固体废物的处理与处置课件

固体废物处理与处置第一章绪论多媒体网络第一章绪论固体废物（简称废物）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。[在具体生产环节中，由于原材料的混杂程度，产品的选择性以及燃料、工艺设备的不同，被丢弃的这部分物质，从一个生产环节看，它们是废物，而从另一生产环节来看，它们往往又可以作为另外产品的原料，而是不废之物。所以，固体废物又有“放错地点的原料”之称。]物质在社会经济活动过程中流通第一节固体废物的来源和分类A、一切生产活动中所产生的废物（不包括废气与废水）称为生产废物；B生活废物：产品在流动与消费过程中产生（食品包装材料、厨余物、食品盛器、粪便等）。二、固体废物的排量其主要发生源是冶金、煤炭、火力发电三大部门，其次是化工、石油、原子能等工业部门。三、固体废物的分类A按组成可分为有机废物和无机废物；B按形态可分为固体（块、粒、粉）的和泥状（污泥、粪便等）的废物；C按来源可分为工业废物（冶金燃料灰渣、化工、石油、轻工等）、矿业废物（尾矿、废石）、城市垃圾（市政废物、生活垃圾、商业废物）、农业废物（秸杆、禽畜饲养、农产品加工）和放射性废物（核工业、医疗单位、放射性废物处理设施）；D按其危害状况可分为有害废物（放射性、腐蚀、腐败、剧毒、传染、易燃、易爆、易剧烈反应）和一般废物（毒害性较轻，如粉煤灰、碎砖瓦等）。但较多的是按来源分类。（一）工业固体废物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：尚有机械和木材加工工业产生的碎屑、边角下料、刨花、纺织、印染工业产生的泥渣、边料等。（二）矿业固体废物矿业固体废物主要包括废石和尾矿。废石是指各种金属、非金属矿山开采过程中从主矿上剥离下来的各种围岩，尾矿是在选矿过程中提取精矿以后剩下的尾渣。（三）城市固体废物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，一般分为以下几类：生活垃圾城建渣土商业固体废物粪便（四）农业固体废物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，如植物秸杆、人和禽畜粪便等。（五）放射性固体废物放射性固体废物包括核燃料生产、加工，同位素应用，核电站、核研究机构、医疗单位、放射性废物处理设施产生的废物。如尾矿、污染的废旧设备、仪器、防护用品、废树脂、水处理污泥以及蒸发残渣等。（六）有害固体废物这类废物泛指放射性废物以外，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。第二节固体废物的污染及其控制一、固体废物污染途径1危害途径：A溶解进入地下水——饮用水（液态）；B动植物吸收——动、植物食品（固态）；C熔炼、挥发——大气（呼吸）。2固体废物危害特性：

潜在性、长期性（错觉、稳定、毒性较慢）。固体废物污染危害1、侵占土地;2、污染土壤

;3、污染水体

;4、污染大气

;5、影响环境卫生；6、有些危害固体废物的特殊污染。固体废物污染控制

1、固体废物污染控制要从它的特殊性开始。[固体废物呆滞性大，扩散性小，它对环境的影响主要是通过水、气和土壤进行的。

]A固体废物往往是水、气、土壤的污染源头（渗沥、挥发、污染）；B固体废物又是废水、废气污染物的终态物质（污泥、粉尘等）。因此，控制“源头”污染，处理好“终态物”是固体废物污染控制的关键。固体废物，一般具有某些工业原材料所具有的化学、物理特性，且较废水、废气容易收集、运输、加工处理，因而可以回收利用。2、固体废物污染控制方法主要有两方面

A防止固体废物污染；B综合利用废物资源。3、固体废物污染控制具体措施：A改进生产工艺；B发展物质循环利用工艺；C进行综合利用；D进行无害化处理与处置。第三节固体废物处理处置方法一、固体废物处理方法1、物理处理

2、化学处理

3、生物处理

4、热处理

5、固化处理

二、固体废物处置方法海洋处置深海投弃和海上焚烧陆地处置

土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋和深井灌注第四节控制固体废物污染的技术政策无害化

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）。

减量化通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。这一任务的实现，需从两个方面着手，一是对固体废物进行处理利用，二是减少固体废物的产生。资源化采取工艺措施从固体废物中回收有用物质和能源。以减少物质和能源的消耗，从而有效地保护环境。第五节固体废物管理一、固体废物管理程序和内容1、产生者；2、容器；3、贮存；4、收集运输；5、综合利用；6、处理处置。二、固体废物管理方法（一）划定有害废物与非有害废物的种类和范围[1、名录法、2、鉴别法

]（二）建立固体废物管理法规[1、现状、2、制定“资源综合利用法”、3、制定“固体废物法”、4、建立“固体废物环境标准体系”、5、控制有害废物越境转移]固体废物处理与处置第二章固体废物的收集、运输与压实

多媒体网络第二章固体废物的收集、运输与压实

固体废物预处理：为了使固体废物适合于运输、资源化处理或最终处置，常采用物理、化学及生物学方法对固体废物进行预先加工的过程。固体废物预处理A资源化前的预处理（使固体废物单体分离或分级以后），便于资源化。方法有：收集、压实、破碎和分选。B资源化后的预处理，对资源化后的残余固体废物或有害固体废物进行最终处置前或运输前的一种处理方法。方法有：破碎、压缩和固化。第一节工业固体废物的收集、运输A、工业固体废物处理的原则是“谁污染，谁治理”。第二节城市垃圾的收集、运输城市垃圾包括生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾、粪便以及污水处理厂的污泥等。它们的收集工作是分开进行的。商业垃圾及建筑垃圾原则上都是由单位自行清除。粪便的收集按其住宅有无卫生设施分成二种情况：具有卫生设施的住宅，居民粪便的小部分进入污水厂作净化处理，大部分直接排入化粪池。没有卫生设施的使用公共厕所或倒粪站进行收集，再由环卫专业队伍用真空吸粪车清除运输。一般每天收集一次，当天运出市区。化粪池的粪便，达到初级处理后，定期清运。一、生活垃圾的收集方式及收集容器第一阶段是垃圾发生源到垃圾桶的过程；第二阶段，垃圾的清除，我国统一由环卫工人将垃圾箱内垃圾装入垃圾车内；第三阶段，垃圾车按收集路线将垃圾桶中垃圾进行收集；第四阶段，垃圾车装满后运输至垃圾堆场或转运站，一般由垃圾车完成；第五阶段，垃圾再由转运站运送至最终处置场，或填埋场；

