固廢部分思考題答案(參考)

1、如何理解固體廢物的二重性？固體廢物的污染與水污染、大氣污染、噪音污染的區(qū)別是什么？（1）固體廢物是在錯誤時間放在錯誤地點的資源，具有鮮明的時間和空間特征。從時間方面講，它僅僅相對于目前的科學技術和經(jīng)濟條件，隨著科學技術的飛速發(fā)展，礦物資源的日漸枯竭，昨天的廢物勢必又將成為明天的資源。從空間角度看，廢物僅僅相對于某一過程或者某一方面沒有使用價值，而并非在一切過程或一切方面都沒有使用價值。某一過程的廢物，往往是另一過程的原料。?（2）固體廢物問題較之大氣污染、水污染、噪音污染的環(huán)境問題有其獨特之處，簡單概括之為“四最”??最難得到處理：固體廢物由于含有的成分相當復雜，其物理性狀也千變?nèi)f化，因此是“三廢”中最難處置的一種。??最具綜合性的環(huán)境問題：固體廢物的污染，不是單一的環(huán)境污染，它同時伴隨者土壤污染、水污染及大氣污染等問題。??最晚得到重視：固體廢物的污染問題較之大氣、水污染是最后引起人民重視的污染問題，也是較少得到人民重視的問題。2、名詞解釋：固體廢物、固體廢物處理、固體廢物處置、原生資源、再生資源、有害廢物、“三化”原則、巴塞爾公固體廢物：指在社會的生產(chǎn)、流通、消費等系列活動中產(chǎn)生的一般不再具有原使用價值而被丟棄的以固態(tài)和泥狀賦存的物質(zhì)固體廢物處理：指將固體廢物轉(zhuǎn)變成適于運輸，利用、貯存或最終處置的過程固體廢物處置：指最終處置或安全處置，是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)，是解決固體廢物的歸宿問題原生資源：指人類從自然界直接獲取的、未經(jīng)人類加工轉(zhuǎn)化的自然資源再生資源：倉由廢棄物質(zhì)直接或間接利用而得到的物質(zhì)資源倉在人類的生產(chǎn)、生活、科教、交通、國防等各項活動中被開發(fā)利用一次并報廢后，還可反復回收加工再利用的物質(zhì)資源有害廢物：是指在操作、儲存、運輸、處理和處置不當時會對人體健康或環(huán)境帶來重大威脅的廢物。1）含有毒性物質(zhì)：如Cd、Hg、As、Pb2）含有傳染性物質(zhì)：如病毒、害蟲3）含有易燃物4）含有腐蝕性強的物質(zhì)：5）含有易爆物：6）放射性強的有毒有害工業(yè)固體廢棄物“三化”原則：無害化、減量化、資源化巴塞爾公約：《控制危險廢料越境轉(zhuǎn)移及其處置巴塞爾公約》，1989年3月22日在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署于瑞士巴塞爾召開的世界環(huán)境保護會議通過，1992年5月正式生效，已有近百個國家簽署了這項公約，中國與1990年3月22日在該公約生簽字。3、簡述固體廢物的污染特點、管理特點以及管理程序、內(nèi)容和方法。污染特點：最難得到處置，最具綜合性的環(huán)境問題，最晚得到重視，最貼近的環(huán)境問題管理特點管理程序：由于固體廢物本身往往是污染的源頭，故需對其產(chǎn)生-收集運輸-綜合利用-處理-貯存-處置，實行全過程管理，在每一環(huán)節(jié)都將其當做污染源進行嚴格的控制管理內(nèi)容：產(chǎn)生者、容器、貯存、收集運輸、綜合利用、處理處置（是否需要展開？）管理方法：（1）劃定有害廢物與非有害廢物的種類和范圍：名錄法和鑒別法（2）建立固體廢物管理法規(guī)：倉制定“資源綜合利用法”倉制定“固體廢物法”倉建立“固體廢物環(huán)境標準體系”控制有害廢物越境轉(zhuǎn)移4、簡述固體廢物處理、固體廢物處置方法和污染控制途徑。固體廢物處理方法：（1）物理處理：通過濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之成為便于運輸、貯存、利用或處置的形態(tài)，包括壓實、破碎、分選、增稠、吸附、萃取等（2）化學處理：采用化學方法破壞固體廢物中的有害成分從而達到無害化，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成為適于進一步處理、處置的形態(tài)，包括氧化、還原、中和、化學沉淀和化學溶出等（3）生物處理：利用微生物分解固體中可降解的有機物，從而達到無害化或綜合利用，包括好氧處理、厭氧處理和兼性厭氧處理（4）熱處理：通過高溫破壞和改變固體廢物組成和結(jié)構(gòu)，同時達到減容、無害化或綜合利用的目的，包括焚化、熱解、濕式氧化以及焙燒、燒結(jié)等（5）固化處理：采用固化基材將固體廢物固定或包覆起來以降低其對環(huán)境的危害，因而能較安全地運輸和處置的一種處理過程，處理對象主要是有害廢物和放射性廢物固體廢物處置方法：包括海洋處置和陸地處置兩大類。海洋處置方法包括深海投棄和海上焚燒；陸地處置包括土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地掩埋和深井灌注幾種。5、簡述我國關于控制固體廢物污染的技術政策。第二章1、簡述國內(nèi)外城市垃圾收集情況，有何優(yōu)缺點，如何改進？工業(yè)發(fā)達國家的垃圾收集概況：研制和利用了多種機械化、衛(wèi)生化程度較高的廢物收集、運輸工具，發(fā)展和應用了各種衛(wèi)生化水平較高的處理工藝，也形成比較科學的城市廢物綜合治理體系。我國的垃圾收集概況：我國各城市廢物收運的機械化水平和無害化處理水平提高很快，各類垃圾收集容器和密閉式垃圾收集車在許多城市得到應用。落地式垃圾堆放站在大城市市區(qū)基本取消，或由較大容器取代，或由機械化程度較高的垃圾集運站取代，廢物收集過程的環(huán)境污染得到解決。2、容器收集垃圾的方式有何優(yōu)缺點？袋裝垃圾的方式有何優(yōu)缺點？3、簡述危險廢物的收集與貯運。（1）產(chǎn)生與收集：來源廣，保存在特種裝置內(nèi)，鋼制容器和特種塑料容器；嚴防滲漏、溢出、拋灑或揮發(fā)等情況。放置在場內(nèi)的桶或袋裝危險廢物可直接運往場外的收集中心或回收站，也可以通過專用運輸車按規(guī)定路線運住指定的地點貯存或作進一步處理處置。（2）貯存：防火墻、混凝土地面、通風好、標記和編碼（3）收運：倉危險廢物的運輸車輛必須經(jīng)過主管單位檢查，并持有有關單位簽發(fā)的許可證，負責運輸?shù)乃緳C應通過專門的培訓，持有證明文件；倉承載危險廢物的車輛必須有明顯的標志或適當?shù)奈ｋU符號倉載有危險廢物的車輛在公路上行駛時，需持有運輸許可證，其上應注明廢物來源、性質(zhì)和運住地點．此外，在必要時要有專門單位人員負責押運工作；④組織危險廢物運輸?shù)膯挝?