城市垃圾處理工程復(fù)習(xí)課2014.10.303

什么是固體廢物？

固體廢物的特點（1）資源和廢物的相對性（2）富集多種污染成分的終態(tài)，污染環(huán)境的源頭（3）固體廢物中的有害物質(zhì)呆滯性大，擴散性小（4）危害具有潛在性、長期性和災(zāi)難性39

固體廢物的環(huán)境問題及基本概念

固體廢物的管理1、

“三化”原則—減量化、資源化和無害化

2、全過程管理原則（“3R”原則）reducereuserecycle3、循環(huán)經(jīng)濟模式下的固體廢物管理固體廢物的管理

危險廢物轉(zhuǎn)移五聯(lián)單制度《危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理辦法》（國家環(huán)保總局1999年6月22日令）

2人均垃圾產(chǎn)量(kg/人.天)垃圾總產(chǎn)量(百萬t/天)2.01.00.00100200固體廢物的產(chǎn)生量及預(yù)測

城市生活垃圾的產(chǎn)生量現(xiàn)狀

德國

西班牙

法國

意大利

英國

瑞典

日本

瑞士

荷蘭

加拿大

美國

24固體廢物的物理及化學(xué)特性

固體廢物的化學(xué)特性—三成分

（1）灰分：將干燥樣品在800℃下灼燒2小時后剩余物。

廢棄物的灰分可分為三形態(tài)：

①非熔融性；

②熔融性；

③含有金屬成分。

測定灰分的作用：

–

可預(yù)估可能產(chǎn)生的熔渣量及排氣中粒狀物含量;

–

是否可以采用焚燒處理（若含過多的金屬則不宜焚燒）;

–

確定選擇焚燒爐的類型。

25固體廢物的物理及化學(xué)特性

固體廢物的化學(xué)特性—三成分（3）固定碳：除去水份、揮發(fā)性物質(zhì)和灰分后的可燃物。（2）揮發(fā)分：將干燥樣品置于白金坩堝內(nèi)，在無氧燃燒室內(nèi)加熱（600

±20℃）所散失的量。垃圾組分三元圖0100%–

揮發(fā)分和固定碳合成“可燃分”–

水分、可燃份與灰分合稱“三成分

”

100%100%50%0050%50%

可燃份水分灰分三元圖：可燃區(qū)（陰影）水分小于50%；灰分小于60%；可燃物大于25%

固體廢物的物理及化學(xué)特性

固體廢物的化學(xué)特性—熱值（4）熱值（或發(fā)熱值）：表示廢棄物燃燒時所放出的熱量，用以考慮計算焚燒爐的能量平衡及估算輔助燃料所需量。–

垃圾的熱值與含水率及有機物含量、成分等相關(guān)。–

垃圾的熱值分為高熱值（higher

heating

value，HH）和低熱值（lower

heating

value，HL）。

低位熱值＝高位熱值－水份凝結(jié)熱O

8HL

=81C

+342.5(H

-)+22.5S-5.85(9H

+W)kcal/kgDulong公式：式中：C、H、O、S是廢物的元素組成（kg/kg）；W是廢物的含水量（kg/kg）。

HL

=

HH

-5.85(9H

+W)kcal

/kg1kcal=4.186kJ

某城市建設(shè)一座日處理1000t的垃圾焚燒廠，垃圾的化學(xué)組成(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))如下：C-25％、H-4％、O-12％、N-2％、S-3％、水分W-56％。試用Dulong經(jīng)驗公式計算垃圾的低位熱值(kJ/kg)及高位熱值(kJ/kg)。HL=81C+342.5(H-O/8)+22.5S-5.85(9H+W)（kcal/kg）HH=HL+5.85(9H+W)（kcal/kg）其中，C、H、O、S分別可燃分中質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%），W為含水率（%）（5）灼燒損失量（也稱熱灼減率）:將灰渣樣品置于800±25℃高溫下加熱3小時，稱其前后重量，并計算損失量。也稱熱灼減率。熱灼減率和灰分的關(guān)系？腐蝕性易燃性反應(yīng)性毒性

