固体废弃物习题集加答案

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固体废物处理与处置

一、填空

1.有害废物国际上亦被称之为

2.固废破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度的比值称为 极限破碎比 。

3.污泥的浓缩方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法 和 离心浓缩法 三种。

4.固体废物热解是利用有机物的热不稳定性，在 无氧或缺氧 的条件下受热分解的过程

7.破碎段主要决定破碎废物单位 。54

8.造粒脱水机适用于 含油污泥 的脱水。88 9.有机物厌氧发酵依次分为 液化 、 产酸 、 产甲烷 三个阶段。

10．固体废物减量化需要从 减少固体废物排出量 和 减少固体废物容量 两方面着手。

11．通常我们用 表征固体废物被破碎的程度。

12．固体废物在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，由于各组分摩擦系数和碰撞系数不同，会产生不同的 和 ，从而使固废各组分得以分离。

13．水泥固化法对 的处理非常有效。118

14.固废物处理是将固体废物转变成便于 运输、贮存、利用或处置的过程

15．重力分选可分为 风力分选 、 跳汰分选 、 重介质分选 、 摇床分选 。68 17．好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程称为 一次发酵 。 18.20世纪80年代，我国提出的对固体废物的污染控制原则是 、 。

19..巴塞尔公约针对的固体废物的种类是 危险废物 。 20.生活垃圾的收集系统有拖曳容器系统 和 固定容器系统。

21.固体废物的收集原则是 、 、 。

22.土地填埋处置方法分 卫生土地填埋、 安全土地填埋、 、 。248

23.安全填埋场地选择时遵循的两项原则为： 防止污染 、 经济合理 。

24.在实际焚烧操作时，应控制四个方面的因素为 停留时间 、 温度 、 湍流度 、 空气过剩系数 。

25.污泥调理的方法主要有：洗涤、加药（化学调节）、热处理及冷冻熔解法。

30.评定固化效果的物理、化学指标有 浸出率 、 增容比 、 抗压强度 。

31.影响固体物质燃烧的因素有 停留时间 、 温度 、 湍流度 、 空气过剩系数 。 32.卫生填埋主要采用的方法有 好氧填埋 、 厌氧填埋 、 准好氧填埋 。

35.固体废物的资源化途径主要有：固体废物物化处理。

36.常用的机械能破碎方法主要有：挤压、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎 五种，低温破碎属于非机械能破碎 破碎方法。

37.固体废物的分选依据是固体废物中不同物料间的 性质 差异，筛选、重选、磁选、电选、浮选分别是根据废物中形颗粒称为 。

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40.固体废物的污染控制的技术政策包括 、 、 。

41.高炉渣因冷却方式的不同分为 、 和 。

42.废物焚烧过程实际控制的因素包括 过量空气率、搅拌强度、温度和停留时间。

43．影响堆肥过程的主要因素包括：有机物含量、含水率、供氧量、碳氮比等，一般认为：当堆肥原料中 即达到了堆肥的腐熟程度。

44.控制固废污染应主要从 减少固体废物的排放量 、 防止固体废物污染 两方面着手。

45.固废的海洋处置方法分 海洋倾倒 和 远洋焚烧 两大类。

46.影响筛分效率的因素主要有： 颗粒和筛孔的相对尺寸、 物料松散密度 、 颗粒形状 三方面因素。

47.污泥中.含有许多物质，它们可以作为 、 、 等加以利用。

48.废物固化是利用 物理化学方法 的方法使有害物质掺和并包容在密实的 惰性基材中 当中，使其 达到稳定化 的过程。

49.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叫做 堆肥化 。

52.我国现有的固体废物标准主要分为固体废物 控制 标准、固体废物 排放 标准、固体废物 质量 标准和固体废物 标准,其中固体废物 排放 标准是我国行政执法机构进行环境影响评价、三同时、限期治理、排污收费等一系列管理制度的基础，是污染制造者进行污染排放的依据，是固体废物管理标准中最重要的标准。

53. 垃圾收集成本的高低，主要取决于收集时间长短，收集操作过程分为四个基本用时，即 时间、 时间、 时间和非收集时间（其它用时）。

54.某种工业固体废物的平均粒度为40cm，为避免破碎机器的过度磨损，采用三级破碎串联工艺，第一级破碎可以把材料的尺寸减小到8cm，第二级破碎减小到2cm，第三级减小到0.25cm。则每段破碎的破碎比i1= ，i2= ， i3= ，该工艺的总破碎比i= 。

55. 在填埋场稳定产气阶段，填埋场气体中含量最多的两种成分是 CH4 和 CO2 。271

57.危险废物的鉴别方法主要有两种：一是 法，二是 法。

58.热值有两种表示方式， 即_高温热值___和___低温热值___。161

59.堆肥中发挥作用的微生物主要是 好氧微生物 和__厌氧微生物_______，其次还有________和________等。

60.粉煤灰在工程填筑上主要应用于___________和____________。

61.堆肥过程中通风的主要作用是_供氧___,___调节温度___和___散除水分__。

61.一般情况下，过剩空气量应控制在理论空气量的________倍。

62为了将煤矸石破碎成很细的粉末，将3台破碎机串联使用，这3段破碎的破碎比分别是5、10、400，则整个流程的破碎比是_________。

63. 填埋场人工水平防渗系统一般可分为四种。危险废物安全填埋场一般选用 双复合 衬层防渗系统和_________衬层防渗系统。____双复合___衬层防渗系统综合了单复合衬层防渗系统和双层衬层防渗系统的优点，具有抗损坏能力强、坚固性好、防渗效果好等优点，但其造价比较高。259

64. 我国提出了以________、____________和__________作为控制固体废物污染的技术政策，在一段时间内以_________为主，随着经济、技术和管理体制的发展逐步从 _________向__________过渡。

65.影响热解的因素主要包括___物料特性、热解终温、各组分停留时间、堆积特性、加热方式。

66.好氧堆肥过程除臭的主要方法有化学除臭剂 除臭、碱水和水溶液过滤、熟堆肥或活性炭、沸石等吸附剂吸附。134

67.垃圾堆肥主要通过_______________、___________________、_________________三个方面来改善土壤。

69.煤矸石在农业上的综合利用主要用作煤矸石______________、煤矸石___________和煤矸石___________________。 70流化床焚烧炉根据风速和垃圾颗粒的运动状况可分为___________、____________、__________________。

71. 筛分、重力分选、磁选、电选、浮选、摩擦与弹性分选、光电分选等废物分选方法分别是根据物料的 粒度 、 密度 、 磁性 、 电性 、 光电性 、 摩擦性 、弹跳性 等物理性质或化学性质的不同而进行分选的。

73. 生活垃圾填埋场选址的两个原则分别为 防止污染 原则和 经济合理 原则。

74. 危险废物固化/稳定化处理是选用某种适当的添加剂与废物混合，使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或

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被包容起来，以便运输、利用和处置。无论是稳定化还是固化，其目的都是减小 废物毒性和可迁移性 ，同时改善 被处理对象工程性质 。最常用的固化剂/稳定剂是 。

