南开大学固体废物处理与处置复习题(共24页)

1、复习题：第1、3、4章部分(b fen)的内容（1）固体废物概念(ginin)固体废物（简称固废）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质。（放错了地方(dfng)的资源） 中华人民共和国固体废物环境防治法将它定义为：“在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。”（2）我国固体废物的分类、特点和特征固体废物的分类按组成分：有机废物， 无机废物按形态分：固体（块状、粉状、粒状）废物， 泥状（污泥）废物按危害程度分：有害废物， 一般废物较多的是按来源分类：工业固体废物：是指工业生产过程和工业加工过程产生的废渣

2、、粉尘、碎屑、污泥等，主要有以下几类冶金固体废物燃料灰渣化学工业固体废物石油工业固体废物粮食、食品工业固体废物其他矿业固体废物：主要包括废石和尾矿城市固体废物：是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物，一般分为生活垃圾城建渣土商业固体废物粪便农业固体废物：是指农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活活动排出的废物，如植物秸秆、人和禽畜粪便等。放射性固体废物：有害固体废物：国际上称之危险固体废物。这类废物泛指放射性废物之外，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。根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法分为城市生

3、活垃圾、工业固体废物和危险废物。日本将固体废物分成两类：产业固体废物和一般固体废物我国目前趋向将固体废物分为四类：城市生活垃圾，一般工业固体废物、有害固体废物、其他。其中，一般工业固体废物系指不具有毒性和有害性的工业固体废物。至于放射性固体废物，则自成体系，进行专门管理。固体废物的特点和特征 “资源”和“废物”的相对性 从固体废物定义可知，它是在一定时间和地点被丢弃的物质，是“放错地方的资源”。因此，此处的“废物”，具有明显的时间和空间的特征。 成分的多样性和复杂性固体废物成分复杂、种类繁多、大小各异，既有无机物又有有机物，既有非金属又有金属，既有无味的又有有味的，既有无毒物又有有毒物，既有单

4、质又有合金，既有单一物质又有聚合物，既有边角料又有设备配件 。 危害(wihi)的潜在性、长期性和灾难性 它呆滞性大、扩散性小，它对环境的影响(yngxing)主要是通过水体、大气和土壤进行的。 污染(wrn)“源头”和富集“终态”的双重性 废水和废气既是水体、大气和土壤环境的污染源，又是接受污染物的环境。固体废物则不同，它们往往是许多污染成分的终极状态。这些“终态”物质中的有害成分，在长期自然因素的作用下，又会转入大气、水体和土壤，故又成为大气、水体、土壤环境的污染“源头”。（3）固体废物的污染途径和污染控制途径固体废物的污染途径固体废物特别是有害固体废物，处理处置不当，能通过不同途径危害人

5、体健康。通常，工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染；人畜粪便和生活垃圾是各种病源微生物的孽生地和繁殖场，能形成病原体型污染。（固体废物污染危害：侵占土地、污染土壤、污染水体、污染大气、影响环境卫生）固体废物的危害侵占土地，污染土壤，污染水体，污染大气，影响环境卫生固体废物的污染控制途径固体废物污染“源头”和“终态”特性告诉我们，控制“源头”、处理好“终态物”是固体废物污染控制的关键。固体废物污染控制需从两方面着手，一是防治固体废物污染，二是综合利用废物资源。主要控制策略：1.改革生产工艺：采用无废或少废技术采用精料提高产品质量和使用寿命，不使之过快的成为废物，即源头控制，少生产或不生

6、产2.发展物质循环利用工艺，是一种产品的废物成为另一种产品的原料，如此循环下去，最后只剩下少量的废物进入环境，以取得经济、环境和社会的综合效益3.进行综合利用：有些固体废物中含有很大一部分未起变化的原料或者副产物，可以回收利用4.进行无害化处理与处置：有些固体废物通过消毒、热解、氧化-还原、焚烧、固化处理等方式，改变废物中有害物质的性质，可是之转化为无害物质或使有害物质达到国家规定的排放标准5.末端治理，仍是有效手段（4）固体废物的处理处置方法固体废物处理是指将固体废物转变成适于运输、利用、贮存或最终处置的过程。固体废物的处理方法有：物理处理：通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运

7、输、贮存、利用或处置的形态。包括压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等。化学处理：采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而(cng r)达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。包括氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。生物处理：利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。如堆肥(dufi)和制沼气。热处理：通过(tnggu)高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。固化处理：采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。如水泥固化