固定容器收集过程预处理中转系统二、固体废物压实器固体废物的压实压实亦称压缩，即是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减小体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。压缩比固体废物经压实处理后，体积减小的程度叫压缩比。压实工艺流程：1、垃圾—垫有铁丝网容器—压缩机压缩—污水—泵—活性污泥处理系统—上清液灭菌消毒—排放。2、垃圾—垫有铁丝网容器—压缩机压缩—沥青浸渍池(180~200℃)—冷却—皮带输送—垃圾填埋场。固体废物处理与处置第三章固体废物破碎多媒体网络第三章固体废物破碎第一节破碎的基础理论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。使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。一、破碎的目的1、使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。2、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某种成分。3、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、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、防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备或炉膛。二、固体废物的机械强度和破碎方法（一）固体废物的机械强度固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。通常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。其中抗压强度最大，抗剪强度次之，抗弯强度较小，抗拉强度最小。一般以固体废物的抗压强度为标准来衡量。抗压强度大于250Mpa者为坚硬固体废物；40-250Mpa者为中硬固体废物；小于40Mpa者为软固体废物。（二）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。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。非机械能破碎是利用电能、热能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。三、破碎比、破碎段与破碎流程（一）破碎比与破碎段在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数。即表征废物被破碎的程度。破碎机的能量消耗和处理能力都与破碎比有关。破碎比的计算方法1、用废物破碎前的最大粒度Dmax与破碎后最大粒度dmax的比值来确定破碎比i

破碎比i等于破碎前最大粒度Dmax除以破碎后最大粒度dmax。用该法确定的破碎比称为极限破碎比，在工程设计中常被采用。根据最大块直径来选择破碎机给料口宽度。2、用废物破碎前的平均粒度(Dcp)与破碎后平均粒度(dcp)的比值来确定破碎比i

破碎比i等于破碎前平均粒度Dcp除以破碎后平均粒度dcp。用该法确定的破碎比称为真实破碎比，能较真实地反映破碎程度，所以，在科研及理论研究中常被采用。（二）破碎流程固体废物每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破碎段。破碎机常和筛子配用组成破碎流程。1、单纯的破碎流程；2、带有预先筛分的破碎流程；3、带有检查筛分的后两种破碎流程。第二节破碎机

选择破碎机类型时，必须综合考虑下列因素：A所需要的破碎能力；B固体废物的性质和颗粒的大小；C对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求；D供料方式；E安装操作场所情况等。固体废物常用的破碎机类型颚式破碎机锤式破碎机冲击式破碎机剪切式破碎机辊式破碎机和球磨机等。一、颚式破碎机颚式破碎机有简单摆动式和复杂摆动式两种类型。二、锤式和冲击式破碎机三、剪切式破碎机四、辊式破碎机五、球磨机球磨机的应用：磨碎在固体废物处理与利用中占有重要地位。对于矿业废物和工业废物尤其是这样。第三节低温破碎与湿式破碎（一）低温破碎原理和流程对于在常温下难以破碎的固体废物如汽车轮胎、包覆电线、废家用电器等，可利用其低温变脆的性能而有效地破碎。亦可利用不同的物质脆化温度的差异进行选择性破碎，即所谓低温破碎技术。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1/4-1/5。（二）低温破碎的应用1、塑料低温破碎2、从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线等废物中回收铜、铝及锌的低温破碎3、汽车轮胎的低温破碎二、湿式破碎（一）湿式破碎原理和设备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。（二）湿式破碎的优点湿式破碎具有以下优点：A使含纸垃圾变成均质浆状物，可按流体处理；B不孽生蚊蝇、无恶臭、卫生条件好；C噪声低、无发热、爆炸、粉尘等危害；D适用于回收垃圾中的纸类、玻璃及金属材料等。三、半湿式选择性破碎分选半湿式选择性破碎分选是利用城市垃圾中各种不同物质的强度和脆性的差异，在一定湿度下破碎成不同粒度的碎块，然后通过不同筛孔加以分离的过程。由于该过程是在半湿状态下，通过兼有选择性破碎和筛分两种功能的装置中实现的，因此，把这种装置称为半湿式选择性破碎分选机。（二）半湿式选择性破碎分选的特点半湿式选择性破碎分选具有以下特点：A能使城市垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选作业；B可有效地回收垃圾中的有用物质。C对进料的适应性好，易破碎的废物首先破碎并及时排出，不会产生过粉碎现象。固体废物的处理与处置第四章固体废物分选多媒体网络第四章固体废物分选固体废物分选：将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来的过程。废物分选分类筛选（分）、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选，以及浮选等。第一节筛分筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程。分离过程可看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。易筛粒与难筛粒粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，称为“易筛粒”；粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙，而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛，这种颗粒称为“难筛粒”。（二）筛分效率固体废物中凡是粒度小筛孔尺寸的细粒都应该透过筛孔成为筛下产品，而大于筛孔尺寸的粗粒应全部留在筛上排出成为筛上产品。筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示，即：

（三）影响筛分效率的因素1、固体废物性质的影响；2、筛分设备性能的影响；3、筛分操作条件的影响；二、筛分设备类型及应用1、固定筛；2、滚筒筛；3、惯性振动筛；4、共振筛；第二节重力分选重力分选：根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、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。重选分类重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。各种重选过程具有的共同工艺条件A固体废物中颗粒间必须存在密度的差异；B分选过程都是在运动介质中进行的；C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；D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。二、重介质分选在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的方法称为重介质分选。为使分选过程有效地进行，需选择重介质密度（ρc）介于固体废物中轻物料密度（ρL）和重物料密度（ρw）之间，即ρL<ρc<ρw凡是颗粒密度大于重介质密度的重物料都下沉，集中于分选设备底部成为重产物；颗粒密度小于重介质密度的轻物料都上浮，集中于分选设备的上部成为轻产物，分别排出，从而达到分选的目的。（二）对重介质性能的要求重介质是由高密度的固体微粒和水构成的固液两相分散体系，它是密度高于水的非均匀介质。重介质应具有密度高、粘度低，化学稳定性好（不与处理的废物发生化学反应）、无毒、无腐蚀性，易回收再生等特性。（三）重介质分选设备鼓形重介质分选机（四）重介质分选工艺流程重介质制备、分选、介质回收与再生等

