固廢考題2013

1、體廢棄物處理與利用考試題(10月31日交)共5道大題，每題20分。一、名詞解釋(5小題，每小題4分)1. 固體廢物的分選固體廢物分選是實(shí)現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段，在固體廢物處理、處置與回收利用之前必須進(jìn)行分選，將有用的成分分選出來加以利用，并將有害的成分分離出來。2. 熱解物質(zhì)受熱發(fā)生分解的反應(yīng)過程。許多無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)被加熱到一定程度時(shí)都會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。在工業(yè)上也稱為干餾。固體廢物熱解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下受熱分解的過程。Pyrolysisissimplythebreakingapartoflargecomplexmoleculesintosmaller,m

2、oreanalyticallyusefulfragmentsbytheapplicationofheat.3. 堆肥化依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等生物，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程叫做堆肥化。堆肥化的產(chǎn)物稱作堆肥。堆肥的定義包含了好氧堆肥和厭氧堆肥，而在歐盟，堆肥化過程僅限定于好氧堆肥?？傊逊驶且环N受控制的生物降解和轉(zhuǎn)化的過程。4. 穩(wěn)定化將有毒有害廢物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的物質(zhì)的過程。穩(wěn)定化一般可分為化學(xué)穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化?；瘜W(xué)穩(wěn)定化是通過化學(xué)反應(yīng)是使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使之在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定不動(dòng)；物理穩(wěn)定化是將污泥或半

3、固體物質(zhì)與一種疏松的物料(如粉煤灰)混合生成一種粗顆粒、有土壤狀堅(jiān)實(shí)度的固體。5. 固化在危險(xiǎn)廢物中添加固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)固體或形成緊密固體的過程。固化的產(chǎn)物是結(jié)構(gòu)完整的整塊密實(shí)固體。二、浮選過程中使用的浮選藥劑主要有哪些？每種藥劑在浮選中起什么作用？捕收劑(collector):能夠提高顆?？筛⌒缘乃巹┓Q為捕收劑。起泡劑(frother):它的作用是降低液體表面自由能，產(chǎn)生大量微細(xì)且均勻的氣泡，防止氣泡相互兼并，形成相當(dāng)穩(wěn)定的泡沫層。因此起泡劑是作用在氣液界面上，用以分散空氣，形成穩(wěn)定的氣泡。調(diào)整劑，分為(1)抑制劑(depressor)能降低物質(zhì)可浮性的藥劑稱為抑制劑。(2) 活化

4、劑(activator):能夠消除抑制作用的藥劑稱為活化劑。(3) 介質(zhì)調(diào)整劑(regulator):介質(zhì)調(diào)整劑的主要作用是調(diào)整廢水的pH值。三、簡(jiǎn)述各種穩(wěn)定化固化處理方法的原理.藥劑穩(wěn)定化:利用化學(xué)藥劑通過化學(xué)反應(yīng)將有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒/低毒化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的組分，具有相對(duì)持久性。水泥固化:廢物被摻入水泥的基質(zhì)中,水泥與廢物中的水分或另外添加的水分,發(fā)生水化反應(yīng)后生成堅(jiān)硬的水泥固化體石灰固化:以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)(如粉煤灰、垃圾焚燒灰渣、水泥窯灰等)為固化基材對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行穩(wěn)定化與固化處理的方法。重金屬被吸附于膠體結(jié)晶中，包裹起來的粘結(jié)性物質(zhì)。瀝青固化;以瀝青類材料作為固化劑，與危險(xiǎn)廢

5、物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下發(fā)生皂化反應(yīng)，使有害物質(zhì)包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過程。瀝青憎水性物質(zhì)、良好的黏結(jié)性、化學(xué)穩(wěn)定性、較高的耐腐蝕性。石油蒸餾的殘?jiān)浠瘜W(xué)成分包括瀝青質(zhì)、油分、游離碳、膠質(zhì)、瀝青酸和石蠟等。塑料固化：以塑料為固化劑，與危險(xiǎn)廢物按一定的比例配料，并加入適量催化劑和填料進(jìn)行攪拌混合，使其共聚合固化，將危險(xiǎn)廢物包容形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性固化體的過程。玻璃固化:玻璃原料為固化劑，將其與危險(xiǎn)廢物以一定的配料比混合后，在10001500C的高溫下熔融，經(jīng)退火后形成穩(wěn)定形成穩(wěn)定的玻璃固化體。自膠結(jié)固化：利用廢物自身的膠結(jié)特性來達(dá)到固化目的的方法。該技術(shù)主要用來處理

