固體廢物處理與利用

1、1.固體廢物是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。 固體廢物特性 a“資源”和“廢物”的相對性b成分的多樣性和復(fù)雜性c危害的潛在性、長期性和災(zāi)難性d污染“源頭”和富集“終態(tài)”的雙重性2. 城市生活垃圾定義：是指在城市日常市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)視作城市生活垃圾的固體廢物。 特點：增長速度快，產(chǎn)生量式目前仍以填埋為主。工業(yè)固體廢物定義：是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物。 產(chǎn)生方式：連續(xù)產(chǎn)生定期批量產(chǎn)次性產(chǎn)生；事故性產(chǎn)生或排放

2、。 貯存方式：件裝容堆積貯存；池、塘、坑貯存。 排放方式：連續(xù)排放；定期清放；集中一次排放。 特點：產(chǎn)生源相對集中；產(chǎn)生量、成分、性質(zhì)與工業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝、原料等因素有關(guān)4. 危險廢物定義：是指是指列國家危險廢物名錄或者是根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危特性的廢物。 危險特性:毒性，腐蝕性傳染性，反應(yīng)性，浸出性，毒性，易燃性，易爆等特性 固體廢物的污染危害 ：侵學(xué)處理、生物處理、熱解處理、焚燒處理、固化處理等不同的方法，使固體廢物轉(zhuǎn)變成為適于輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過程。 目的：是實現(xiàn)固體廢物的減量化、資源化無害化。6 .固體廢物處置：是指將固數(shù)量、縮固體廢物

3、體積、減少或者清除其危險成分的活動。 目的：是固體廢物污染控制的末節(jié)，是解決固體廢物的歸宿問題固體廢物管理思想的核心是“三化”原則，即減量化、資源化和無害化 “三化”原則 ：我國對固體廢物處理利用的發(fā)展趨勢必然是從“無害化”走向“資源化”，“資源化”是以“無害化為前提，無害化為核心，以資源化為歸宿。A. 減量化：就是通過適宜的手段減固體廢物數(shù)量、體積，并盡可能地減少固體廢物的種類、降低危險廢物的有康的危害，最大限合理開發(fā)和利用資源與能源。 基本任務(wù)：通過適宜的手段減少固物的排放量和體積。是防治固廢污染環(huán)境的優(yōu)先措施。 具體控制措施：選用合適的生原料；采用B. 無害化：指對已產(chǎn)生又無法或暫時尚不

4、能資源化利用的固體廢物，經(jīng)過物理、化學(xué)或生物方法，進(jìn)行對環(huán)境無危害。 基本任務(wù)：將固體廢物通過工程處理，達(dá)到損害人體健康，不污染周圍的自然環(huán)境 。 具體處理工程：的焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥，糞便厭氧發(fā)酵，有害廢物的熱處理和解毒處理等。c.資源化：就是采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)從固體廢物中回收物質(zhì)和能源，加速物質(zhì)和能源的循環(huán)，再創(chuàng)經(jīng)濟(jì)價值的方法。 基本任務(wù)：采取工回收利用、焚燒發(fā)電供熱、堆肥、沼氣、飼料、其他資源化技術(shù)。 資源化應(yīng)遵循的原則：技術(shù)可行性, 經(jīng)可行性, 資源化的環(huán)境效益 固體廢物資源化利用的優(yōu)勢：環(huán)境效益 生產(chǎn)成本 低生產(chǎn)效率 高能耗低 全過程管理原則：對固體廢物的產(chǎn)生、收集運輸、利用、貯存、處理

5、和處置的全過程及各個環(huán)節(jié)都實行管理控制和開展污染防治。第二章 固體廢物的收集、運輸與壓實1.工業(yè)固體廢物的收集原則 誰污染，誰治理 收集方式 a產(chǎn)生廢物量比較大的工廠或業(yè)自行收集和運輸b產(chǎn)生工業(yè)固體廢物量比較小且無毒無害工廠或企業(yè)廢舊物資收集企業(yè)進(jìn)行收集和運輸c對于有毒有害的理成本、簡化處理工、實現(xiàn)綜合治理的前提。 定期收集：易安排，適用于危險廢和大型垃圾。 不定期收集：非連續(xù)生產(chǎn)工藝和季性生產(chǎn)或量小的廢物。城市生活垃圾指在城市日城市生活垃圾的固體廢物。 包括生活垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、糞便以及污水處理廠的污泥等。3,混合收集 優(yōu)點：應(yīng)用廣泛、歷史久；勞動強(qiáng)度小，便于操作；簡單易行、收集費用

6、低。 缺點：容易造度，提高了處理費用。分類收集 優(yōu)點：可以提高廢物中有物質(zhì)的純度，有利于廢物的綜合利用；同時，通過分類收集，還可以減少需要后續(xù)處理處置的廢物量，從而減少整個管理的費用和處理處置成本。 缺點：收集成本高，操作相對于混合收集更加有難度。 分類收集的原則: 可不可回用物質(zhì)分開收運方式可分為三大類。即：垃圾收集車收運法；集裝箱收運法；管道收集法（抽真空收集）。4 收運的三個階段 第一階段是轉(zhuǎn)運 收集系統(tǒng)分解為四個單元過程最短 a線緊湊、避免重復(fù)或斷續(xù) b工作量能平衡作業(yè)階段、路線及不同時間的工作量 c避免在高峰時段內(nèi)集、清運垃圾d首先收集地勢較高地區(qū)的垃圾 e收集起始點最好位于停車場或