三、跳汰分选将固体废物给入跳汰机的筛板上，形成密集的物料层，从下面透过筛板周期性地给入上下交变的水流，使床层松散并按密度分层。分层后，密度大的颗粒群集中到底层；密度小的颗粒群进入上层。上层的轻物料被水平水流带到机外成为轻产物；下层的重物料透过筛板或通过特殊的排料装置排出成为重产物。（二）跳汰分选设备隔膜跳汰机和无活塞跳汰机。隔膜跳汰机是利用偏心连杆机构带动橡胶隔膜作往复运动，借以推动水流在跳汰室内作脉冲运动；无活塞跳汰机采用压缩空气推动水流。跳汰分选机跳汰分选机分离过程四、风力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。风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中的有机物与无机物分离，以便分别回收利用或处置。（二）风选设备及应用风选设备可分为两种类型；水平气流风选机（又称为卧式风力分选机）和上升气流风选机（又称为立式风力分选机）。1、卧式风力分选机：2、立式曲折形风力分选机：五、摇床分选摇床分选是在一个倾斜的床面上，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。摇床分选过程平面摇床主要由床面、床头和传动机构组成。摇床床面近似呈梯形，横向有1.5-50的倾斜。在倾斜床面的上方设置有给料槽和给水槽。床面上铺有耐磨层（如橡胶等）。沿纵向布置有床条，床条高度从传动端向对侧逐渐降低，并沿一条斜线逐渐趋向于零。整个床面由机架支撑。床面横向坡度借机架上的调坡装置调节。床面由传动装置带动进行往复不对称运动。摇床分选原理摇床分选过程是由给水槽给入冲洗水，布满横向倾斜的床面，并形成均匀的斜面薄层水流。当固体废物颗粒给入往复的床面时，颗粒群在重力、水流冲力、床层摇动产生的惯性力以及摩擦力等综合作用下，按密度差异产生松散分层。不同密度（或粒度）的颗粒以不同的速度沿床面纵向和横向运动，因此，它们的合速度偏离摇动方向的角度也不同，致使不同密度颗粒在床面上呈扇形分布，从而达到分选的目的。摇床分选分层粗而轻的颗粒在最上层，其次是细而轻的颗粒，再次之是粗而重的颗粒，最底层是细而重的颗粒。

第三节磁力分选磁选有两种类型：一种是传统的磁选法；另一种是磁流体分选法一、磁选

（一）磁选原理磁选是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。磁选过程是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，从而受磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸在圆筒上，并随圆筒进入排料端排出；非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。实现磁选的必要条件磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力必须大于与它方向相反的机械力的合力，即F磁>ΣF机。该式不仅说明了不同磁性颗粒的分离条件，同时也说明了磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。磁选过程（二）磁选机磁场磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质就是它对给入其中的磁体产生的磁力作用。因此，在磁选机能使磁体产生磁力作用的空间，称为磁选机的磁场。磁场可分为均匀磁场和非均匀磁场两种。均匀磁场中各点的磁场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。磁场的非均匀性可用磁场梯度来表示。磁场强度随空间位移的变化率称为磁场梯度，用表示。（三）固体废物中各种物质磁性分类1、强磁性物质：其比磁化系数x0>38×10-6m3/kg，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质。2、弱磁性物质：其比磁化系数x0=（0.19-7.5）×10-6m3/kg，可在强磁场磁选机中回收。3、非磁性物质：其比磁化系数x0<0.19×10-6m3/kg，在磁选机中可与磁性物质分离。（四）磁选设备及应用磁圆筒式磁选机二、磁流体分选（MHS）磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异，使不同组分分离。当固体废物中各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以有效地进行分离。磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。磁流体分选分类根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种。磁流体动力分选（MHDS）磁流体动力分选是在磁场（均匀磁场或非均匀磁场）与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按固体废物中各组分间密度、比磁化率和电导率的差异使不同组分分离。2、磁流体静力分选（MHSS）磁流体静力分选是在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按固体废物中各组分间密度和比磁化率的差异进行分离。由于不加电场，不存在电场和磁场联合作用产生的特性涡流，故称为静力分选。其优点是视在密度高，如磁铁矿微粒制成的铁磁性胶体悬浮液视在密度高达19000kg/m3，介质粘度较小，分离精度高。缺点是分选设备较复杂，介质价格较高，回收困难，处理能力较小。第四节电力分选电力分选简称电选，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分选的一种方法。（一）电选分离过程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。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区时，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、离心力和重力分力的综合作用下，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，被毛刷强制刷下；半导体颗粒的运动轨迹则介于导体与非导体之间，成为半导体产品落下，从而完成电选分离过程。（二）电选分离的基本条件废物颗粒进入电选设备电场后，受到电力和机械力的作用。作用在颗粒上的电力有库仑力、非均匀电场吸引力和界面吸力等，作用在颗粒上的机械力有得力和离心力等。1、对于导体颗粒在分选带AB段内分出导体颗粒，必须F2+F5>F1+F3+mgcosa。式中a是颗粒在辊筒表面所在位置与辊筒半径的夹角度。2、对于半导体颗粒在分选带BC段内分出半导体颗粒，必须F2+F5>F1+F3+mgcosa。3、对于非导体颗粒，在分选带CD段内分出非导体颗粒，必须F3>mgcosa+F5。二、电选设备及应用辊筒式静电分选机是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极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（二）YD-4型高压电选机及应用YD-4型高压电选机具有较宽的电晕电场区，特殊的下料装置和防积灰漏电措施。整机密封性能好。采用双筒并列式，结构合理，紧凑，处理能力大，效率高。可作为粉煤灰专用设备。第五节浮选浮选是在固体废物与水水制的料浆中，加入浮选药剂，并通入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，通过适当处理后废弃。二、浮选药剂（一）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，使其疏水性增强，提高可浮性，并牢固地粘附在气泡上而上浮。1、异极性捕收剂