75.为保证堆肥化过程的顺利进行，堆肥物料适宜的有机物含量范围为 20%-80% ，适宜的含水率范围是 50%-60% ，最佳排气氧浓度为 14%-17% ，适宜的碳氮比范围是 26:1-35:1 ，最佳温度在 35-55 之间。131

76. 厌氧发酵根据发酵温度可分为：高温发酵、中温发酵、常温发酵，分别是指发酵温度在 ℃、 37 ℃、20 温度下的沼气发酵。

77. 废物在焚烧过程中会产生一系列新污染物，有可能造成二次污染。对焚烧设施排放的大气污染物控制项目大致包括四个方面：① ：常将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标；② ：包括SO2、HCl、HF、CO和NOx；③ 元素单质或其化合物；④ ：如二噁英。

85.机械能破碎主要有挤压、摩擦、 冲击 、 劈碎 、 剪切 、弯曲等方法。

86.堆肥可作为土壤改良剂，主要通过三个方面来改善土壤：①改善土壤 ，②增加土壤 ，③提高土壤 。

87. 生活垃圾卫生填埋场的覆盖有三种： 、 、 。其最小厚度分别为 cm 、 cm、 cm。

88.焚烧炉按炉型可分为： 流化床焚烧 炉 、 炉、 炉等。 型焚烧炉的特点是能直接焚烧城市生活垃圾，不必预先进行分选或破碎。 焚烧炉可处理的垃圾范围广，特别是在工业垃圾的焚烧领域应用广泛。如果待处理的垃圾中含有多种难燃烧的物质，或垃圾的水分变化范围较大，它是理想的选择。

89. 现行的生活垃圾收集方式主要分为 混合收集 和 分类收集 两种类型。

90. 危险废物具有毒性、 腐蚀性 、传染性 、 浸出毒性 、 反应性 、 易燃性 等特性，对人类或其它生物构成危害或存在潜在危害。

91.危险废物的管理遵从 处置原则，危险废物的产生、收集与贮存、运输各环节应推行 制度，实行全过程管理。

91.焚烧四大控制参数为 停留时间 、 温度 、 湍流度 、空气过剩系。

二、选择

1.污泥中水分与污泥颗粒的结合强度最大的是： （ A ）

A.内部水 B.表面吸附水

C.毛细管水 D.间隙水

2.决定破碎废物最终粒度大小的因素是： （ ）

A.破碎比 B.破碎段

C.破碎机类型 D.破碎粒度

3.浅地层添埋的深度一般应保持在 （ ）

A.50米以内 B.30米以内

C.60米以内 D.没有严格的深度要求

4.下列固体废物中堆肥原料进行堆肥化时，需做预处理的是： （ ）

A.人畜粪便 B.农业废物

C.生活垃圾中有机质 D.有机污泥

5.测量粗热值用氧弹量热计，此时产物水的状态为； （ ）

A.气态 B.液态

C.固态 D.与水的状态无关

影响垃圾焚烧的主要因素是指( D)。

焚烧温度、搅拌混合程度、含水率、气体停留时间

焚烧温度、垃圾粒度、过剩空气率、气体停留时间

焚烧温度、搅拌混合程度、过剩空气率、有机物含量

焚烧温度、搅拌混合程度、过剩空气率、气体停留时间

下列说法正确的是( )

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垃圾焚烧和热解都是物理过程； B. 垃圾焚烧和热解的产物相同；

垃圾热解产生的NOⅩ比焚烧产生的NOⅩ多； D. 垃圾热解产生的能源可贮存；

下列由固体废弃物焚烧产生，并且具有致癌性的有机物质是( )

A、二噁英 B、SO2 C、苯并芘 D、三氯苯酚

热解产生的固体残渣主要成分是( )

A. 灰渣 B、炭黑 C、活性炭 D、焦炭

工业固体废物资源化的基本对策是( A )

A. 3C原则 B、3R原则 C、减量化 D、无害化

6.厌氧发酵过程中液化阶段起作用的细菌为： （ ）

A、醋酸分解菌 B、甲烷细菌

C、发酵细菌 D、任何厌氧细菌

7.相对于自然资源来讲固体废弃物属于: （ ）

A、原生资源 B、再生资源

C、废物 D、可再生自然资源

8.在磁场或磁场和电场联合作用下磁流体产生似加重现象，此时： （ ）

A、磁流体密度增加 B、磁流体流动性减小

C、磁流体粘度增加 D、磁流体原有物理性质不变

9.离心脱水机不适合于下列那种污泥脱水 （ ）

A、含油污泥 B、含沙量高污泥

C、生物污泥 D、沉淀污泥

10.玻璃固化主要用于： （ ）

A、电镀污泥 B、钢铁废渣

C、高放废物 D、塑料废物

1.摇床分选是细粒固体废物在一个倾斜的床面上，通过床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，发生析离分层。颗粒分层后，最底层是（ ） 的颗粒。最早流出床面的是（ ）的颗粒。

A. 粗而重 B. 粗而轻 C. 细而轻 D. 细而重

2. 关于重介质分选，下列说法哪个不正确（ ）

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。

重介质分选主要适用于几种固体的密度差别较小及难以用跳汰法等其它分离技术分选的场合。

对于可溶性的固体物质，重介质分离法同样是适用的。

重介质密度一般应该介于大密度和小密度颗粒之间。

3. 按作用原理，下列哪种分选不属于重力分选的范畴？（ D ）

A. 风力分选 B. 跳汰分选 C. 重介质分选 D.浮选

4. 关于填埋场的人工防渗系统，下列哪种说法是错误的？（ ）

A单层衬层防渗系统只能用在抗损性低的条件下。对于场地低于地下水水位的填埋场，只要地下水流入速率不致造成渗滤液量过多或地下水的上升压力不致破坏衬垫系统，则可采用此系统。

B用粘土和高密度聚乙烯(HDPE)材料组成的复合衬层的防渗效果优于双层衬层(有上下两层防渗层，两层之间为排水层)的防渗效果

－5C单复合衬层防渗系统主要在下列条件下使用：基础天然土层很差(渗透系数大于10cm/s)、地下水位又较高，土方

工程费用很高，而采用HDPE膜费用低于土方工程费用，建设混合型填埋场，即生活垃圾与危险废物共同处置的填埋场。

D双复合衬层防渗系统综合了单复合衬层防渗系统和双层衬层防渗系统的优点，具有抗损坏能力强、坚固性好、防渗效果好等优点，但其造价比较高。

下列哪种材料不适合做填埋场防渗层的材料？( )

A. 压实粘土 B. HDPE膜 C. 膨润土改性粘土 D. 粉质粘土

1.关于摇床分选，下列说法哪个不正确：（ ）

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A摇床分选是细粒固体废物在一个倾斜的床面上，通过床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。