，在事先需作出周密的運輸計劃和行駛路線，其中包括效的廢物泄漏情況下的緊急補救措施。4、在工大校園的地圖上，設計出一條高效率的收集廢物路線。（要求：了解工大的生活垃圾收集方式；掌握垃圾收集操作方法、收集車輛類型、收集勞動及收集次數(shù)和時間的確定方法；設計出線路的最佳方案）第三章破碎的目的和原理?（1）破碎是指利用人力或機械等外力的作用，破壞固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力和分子間作用力而使大塊固體廢物破碎成小塊的過程。磨碎是指小塊固體廢物顆粒分裂成細粉的過程。?（2）目的：倉使固體廢物的容積減小，便于運輸和貯存；倉為固體廢物的分選提供所要求的入選粒度，以便有效的回收廢物中某種成分；倉使固體廢物的比表面積增加，提高焚燒、熱分解、熱融等的穩(wěn)定性和效率；為固體廢物的下一步加工作準備；用破碎后的生活垃圾進行填埋處理，壓實密度高且均勻，有利于加快復土還原；防止粗大、鋒利的固體廢物損害分選、焚燒和熱解等設備破碎的方法及破碎比的確定?根據(jù)固體廢物破碎時所使用的外力，可以將破碎分為機械能破碎和非機械能破碎兩種。機械能破碎是利用破碎工具對固體廢物施加外力而使其破碎，通常包括擠壓、沖擊、剪切、摩擦、撕拉等方式。非機械能破碎指利用電能、熱能等非機械能的方式對固體廢物進行破碎，如低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎、超聲破碎等。用于實際生產(chǎn)的破碎設備通常是綜合兩種或者兩種以上的破碎方法，對固體廢物進行聯(lián)合破碎，這樣更能達到良好的破碎效果。破碎比的計算方法1）極限破碎比的確定：廢物破碎前的最大粒度與破碎后的最大粒度的比值。極限破碎比在設計中常被采用。2）真實破碎比的確定：廢物破碎前的平均粒度與破碎后的平均粒度的比值。此破碎比能較真實的反映破碎程度，在科研及理論研究中常被采用。一般破碎機的平均破碎比在3-30之間，磨碎機破碎比可達40-400以上。破碎比與破碎段之間有何內(nèi)在聯(lián)系?（1）?在破碎過程中，原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度的比值成為破碎比。破碎比表示廢物粒度在破碎過程中減少的倍數(shù)，也就是表征了廢物被破碎的程度。破碎機的能量消耗和處理能力都與破碎比有關。?（2）?固體廢物每經(jīng)過一次破碎機或磨碎機成為一個破碎段。破碎段數(shù)是決定破碎工藝流程的基本指標，它主要決定破碎廢物的原始粒度和最終粒度。破碎段數(shù)越多破碎流程就越復雜，工程投資相應增加，因此，如果條件允許的話，應盡量減少破碎段數(shù)。（3）如若要求的破碎比不大，則一段破碎即可。但對有些固體廢物的分選工藝，例如浮選、磁選等，由于要求入料的粒度很細，破碎比很大，所以往往根據(jù)實際需要將將幾臺破碎機或磨碎機依次串聯(lián)起來組成破碎流程。對固體廢物進行多段破碎，其總破碎比等于各段破碎比的乘積怎樣根據(jù)固體廢物的性質(zhì)選擇破碎方法?選擇破碎方法時，需視固體廢物的機械強度，特別是廢物的硬度而定。對堅硬廢物，擠壓破碎和沖擊破碎很有效；對韌性廢物，剪切破碎和沖擊破碎或剪切破碎和磨碎很較好；對脆性廢物，劈碎、沖擊破碎有效；選擇破碎機時應綜合考慮哪些因素?倉所需要的破碎能力；倉固體廢物的性質(zhì)（如破碎特性、硬度、密度、形狀、含水率等）和顆粒的大?。粋}對破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀的要求；④供料方式；⑤安裝操作場所情況等低溫破碎與常溫破碎的定義及優(yōu)缺點比較?低溫破碎：利用常溫下難以破碎的固體廢物在低溫時變脆的性能對其進行破碎的方法。同時，還可以根據(jù)不同物質(zhì)的脆化溫度的差異進行選擇性的破碎。低溫破碎通常采用液氮作為制冷劑，因為液氮具有制冷溫度低、無毒、無爆炸危險的優(yōu)點。但由于成本較高，所以地問破碎通常僅用于常溫下破碎較困難得廢物，如橡膠和塑料等。低溫破碎相對于常溫破碎的優(yōu)點在于;①對于含有復合材質(zhì)的物料，可以進行有效得破碎分離；②同一種材質(zhì)在破碎后粒度均勻，尺寸大體一致，形狀好，便于分離；③動力消耗較低，噪聲水平和振動水平也有所降低；④對于極難破碎并且塑性極高的氟塑料廢物，采用液氮低溫破碎，可以獲得碎快和粉末；⑤破碎成品的形狀適合于進一步的處理。壓實的目的和操作原理?目的：利用機械的方法增加固體廢物的聚集程度，增大容重和減小體積，便于裝卸、運輸、儲存和填埋。原理：壓實的實質(zhì)可看作是消耗一定的壓力能，減少空隙率，將空氣壓掉，提高廢物容重的過程。當固廢受到外界壓力時，各顆粒間相互擠壓，變形或破碎，從而達到重新組合的效果。如何選擇壓實器?根據(jù)廢物性質(zhì)如含水率、后續(xù)處理要求（壓縮比）選用不同設備。移動式壓實器：一般安裝在收集垃圾車上，接受廢物后即行壓縮，隨后送往處置場地，如在填埋現(xiàn)場使用的輪胎式或履帶式壓土機、鋼輪式布料壓實機以及其他專門設計的壓實機具。固定式壓實器：一般設在廢物轉(zhuǎn)運站、高層住宅垃圾滑道的底部，以及需要壓實廢物的場合，如各種家用小型壓實器、廢物收集車上配備的壓實器及中轉(zhuǎn)站配置的專用壓實機。篩分的主要功能是什么?使用于什么場合?篩分的作用是完成粗、細粒物料分離的過程。一般多用于物理和化學性質(zhì)較單一廢物的分選，也有利用多級滾筒篩對城市垃圾進行預處理。篩分的原理及如何計算篩分設備的篩分效率？影響篩分效率的因素有那些？原理：利用篩子將松散的固體廢物分成兩種或多種粒度級別的分選方法，即將物料中小于篩孔的細粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗、細物料分離。式中：E—篩分效率，％；Q]—篩下的產(chǎn)品自重，kg；Q—入篩固體廢物含量，kg；a—入篩固體廢物中小于篩孔的細粒含量，%在實際篩分時測定Q1和Q比較困難，如圖可列出下列方程計算：影響篩分效率的因素有：孑①固體廢物性質(zhì)的影響???粒度組成：廢物中“易篩粒”含量越多，篩分效率越高，而粒度接近篩孔尺寸的“難篩?！痹蕉?，篩分效率則越低；?含水率和含泥量：廢物外表水分會使細粒結(jié)團或附著在粗粒上而不易透篩。當篩孔較大，廢物含水率較高時，反而造成顆粒活動性的提高，即濕式篩分法的篩分效率較高；?廢物顆粒形狀：球形、立方形，多邊形顆粒篩分效率較高，而顆粒呈扁平狀或長方塊，用方形或圓形篩孔的篩子篩分，其篩分效率低?②篩分設備性能的影響?篩面類型：棒條篩面有效面積小，篩分效率低，編制篩網(wǎng)則相反，有效面積大，篩分效率高，沖孔篩面介于兩者之間。?