2、非极性油类捕收剂

（二）起泡剂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。（三）调整剂调整剂的作用主要是调整其它药剂（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。1、活化剂；2、抑制剂；3、介质的调整剂；4、分散与混凝剂；5、其他浮选药剂：脱药剂，减小颗粒疏水性，或吸附药剂（酸、碱、活性炭）。消泡剂，高级脂肪酸、酯、烃等。三、浮选设备四、浮选工艺过程及应用浮选前料浆的调制（主要是废物的破碎、磨碎等）→加药调整（搅拌）→充气浮选→浓缩、脱水→产品。1、优先浮选：将固体废物中有用物质依次一种一种地选出，成为单一物质产品。2、混合浮选：将固体废物中有用物质共同选出为混合物，然后再把混合物中有用物质一种一种地分离。第六节其他分选方法一、摩擦与弹跳分选摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数各碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。摩擦与弹跳分选过程当颗粒单体（不受干扰）在斜面上向下运动时，纤维体或片状体的滑动运动加速度较小，运动速度不快，所以，它脱离斜面抛出的初速度较小，而球形颗粒由于是滑动、滚动和弹跳相结合的运动，其加速度较大，运动速度较快，因此，它脱离斜面抛出的初速度也较大。当废物离开斜面抛出时，又因受空气阻力的影响，抛射轨迹并不严格沿着抛物线前进，其中纤维废物由于形状特殊，受空气阻力影响较大，在空气中减速很快，抛射轨迹表现严重的不对称（抛射开始接近抛物线，其后接近垂直落下），使它抛射不远；废物颗粒接近球形，受空气阻力影响较小，在空气中运动减速较慢，抛射轨迹表现对称，使它抛射较远，因此，在固体废物中，纤维状废物与颗粒废物、片状废物与颗粒废物，因形状不同，在斜面上运动或弹跳时，产生不同的运动速度和运动轨迹，因而可以彼此分离。（三）摩擦与弹跳分选设备与应用二、光电分选光电分选是利用固体废物颗粒颜色差异，对颗粒物质进行分选。（一）光电分选系统及工作过程1、给料系统；2、光检系统；3、分离系统（执行机构）；（二）光电分选机及应用固体废物的处理与处置第四章固体废物分选多媒体网络第四章固体废物分选固体废物分选：将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来的过程。废物分选分类筛选（分）、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选，以及浮选等。第一节筛分筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程。分离过程可看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。易筛粒与难筛粒粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，称为“易筛粒”；粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙，而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛，这种颗粒称为“难筛粒”。（二）筛分效率固体废物中凡是粒度小筛孔尺寸的细粒都应该透过筛孔成为筛下产品，而大于筛孔尺寸的粗粒应全部留在筛上排出成为筛上产品。筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示，即：

（三）影响筛分效率的因素1、固体废物性质的影响；2、筛分设备性能的影响；3、筛分操作条件的影响；二、筛分设备类型及应用1、固定筛；2、滚筒筛；3、惯性振动筛；4、共振筛；第二节重力分选重力分选：根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、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。重选分类重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。各种重选过程具有的共同工艺条件A固体废物中颗粒间必须存在密度的差异；B分选过程都是在运动介质中进行的；C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；D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。二、重介质分选在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的方法称为重介质分选。为使分选过程有效地进行，需选择重介质密度（ρc）介于固体废物中轻物料密度（ρL）和重物料密度（ρw）之间，即ρL<ρc<ρw凡是颗粒密度大于重介质密度的重物料都下沉，集中于分选设备底部成为重产物；颗粒密度小于重介质密度的轻物料都上浮，集中于分选设备的上部成为轻产物，分别排出，从而达到分选的目的。（二）对重介质性能的要求重介质是由高密度的固体微粒和水构成的固液两相分散体系，它是密度高于水的非均匀介质。重介质应具有密度高、粘度低，化学稳定性好（不与处理的废物发生化学反应）、无毒、无腐蚀性，易回收再生等特性。（三）重介质分选设备鼓形重介质分选机（四）重介质分选工艺流程重介质制备、分选、介质回收与再生等

三、跳汰分选将固体废物给入跳汰机的筛板上，形成密集的物料层，从下面透过筛板周期性地给入上下交变的水流，使床层松散并按密度分层。分层后，密度大的颗粒群集中到底层；密度小的颗粒群进入上层。上层的轻物料被水平水流带到机外成为轻产物；下层的重物料透过筛板或通过特殊的排料装置排出成为重产物。（二）跳汰分选设备隔膜跳汰机和无活塞跳汰机。隔膜跳汰机是利用偏心连杆机构带动橡胶隔膜作往复运动，借以推动水流在跳汰室内作脉冲运动；无活塞跳汰机采用压缩空气推动水流。跳汰分选机跳汰分选机分离过程四、风力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。风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中的有机物与无机物分离，以便分别回收利用或处置。（二）风选设备及应用风选设备可分为两种类型；水平气流风选机（又称为卧式风力分选机）和上升气流风选机（又称为立式风力分选机）。1、卧式风力分选机：2、立式曲折形风力分选机：五、摇床分选摇床分选是在一个倾斜的床面上，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。摇床分选过程平面摇床主要由床面、床头和传动机构组成。摇床床面近似呈梯形，横向有1.5-50的倾斜。在倾斜床面的上方设置有给料槽和给水槽。床面上铺有耐磨层（如橡胶等）。沿纵向布置有床条，床条高度从传动端向对侧逐渐降低，并沿一条斜线逐渐趋向于零。整个床面由机架支撑。床面横向坡度借机架上的调坡装置调节。床面由传动装置带动进行往复不对称运动。摇床分选原理摇床分选过程是由给水槽给入冲洗水，布满横向倾斜的床面，并形成均匀的斜面薄层水流。当固体废物颗粒给入往复的床面时，颗粒群在重力、水流冲力、床层摇动产生的惯性力以及摩擦力等综合作用下，按密度差异产生松散分层。不同密度（或粒度）的颗粒以不同的速度沿床面纵向和横向运动，因此，它们的合速度偏离摇动方向的角度也不同，致使不同密度颗粒在床面上呈扇形分布，从而达到分选的目的。摇床分选分层粗而轻的颗粒在最上层，其次是细而轻的颗粒，再次之是粗而重的颗粒，最底层是细而重的颗粒。