固體廢物的物理及化學(xué)特性

危險廢物的鑒別特性

危險廢物特性(Characteristic

Hazardous

Waste

)：毒性、易燃性、易爆性、反應(yīng)性、腐蝕性和感染性

10固體廢物的收運系統(tǒng)及收集方式

生活垃圾的分類收集

生活垃圾分類貯存：根據(jù)對生活垃圾回收利用或處理

工藝的要求由垃圾產(chǎn)生者，自行將垃圾分為不同種類進

行貯存，是實現(xiàn)垃圾分類收集最重要的一個環(huán)節(jié)。(1)

分二類貯存：按可燃垃圾（主要是紙類）和不可燃垃圾分開貯存。其中塑料通常作為不可燃垃圾，有時也作為可燃垃圾貯存。

(2)

分三類貯存：按塑料除外的可燃物；塑料；玻璃、陶

瓷、金屬等不燃物三類分開貯存。

11固體廢物的收運系統(tǒng)及收集方式

生活垃圾的分類收集

(3)

分四類貯存：按塑料除外可燃物；金屬類；玻璃類、

塑料、陶瓷及其他不燃物四類分開貯存。金屬類和玻璃類

作為有用物質(zhì)分別加以回收利用。

(4)

分五類：在上述四類外，再挑出含重金屬的干電池、日

光燈管、水銀溫度計等危險廢物作為第五類單獨貯存收集。

Environmental

Education2023/2/7

27生活垃圾收運系統(tǒng)分析方法

拖曳容器系統(tǒng)（Hauled

Container

Systems）

一次收集清運操作過程所需時間（T）分為四個基本用時：

（1）裝載時間（收集時間）、（2）運輸時間、（3）卸載

時間、（4）非生產(chǎn)時間。

拖曳總時間

Thcs

Thcs

=(Phcs

+

s

+

h)

式中：Thcs—拖曳容器系統(tǒng)運輸一次廢物所需總時間，h

Phcs—裝載時間，h

s—處置場停留時間（卸載時間），h

h—運輸時間，h

28運輸時間h

h

=

a

+bx式中：

h—運輸時間，h

a—經(jīng)驗速度常數(shù)，h

b—經(jīng)驗速度常數(shù)，h/km

x—平均往返行駛距離，km

xa+bxy

=往返行駛距離(x)，km最大允許速度，km/h行駛速度(y)，km/hy(km/h)

a(h)

88

0.016b(h/km)

0.0112589

0.02290

0.03440

0.0500.013750.01813

0.02524

0.0600.04189經(jīng)驗數(shù)據(jù)收集車輛的行駛速度與往返距離間的關(guān)系生活垃圾收運系統(tǒng)分析方法

拖曳容器系統(tǒng)（Hauled

Container

Systems）

29生活垃圾收運系統(tǒng)分析方法

拖曳容器系統(tǒng)（Hauled

Container

Systems）

處置場的停留時間s

為拖曳容器在處置場的停留卸車時間

裝載時間Phcs

P

hcs

=

pc

+uc

+dbc

式中：pc—裝載廢物容器所需時間，h

uc—卸空容器所需時間，h

dbc—兩個容器收集點之間的行駛時間，h

30生活垃圾收運系統(tǒng)分析方法

拖曳容器系統(tǒng)（Hauled

Container

Systems）

非生產(chǎn)時間w

–

非生產(chǎn)時間指在收集操作全過程中非生產(chǎn)性活動所花費

的時間。

–

非生產(chǎn)因子w變化范圍為0.10-0.40，常用系數(shù)為0.15

一次收運總時間T

一次收集清運操作行程所需時間（T）：

T

=(P

hcs

+

s

+

a

+bx)/(1?

w)

31式中：Nd—每天運輸次數(shù)，次/d

Vd—平均每天需收集的廢物總量，m3/d

c—

容器平均體積，m3

f—容器有效利用系數(shù)Nd

=Vd

/(cf)生活垃圾收運系統(tǒng)分析方法

拖曳容器系統(tǒng)（Hauled

Container

Systems）

每天每車能夠完成的運輸次數(shù)Nd

Nd

=[H(1?