篩子運動方式：同一種固體廢物采用不同類型的篩子進行篩分時，其篩分效率不同。篩面長寬比以及篩面傾角。?③篩分操作條件的影響：在篩分操作中應注意連續(xù)均勻給料，使廢物沿整個篩面寬度鋪成一薄層，既充分利用篩面，又便于細粒透篩，提高篩子的處理能力和篩分效率，并及時清理和維修篩面。慣性振動篩與共振篩在工作原理上有何區(qū)別?振動篩工作原理：振動篩通過產(chǎn)生振動的振動器，將振動傳遞給篩箱，篩箱可以自由振動，使顆粒產(chǎn)生近乎垂直于篩面的跳動或作圓形、橢圓形運動。振動篩適用于細粒廢物（0?l-15mm）的篩分，也可用于潮濕及黏性廢物的篩分。????共振篩工作原理：是利用連桿上裝有彈簧的曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動，使篩子在共振狀態(tài)下進行篩分。工作原理是當共振篩的篩箱壓縮彈簧而運動時，其運動速度和動能都逐漸減小，被壓縮的彈簧所儲存的位能卻逐漸增加。當篩箱的運動速度和動能等于零時，彈簧被壓縮到極限，它所儲存的位能達到最大值，接著篩箱向相反方向運動，彈簧釋放出所儲存的位能，轉(zhuǎn)化為篩箱的動能，因而篩箱的運動速度增加。當篩箱的運動速度和動能達到最大值時，彈簧伸長到極限，所儲存的位能也就最小。介紹重力分選的基本原理和類型及分選設備適用場合?根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運動介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動力和機械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程。按介質(zhì)不同，分為重介質(zhì)分選、跳汰分選、風力分選和搖床分選。重介質(zhì)分選機：適用于分離粒度較粗（40—60mm）的固廢跳汰機：在垂直變速水流中按密度分選固廢水平氣流風選機（臥式風力分選機）和上升氣流風選機（立式風力分選機）：風選主要用于城市垃圾的分選。搖床：主要用于從含硫鐵礦較多的煤矸石中回收硫鐵礦。磁流體分選的原理及其設備？原理：利用磁流體作為分選介質(zhì)，在磁場或磁場和電場的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重”作用，按固體廢物各組分的磁性和密度的差異，或磁、導電性和密度的差異，使不同組分分離。磁流體分選槽：以永久磁鐵產(chǎn)生磁場和以水為載體的磁流體分選，用電少、設備體積小、磁流體易回收、運轉(zhuǎn)費用低，分選介質(zhì)是油基或水基磁流體。浮選中常用哪些浮選藥劑？它們在浮選過程中的作用是什么？捕收劑：使目的顆粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著起泡劑：表面活性物質(zhì)，降低表面張力，促進泡沫形成，增大分選界面，提高氣泡與顆粒的粘附和上浮過程中的穩(wěn)定性調(diào)整劑：調(diào)整捕收劑與物質(zhì)顆粒表面，調(diào)整料漿性質(zhì)，提高浮選過程的選擇性什么是摩擦與彈跳分選?舉例說明其在城市垃圾處理中的應用?根據(jù)固體廢物中各組分摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異，在斜面上運動或與斜面碰撞彈跳時產(chǎn)生不同的運動速度和彈跳軌跡而實現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。斜板運輸分選機：城市垃圾由給料皮帶運輸機從斜板運輸分選機的下半部分的上方給入，其中磚塊、鐵塊、玻璃等與斜板板面產(chǎn)生彈性碰撞，向板面下部彈跳，從斜板分選機下端排入重的彈性產(chǎn)物收集倉，而纖維織物、木屑等與斜板板面為塑性碰撞，不產(chǎn)生彈跳，因而隨斜板運輸板向上運動，從斜板上端排入輕的非彈性產(chǎn)物收集倉，從而實現(xiàn)分離。根據(jù)城市垃圾和工業(yè)固體廢物中各組分的性質(zhì)，怎樣組合分選回收工藝系統(tǒng)？為了經(jīng)濟有效的回收城市垃圾和工業(yè)固體廢物中有用物質(zhì)，根據(jù)廢物的性質(zhì)和要求，將兩種或兩種以上的分選單元操作組合成一個有機的分選回收工藝系統(tǒng)。城市垃圾分選回收工藝系統(tǒng)：產(chǎn)品為輕質(zhì)可燃物、雜紙類、鐵系金屬、重質(zhì)無機物粉煤灰分選回收系統(tǒng)：粉煤灰中含有碳粒、空心玻璃微珠、磁珠、密實玻璃體等有用物質(zhì)煤矸石分選回收硫鐵礦系統(tǒng)：含有硫鐵礦和矸石單體污泥的最終出路是什么？如何因地制宜考慮？建筑材料：污泥焚燒灰摻加粘土和硅砂制磚，或在剩余活性污泥中加進木屑、玻璃纖維壓制板材，或以無機物為主要成分的沉渣用來鋪路和填坑。農(nóng)肥：污泥中重金屬離子含量在容許范圍以內(nèi)，直接用作農(nóng)肥。沼氣：有機物你經(jīng)過厭氧發(fā)酵分解后產(chǎn)生的沼氣作為能源。污泥處置有哪些方法?各有何作用?由于某些因素無法采用污泥利用或產(chǎn)品回收的方法，考慮污泥處置。填埋：在填埋前應經(jīng)過穩(wěn)定化處理。選擇填埋場地時應注意該處的地質(zhì)、水文條件和土壤條件，不至使地下水受到污染，且應和土地利用規(guī)劃相結(jié)合。焚燒：使有機固體量和污泥體積大幅度地減小、滅菌。海洋投棄污泥含水率從97.5%降至94%,污泥體積如何變化?當污泥含水率大于65%時污泥的體積與含水率之間有下列關系：V1/V2二(100-P2)/(100-P1)已知P1=97.5,P2=94V2=V1*(100-97.6)/(100-94)=0.4V1所以，污泥體積變?yōu)樵瓉淼?.4倍比較幾種污泥濃縮法的優(yōu)缺點。重力濃縮法：脫水后含水量一般在50%。氣浮濃縮法：濃縮速度快；占地較少；生成污泥較干燥，表面刮泥較方便。但基建和操作費用較高，管理較復雜。離心濃縮法：占地面積小、造價低，但運行與機械維修費用較高。為什么污泥機械脫水前要進行調(diào)理?怎樣調(diào)理?其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能，提高機械脫水設備的處理能力。污泥調(diào)理方法：化學調(diào)理：化學調(diào)理是在污泥中加入適量的混凝劑、助凝劑等化學藥劑，使污泥顆?；炷?，改善污泥脫水性能。淘洗：將污泥與3-4倍污泥量的水混合而進行沉降分離。加壓加熱調(diào)理：對污泥進行加熱加壓調(diào)理，可使部分有機物分解，親水性有機膠體物質(zhì)水解，顆粒結(jié)構(gòu)改變，從而改善污泥的濃縮與脫水性能。