第三节磁力分选磁选有两种类型：一种是传统的磁选法；另一种是磁流体分选法一、磁选

（一）磁选原理磁选是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。磁选过程是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，从而受磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸在圆筒上，并随圆筒进入排料端排出；非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。实现磁选的必要条件磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力必须大于与它方向相反的机械力的合力，即F磁>ΣF机。该式不仅说明了不同磁性颗粒的分离条件，同时也说明了磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。磁选过程（二）磁选机磁场磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质就是它对给入其中的磁体产生的磁力作用。因此，在磁选机能使磁体产生磁力作用的空间，称为磁选机的磁场。磁场可分为均匀磁场和非均匀磁场两种。均匀磁场中各点的磁场强度大小相等，方向一致。非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。磁场的非均匀性可用磁场梯度来表示。磁场强度随空间位移的变化率称为磁场梯度，用表示。（三）固体废物中各种物质磁性分类1、强磁性物质：其比磁化系数x0>38×10-6m3/kg，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质。2、弱磁性物质：其比磁化系数x0=（0.19-7.5）×10-6m3/kg，可在强磁场磁选机中回收。3、非磁性物质：其比磁化系数x0<0.19×10-6m3/kg，在磁选机中可与磁性物质分离。（四）磁选设备及应用磁圆筒式磁选机二、磁流体分选（MHS）磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异，使不同组分分离。当固体废物中各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以有效地进行分离。磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。磁流体分选分类根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种。磁流体动力分选（MHDS）磁流体动力分选是在磁场（均匀磁场或非均匀磁场）与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按固体废物中各组分间密度、比磁化率和电导率的差异使不同组分分离。2、磁流体静力分选（MHSS）磁流体静力分选是在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按固体废物中各组分间密度和比磁化率的差异进行分离。由于不加电场，不存在电场和磁场联合作用产生的特性涡流，故称为静力分选。其优点是视在密度高，如磁铁矿微粒制成的铁磁性胶体悬浮液视在密度高达19000kg/m3，介质粘度较小，分离精度高。缺点是分选设备较复杂，介质价格较高，回收困难，处理能力较小。第四节电力分选电力分选简称电选，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分选的一种方法。（一）电选分离过程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。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区时，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、离心力和重力分力的综合作用下，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，被毛刷强制刷下；半导体颗粒的运动轨迹则介于导体与非导体之间，成为半导体产品落下，从而完成电选分离过程。（二）电选分离的基本条件废物颗粒进入电选设备电场后，受到电力和机械力的作用。作用在颗粒上的电力有库仑力、非均匀电场吸引力和界面吸力等，作用在颗粒上的机械力有得力和离心力等。1、对于导体颗粒在分选带AB段内分出导体颗粒，必须F2+F5>F1+F3+mgcosa。式中a是颗粒在辊筒表面所在位置与辊筒半径的夹角度。2、对于半导体颗粒在分选带BC段内分出半导体颗粒，必须F2+F5>F1+F3+mgcosa。3、对于非导体颗粒，在分选带CD段内分出非导体颗粒，必须F3>mgcosa+F5。二、电选设备及应用辊筒式静电分选机是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极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（二）YD-4型高压电选机及应用YD-4型高压电选机具有较宽的电晕电场区，特殊的下料装置和防积灰漏电措施。整机密封性能好。采用双筒并列式，结构合理，紧凑，处理能力大，效率高。可作为粉煤灰专用设备。第五节浮选浮选是在固体废物与水水制的料浆中，加入浮选药剂，并通入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，通过适当处理后废弃。二、浮选药剂（一）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，使其疏水性增强，提高可浮性，并牢固地粘附在气泡上而上浮。1、异极性捕收剂

2、非极性油类捕收剂

（二）起泡剂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。（三）调整剂调整剂的作用主要是调整其它药剂（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。1、活化剂；2、抑制剂；3、介质的调整剂；4、分散与混凝剂；5、其他浮选药剂：脱药剂，减小颗粒疏水性，或吸附药剂（酸、碱、活性炭）。消泡剂，高级脂肪酸、酯、烃等。三、浮选设备四、浮选工艺过程及应用浮选前料浆的调制（主要是废物的破碎、磨碎等）→加药调整（搅拌）→充气浮选→浓缩、脱水→产品。1、优先浮选：将固体废物中有用物质依次一种一种地选出，成为单一物质产品。2、混合浮选：将固体废物中有用物质共同选出为混合物，然后再把混合物中有用物质一种一种地分离。第六节其他分选方法一、摩擦与弹跳分选摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数各碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。摩擦与弹跳分选过程当颗粒单体（不受干扰）在斜面上向下运动时，纤维体或片状体的滑动运动加速度较小，运动速度不快，所以，它脱离斜面抛出的初速度较小，而球形颗粒由于是滑动、滚动和弹跳相结合的运动，其加速度较大，运动速度较快，因此，它脱离斜面抛出的初速度也较大。当废物离开斜面抛出时，又因受空气阻力的影响，抛射轨迹并不严格沿着抛物线前进，其中纤维废物由于形状特殊，受空气阻力影响较大，在空气中减速很快，抛射轨迹表现严重的不对称（抛射开始接近抛物线，其后接近垂直落下），使它抛射不远；废物颗粒接近球形，受空气阻力影响较小，在空气中运动减速较慢，抛射轨迹表现对称，使它抛射较远，因此，在固体废物中，纤维状废物与颗粒废物、片状废物与颗粒废物，因形状不同，在斜面上运动或弹跳时，产生不同的运动速度和运动轨迹，因而可以彼此分离。（三）摩擦与弹跳分选设备与应用二、光电分选光电分选是利用固体废物颗粒颜色差异，对颗粒物质进行分选。（一）光电分选系统及工作过程1、给料系统；2、光检系统；3、分离系统（执行机构）；（二）光电分选机及应用固体废物处理与处置第六章固体废物固化

多媒体网络第六章固体废物固化废物固化是用物理-化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化的一种过程。固化处理机理十分复杂，目前尚在研究和发展中，其固化过程有的是将有害废物通过化学转变引入某种稳定的晶格中的过程；有的是将有害废物用惰性材料加以包容的过程；有的兼有上述两种过程。固化所用的惰性材料称为固化剂。有害废物经过固化处理所形成的固化产物称为固化体。固化处理的基本要求

①有害废物经固化处理后所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好能作为资源加以利用，如作建筑基础和路基材料等；②固化过程中材料和能量消耗要低，增容比（即所形成的固化体体积与被固化废物的体积之比）要低；③固化工艺过程简单、便于操作；④固化剂来源丰富，价廉易得；⑤处理费用低。衡量固化处理效果主要指标浸出率浸出率是指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度。

增容比

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。第二节水泥固化一、水泥固化的原理水泥与污泥中的水分发生水化反应生成凝胶，将有害污泥微粒分别包容，并逐步硬化形成水泥固化体。可以认为这种固化体的结构主要是水泥的水化反应产物3CaO·SiO3水化结晶体内包进了污泥微粒，使得污泥中的有害物质被封闭在固化体内，达到稳定化、无害化的目的。（二）水泥固化添加剂在水泥固化处理过程中，为了改善固化条件，提高固化体的质量；有时还掺入适宜的添加剂。常用的添加剂有吸附剂（如活性氧化铝、粘土、蛭石等）、缓凝剂（如酒石酸、柠檬酸、硼酸盐等）、促凝剂（如水玻璃、铝酸钠、碳酸钠等）和减水剂（表面活性剂）等。三、水泥固化法的应用（一）电镀污泥固化处理（二）汞渣水泥固化处理四、水泥固化法的特点水泥固化法的主要优点是对电镀污泥处理十分有效；设备和工艺过程简单，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；水泥和添加剂价廉易得；对含水率较高的废物可以直接固化；操作在常温下即可进行；对放射性废物的固化容易实现安全运输和自动化控制等。水泥固化的缺点是①水泥固化体的浸出率较高通常为10-4—10-5g/(cm2·d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此，需作涂覆处理；②水泥固化体的增容比较高，达1.5-2；③有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；④水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；⑤处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。第三节沥青固化沥青固化是以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应，使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固化体。二、沥青固化的基本方法高温熔化混合蒸发法暂时乳化法化学乳化法三、沥青固化体的性质及其影响因素沥青种类、加入的废物量、废物的化学组分和残余水分等的影响。（一）影响沥青固化体浸出率的因素1、沥青的种类

