有機(jī)廢棄物處理工程

1、有機(jī)廢棄物處理工程班級(jí)：14農(nóng)建學(xué)號(hào)：1443207000025姓名:姬利鵬平時(shí)作業(yè)：1、 有機(jī)固體廢物部分：二、試論述衛(wèi)生填埋場(chǎng)防滲結(jié)構(gòu)的基本要求：答：由于填埋場(chǎng)滲濾液收集系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和保護(hù)層、過(guò)濾層的不同組合而成為不同的襯層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，故其主要有單層襯層系統(tǒng)（防滲膜或黏土+保護(hù)層+排水層）、復(fù)合襯層系統(tǒng)（黏土層加防滲膜+保護(hù)層+排水層）、雙層襯層系統(tǒng)（其間設(shè)排水層，上下兩層防水膜+保護(hù)層+排水層）和多層襯層系統(tǒng)（綜合復(fù)合襯層和雙層襯層系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)）等幾種。填埋場(chǎng)中目前應(yīng)用最多的是復(fù)合襯層系統(tǒng)和雙襯層系統(tǒng)。三、論述農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的途徑。答：1肥料化農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化利用是一種非常傳統(tǒng)的用方

2、式,分為直接利用和間接利用。直接利用是一種最直接最省事的方法,在土壤中通過(guò)微生物作用,緩慢分解,釋放出其中的礦物質(zhì)養(yǎng)分,供作物吸收利用,分解成的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)為土壤中微生物及其他生物提供食物,從而一定程度上能夠改善土壤結(jié)構(gòu)、培育地力、增進(jìn)土壤肥力、提高農(nóng)作物產(chǎn)量,但自然分解速度較慢,尤其是秸稈類廢棄物腐熟慢,發(fā)酵過(guò)程中有可能損害作物根部2飼料化農(nóng)業(yè)廢棄物的飼料化主要包括植物纖維性廢棄物飼料化和動(dòng)物性廢棄物飼料化。植物纖維性廢棄物主指秸稈類物質(zhì),秸稈中的木質(zhì)素與糖結(jié)合在一起使得瘤胃中的微生物及酶很難分解,并且蛋白質(zhì)低及其他必要營(yíng)養(yǎng)缺乏,導(dǎo)致直接飼喂不能被動(dòng)物高效吸收利用,需要對(duì)其進(jìn)一步的加工處理

3、改進(jìn)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、提高適口性和利用3能源化農(nóng)業(yè)廢棄物的能源化利用主要分為厭氧發(fā)酵及直燃熱解兩個(gè)方向。研究表明,農(nóng)作物秸稈、蔬菜瓜果的廢棄物和畜禽糞便都是制沼氣的好原料,并且混合廢棄物共處理比單獨(dú)處理時(shí)生物氣的產(chǎn)量有顯著提高。4基質(zhì)化基質(zhì)化是指利用經(jīng)適當(dāng)處理的農(nóng)業(yè)廢棄物作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(如栽培食用菌、花卉、蔬菜等,及養(yǎng)殖高蛋白蠅蛆、蚯蚓等)的基質(zhì)原料。5工業(yè)原料化農(nóng)業(yè)廢棄物中的高蛋白資源和纖維性材料可以生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料和農(nóng)業(yè)資料,例如秸稈作為紙漿原料、保溫材料、包裝材料、各類輕質(zhì)板材的原料,可降解包裝緩沖材料、編織用品等,或稻殼作為生產(chǎn)白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料;棉籽加工廢棄物清潔油污地面

4、;或棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學(xué)成分制成聚合陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸收重金屬;或利用甘蔗渣、玉米渣等二次利用廢棄物制取膳食纖維食品,提取淀粉、木糖醇、糖醛等,或者把廢舊農(nóng)膜、編織袋、食品袋等經(jīng)過(guò)一定的工藝處理后作為基體材料,同時(shí)加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?通過(guò)一定的處理和復(fù)合工藝形成以球-球、球-纖維堆砌體系為基礎(chǔ)的復(fù)合材料。目前我國(guó)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出了”秸稈清潔紙漿及綜合利用新技術(shù)”四、污泥處置有哪些方法？答：填埋衛(wèi)生填埋操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低，而且經(jīng)過(guò)消化后的污泥有機(jī)物含量減少、性能相對(duì)穩(wěn)定、總體積減小，脫水后再進(jìn)行填埋也就成了一種比較經(jīng)濟(jì)的污泥處理方式。鑒于目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，污泥填埋在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍會(huì)繼

