备，例如，煤矸石的制砖、制水泥等，都要求把煤矸石破碎和磨碎到一定粒度以下；使固体废物的容积减小，便于运输和贮存；破碎后生活垃

10、圾填埋时，压实密度高而均匀，可以提高场地利用率，加快复土还原；防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备。9. 选择破碎机时应考虑哪些因素？选择破碎机类型时，必须综合考虑下列因素：所需要的破碎能力；固体废物性质 (如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等)和颗粒大小；对破碎产品的要求（粒径大小、粒度组成、形状）；供料方式；安装操作场所条件等。10. 试比较低温破碎与常温破碎的区别。低温破碎与常温破碎相比，动力消耗可减至1/4以下，噪声降低4dB，振动减轻1/41/5。劳动强度减低，卫生环境改善。破碎后的同种物料尺寸均一，便于分离。更加适合硬度高又具塑性复合材料的破碎。11. 筛分的作用是

11、什么、用于什么场所？常用哪些设备？筛分的作用是完成粗、细粒物料分离的过程。一般多用于物理和化学性质较单一废物的分选，也有利用多级滚筒筛对城市垃圾进行预处理。常用筛分设备：固定筛、滚筒筛、惯性振动筛、共振筛12. 简单说明风力分选的工作原理？风力分选原理：以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒主要按密度差异进行分选的一种方法。13重力分选过程的共同工艺条件是什么?答： 固体废物中颗粒间必须存在密度的差异； 分选过程均在运动介质中进行； 在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层； 分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此分离，并获得不同密度的最终产品。14固体废物

12、分选的目的是什么？生活垃圾填埋、固废焚烧和堆肥处理系统的分选有何区别？固废分选的目的：将固体废物中可利用之物或不利于后续处理之物分离出来。生活垃圾填埋时主要须分选出危险废物（物理、化学、生物）、液体废物、体积大的废物；固废焚烧处理系统主要须分选出危险废物（物理、化学）、锋利废物、体积大的废物，尽量保留可燃物；固废堆肥处理系统主要须分选出危险废物（物理、化学、生物）、锋利废物、体积大的废物、不可生物降解的散碎废物，只保留可生物降解废物15.说明固化处理的作用及其机理。答：固化处理是使固体废物中的所含有害污染组分呈现化学惰性或者被包容起来，以便运输、利用和处置。固化处理一般通过（物理和化学）稳定化

13、和固定化作用来实现。16.固化处理常用哪些处理方法和固化剂?固化处理方法：水泥固化、塑性材料（有机聚合物）固化、熔融（玻璃）固化、石灰固化、自胶结固化和陶瓷固化等。固化剂有水泥、石灰、沥青、有机聚合物、玻璃或陶瓷原料等。17.如何评定固体废物的固化处理效果?答：浸出率：是指固化体浸于水中或其他溶液中时，其中有害物质的浸出速率，即：单位时间单位表面积的固体废物中有害物质的浸出速率。Error! No bookmark name given.可用浸出率大小预测固化体在贮放点可能发生的污染情况。增容比：是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。可预测固化体贮放占地情况和固化剂用量。18.固体

14、废物处置选择焚烧具有什么优势?焚烧处理须控制哪些污染、达到什么标准?答：（1）优势：无害化程度高（99%）、二次污染小；减量化效果好（重75% /容85%）、工程占地少；回收利用有用物质与能源；可靠近城市建厂（卫生条件良好，占地少，节省运力费用）、全天候操作；（2）污染控制标准：有害酸性气体（SO2、HCl、HF、CO、NOx），重金属盐和单质（Hg、Cd、Pb、As）的挥发物，有机污染物（二噁英Dioxin、呋喃），烟尘，80 mg/m3 。GB18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准，2002年1月1日实施。19.简述固体物质燃烧的影响因素？答：（1）固体废物性质固体废物的组成、含水率

