固体废物复习题.doc

1绪论1.何谓固体废弃物？固体废物的主要特点是什么？固体废物是指人类在生产建设，日常生活和其他生活中产生，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体，半固体废弃物质。主要特点：“资源”和“废物”的相对性；成分的多样性和复杂性；危害的潜在性，长期性和灾难性；污染“源头”和富集“终态”的双重性。2.如何理解固体废物是“放错地方的资源”？固体废物具有明显的时间和空间特征。从时间方面来看：固体废物仅仅相对于目前的科技水平不够高，经济条件还不允许的情况下暂时无法加以利用。但随着时间的推移，科技水平的提高，经济的发展，资源滞后于人类需求的矛盾也日益突出，今天的废物势必成为明日的资源。从空间角度看：废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值。但并非在一切过程或一切方面都没有使用价值，某一过程的废物，往往会成为另一过程的原料。3.城市固体废物按其性质可分为哪几类，有何意义？城市固体废物按其性质可分为：可燃烧垃圾和不可燃烧垃圾高热值垃圾和低热值垃圾有机垃圾和无机垃圾可堆肥垃圾和不可堆肥垃圾和可作为热化学处理的判断指标，而和可作为垃圾能否以堆肥和其他生物处理的判断依据。4.城市固体废物的主要特点有那些？增长速度快，产生量不均匀；成分复杂多变，有机物含量高；主要成分为碳，其次为氧，氢，氮，硫等；处理处置方式目前仍以填埋为主。5.城市垃圾的组成主要受那些因素影响？与经济水平和气候条件关系如何？城市垃圾的组成主要受到的因素有：自然环境，气候条件，城市发展规模，居民生活习性，经济发展水平等。与经济水平的关系：经济水平较高的城市，有机物如厨余，纸张，塑料，橡胶的含量比较高与气候条件的关系：以燃煤为主的北方城市，受采暖期影响，垃圾中的煤渣，沙石所占的份额较多。6.城市垃圾的化学性质主要由那些特征参数表示？挥发分；灰分，灰分熔点；元素组成；固定碳；发热值7.城市垃圾的可生化性主要由什么指标判断，其值是多少？主要由BOD5/COD判断0.45生化性较好 0.30可以进行生化反应 0.30较难生化反应 8000C，t2s的情况下约99.9%的二噁英会分解；被高温分解的二噁英类前驱物在Fecl3,Cucl2等灰尘的作用下，与烟气中的Hcl在3000C左右重新合成二噁英物质。8固体废物的堆肥化处理技术1.试述固体废物堆肥的意义和作用。对城市固体废物进行处理消纳，实现稳定化，无害化，可以避免或减轻垃圾的大面积堆积，影响市容及城市垃圾自然腐败，散发臭气，传播疾病，从而对人体和环境造成的危害。可以将固体废物中的适用组分尽快地纳入自然循环系统，促进自然界物质循环与人类社会物质循环统一。可以将大量有机固体废物通过某种工艺转换成有用的物质和能源。堆肥化可减重，减容均约为50%。作用：改善土壤的物理性能：使土壤松软，多孔隙，易耕作，增加保水性，透气性和渗水性，进而改善土壤的物理性能。保肥作用：肥料成分中的氮，钾，铵等都是以阳离子形态存在，而腐殖质带负电，可以吸附阳离子，即堆肥可以有助于土壤保住养分，提高保肥能力。螯合作用：腐殖质中某种成分有螯合作用，它能和土壤中含量较多的活性铝结合，使其变成非活性物质，抑制活性铝和磷酸结合的危害，同样对作物有害的铜，铝，镉等重金属也可以与腐殖质反应降低其危害性。缓冲作用：腐殖质具有缓冲作用，其他条件恶化时，能起到减少冲击，缓和影响的作用，如水分不足时，可防止植物枯萎，起到缓冲器的作用。缓效作用：堆肥具有缓效作用（缓慢持久起作用，不会损害作物）。