7、車庫附近 f單行車道收集時盡可能靠近入口，沿環(huán)形線路收集 垃圾收運路線的設(shè)計步驟 第一步：在不同區(qū)的大型地圖上標(biāo)出每個垃圾桶的放置點、垃圾桶的數(shù)量和收集頻率。對固定形和方形的小積。第二步：根據(jù)這個平面圖將每周收集相同頻率的收集點的數(shù)目和每天需要出空的垃圾桶數(shù)目列出一張表。第三步：從調(diào)度站或垃圾車?yán)爸g的平均距止一輛收集車輛時，應(yīng)使駕駛員的負(fù)荷平衡。中轉(zhuǎn)站選址原則 a科學(xué)合理的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)置b環(huán)境影響小的地方c便于垃圾中轉(zhuǎn)收集運輸d靠近交通干線e設(shè)置在產(chǎn)量的地方 貯存工具放射性廢物：采用鉛皮混凝土容器等，以及不同類型的卡車和鐵路火車。有毒化學(xué)廢物：采用與圓桶配套使用的平板拖車、鐵路槽車、專用襯

8、里槽車、不銹鋼槽車等。生物性廢物：采用可防止收集者物接觸的專用防護(hù)裝置收集車，與圓桶配套使用的貨車。易燃易爆廢物：與有毒化學(xué)廢物收集工具相同。 固體廢物的壓實 又稱壓縮，是利用機(jī)械的方法增大固體廢物的聚集程度，增大容重和減小體積，便于裝卸、運輸、貯存體積與壓縮前體積的比值。壓實的目的 增大容重、減少固體廢物體積，便裝卸、運輸、貯存和填埋，降低后續(xù)成本?？芍圃旄呙芏榷栊詨K料，便于成b含水率c碾壓速度d機(jī)械滾壓次數(shù)e垃圾層厚度 固體廢物的破碎破碎：利用外力克服固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程磨碎：使小塊固體廢物顆粒分裂成細(xì)粉的過程稱磨碎。破碎的目的 目的意義利于三化處理a固體

9、廢物經(jīng)破碎之后，尺寸減小，粒度均勻，有助于固體廢物的焚燒、堆肥和資源化利用處理；b固體廢物經(jīng)破碎之后，體積減小，容重和性增加，便于運輸、壓縮、貯存和高密度填埋及土地還原利用等；c物經(jīng)破碎之后，有助于不同組分單體分選與回收利用。 破碎的方法 擠壓 劈碎 剪切 磨剝 沖擊破碎破碎流程單純破碎工藝：簡單、操控方便、占地少，缺點是破碎產(chǎn)品粒度不高；帶預(yù)篩分破碎工藝：相對減少了進(jìn)入破碎機(jī)的料量，有利于節(jié)能；帶檢查篩分破碎工藝：可獲得需要的破碎能力；b固體廢物的性質(zhì)和顆粒的大?。籧對破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀的要求；d供料方式；e安裝操作場所情況等。2. 低溫破碎 工作原理：利用固體廢物低溫變脆的性

10、能而有效地破碎或者利用不同的物質(zhì)脆化 溫度的差異進(jìn)行選擇性破碎。 低溫破碎通常采用液氮作致冷劑。液氮具冷溫度低、無毒、無爆炸危險等優(yōu)點。但制備液氮需耗用大量能源。 低溫破碎的優(yōu)點 a對含有復(fù)合材質(zhì)的物料，可以進(jìn)行有效的破碎分離；b同種材料在破碎后粒度均勻，尺寸一致，便于分離；c動力消耗可減至1/4以下，噪聲降低4dB，振動減輕1/41/5；d對于極難破碎并高的氟塑料廢物，用液氮低溫破碎，可以獲得碎塊和粉末；e破碎成品的形狀適合于進(jìn)一步的處理。 低溫破碎的應(yīng)用a對塑料低溫破碎的研究結(jié)果表明：各種塑料的脆化點是聚氯乙烯：-5-20、聚乙烯：-95-135、聚丙烯：0。b從有色金屬混合物、廢輪胎、包

11、覆電線等廢物中回收銅、鋁及鋅。c汽車輪胎濕式破碎 工作原理：利用特制的破碎機(jī)將投入機(jī)內(nèi)的含紙垃圾和大量水流一起劇烈攪拌和破碎成為漿液的過程，從而可垃圾中的紙纖維 濕式破碎的優(yōu)點 a使含紙垃圾變成均質(zhì)漿狀物，可按流體處理；b不孽生蛟蠅 、無惡臭、衛(wèi)生條件好；c噪聲低、無發(fā)熱、爆炸、塵等危害；d適用于回收垃圾中的紙 類、玻璃及金屬材料等4. 半濕式破碎工作原理：利用城市垃圾中各種不同物質(zhì)的強(qiáng)度和脆性的差異，在一下濕度下破碎成不同粒度在碎塊，然后通此，把種裝置稱為半濕式選擇性破碎分選機(jī)。 半濕式選擇破碎分選機(jī)的優(yōu)點a使城市垃圾在一臺設(shè)備中同時進(jìn)行破碎和分選；b可有效回收垃圾中的有用物質(zhì)。一段得純度為

12、的堆肥原料；二段回收純度為8595的紙類；三段得純度為95的塑料粉碎現(xiàn)象；d動力消耗低，磨損小，易維修。 固體廢物的分選1.分選：是將固體廢物中可回收利用或不利于后續(xù)處理、處置工藝要求的物料用人工或機(jī)械方法分門別類地分離出來，并加以綜合利的過程。分選意義：是實現(xiàn)固體廢物資減量化的重要手段。分選方法 人工分選和機(jī)械分選（篩 分，力分選，磁力分選，電力分選，光電分選，摩擦分選，彈跳分選）篩分：根據(jù)固體廢物的粒度不同，利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料滯留在篩面上，完成粗細(xì)物料分離的過程。 振動篩：利用篩網(wǎng)的振動頻率，振幅0.1mm。篩面傾角一般在80400。振動原理：

