固废复习重点1

固体废物资源化工程环境工程本科课程烟台大学环境与材料工程学院EnvironmentandMaterialEngineeringInstituteofYantaiUniversity

固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

复习重点（一）固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

固体废物的分类

固体废物的污染危害

“3化”原则

全过程管理

我国固体废物管理制度

一章重点返回固体废物资源化工程

丧失原有利用价值抛弃或放弃固态、半固态、泥态、置于容器中的气态物质法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质性质、特征生产

生活

其它活动来源废1.1概念一、固体废物（SolidWastes）

是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。（《固废法》95年制订、04年修订）应废返回《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》对固体废物的分类：城市生活垃圾、工业固体废物、危险废物

城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物：家庭、商业、餐饮、服务、市政卫生、文教卫生、行政事业单位等。冶金、能源、石油化工、矿业、轻工业、其他工业废渣和尾矿等。列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。二、分类固体废物资源化工程固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

二、固体废物污染危害（5个方面）（1）侵占土地据推算：每堆积1万吨废渣，约须占地1亩。占地数据：美国200万公顷俄罗斯10万公顷英国60万公顷波兰50万公顷我国6万公顷（2）污染土壤一方面，有害组分（病菌、寄生虫卵、重金属、有毒物质等）污染土壤；另一方面，工业固废会破坏土壤内的生态平衡。（3）污染水体固体废物随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，也可随风飘迁落入河流、湖泊，污染地表水；随渗沥液透到土壤中，进入地下水，污染地下水。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

二、固体废物污染危害（5个方面）（4）污染大气表现在几方面：a.有机固废被微生物分解，释放出有害气体（CH4、H2S、CO2等）；b.粉状废物扬尘；c.煤矸石自燃，散发大量SO2

气体；d.采用焚烧法处理固废，已成为有些国家大气污染的主要污染源之一。（5）影响环境卫生我国工业固废综合利用率很低，城市垃圾无害化处理率也较低，大部分处于堆置状态。感官影响：使人不舒服；传播疾病：堆放区老鼠成灾、蚊蝇孳生，传播疾病，影响人体健康。返回固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

三、固体废物污染控制策略我国《固废法》确立了“三化”原则——减量化、资源化、无害化。1.减量化是指减少固体废物的产生量和排放量，即从源头控制。减少固废的数量和体积减少固废的种类降低有害成分的浓度减轻或清除危险废物的危险特性减量化包括固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

实施减量化的措施：（1）改革生产工艺，改变粗放经营的生产模式，鼓励开展清洁生产。采用无废或少废的清洁生产技术，不产生或少产生废物；采用精料或对原料精选提高产品质量和使用寿命，以使其不过快地变成废物；发展循环利用工艺，一种产品的废物成为第二种产品的原料，只有少量废物进入环境。（2）控制城市垃圾产生量的增长a.改变城市居民燃料结构，提高燃气比例；b.净菜进城；c.减少一次性商品的使用；d.加强城市规划，减少无谓拆除；e.推行垃圾分类收集等。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2.资源化将固体废物看作二次资源，从中回收物质和能量。资源化包括以下三个范畴：物质转换利用废弃物制取新形态的物质。如：高炉渣、粉煤灰水泥、其他建材污泥、城市垃圾堆肥物质回收直接从固废中回收二次物质，再生利用。如：纸张、玻璃、金属、塑料等物质。能量转换从废物处理过程中回收能量，作为热源或电能。如：有机废物焚烧回收热量；热解制取燃料油或气；厌氧消化制沼气等。

资源化技术的要求：技术上可行，经济上合理，就地利用废物，不产生二次污染固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3.无害化是指已经产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或低害的安全处理、处置，以防止并减少固体废物的污染危害。如：消毒、稳定化、填埋、焚烧、固化处理“3R”原则Reduce—减少产生Reuse—再利用Recycle—再循环“3C”原则Clean—避免产生Cycle—综合利用Control—妥善处置返回固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