15、、热值（可燃性、系统设计）、颗粒尺寸（加热、分解效率）（2）停留时间颗粒物料（尺寸、含水率）、危险或挥发组分、炉膛结构、辅助燃料与停留时间（3）焚烧温度固体废物及其有害组分高温下升温、分解、氧化破坏所需达到的温度。焚烧温度与着火温度、氧化反应、分解反应；焚烧温度与停留时间、燃烧效率和破坏率；焚烧温度与辅助燃料、金属挥发（4）相对速度（混合强度）混合强度与燃烧效率和破坏率，混合强度与空气供给量，混合强度与扰动方式（机械往复与旋转、空气扰动与流化）（5）氧浓度燃烧速度受扩散控制时，加热时间与燃烧时间几乎与氧压力无关；燃烧速度受化学反应控制时，燃烧速度随氧的有关燃烧反应级数而变；氧浓度随空气过剩率而

16、变，燃烧时间与周围气体中氧浓度成反比。20.焚烧处理常用哪些焚烧炉？简单说明其基本组成。答：多段焚烧炉、回转窑焚烧炉、流化床焚烧炉、典型垃圾焚烧炉。简单说明。21生活垃圾焚烧处理的可行性决定于哪些因素？技术方面：固体废物成分与化学性质、固体废物的有机物含量与热值，焚烧技术与设备搅拌、尾气净化；经济方面：规模、选址、运行费用。22焚烧温度的改变对哪些因素构成影响？焚烧温度与着火温度、氧化反应、分解反应；焚烧温度与停留时间、燃烧效率和破坏率；焚烧温度与辅助燃料、金属挥发。23.从工艺原理与特征、处理对象和产物三方面比较热解与焚烧有何不同？答：（1）工艺特征的比较相同点：总体工艺路线相似，都需分选、

17、破碎、燃烧、尾气处理等工序，主体设备中均存在加热、分解、燃烧等过程。不同点：焚烧是需氧的燃烧、热解是无氧或低氧的分解；焚烧是放热过程，热解是吸热过程；热解控制的温度、压力、氧浓度、含水率、供料量等操作条件更严格。（2）产物比较焚烧与热解产物均有气、固体，但组成不同，气体：不可燃终端气体（ROx、HyR）与可燃小分子气体（还有CxHy），固体：惰性残渣与混合残渣（未燃碳黑等）；焚烧过程一般没有液体产物，热解过程可能以液体为主要产物。（3）处理对象：热解处理对象要求组分单一、含水率低，某些固废可焚烧不可热解。24.说明可生化固体废物好氧堆肥的原理和工艺流程。答：（1）堆肥原理：好氧堆肥是以好氧细菌

18、为主对有机废物进行氧化，分解，吸收，转化合成的过程。好氧堆肥是在通气好、氧气足的条件下，微生物通过自身的代谢活动，把一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成为新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体，经处理成腐殖质有机肥。 （2）工艺流程说明：前处理检选：不可利用成分破碎：结合筛分，合适的颗粒尺寸，15-50mm调整：合适的营养比例、碳氮比配料：含水率、菌种一次发酵（主发酵）作用：代谢、杀菌生物：嗜温菌、嗜热菌操作：宜强制通风、多翻耕温度：2545C 50-70C周期：515天二次发酵（后发酵）作用：代谢生物：嗜温菌操作：可自然通风温度

19、：2040C 周期：1525天后处理作用：粗堆肥 精堆肥分选：去除杂质筛分：结合破碎，合适的颗粒尺寸，5-8mm/8-15mm/16-25mm脱臭 方法：化学除臭（活性碳、碱水）、生物除臭（沙壤土、熟肥）、热力除臭贮存25.好氧堆肥一次发酵受哪些因素影响？一次发酵常用哪些工艺装置？好氧堆肥一次发酵的影响因素：固体废物性质、有机物营养及其平衡、通风和供氧、含水率、温度、pH值；一次发酵常用工艺装置：多层桨叶式发酵塔、卧式回转发酵筒、立式圆筒发酵仓、露天堆肥发酵场。26.说明海洋处置的基本方法和应注意的问题。海洋处置基本方法有：海洋倾倒，远洋焚烧。海洋处置应注意的问题：处理对象的分类，选址与许可。

20、27.简述固体废物深井灌注处置的工作程序。答：（1）场地选择，（2）钻探与施工，（3）操作与检测28.简述固体废物土地填埋方法的分类、技术要求和优缺点。土地填埋的分类：惰性废物填埋、工业废物填埋、卫生填埋、安全填埋。土地填埋的技术要求：处理对象危害小、处理废物体积小、场地结构合理、场地选用条件适宜。土地填埋的优缺点：减量化和无害化较差，工艺简单，投资较低，运行费用低，适用对象广。29.说明卫生土地填埋的场地选择的原则和注意事项 答：原则：场地能满足防止污染的需要，经济合理。 需考虑的因素：详见讲稿垃圾：依据垃圾的种类、来源、性质和数量确定场地规模；地形：自然容量大，便与施工，避开洼地，泄水能力