13、利用篩子的離心慣性力做慣性振動 優(yōu)點：由于篩面強(qiáng)烈振動消除了堵塞孔的現(xiàn)象，有利于濕物料的篩選，可用于粗、中、細(xì)粒的篩分，還可用于脫水振動脫泥振動。共振篩原理：利用箱體與彈簧的共振進(jìn)行分優(yōu)點：處理能力大，篩分效率高，耗電少，結(jié)構(gòu)緊湊缺點：制造工藝復(fù)雜，機(jī)較重，橡膠彈簧易老化重力分選：根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒的密度差異，在運動介質(zhì)中所受的重力、介質(zhì)動力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程。分類：按介質(zhì)不同，分為重介質(zhì)分選、跳汰分選、風(fēng)力分選和搖床分選等。 重選工藝的共同點 a固體廢械力的綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層；d分好層的物料在運動介質(zhì)流的推

14、動下互相運動，彼此分離，并獲得不同密度的最終產(chǎn)品。 具有密度差異的組分運動密度的重物料都下沉，集中于分選設(shè)備底部成為重產(chǎn)物，顆粒密度小于重介質(zhì)密度的輕物料都上浮，集中于分選設(shè)備的上部成為輕產(chǎn)物，分別排出，從而達(dá)到分選的目的。 應(yīng)用范圍：適合分離密度相差較大的固體顆粒，如選礦、無機(jī)物的分離等；不適合含可溶性物質(zhì)的分選以及成分復(fù)雜汰機(jī)的篩板上，形成密集的物料層，從下面透過篩板周期性地給入上下交變的水流，使床層松散并按密度分層。分層后密度大的顆粒群集中到底層；密度小的顆粒群進(jìn)入上層。上層的輕物料被水平水流帶到機(jī)外；下層的重物料透過篩板或其它裝置排出。7.搖床分選原理：在一個傾斜的床面上，借助床面的不

15、對稱往復(fù)運動和薄層斜面水流的綜合作用，使細(xì)粒固體廢物按密度差矸石中回收硫鐵礦，是一種分選精度很高的單元操作8.風(fēng)力分選原理：以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選的方法。應(yīng)用范圍：主要用于城市9.磁力分選：利用固體廢物中各種物質(zhì)的應(yīng)用范圍：主要用于工業(yè)固體廢物或城市生活垃圾中回收、富集黑色金屬物質(zhì)，以及在某些工藝中用以排出物料中鐵質(zhì)物質(zhì)磁流體分選 原理：利用磁流體作為分選的差異，或磁性、導(dǎo)電性和密度的差異，使不同組分分離。當(dāng)固體廢物中各組分間的磁性差異小，而密度或?qū)щ娦圆町愝^大時，采用磁流體可以有效地進(jìn)行分離。10.電力分選是利用固體和非導(dǎo)體三種。電選實際是分離半導(dǎo)體

16、和非導(dǎo)體的過程。11.摩擦與彈跳分選原理：根不同的運動速度和彈跳軌跡而實現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。12.光電分選原理：利用固體廢物顆粒顏色橡膠、塑料、金屬等物質(zhì)13.浮選原理：在固體廢物與水調(diào)制的料漿加入浮選藥劑，以此來擴(kuò)大不同組分可浮性的差異，再通入空氣形成無數(shù)細(xì)小氣泡，使欲選物質(zhì)顆粒粘附在氣泡上，隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層，然后刮出通過適當(dāng)處理后廢棄。14捕收劑：能夠選擇性地吸附在欲選的顆粒上，使目的顆粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著的藥劑。（黃藥、油酸）和15.氣泡劑：是一種表面活性物質(zhì)，主要作用在水氣界面上，使其界面張力降低，促使在料漿中彌散，形成小氣泡兼并，增大分選界面

17、，提高氣泡與顆粒的粘附和上浮過程中的穩(wěn)定性，以保證氣泡上浮形成泡沫層。常用的起泡劑有松油、松醇油、脂肪醇等。 污泥的濃縮和脫水1.污泥中的水分 間隙水約占污泥水分總量的70%；作用力弱，很容易分離；是污泥濃縮的主要對象。毛細(xì)水總量的7%；作用力很強(qiáng)，只能采用加熱、冷凍法脫除。 污泥處理目的：降低污泥水分和有機(jī)濃度，殺滅有害微生物，方便最終處置，避免或減小二次污染。原則：減量化、無害化、資化。方法：濃縮、穩(wěn)定、調(diào)理、脫水、干燥。2.污泥處置 污泥處置有填埋、焚燒和海洋投棄三種方法。它們的作用都是對污泥進(jìn)行最終處置，減少污泥對環(huán)境和人類同點是填埋陸地處置，海洋投棄是海洋處置，焚燒是為了大大縮減污泥

18、的體積。3.污泥濃縮的目的：降低污泥中的間隙水，縮小污泥的體積，為污泥的輸送、消化、脫水、利用與處置創(chuàng)造條件。 污要有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。4.重力濃縮處理對象：初沉污泥、剩余污泥、混合污泥分類：間歇式、連續(xù)式，上清液：回到系需中心處理，設(shè)計：間歇式按照停留時間設(shè)計，連續(xù)式按照固體通量設(shè)計 重力濃縮特點：a設(shè)備與操作簡單，維護(hù)容易, 運行成低。b具有儲存污泥的能力。c占地面積比較大。d散發(fā)臭味，有些污泥污泥或消化污泥等），濃縮的污泥稀薄。5,氣浮濃縮 原理：初沉小氣泡附著在顆粒上，形成顆粒-氣泡結(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。處理對象：疏水性污接近于l的絮凝污