B床面的强烈摇动使松散分层和迁移分离得到加强，分选过程中析离分层占主导，使其按密度分选更加完善； 不同性质颗粒的分离，取决于纵向和横向移动速度的合速度。

C颗粒分层后，粗而轻的颗粒在最上层，依次是细而轻的颗粒，再次是细而重的颗粒，最底层是粗而重的颗粒。

2. 关于磁流体分选，下列说法哪个不正确：（ ）

磁流体分选是一种重力分选和磁力分选联合作用的分选过程。

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。

仅可以将磁性和非磁性物质分离，不能将非磁性物质之间按密度差异分离。

它不仅可以分离各种工业固体废物，而且还可以从生活垃圾中回收铝、铜、锌、铅等金属。

3. 剪切式破碎机的适用对象是（ A ），冲击式破碎机的适用对象是（ D ）

A低二氧化硅含量的松散物料 B. 脆性或粘性较大的废物

C. 坚硬和中硬物料的破碎 D. 中等硬度、软质、脆性、韧性以及纤维状等多种固体废物

4. 由于垃圾堆存多年形成的垃圾堆场，底部未设防渗系统，渗滤液已经渗入地下，造成土壤和地下水的轻微污染，为防止老填埋堆场的污染进一步扩散，需增加防渗系统，宜采用以下哪种防渗系统？（ ）

A. 垂直防渗系统 B. 单层衬层防渗系统 C. 单复合衬层防渗系统 D.天然防渗系统

5. 下列哪种不适合做填埋场底部防渗系统和顶部覆盖系统中的排水层的材料？( )

A. 砂 B. 砾石 C. 土工网格 D. 粘土

6. 低温热解法温度一般在( )℃ 以下

A. 600 B、650 C、700 D、750

7. 对于常规堆肥工艺而言一次发酵和二次发酵的时间是( )

前者长 B、后者长 C、一样长 D、不一定

8. 城市垃圾厌氧消化产沼气过程主要的限速步骤是( )

氧化阶段 B、产甲烷阶段 C、产酸阶段 D、水解阶段

9. 当环境的pH值小于( )时，甲烷菌就不能发挥作用

A. 4.8 B 5.6 C、6.3 D、7.4

生活垃圾焚烧时焚烧炉出口烟气中氧含量要求在( )

A. 6%~12% B、5%~10% C、8%~14% D、7%~13%

三 、简答

1.固体废物资源化的原则是什么？

答：固体废物资源化应遵循的原则是：

（1）“资源化”技术是可行的；

（2）“资源化”的经济效益比较好，有较强的生命力；

（3）废物应尽可能在排放源就近利用，以节省废物在贮放、运输等过程的投资；

（4）“资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准，因而具有与之相竞争的能力。

2.有机物的厌氧发酵过程分为几个阶段，简述之。

答：有机物的厌氧发酵过程可分为液化、产酸和产甲烷三个阶段，三个阶段各有其独特的微生物类群起作用。 液化阶段 主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解、蛋白质、水解菌和脂肪分解菌。

产酸阶段 主要是醋酸菌起作用。

以上两阶段起作用的细菌统称为不产甲烷菌。

产甲烷阶段 主要是甲烷细菌，它们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和二氧化碳的同时利用产酸阶段产生的氢将二氧化碳还原为甲烷。

厌氧发酵的碳氮比一20-30适宜。

3.略述粉煤灰活性含义？

粉煤灰的活性是指粉煤灰在和水、石灰混合后所显示出的凝结硬化性能。具有化学活性的粉煤灰本身无水硬性，在潮

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湿条件下才能发挥出来。 粉煤灰的活性也叫“火山灰活性”。火山灰活性是指火山灰岩、浮石、硅藻土等天然火山灰类物质下一些性能：

① 其成分中的SiO2和Al2O3为主（75-85%），且含有相当多的玻璃体或其他无定形物

② 其本身无水硬化性；

③ 在潮湿环境，能与Ca(OH)2等发生反应，生成 一系列水化产物—凝胶。

④上述水化产物不论在空气中，还是在水中都能硬化产生明显的强度。

4.选择破碎机应综合考虑那些方面的因素？

答：① 所需要的破碎能力；

② 固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）和颗粒大小；

③ 对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求；

④ 供料方式；

⑤ 安装操作场所情况等。

5.简述双塔循环流动床热分解的特点？

答：双塔的优点是：

（1）燃烧的废气不进入产品气体中，因此可得高热值燃烧气；

（2）在燃烧炉内热媒体向上流动，可防止热媒体结块；

（3）因炭燃烧需要的空气量少，向外排出废气少；

（4）在流化床内温度均一，可以避免局部过热；

（5）用于燃烧温度低，产生的NOx少，特别适合于处理热塑性塑料含量高的垃圾的热解，可以防止结块。

7.卫生填埋场主要的判断依据有哪些？

答：卫生填埋场主要判断依据有以下六条：是否达到了国家标准规定的防渗要求；是否落实了卫生填埋作业工艺，如推平、压实、覆盖等；污水是否处理达标排放；填埋场气体是否得到有效的治理；蚊蝇是否得到有效的控制；是否考虑终场利用。

9. 简述热解工艺的分类

答：按供热方式：直接加热法和间接加热法

按热解的温度：高温热解、中温热解和低温热解

按热解炉的结构：固定床、移动床、流化床和旋转炉

按热解产物的聚集状态：气化方式、液化方式和炭化方式。

10. 简述钢渣资源化的途径

答：作钢铁冶炼溶剂；钢渣中回收钢铁；钢渣制水泥；钢渣用于路基垫层；

作农肥和酸性土壤改良剂。

13. 简述温度变化对甲烷菌的影响作用？(4分)

答：甲烷菌对温度的急剧变化比较敏感，中温或高温厌氧发酵允许的温度变化范围为

±(1.5~2.0)℃。（2分）

当有±3℃的变化时，就会抑制发酵速率；有±5℃的急剧变化时，就会突然停止产气，时有机酸大量积累而破坏厌氧发酵。（2分）

16. 焚烧技术与热解技术的区别和联系分别是什么？（6分）

答：区别：热解是在无氧或缺氧条件下有机物受热分解的过程，而焚烧则往往以一定的过剩空气量与被处理的有机废物进行氧化燃烧反应；焚烧是放热的，热解是吸热的；焚烧的产物主要是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物，通常包括气体、液体和固体焦类物质；焚烧产生大量的热能，可回收用于发电、加热水或产生蒸汽，就近利用。而热解产物是燃料油及燃料气，便于贮存及远距离输送。

联系：二者都是热处理，通过高温破坏和改变固体废物的组成和结构。焚烧过程中常常含有热解阶段，热解常作为焚烧处理的辅助手段，利用热解产物进一步燃烧废物，改善废物燃烧效果。

17. 卫生填埋场人工防渗系统一般分为哪几种？各自有什么特点？（8分）

答：人工防渗系统一般可分为单层衬层防渗系统、单复合衬层防渗系统、双层衬层防渗系统和双复合衬层防渗系统。单层衬层防渗系统 只有一层防渗层，这种类型的衬垫系统只能用在抗损性低的条件下。

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单复合衬层防渗系统 由两种防渗材料相贴而形成防渗层，两种防渗材料相互紧密地排列，提供综合效力。

复合衬层系统 综合了物理、水力特点不同的两种材料的优点，因此具有很好的防渗效果。

双层衬层系统 有两层防渗层，透过上部防渗层的渗滤液或者气体受到下部防渗层的阻挡而在中间的排水层中得到控制和收集，在这一点上它优于单层衬垫系统，但在施工和衬层的坚固性等方面不如复合衬层系统。双复合衬层防渗系统采用两层复合防渗层，综合了单复合衬层防渗系统和双层衬层防渗系统的优点，具有抗损坏能力强、坚固性好、防渗效果好等优点，但其造价比较高。