8、。固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。固体废物的处置方法有：海洋处置：深海投弃、海上焚烧陆地处置：土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注等（5）全面阐述我国关于控制固体废物污染的技术政策一、我国控制固体废物污染技术政策的产生我国固体废物污染控制开始于80年代初期。于80年代中期提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”，“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件

9、。 二、“无害化”基本任务：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(包括原生环境与次生环境)。 处理工程：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等三、“减量化”基本任务：通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。实现战略：一是对固体废物进行处理利用（属于物质生产过程的末端，即通常人们所理解的“废弃物综合利用”，我们称之为“固体废物资源化”），二是减少固体废物的产生（属于物质生产过程的前端，需从资源的综合开发和生产过程中物质资料的综合利用着手）。四、“资源化”基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源 特点:保护和延长原生

10、资源寿命，保证资源永续，节省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡“资源化”应遵循的原则：“资源化”技术是可行的；“资源化”的经济效益比较好，有较强的生命力；废物应尽可能在排放源就近利用，以节省废物在贮放、运输等过程的投资；“资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准，因而具有与之相竞争的能力。（6）全过程管理原则(yunz)定义和意义全过程管理(gunl)原则(yunz)：指对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治。是从源头的生产到固废的末端治理这一系列的过程中解决固废污染控制问题。如：对危险废物，包括对其鉴别、分析、监测、实验等

11、环节；对其处理、处置、包括废物的接收、验查、残渣监督、操作和设施的关闭各环节的管理。“从摇篮到坟墓”的管理原则。补充：3化原则：减量化，无害化，资源化3C原则：Clean, Cycle, Control3R原则 :1、减量化原则(reduce):减少废弃物的产生 2、再使用原则(reuse):要求制造产品能够以初始的形式被反复使用。再使用原则要求抵制当今世界一次性用品的泛滥。 3、再循环原则(recycle):要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾。按照循环经济的思想，再循环有两种情况，一种是原级再循环，即废品被循环用来产生同种类型的新产品；另一种是

12、次级再循环，即将废物资源转化成其它产品的原料。（7）破碎目的和意义利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程称为破碎。1.减小容积：使固体废物的容积减小，便于运输和贮存2.控制粒度：为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中的某种成分3.增加比表面积：使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率4.为固体废物的下一步加工工作准备：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，以便进一步加工制备使用 5.增大压实密度：用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原6.防止破坏后续设

13、备：防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备或炉膛（8）破碎方法按破碎固体废物所用的外力，即消耗能量的形式可分为机械能破碎和非机械能破碎两类方法。1.机械能破碎是利用破碎工具（如破碎机的齿板、锤子、球磨机的钢球等）对固体废物施力而将其破碎的。主要有压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击破碎等方法。2.非机械能破碎(p su)是利用电能，热能(rnng)等对固体废物进行破碎的新方法，如低温破碎，热力破碎，减压破碎及超声波破碎等。 或分为(fn wi)：干式破碎（机械能破碎）、湿式破碎、干湿式破碎、特殊破碎（9）鄂式破碎机结构和工作原理颚式破碎机内有个非常重要的核心部件可移动式颚板（简称动颚板）。

14、通常按照动颚板的运动特性将颚式破碎机分为简单摆动型和复杂摆动型，也是目前工业中应用最广的两种。简单摆动型颚式破碎机1机架；2固定齿板；3动颚齿板； 4前肘板；5可动颚板；6心轴；7偏心轴；8连杆；9飞轮；10后肘板；11拉杆；12调整千斤顶简单摆动颚式破碎机工作原理示意图1心轴；2偏心轴；3连杆；4后肘板；5前肘板简单摆动颚式破碎机具体工作原理：皮带轮带动偏心轴旋转时，偏心顶点牵动连杆上下运动，也就牵动前后推力板作舒张及收缩运动，从而使动颚时而靠近固定颚，时而又离开固定颚。动颚靠近固定颚时就对破碎腔内的物料进行压碎、劈碎及折断。破碎后的物料在动颚后退时靠自重从破碎腔内落下。复杂摆动型颚式破碎机

15、1机架；2可动颚板；3固定颚板；4，5破碎齿板；6偏心转动轴；7轴孔；8飞轮；9肘板；10调节楔；11模块；12水平拉杆；13弹簧复杂摆动型颚式破碎机具体工作原理：复杂摆动型颚式破碎机与简单摆动颚式破碎机的区别是少了一根动颚悬挂的心轴，动颚与连杆合为一个部件，没有垂直连杆，肘板也只有一块。可见，复杂摆动颚式破碎机构造简单。但动颚的运动却较简单摆动颚式破碎机复杂，动颚在水平方向有摆动，同时在垂直方向也运动，是一种复杂运动，故称为复杂摆动型颚式破碎机。新型颚式破碎机 1飞轮；2偏心轴；3动颚；4定颚（机体）；5转子；6齿轮箱；7下料斗；8联轴器；9电机；10三角带；11皮带轮；12进料斗 新型颚式