19、泥都適宜于氣浮濃縮。 優(yōu)點：濃縮度高（固含量可達(dá)5-9%）；固體物質(zhì)回收率高達(dá)99%以上；濃縮速度快，停留時間短（為重力濃縮的1/3），占地少， 對污泥負(fù)荷變化和四季氣候改變均能穩(wěn)定運行；不易腐敗發(fā)臭。 缺點：基建費用和操作費用較高，管理較復(fù)雜，運行費用為重力濃縮的23倍。6.離心濃縮原理：利用的密度差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分別受到不同的離心力而使其達(dá)到固液分離的目的。優(yōu)缺點：較重力濃縮占地面積小，造價低，但運幾種濃縮方法的比較7。污泥調(diào)理的目的污泥調(diào)理是污泥濃縮或機(jī)械脫水前的預(yù)處理，其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能（常用污泥比阻評價），提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力8化學(xué)調(diào)理 原

20、理：用化學(xué)藥品破壞泥水間的親和力，通過調(diào)理使污泥的比阻抗（或CST）降低。調(diào)理劑種類：無機(jī)調(diào)理劑（鐵鹽和鋁鹽、鐵鹽與石灰共用，價廉易得）；有機(jī)調(diào)理劑（聚丙烯酰胺，效果好、投量少、價格貴） 影響污泥調(diào)理效果的因素 a污泥性質(zhì)(污泥、混合條件)9.污泥淘洗 原理：將污泥與34倍污泥量的水混合而進(jìn)行沉降分離的一種方法。目的：降低污泥中的堿度和黏度，10.加熱加壓調(diào)理原理：對污泥進(jìn)行加熱加壓調(diào)理，可使部分有機(jī)物分解，親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解，顆粒結(jié)構(gòu)改變，從而污泥的濃縮脫水性能。高溫加壓處理法：170200、1MPa低溫a可以大大改善污泥的脫水性能；b熱處理泥經(jīng)機(jī)械脫水后，泥餅含水率可降到3045%，泥

21、餅體積是濃縮、機(jī)械脫水法泥餅的1/4以下，便于進(jìn)一步的處置；c不需加藥劑，不增加濾餅量；d可以完全殺滅污泥中生物與寄生蟲卵；e適應(yīng)性強(qiáng)，可適用于各種污泥。熱處理的缺點：a為了回收熱量而使用套管熱交換器時，容易在管道壁結(jié)垢，且有機(jī)物在管壁處結(jié)焦會造成熱交換器高溫區(qū)管壁和T形回腐蝕和磨損；b可以向處理現(xiàn)場四周散發(fā)惡臭，環(huán)境狀況不好；d污泥可溶性分離液中有機(jī)物濃度高，需二次處理；e加熱加壓處理時間長，故能耗較高，設(shè)備費用和運行費用均高。通過改變污泥的物理結(jié)構(gòu)，使污泥膠體脫穩(wěn)凝聚，細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)部水游離，從而提高污泥的脫水性。污泥經(jīng)冷凍融化處理后，其沉淀性能與過濾速度比冷凍前可提高幾到幾十倍。處理

22、對象：近年來用于給水污泥處理系統(tǒng)較多12.污泥脫水目的：進(jìn)一步除中的大量水分（含水量從96%左右下降到6080%），縮小其體積（減小到僅為原來的1/101/5），減輕其重量。方法：自然干化、機(jī)械脫水。出路：即可進(jìn)行最終填農(nóng)業(yè)利用, 或一步進(jìn)行干燥-焚燒處理。干化場：是一種自然脫水設(shè)施。干化場的脫水作用包括上部蒸發(fā)、底部滲透、中部放泄。蒸發(fā)受自然條件的影響很溫高、干燥、風(fēng)大、日曬多的地區(qū)效果好，寒冷多雨地區(qū)效果差。滲透作用主要與滲水層的結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)自然條件和滲水層特征，干化期由數(shù)周至數(shù)月，干化污泥的含水率可降至6575%。13.機(jī)械脫水原理：利用具有許多毛細(xì)孔的介質(zhì)成為濾液，固體顆粒被截留成為

23、泥餅的固液分離操作過程就是機(jī)械脫水。分類：真空吸內(nèi)抽真空，在負(fù)壓條件下脫水。真空過濾脫水 優(yōu)點 能連續(xù)操作，運行平穩(wěn)，處理量較大，濾餅含水率較高(6080)，可以自動控制。 缺點 污泥須進(jìn)行預(yù)處理，工序復(fù)雜、附屬設(shè)備多，運行費用高壓濾機(jī)脫水原理：利用過濾介質(zhì)（常用滌、連續(xù)式（帶式）壓濾機(jī)脫水優(yōu)點 制造較方便，自動進(jìn)料、離心機(jī)脫水原理：利用離心力力或壓力作為推動力對含水固體廢物進(jìn)行沉降分離、過濾脫水的過程。分類：按離心脫水原理心沉降脫水機(jī)、離心過濾機(jī)和沉降過濾式離心機(jī)；按系數(shù)分成高速、中速、低速離心脫水機(jī)。離心機(jī)脫水優(yōu)點 占地面積小，附屬設(shè)備少，自動化程度高，投資低 缺點 分離液不清，機(jī)械部件磨