6、含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物，如磷石膏、煙道氣脫硫廢渣等。四、簡(jiǎn)述好氧堆肥的基本工藝過程，探討影響固體廢物堆肥化的主要因素。 中溫階段（產(chǎn)熱階段） 高溫階段 腐熟階段影響固體廢物堆肥化的主要因素主要發(fā)酵條件: 通風(fēng)供氧 堆料含水率 溫度其他有有機(jī)質(zhì)含量、顆粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等。通風(fēng)的作用及控制在堆肥過程中,通風(fēng)有3個(gè)作用:供氧、散熱和去除水分。通風(fēng)方式有自然通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)和被動(dòng)通風(fēng),其中強(qiáng)制通風(fēng)有3種方式:正壓鼓風(fēng)、負(fù)壓抽風(fēng)和由正壓鼓風(fēng)與負(fù)壓抽風(fēng)組成的混合通風(fēng)。不同的通風(fēng)方式對(duì)堆肥過程有不同的影響.同其它通風(fēng)方式相比,強(qiáng)制通風(fēng)易于操作和控制,是為堆料生物降解提供氧氣的最有效方法,并

7、且是堆肥過程能耗的主要影響因素,然而它對(duì)通風(fēng)管附近的堆料有明顯的冷卻效應(yīng)。含水率，水分是否適量直接影響堆肥發(fā)酵速度和腐熟程度。最大含水率:受到物質(zhì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，也稱極限水分，即從透氣性角度出發(fā)，將固體內(nèi)部細(xì)孔被水填滿時(shí)的水分含量。臨界水分:既考慮到微生物活性需要，又考慮到保持物料空隙率與透氣性需要的綜合指標(biāo)。通常是以的水分為45%60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）溫度，溫度，溫度是影響微生物活動(dòng)和堆肥工藝過程的重要因素。溫度的變化速率受到氧氣的供應(yīng)狀況及發(fā)酵裝置、保溫條件等影響。堆肥適合的C/N堆肥適合的C/N生活垃圾在堆肥過程要求保持一定的碳氮比，研究表明一次發(fā)酵適宜的C/N為25:135:1。C/N比過

8、低或過高都不利于嗜氧菌的生長(zhǎng)繁殖，難以達(dá)到穩(wěn)定的最佳堆肥。當(dāng)C/N比高于35:1時(shí)，需要添加糞便或氮肥水進(jìn)行調(diào)節(jié)。 可被氧化有機(jī)物的含量要適宜。當(dāng)有機(jī)物含量20%時(shí)，氧化產(chǎn)生的熱能不能滿足嗜熱菌增殖對(duì)溫度的要求。當(dāng)可被氧化有機(jī)物含量80%時(shí)，氧化中容易發(fā)生供氧不足，甚至產(chǎn)生厭氧過程。 含水率。含水率為50%一60%時(shí)，細(xì)菌個(gè)數(shù)最多，需氧量最大。當(dāng)用生活垃圾好氧堆肥時(shí)，可拌以稀糞，使其含水率達(dá)到最佳。 通風(fēng)量以應(yīng)滿足氧的濃度。氧濃度在14%一17%為最適宜濃度，最低不少于10%，否則會(huì)產(chǎn)生厭氧分解。 滿足營(yíng)養(yǎng)比例關(guān)系。營(yíng)養(yǎng)物料主要是有機(jī)物含量（以C計(jì)）和營(yíng)養(yǎng)元素（以N計(jì)）的比值，應(yīng)控制在C：N=

9、（26一35）：1,當(dāng)N不能滿足比例（小于）要求時(shí)，應(yīng)加入含N物，如化肥或糞便。 溫度要適宜，最佳溫度為3555C，此溫度區(qū)間效果好，需時(shí)較短。35C為中溫發(fā)酵最佳溫度平均值，55C為高溫發(fā)酵溫度平均值。 PH值影響。好氧堆肥分兩個(gè)階段。初期為酸性階段，pH值降到5一6。第二階段pH值可達(dá)8.59.0最終產(chǎn)物略呈堿性，pH=7一8。但當(dāng)采用化學(xué)調(diào)理方法進(jìn)行污泥脫水時(shí)其pH值可達(dá)12，若對(duì)此污泥進(jìn)行好氧堆肥時(shí)應(yīng)降其pH值?，F(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)，通常由原料預(yù)處理、原料發(fā)酵、后處理、脫臭、貯存等工序組成。1. 原料預(yù)處理原料預(yù)處理包括分選、破碎以及含水率和碳氮比的調(diào)整。以家畜糞尿、污泥等為原料堆肥時(shí)，前處