固体废物管理原则1234“3化”原则“减量化”“资源化”“无害化”“3C”原则“Clean”“Cycle”“Control”全过程管理原则“3R”原则“Reduce”“Reuse”“Recycle”二、固体废物管理原则对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置全过程的各个环节都实行控制管理和开展防治。返回固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

管理制度分类管理工业固废申报登记环评及三同时排污收费限期治理进口废物审批危废行政代执行危废经营许可证危废转移报告单三、固体废物管理制度

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破碎比、破碎段、破碎方法及流程

低温破碎

常见的破碎机（颚式、锤式、剪切式）

二章重点13.破碎比、破碎段与破碎流程破碎比计算极限破碎比真实破碎比固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

破碎比=破碎前废物粒度/破碎后产品粒度平均粒度的确定：破碎比i=破碎机给料口宽度B×0.85

/排料口宽度S破碎比另一表示法：破碎段：固体废物经过破碎机的次数。要求的破碎比不大时，一段破碎即可满足；要求的破碎比很大时，往往将2~3台破碎机串联，多段破碎多次（段）破碎总破碎比计算：固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

决定破碎段的原则：破碎前废物的最大粒度Dmax和产品粒度d；破碎机的破碎比；处理厂的规模，小厂不易多段。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

a.单纯破碎工艺b.带预先筛分破碎工艺d.带预先筛分和检查筛分破碎工艺破碎流程选择需考虑节能、处理量及破碎产品粒径大小、粒度组成、形状等的要求。根据固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）破碎流程c.带检查筛分破碎工艺固体废物破碎产物破碎机筛下物破碎破碎产物固体废物筛上物筛分a.单纯破碎工艺b.带预先筛分的破碎工艺固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

开路系统优缺点破碎筛分筛上物固体废物筛下物破碎产物破碎产物筛下物固体废物破碎筛上物c.带检查筛分破碎工艺d.带预先和检查筛分破碎工艺闭路系统固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

思考?优缺点(a)压碎(b)劈碎(c)折断(d)磨剥（e）冲击破碎

常见的机械能破碎方法固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

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三、低温破碎与湿式破碎1.低温破碎

低温破碎利用低温变脆，有效破碎脆化温度差异，选择性破碎几种塑料的脆化温度聚氯乙烯（PVC）-5~-20℃聚乙烯（PE）-95~-135℃聚丙烯（PP）0~-20℃致冷剂：常用液氮，无毒、无爆炸性，致冷温度可达-170℃；但价格昂贵。低温破碎：仅限于常温下难以破碎的废物，如金属内橡胶制品、汽车轮胎、塑料导线等。低温破碎流程：返回1.颚式破碎机

简单摆动颚式破碎机机架破碎齿板可动颚板挂轴飞轮偏心轴连杆弹簧拉杆后推力板前推力板有简摆和复摆两种。适用于坚硬和中硬物料的破碎。固定颚板固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

动画固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

特点及应用

优点：结构简单、坚固，维护方便，工作可靠等；缺点：破碎比小，出料粒度较大。主要用于破碎强度高、硬度大、腐蚀性强的废物。返回进料口破碎板破碎产物排出筛板锤头锤头销轴锤头轮主轴2.锤式破碎机固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

转子构造

锤式破碎机特点:结构简单，破碎比大，产品粒度均齐；但锤头易磨损，维修量大。

适用：破碎中等硬度、脆性且腐蚀性弱的固体废物。如：矿业废物、硬质塑料、干燥木质废物及废弃金属家用器皿等。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

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往复式剪切机结构示意图

固定刀活动刀

固定刀和活动刀交错排列，通过下端活动铰轴连接，尤似一把无柄剪刀。当呈开口状态时，从侧面看固定刀和活动刀呈V字形。固体废物由上端给入，通过液压装置缓缓将活动刀推向固定刀，当V字形闭合时，废物被挤压破碎，破碎物大小约30cm。这种破碎机适合松散的片、条状废物的破碎。

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4.剪切式破碎机固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