冷凍融化調(diào)理：將污泥交替進行冷凍與融化，通過改變污泥的物理結(jié)構(gòu)，使其易于濃縮脫水。常用的污泥機械脫水設備有那幾種？試比較它們的適用范圍?真空過濾機：適應于各種污泥的脫水。板框壓濾機：適應于各種污泥的脫水。滾壓帶式脫水機：不適于粘性較大的污泥脫水。離心脫水機：不適于含砂量高的污泥脫水。造粒脫水機：適于含油污泥的脫水。廢物為什么要進行固化?對危險廢物、其它處理過程殘渣及被污染的土壤進行處理。使危險廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學惰性或被包容起來，減少后續(xù)處理與處置的潛在危險。目的：對于具有毒性或強反應性等危險性質(zhì)的廢物進行處理其他處理過程產(chǎn)生的殘渣在大量土壤被有機或無機廢物所污染時，借助固化技術進行去污使土壤得以恢復廢物固化的定義及其原理和方法?定義：在危險廢物中添加固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃庸腆w或形成緊密固體的過程。原理：1、將污染物化學轉(zhuǎn)變或者引入到某種穩(wěn)定的晶格中；2、將污染物直接摻入到惰性材料中進行包封。二者單獨或者結(jié)合使用。主要用于處理無機廢物。方法：水泥固化、瀝青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化等。怎樣評定廢物固化的效果?固化效果的評定指標：固化體的浸出率：固化體浸于水中或其它溶液中時，其中有害物質(zhì)的浸出速度。由于固化體中的有害物質(zhì)對環(huán)境和水源的污染，主要是有害物質(zhì)溶于水所造成的。所以，浸出率是評價無害化程度的指標。增容比：所形成的固化體體積與被固化有害廢物體積的比值。由于固化過程在添加固體劑后使體積增加。所以，增容比是評價減量化程度的指標。比較各種固化方法的特點，并說明它們的應用范圍。1.水泥固化應用：對電鍍污泥、汞渣處理十分有效特點：設備和工藝過程簡單，設備投資、動力消耗和運行費用都比較低，水泥和添加劑價廉易得，對含水率較高的廢物可以直接固化，操作在常溫下即可進行，對放射性廢物的固化容易實現(xiàn)安全運輸和自動化控制，水泥固化體浸出率較高，增容比較高，有的廢物需進行預處理和投加添加劑，使處理費用增高，水泥的堿性易使銨離子轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩?.瀝青固化應用：一般用于處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘液，廢水化學處理產(chǎn)生的沉渣，焚燒爐產(chǎn)生的灰燼、塑料廢物、電鍍污泥、砷渣等。特點：書上和PPT上都沒有3.塑料固化應用：適用于對有害廢物和放射性廢物的固化處理特點：可以在常溫下操作，增容比和固化體的密度較小，可處理廢渣和污泥漿，塑料固化體不可燃，耐老化性能較差，混合過程中釋放有害煙霧，污染周圍環(huán)境玻璃固化應用：主要用于固化高放廢物特點：玻璃股話題致密，在水及酸、堿溶液中的浸出率小，增容比小，在玻璃固化過程中，產(chǎn)生粉塵量少，玻璃固化體有較高的導熱性、熱穩(wěn)定性和輻射穩(wěn)定性試述廢物固化的機理。將污染物化學轉(zhuǎn)變或者引入到某種穩(wěn)定的晶格中；將污染物直接摻入到惰性材料中進行包封；二者結(jié)合使用。化學處理方法有哪些，簡述其原理？中和法根據(jù)廢物的酸堿性質(zhì)、含量及廢物的量選擇適宜的中和劑并確定中和劑的加入量和投加方式。氧化還原法通過氧化或還原化學反應，將固體廢物中可以發(fā)生價態(tài)變化的某些有毒、有害成分轉(zhuǎn)化為無毒或低毒，且具有化學穩(wěn)定性的成分，以便無害化處置或進行資源回收。水解法利用某些化學物質(zhì)的水解作用將其轉(zhuǎn)化為低毒或無毒、化學性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)?；瘜W浸出方法有哪些？酸浸、堿浸、鹽浸、水浸酸浸:廢物中的某種組分可通過酸溶進入溶液堿浸:浸出能力一般比酸浸藥劑弱，但選擇性高，浸出液較純凈，且設備防腐蝕問題較易解決鹽浸：利用無機鹽的水溶液為浸出劑某廢物的粗熱值為16000kJ/kg,每公斤廢物燃燒時產(chǎn)生0.2kg水,計算此廢物的凈熱值?生成水消耗熱值，假設廢不含Cl和F,H全部轉(zhuǎn)化成水，根據(jù)公式：NHV二HHV—2420[H2O+9(H—Cl/35?5—F/19)]=HHV-2420[H2O]=16000-2420h0.2=15516kJ/kg試討論提高燃燒溫度的重要性及與NOx產(chǎn)物的關系？焚燒溫度：廢物中有害組分在高溫下氧化、分解直至破壞所須達到的溫度。在高溫下氮氣與氧氣反應生成NOx，為防止NOx的高溫生成，燃燒溫度控制在1500°C以下。在室溫條件下幾乎沒有NO和NO2產(chǎn)生，在800K左右時候，兩者的生成量仍微不足道，當＞1500K時有可觀量的NOx生成。3?在廢物焚燒爐中焚燒C6H5C1,采用過量空氣100%,核算其操作溫度是否會超過爐子的允許溫度1150C?焚燒爐的操作溫度為980C，計算笨達到DRE=99.99%時在爐內(nèi)的停留時間？比較各種焚燒爐的優(yōu)缺點？為什么回轉(zhuǎn)窯、流化床焚燒爐能用于廢塑料的焚燒？因為塑料有熱塑性及熱固性兩大類，他們的燃燒特性各不相同。熱塑性塑料加熱后首先軟化、溶融成液狀，然后分解燃燒。而熱塑性塑料加熱后，一旦軟化，一部分立即分解成低分子化合物而分離，繼續(xù)加熱則變硬、不在軟化熔融，而是在固體表面進行燃燒。有些塑料加熱達到某個溫度時會急劇分解，而有些在急劇分解后還有一個緩慢的分解過程，有些還易產(chǎn)生煤煙。因為塑料燃燒的特性會產(chǎn)生一些特殊的問題，因此，需要在塑料的專用焚燒爐或特殊設計的垃圾與塑料火燒爐中燃燒。而回轉(zhuǎn)窯、流化床焚燒爐即為連續(xù)式塑料專用焚燒爐。燃燒反應、熱值、粗熱值、凈熱值燃燒反應是混合物中的可燃成分急劇與氧反應形成火焰放出大量的熱和強烈的光的過程。熱值——指單位重量的固體廢物燃燒釋放出來的熱量，以kJ/kg或kcal/kg計算，也稱為發(fā)熱量。粗熱值（HHV——高位熱值）：是指化合物在一定溫度下反應到達最終產(chǎn)物的焓的變化。水為液態(tài)。凈熱值（NHV——低位熱值）：水為氣態(tài)。簡述固體廢物焚燒過程。焚燒過程：從工程技術的觀點看，需燃燒的物料從送入焚燒爐起，到形成煙氣和固態(tài)殘渣的整個過程。第一階段：干燥階段干燥階段——從物料送入焚燒爐起到物料開始析出揮發(fā)分著火。