24、損較大，電耗較大。 應(yīng) 不適用于含沙量高的污泥脫水。 第六章 固體廢物固化1固化是利用物理或化學(xué)方法將有害廢能聚結(jié)成固體的某種惰性基材混合，從而使固體廢物固定或包容在惰性固體基材中，使學(xué)穩(wěn)定或密封性的一種無害化處理過程。 固化處理的目的 危險廢物固化穩(wěn)定化理的目的，是使危險廢物中的所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或者被包容起來，減少它在貯填埋置過程中污染環(huán)境的潛在危險性，并便于運輸、利用和處置。 固化處理的對象 a處理具有毒性性等危性質(zhì)的廢物，使其滿足填埋處置的要求（如在處置液態(tài)或污泥態(tài)的危險廢物時）。b處理其他過程中產(chǎn)生的殘渣（如鉛鋅冶煉過程中產(chǎn)生的大量砷渣）。 固化處理的基本要求a有害廢物經(jīng)固化處

25、理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的度等。固化過程中材料和能量消耗要低，增容比要低。c固化工藝過程簡單，便于操作。d固化劑來豐富，價廉易得。e處理費用低。固化：在危險廢物中添加固使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢蓜庸腆w或形成緊密固體的過程。穩(wěn)定化：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷性及低毒性的過程。固定化：具有固化和穩(wěn)定用的過程。包容化：用穩(wěn)定劑/固化劑，將有毒物質(zhì)或危險廢物顆粒包容或覆蓋的過程。固化效果評價 a浸出率：指固于水中或其它溶液中時，其中有害物質(zhì)的浸出速度。b增容比：指所形成的固化體體積與被固化有害廢物體積的比值。2 .固化的一般步驟a廢物預(yù)處理：對收集到的固

26、體廢物必須進(jìn)行預(yù)理，消除影響固化的干擾因素；b加入填充劑及固化劑；c混合和凝硬（混合攪拌、保養(yǎng)化）；d固化的處理與處置（填埋或利用）固化處理方法按原理可分為： 自膠結(jié)固化 玻璃固化3.包膠固化是采用某種固化基材對于廢物塊或廢物堆進(jìn)行包覆處理的方法。按使用的基材可分水泥固化、石化、熱塑材料固化和有機(jī)聚合物固化4.水泥固化原理：水泥是一種膠料，當(dāng)它與水反應(yīng)后會形成一種硅酸鹽水合凝膠，將有害的固體廢物微粒包容在其中并逐成堅硬的固化體，使有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定、無害化的目的。固化對象：重、氧化物、廢酸水泥固化的優(yōu)點：a設(shè)備和工藝過程簡單，無需特殊備，設(shè)備投資、動消耗和運行費用都比較低；b水

27、泥和添加劑價廉易得；c對含水率較低的廢物可直接，無需前處理；d在常溫下就可操作，廢物也可直接處理；e處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，對放射物的固化容易實現(xiàn)全運輸和自動控制等。水泥固化的缺點：a水泥固化體的浸出速率和增容比較高；b水泥的堿性對廢物中的特殊鹽離子的處理有困難；c處理化學(xué)泥渣時，由于生成膠狀物，使合器的排料較困難，需加入適量的鋸末予以克服。5.石灰固化原理：是基于水泥窯煤灰中含有的性氧化鋁、二氧化硅和石灰在有水存在的條件下發(fā)生反應(yīng)生成對硫酸鹽、亞硫酸鹽起經(jīng)凝結(jié)作用的物質(zhì)，最終形成具有一定強(qiáng)度的固化體。固化對象：重金屬、物、廢酸。石灰固化的優(yōu)點：a其所使用的添加劑本身是源很廣，成本低，作簡單，不需

28、要特殊的設(shè)備；被b固化的廢物也不要求脫水，在常溫下操作，不存在有尾氣需要處理的問題。石灰固化的缺點：a固化后的產(chǎn)品體積和質(zhì)加較大；b已被酸性介質(zhì)浸蝕，故需表面進(jìn)行涂覆或放在襯里的填埋場中處置；c固化體強(qiáng)度較低，需要較長的養(yǎng)護(hù)6.熱塑性材料固化原理：以熱塑性物質(zhì)作固化劑，一定溫度下將廢物進(jìn)行包覆處理。熱塑性材料在常溫下呈固態(tài)，在高可變成熔融膠粘性液，故可用來包覆廢物。熱塑性材料：瀝青、聚乙烯、烯、石蠟、聚丁烯等。熱塑性材料固化的優(yōu)點：a所得固化產(chǎn)品空隙率低，高；b浸出率低于水泥法和石灰法；c增容比小，降低了容器費和費及最終處置費；d固化基材對溶液或微生物具抗侵蝕性，固體不需作長時間的養(yǎng)護(hù)。熱塑性

29、材料固化的缺點：a廢物必須預(yù)先冷凍、融解或水處理；b由于基材具有可燃性，產(chǎn)品應(yīng)包裝；c熱塑性材料價格昂貴，操作復(fù)備費高；d對于高溫下易分解的廢物，有機(jī)及強(qiáng)氧化性廢物不宜使用；e固化基材受大劑量輻射時，其彈性在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)（油脂在堿性條件下水解反成脂肪鈉的過程）害廢物均勻地包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過程瀝青固化工藝：主要包括個部分，物的處理、廢物與瀝青的熱混合、二次蒸汽的凈化處理。一般用于處理中、低放射水平的殘液，水化學(xué)處理產(chǎn)生的沉渣，焚燒爐產(chǎn)生的灰燼、塑料廢物，電鍍污泥，砷渣等瀝青固化的特點：a固化體的孔隙率和固化體中污染物的浸速率均大大降低。固化體的增