16、破碎机主要工作原理和过程：机器(j q)运转(ynzhun)时，物料从上端进料口进入，经分离机将物料分散到四周，经过机身内部(nib)进行粉碎，再从下端出料口出料。电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板和动颚间夹角变大，从而推动动颚向定颚接近，与此同时物料被挤压、搓、碾等多重破碎；当动颚下行时，肘板和动颚间夹角变小，动颚板在拉杆、弹簧的作用下离开定颚板，此时已被破碎物料从破碎腔下口排出，随着电动机连续转动，破碎机动颚作周期性的压碎和排料，实现批量生产。与同等规格的鄂破机相比，其生产能力大、产品粒度小、破碎比大。（10）低温破碎及应用低温破碎：利用物质在低温下易变脆的

17、特性或者利用不同废物脆化温度的差异，在低温下对其进行选择性破碎的过程，即为低温破碎。低温破碎通常需要配置制冷系统，液氮具有制冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点，常用来做制冷剂。然而，由于制备液氮需耗用大量能源，且需要量较大，造成费用昂贵，故其破碎对象仅限于常温难破碎的废物。工艺流程：将固体废物如钢丝胶管、汽车轮胎、塑料等先投入预冷装置，再进入浸没冷却装置，橡胶、塑料等易冷脆物质迅速脆化，送入高速冲击破碎机破碎，使易脆物质脱落粉碎。破碎物质再进入各种分选设备进行分选。低温破碎的应用：塑料低温破碎；从金属混合物中回收铜、铝及锌的选择性低温破碎；废轮胎低温破碎；废弃电路板的低温破碎（11）湿式破碎及应

18、用湿式破碎是利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程，从而可以回收垃圾中的纸纤维。这种使含纸垃圾浆液化的特制破碎机称为湿式破碎机。（湿式破碎是利用纸类、纤维类废物在水中易调制成浆的特点，对纸类和纤维类垃圾进行回收而发展起来的一种破碎方法。）湿式破碎机的结构原理图：1电动机；2筛网；3含纸垃圾；4转子；5斗式脱水提升机；6有色金属；7铁；8循环用水；9浆液；10减速机（12）机械分选方法机械分选常见的方法包括：利用粒度差异的筛选（也称筛分）、利用密度差异的重力分选、利用磁性差异的磁力分选、利用导电性差异的电力分选（也称静电分选）、利用表面润滑性差异的浮选、利

19、用光电性（颜色或光泽）差异的光电分选、利用摩擦性差异的摩擦分选、利用弹性差异的弹跳分选等等。 （13）重力分选定义(dngy)及分类 重力(zhngl)分选简称重选，是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质(jizh)中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。按照介质的不同，重力分选可分为水力分选、风力分选和摇床分选等。水力分选是用水作介质进行的分选可分为：重介质分选和跳汰分选。重介质分选：是在重介质（密度大于水的非均匀介质，包括重液和重悬浮液两种流体）中使固体废物中的颗粒群按其密度的大小分开以达到分离目的的方法。为能达到良

20、好的分选效果，关键是重介质的选择。要求重介质的密度应介于固体废物中轻物料密度和重物料密度之间，即：跳汰分选：在垂直高速的水力作用下，使固体废物按密度分选的一种方法。跳汰分选时，将固体废物放入跳汰机的筛板上，形成密集的物料层，从筛板的下面周期性的给入脉冲水流，使物料层松散并按密度分层，上层的轻物料被水平水流带到机外，成为轻产物，下层的重料一部分透过筛板成为筛下重物，还有部分筛上物质。 风力分选：简称风选，又称气流分选。是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的一种方法。按气流吹入分选设备内的方向不同，分选设备可分为两种类型：水平气流分选和上升气流分选。摇床分选：是在一个

21、倾斜的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。（14）风选设备及应用风力分选简称风选，又称气流分选。是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的一种方法。按气流吹入分选设备内的方向不同，分选设备可分为两种类型：水平气流分选机（又称为卧式风力分选机）和上升气流分选（又称为立式风力分选机）。（15）电选基本原理电力分选简称(jinchng)电选， 是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现(shxin)分选的一种方法。电选分离(fnl)过程示意图：1给料斗；2辊筒电极；3电晕电极；4