第二階段：燃燒階段——主階段燃燒階段包括三個同時發(fā)生的化學反應：強氧化反應、熱解反應和原子基團碰撞反應。強氧化反應：固體廢物的直接燃燒反應,析出的揮發(fā)物、固定炭燃燒，主要生成二氧化碳和水。熱解：焚燒過程不能提供足夠的氧而使固體廢物在高溫下發(fā)生的分解反應。利用有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或近乎無氧條件下，利用熱能破壞含碳高分子化合物元素的化學鍵，使含碳化合物破壞或進行化學重組，生成可燃的低分子化合物（燃料油或燃料氣），氣態(tài)的有氫、甲烷、一氧化碳，液態(tài)的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛、焦油等，固態(tài)的有焦碳或碳黑等。揮發(fā)分析出的溫度區(qū)間在200?800°C范圍內(nèi)；物料與溫度都會影響析出的成分和數(shù)量。原子基團碰撞形成火焰高溫下氣流富含（單、雙、多）原子基團的電子能量躍遷，以及分子的旋轉(zhuǎn)和振動產(chǎn)生量子輻射，包括紅外熱輻射、可見光以及波長更短的紫外線。火焰性狀取決于溫度和氣流組成。通常溫度在1000C左右就能形成火焰。廢物組分上的原子基團碰撞，還易使廢物分解。第三階段；燃盡階段，即生成固體殘渣的階段。特點：可燃物濃度減少，惰性物增加，氧化劑量相對較大，反應區(qū)溫度降低。第六章熱解；熱解造氣；熱解造油；高溫分解；氣化。熱解（pyrolysis）是利用有機物的熱不穩(wěn)定性，將有機物在無氧或缺氧狀態(tài)下進行加熱蒸餾，使有機物產(chǎn)生裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過程,在工業(yè)上也稱為干餾。熱解造油：一般采用500°C以下的溫度，在隔氧條件下使有機物裂解，生成燃油。熱解造氣：將有機物在較高溫度下轉(zhuǎn)變成氣體燃料，通過對反應溫度、加熱時間及氣化劑的控制，產(chǎn)生大量的可燃氣，經(jīng)凈化回收裝置加以利用或貯存于罐內(nèi)。高溫分解：固體有機廢物在絕氧的條件下加熱分解的過程，是一種嚴格意義上的熱解過程。氣化：指供給一定量空氣、氧、水蒸氣進入反應器，使有機廢物部分燃燒，整個熱解過程可以自動連續(xù)進行，而無需外熱供應。氣化過程產(chǎn)物中氣體成分比例大，但熱值相對較低。寫出有機固體廢物熱解過程總的反應方程式。有機固體廢牛（H2、CH4、CO、CO2）氣體+（有機酸、芳烴、焦油）有機液體+碳黑+爐渣熱解產(chǎn)物主要成分是什么？可燃氣主要包括C1-5的烴類、氫和CO氣體；液態(tài)油主要包括甲醇、丙酮、乙酸、C25的烴類等液態(tài)燃料。固體燃料主要含純碳和聚合高分子的含碳物。廢物類型不同，熱解反應條件不同，熱解產(chǎn)物有差異。但產(chǎn)生可燃氣量大，特別是溫度較高情況下，廢物有機成分的50%以上都轉(zhuǎn)化成氣態(tài)產(chǎn)物。熱解后，減容量大，殘余碳渣較少。直接加熱法與間接加熱法有什么不同。（1）直接加熱法：供給被熱解物的熱量是被熱解物部分直接燃燒或者向熱解反應器提供補充燃料時所產(chǎn)生的熱。（2）間接加熱法：是將被熱解的物料與直接供熱介質(zhì)在熱解反應器（或熱解爐）中分離開來的一種方法?？衫酶蓧κ綄峄蛞环N中間介質(zhì)來傳熱（熱砂料或熔化的某種金屬床層）。熱解過程控制的主要參數(shù)有哪些？（1）溫度變化對產(chǎn)品產(chǎn)量、成分比例有較大的影響。是最重要的控制參數(shù)。（2）加熱速率對產(chǎn)品成分比例影響較大。一般，在較低和較高的加熱速率下熱解產(chǎn)品氣體含量高。（3）廢料在反應器中的保溫時間決定了物料分解轉(zhuǎn)化率。（4）廢物成分：有機物成分比例大，熱值高，可熱解性較好，產(chǎn)品熱值高，可回收性好，殘渣少；含水率低，干燥耗熱少，升溫到工作溫度時間短；較小的顆粒尺寸促進熱量傳遞，保證熱解過程的順利進行。（5）反應器類型：一般固定燃燒床處理量大，而流態(tài)燃燒床溫度可控性好。氣體與物料逆流行進，轉(zhuǎn)化率高，順流行進可促進熱傳導，加快熱解過程。常見的熱解反應器有哪幾種？各自有什么特點？1）、固定床反應器熱量由廢物燃燒部分燃燒所提供；逆流式物流方向，停留時間長，保證了廢物最大程度地轉(zhuǎn)換成燃料；因氣體流速相應較低，產(chǎn)生氣體中夾帶的顆粒物質(zhì)也比較少，減少了對空氣污染的潛在影響。但存在一些技術難題，如有粘性的燃料需要進行預處理；使其燃燒時不結(jié)成餅狀。由于反應器內(nèi)氣流為上行式，溫度低，含焦油等成分多，易堵塞氣化部分管道。2）、流化床反應器（流態(tài)化燃燒床反應器）在流化床中，氣體與燃料同流向相接觸；反應器中氣體流速高到可以使顆粒懸浮，使得固體廢物顆粒分散，反應性能更好，速度快。此工藝要求廢物顆粒本身可燃性好；溫度應控制在避免灰渣熔化的范圍內(nèi)，以防灰渣融熔結(jié)塊。適應于含水量高或波動較大的廢物燃料，且設備尺寸比固定床小，但熱損失大，氣體中帶走大量的熱量和較多地未反應的固體燃料粉末。3）、旋轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)窯是一種間接加熱的高溫分解反應器。其主要設備為一個稍微傾斜的圓筒，在它緩慢旋轉(zhuǎn)的過程中使廢料移動通過蒸餾容器到卸料口。蒸餾容器由金屬制成，而燃燒室則是由耐火材料砌成。分解反應所產(chǎn)生的氣體一部分在蒸餾器外壁與燃燒室內(nèi)壁之間的空間燃燒，這部分熱量用來加熱廢料。此類裝置要求廢物必須破碎較細，尺寸一般要小于5cm,以保證反應進行完全。4）、雙塔循環(huán)式熱解反應器包括固體廢物熱分解塔和固形炭燃燒塔。特點：將熱解與燃燒反應分開在兩個塔中進行。熱解所需的熱量，由熱解生成的固體炭或燃料氣在燃燒塔內(nèi)燃燒供給。惰性的熱媒體（砂）在燃燒爐內(nèi)吸收熱量并被流化氣鼓動成流化態(tài)，經(jīng)聯(lián)絡管返回燃燒爐內(nèi)，再被加熱返回熱解爐。熱解與氣化的區(qū)別?熱解（pyrolysis）是利用有機物的熱不穩(wěn)定性，將有機物在無氧或缺氧狀態(tài)下進行加熱蒸餾，使有機物產(chǎn)生裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過程,在工業(yè)上也稱為干餾。氣化：指供給一定量空氣、氧、水蒸氣進入反應器，使有機廢物部分燃燒，整個熱解過程可以自動連續(xù)進行，而無需外熱供應。氣化過程產(chǎn)物中氣體成分比例大，但熱值相對較低。你所在居民區(qū)擬用生活垃圾熱解制燃料氣，你選擇何工藝？