18. 根据温度变化，堆肥大致可分成哪三个阶段？每个阶段主要的微生物类群是什么？（6分）

答：根据温度变化，堆肥大致可分成三个阶段：

（1）中温阶段：堆制初期，堆层呈中温（15～45℃），此时嗜温性微生物活跃。

（2）高温阶段：堆层温度上升到45℃以上，可达到65～70℃，或更高。此时嗜温性微生物受到抑制，嗜热性微生物活跃。70℃以上，微生物大量死亡或进入休眠状态。

（3）降温阶段：微生物进入内源呼吸期，发热量减少，温度下降，嗜温性微生物再占优势，残留有机质进一步分解，腐殖质不断增多且趋于稳定，堆肥进入腐熟阶段

19. 工业固体废物从产生到处置的各个环节如何贯彻“3C”原则？（6分）

答：所谓“3C原则”指的是：避免产生(Clean)、综合利用(Cycle)、妥善处理(Control)。依据此原则，固体废物从产生到处置的过程可分为五个环节：

（1）废物的产生：在这一环节应大力提倡清洁生产技术，通过改变原材料、改进生产工艺或更换产品，力求减少或避免废物的产生。

（2）系统内部的回收利用：对生产过程中产生的废物，应推行系统内的回收利用，尽量减少废物外排。

（3）系统外的综合利用：对于从生产过程中排出的废物，通过系统外的废物交换、物质转化、再加工等措施，实现其综合利用。

（4）无害化/稳定化处理：对于那些不可避免、且难以实现综合利用的废物，则通过无害化、稳定化处理，破坏或消除有害成分。为了便于后续管理，还应对废物进行压缩、脱水等减容减量处理。

（5）最终处置与监控：最终处置作为固体废物的归宿，必须保证其安全、可靠，并应长期对其监控，确保不对环境和人类造成危害。

23. 目前我国粉煤灰的综合利用途径主要有哪些？（6分）

答：①用作建材原料（如水泥或混凝土掺料、制砖、空心砌块、硅钙板、陶粒等）；②用于工程填筑（如路面路基、低洼地或荒地填充、废矿井或塌陷区充填等）；③用于农业（如复合肥、磁化肥、土壤改良剂等）；④用于环境保护（如废水处理、脱硫、吸声等）；⑤生产功能性新型材料（如复合混凝剂、沸石分子筛、填料载体等）；⑥从粉煤灰中回收有用物质（如空心微珠、工业原料、稀有金属等）。

24. 好氧堆肥过程中通风的主要作用有哪些？通风的方式有哪些？（7分）

答：通风的主要作用在于：①提供氧气，以促进微生物的发酵过程；②通过供气量的控制，调节最适温度；③在维持最适温度的条件下，加大通风量可以去除水分。

通风供氧方式有以下几种：①自然扩散：②翻堆；③被动通风；④强制通风

26．简述固废破碎目的：

（1）．使固体废物的容积减小，便于运输和储存。

（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的某种成分。

（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，

（5）．破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，而且加快复土还原。

（6）．防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备和炉膛。

27．简述重介质分选原理及适用场合

答：重介质分选是在重介质中使固体废物中的颗粒群按其密度的大小分开的方法以达到分离的目的。重介质的密度应介于固体废物中轻物料密度和重物料密度之间，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重物料都上浮，集中于分选设备上部成为轻产物；分别排出，从而达到分选的目的。

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适用于分离粒度较粗（40-60）的固体废物。

28．.浮选中常用哪些浮选药剂，它们在浮选过程中的作用是怎样的？

答：常用浮选药剂：捕收剂、起泡剂和调整剂。

作用：（1）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。

（2）起泡剂是一种表面活性剂，当其作用在水—气界面上时，可使界面张力降低，使小气泡趋于稳定，防止相互兼并，以保证有较大的分选界面，提高气泡与颗粒的粘附能力和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层，提高分选效率。

（3）调整剂的作用：调整其它药剂（主要是捕收剂）与物质颗粒表面之间的作用。还可调整浆料的性质，提高浮选过程的选择性。

30．试比较热解处理与焚烧处理的优缺点

答：① 焚烧是放热的，热解是吸热反应； ② 焚烧的产物是CO2和H2O，而 热解主要是使高分子化合物分解为低分子，因此热分解也称为“干馏”。其产物分别为：气体部分： 氢、甲烷、CO、CO2等；液体部分： 甲醇、丙酮、醋酸、乙醛、含其他有机物的焦油、溶剂油、水溶液等；固体部分：主要为焦炭或碳黑。③ 焚烧产生的大量废气和部分废渣仅热能可回收，同时还存在二次污染问题。焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，就近利用；而热解产物是燃料油及燃料气，便于储存及远距离输送。

36．简述双塔循环流动床热分解的特点？

答：（1）燃烧的废气不进入产品气体中，因此可得高热值燃烧气；

（2）在燃烧炉内热媒体向上流动，可防止热媒体结块；

（3）因炭燃烧需要的空气量少，向外排出废气少；

（4）在流化床内温度均一，可以避免局部过热；

（5）用于燃烧温度低，产生的NOx少，特别适合于处理热塑性塑料含量高的垃圾的热解，可以防止结块。

37.什么是固体废物？其特点是什么？

答：固体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态赋存的物质。其特点是具有时间性和空间性。一种过程的废物随着时空条件的变化，往往可以成为另一过程的原料， 所以废物又有“放错错误地点的原料”之称。

39.热解和焚烧处理的原理是什么？热解与焚烧处理各有何特点？

答：固体废物的热解是指在缺氧或无氧条件下，使可燃性固体废物在高温下分解，最终成为可燃气、油、固型碳的过程。固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包含大分子的断链、异构化和小分子的聚合等反应。热解过程可用下列通式表示：

+CH4+CO+CO2+H2O+NH3+H2S+HCN） 有机固体废物 +芳香烃） +低分子有机液体+

（1） 反应类型不同。热解反应是吸热反应，焚烧是放热反应。

（2） 反应产物不同。热解反应主要是高分子化合物分解为低分子，因此热解反应也称“干馏”，其产物可分

为气体、液体和固体，可产生燃气、燃油，其便于储存运输；而焚烧的结果产生大量的废气和部分废

渣，仅热能可回收，同时还存在二次污染问题。

40.简述电选分离铝和玻璃的工作原理。

答：电选工作原理：铝为良导体，导电性强，在电晕电场中获得负电荷（荷电），然后把负电荷传给辊筒（放电），在静电场中把负电荷放完，从辊筒上得到正电荷而被辊筒排斥，落入铝收集槽中。玻璃为非导体，导电弱的玻璃颗粒吸附在辊筒表面，在玻璃集料斗区被毛刷强制刷落进入槽内，从而实现铝与玻璃的分离。