5、續(xù)存在。但是，脫水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)所要求的30%含水率,需經(jīng)再處理后才能送至生活垃圾填埋場(chǎng)填埋，或者根據(jù)污泥的含水率及理化特性等因素，設(shè)置專用的污泥填埋場(chǎng)。同時(shí)，專用污泥填埋場(chǎng)會(huì)存在占地面積較大、選址不易、滲瀝液難處理，并可能影響地下水質(zhì)以及其他安全隱患等問(wèn)題，一旦處理不當(dāng)，很可能會(huì)造成二次污染。制肥利用污泥制肥料曾是污泥利用的主要途徑，其實(shí)質(zhì)是利用污泥中的好氧微生物菌對(duì)污泥中的多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，轉(zhuǎn)化為植物容易吸收的類腐殖質(zhì)，因此生物能得到利用，能源得以節(jié)約。干化污泥干化技術(shù)是指利用熱來(lái)破壞污泥的膠凝結(jié)構(gòu)，并對(duì)污泥進(jìn)行消毒滅菌。干化溫度高達(dá)95以上，除有效殺滅

6、病原菌外，還能使污泥容積顯著降低，并將臭味消除。焚燒污泥焚燒是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，利用高溫氧化燃燒反應(yīng)，在過(guò)量空氣的條件下，使污泥的全部有機(jī)質(zhì)、病原體等物質(zhì)在8501100下氧化、熱解并被徹底破壞。2、 有機(jī)廢水部分六、什么是活性污泥，它由哪幾部分組成、答：活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)。物質(zhì)的總稱，1912年由英國(guó)的克拉克（Clark）和蓋奇（Gage）發(fā)現(xiàn)，活性污泥可分為好氧活性污泥和厭氧顆粒活性污泥，活性污泥主要用來(lái)處理污廢水?；钚晕勰喾ㄊ抢脩腋∩L(zhǎng)的微生物絮體處理有機(jī)污水的一類好氧處理方法?；钚晕勰嗫煞譃楹醚趸钚晕勰嗪蛥捬躅w?；钚晕勰?。此外污泥中還有原生動(dòng)物和后生動(dòng)

7、物等微型動(dòng)物，一般有機(jī)成分占75%-85%，真絲真菌，它們構(gòu)成了活性污泥的骨架，微生物群體主要包括細(xì)菌?；钚晕勰嘀械募?xì)菌主要有菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀細(xì)菌，形成了具有很強(qiáng)吸附，細(xì)菌和原生物是主要的兩大類，無(wú)機(jī)成分占15%-25%，分解有機(jī)物能力的絮凝體。八、什么是生物膜法？有那些特點(diǎn)？答：生物膜法是通過(guò)附著在載體或介質(zhì)表面上的細(xì)菌等微生物生長(zhǎng)繁殖，形成膜狀活性生物污泥生物膜，利用生物膜降解污水中的有機(jī)物的生物處理方法。生物膜中的微生物與污水中的有機(jī)污染物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在新成代謝過(guò)程中將有機(jī)物降解，同時(shí)微生物自身也得到增值。生物膜法的主要特點(diǎn)：（1）生物膜中微生物種群豐富；（2）生物膜法中優(yōu)勢(shì)菌種分層生長(zhǎng)

8、，傳質(zhì)條件好，可處理濃度低；（3）生物膜法工藝過(guò)程穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)；（4）生物膜法動(dòng)力消耗小，運(yùn)行管理方便；（5）生物膜法還存在一些不足，各種生物膜法工藝不足之處略有不同。九、論述膜分離法的原理及其分類。答：膜分離法是一種新的高效分離方法，裝置的中心部分為膜元件，常用的膜元件有平板膜、中空纖維膜和卷式膜，又可分為氣體分離膜和液體分離膜等。以氣體膜分離技術(shù)為例，其原理是利用有機(jī)蒸氣與空氣透過(guò)膜的能力不同，使二者分開(kāi)。其過(guò)程分兩步：首先壓縮和冷凝有機(jī)廢氣，而后進(jìn)行膜蒸氣分離。含VOC的有機(jī)廢氣進(jìn)人壓縮機(jī)，壓縮后的物流進(jìn)人冷凝器中冷凝，冷凝下來(lái)的液態(tài)VOC即可回收。物流中未凝部分通過(guò)分離，分成兩股物流