2、废物量、化学组成及混合状况

3、残余水分

4、某些表面活性剂的影响

（二）影响沥青固化体化学稳定性的因素在沥青固化过程中，沥青会与某些掺入的化合物、氧化剂等发生化学作用，从而影响固化体的化学稳定性。第四节塑料固化一、塑料固化原理塑料固化是以塑料为固化剂与有害废物按一定的配料比，并加入适量的催化剂和填料（骨料）进行搅拌混合，使其共聚合固化而将有害废物包容形成具有一定强度和稳定性的固化体。第五节玻璃固化一、玻璃固化原理玻璃固化是以玻璃原料为固化剂，将其与有害废物以一定的配料比混合后，在高温（900-1200℃）下熔融，经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。（一）玻璃固化方法1、间歇式固化法；

2、连续式固化法

（二）玻璃固化的工艺流程1、磷酸盐玻璃固化的工艺流程

2、硼酸盐玻璃固化的工艺流程

三、玻璃固化法的特点与高放废液的其他固化法相比，玻璃固化法具有以下优点：①玻璃固化体致密，在水及酸、碱溶液中的浸出率小，大约为10-7g/(cm2·d)；②增容比小；③在玻璃固化过程中产生的粉尘量少；④玻璃固化体有较高的导热性、热稳定性和辐射稳定性。玻璃固化法的缺点是装置较复杂，处理费用昂贵、工作温度较高、设备腐蚀严重，以及放射性核素挥发量大等。第六节其他固化方法石灰固化石灰固化是以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为填料，专用于固化含有硫酸盐或亚硫酸盐类废渣的一种固化方法

石灰固化法的特点石灰固化法的优点是使用的填料来源丰富，价廉易得；操作简单，不需要特殊的设备，处理费用低；被固化的废渣不要求脱水和干燥；可在常温下操作等。其主要缺点是石灰固化体的增容比大；固化体容易受酸性介质浸蚀，需对固化体表面进行涂覆。二、自胶结固化自胶结固化是将含有大量硫酸钙或亚硫酸钙的泥渣，在适宜的控制条件下进行煅烧，使其部分脱水至产生有胶结作用的亚硫酸钙或半水硫酸钙状态，然后与特制的添加剂和填料混合成稀浆，经凝结硬化形成自胶结固化体。

三、水玻璃固化水玻璃固化是以水玻璃为固化剂，无机酸类（如硫酸、硝酸、盐酸和磷酸）为助剂，与有害污泥按一定的配料比进行中和与缩合脱水反应，形成凝胶体，将有害污泥包容，经凝结硬化逐步形成水玻璃固化体。固体废物的处理与处置第七章可燃固体废物的焚烧多媒体网络第七章可燃固体废物的焚烧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。可燃固体废物的焚烧处理，能同时实现减量化、无害化和资源化。第一节可燃固体废物的热值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kJ/kg来表示。一、有关热值的计算粗热值和净热值。粗热值是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。净热值与粗热值的意义相同，只是产物水的状态不同，前者水是液态，后者水是气态。二、废物热值利用方式固体废物焚烧热的利用包括供热和发电，在用于发电时，一般在下列设备中进行：产生蒸汽的锅炉、蒸汽透平机或气体透平机以及发电机。第二节固体物质的燃烧（一）固体废物焚烧的产物1、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。2、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在，也可能有它们的氢化物生成。3、固体废物中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。4、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对于空气中氮来说，固体废物中的氮元素含量很小，一般可以忽略不计。5、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。6、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。7、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气以及元素碘。8、根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。（二）有害有机废物焚烧后要求达到的三个标准1、主要有害有机组分（POHC）的破坏去除率（DRE）要达到99.99%以上。DRE定义为从废物中除去的POHC的质量百分率：对每个指定的POHC都要求达到99.99%以上。2、HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h，若达不到这个要求，则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤率应为99%。3、烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3，空气过量率为50%。如果大于或小于50%，应折算成50%的排放量。（三）焚烧产生气体温度的近似计算二、固体废物的燃烧过程及其动力学（1）蒸发燃烧，固体受热熔化成液体，继而化成蒸气，与空气扩散混合而燃烧，蜡的燃烧属这一类；（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。木材和纸的燃烧属这一类；（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行燃烧。挥发分的燃烧是均相的反应，反应速度快，而固体的燃烧是不均相的，速度要慢得多。含碳固体废物的燃烧大都属分解燃烧，可分成分解与燃烧二个过程。三、影响固体物质燃烧的因素（1）固体粒度的影响 （2）温度的影响（3）压力的影响（4）相对速度的影响（5）氧浓度的影响四、有关停留时间的计算dC/dt=-ktln(CA/CA0)=-ktA和E由实验测得。当通过实验求得k值，DRE一定时，可由上式求得停留时间（t），或由停留时间求出DRE，或由停留时间、DRE计算破坏的温度。第三节燃烧过程污染物的产生与防治一、几种有机组分的产生与防治（一）二噁英的产生与防治二噁英是指含有二个氧键连结二个苯环的有机氯化合物。可以有二至八个氯原子在取代位置上，共生成73种不同的化合物，都是多氯二苯二噁英（PCDD）一般统称氯化二苯二噁英（CDD）。其中毒性最大的是2，3，7，8-四氯化二苯二噁英（TCDD）它的毒性比氰化物大一千倍，比马钱子碱大五百倍。多氯二苯二噁英在700℃以下对热稳定，高温开始分解。二噁英主要是由焚烧下列物质产生①燃烧含微量PCDD垃圾，在排出废气中含PCDD。②二种或多种有机氯化物（如氯酚）存在下，由于二聚作用，在适当的温度和氧气条件下结合形成PCDD。③多氯化二酚、多氯联苯等一类化合物的不完全燃烧，也可生成PCDD。④由于氯及氯化物的存在，破坏碳氢化合物（芳香族）的基本结构而与木质素结合，促使生成PCDD、PCDF（多氯二苯呋喃）的化合物。二噁英的去除一是流动焚烧系统，整个系统由焚烧炉、燃烧气连续测定仪和气体净化器三部分组成，将含二噁英的固体或液体废物置于初级燃烧室内焚烧，产生的烟气进入二级燃烧室，借辅助燃料油燃烧，温度升至1200℃，经冷却后进入高效气体净化器，除去颗粒物及酸性气体。该系统对固体及液体中二噁英的破坏率达99.9999%。另二个设备是高效电子反应器及红外处理系统，经这二个设备处理，四氯化碳的分解率为99.9999%，多氯联苯的分解率为99.99999%，对含2，3，7，8-TCDD的土壤经处理后，残渣中2，3，7，8-TCDD的含量小于检出极限0.11ppb。排放气体中2，3，7，8-TCDD的含量小于检出极限0.55ng/m3。（二）恶臭的产生与防治恶臭物质也是未完全燃烧的有机物，多为有机硫化物或氮化物，它们刺激人的嗅觉器官，引起人们厌恶或不愉快，有些物质亦可损害人体健康。恶臭的防治常在二次燃烧室中利用辅助燃料将温度提高到1000℃，使恶臭物直接燃烧；可利用催化剂在150-400℃下进行催化燃烧；用水或酸、碱溶液吸收恶臭物质；用活性炭、分子筛等吸附剂来吸附废气中恶臭；用含有微生物的土粒、干鸡粪等多孔物做吸附剂，让微生物分解恶臭物质；将气体冷却，使恶臭物冷凝成液体而与气体分离。在上述方法中以燃烧法净化效果最好，没有二次污染，也不存在进一步处理废液或废固体的问题。但需消耗燃料，催化燃烧燃料费用虽低，但催化剂易中毒。选择净化方法一般需从净化性能及净化费用二方面考虑，既要达到消除恶臭又要减少净化费用，多数情况下采用两种以上的净化法较为有利，如直接燃烧后再经催化燃烧；吸收后再经浸渍不同化学品的吸附剂吸附，可达到更好的脱臭效果。二、煤烟的产生与防治固体废物焚烧时会产生煤烟，煤烟是由碳氢燃料的脱氢、聚合或缩合而生成的。为了防止煤烟的生成，应在其尚未凝集成大块之前，增加氧气浓度、提高温度、加速煤烟的燃烧速度。炉体的防护主要措施①控制温度，避免HCl腐蚀炉体。采用水墙式炉壁，即在炉壁四周装配水管墙，以吸收辐射热降低炉温，控制炉温在HCl露点以上至HCl直接与Fe反应的温度以下（400℃）；②提高灰分熔点。由于积灰促进了高温腐蚀速度，因此可向锅炉中施放高温防腐剂（Ca、Mg、Al的氧化物）；③避免还原气氛出现，保证供给过量空气；④选用耐腐蚀性能好的钢材做炉壳；⑤根据耐火材料的耐蚀特性分段选用。如在焚烧炉内，低温部位宜用粘土砖，而高温部位宜用高铝矾土砖。三、焚烧残渣的处理和利用烧过程产生的炉渣，一般为无机物质，它们主要是金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及硅酸盐。大量的炉渣特别是其中含有重金属化合物的炉渣，对环境会造成很大危害。（一）焚烧残渣的利用（二）烧结残渣的利用烧结残渣是象砂石一样密度高的粒子，其中重金属溶出量少，可作混凝土的粗骨料和轻量混凝土中的粗骨料及筑路材料用。第四节固体废物的焚烧设备一、多段炉多段炉的炉体是一个垂直的内衬耐火材料的钢制圆筒，内部分成许多层，每层是一个炉膛。炉体中央装有一顺时针方向旋转的双筒的带搅动臂的中空中心轴，搅动臂的内筒与外筒分别与中心轴的内筒和外筒相联。搅动臂上装有多个方向与每层落料口的位置相配合的搅拌齿。炉顶有固体加料口，炉底有排渣口，在炉侧有空气和热风进口以及补充燃料的喷嘴。二、回转窑焚烧炉窑身为一卧式可旋转的圆柱体，它的轴线与水平稍成倾斜(1/100-1/300)，窑身较长(L/D=2-10)，窑的下端有二次燃烧室。重焦油、污泥等固体废物从窑的上部进入，随着窑的转动向下端移动。空气与物料进行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(200-300℃)，一边受窑炉的回转而使物料破碎，然后在窑的后段进行分解燃烧(700-900℃)，在窑内来不及燃烧的挥发分，进入二次燃烧室燃烧，焚烧的残渣在高温烧结区(1100-1300℃)熔融，而排出炉外。如果需要辅助燃料可在焚烧炉上端或二次燃烧室加入。三、流化床焚烧炉