6.球磨机构造：圆柱形筒体、端盖、中空轴颈、轴承、大齿轮、传动装置内有：研磨体、衬板、隔仓板等。筒体端盖给料轴承大齿圈排料筒体

筒体内装有直径25～150mm钢球及钢段，装入量为筒体有效容积的25%～30%。工作原理：当筒体转动时，在摩擦力、离心力和衬板共同作用下，钢球和废物被衬板提升。当提升到一定高度后，在钢球和废物本身重力作用下，产生自由泻落和抛落，从而对筒体内底角区废物产生冲击和研磨作用，使废物粉碎。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

动画继续固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

常见分选方法;重介质分选;磁选电选的原理与设备;浮选原理与药剂;

二章重点2返回固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

粒度差异筛选（筛分）密度差异重力分选磁性差异磁力分选导电性差异电力分选（静电分选）润湿性差异浮选光电性差异光电分选弹性差异弹跳分选分选方法分选目的将有用的成分分选出来加以回收利用；或将有害组分分离出来，防止损坏后续设施或设备。分选定义根据物质粒度、密度、磁性、导电性、润湿性等的差异，采用相应的手段将其分离。常见机械分选返回固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste

密度大于水的流体介质。重介质重液悬浮液密度高的有机溶液或无机盐溶液稳定性好，但价格昂贵由高密度的固体微粒与水组成的固液两相混合物

1.25~3.4

稳定性差，无毒、价廉、易回收有机或无机盐溶液加重质CaCl2—水；1.3ZnCl2—水；2.07三溴甲烷—四氯化碳2.9硅铁可制3.9，磁性易回收磁铁矿可制2.5，价廉、磁性悬浮液中固体颗粒又叫加重质1.重介质分选ρL＜ρC＜ρW

重介质分选机工作原理图废物沉物固体废物资源化工程

返回三、磁力分选1.传统磁选法（1）基本原理

利用固体废物中各种物质磁性差异，在不均匀磁场中进行分选的一种方法。磁流体分选传统磁选法固体废物资源化工程

（2）磁选机的磁场磁力m

—真空磁导率X0—物料的比磁化系数H

—磁场强度

—磁场梯度（磁场强度随空间位移的变化率）均匀磁场：磁场梯度=0，对磁性颗粒只有转矩作用，没有磁力，颗粒不发生位移。非均匀磁场：磁场梯度≠0，磁场强度大小和方向变化，磁性颗粒受到磁力作用，被吸引。因此，磁选只能在非均匀磁场中完成。单位质量的物料在单位强度的外磁场中所产生的磁矩.固体废物资源化工程

非磁性物质磁性物质磁性物质分隔档板运输皮带（a）永磁磁滚筒结构示意图固体废物磁性物质分离块隔离板非磁性物质永磁滚筒磁选机结构与工作原理图（b）磁滚筒分选原理图（4）磁选设备固体废物资源化工程

悬吸型磁选机

返回根据导电性差异，废物分为

导体

半导体非导体四、电力分选1.基本原理利用固体废物中各组分在高压电场中电性的差异而分离。静电-电晕复合电场电选电选原理

静电场，接触带电导体接触电极后，立即带上相同电荷，被电极排斥；非导体接触电极后被极化，在靠近电极一端产生相反束缚电荷，被电极吸引。静电场电选

高压直流电场、电场强度不均匀电压足够高时，电极产生电晕放电现象，可使周围空气电离；粉状颗粒进入电场后带上电荷，在电场力作用下，荷电粒子定向移动；导体：放电，带上相同电荷，相斥；非导体：吸在电极上到达电极后固体废物资源化工程