9、，滲透物流含有VOC，返回壓縮機(jī)進(jìn)口；未透過(guò)的去除了VOC的物流（凈化后的氣體）從系統(tǒng)排出。為保證滲透過(guò)程的進(jìn)行，膜的側(cè)壓力需高于滲透后物流側(cè)的壓力。十一、什么是穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)？答：穩(wěn)定塘，一般習(xí)慣稱之為氧化塘，又名生物塘。它是土地經(jīng)過(guò)人適當(dāng)?shù)男拚?、設(shè)圍堤和防滲層的池塘，是一種主要依靠自然生物凈化功能使廢水得到凈化的廢水生物處理技術(shù)。穩(wěn)定塘是對(duì)各種類型的廢水處理塘的總稱，它有多種分類方式按照塘內(nèi)充氧狀況和生物優(yōu)勢(shì)群體，穩(wěn)定塘可以分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘，根據(jù)處理后達(dá)到的水質(zhì)要求，穩(wěn)定塘可以分為常規(guī)處理塘和深度處理塘；按照穩(wěn)定塘出水是否連續(xù)性，穩(wěn)定塘又可以分為連續(xù)出水塘、控制排放塘

10、和完全貯存塘此外，如果穩(wěn)定塘凈化廢水除利用菌藻外，還利用水生植物和水生動(dòng)物，稱為生物塘或生態(tài)塘。3、 惡臭氣體部分一、 簡(jiǎn)述惡臭的測(cè)定方法有哪些？答：惡臭污染以心理影響為主要特征，而這種心理影響是通過(guò)嗅覺(jué)引起的。由于人的嗅覺(jué)非常敏感，能感極低的惡臭污染物濃度，惡臭物質(zhì)的嗅閥值極低，這就使得測(cè)定非常困難。1. 儀器測(cè)定法主要用于測(cè)定單一的惡臭物質(zhì)。單一惡臭物質(zhì)主要包括小分子的有機(jī)酸、酮、酯、醛類、胺類，以及硫化氫、甲苯、苯乙烯等。分析測(cè)定主要采用氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀（CSC-MS）、高效液相色譜法（HPLC)、離子色譜、分光光度法等精密分析儀器進(jìn)行，所以一般分析費(fèi)用較高，分析時(shí)間也比較長(zhǎng)。2.

11、嗅覺(jué)測(cè)定法惡臭物質(zhì)往往是由許多物質(zhì)組成的復(fù)雜復(fù)合體，如垃圾產(chǎn)生的惡臭就包括氨、硫化氫、甲硫醇等幾十種惡臭氣體，這就給惡臭的測(cè)定和評(píng)價(jià)帶來(lái)很大困難。傳統(tǒng)的儀器測(cè)定雖然能夠的定單一惡臭氣體的濃度，卻不能反映惡臭氣體對(duì)人體的綜合影響。為此，人們引進(jìn)了嗅覺(jué)測(cè)定法，即通過(guò)人的嗅覺(jué)器官對(duì)惡臭氣體的反應(yīng)進(jìn)行惡臭的評(píng)價(jià)和測(cè)定工作。這里簡(jiǎn)單介紹比較常用的六階段臭氣強(qiáng)度法和三點(diǎn)比較式臭袋法。3. 嗅覺(jué)感受器其原理是放人的器官制成可測(cè)定不同惡臭氣體的感受器。二、 簡(jiǎn)述脫臭的方法有哪些？答：吸附法，該法的原理是：吸附劑所具有的較大的比表面對(duì)廢氣中所含的VOCS發(fā)生吸附，此吸附多為物理吸附，過(guò)程可逆；吸附達(dá)飽和后，用水

12、蒸氣或其他方法進(jìn)行脫附，再生的吸附劑循環(huán)使用吸附過(guò)程常用兩個(gè)吸附器，一個(gè)吸附時(shí)另一個(gè)脫附再生，以保證過(guò)程的連續(xù)性經(jīng)吸附器吸附過(guò)的氣體，直接排出系統(tǒng)，脫附采用水蒸氣作為脫附劑，蒸氣將吸附在吸附劑表面的VOCS脫附并帶出吸附器，通過(guò)冷凝和蒸餾，將VOCS提純回收。吸收法。吸收法處理有機(jī)廢氣主要利用有機(jī)廢氣能與大部油類物質(zhì)互溶的特點(diǎn)，用沸點(diǎn)高、蒸氣壓低的油類作為吸收劑來(lái)吸收廢氣中的有機(jī)物，常見(jiàn)的吸收器是填料洗滌吸收塔。用液體石油類物質(zhì)回收苯乙烯就是其中一例，因苯乙烯有微弱極性，能與液體石油類物質(zhì)很好互溶，這就構(gòu)成了苯乙烯廢氣吸收凈化的前提為強(qiáng)化吸收效果，還可用液體石油類物質(zhì)、表面活性劑和水組成的乳液