21、强；土壤：覆盖土壤易得，土壤易压实，防渗能力强；水文：地下水位应尽量低，距最下层填埋场至少1.5m；气候：蒸发大于降水，避开高寒区；噪音：不影响附近居民的工作、休息；交通：距离适宜，运输方便，可全天候运输；方位：位于城市的下风向；土地：易征得，且费用低。30.说明固体废物填埋场渗沥液的性质, 如何防止其对地下水的影响?答：浸出液的性质：填埋场浸出液的性质与垃圾的种类、性质及填埋方式等因素有关。但一般浸出液为高浓度的有机污水，浓度较高的指标有COD、BOD5、NH3-N、TN、Fe、TSS、色度，较低的有SS、P、重金属。 地下水保护措施：要防止浸出液对地下水的污染，首先要从地形、水文、气候等方

22、面选择场址，其次要采取以下工程措施进行防护：设置防渗衬里：衬里形式：分为人造和天然衬里。防渗要求：渗透系数小于10-7cm/s；设置导流渠或导流坝，减少地表径流进入场地；选择合适的覆盖材料（土地、植被），防止雨水渗入。 四.综合题1.某城市的M-B3垃圾中转站每日接收160车（0.20m3）生活垃圾，经破碎等预处理后，运出9.0 m3压实垃圾。请问该站的压实处理流程包括什么，画框图表示？并计算该站的压实比。解：该站的压实处理流程为：固体废物破碎压实包覆 出运。（中间三个单元的文字增加图框）压实比为：V/V0 = 9/1200.2 = 9/24 = 0.352.说明固体废物低温破碎的原理和特点，

23、画出其工艺流程框图。解：低温破碎的原理：利用某些物质低温变脆的性能或利用不同物质的脆化温度差异进行破碎。与常温破碎相比，具有的特点：动力消耗可减至1/4以下，噪声降低4dB，振动减轻1/41/5；劳动强度减低，卫生环境改善；破碎后的同种物料尺寸均一，便于分离；适合复合材料的破碎。低温破碎工艺流程图为：复合材料拆解预冷冷冻机械破碎分选回收材料。（中间五个单元的文字增加图框）3.绘图并说明固体废物磁选的原理。解：原理示意图如下。将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁场作用下被磁化，受磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸在圆筒上，并随圆筒转动，带入远端（排料端）被分离出来，非磁性颗粒由于所受的磁场作用

24、力很小，仍留在废物中而从近端被排出。如下图所示，颗粒同时受到磁力和机械力（包括重力、离心力、介质阻力、摩擦力等）的作用。磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁性颗粒所受的磁力很小，以机械力占优势，这导致它们的运动轨迹不同，从而实现分离。4.沥青固化法有什么特点？画出暂时乳化法的工艺流程框图。解：沥青固化法有什么特点：与水泥固化法比较浸出率、增容比较低；固化过程可能形成二次污染；由于高温工艺和沥青特性，固化对象有限制。沥青暂时乳化法的工艺流程框图：污泥、沥青、表面活性剂混合成浆螺杆挤压机脱水螺旋干燥器干燥贮料筒存放运出。（中间四个单元的文字增加图框）5.城市生活垃圾焚烧的处理和利用系统

25、由哪些部分构成? 画出框图说明。解：画框图如下，体现焚烧系统的构成：6.说明可生化固体废物好氧堆肥的原理，画出其工艺流程框图。解：原理：好氧堆肥是利用好氧细菌为主的微生物，在通气好、氧气足的条件下，对有机固体废物进行氧化、分解、吸收、转化、合成等生物化学反应，把一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成为新的细胞物质，使有机物转化为稳定的腐殖质的过程。通式如下：C、H、O、N、P、S + O2 CO2 + NH3 + H2S + H2O + 简单有机物 + 微生物好氧堆肥的工艺流程框图为：物料前处理主发酵二次发酵后处理脱臭贮存外运。（中间六个单元