為什么？高溫熔融熱分解Andco-Torrax法，因為此法不需前處理，熔渣的成分含鐵，玻璃等無機物質(zhì)，可以代替碎石建材的骨料。由于高溫熔融。熔渣的體積只有原垃圾體積的3-5%，可大幅度的減容，因為沒有爐柵，不存在高溫燒壞爐柵的問題，且該系統(tǒng)比較容易進行自動控制，易管理。第七章解釋下列名詞：堆肥化、堆肥、高溫好氧快速堆肥、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、腐熟度、厭氧發(fā)酵工藝?堆肥化(Composting)在控制條件下，利用自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物，促進來源于生物的有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用(Biostablization)，使可被生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學過程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥(Compost)，它是一種深褐色、質(zhì)地疏松、有泥土氣昧的物質(zhì)，類似于腐殖質(zhì)土壤，故也稱為“腐殖土”，是一種具有一定肥效的土壤改良劑和調(diào)節(jié)刑。好氧堆肥(高溫堆肥)：在通氣條件好，氧氣充足的條件下通過好氧微生物(專性和兼性好氧細菌)的代謝活動降解有機物。⑥腐熟度的基本含義是：（1）通過微生物的作用，堆肥的產(chǎn)品要達到穩(wěn)定化、無害化，亦即不對環(huán)境產(chǎn)生不良影響；（2）堆肥產(chǎn)品的使用不影響作物的成長和土壤耕作能力。⑦厭氧發(fā)酵：通過厭氧微生物的生物轉(zhuǎn)化作用，將固體廢物中大部分可生物降解的有機物質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品——沼氣的過程，或稱厭氧消化，沼氣發(fā)酵。好氧堆肥過程可分為哪幾個階段？各階段的特點是什么？好氧堆肥可分成三個階段（1）中溫階段（產(chǎn)熱或起始階段）堆制初期，15?45°C,嗜溫性微生物利用堆肥中可溶性有機物進行旺盛繁殖。溫度不斷上升，此階段以中溫、需氧型微生物為主，一些無芽孢細菌，真菌和放線菌。在目前的堆肥化設備中，此階段一般在12小時以內(nèi)。（2）高溫階段45C以上，嗜熱性微生物為主，復雜的有機物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等開始被強烈分解。50C左右主要是嗜熱性真菌和放線菌；60C時，幾乎僅為嗜熱性放線菌和細菌在活動；70C以上大多數(shù)嗜熱性微生物不適應，大批死亡、休眠。大多數(shù)微生物在45?65°C范圍內(nèi)最活躍，所以最佳溫度一般為55C，最易分解有機物，病原菌和寄生蟲大多被殺死。（3）降溫階段（腐熟階段）在內(nèi)源呼吸后期，只剩下部分較難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì)，此時微生物的活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降。嗜溫性微生物又占優(yōu)勢，腐殖質(zhì)不斷增多且穩(wěn)定化，堆肥進入腐熟階段，需氧量和含水量降低。降溫后，需氧量大大減少，含水率也降低。堆肥物孔隙增大，氧擴散能力增強，此時只須自然通風，最終使堆肥穩(wěn)定，完成堆肥過程。堆肥中發(fā)揮作用的微生物主要有哪些？各有什么作用？作用：在一定條件下對某些有機物廢物具有較強的分解能力，活性強、繁殖快、分解力強，能加速反應進程，縮短反應時間。種類：細菌：形體最小、數(shù)量最多，分解大部分的有機物并產(chǎn)生熱量；放線菌：分解纖維素、木質(zhì)素、角質(zhì)素和蛋白質(zhì)等復雜有機物，散發(fā)泥土氣息，如樹皮報紙等硬物；真菌：在堆肥后期與細菌競爭食物，更耐低溫，部分真菌需氮比細菌低，能夠分解木質(zhì)素，細菌則不能；微型生物：如輪蟲、線蟲、跳蟲、潮蟲、甲蟲和蚯蚓，在堆肥中移動和吞食，消納部分有機廢物，增大表面積，促進微生物生命活動影響堆肥化的因素有哪些？如何控制？（1）化學因素C/N和C/P比:初始物料的C/N比在30:1較好，最佳在25:1-35:1之間；C/P比在75-150為宜。初始原料的一般C/N比都高于最佳值，多為35:1,為保證成品肥料中的C/N比為10?20:1，可加入水溶液、糞便、污泥等調(diào)節(jié)劑，使之調(diào)到30以下。氧濃度:適宜的氧濃度為18%,最低不應小于8%。營養(yǎng)元素:足夠的K和微量元素對于微生物的新陳代謝是必須的，一般它們不是限制條件。pH值：堆肥微生物最佳的pH=5.5-8.5。（2）物理因素溫度:一般認為最佳溫度在50-65°C之間。顆粒尺寸:適宜的粒徑范圍是12-60mm。含水率:堆肥原料的最佳含水率通常是在50%-60%。試比較條垛式系統(tǒng)、強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)和反應器系統(tǒng)的特點、主要技術環(huán)節(jié)及優(yōu)缺點。條垛式系統(tǒng)：將堆肥物料以條垛式條堆狀堆置，在好氧條件下進行酵。垛的斷面可以是梯形、不規(guī)則四邊形或三角形。條垛式堆肥的特點是通過定期翻堆來實現(xiàn)堆體中的有氧狀態(tài)。條垛式堆肥一次發(fā)酵周期為1?3個月。該堆肥過程由預處理、建堆、翻堆和儲存4個工序組成。主要技術環(huán)節(jié)有以下幾點：（1）場地（2）建堆（3）翻堆優(yōu)缺點優(yōu)點：所需設備簡單，投資相對較低；翻堆使堆肥易于干燥，填充劑易于篩分和回用；產(chǎn)品的穩(wěn)定性相對較好。缺點：占地面積大；堆腐周期長；需要大量的翻堆機械和人力；需要更頻繁的監(jiān)測，才能保證通氣和溫度要求；翻堆會造成臭味的散發(fā)，影響周圍環(huán)境；運行操作受氣候影響大，雨季會破壞堆體結(jié)構(gòu)，冬季則使堆體熱量大量散失、溫度降低。2）強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)：在條垛式堆肥系統(tǒng)上增加通風系統(tǒng)，就成為強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)。它能更有效地確保高溫和病原菌滅活。主要技術環(huán)節(jié)有以下幾點：（1）場地（2）通風系統(tǒng)：包括鼓風機和通風管路。