5.固体废物的焚烧系统主要由哪几个部分组成？

答：一般说来，固体废物的焚烧系统主要由7个部分组成，分别为：

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① 原料储存系统

② 进料系统

③ 焚烧系统

④ 废气排放与污染控制系统

⑤ 排渣系统

⑥ 焚烧炉的控制与测试系统

⑦ 能源回收系统

46.有害有机废物焚烧后要求达到什么标准？

答：有害有机废物焚烧后要求达到的三个标准：

（1）主要有害有机组成的破坏去除率DRE都要求达到99.99以上%。

（2）HCl的排放量应符合焚烧炉烟囱排出的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99.0%。

（3）烟囱排放的颗粒物应控制在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。

48.粉煤灰活性的主要来源及其原因？为什么说粉煤灰的活性是潜在的？

答：活性的主要来源高钙灰和低钙灰有所不同。高钙灰主要来源于游离氧化钙和玻璃体，而低钙灰主要来源于玻璃体。因游离氧化钙具有水化反应能力，玻璃体具有较高的内能。粉煤灰的活性是潜在是因为它的活性需要激发剂的激发才能显现出来，常用的激发剂包括氧化钙、石膏、水泥等。

49.为什么筛分物料时，必须使物料与筛面之间具有适当的相对运动？

答：要实现粗细物料通过筛面分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗粒大小分层，形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔。

五、论述题

1.全面论述各种固化方法特点，并说明它们的应用范围

答：⑴水泥固化特点：①优点：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。②缺点：水泥固化体浸出率较高；水泥固化体的增容比较高；有的废物需进行预处理和投加添加剂，处理费用高；水泥的碱性易使氨离子转变为氨气逸出；处理化学废渣时，须加适量锯末。

该法适用于含有重金属的污泥的固化。 （3分）

⑵沥青固化特点：沥青具有良好的粘结性、化学稳定性与一定的弹性和塑性；对大多数酸、碱、盐类有一定的耐腐蚀性，还具有一定的辐射稳定性。

该法一般用于处理中低放射水平的蒸发残液，废水化学处理产生的沉渣，焚烧炉产生的灰烬、塑料废物、电镀污泥、砷渣等。（3分）

⑶塑料固化特点：①优点：常温下操作；只须加少量催化剂；增容比和固化体的密度较小；既能处理干废渣，又能处理污泥浆。塑料固化体势不可燃的。②缺点：塑料固化体耐老性能差；处理前应有容器包装，增加了处理费用；混合过程中释放有害烟雾，污染周围环境。

该法适用于对有害废物和放射性废物的固化。（3分）

⑷玻璃固化特点：①优点：玻璃固化体致密，在水及酸、碱溶液中的浸出率小；增容比小；产生粉尘量小；玻璃固化体具有较高的导热性、热稳定性和辐射稳定性。②缺点：装置较复杂；处理费用高；工作温度高；设备腐蚀严重；放射性核素挥发量大。

该法适用于固化高放废物。（3分）

⑸石灰固化特点：①优点：使用的填料来源丰富，价廉易得；操作简单不需特殊设备；处理费用低；被固化的废渣不要求脱水和干燥。②缺点：石灰固化体的增容比大；固化体易受酸性介质腐蚀，需对固化体表面进行涂覆。

该法适用于固化钢铁、机械的酸洗工序所排放的废液和废渣、电镀污泥、烟道脱硫废渣、石油冶炼污泥等。（3分）

（6）自交结固化特点：①优点：节约资源；固化体化学稳定性好，浸出率低；凝结硬化时间短；对固化泥渣不需完全脱水。②缺点：该法只适用于含硫酸钙、亚硫酸钙泥渣和泥浆的处理；需熟练的操作技术和昂贵设备，煅烧泥渣需消

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耗一定能量。该法适用于含有大量硫酸钙、亚硫酸钙泥渣和泥浆的处理。（3分）

⑺水玻璃固化特点：工艺操作简便；原料价廉易得；处理费用低；固化体耐酸性强；抗透水性好；重金属浸出率低。 该法适用于有害污泥的固化。（2分）

2.试论述好氧堆肥原理及其影响因素并要说明各因素对好氧堆肥的影响(12分)

答：原理：好氧堆肥是在有氧的条件下，依靠好氧微生物的作用把有机固体废物腐殖化的过程。微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢和合成代谢，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、活动所需的能量；把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。(2分)

影响参数：

①. C/N比 堆肥过程理想的C/N比在30:1左右。当C/N比小于30：1时，N将

过剩，并以氨气的形式释放，造成N损失并污染环境；而C/N比过高，导致N不足，影响微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢的速度减慢。(2分)

②. 供氧量 对于好氧堆肥而言，氧气是微生物赖以生存的条件，供氧量要适当，

通常实际所需空气量应为理论空气量的2～10 倍。(2分)

③. 温度 温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。温度过低，分解反

应速度慢，也达不到无害化要求；温度过高，有益细菌将被杀死，且分解速度慢。

适宜的堆肥化温度为55～60℃。(2分)

④. 含水率 含水率对于发酵过程影响很大。水的作用包括两点：一是溶解有机物，

参与微生物新陈代谢；二是调节堆体温度。适宜含水率范围为45-60%。含水率过高，影响空气的扩散，容易造成厌氧发酵；含水率过低，影响微生物的代谢生长。(2分)

⑤. 颗粒度 堆肥化所需的氧气是通过堆肥原料颗粒空隙供给的。空隙率及空隙的

大小取决于颗粒大小及结构强度。对堆肥原料颗粒的平均适宜粒度为12～60mm，

最佳粒径随垃圾物理特性而变化。(1分)

pH 值 一般认为pH 在7.5～8.5 时，可获得最大堆肥速率。(1分)

3.为什么生活垃圾填埋场的渗滤液较难处理？关键问题是什么？渗滤液处理方法有哪几大类？各有何特点？要达到排放标准，应如何选择处理工艺？

参考答案：渗滤液的特性与一般污水不同，主要表现在：

（1）渗滤液水质和水量变化大。

（2）曝气处理过程中会产生大量的泡沫。

（3）由于渗滤液污染物浓度高，生物处理过程需要较长的停留时间，由此引起的水温低的问题会对处理效果产生较大影响。

（4）渗滤液输送过程中某些物质的沉积有可能造成管道堵塞。

（5）渗滤液中磷的含量较低。

（6）在老的填埋场中BOD5较低，而NH4-N较高。

（7）氯代烃的存在可能对处理效果产生影响。 （3分）

处理渗滤液的关键问题是解决水质水量变化大、NH3-N含量高、有机污染物含量高和含大量难以生物降解的有机物等问题。渗滤液作为高浓度难降解的污水，要达到日益严格的排放标准，单纯用生物法是很难达到目的的。（2分）

渗滤液处理技术主要有生物法、物化法以及土地法，各种方法均有各自的特点和不足之处。生物法虽然运行成本较低，工程投资也可以接受，但系统管理相对复杂，且对渗滤液中难降解有机物无能为力，所以一般用作高浓度渗滤液的预处理；物化法则能有效去除难降解有机物，但有的工艺工程投资极高（如膜分离的反渗透工艺），有的工艺处理成本较高（如化学氧化法），同时还存在化学污泥和膜分离浓液的二次污染问题，因此常用作生物预处理后的渗滤液后处理；土地法具有投资省，运行管理简单，处理成本低等诸多优点，但因其最终出水难以达标，仍然需要与其它工艺组合后应用。所以新建填埋场渗滤液处理处理厂一般采用组合工艺形式。一般是将生物法作为后序工艺的预处理，先去除大部分可生化降解有机物，再与絮凝沉淀或活性炭吸附或膜分离工艺结合，才能达到排放标准。（7分）