22、偏向电极；5高压绝缘子；6毛刷 电选基本原理：电选分离过程是在电选设备中进行的。废物颗粒在电晕-静电复合电场电选设备中的分离过程如图所示：废物由给料斗均匀地给入辊筒上，随着辊筒的旋转，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，使导体和非导体颗粒都获得负电荷，（与电晕电极电性相同），导体颗粒一面荷电，一面又把电荷传给辊筒（接地电极），其放电速度快，因此，当废物颗粒随辊筒旋转离开电晕电场区而进入静电场时，导体颗粒的剩余电荷少，而非导体颗粒则因放电速度慢，致使剩余电荷过多。导体颗粒进入静电场后不再继续获得负电荷，但仍继续放电，直至放完全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒排斥，在电力、离心力和中立

23、分离的综合作用下，其运动轨迹偏离辊筒，而在辊筒前方落下。偏向电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程度。非导体颗粒由于有较多的剩余负电荷，将与辊筒相吸，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方。（16）静电鼓式分选过程静电鼓式分选过程示意图工作过程：将含有铝和玻璃的废物通过电振给料器均匀地给到带电辊筒上，铝为良导体从辊筒电机获得相同符号的大量电荷，因而被辊筒电极排斥落入铝收集槽内。玻璃为非导体，与带电辊筒接触被极化，在靠近辊筒一端产生相反的束缚电荷，被辊筒吸住，随辊筒带至后面被毛刷强制刷落进入玻璃收集槽，从而实现铝和玻璃的分离。（17）浮选(f xun)原理和浮选药剂浮选(f xun)原理：浮选是在固体

24、废物与水调制的料浆中,加入浮选剂,并通过空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当(shdng)处理后废弃。在浮选过程中，固体废物各组分对气泡粘附的选择性，是由固体颗粒、水、气泡组成的三相界面间的物理化学特性所决定的。其中比较重要的是物质表面的润湿性。固体废物中有些物质表面的疏水性较强，容易粘附在气泡上，而另一些物质表面亲水，不易粘附在气泡上。浮选药剂：1.捕收剂：捕收剂能够选择性地吸附在欲选的物质颗粒表面上，使其疏水性增加，提高可浮性，并牢固的粘附在气泡上而上浮。常用的捕收剂有异极性捕收剂（黄药类、脂肪酸类

25、）和非极性油类捕收剂（煤油、柴油等）。2.起泡剂：是一种表面活性物质，主要作用在水-气界面上使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界面，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。3.调整剂：主要作用是调整其他药剂（主要是捕收剂）与物质颗粒表面之间的作用。还可调整料浆的性质，提高浮选过程的选择性。按作用可分为：活化剂、抑制剂、介质的调整剂、分散与混凝剂。固体废物（1）焚烧处理固体废物如何实现“三化”原则？许多固体废物含有潜在的能量，可通过焚烧回收利用。固体废物经过焚烧，体积一般可减少80一90；而

26、在一些新设计的焚烧装置中，焚烧后的废物体积只是原体积的5或更少。一些有害固体废物通过焚烧，可以破坏其组成结构或杀灭病原菌，达到解毒、除害的目的。所以，城市固体废物的焚烧处理，能同时实现减量化、无害化和资源化。是一条重要的处理、处置途径。（2）固体废物的热值概念固体废物的热值是指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量，以k Jkg表示。热值有两种表示法，粗热值和净热值。粗热值是指化合物在一定温度(wnd)下反应到达最终产物的焓的变化。净热值与粗热值产物水的状态不同，粗热值水是液态，净热值水是气态。所以，二者之差，就是水的汽化潜热。用氧弹量热计测量的是粗热值。将粗热值转变成净热值可以通过下式计算：（

27、3）结合书中例题2计算(j sun)固体废物的热值利用有关问题（4）固体废物不同(b tn)的燃烧方式的特点一般根据不同(b tn)可燃物质的种类，有三种不同的燃烧方式。 (1)蒸发燃烧，固体受热熔化成(hu chn)液体，继而化成蒸气，与空气扩散混合而燃烧，蜡的燃烧属于这一类；(2)分解燃烧，固体受热后首先分解，轻的碳氢化合物挥发，留下固定碳及惰性物，挥发分与空气扩散混合而燃烧，固定碳的表面与空气接触进行表面燃烧。木材和纸的燃烧属于这一类；含碳固体废物的燃烧大都属分解燃烧，可分成热解与燃烧二个过程。(3)表面燃烧，如木炭，焦等固体受热后不发生熔化、蒸发和分解等过程，而是在固体表面与空气反应进