26、的文字增加图框）五.计算题1.某高温发酵有机肥含水率28%，并测得100kg肥料中粒径15mm以下的40kg 。现以孔径15mm的滚筒筛分级，测定出筛上和筛下产品中小于15mm粒级的重量百分数分别为6%和96% 。请问该有机肥是否可以直接入筛分选？并计算该滚筒筛的筛分效率。解：（1）机械筛分一般适合于物理和化学组分比较单一的固体废物分选，并且要求物料的含水率低于4060%。本题复合肥含水率 = 28% 40%，因此可以直接入筛分选。（2）由题可知：原物料15mm以下颗粒比例=40%筛下产品15mm以下颗粒比例=96%筛上产品15mm以下颗粒比例=6%则滚筒筛的复合肥筛分效率为 = = 96%2

27、.由Cr6+残渣16.5kg做成H400mm600mm 的圆柱形水泥固化体。该固化体重330kg , 于清水中浸泡2日后，测得水中Cr6+ 含量为9.9mg 。计算固化体的Cr6+浸出率。解：样品暴露的表面积F=603.1440+23.14302 =13188,r = 9.9mg ,A0 = 16.5kg ,M = 330kg,t = 2日,固化体浸出率：Cr6+浸出率： g/（cm2d）3.拟在焚烧炉中焚烧C6H5Cl残液, 采用过量空气100%, 请核算其操作温度是否超过炉子允许温度1150。已知：NHV= 2.3214000mc +45000(mH- 1 mO )760mCl +4500

28、mS 解：mc = = 0.640mH = = 0.044mcl = = 0.316mO = mS = = 0.000NHV= 2.3214000mc + 45000(mH- 1 mO )760mCl + 4500mS = 2.32(140000.64 + 450000.044 - 7600.316) = 2.32（8960+1980-240）= 24823 kJ/kg = = 1076.64.某污水厂产生含水率80.0%的脱水生物污泥200m3/d , 送至堆肥厂与分选后市政垃圾、麦秸秆高温发酵处理生产堆肥，物料配比要求污泥含水率为60.0%。请问污泥起什么作用？并计算脱水后污泥产量。解：通

29、过生物污泥的添加，可以增加最后堆肥的有机质含量，并可调配发酵过程中物料的含水量。V2/V1 = （1P1）/（1P2）V2 = V1 （1P1）/（1P2） = 200（10080.0）/（10060.0） = 100.0 m3/d5.某市固体废物填埋场须处置5万居民的市政垃圾，该地常年气温-336，年均降雨量和蒸发量分别为1460和1000mm。市政垃圾产率1.5 kg/人d，覆土比为1：4，填埋高度10 m , 填埋后压实密度为650kg /m3 ，服役年限为20年。求填埋场的容量和面积。解：由题可知，城市人口P=5104 （人） 垃圾产率W=1.5 kg/人d 填埋压实密度D=650kg

30、 /m3 覆土比K=1/4一年的垃圾填埋体积为 =365（1+0.25）5104 1.5/650 =5.26104 m3填埋年限为20年，则填埋场需要的容积V = NV0 =205.26104 m3 =1.05106 m3填埋高度为10m，则填埋场需要的面积S = V/H = 1.05106 /10 = 1.05105 m2 6.某固体废物含可燃物60%、水分20%、惰性物20%，其元素组成为碳28%、氢4%、氧23%、氮4%、硫1%。假设（1）固体废物的热值为11630kJ/kg；(2)炉栅残渣含碳量5%；（3）空气进入炉膛的温度为65，离开炉栅残渣的温度为650；（4）残渣的比热为0.323kJ/(kg)；(5)水的汽化潜热2420kJ/kg；(6)辐射损失为总炉膛输入热量的0.5%；（7）碳的热值为32564kJ/kg；试计算该废物燃烧后可利用的热值。 解：以固体废物1kg为计算基准（1）残渣中未燃烧的碳含热量 未燃烧碳的量惰性物质的重量为1kg20%=0.2kg 未燃烧碳的热（2）计算水的汽化潜热计算成水的总重量水的汽化潜热（3）辐射热损失（4）残渣带出的显热（5）可利用的热值 = 固体废物总热量 各种热损失之和11630 - （340+1360+58+39.8）= 9882.2 kJ