4.垃圾填埋场对周围环境可能造成哪些污染？卫生填埋场的建设和运行时应采取哪些措施来防止这些污染？请结合填埋法的技术发展对填埋法处理生活垃圾的前景谈谈你个人的观点。

参考答案：

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垃圾的堆存过程中，垃圾降解会产生渗滤液，如果填埋场底部没有符合要求的防渗层，渗滤液可能渗流到地下而造成地下水污染；垃圾降解还释放出臭味、甲烷和二氧化碳等温室气体，如果不进行有效的控制，会污染周围大气；若垃圾裸露，不及时进行覆盖的话，将会滋生蚊蝇和鼠类，有风时四处飘散，影响环境卫生，并可传播疾病。因此，在填埋场建设时，底部应铺设符合国家规范要求的防渗层，其渗透系数不大于10-7cm/s，通常采用HDPE膜与天然粘土相结合的方式，并铺设渗滤液收集管道系统以及处理系统，将其处理达标后才能排放到环境中。同时，还应设置填埋气体的收集和导排系统，将产生的填埋气有序收集并进行燃烧排放，条件适合时应对甲烷气体进行燃烧发电或产生热能利用。填埋场运行中，每天垃圾填埋后应及时覆土，防止垃圾臭气散发和滋生蚊蝇。因缺乏覆土而无法做到每日覆盖的，可采用塑料膜或HDPE膜进行覆盖，或开采已经稳定化了的垃圾作为日覆盖材料。垃圾渗滤液调节池可加盖HDPE膜，防止臭气散发，并可造成厌氧环境，达到对渗滤液进行厌氧预处理的效果。

为了加快垃圾降解，缩短填埋场维护管理的周期，可采用渗滤液回灌处理，一方面减少了渗滤液排放量，同时给垃圾填埋层补充水分，促进填埋场生物反应器功能的发挥。

也可将渗滤液进行一定程度的处理后再回灌到垃圾层中去，减轻渗滤液和垃圾层中氨氮的积累，加速垃圾稳定化。稳定化后的垃圾可进行开采利用，腾出空间后填入新鲜垃圾，从而实现填埋场的循环使用，这样可省下新建填埋场的费用，节省了填埋用地，从而也可降低填埋法的成本，实现填埋场的可持续使用。可持续填埋技术具有低成本优势，对于我国目前经济实力欠发达的国家，是一种较好的选择，在当前相当一段时期内，仍将是主要的垃圾处理方法。当然，有条件的地区、缺乏填埋用地、经济发达的城市，也可因地制宜的选择焚烧法处理生活垃圾。

5.为什么垃圾渗滤液难处理？要使渗滤液处理后达到一级排放标准，应如何选择处理工艺？

答：渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，水质和水量在现场多方面的因素影响下波动很大。总体来说，渗滤液具有以下的特征。

⑴有机污染物浓度高。填埋垃圾稳定化过程中，易降解的挥发性脂肪酸随垃圾的填埋时间而减少，难生物降解的黄腐酸类的比重则增加。

⑵氨氮含量较高。“中老年”填埋场渗滤液中较高的氨氮含量是导致其处理难度较大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋，氨氮在垃圾进入产甲烷阶段后不断上升，达到峰值后再缓慢下降。有研究表明，渗滤液中的氨氮占总氮含量的85%~90%。氨氮含量过高要求进行脱氮处理，但过低的C/N不但对常规生物过程有较强的抑制作用，而且由于有机碳源的缺乏难以进行有效的反硝化。

⑶磷含量偏低。尤其是溶解性的磷酸盐浓度更低。微生物生长所需的营养比例失调，不利于渗滤液的生物处理。

⑷金属离子含量较高，其浓度与所填埋的垃圾组分及时间密切相关。对生活垃圾工业垃圾混合填埋的填埋场来说，重金属离子的溶出量会明显增加。

⑸总溶解性固体含量较高。

⑹色度较高。

⑺水质随填埋时间的变化较大。填埋时间5年以上的渗滤液pH值接近中性， BOD5/CODCr的比值较低，而NH3-N浓度较高，重金属离子的浓度则下降。渗滤液的可生化性大大降低，较难用生物法处理。

处理渗滤液的关键问题是解决水质水量变化大、NH3-N含量高、有机污染物含量高和含大量难以生物降解的有机物等问题。大部分的垃圾渗滤液处理技术是以生化处理为主，生化与物化相结合的。在一定程度上解决了渗滤液的污染问题，但是由于渗滤液水质水量变化大的特点，使出水达不到排放标准，这是较普遍的状况，也是较难解决的问题。可通过设置一些构筑物如较大容量的雨水调节池或雨污分流等来减少降水的渗入量，

从而减少渗滤液的产生量。

渗滤液的处理方法（生物法、物化法以及土地法）均有各自的特点，但也存在不足之处：生物法虽然运行成本较低，工程投资也可以接受，但系统管理相对复杂，且对渗滤液中难降解有机物无能为力，所以一般用作高浓度渗滤液的预处理；物化法则能有效去除难降解有机物，但有的工艺工程投资极高（如膜分离的反渗透工艺），有的工艺处理成本较高（如化学氧化法），同时还存在化学污泥和膜分离浓液的二次污染问题，因此常用作生物预处理后的渗滤液后处理；土地法具有投资省，运行管理简单，处理成本低等诸多优点，但因其最终出水难以达标，仍然需要与其它工艺组合后应用。所以新建填埋场渗滤液处理处理厂一般采用组合工艺形式。组合工艺能使渗滤液在处理后达到或接近日益严格的渗滤液处理排放标准。 某城市废物，含塑料、橡胶等高分子材料40%，废纸20%，灰渣20%，黑色金属2%，废玻璃瓶12%，试用所学知识，设计合理的工艺流程将其资源化，并说明流程中各过程的作用与原理。

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答：从题可知：该城市废物中含有塑料、橡胶等高分子材料、废纸等可燃成分60%，其它的成分都为无机成分。因此，考虑采用分选、焚烧的方法将该城市废物资源化，流程如下：

磁选：利用黑色金属与其它物料磁性的差异，分选回收黑色金属。

风选：利用可燃废物与无机废物密度的差异将它们彼此分离。

焚烧：分选得到的可燃废物进行焚烧处理，获得热量，用于供热或发电。

灰渣、玻璃、焚烧灰渣：可适当配方制备某种建筑材料。

8.固体废物好氧微生物降解过程依据温度变化，大致分成几个阶段？试述之。（简答）

好氧堆肥过程伴随着两次升温，将其分成如下三个阶段：

1.起始阶段（中温阶段）（3分）

堆制初期，堆层呈中温（15-45℃）。此时，嗜温性微生物活跃，可分解有机物中易降解的葡萄糖、脂肪等。利用可溶性物质糖类，淀粉不断增殖，在转换和利用化学能的过程中，产生的能量超过细胞合成所需的能量，加上物料的保温作用，温度不断上升，以细菌、真菌、放线菌为主的微生物迅速繁殖。