28、行燃烧。挥发分的燃烧是均相燃烧，反应速度快，而固体表面的燃烧是不均相的，速度要慢得多。（5）影响固体物质燃烧的因素 3T+E(一)焚烧温度 大多数有机物的焚烧温度范围在8001000之间，通常在800900左右为宜 。 (二)停留时间 对于垃圾焚烧，如温度维持在8501000之间，并有良好的搅拌和混合时，燃烧气体在燃烧室内的停留时间约为12 s。 (三)搅混强度 在焚烧过程中采用有效的搅动措施，使废物、助燃空气和燃烧气体之间充分(chngfn)混合，可促进废物燃烧完全，减少污染物形成。 (四)过剩(gushng)空气系数 根据经验，在通常情况下，过剩空气(kngq)系数一般在1.51.9之间；

29、但在某些特殊情况下，过剩空气系数可能在2以上，才能达到较好的完全焚烧效果。 （6）有关停留时间的计算方法k=Ae-E/RTAArrhnius常数E活化能R通用气体常数T绝对温度，KCA0、CA分别表示A组分的初始浓度和经过时间t后的浓度，gmol例题1：试计算在800的焚烧炉中焚烧氯苯，当DRE分别为99%、99.9%、99.99%的停留时间。解：在800的反应速度常数k为k=Ae-E/RT由表7-3（P178）查得氯苯的A和E分别为A=1.34*1017，E=76600k=1.34*1017*e-76600/1.987*1073k=33.407s-1t(99%)=-(1/33.407)ln(

30、0.01/1)=0.1378st(99.9%)=-(1/33.407)ln(0.001/1)=0.2068st(99.99%)=-(1/33.407)ln(0.0001/1)=0.2757s例题2：假设在一温度为225的管式焚烧炉中分解纯二乙基过氧化物（组分A），进入焚烧炉的流苏为12.1L/s，在225的速度常数为38.3s-1，预使二乙基过氧化物的分解率达到99.995%，炉的内径为8.0cm,求炉长为多少？解:假设是活塞流反应器，反应是不可逆的，反应的动力学方程为： t=-1kln(CA/CAO)根据(gnj)题意，DRE=99.995%,则CA=5*10-5 CAO所以(suy)， t

31、=-138.3ln(5*10-5)=0.259s焚烧炉的体积(tj) V=0.259*12.1=3.13L=3130cm3炉长 L=3130/（D2/4）=3130/（82/4）=62.3cm（7）垃圾焚烧二噁英形成的途径、原理垃圾焚烧时排放的二噁英来源于三条途径：生活垃圾中本身含有一定微量的二噁英，由于二噁英具有热稳定性，虽然大部分二噁英会在高温燃烧时得以分解，但仍会有一小部分的二噁英未分解而排放出来；在燃烧过程中由含氯前驱物生成二噁英，前驱物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等，在燃烧中前驱物分子通过重排、自由基缩合、脱氯或其它分子反应等过程会生成二噁英，这部分二噁英在高温燃烧条件下大部分也会

32、被分解；当因燃烧不充分而在烟气中产生过多的未燃烬物质，并遇适量的触媒物质(主要为重金属，特别是铜等) 及300500的温度环境，则在高温燃烧中已经分解的二噁英有可能会重新生成。（8）二噁英的控制的主要方法包括？选用合适的炉膛和炉排结构，使垃圾在焚烧炉得以充分燃烧。控制炉膛、二次燃烧室内及在进入余热锅炉前的烟道内烟气温度不低于850，烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2s。缩短烟气在处理和排放过程中处于300500温度域的时间。在减温塔出口处喷射吸附能力极强的活性炭，吸附烟气中的二噁英。选用高效袋式除尘器，提高除尘器效率，进一步去除二噁英。根据需要适当投加碱性物质、含硫含氮化合物等抑制剂。

33、通过分类收集或预分拣控制生活垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧炉。（9）固体废物的焚烧设备的最主要原理：多段炉、回转窑、流化床焚烧炉和典型垃圾焚烧炉（一）多段炉：1主燃烧嘴；2热风发生炉；3热风管；4轴驱动马达；5轴冷却风机；6中心轴；7搅动臂；8搅拌杆；9排气口；10加料口；11热风分配室；12隔板；13轴盖 原理(yunl)：脱水后的污泥滤饼或其它固体废物从炉顶进料口加入，由耙齿耙向中央的落口，落入下一段（层），再由下一段的耙齿耙向炉壁，由四周(szhu)的落料口落入第三段，以后依次向下移动，物料在炉膛内成螺线形运动。焚烧用的空气由中心轴的内筒下部进入，然后进入搅拌臂的内筒流至壁端，