电极转鼓导体产品槽非导体产品槽－电荷＋电荷（a）静电场分选机（b）复合电场电选机原理图灰炭炭固体废物资源化工程

给料斗滚筒电极毛刷偏向电极高压绝缘子电晕电极导体半导体非导体电场内充斥着负离子，大部分颗粒带上负电荷废物由料斗旋转辊筒电晕电场区颗粒荷电（负）向正极（辊筒）移动导体放电快带正电荷相斥离开从第一排料口排出；半导体放电较慢迟于导体离开辊筒从第二排料口排出；非导体放电很慢被吸附在辊筒上毛刷强制刷下从第三排料口排出。复合电场电选过程：固体废物资源化工程

返回五、浮选：1.基本原理依据各种物料表面润湿性的差异，在浮选剂的作用下，借助气泡的浮力，从物料的悬浮液中将目的物料分选出来。关键：使被浮选的物料颗粒吸附于气泡上，取决于物料表面润湿性。润湿性:物质被水润湿的程度.易被水润湿的物质，称为亲水性物质；不易被水润湿的物质，称为疏水性物质。疏水性较强的物质亲气，容易粘附在气泡上，即可以上浮，反之则不易上浮。固体废物资源化工程

常用的捕收剂异极性捕收剂：黄药类、油酸类非极性油类捕收剂：煤油、柴油等（主要用于天然疏水性好的物料）

（1）捕收剂：主要作用是使欲浮的废物颗粒表面疏水性增强，使其易于向气泡附着，提高可浮性。2.浮选药剂根据药剂的作用可分为：捕收剂、起泡剂、调整剂固体废物资源化工程

（2）起泡剂：表面活性物质。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:松醇油、脂肪醇、松节油等。

要求：用量少、产气泡量多、大小均匀稳定、水溶性好、无毒无腐蚀。气泡气泡气泡气泡起泡剂

起泡剂在气泡表面的吸附固体废物资源化工程

常用的调整剂种类调整剂系列pH调整剂活化剂抑制剂絮凝剂分散剂典型代表酸碱无机盐类硫酸铜硝酸银硝酸铅O2、SO2淀粉、单宁等石灰、明矾聚丙烯酰胺水玻璃磷酸盐

（3）调整剂：主要作用是调整捕收剂的作用及介质条件，提高浮选过程的选择性。促进捕收剂与欲选颗粒的作用，提高可浮性。削弱非选物质颗粒与捕收剂之间的作用，抑制其可浮性。使分散的细泥絮凝成较大团粒，便于分离。将欲选颗粒表面覆盖的细泥分散。造成有利于浮选剂作用的条件。固体废物资源化工程

机械搅拌式浮选机气泡在浮选机内的运动示意图3.浮选设备

固体废物资源化工程

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污泥含水率、

污泥中水分的形式与处理方法、

污泥浓缩（重力浓缩）、

污泥脱水二章重点3返回2.4脱水脱水对象城市污水处理厂产生的污泥工业废水处理厂产生的污泥类似于污泥的其它固体废物固体废物资源化工程

1.污泥的含水率与含固率含水率是污泥中水含量的百分数，%含固率是污泥中固体或干泥含量的百分数，%（1-含水率）作业

污泥含水率与流动性的关系ρw>

85%，

呈流动性（可泵送）ρw=70~75%，呈柔软泥态，不流动ρw=60~65%，几乎成固体ρw=35~40%，呈聚散状态ρw=10~15%，成粉末状污泥呈流动态时，含水率稍一降低，其体积大幅减小：固体废物资源化工程

例:污泥的原始含水率为99.5%,求含水率为98.5%和95%时污泥体积。含水率98.5%含水率95%固体废物资源化工程

初沉池污泥含水率：95-97%剩余污泥含水率：达99%以上

污泥的水分：颗粒间隙水毛细管结合水表面吸附水颗粒内部水3、污泥中水分的形式及处理方法固体废物资源化工程

污泥中水的存在形式存在颗粒间歇中的水，约占固体水分的70%左右。易去除,可用浓缩法分离。在颗粒形成的毛细管中充满的水分.约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水法去除。吸附在颗粒表面的水，约占水分的7%，可用加热法脱除。

在颗粒内部或微生物细胞内的水，约占水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除间隙水毛细管结合水表面吸附水内部水