30、容率較小。b固化體具有一定的危險性，固程中容易造二次污染，需采取措施加以避免。工藝流程復(fù)雜，一次性投資和運行費用均高固化法。c固化操作需在高溫下完成，不宜處高溫下易解的廢物、有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物。8.熱固性材料固化原理：用熱固性有機(jī)和經(jīng)過粉碎處理的廢物充分混合，在助凝劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合以形成海綿狀的聚質(zhì)，從而在個廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護(hù)膜。熱固性材料：脲醛樹脂、聚酯、聚丁、酚醛脂、環(huán)氧樹脂。熱固性材料固化的優(yōu)點：a可以在常溫下操作；b添加的催化劑數(shù)量很少，終產(chǎn)品比其他化法??；c既能處理干渣，也能處漿；d固化體不可燃；固密小。熱固性材料固化的點：a不夠安全，有時包要求用強(qiáng)酸

31、性催劑，因而在聚合過程中會使重金屬溶出，并要求b使用耐腐蝕設(shè)備；c固化體耐老化性能差；d固化體松散，需裝入處理，增加了處置費用；e此法要求操作熟練，證固化質(zhì)量9.自膠結(jié)固化是將含量硫酸鈣或亞硫酸鈣泥渣，在適宜的控制條件下進(jìn)行煅燒，使其部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作硫酸鈣或半水硫酸鈣態(tài)，然后與特制的添加劑和填料混合成稀漿，經(jīng)凝結(jié)硬化形成自膠結(jié)化體。自結(jié)膠固化的優(yōu)點：a采用的填料飛灰是工，以廢治廢節(jié)資源；b固化體的化學(xué)穩(wěn)定性浸出率低；c凝結(jié)硬化時間短，對泥渣不需要完全脫水等自結(jié)膠固化的缺點：a只適用于含硫酸鈣亞硫酸鈣泥渣或漿的處理；b需要熟練的操作和昂貴的設(shè)備，煅燒泥渣需消耗一定的能量等。10.玻璃固化是

32、以玻料為固化劑，將其與害廢物以一定的配料比混合后，在高溫（10001500）下熔融，經(jīng)退火可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻固化體。玻璃固化主要用于固化放廢物。玻璃種類繁多，普通的鈉璃熔點較低，造容易，但在水中的溶解度較高，因而不能用于高放廢液的固化。硅酸鹽玻璃腐蝕能力強(qiáng)，但熔點高，制造困難。通常在高放廢液的固化中研究較多的是磷酸鹽和玻璃固化方法 間歇式固：是一罐一罐地將高放液和玻璃原料一起加入罐內(nèi)，使蒸發(fā)干燥、煅燒、熔融等幾步過在罐內(nèi)完成。連續(xù)式固化方法：是將發(fā)、煅燒過程與熔融過程別在煅燒爐和熔融爐內(nèi)完成，蒸發(fā)煅燒過程采用連續(xù)進(jìn)料和排式，而熔融過程既可連續(xù)進(jìn)料排料，也可連續(xù)進(jìn)料和間歇排料玻璃固化的優(yōu)點：a玻璃

33、固化體致密，及酸、堿溶液中的浸出率小，大約為10-7g/(cm2d)，增容比??；b在玻璃固化過程中的粉塵量少；c玻璃固化體有較高性，熱穩(wěn)定性和輻穩(wěn)定性；e對核能廢料的處理相當(dāng)成的技術(shù)。玻璃固化的缺點：a裝置較復(fù)雜，處用昂貴。b工作溫度較高、設(shè)蝕嚴(yán)重，以及放射性核素?fù)]發(fā)量大等。 第七章 可燃固體廢物的焚燒熱值的概念 單位重量的固體廢物燃燒釋熱量，以kJ/kg來表示。它是衡量固體廢物可燃性的一個指標(biāo)。廢物能否進(jìn)行焚燒處理取決于其可燃性及熱值。熱值有兩種表示方法，即粗和凈熱值。粗熱值是指化合物在一定溫應(yīng)到達(dá)最終產(chǎn)物焓的變化。凈熱值與粗熱值的意義相同，只是產(chǎn)物水的狀態(tài)不同，前者水是，后者水是氣態(tài)，二者

34、之差，就是水的汽化潛熱。理論燃燒溫度：當(dāng)燃燒系統(tǒng)處狀態(tài)時，固體廢物在充分燃燒后所釋放的熱量全部用來提高系統(tǒng)的溫度，系統(tǒng)最終所達(dá)到的度稱為理論燃燒溫度，即絕熱火焰溫度。該溫度與燃燒產(chǎn)物成分有關(guān)，也與固體廢物初壓力有關(guān)。焚燒溫度：指廢物中有害在高溫下氧化、分解直至破壞所需達(dá)到的溫度，比廢物著火溫度要高得多，它對焚燒處理的化程度和無害化程度決定性的影響，取決于廢物的燃燒特性（如熱值、燃點、含水率等）焚燒爐結(jié)構(gòu)，空氣量等。過?？諝庀禂?shù)和過?？諝饣瘜W(xué)成分和化學(xué)反應(yīng)方，與燃燒固體廢物所需氧氣量相當(dāng)?shù)目諝饬糠Q為理論空氣量。實際工了保證固體廢物完全燒，必須向燃燒室鼓入比理論空氣量更多的助燃空氣量，即過剩空常用

35、過?？諝庀禂?shù)和過剩空氣率表示。焚燒系統(tǒng) 前處理系統(tǒng) 進(jìn)燒爐系統(tǒng) 空氣系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng) 其它系統(tǒng).停留時間：指固體廢物在焚燒爐內(nèi)的停留時間和煙氣在焚燒爐內(nèi)的停留時間。固體廢物停留時間取決于固體廢物在焚燒過程中蒸發(fā)、熱分解、氧化、還原反應(yīng)等反應(yīng)速率的大小。煙氣停留時間取決于煙氣中顆粒染物和氣態(tài)分子分解、化學(xué)反應(yīng)速率。設(shè)計的目的在于能達(dá)到完全燃燒，以避免產(chǎn)生產(chǎn)物。二噁英的去除方法 a控制來源：通過分類收集，加強(qiáng)資源回收，避免含PCDDs/PCDFs物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì)（如PVC等）進(jìn)入垃圾中。b減少爐內(nèi)形成：保持爐內(nèi)溫度800以上（最好是900）可將二噁分解；保證足夠的煙氣高溫停留時間（大于2s），