2.高温阶段（4分）

堆层温度上升到45℃以上，便进入高温阶段。从废物堆积发酵开始，不到一周时间，堆肥一般可达到65-70℃，或者更高。此时，嗜温性微生物受到抑制，甚至死亡，而嗜热性微生物逐渐代替嗜温性微生物的活动。耐高温的嗜热菌迅速繁殖，在供氧条件下，大部分较难降解的有机物（蛋白质、纤维素、半纤维素等）继续被氧化分解，同时放出大量能量，使温度上升到60-70℃。在50℃左右活动的主要是嗜热性真菌和放线菌；60℃，仅有嗜热性放线菌与细菌活动；70℃以上，微生物大量死亡或进入休眠状态。

当有机物基本降解完，嗜热菌因缺乏养料而停止生长，产热随之停止，堆肥的温度逐渐下降，当温度稳定在40℃，堆肥基本达到稳定，形成腐殖质。

3.熟化阶段（降温阶段）（3分）

冷却后的堆肥，一些新的微生物借助残余有机物（包括死掉的细菌残体）而生成，将堆肥过程最终完成。在此过程中，嗜温性微生物再占优势，使残留的难降解的有机物进一步分解，腐殖质不断增多，且趋于“稳定”，堆肥便进入腐熟阶段。

好氧发酵的碳氮比：最佳值在26-35之间。

9.什么是二噁英？它是如何产生的？怎么防治？

答：二噁英是有机氯化合物，它是由两个氧键连接两个苯环而形成的。它的结构式为：（图：二噁英的结构式白皮书p181）。

可以有2～8个氯原子在取代位置上，共形成73种不同的化合物，都是多氯二苯二噁英（PCDD），一般统称为氯化二苯二噁英（CDD）。其中毒性最大的是2，3，7，8—四氯二苯二噁英（TCDD），它的毒性比氰化物大1000倍，比马钱子碱大500倍。多氯二苯二噁英在700℃以下对热稳定，高温时开始分解。

二噁英的产生

① 燃烧含微量PCDD垃圾，在排出废液中含PCDD；

② 二种或多种有机氯化物（如苯酚）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。

城市垃圾中氯源及木质素是很普遍的，因此在欧美的一些焚烧炉排气中

常含PCDD及PCDF。

二噁英的防治

一是采取流动焚烧系统，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燃烧，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

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子反应器及红外处理系统，经这两个设备处理，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，

38-TCDD的含量小于检出极限0.55ng/m。

五、计算

1.某住宅区生活垃圾量约280m/周，拟用一垃圾车负责清运工作，实行改良操作法的移动式清运。已知该车每次集装容积为8m/次，容器利用系数为0.67，垃圾车采用八小时工作制。试求为及时清运该住宅垃圾，每周需出动清运多少次？累计工作多少小时？经调查已知：平均运输时间为0.512h/次，容器装车时间为0.033h/次；容器放回原处时间0.033h/次，卸车时间0.022h/次；非生产时间占全部工时25%。（10分）

解：

每次行程集装时间：（2分）

Phcs=tpc+tuc+tdbc=(0.033+0.033+0)h/次＝0.066 h/次

清运一次所需时间：（2分）

Thcs＝(Phcs+S+h)/(1-w)=[(0.066+0.512+0.022)/(1-0.25)] h/次

=0.80 h/次

清运车每日可以进行的集运次数：（2分）

Nd=H/ Thcs=(8/0.8)次/d=10次/d

每周所需收集的行程次数：（2分）

Nw=Vw/(cf)=[280/(8×0.67)]次/周＝53次/周

每周所需要的工作时间为：（2分）

Dw=twPhcs=(53×0.8)h/周＝42.4h/周

2.用新鲜人粪尿各1000㎏，搭配成C/N比为25：1的混合沼气发酵原料，需加多少落叶？（已知人粪C1为2.5%，N1为0.85%；人尿C2为0.4%，N2为0.93%；落叶C3为41%，N3为1.0%）（5分）

解：K=[2.5%×1000+0.4%×1000+41%×X3]/ [0.85%×1000+0.93%×1000+1.0%×X3]=25：1 X3=2600(㎏)

答：需加2600㎏落叶。

21 3.焚烧炉的操作温度为800℃和980℃，试计算氯苯达到DRE=99.99%时在炉内停留的时间。（980℃氯苯的A和E分别为7.43×10

和95900cal/g·mol ；800 ℃时氯苯的A和E分别为 1.34×1017和76600）（10分）

解：

（1） 980℃时（5分）

980℃时的反应速率常数k为：k=Ae

2133 E/RT 由表7-3查得苯的A=7.43×10， E=95900

k=Ae E/RT=7.43×10·e21 95900/1.987*1253=1.389×10 5

t99.99%=-（10.0001-5）ln（）=6.632×10（s） k1

E/RT（2） 800℃时（5分） 800℃时的反应速率常数k为：k=Ae

21 由表7-3查得苯的A=1.34×10， E=76600

k=Ae E/RT=1.34×10·e17 95900/1.987*1253 =33.407

t99.99%=-（

10.0001）ln（）=0.1378(s) k1

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答：980℃炉内停留时间为6.632×10s。

800℃炉内停留时间为0.1378s。

4用一筛孔为2mm的振动筛筛分某种物料，为计算该振动筛的筛分效率，分别取进料、筛上料和筛下料进行颗粒尺寸分析，发现进料中小于2mm的物料占了50%，筛上料中小于2mm的物料占了5%，筛下料中小于2mm的物料占了98%，求该振动筛的筛分效率是多少？（5分）

1. 解：筛分效率计算公式为 -5

( )E 100% ( ) （1分）

根据题意，α=50%，θ=5%，β=98%，代入公式得 (3分)

E 98(50 5) 100% 95%50(98 5) （1分）

5. 假设在一温度为225℃的管式焚烧炉中分解纯二乙基过氧化物（组分A），进入焚烧炉的流速为12.1L/s，在225℃的

－速度常数为38.3s1，欲使二乙基过氧化物的分解率达到99.995％，炉的内径为8.0cm，求炉长为多少？(5分)

解：假设是活塞流反应器，反应是不可逆的，反应的动力学方程式为： 1 t ln(CACA0) k

根据题意 DRE＝99.995％ 则CA＝5×10-5CA 0

所以

1 (1分) 5t ln(5 10) 0.259(s) 38.3

焚烧炉的体积 V＝0.259×12.1＝3.13（L）＝3130（cm3）

炉长 31303130L 62.3(cm) D2/4 824 (1分)

6. 某填埋场总面积为10×104m2，分四个区进行填埋。目前已有三个区填埋完毕并进行了封场，其面积为A2＝7.5×104m2，浸出系数C2＝0.25。另有一个区正在进行填埋，面积A1＝2.5×104m2，浸出系数C1＝0.5。当地的年平均降雨量为3.5mm/d，最大月降雨量的日换算值为6.8mm/d。求渗滤液平均和最大产生量。(5分)

