华南理工环境科学课件固废1Word格式.docx

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b.不受压实程度影响；

c.与运输计量方法一致，使用方便。

9.工业固体废物的排放方式和贮存方式有哪些？

排放方式：

①连续排放（如连续排放的废液直接接入排水管道）；

②定期清运排放；

③集中一次性排放

贮存方式：

①件装容器贮存；

②散状堆积贮存；

③池，塘，坑贮存。

10.为什么说固体废物的污染具有“源头”和“终态”的特点？

废水和废气既是水体，大气和土壤环境的污染源，又是接受其所含污染物的环境。

固体废物则不同，它们往往是许多污染成分的终极成分。

例如一些有害气体或飘尘，通过治理，最终富集成废渣；

一些有害溶质和悬浮物，通过治理最终被分离出来成为污泥或残渣；

一些含重金属的可燃固体废物，通过焚烧处理，有害金属浓集于灰烬中。

但是，这些“终态”物质中的有害成分，在长期的自然因素作用下，又会转入大气，水体和土壤，又成为大气，水体和土壤环境污染的“源头”。

11．从固体废物的特点出发，说明控制固体废物的总的原则。

对污染源的控制需要从两方面入手，一是从源头防治固体废物污染；

二是综合利用废物资源。

即控制好“源头”，处理好终态是固体废物控制的关键。

12.略述固体废物的污染途径及其对环境造成的影响。

大气：

粉尘随风飘扬；

毒气，恶臭气体的逸出；

破坏植被，臭氧层。

水：

固体废物对河流，湖泊的污染；

渗滤液和有害化学物质的转化和迁移；

缩减江，河，湖的有效面积，降低排洪和灌溉能力。

土壤：

改变土壤的性质和结构；

妨碍植物的生长，发育，危及人体健康。

对环境卫生和人体健康也造成影响。

13.简述固体废物处理处置方法及污染控制的途径。

处理方法：

物理处理，化学处理，热化学处理，生物处理，固化/稳定化处理

处置方法：

海洋处置包括深海投弃和海上焚烧；

陆地处置包括土地填埋，土地耕作，深井灌注

污染控制途径：

（1）从“源头”开始，采用先进的生产工艺，减少或不排废物；

（2）发展物质循环利用工艺；

（3）发展无害化处理和处置技术；

14.简述“三化”原则及其关系。

三化原则：

减量化，资源化，无害化。

关系：

以减量化为前提，以无害化为核心，以资源化为归宿。

2固体废物物流特征与循环经济发展模式

1.简述固体废物物流的特征。

从物质流动的方向看，传统工业社会的物流是一种单向线性流动模式，走的是“资源-产品-废物”发展模式，是以高消耗，低利用，高排放为特征的经济发展模式。

人们以越来越高的强度把地球上的物质和能源开采出来，在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排到环境中，对资源的利用通常是粗放的和一次性的，是在把资源不断的变成废物的过程中实现经济的数量型增长，从而导致许多自然资源的短缺甚至枯竭，并造成灾难性的环境污染，

2.简述循环经济的内涵，特征，3R原则，3个层次。

循环经济本质上是一种生态经济，它以资源高效循环利用为核心，以减量化，再利用，资源化为原则，以低消耗，低排放，高效率为基本特征。

在三个层面上实现物质的循环流动，符合可持续发展理念的经济增长模式。

三个层次：

（1）小循环，企业内部的物质循环

（2）中循环，企业之间的物质循环（3）大循环，社会层面上的循环。

3.循环经济的3R原则与固体废物处理的三化原则的区别和联系。

3R的原则是减量化（reduce）,再利用（reuse）,再循环（recycle）。

三化的原则是减量化，资源化，无害化。

三化的减量化与3R的减量化相照应，三化的资源化与3R的再利用，再循环相照应，三化的无害化是其与3R原则的一点区别，但主要区别是3R原则核心在于在源头减少垃圾产生量，而三化原则核心在于产生的垃圾的资源化。