36、以利于二噁英的充分分解；提供足量氧氣中氧氣含量6%12%）。c避免爐外低溫再合成：為了遏制二噁英的爐外再合成，通常制煙氣溫度的辦法，即將大于500的煙氣在爐外0.2s急冷至200以下，從而躍過二噁英溫度區(qū)。d活性炭吸法：在干式處理流程中，最簡單的方法是噴入活性炭或焦炭粉，去除廢氣中的PCDDs/PCDFs。第八章 固體廢物的熱解1.熱解概念利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定在缺氧或無氧條件下受熱分解，最終成為可燃?xì)猓ㄈ鐨錃?、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等）、油（、丙酮、醋酸、焦油、溶劑油等）、固形炭（主要為炭黑）的過程。2.熱解對象 適用于熱解的固體廢塑料（含氯的除外、廢橡膠、廢輪胎、廢油及油泥和廢有機(jī)污泥等。

37、熱解溫度：溫度是影響熱解的關(guān)解產(chǎn)物的產(chǎn)量和成分都可通過控制反應(yīng)器的溫度來有效地改變。熱解溫度與氣體產(chǎn)量成正比，而體物質(zhì)和固體殘渣均隨分解溫度的增加而相對減少。再者，熱解溫度不僅影響氣體產(chǎn)量，氣體質(zhì)量。影響熱解產(chǎn)物的因素 熱解溫度 加熱速度 反應(yīng)間 廢物組成 預(yù)處理 反應(yīng)器類型 供氣供氧一個完整的熱解工藝包括進(jìn)料系統(tǒng)、回收凈化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)幾部分。其中反應(yīng)器部分是整個工藝的核心，熱解過程就是在反應(yīng)生。不同的反應(yīng)器類型往往決定了整個熱解反應(yīng)的方式以及熱解產(chǎn)物的成分。常見的熱解設(shè)固定床反應(yīng)器 流化床應(yīng)器 回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器 雙流塔反應(yīng)器 高溫熔融反應(yīng)器 污泥的熱解 a污泥脫水b干燥解d炭灰分離e油氣冷f熱

38、量回收g二次污染防治廢橡膠的熱解 a輪胎破碎b分選 c預(yù)熱d橡膠熱解e油氣冷凝f熱量回收g廢氣凈化 固體廢物的焙燒 方法 燒結(jié)焙解焙燒 氧化焙燒 還焙燒 硫酸化焙燒 氯化焙燒 鈉化焙燒 離析焙燒 可生物降解固體廢理與利用1堆肥化：在人工控制的條件下有機(jī)物向穩(wěn)定的腐質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥，它是一種腐殖質(zhì)含量高的疏松物質(zhì)。好氧堆肥化的影響因素 a供氧氣是堆肥過程中機(jī)物降解和微生物生長所必須的物質(zhì)，因此，保證較好的通風(fēng)條件，提供充足的是好氧堆肥過程常運行的基本保證。合適的氧氣濃度應(yīng)在8%18%。 b含水率 水分是維持微生物生活動的基本條件，水分適當(dāng)與否直接影響堆肥發(fā)酵速率和腐熟程

39、度，是影響好氧堆肥的因素之一。最適宜的水率50%60%。c溫度和有機(jī)物 溫度是堆肥得以順行的重要因素。體最佳溫度5560。有機(jī)質(zhì)含量過低，分解產(chǎn)生的熱量不足持堆肥所需要的度；過高則使通風(fēng)供氧困難，最佳20%80% d顆粒度 堆肥過程中供給的氧氣是粒間的空隙分布到物內(nèi)部的，因此，顆粒度的大小對通分供氧有重要影響。物料的平均適度為1260mm。e C/N比和C/P比 碳是堆肥化反能量來源，是生物發(fā)酵過程中的動力和熱源；氮和磷是微生物的營養(yǎng)來源。C/N最佳比例35)1 ； C/P最佳比例75150。f pH值 pH是微生物生長的重要環(huán)境條件。適宜的pH可使微生物發(fā)揮有效作用，一般來說，pH在7.58

40、.5之間，得最佳的堆肥效果。3堆肥化系統(tǒng)分類：按堆制方式分為間歇堆積法和連續(xù)；按需氧程度分為氧堆肥和厭氧堆肥；按溫度變化分為中溫堆肥和高溫堆肥；按技術(shù)分為露和機(jī)械密封堆肥按發(fā)酵歷程分為一次發(fā)酵和二次發(fā)酵。好氧堆肥工藝 前處理-主發(fā)酵酵-后處理-脫臭-貯存5好氧堆肥化設(shè)備 優(yōu)點：設(shè)備積?。荒苓M(jìn)行很好的過程控制；堆肥過程不受氣候條件的影響；可對廢氣進(jìn)行統(tǒng)一收集處理環(huán)境二次污染；可對熱量進(jìn)行回收利用。缺點：堆肥的投資和運行、維護(hù)費；堆肥周期較短，堆肥產(chǎn)品會有潛在的不穩(wěn)定性，堆肥的后熟期相對延長；由于機(jī)械化程度高旦設(shè)備出現(xiàn)問題，肥過程即受影響。6.腐熟度評價指標(biāo) a生物學(xué)指吸作用/生物活 性/芽指數(shù)b