与硫铵，尿素等化肥中的氮不同，堆肥中的氮几乎都是以蛋白质形态存在，当施到田里时，蛋白质微生物分解成氮氧，在旱地里变成硝酸盐氮，不会出现施化肥短暂有效，或施肥过头的情况。微生物对植物根部的作用：因为堆肥中富含大量微生物，施用后，增加土壤中的微生物数量，微生物分泌的各种有效成分易被根部吸收，有利于根系发育和伸长。2堆肥化原料的评价指标有哪些？范围是多少？密度，适于堆肥的垃圾密度应为350-650kg/m3；组成成分（湿重）%，其中有机物含量不得少于20%；含水率，适于堆肥的垃圾其含水量为40%-60%；C/N，垃圾的C/N为（20：1）-（30：1）3.简述堆肥产品的质量指标有哪些，以干基计量其数量各为多少？粒度：农用堆肥产品粒度12mm，山林果园用堆肥产品粒度50mm；含水率：35%；PH值：6.5-8.5；全氮（以N计）：0.5%；全磷（以P2O5计）：0.3%；全钾（以K2O）：1.0%；有机质（以C计）：10%；重金属含量总镉（以Cd计）：3mg/kg；总汞（以Hg计）：5mg/kg；总砷（以As计）：30mg/kg；总铅（以Pb计）：100mg/kg；总铬（以Cr计）：300mg/kg。4好氧堆肥化过程分为几个阶段，各阶段的温度范围和所需的时间各为多少？升温阶段（300C-400C，1-3d）；高温阶段（450C-650C，3-8d）；降温阶段或腐熟阶段（700C时，放线菌等有益菌将被杀死，不利于堆肥过程进行。因此，最适宜温度为55-600C。10.简述三种气固接触方式各自的特点。若为并流操作，气固相温度小，出口温度高，此类型装置对水分蒸发有利，有较广的温度范围，装置内适宜温度不易控制。若为气-固逆流接触，装置进口处反应速度快，固体物料温度升高，热效率好，但出口的气相，固相温度皆低，带有水分少。此装置内温度也不易控制。错流接触时，装置内各部分的通气量可通过阀门适当调整，易于控制适宜温度及热效率，也可带走水分，是实现适宜温度的最有利的装置形式。11.堆肥化过程有机物最适宜含量范围为多少？堆肥化过程有机物最适宜含量范围为20%-80%。80%时，因为此时对通风量要求很高。往往达不到完全好氧而产生恶臭，也不能使好氧堆肥工艺顺利进行。12.简述堆肥腐熟度的化学参数判断指标有哪些？常用哪些工艺参数来判断堆肥腐熟度？化学参数判断指标有：PH值，挥发性固体（有机质或全炭）含量Vs，化学需氧量COD，C/N。工艺参数有：温度，耗氧速率。10污泥的处理处置技术1污泥的处理和处置方法有哪些？污泥的处理方法有：污泥的浓缩；污泥的调质；污泥的稳定；污泥的脱水；污泥的热干燥；超声波技术处理污泥；湿式氧化法处理污泥；超临界水氧化法处理污泥。污泥的处置方法有：土地利用；土地填埋；污泥焚烧；水体消纳2简述浓缩的作用，浓缩的方法有哪些？污泥浓缩可以降低污泥的汗水率，实现污泥的减容化，污泥浓缩效率的高低，污泥浓缩效果的好坏直接影响污泥处理成本乃至整个污水处理厂的运行成本。污泥浓缩采用的是物理处理法，主要包括重力浓缩法，气浮浓缩法，离心浓缩法等。11固体废物的最终处置技术1.固体废物陆地处置方式有哪些？固体废物陆地处置方式有：土地耕作，永久贮存，土地填埋，深井灌注，深地层处理。2.简述固体废物的处置原则？（1）区别对待，分类处置，严格管理的原则；（2）将危险废物与生物圈相隔离的原则；（3）几种处置原则。3.多重防护屏障包括哪些屏障系统，各起什么作用？（1）废物屏障系统根据废物的性质进行预处理，包括固化或惰性化处理，以减轻废物的毒性或减少渗滤液中有害物质的浓度。（2）密封屏障系统利用人为的工程措施将废物封闭，使废物的渗滤液尽量少地突破密封屏障而向外逸出。