（3）堆肥物料的特性優(yōu)缺點：設備投資相對較低；與條跺式堆肥系統(tǒng)相比，溫度及通風條件得到更好的控制；堆腐時間相對較短，一般為2~3周；產(chǎn)品穩(wěn)定性好，能更有效的殺滅病原菌及控制臭味；占地也較少；受寒冷氣候的影響較小。3）反應器系統(tǒng)：反應器堆肥系統(tǒng)是使堆肥物料在部分或全部密閉的反應器即發(fā)酵裝置（如發(fā)酵倉、發(fā)酵塔等）內(nèi)，控制通風和水分條件，使物料進行生物降解和轉(zhuǎn)化，也稱發(fā)酵倉系統(tǒng)。特點：在一個或幾個容器內(nèi)進行，機械化和自動化程度較高。堆肥基本步驟與其他兩類系統(tǒng)相同。優(yōu)缺點：優(yōu)點：設備占地面積??；能進行很好的過程控制；堆肥過程不受氣候條件的影響；可對廢氣進行統(tǒng)一收集處理，防止環(huán)境的二次污染；可對熱量進行回收利用。缺點：堆肥的投資和運行、維護費用很高；堆肥周期較短，堆肥產(chǎn)品會有潛在的不穩(wěn)定性，堆肥的后熟期相對延長；由于機械化程度高，一旦設備出現(xiàn)問題，堆肥過程即受影響。試述好氧堆肥的通風供氧方式及其應用場合。通風供氧方式：自然擴散；翻堆；強制通風；翻堆和強制通風結(jié)合的方式；被動通風

7.試述評價成熟堆肥的方法及其參數(shù)和指標。方法參數(shù)或項目表觀鑒別法1.溫度；2?顏色；3?氣味；4?質(zhì)地化學方法1?碳氮比（C/N）；2?氮化合物（總氮、NH4-N、N03-N、N02-N）；陽離子交換量（CEC）有機化合物（水溶性或可浸提有機碳、還原糖、脂類等化合物、纖維素、半纖維素、淀粉等）腐殖質(zhì)（腐殖質(zhì)指數(shù)、腐殖質(zhì)總量和功能基團）生物活性法1.耗氧速率；2.微生物種群和數(shù)量；3.酶學分析；植物毒性分析法1、種子發(fā)芽2、植物生物量衛(wèi)生學檢測致病微生物指標等8.試比較立式堆肥發(fā)酵塔、筒倉式堆肥發(fā)酵倉和臥式堆肥發(fā)酵滾筒的結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)缺點。堆肥化的污染防治措施有哪些？主要污染因素有臭氣、污水、粉塵、振動和噪音。粉塵安裝粉塵去除設備,破碎設備配備收塵裝置，排氣中的粉塵濃度小于0?lg/m3（標）。脫臭堆肥化系統(tǒng)中產(chǎn)生的臭氣物質(zhì)主要是氨、硫化氫、甲硫醇、胺等。主要的脫臭技術有如下8種：氣洗法：是將臭氣通入水、海水、酸（各種酸、臭氧水、二氧化氯、高錳酸鉀等）、堿（苛性堿、次氯酸鈉）等液體，臭氣成分被吸收或轉(zhuǎn)化為無味成分。臭氧氧化法:利用臭氧的強氧化能力，同時依靠臭氧氣味起掩蔽作用。直接燃燒法:將臭氣送入鍋爐燃燒室、焚燒爐等設備燃燒可燃成分。吸附法和中和法:臭氣成分被具有強吸附能力的物質(zhì)吸附除去;中和法可降低總臭氣濃度，中和劑與臭氣成分進行反應及吸附。氧化處理法:是用氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣及二氧化氯等氧化劑進行氧化脫臭?？諝庋趸?用水吸收臭氣中硫化氫，硫化氫再經(jīng)空氣氧化成無臭無害的硫代硫酸鈉。土壤氧化法:通過各種土壤細菌的生化作用分解和去除臭氣物質(zhì)。離子交換樹脂法：臭氣成分被離子交換樹脂吸附并應用帶電的離子交換去除。厭氧發(fā)酵的微生物生理學定義是什么？在沒有外加氧化劑的條件下，被分解的有機物作為還原劑被氧化，而另一部分有機物作為氧化劑被還原的生物學過程。簡述厭氧發(fā)酵的基本過程，并說明復雜有機物的轉(zhuǎn)化過程。首先，不溶性大分子有機物（如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、脂肪等）經(jīng)水解酶的作用，在溶液中分解為水溶性的小分子有機物（如氨基酸、脂肪酸、葡萄糖、甘油等）。隨之，這些水解產(chǎn)物被發(fā)酵細菌攝入細胞內(nèi)，經(jīng)過一系列生化反應，將代謝產(chǎn)物排出體外，由于發(fā)酵細菌種群不一，代謝途徑各異，故代謝產(chǎn)物也各不相同。眾多的代謝產(chǎn)物中，僅無機的CO2和H2及有機的“三甲一乙”（甲酸、甲醇、甲胺和乙酸）可直接被產(chǎn)甲烷細菌吸收利用，轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。其它眾多的代謝產(chǎn)物（主要是丙酸、丁酸、戊酸、乳酸等有機酸，以及乙醇、丙酮等有機物質(zhì)）不能為產(chǎn)甲烷細菌直接利用。它們必須經(jīng)過產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌進一步轉(zhuǎn)化為氫和乙酸后，才能被甲烷細菌吸收利用，并轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。1、碳水化合物的分解代謝般的碳水化合物包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、糖類、淀粉和果膠質(zhì)等。纖維素的分解纖維素酶可以把纖維素水解成葡萄糖，反應式為：（C6H10O5）n（纖維素）+nH2O=nC6H1206（葡萄糖）葡萄糖經(jīng)細菌的作用繼續(xù)降解成丁酸、乙酸，最后生成甲烷和二氧化碳等氣體?？偟漠a(chǎn)氣過程可用下述的綜合表達式表達：C6H12O6=3CH4+3C02糖類的分解先由多糖分解為單糖，然后是葡萄糖的酵解過程，與上述相同。2、類脂化合物的分解代謝類脂化合物（脂肪、磷脂、游離脂肪酸、蠟酯、油脂），含量很低。主要水解產(chǎn)物是脂肪酸和甘油。甘油轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视椭M而生成丙酮酸。在沼氣菌的作用下，丙酮酸被分解成乙酸，然后形成甲烷和二氧化碳。3、蛋白質(zhì)類的分解代謝這類化合物主要是含氮的蛋白質(zhì)化合物，在厭氧發(fā)酵原料中占有一定的比例。在農(nóng)家污水和豬圈廢物中，蛋白質(zhì)的含量最高可達20%。它們的分解過程是在細菌的作用下水解成多肽和氨基酸。其中的一部分氨基酸繼續(xù)水解成硫醇、胺、苯酚、硫化氫和氮；另一部分分解成有機酸、醇等其他化合物，最后生成甲烷和二氧化碳；還有一些氨基酸作為產(chǎn)沼細菌的養(yǎng)分形成菌體。影響發(fā)酵細菌功能的環(huán)境條件有哪些？溫度因素：隨著溫度升高有機物分解速度加快，產(chǎn)氣量增大。溫度變化范圍為(±1?5?2?0)°C。