41、 化學(xué)指標(biāo) pH/COD/BOD /VS/碳氮比/氮 化物/腐殖酸 c物理學(xué)味/粒度/色度d工藝指溫度 耗氧速率400 mg/(kgh)7.堆肥的作用 a使土質(zhì)松軟、多孔隙、易耕作，增加保透氣性及滲水，改善土壤的物理性狀。b增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高帶負(fù)電荷的腐殖，促進(jìn)陽離養(yǎng)分的吸附，提高土壤保肥能力。c堆肥腐殖質(zhì)中某些組分具有螯合能制對作物生長不利活性鋁與磷酸結(jié)合。d堆肥是緩效性農(nóng)作物產(chǎn)生損害。e堆肥的腐殖質(zhì)成分能夠促進(jìn)植物根系的伸長和增加。厭氧發(fā)酵：在人工控制的厭氧氧微生物將廢物中可降解有質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和其它穩(wěn)定物質(zhì)的生物化學(xué)過程。厭氧消化的影響因素 a厭氧條件:產(chǎn)酸階段微生物大數(shù)是

42、厭在厭氧條件下才能把復(fù)雜的有機(jī)物分解成簡單的有機(jī)酸等。而產(chǎn)氣階段的細(xì)菌是專性氧產(chǎn)甲烷細(xì)菌有毒害作用，因而需要嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。b原料配比: 碳氮比增殖量降低，氮不能被充分利用，剩的氮變成游離的NH3，抑制了產(chǎn)甲烷菌的活動，厭氧消化不易碳氮配比（2030）1。c溫度:溫度過低，厭氧消化的速度量低，不易達(dá)到衛(wèi)要求上殺滅病原菌的目的；過高，微生物處于休眠狀利于消化。最佳溫度3538兩個范圍。d pH 產(chǎn)甲烷微生物細(xì)的細(xì)胞質(zhì)pH一般呈中性，但對產(chǎn)甲烷細(xì)菌來說，維持弱堿性環(huán)境是十分必要的。最佳pH.07.2。e添加物和抑制物 在發(fā)酵液中添加少量的添粉礦、爐灰）有助于促進(jìn)厭氧發(fā)酵，提高產(chǎn)氣量和原料利用率。添

43、加少量鉀、鈉、磷等元素也能提高產(chǎn)率。f接種物 厭氧消化中細(xì)菌數(shù)量和種甲烷的生成。添加接種物可有效提高消化液中微生物的種類和數(shù)量，從而提高反應(yīng)器的消化處理有機(jī)物的分解速度，提高產(chǎn)氣量。g攪拌h其它因素 固體廢物的最終處置1.固體廢物處置：是將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物物特性的方法，達(dá)到減少已產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量、縮小固體廢物體清除其危險成分的活動或者將固體廢物最終置于符合環(huán)境保護(hù)規(guī)定要求的場所或者不再回收的活動。2.固體廢物處置的原則a區(qū)別對待、分類處管理的原則：根據(jù)不同固體廢物的危程度與特性，區(qū)分對待，嚴(yán)格管理，這樣才能既有效地控制主要污處理費用。b安全處置的原則：對危險廢物進(jìn)行安全有害物

44、質(zhì)釋放入環(huán)境的速率和總量，使其在長期處置過程中對環(huán)境的影響降到最低程度。c集中處置的原則：對危險廢物實行集中處置，不僅以約人、物力、財力，利于監(jiān)督管理，也是有效控制乃至消除危險廢物污染危害的重要形式和主要的技術(shù)手段。d經(jīng)濟(jì)效益和社會效益并重的原指選擇的處置方推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，又能將有害成分對環(huán)境的危害降低至最低。固體廢物處置的基本要求 a廢物的體積應(yīng)盡身無較大危害性；c處置地適宜；d施結(jié)構(gòu)合理；e封場后定期維護(hù)監(jiān)測。固體廢物處置方法分類a按隔離屏障(天然屏障人工屏障b按處置場所(陸地處置海洋處置)5.固體廢物的處置過程 a 濃、安全填埋；深井灌注；尾壩或貯留池；工程庫等。6.固體廢物處置方法

45、a堆存法(露天堆壩堆存法)b土地耕法c深灌注法d海洋置法e土地填埋法7.土地耕作法 利用耕作土地將固體散在其中，在耕作過程中生物降解，植物及風(fēng)化作用使固體廢物污染指數(shù)逐漸達(dá)到背景程度的方法。優(yōu)點：土地耕作具有運行費用低、操作方便、工藝簡單、對環(huán)境影響小，并且夠土壤的結(jié)構(gòu)和增加肥力。缺點：主要是對固體廢物的種類和數(shù)量有一定的限制（例如含有害重金屬和不可生物降解的其他有害組分）機(jī)理：土地耕作處置是基于土壤的離子交換、吸附、微生物生物降解以及滲濾水浸取、降解產(chǎn)物的揮發(fā)等綜合作用機(jī)制。影響因素：廢物的性質(zhì)、土壤耕作的地形、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、pH值、含水率等。8.深井灌注法 將固體廢物液化，形成真溶液或乳濁液，用強(qiáng)制性措施注與地下水層隔絕的可滲透性巖層中，從而達(dá)到固體廢深井灌注的地層主要有石灰?guī)r層、白巖層和砂巖層。要求：處置區(qū)位于地下飲用水源之透水巖層把注的廢和地層隔開；足夠的容量，空隙率高，飽和度適足夠的滲透性，且壓力低。海洋傾倒：利用船舶、航空器、平臺及其載運倒廢或其