（3）地质屏障系统“地质屏障系统”决定“废物屏障系统”和“密封屏障系统”的基本结构。如果“地质屏障系统”优良，对废物有足够的强的防护能力，则可简化“废物屏障系统”和“密封屏障系统”的技术措施。4.表示土壤渗透性的指标是什么，并说明与污染物迁移速度的关系？土壤渗透性指标是K渗透系数或渗透率和土壤的阳离子交换容量CEC，K系数越大，污染物迁移速度越快；CEC越大，污染物迁移速度越慢。 5.影响污染物在土壤迁移中的主要因素是什么？渗透性与吸附阻滞能力的关系？影响污染物在土壤迁移中的主要因素是土壤的种类和结构；土壤的渗透性；土壤的阳离子交换容量（CEC）。渗透性越小，吸附阻滞能力越大。6.土地填埋处理处置的特点？土地填埋处置是一种按照工程理论和木土标准，对固体废物进行有控管理的综合性的科学工程技术，而不是传统意义上的堆放，填埋；处置方式上，已从堆，填，覆盖，向包容，屏蔽，隔离的工程贮存方向发展；填埋处置工艺简单，成本较低，适于处置各种类型的固体废物。7土地填埋按填埋场地特征分为哪几种？山间填埋；峡谷填埋；平地填埋；废矿坑填埋。8填埋场选址总的原则是什么？选址时主要考虑哪些因素？（据老师说可以不看）原则是：以合理的技术，经济的方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。考虑的因素有：运输距离。越短越好，但要综合考虑其他各个因素。目前长距离运输越来越多；场址限制条件。场地位于居民区1km以上。可用土地面积。一个场地至少运行五年。时间越短单位废物处置费用就越高。出入场地道路。要方便，顺畅，具有在各种气候条件运输的全天候道路。地形，地貌及土壤条件。原则上地形的自然坡度不应大于5%，尽量利用现有自然地形空间，将场地施工土方减至最少。气候条件。风的强度和风向，要求位于下风向。地表水文。所选场地需位于100年一遇洪水区之外。地质条件。场地应选在渗透性弱的地区，K值最好达到10-8m/s以下，并有一定厚度。当地环境条件。a.位于城市工农业发展规划区，风景规划区，自然保护区外；b.位于洪水水源保护区和供水远景区以外；c.应具备有利的交通条件。地方公众。减少对公众的影响。9通常要求填埋场底部黏土厚度多少？对其渗透性要求如何？填埋场底部黏土厚度须1m，其渗透系数必须10-7cm/s。10.填埋场大小的确定需要考虑什么因素？城市人口数量，垃圾的产率，固体废物的填埋高度，废物与覆盖材料的比值以及填埋后的压实度有关。11.自然衰减型填埋场中渗滤液的衰减过程分几个阶段，各阶段发生哪些作用，其特点如何？影响自然衰减的因素是什么？（1）黏土层中的衰减。发生降解作用，吸附/解吸；离子交换；沉淀/溶解；过滤；生物降解。特点是发生以上这些作用，渗滤液中有些污染物浓度降低，有些也可能升高。（2）含水层中的衰减。混合，扩散（弥散）作用，特点是随地下水迁移过程，与水层介质发生吸附，离子交换，过滤，沉淀等反应而衰减。影响自然衰退的因素是：（1）介质层的类型，厚度及水运移能力；（2）渗滤液流速；（3）渗滤液中的污染物；（4）含水层的渗透性及厚度。12.渗滤液主要由哪些因素造成的。（1）直接降水；（2）地表径流；（3）地表灌溉；（4）地下水；（5）废物中的水分；（6）覆盖材料中的水分；（7）有机物分解生成水。13.控制渗滤液产生的工程措施有哪些？其作用如何？（1）入场废物含水率的控制，要求入场填埋的垃圾含水率1m。14.处理渗滤液的基本方法有哪些？ 处理的基本方法有生物法，化学法，物理法，物理化学法；15.渗滤液的处理方法的选择主要考虑哪些因素？主要考虑的因素有：COD，TDS,SO42-,重金属和非特殊有毒组分。16.填埋场主要气体的产生分几个阶段？