34、由外筒回到中心轴的外筒，集中于中心轴外筒的上部。由管道送至炉底空气入口处进入炉膛。入口空气已被预热到150-200。进入炉膛的空气与下落的灰渣逆流接触(jich)，进行热量交换，即冷却了灰渣又加热了空气。把炉体分成三个操作区：最上部是干燥区，温度在310540之间，对固体废物进行干燥、破碎；中部为焚烧区，温度在7601100之间，废物发生焚烧；最下部为焚烧后灰渣的冷却区，灰渣进入该区与进来的冷空气进行热交换，冷却至150以下排出炉外。该焚烧炉的优点是废物在炉内停留时间长，对含水率高的废物可使水分充分挥发，尤其是对热值低的污泥，燃烧效率高。缺点是结构复杂、易出故障、维修费用高，因排气温度较低易产

35、生恶臭，通常需配备二次燃烧设备。 （二）回转窑：1燃烧喷嘴；2重油贮槽；3油泵；4三次空气风机；5一次及二次空气风机；6回转窑焚烧炉；7取样口；8驱动装置；9投料传送带；10除尘器；11旋风分离器；12排风机；13烟囱；14二次燃烧室原理：回转窑的轴线与水平稍成倾斜（1/1001/300），窑身较长，下端有二次燃烧室。重焦油、污泥等固体废物从窑的上部进入，随着窑的转动向下移动，空气与物料行进的方向可以同向也可逆向。进入窑炉的物料与废气相遇，一边受热干燥（200300），一边受窑炉的回转而破碎，然后在窑的后段进行分解燃烧（700900），在窑内来不及燃烧的挥发分，进入二次燃烧室燃烧。焚烧的残渣在

36、高温烧结区（11001300）熔融，而排出炉外。如果需要辅助燃料可在焚烧炉的上端或二次燃烧室加入。回转窑焚烧炉的优点是适应范围广，可焚烧不同性能的废物；机械结构简单，很少发生事故，能长期连续运转。该焚烧炉的缺点是热效率低，只有3540左右，因此在处理较低热值固体废物时，必须加入辅助燃料。排出的气体温度低，有恶臭，需要脱臭装置或导入高温后在燃烧室焚烧。由于窑身长，占地面积大。 （三）流化床焚烧炉原理(yunl)：流化床焚烧炉是一垂直内衬耐火材料的钢制容器，在焚烧炉的下部安装有气流分布板，板上装有载热的惰性颗粒，典型的载热体多用砂子。如果废物中含有无机物质(wzh)，床层上的材料可被产生的无极物质

37、逐渐置换。空气从焚烧炉的下部进入，经过气流(qli)分布板使床层产生流态化。固体废物由炉顶或炉侧进入炉内，与高温载热体及气流交换热量而被干燥、粉碎并燃烧、产生的热量贮存于载热体中，并将气流的温度提高。焚烧温度不可太高，否则床层材料出现粘结现象。焚烧残渣可以在焚烧炉的上部与焚烧废气分离，也可另外设置分离器，分离出的载热体再回到炉内循环使用。该炉优点是流化床结构简单，造价便宜；床层反应温度均匀，很少发生局部过热现象，床内温度容易控制；粒子与气体之间的传质与传热速度很快，单位面积处理能力大；强烈的混合反应能使有害有机物发生充分燃烧，并有效减少有毒氧化物和氟化物的产生，降低了废气的净化难度；焚烧温度较

38、低，能抑制氮氧化物的产生。但流化床法能耗较大，焚烧过程较缓慢，其扬尘较多，需加强除尘措施，并不适于处理粘附性高的污泥等半流动态固体废物。 （四）典型垃圾焚烧炉1垃圾坑；2起重机运转室；3抓斗；4加料斗；5干燥炉栅；6燃烧炉栅；7后燃炉栅；8残渣冷却水槽；9残渣坑；10残渣抓斗；11二次空气供给喷嘴；12燃烧室；13气体冷却锅炉；14电除尘器；15多级旋风分离器；16排风机；17中央控制室；18管理所 原理：垃圾由小车送入垃圾坑内，用抓斗放入加料斗进入炉膛，炉膛分成干燥、燃烧和后燃烧三段。从加料斗进入炉膛的固体废物首先在干燥炉栅上干燥后，随着炉栅的运动，移到燃烧炉栅上进行分解燃烧, 所需的空气由