13、作為吸收液。生物法，傳統(tǒng)的生物吸收法，類似廢水中的活性污泥法。期末考查試題一、中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法中，建設(shè)項(xiàng)目中防治污染設(shè)施的“三同時(shí)”具體含義是什么？答：根據(jù)我國(guó)安全生產(chǎn)法第二十八條規(guī)定：“生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位新建、改建、擴(kuò)建工程項(xiàng)目的安全設(shè)施，必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用，安全設(shè)施投資應(yīng)當(dāng)納入建設(shè)項(xiàng)目概算?！备鶕?jù)我國(guó)職業(yè)病防治法第十六條規(guī)定：“建設(shè)項(xiàng)目的職業(yè)病防護(hù)設(shè)施所需要費(fèi)用應(yīng)當(dāng)納入建設(shè)項(xiàng)目工程預(yù)算，并與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用?！倍?、試分析有機(jī)固體廢物好氧堆肥原理和厭氧消化的基本原理：答：好氧堆肥化是在有氧的條件下，依靠好氧微生物（主要是好氧細(xì)

14、菌）作用來(lái)進(jìn)行的，在堆肥化過(guò)程中，有機(jī)廢物中的可溶性有仉物胍可透過(guò)微生物靠微生物分泌的胞外酶被微生物直接吸收，而不溶的膠體狀有機(jī)物質(zhì)，先被吸附在微生物體外依外的分解為可溶性物質(zhì)，可滲入細(xì)胞微生物通過(guò)自身的生命代活動(dòng)，進(jìn)行分解代謝(氧化還原過(guò)程)和合成代謝(生物合成過(guò)程),把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，并釋放出生物生長(zhǎng)、活動(dòng)所需要的能量，把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化合成新細(xì)胞物質(zhì)，使微生物生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生更多的生物體。有機(jī)固體廢物厭氧發(fā)酵技術(shù)是在缺氧條件下，利用兼性厭氧微生物和專性厭氧微生物進(jìn)行的一種腐敗發(fā)酵過(guò)程，將大分子有機(jī)物降解為小分子的有有機(jī)酸、腐殖質(zhì)和CO2、H2O、NH3、H2S、C

15、H4等的過(guò)程三、試分析填埋氣體產(chǎn)生原理及氣體組分特性。答：1第一階段為好氧階段復(fù)雜有機(jī)物通過(guò)微生物胞外的分解成簡(jiǎn)單有機(jī)物后者通過(guò)好氧分解轉(zhuǎn)化成小分子物還或CO2和水，并釋放熱量2第二階段為過(guò)階段（液化或兼氧分解階段）過(guò)渡階段常發(fā)生在好氧分解后的10多天，填埋場(chǎng)內(nèi)水分漸達(dá)飽和，氧氣被耗盡，厭氧環(huán)境開(kāi)始形成。復(fù)雜有機(jī)物（多糖、蛋白質(zhì)等）在微生物和化學(xué)作用下厭氧發(fā)酵，由不溶性物質(zhì)隻為可溶性物質(zhì)，并生成揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、CO2和少量H23，第三階段為產(chǎn)酸階段（發(fā)酵階段）微生物降解第二階段積累的溶于水的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為酸（大部分為乙馥）、醇及CO2和H2可作為甲烷細(xì)菌的底物而轉(zhuǎn)換為CH4和CO2。4.第

16、四階段為產(chǎn)甲烷階段前幾階段的產(chǎn)物（乙酸、H2）在產(chǎn)甲烷菌的作用下，轉(zhuǎn)化為CH2和CO2，為能源利用的黃金期，一般持續(xù)數(shù)年到十幾年。5第五階段為穩(wěn)定階段穩(wěn)定階段的主要特征是：填埋垃圾及滲濾液的性質(zhì)趨于穩(wěn)定；填埋場(chǎng)中的微生物及其貧乏；幾乎沒(méi)有氣體產(chǎn)生，即使有，也以N2、02、CO2為主；填埋場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定。四、試述污泥所含水分狀況，其脫水難易程度如何？答：活性污泥的比重因含水率不同而有所不同，如瀑氣池中混合液含水率可達(dá)99.2%99.8%之間，比重介于1.0021.003;回流污泥和剩余污泥的比重在為1.0041.006;污泥干比重為1.20左右。五、污泥含水率從97.5降至95，從98降至93，從9