低溫發(fā)酵：低于20C,產(chǎn)氣量低，受氣候影響大，不加料情況下35d。中溫發(fā)酵：37C，產(chǎn)氣量約1~1?3m3/(m3?d)；發(fā)酵時間20d,衛(wèi)生化低。高溫發(fā)酵：53C,產(chǎn)氣量約3?0~4?0m3/(m3?d)；發(fā)酵時間10d,衛(wèi)生化高。［對寄生蟲卵的殺滅率較可達99%,大腸菌指數(shù)可達10?100，能滿足衛(wèi)生要求(蛔蟲卵的殺滅率在95%以上,大腸菌指數(shù)10?100)］。當有±3°C的變化時，就會抑制發(fā)酵速率，有±5°C的急劇變化時,就會突然停止產(chǎn)氣,使有機酸大量積累而破壞厭氧發(fā)酵。發(fā)酵細菌的營養(yǎng)及C/NC/N在(10-20):1為宜，太高，細胞氮量不足，系統(tǒng)的緩沖能力低，pH值易降低；太低，氮量過多，pH值可能上升，銨鹽容易積累，會抑制發(fā)酵進程。混合均勻程度厭氧發(fā)酵是由細菌體的內(nèi)酶和外酶與底物進行的接觸反應。因此必須使兩者充分混合。對于液態(tài)發(fā)酵用充液攪拌法；對于固態(tài)或半固態(tài)用充氣攪拌法和機械攪拌法等。有毒物質(zhì)①重金屬離子對甲烷發(fā)酵的抑制－使酶發(fā)生變性或者沉淀。與酶結(jié)合產(chǎn)生變性；與氫氧化物使酶沉淀。陰離子的毒害：主要是S2-來源：無機硫酸鹽還原；蛋白質(zhì)分解釋放出S2-。氨的毒害：[NH4+]>150mg/L，發(fā)酵受抑制。酸堿度、pH值和發(fā)酵液的緩沖作用水解、發(fā)酵菌及產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌對pH值的適應范圍大致為5-6.5，而甲烷菌對pH值的適應范圍為6.6-7.5之間。發(fā)酵液中的碳酸及氨的存在，使其具有一定的緩沖性。堿度指沼氣發(fā)酵液結(jié)合H+的能力，是衡量發(fā)酵體系緩沖能力的尺度，由碳酸鹽(C032-)、重碳酸鹽(HCO3-)、部分氫氧化物(HO-)組成，應在2000mg/L以上。不同發(fā)酵基質(zhì)上生長的發(fā)酵菌群種群不同試比較傳統(tǒng)的發(fā)酵系統(tǒng)和現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵設備的主要結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點及適用場合。1、傳統(tǒng)的發(fā)酵系統(tǒng)（1）結(jié)構(gòu)：發(fā)酵罐是核心，附屬設備有氣壓表、導氣管、出料機、預處理裝置、攪拌器、加熱管等。（2）以立式圓形水壓式沼氣池為例主要結(jié)構(gòu)包括加料管、發(fā)酵間、出料管、水壓間、導氣管等幾個部分。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較簡單，造價低，施工方便。缺點：氣壓不穩(wěn)定，對產(chǎn)氣不利；池溫低，影響產(chǎn)氣，原料利用率低（僅10%~20%）；大換料和密封都不方便；產(chǎn)氣率低［平均0?1~0?15m3/m3.d］，對防滲措施的要求較高給燃燒器的設計帶來一定困難。2、現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵設備（1）常見幾種類型的發(fā)酵罐歐美型（Anglo-Americanshape）；d/H>1,頂部具有浮罩，頂部和底部都有小的坡度，由四周向中心凹陷，形成一個小錐體。古典型（Classicalshape）；中間是一個d/H=1的圓桶，上下兩頭均為圓錐體。底部錐體的傾斜度為1.0~1.7，頂部為0.6~1.0。有助于發(fā)酵污泥處于均勻、完全循環(huán)的狀態(tài)。蛋型（Eggshapedigester）特點：①發(fā)酵罐兩端的錐體與中部罐體結(jié)合時是光滑的，逐步過渡的。②底部錐體比較陡峭，反應污泥與罐壁的接觸面積比較小。有利于發(fā)酵污泥完全徹底的循環(huán)，不會形成循環(huán)死角。歐洲平底型(Europeanplainshape)介于歐美型和古典型之間。施工費用比古典型低，直徑與高度的比值比歐美型合理。厭氧發(fā)酵的攪拌設備有哪些？機械攪拌：泵攪拌：用泵將消化污泥從池底抽出，加壓后送至浮渣層表面或消化池不同部位進行循環(huán)攪拌。一般只適用于小型消化池。水射器攪拌：水射器也稱噴射泵。一般設置在池中心，用水泵將消化池底部的污泥抽出后壓入水射器的噴嘴，當污泥射入水射器的喉管時，形成很大的負壓，將消化池內(nèi)液面的消化液吸入，通過擴散管從池子下部排出形成一個循環(huán)攪拌。沼氣攪拌氣提式攪拌：將沼氣壓入設在消化池的導流管中部或底部，使沼氣與消化液混合，含氣泡的污泥即沿導流管上升，起提升作用，使池內(nèi)消化液不斷循環(huán)攪拌。豎管式攪拌：在池內(nèi)均勻布置若干根豎管，經(jīng)過加壓的沼氣通過配器總管分配到各根豎管，從下端吹出，起攪拌作用。氣體擴散式攪拌：經(jīng)過壓縮的沼氣通過氣體擴散器與消化池內(nèi)的污泥混合。射流器抽吸沼氣攪拌：用污泥泵從消化池直筒壁高的2/3處抽吸污泥，經(jīng)過射流器抽吸池頂?shù)恼託?，然后將混合污泥與沼氣射入消化池底部攪拌。充液攪拌從厭氧池的出料間將發(fā)酵液抽出，然后從加料管加入?yún)捬醭貎?nèi)，產(chǎn)生較強的液體回流，達到攪拌的目的。兩步發(fā)酵工藝的特點是什么？兩步發(fā)酵：產(chǎn)酸與產(chǎn)甲烷階段分開進行。說明丹諾發(fā)酵器和漿葉式發(fā)酵塔的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點?(1)丹諾發(fā)酵器結(jié)構(gòu)：外形類似工業(yè)回轉(zhuǎn)窯。通過安裝在固定端前壁的進口進料，通過后壁上的閘門出料。末端裝有一孔徑為100-150mm的篩子。發(fā)酵器安裝在支重輪上，由電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。工作原理：生活垃圾隨發(fā)酵器轉(zhuǎn)動受到攪拌、磨蝕和搗碎，并依靠微生物分解放出的熱量使溫度保持在60-70r，所需空氣由兩排沿發(fā)酵筒裝設的風嘴供給，生成的二氧化碳和用過的空氣通過排氣管排出。漿液式發(fā)酵塔結(jié)構(gòu)：外觀類似多段焚燒爐。外壁由隔熱材料做成，是一種可保溫的具有多段發(fā)酵槽的圓筒，一般有5個發(fā)酵槽，各由混凝土或鋼板做成。裝置的中心有一垂直空心主