解：渗滤液产生量：

Q ＝ Q1 ＋ Q2 ＝ （C1×A1＋C2×A2）×I /1000 （1分）

平均渗滤液量（m3/d） ：

Q平均 ＝ （0.5×2.5＋0.2×7.5）×10000×3.5/1000

＝ 109.4m3/d （2分）

最大渗滤液量（m3/d） ：

Q最大 ＝ （0.5×2.5×10000＋0.25×7.5×10000）×6.8/1000

＝ 212.5m3/d （2分）

7. 有100kg混合垃圾，其物理组成是食品垃圾25kg、废纸40kg、废塑料13kg、破布5kg、废木材2kg，其余为土、灰、砖等。求混合垃圾的热值。(食品垃圾热值：4650kJ/kg；废纸热值：16750kJ/kg；废塑料热值：32570kJ/kg；破布热值：17450kJ/kg；废木材热值：18610kJ/kg，土、灰、砖热值：6980kJ/kg)。

（各组成物热值 各组成物质量） 混合垃圾热值 固体废物总质量 混合垃圾热值

则，

25 4650 40 16750 13 32570 5 17450 2 18610 15 6980100

固体废弃物习题集加答案

=14388.3kJ/kg （2分）

8. 某含萘、甲苯和氯苯的混合物，用50%过量空气在1120℃焚烧，最终主要有害有机物的去除率合格，试利用近似计算法计算当空气过量率为100%时的绝热火焰温度。已知条件：混合物的LHV=9832 kJ/kg，Cp=1.254kJ/(kg·℃)，假设温度为25℃，化合物燃烧产生净热值为4.18kJ时，约需理论空气量1.5×10-3kg。（5分）

解：计算废物燃烧所需理论空气量A0

A0 = 1.5×10-3LHV/4.18 = 3.59×10-4LHV= 3.59×10-4×9832=3.53（kg）

已知Cp=1.254kJ/(kg·℃)，将已知条件带入上述温度近似计算公式：

T

EA=100%，LHV9832 25 25 997.8 C1 1 EAA0Cp1.2541 1 1 3.53

9. 在温度为225℃的管式焚烧炉中分解某种有害有机废物，假设反应不可逆,在225℃时这种有害有机废物的反应速率常数为38.3s-1,为使其分解率达到99.99%,求其在炉内的停留时间为多少?（5分）

解：反应动力学方程为 t = -Ln(C/C0) /k

根据题意 DRE为99.99%,则C/C0=1-0.9999=0.0001

t = -Ln0.0001/38.3= 0.2405(s)

11．假设在一温度为225℃的管式焚烧炉中分解纯二已基过氧化物（组分A），进入焚烧炉的流速为12.1L/S，在225℃的速度常数为38.3S-1，欲使二已基过氧化物的分解率达到99.995%，炉内径为8.0CM，问应设计炉体长度为多少？ 解：假设是活塞流反应器，反应是不可逆，反应的动力学方程为：（3分）

t = ─（1/k）ln(CA/CA0)

依题意：DRE= 99.995% 则 CA = 5×10-5CA0（3分）

所以 t = ─ （1/38.3）× ln(5×10-5) =0.259(s)

焚烧炉体积 V = 0.259 ×12.1 =3.13L = 3130 CM3 （2分）

炉长 L = 3130/(∏D2/4) = 3130/（3.14×82／4）= 62.3 (cm) （2分）

12．一个拥有5万居民的城镇，每人每天产生垃圾1.5kg，如果用卫生填埋法进行处置，覆土与垃圾之比为1：4，填埋后废物压实密度为650kg/m3，填埋高度为7.5m，填埋场设计运营20a，计算卫生填埋场的面积和容量。（5分） 解： V=（365×1.5×50000/650）+[365×1.5×50000/（650×4）]

= 52644（m3）（2分）

已知填埋高度为7.5m，每年占地面积为：（1分）

A= 52644/7.5= 7019（m3）

如果场地运营20a，则填埋面积为（1分）

A20=7019×20= 140380（m3）

运营20a场地的总容量为（1分）

V0=V×20=52644×20=1052880（m3）

答：卫生填埋场的面积为140380 m3，容量为1052880m3。

13．有1000㎏猪粪，从中称取10g样品，在105℃烘至恒重后的量为1.95g/，求其总固体百分含量和总固体量。另取10 g该样品，在550±20℃灼伤至恒重后的重量为0.39g，求猪粪原料总固体中挥发性固体的百分含量和猪粪原料中挥发性固体总量。（10分）

解：(1)MTS=W2/W1×100%=1.95/10×100%=19.5%（5分）

WTS=W× MTS=1000×19.5%=195(kg)

(2)MVS=W2-W3/W2×100%=1.95-0.39/1.95×100%=80%（5分）

WVS=WTS×MVS=195×80%=156(kg)

或:MVS’=W2-W3/W1×100%=1.95-0.39/10×100%=15.6%

WVS=W×MVS’=1000×15.6%=156(kg)

14．某固体废物含可燃物60％，水分20％，惰性物20％。固体废物的元素组成为碳28％，氢4％，氧23％，氮4％，硫1％，水分20％，灰分20％。假设（1）固体废物的热值为11630kJ/kg；（2）炉栅残渣含碳量5％；（3）空气进入炉膛的温度为65℃，离开炉栅残渣的温度为650℃；（4）残渣的比热为0.323kJ/(kg.℃)；（5）水的气化潜热2420 kJ/kg；

固体废弃物习题集加答案

（6）辐射损失为总炉膛输入热量的0.5％；（7）碳的热值为32564 kJ/kg，试计算这种废物燃烧后可利用的热值。 解：以固体废物1kg为计算基准。

1.残渣中未燃烧的碳含热量（2分）

(1)未燃烧碳的量

惰性物质的重量为1kg×20％＝0.2kg

总残渣量为0.2kg/(1-0.05)＝0.2105kg

未燃烧碳的量＝0.2105－0.200＝0.0105kg

(2) 未燃烧碳的热损失

32564kJ/kg×0.0105kg＝340kJ

2.计算水的汽化潜热 （2分）

(1)计算生成水的总重量

总水量＝固体废物含水量＋组分中氢与氧结合生成水的量

固体废物含水量＝1kg×20％＝0.2kg

组成中氢与氧生成水的量＝ 1kg×4％×9/1＝0.36kg

总水量＝ (0.2+0.36) kg＝0.56kg

(2) 水的汽化潜热

2420kJ/kg×0.56kg＝1360kJ

3.辐射热损失为进入焚烧炉总能量的0.5%（2分）

辐射损失＝11630kJ×0.005＝58kJ

4.残渣带出的潜热（2分）

0.2106kg×0.323kJ/(kg.℃)×(650－65)℃＝39.8kJ

5.可利用的热值＝固体废物总含能量－各种热损失之和 （2分）

＝11630－(340＋1360＋58＋39.8)＝9882.2kJ

答：卫生填埋场的面积为140380 m3，容量为1052880m3。

16.发酵原料1000kg，从中称取20g样品，在105℃烘至恒重后的重量为3.9g ，继续在600℃灼烧至恒重后的重量为0.78g，求该发酵原料的总固体重量和挥发性固体重量。

3.9 1000 195kg20解：总固体重量=

3.9 0.78 1000 156kg20挥发性固体重量=