流化床焚烧炉是一垂直的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。如果废物中含无机物质，床层上的材料可被产生的无机物质逐渐置换。空气从焚烧炉的下部进入，经过气流分布板使床野产生流态化。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、破碎并燃烧、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。流化床焚烧炉四、多室焚烧炉

多室焚烧炉是有多个燃烧室的焚烧炉，第一燃烧室是固体废物燃烧室，第二、三燃烧室为气相燃烧室。由第一燃烧室至第二燃烧室需经过火焰口及混合室，形成燃烧带。废物进入第一燃烧室，投在固定炉栅上，经干燥、着火而燃烧。在燃烧时，挥发分及水分挥发通过燃烧室部分氧化。其余部分随气流通过火焰口向下流经混合室与二次空气混合，因为混合室使气流流动区域受到限制和突然改变流向而产生湍流，促使混合均匀并产生气相反应。膨胀的气体受到帘墙阻挡使气流改变方向，经过帘墙口从混合室到达最后的燃烧室，可燃组分被完全氧化。飞灰和其他固体颗粒物质受墙碰撞而沉落在燃烧室内。五、废塑料专用焚烧炉热塑性塑料加热后首先软化、熔融呈液状，然后分解燃烧。而热固性塑料加热后，一旦软化，一部分立即分解成低分子化合物而分离，继续加热则变硬、不再软化溶融，而是在固体表面进行燃烧。有些塑料加热达到某个温度时会急剧分解，而有些在急剧分解后还有一个缓慢的分解过程，有些还易产生煤烟。六、典型垃圾焚烧炉七、各种特殊焚烧炉催化焚烧炉纯氧焚烧炉湿式氧化设备熔盐焚烧炉熔融玻璃反应器等离子温度焚烧炉电子反应器Shirxo红外技术八、焚烧炉的保护A控制温度，避免HCl腐蚀炉体；B提高灰分熔点，在锅炉内施放高温防腐剂（Ca、Mg、Al等氧化物）；C避免还原气氛出现，保证供应过量空气；D选用耐腐蚀性好的钢材做炉壳；E根据耐火材料的耐蚀性特性分段，选用耐火材料，如低温部位采用粘土砖，高温部位采用高铝矾土砖等。固体废物的处理与处置第八章固体废物的热解

多媒体网络第八章固体废物的热解一、热解概念固体废物热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。

二、热解原理固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包含大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种较小的分子。热解过程可以用通式表示如下：有机固体废物(H2、CH4、CO、CO2)气体+（有机酸、芳烃、焦油）有机液体+炭黑+炉渣例如，纤维素热解3(C6H10O5)8H2O+C6H8O+2CO+2CO2+CH4+H2+7C