10、理的主要任務(wù)是調(diào)整水分和C/N,或者添加菌種和酶。城市生活垃圾堆肥時(shí)，由于其中含有大塊物質(zhì)和不可堆肥化物質(zhì)，必須增加破碎和分選操作，除去非堆肥化物質(zhì)和調(diào)整垃圾的粒度，提高發(fā)酵倉(cāng)的利用率。破碎和分選裝置的種類及處理程度取決于垃圾收集的方式和發(fā)酵倉(cāng)的種類。在預(yù)處理工序中，可單獨(dú)使用破碎機(jī)，或?qū)⑵扑闄C(jī)與分選機(jī)結(jié)合使用。經(jīng)過破碎，顆粒變小，物料表面積增加，便于微生物繁殖，促進(jìn)發(fā)酵過程，但顆粒不能太小，因?yàn)橐３忠欢ǖ目紫堵屎屯笟庑阅?，以便均勻充分地供氧。?jīng)過分選，可回收垃圾中的塑料、纖維、金屬等物質(zhì)，使垃圾得到充分利用。降低水分、增加透氣性、調(diào)整碳氮比的方法是添加有機(jī)調(diào)理劑和膨脹劑。調(diào)理劑可以增加堆肥

11、原料中有機(jī)物數(shù)量，常用的有木屑、稻殼、禾稈、樹葉等。膨脹劑加入到濕堆肥原料中，可保證物料與空氣的充分接觸，常用的膨脹劑有干木屑、花生殼、小塊巖石等。2. 原料發(fā)酵原料發(fā)酵可在露天或發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行，通常進(jìn)行好氧發(fā)酵。目前推廣的二次發(fā)酵方式，分為一次發(fā)酵和二次發(fā)酵兩個(gè)階段。一次發(fā)酵：好氧堆肥的中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝過程稱為一次發(fā)酵或主發(fā)酵。它是指從發(fā)酵初期開始，經(jīng)中溫、高溫然后到達(dá)溫度開始下降的整個(gè)過程，一般需1012天，其中高溫階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。二次發(fā)酵（后發(fā)酵）：物料經(jīng)過一次發(fā)酵，還有一部分易分解和大量難分解的有機(jī)物存在，需要進(jìn)行后發(fā)酵。后發(fā)酵可以在專設(shè)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行，但通常把物料堆成12m高

12、的堆垛進(jìn)行敞開式后發(fā)酵，此時(shí)要有防雨設(shè)施。為提高后發(fā)酵效率，有時(shí)仍需翻堆或通風(fēng)。后發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短取決于堆肥的使用情況：對(duì)于一直在種作物的土地，堆肥必須要充分腐熟；對(duì)于幾個(gè)月不種作物的土地，可以使用不進(jìn)行后發(fā)酵的堆肥。后發(fā)酵的時(shí)間一般需2030天。不進(jìn)行后發(fā)酵的堆肥，其使用價(jià)值較低。3后處理技術(shù)為提高堆肥質(zhì)量、精化堆肥產(chǎn)品，須去除其中雜質(zhì)，或按需加入N、P和K添加劑，或研磨造粒，最后打包裝袋。因而后處理設(shè)備包括分選設(shè)備、破碎設(shè)備、造粒設(shè)備、打包機(jī)等。有時(shí)，為減少物料提升次數(shù)、降低能耗，后處理也可放在一次發(fā)酵和二次發(fā)酵之間。而對(duì)那些未經(jīng)預(yù)篩分、破碎的堆肥，后處理系統(tǒng)則是去雜分級(jí)的關(guān)鍵步驟。4脫臭在堆肥化工藝過程中，每個(gè)工序系統(tǒng)都有臭氣產(chǎn)生，主要有氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等，必須進(jìn)行脫臭處理。去除臭氣的方法有化學(xué)除臭劑除臭；水、酸、堿水溶液吸收除臭；活性炭、沸石、熟堆肥等吸附除臭。其中，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是熟堆肥氧化吸附除臭，即將熟堆肥置入脫臭器，堆高約0.81.2m將臭氣通入系統(tǒng)，使之在生物的分解和吸附作用下脫除，氨、硫化氫的去除效率可達(dá)98%以上。5貯存堆肥的需求期多集中在春天和秋天，因此，一般的堆肥場(chǎng)有必要設(shè)置至少能容納6個(gè)月產(chǎn)量的貯藏設(shè)備。成品堆肥可以在室外堆放，但要防雨。堆肥可直接堆存在二次發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，或袋裝后存放，要求包裝袋干燥而透氣。住