39、炉栅下的风机供给。未燃尽的固体随炉栅的运动移到后燃烧炉栅，在此燃尽。灰渣落入熄火槽，辐射热和热气体与进入炉膛内的垃圾换热后进入废热锅炉，与水换热以回收热量。同时经过冷却的气体，经过除尘后，进入风机，由烟囱排出。 （10）堆肥化概念和分类堆肥化是在控制条件下，使来源于生物的有机废物，发生生物稳定作用的过程。这一定义强调，堆肥原料来自生物界；堆制过程需在人工控制下进行，不同于卫生填埋、废物的自然腐烂与腐化；堆制过程的实质是生物化学过程。 废物经过堆肥化处理，制得的成品(chngpn)叫做堆肥。它是一类腐殖质含量很高的疏松物质，故也称为“腐殖土”。废物(fiw)经过堆制，体积一般只有原体积的50-7

40、0。堆肥化系统分类方法有多种：按堆制方式可分为间歇(jin xi)堆积法和连续堆积法；按原料发酵所处状态可分为静态发酵法和动态发酵法；按堆制过程的需氧程度可分为好氧法和厌氧法。（11）固体废物好氧堆肥三个阶段固体废物好氧微生物降解过程，依据温度变化，大致分成三个阶段，每一阶段各有其独特的微生物类群。(1)中温阶段：堆制初期，堆层呈中温(1545)。此时，嗜温性微生物活跃，利用可溶性物质糖类、淀粉不断增殖，在转换和利用化学能的过程中产生的能量超过细胞合成所需的能量，加上物料的保温作用，温度不断上升，以细菌、真菌、放线菌为主的微生物迅速繁殖。(2)高温阶段：堆层温度上升到45以上，便进入高温阶段。

41、从废物堆积发酵开始，不到1周的时间，堆温一般可达到6570，或者更高。此时，嗜温性微生物受到抑制，甚至死亡，而嗜热性微生物逐渐替代嗜温性微生物的活动。除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续分解转化外，半纤维素、纤维素、蛋白质等复杂有机物也开始强烈分解。在50左右活动的主要是嗜热性真菌和放线菌；60时，仅有嗜热性放线菌与细菌活动，70以上，微生物大量死亡或进入休限状态。在高温阶段，嗜热性微生物按其活性，又可分为三个时期：对数增长期、减速增长期和内源呼吸期。微生物经历三个时期变化以后，堆层便开始发生与有机物分解相对立的腐殖质形成过程，堆肥物科逐步进入稳定状态。(3)降温阶段：在内源呼吸期，微生

42、物活性下降，发热量减少,温度下降，嗜温性微生物再占优势，使残留难降解的有机物进一步分解，腐殖质不断增多且趋于“稳定”，堆肥便进入腐熟阶段。（12）好氧堆肥程序、工艺、装置和影响因素（一）典型的静态好氧发酵制堆肥程序1 原料预处理 包括分选、破碎以及含水率和碳氮比调整。2 原料发酵(1)一次发酵：好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。它是指从发酵初期开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般需10-12天，以高温阶段持续时间较长。(2) 二次发酵：物料经过一次发酵，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1-2米高的堆垛进行二次发

43、酵，使之腐熟。此时温度持续下降，当温度稳定在40左右时即达腐熟，一般需20-30天。(3) 后处理：后处理包括去除杂质和进行必要的破碎处理(二)发酵工艺与装置1.条剁式系统：条剁堆肥(dufi)是将前处理后的堆料堆成高12m，宽23m的条剁，上面用塑料布或简易棚挡雨，定期使用机械或人工翻堆方法进行自然通风供氧，使物料在好氧条件下分解。在条剁堆肥系统(xtng)中，翻堆是一个很重要的操作环节，翻堆必须保证整体物料相对位置的转变。 2.强制通风静态(jngti)垛系统：强制通风静态垛系统是通过风机和埋在地下的通风管道进行强制通风供氧的系统。对于强制通风静态垛系统，通风系统决定其能否正常运行，也是温