其中：C6H8O代表液态的油品。三、热解方式按供热方式可分成内部加热和外部加热按热分解与燃烧反应是否在同一设备中进行，热分解过程可分成单塔式和双塔式按热解过程是否生成炉渣可分成造渣型和非造渣型。按热解产物的状态可分成气化方式、液化方式和碳化方式。按热解炉的结构将热解分成固定层式、移动层式或回转式。第二节典型固体废物的热解一、塑料的热解产物及工艺流程解聚反应型塑料受热分解时聚合物解离、分解成单体，主要是切断了单体分子之间的结合键。这类塑料有聚氧化甲烯、聚a-甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、四氟乙烯塑料等，它们几乎100%的分解成单体。1、减压分解流程2、聚烯烃浴热解流程（低温热分解流程）3、流化床法橡胶的热解产物及工艺流程（一）废橡胶热解产物轮胎热解所得产品的组成中气体占22%（重量）、液体占27%、炭灰占39%、钢丝占12%。在气体组成主要为甲烷(15.13%)、乙烷(2.95%)、乙烯(3.99%)、丙烯(2.5%)、一氧化碳(3.8%)，水、CO2、氢气和丁二烯也占一定的比例。在液体组成主要是苯(4.75%)、甲苯(3.62%)和其他芳香族化合物(8.50%)。

（二）热解流程废轮胎经剪切破碎机破碎至小于5mm，轮缘及钢丝帘子布等绝大部分被分离出来，用磁选去除金属丝。轮胎粒子经螺旋加料器等进入直径为5cm，流化区为8cm，底铺石英砂的电加热反应器中。流化床的气流速率为50L/h，流化气体由氮及循环热解气组成。热解气流经除尘器与固体分离，再经静电沉积器除去炭灰，在深度冷却器和气液分离器中将热解所得油品冷凝下来，未冷凝的气体作为燃料气为热解提供热能或作流化气体使用。城市垃圾的热解产物及工艺流程

（一）城市垃圾热解产物（二）热解工艺流程1、移动床热分解工艺

2、双塔循环式流动床热分解的工艺

3、管型瞬间热分解

4、回转窑热解法

5、高温熔融热分解

6、纯氧高温热分解UCC流程

四、农用固体废物的热解产物及工艺流程农业固体废物中存在大量的脂肪、蛋白质、淀粉和纤维素，也可以经热解而得到燃料油和燃料气。五、污泥热解产物及热解工艺（一）污泥热解流程污泥与干燥过的一部分污泥在搅拌器中混合进入干燥器干燥，然后送入热解炉。从干燥器出来的气体在冷水塔中经冷却凝缩去水后可作为燃烧气在燃烧室中使用。热解产生的气体经冷却后可回收油或热量。气体导入燃烧室在8000C以上燃烧。燃烧室产生的高温气体在废热锅炉中产生蒸汽用于干燥，若能量不足时可在燃烧室加补助燃料。

（二）污泥与垃圾联合热解固体废物与污泥联合热解有以下特点：固体废物中有用的无机物可以直接回收，有机物的热量亦被回收利用。尾气经过多级净化处理，废水经过一般处理均能达到允许排放的标准。残渣中的微量元素可进行填埋处理，而占地面积只有传统填埋面积的20-30%，还可省去传统填埋前的预处理。固体废物与污泥联合热解处理的方法改变了污泥热解处理的地位，大大提高了污泥作为能源的竞争能力。固体废物处理与处置第九章可生化降解固体废物的处理与利用多媒体网络第九章:可生化降解固体废物的处理与利用第一节:好氧生物降解制堆肥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。

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。堆肥

堆肥:废物经过堆肥化处理，制得的成品堆肥化系统分类方法按堆制方式可分为间歇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。（二）好氧法堆肥原理好氧法制堆肥是以好氧菌为主对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并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。1有机物的氧化3、细胞质的氧化2、细胞质的合成（包括有机物的氧化，并以NH3作氮源）（三）堆肥原料与堆肥微生物1、堆肥原料生活垃圾、有机污泥、人和禽畜粪便以及农废物等都含有堆肥微生物所需要的各种基质——碳水化合物、脂类、蛋白质，因而是常用的堆肥原料。在生活垃圾中，不可堆腐的物质较多，需通过预处理，适当排除，才能用作堆肥原料。人和禽畜粪便

有机污泥农林废物2堆肥微生物好氧法制堆肥，参与有机物生化降解的微生物包括两类：嗜温菌和嗜热菌。固体废物好氧微生物降解过程（1）中温阶段；（2）高温阶段；（3）降温阶段。二、好氧堆肥程序、工艺、装置和影响因素（一）堆肥程序1原料预处理2原料发酵3后处理（二）发酵工艺与装置1间歇式发酵工艺与装置2连续发酵工艺与装置影响好氧发酵过程的主要因素

1、有机物的含量2、含水率3、通风和耗氧速率4、碳氮比5、温度6、pH值1、有机物的含量堆肥物料适宜的有机物含量为20-80%，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。有机物含量大于80%时，堆制过程要求大量供氧，实践中常因供氧不足而发生部分厌氧过程。2、含水率

垃圾含水率与细菌生长和氧摄入量的关系曲线，其中微生物的生长和对氧的要求均在含水率为50-60%时达到峰值。故在用生活垃圾制堆肥时，一般以含水率55%为最佳。通常，生活垃圾的含水率均低于此值，可添加粪稀或污水污泥等进行调节。添加的调节剂与垃圾的重量比，可根据下式求出：M=Wm-Wc/Wb-Wm3、通风和耗氧速率堆层中氧的浓度和耗氧速率能表征微生物活动的强弱和有机物的分解程度。微生物的耗氧速率一般在发酵反应的60-80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。曲线还表明，堆肥原料中有机物含量不同，其耗氧速率也不同，有机物含量越高，耗氧速率上升越快，到达峰值的时间越短。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。当有机原料的碳氮比为已知时（可通过分析测出），可按下式计算所需添加的氮源物质的数量：K=（C1+C2）/（N1+N2）5、温度

堆肥过程的较佳温度是35-55℃。有机物含量对堆肥温度有一定影响。据报导，当有机物含量由20%上升到50%时，相应地初堆时间（以55℃为界），可由原来的60小时缩短到44小时，而55℃以上的稳定时间可由56小时延长到72小时。6、pH值

好氧堆肥初期，pH值一般可下降为5-6，尔后又开始上升，发酵完成前可达8.5-9.0，最终成品达到7.0-8.0。对用石