4固体废物的预处理技术

1.表示固体废物压实程度的指标有哪些？

为何要进行压实处理？

表示固体废物压实程度的指标有：

①空隙比和空隙率；

②湿密度和干密度；

③体积减少数百分比（R）；

④压缩比与压缩倍数。

进行压实处理之后便于运输，贮存和填埋。

2.破碎程度用什么指标来衡量？

简述破碎的意义。

破碎程度用破碎比来衡量。

破碎的意义：

①使运输，焚烧，热解，熔化，压缩等操作能够或容易进行，更经济有效；

②为分选和进一步加工提供合适的粒度，有利于综合利用；

③增大比表面积，提高焚烧，热解，堆肥处理的效率

④破碎使固体废物的体积减小，便于运输，压缩和高密度填埋，加速土地还原利用

3.破碎流程有哪几种组合方式？

分别是什么？

（1）单纯破碎工艺

（2）带预先筛分的破碎工艺（3）先破碎后筛分工艺

（4）带预先筛分和检查筛分的破碎工艺

4.试述重力分选的基本原理，并举出重力分选的几种常见方法及适用的场合？

重力分选是在活动或流动的介质中按颗粒的密度或粒度的不同进行分选的过程。

常见方法有：

a.气流分选；

b.惯性分选；

c.重介质分选；

d.摇床分选；

e.跳汰分选。

（可以不看适用场合…）

6固体废物的焚烧处理技术

1.为什么说固体废物焚烧技术是一种可同时实现“三化”的处理技术？

减量化：

固体废物经过焚烧，可减重80%以上，减容90%以上，与其他处理技术比较，较量化是它最卓越的效果。

无害化：

固体废弃物经焚烧，可以破坏其组成结构，杀灭病原菌，达到解毒除害的目的。

资源化：

固体废物含有潜在的能量，通过焚烧可以回收热能，并以电能输出。

2.固体废物的热值有几种表示法，他们之间的关系如何？

固体废物的热值表示方式有高位热值

，低位热值

，

3.焚烧炉完全燃烧的条件是什么？

其控制因素有哪些？

他们之间的关系如何？

完全燃烧的条件：

①燃烧所需的氧气（空气）能充分供给；

②反应系统有良好的搅动（废物与氧良好的接触）；

③系统的操作温度必须足够高。

控制因素：

①废物在焚烧炉中与空气接触的时间，即停留时间（

）；

②废物与空气之间的混合量，即混合程度或湍流度（T）；

③反应进行的温度（t）。

他们之间的关系：

用一个等边三角形三个边分别代表温度，停留时间和混合程度或湍流度，三角形的面积表示燃烧的效果或效率，由于某种原因，它的某个边变短，那么，为保持同样大的面积（即燃烧效果），三角形的另两边就必须延伸。

4.判断焚效果好坏方法是什么？

①目测法：

通过观察烟气的“黑度”来判断焚烧的效果，烟气越黑，效果越差。

②热灼减量法：

用焚烧炉中有机可燃物的量来评价焚烧效果。

表示燃烧效果，

为单位质量炉渣中热灼减量，

为单位质量废物中的可燃烧量。

③CO法：

表示燃烧效率，

越大，效果越好。

5.焚烧过程中固体废物与氧的反应包括哪几个步骤？

①O2自气相主体向反应表面的传递（扩散）；

②O2被反应表面吸附；

③发生表面化学反应；

④反应产物的脱附；

⑤气相产物向表面气相主体的扩散。

6．当固体废物燃烧反应分别处于“动力区”和“扩散区”时，其强化燃烧过程的措施有什么不同？

①若反应处于动力区，则强化燃烧过程的主要手段是提高系统的反应温度；

②若反应处于扩散区，则为了强化燃烧过程则应设法增大传质系数，这可通过增加流体（气体）的流速，减少颗粒直径而达到。

7.为什么说在异相燃烧过程中温度不变时，随着碳粒的燃尽，燃烧过程中总是要进入动力区？

表现速率常数为

当R→0时，有

传递影响消除。

就是说，温度不变时，随着碳粒的烧烬，燃烧过程总是要进入动力区的。

8.为何在高温下（1500-160000C）,增加氧的浓度（或压力），并不能够提高反应速率？

当温度低于1200-13000C，情况又如何？

高温反应速率：

低温反应速率：

可见氧的浓度或压力对高温反应没影响，而低温反应增加氧的浓度，能够提高反应速率。

9.何谓全混流？

何谓平推流？

各自的特点是什么？

并举例。

①全混流反应器是指器内的反应流体处于完全混合状态。

特点：

①器内的物料具有完全相同的温度和浓度，且等于反应器出口物料的温度和浓度；

②理想混合反应器内的返混为无限大。

具有良好的搅拌的釜式反应器可以近似地按理想混合反应器处理。

例如粗矮的桶式反应器。

②平推流是指反应器内反应物料以相同的流速和一致的方向移动，完全不存在不同停留时间物流的混合，即返混为0.因此，所有物料在器内具有相同的停留时间。

①与流动方向垂直的截面上无流速分布；

②在流动方向上不存在流体质点的混合，即无返混现象；

③离开平推流反应器的所有流体质点，均具有相同的停留时间，因而停留时间就等于反应时间。

例如长高的直管式反应器。

10.典型空气污染控制设备分几类？

半干式反应塔→袋式除尘器→催化脱硝设备

袋式除尘器→催化脱销设备→湿式反应塔

半干式反应塔→水幕除尘器

11.垃圾焚烧中，影响SO2和SO3生成量的主要因素有哪些？

你将采取什么措施降低SOX的产量？

①空气过量系数n；

②火焰中心温度；

③烟气停留时间；

④燃料中的含硫量。

措施：

（1）流化床燃烧脱硫

（2）低氧燃烧。

12．焚烧过程中生成氮氧化物的方式有几种？

温度型NOX（或称热力型NOX）:

指空气中的N2,在高温下形成NOX。

燃料型NOX:

燃料中含氮的化合物在燃烧时氧化而形成的NOX。

快速温度型NOX（亦称瞬时NOX）：

当燃料过浓时燃烧产生的NOX.。

13.氮氧化物，尤其是NO2在一天或一年中不同季节是如何变化的？

说明理由。

NOX在空气中的含量始终处于变动之中，在一天之中也有变化，既有日变化，也有季变化。

对于日变化来说，在一天当中，早上最高，傍晚次高，午后最低。

在一年当中，冬季高，夏季低。

NOX的浓度与日照强度成反比。

14.影响氮氧化物的生成量的主要因素有哪些？

并说明降低氮氧化物应采取什么措施？

影响氮氧化物生成量的主要因素有：

温度T，[O2],反应时间或停留时间。

控制[NO]生成量的方法如下：

①降低燃烧温度水平；

②降低氧气浓度；

③缩短在高温区内的停留时间。

15．Dioxins的生成途径是什么？

目前有哪些方法可以降低它的产生？

①垃圾中的含氯高分子化合物（聚氯乙烯，氯代苯，五氯苯酚等）前体物（前驱物），在适宜的温度和Fecl3,Cucl2的催化作用下与O2，Hcl反应（重排，自由基缩合，脱氯等）生成二噁英类物质，若T>

8000C，t>

2s的情况下约99.9%的二噁英会分解；

②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。

①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。

②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。

③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。

④堆肥化可减重，减容均约为50%。

作用：

①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。

②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。

③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。

④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。

⑤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。

⑥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？

①密度，适于堆肥的垃圾密度应为350-650kg/m3；

②组成成分（湿重）%，其中有机物含量不得少于20%；

③含水率，适于堆肥的垃圾其含水量为40%-60%；

④C/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？

①粒度：

农用堆肥产品粒度≤12mm，山林果园用堆肥产品粒度≤50mm；

②含水率：

≤35%；

③PH值：

6.5-8.5；

④全氮（以N计）：

≥0.5%；

⑤全磷（以P2O5计）：

≥0.3%；

⑥全钾（以K2O）：

≥1.0%；

⑦有机质（以C计）：

≥10%；

⑧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？

①升温阶段（300C-400C，1-3d）；

②高温阶段（450C-650C，3-8d）；

③降温阶段或腐熟阶段（<

500C，20-30d）

5.厌氧堆肥化过程分为几个阶段，各阶段的主要成分是什么？

PH值如何变化？

①产酸阶段，酸性发酵阶段，PH下降；

产物：

有机酸，醇，CO2，NH3，H2S,PH3等；

②产气阶段，碱性发酵阶段，PH上升；

CO2，CH4

6.影响固体废物堆肥化的主要因素有哪些？

影响因素：

通风供氧，堆料的含水率，温度，有机物含量，颗粒度，C/N,C/P,PH值。

7.好氧堆肥化过程的通风方式有哪几种？

①自然通风供氧；

②向堆肥内插入通风管；

③利用斗式装载机及各种专用翻推机横翻通风；

④风机强制通风供氧。

8．堆肥化过程最适宜水分范围是多少？

即考虑了微生物的活性需要，又考虑到保持孔隙率与透气性的需要，堆肥化过程最适宜水分为45%-60%，55%最佳。

9.为什么堆肥化过程最适宜温度确定为55-600C？

①堆肥温度既不能太低，也不能太高。

低了反应速率慢，也不能达到热灭活，无害化要求。

高温除反应速率快外，又可将虫卵，病原菌，寄生虫等杀灭，达到无害化要求。

所以一般采用高温堆肥。

②温度过高，当>

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。

①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。

②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。

③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%。

①<

20%时，不能产生足够的热量来维持堆肥化过程所需要的温度，影响无害化；

同时，还限制堆肥微生物的生长繁殖，最终导致堆肥失败。

②>

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①土壤的种类和结构；

②土壤的渗透性；

③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？

①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；

②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；

③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？

①山间填埋；

②峡谷填埋；

③平地填埋；

④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：

①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；

②场址限制条件。

场地位于居民区1km以上。

③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。

④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。

⑤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。

⑥气候条件。

风的强度和风向，要求位于下风向。

⑦地表水文。

所选场地需位于100年一遇洪水区之外。

⑧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。

⑨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。

⑩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？

①城市人口数量，②垃圾的产率，③固体废物的填埋高度，④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<

30%（质量分数）

（2）控制地表水的入渗量。

对包括降雨，地表径流，间歇流和上升泉等所有地表水进行有效控制，可减少填埋场渗滤液的产生量。

（3）控制地下水的入渗量。

设置隔离层，设置地下水排水管，使填埋场底部距地下水最高水位>

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），PH≤5

第四阶段：

产甲烷阶段（产甲烷菌），PH≈6.8-8

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