44、度控制的主要手段。在堆肥过程中，通风不仅为微生物分解有机物供氧， 同时也去除二氧化碳和氨气等气体，并蒸发水分使堆体散热， 保持适宜的温度。 1.间歇式发酵工艺与装置（1）间歇式发酵工艺歇式发酵工艺是将原料一批一批地发酵，一批原料堆积之后不再添加新料，待完成发酵成为腐殖土运出。第一次发酵采用机械强制通风，发酵期10天，60高温保持5天以上，达到无害化。然后将第一次发酵堆肥通过机械分选，去除非堆腐物，送去二次发酵仓，进行第二次发酵，一般10天左右即达到腐熟。（2）间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、立式圆筒形发酵仓等，并各配设通风管，有的还配设搅拌装置。2连续发酵工艺与装置（1）连续

45、式发酵工艺连续发酵工艺采取连续进料和连续出料方式发酵，原料在一个专设的发酵装置内完成中温和高温发酵过程。这种系统除具有发酵时间短，能杀灭病源微生物外，还能防止异味，成品质最比较高，已在美国、日本、欧洲广为采用。（2）连续式发酵装置丹诺发酵器、浆叶式发酵塔（13）好氧堆肥的影响因素1 有机物的含量：堆肥物料适宜的有机物含量为2080%。有机物含量过低，不能提供足够的热能，影响嗜热菌增殖，难以维持高温发酵过程。有机物还来大于80%时，堆置过程要求大量供氧，实践中常因供氧不足发生部分厌氧过程。2 含水率：在用生活垃圾制堆肥(dufi)时，一般以含水率55%为最佳(zu ji)。通常，生活垃圾的含水率

46、均低于此值，可添加粪稀或污水(w shu)污泥等进行调节。3 通风和耗氧速率：微生物的耗氧速率一般在发酵反应的6080小时达到峰值；在200小时左右时进入初步稳定阶段，耗氧速率变化缓慢。堆肥过程适宜的氧浓度为1417%，最低不应低于10%。好氧堆肥供氧方式有翻堆通风、风机供风、插入风管通风等。4 碳氮比：微生物每利用30份碳就需要1份氮，故初始物料的碳氮比为30 ：1合乎堆肥需要，其最佳值在26：1-35：1之间。成品堆肥的适宜碳氮比为10：1-20：1之间。由于初始原料的碳氮比一般都高于前述最佳值，故应加入氮肥水溶液、粪便、污泥等调节剂，使之调到30以下。5 温度：整个堆肥过程的较佳温度是3

47、5-55摄氏度。6 pH： 好氧堆肥初期，pH值一般可下降为56，尔后又开始上升，发酵完成前可达8.59.0，最终成品达到7.08.0。堆肥过程对上述各影响因素，特别是耗氧速率、水分和有机物含量三项理论参数的控制特别重要。（14）堆肥“三化”原则？(一)堆肥的成分和养分堆肥质量包括适于农用的成分和养分，符合卫生要求的无害化和腐熟度。堆肥的成分和养分依其所用原料、工艺和堆制周期不同而有差异。(二)堆肥的无害化 堆肥的无害化质量应从其中重金属含量和致病微生物的数量上进行考察。近年来，我国曾先后颁布了农用污泥中污染物控制标准 (GB4284)、城镇垃圾农用控制标准 (GB817287)以及包括高温堆

48、肥的卫生标淮在内的粪便无害化卫生标准 (GB795987)。(三)堆肥的腐熟度堆肥的腐熟度是指成品堆肥的稳定程度。腐熟度评定方法：(1)直观经验法：成品堆肥显棕色或暗灰色，并具有霉臭的土壤气味，无明显的纤维。(2)淀粉测试法：淀粉测试法的理论依据是在正常的发酵过程中，堆肥的淀粉量随时间增加而减少，一般当发酵到达第4-5周时，淀粉绝大部分分解，在最终成品堆肥中，淀粉应全部消失。测定方法是将堆肥样品加入高氯酸溶液，搅拌、过滤，用碘液检验滤液，如果变黄、略有沉淀物，表明堆肥已经稳定；如果呈现蓝色，表明堆肥未腐熟。此法简便，适于现场检测用（15）堆肥(dufi)或发酵过程中各种原料的调配比例计算例题(lt)：P251例3：人粪100kg，含总固体(gt)量20%；猪粪100kg，含总固体量20%；稻草98.9kg，含总固体量90%。将其配制成固体含量为6%的发酵料浆，需加多少水（W）？解：根据上式有6%=（100*20%+100*20%+98.9*90%）/（100+100+98.9+W）W=1851kg（16）固体废物的最终处置概念和分类固体废物的最终处置是为了使固体废物最大限度地与生物圈隔离而采取的措施，是解决固体废物的最终归宿问题，对于防治固体废物的污染起着十分关键的作用。固体废物处置的总的目标是确保废物