17、7降至85求污泥體積分別是原來(lái)的多少？答：V=v0100-p0100-p得vv0=100-p0100-p所以vv0=100-98100-93=28600 vv0=100-97.5100-95=50% vv0=100-97100-85=20%六、簡(jiǎn)述畜禽糞便的物理、化學(xué)和生物處理技術(shù)的要點(diǎn)。答：畜禽養(yǎng)殖糞不僅污染物排放量大，而且常規(guī)污染物質(zhì)化學(xué)需氧量、氮磷與有毒有害物質(zhì)殘留抗生素、重金屬并存，呈現(xiàn)復(fù)合污染特征，是環(huán)境的主要污染源之一，并已成為抗生素抗性基因重要的蓄積庫(kù). 畜禽糞便生物處理的主要工藝為好氧堆肥和厭氧消化，均對(duì)抗生素抗性基因具有較好的削減效果。畜禽糞便攜帶大量的具有抗性的微生物，這些

18、微生物帶有大量的可移動(dòng)因子如整合子、轉(zhuǎn)座子和質(zhì)粒等，進(jìn)入環(huán)境后，增加了環(huán)境的抗生素抗性.基因的水平轉(zhuǎn)移(Horizontal Gene Transfer，HGT)是抗性擴(kuò)散的主要因素七、活性污泥微生物的生長(zhǎng)過(guò)程分為哪幾個(gè)階段？答:1.停滯期停滯期也稱為適應(yīng)期、調(diào)整期或延遲期，這一階段是微生物培養(yǎng)的初期，微生物剛進(jìn)入新的培養(yǎng)環(huán)境中，細(xì)胞中的的系統(tǒng)開(kāi)始環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)。在本階段微生物的細(xì)咆特點(diǎn)是分裂遲緩、代謝活躍、一般數(shù)量不增加但細(xì)胞體積增長(zhǎng)較快，合成代謝活躍，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。2對(duì)數(shù)增殖期對(duì)數(shù)增殖期也稱對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，微生物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的適應(yīng)調(diào)整后，由于無(wú)約束限制因素細(xì)胞以最快速度進(jìn)行分裂。本階段微生物的生

19、長(zhǎng)特點(diǎn)是代謝活性最強(qiáng)、組成微生物新細(xì)胞質(zhì)最快、細(xì)胞數(shù)以幾何級(jí)數(shù)關(guān)系增加、細(xì)胞的對(duì)數(shù)和培養(yǎng)時(shí)間呈直線關(guān)系。3，減速的增殖期微生物經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)增殖期的大量繁殖后，培養(yǎng)液中的有機(jī)物已被大量消耗，代謝產(chǎn)物積累過(guò)多，使得細(xì)胞的增殖速度逐漸減慢。在此階段，細(xì)胞繁殖速度與細(xì)胞的死亡速度相同，活的微生物總數(shù)趨近穩(wěn)定，且達(dá)到最大量。4內(nèi)源呼吸期在經(jīng)過(guò)減速增殖期后，培養(yǎng)液中的有機(jī)物含量繼續(xù)下降，并達(dá)到幾乎耗盡的程度，微生物開(kāi)始利用自身的貯藏物甚至菌體的組成成分作為養(yǎng)料，維持生命。細(xì)菌在這個(gè)階段往往產(chǎn)生芽孢，原生質(zhì)中出現(xiàn)液泡與空泡，有些細(xì)菌細(xì)胞常呈畸形或多形態(tài)性。八、生物膜法凈化廢水的基本原理是什么？答：生物膜法是對(duì)天

20、然的生物處理法中土壤自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體附著于載體表面上呈膜狀，并與污水接觸使污水得到凈化的方法。微生物在填料表面積聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機(jī)物已經(jīng)被生物膜所氧化分解，其濃度比進(jìn)水中的有機(jī)物濃度要低得多，當(dāng)廢水在生物膜表面流過(guò)時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去，并進(jìn)一步被生物膜所吸附。同時(shí)，空氣中的氧也經(jīng)過(guò)廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體本身進(jìn)行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無(wú)機(jī)物又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過(guò)附著水層轉(zhuǎn)移到流動(dòng)的廢水中或空氣中去。這樣一來(lái)，出水中的有機(jī)物含量減少，廢水得到了凈化。九、按照工作原理，穩(wěn)定塘可分為哪些類型，各適用于什么場(chǎng)合？答：好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽(yáng)光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧主要是由藻