各是什么？第一阶段：初始调整阶段。主要是废物可降解有机物组分，在被放置到填埋场后，很快被生物分解而产生的。第二阶段：过程转移阶段（好氧向厌氧阶段转化）。此阶段的特点是氧气逐渐被消耗，厌氧条件开始形成并发展。第三阶段：酸性阶段（产酸阶段），PH5第四阶段：产甲烷阶段（产甲烷菌），PH6.8-8第五阶段：稳定化阶段（成熟阶段）。17.填埋场主要气体运动方式是什么？向上迁移扩散；向下迁移运动；地下横向迁移运动。18.微量气体的产生与哪些因素有关？气体的弥散系数；土壤的总孔隙度；组分在填埋场覆盖层顶的浓度；组分的饱和蒸汽浓度；组分在填埋场覆盖底层的浓度；填埋场覆盖层的厚度。12固体废物的资源化1什么是固体废物的资源化系统？固体废物的资源化和其他生产过程相似，也是有一些基本过程所组成的，我们把由这些基本过程所组成的总体系统叫做固体废物的资源化系统。资源化系统可以分为两大类。第一类叫前端系统，被应用于该系统内的有关技术如分选，破碎等物理方法称为前端技术或前处理技术；第二类叫做后端系统，被应用在后端系统的有关技术如燃烧，热解，堆肥等化学和生物方法称为后端技术或后端处理技术。2简述固体废物的资源化途径。循环再利用：是指对垃圾中的有用物质的利用，如啤酒瓶回收再利用。加工再利用：是指对垃圾中的某些物质经过加压，加温等物理处理方法，其化学性质未发生改变的利用，如废塑料的熔融再生，用废塑料，废纸生产复合板材等。转换利用：是指利用垃圾中某些物质的化学和生物性质，经过一系列的化学或生物反应，其物理，化学和生物性质发生了改变的利用，如垃圾的焚烧，堆肥等。3从煤矸石的组成来分析它的综合利用途径。煤矸石资源化途径；煤矸石用作燃料；煤矸石用作建筑材料；煤矸石生产化工产品；6固体废物的燃烧处理技术1.已知某固体废物的成分为：；。求：该固体废物燃烧过程的发热量，理论空气量，燃烧产物生成量，成分，密度，燃烧温度（空气中水分忽略不计）。 2.假设在一内径为8.0cm的管式焚烧炉中，于温度2250C分解纯二乙基过氧化物，进入炉中的流速为12.1Ls-1，2250C时的速率常数为38.3s-1。求当二乙基过氧化物的分解率达到99.95%时，焚烧炉的长度应为多少？ 8固体废物的堆肥化处理技术1.有一酶催化反应，Km=210-3molL-1,当底物的初始浓度为1.010-5 molL-1时，若反应进行1min，则有2%的底物转化为产物。试求：（1）当反应进行3min，底物转化为产物的转化率是多少？此时底物和产物的浓度分别是多少？（2）当时，也反应了3min，CS=?,CP=?(3)最大反应速率值为多少？（1）反应物转化率则=底物浓度产物浓度为（2）则反应了3min，2.用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥化试验。试验结果：每1000kg堆料在完成堆肥化后仅剩200kg，测定产品成分C11H14NO4,试求1000kg物料的化学计算理论需氧量。（1）计算堆肥物料的摩尔质量：则其物质的量为：（2）堆肥产品的摩尔质量：据此，可求出每摩尔堆肥物料转化为堆肥产品的物质的量为：（3）由题可知 a=31,b=50,c=1,d=26,w=11,x=14,y=1,z=4,则(4)求需氧量3拟采用堆肥化方法处理脱水污泥滤饼，其固体含量SC为30%，每天处理量为10t（以干物料基计算），采用回流堆肥（其Sr=70%）起干化物料作用，要求混合物Sm为40%。试用两种基准计算回流比率，并求出每天需要处理的物料总量为多少吨？10污泥的处理处置技术1污泥含水率从97.5%降到94%，污泥的体积减少多少？11固体废