w)?(t1

+t2)]/Thcs

式中：Nd—每天運輸次數(shù)，次/d

H—每天工作時間，h/d

t1—從始點（車庫）到第一個容器放置點所需時間，h

t2—從最后一個容器放置點到終點（車庫）所需時間，h

清運指定范圍的垃圾每天（或每周）需要的運輸次數(shù)Nd

60式中：S—運距；

an—各運輸方式的單位運費；

b2––設(shè)置固定容器所需增加的投資和管理費；

b3––設(shè)置轉(zhuǎn)運站后，增添的基建投資分期償還費和操作管理費；

Cn––運輸方式的總運輸費。

一般情況下，a1＞a2＞a3＞，b3＞b2③設(shè)置轉(zhuǎn)運站轉(zhuǎn)運：C3=a3·S+b3生活垃圾的運輸和轉(zhuǎn)運

垃圾轉(zhuǎn)運站設(shè)置的必要性

不同運輸方式的經(jīng)濟性比較：

①拖曳容器式收集運輸：

C1=a1·s

②固定容器式收集運輸：

C2=a2·S+b2

75生活垃圾的運輸和轉(zhuǎn)運

轉(zhuǎn)運站的工藝設(shè)計

轉(zhuǎn)運站的選址

①

盡可能位于垃圾收集中心或垃圾產(chǎn)量多的地方；

②

靠近公路干線及交通方便的地方；

③

居民和環(huán)境危害最少的地方；

④

進行建設(shè)和作業(yè)最經(jīng)濟的地方；

⑤

還應(yīng)考慮便于廢物回收利用及能源生產(chǎn)的可能性。2009-5-62第4章

固體廢物的物理處理技術(shù)

固體廢物的處理與處置1.

物理處理：壓實、破碎、分選、增稠、脫水2.

化學(xué)處理：氧化、還原、中和、沉淀3.

生物處理：好氧、厭氧、兼性等生物處理4.

熱處理：焚燒、熱解、濕式氧化5.

固化和穩(wěn)定化固體廢物的物理處理——壓實壓縮倍數(shù)

(n)

定義為：n

=

Vm/Vf體積減少百分比(R)用下式表示：

R(%)

=

(Vm

-

Vf)/Vm×100壓縮比(r)

定義為：r

=

Vf/Vm式中：Vm

–

壓實前廢物的體積（m3）；Vf

–

壓實后廢物的體積（m3）固體廢物的物理處理——破碎破碎達(dá)到的目的破碎可使顆粒不均勻的固體廢物變得均勻一致；固體廢物破碎后體積減少，便于運輸、儲存和填埋處置；固體廢物破碎后有利于將聯(lián)生在一起的不同組分的物料進行分離，利于提取有用成分和提高其原材料的價值。

破碎方法

常用方法（教材P164）

沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎

專用方法

低溫破碎、濕式破碎、半濕式破碎固體廢物的物理處理——分選篩分技術(shù)重力分選技術(shù)磁選技術(shù)浮選技術(shù)半濕式性破碎分選技術(shù)2009-5-629

回收率指單位時間內(nèi)某一排料口中排出的某一組分的量與進入分選機的此組分量之比

。二級分選設(shè)備X0+Y0X1+Y1（篩出X）X2+Y2

（篩出Y）排出口1排出口2X的回收率×100%

x1x1

+

x2Rx1

=Y的回收率×100%

y2y1

+

y2Ry

2

=固體廢物的分選處理技術(shù)

分選的意義及基本原理評價指標(biāo)：回收率、純度、綜合效率

2009-5-630X的純度×100%

x1x1

+

y1Px1

=Y的純度×100%

y2x2

+

y2Py2

=固體廢物的分選處理技術(shù)

分選的意義及基本原理

純度指某一組分物料在同一排出口排出物所占的分?jǐn)?shù)

。

-×100%

=-

×100%y1

x2

y2y0

x0

y0x1x0E(x,y)

=

綜合分選效率

綜合分選效率（Rieteman)：2009-5-63固化/穩(wěn)定化處理技術(shù)概述

固化技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)的定義固化技術(shù)（Solidification）

定義固化是向危險物質(zhì)中加入足夠的固化劑(包括固體物質(zhì))或者通過熱處理手段，使其生成一定結(jié)構(gòu)、一定尺寸的塊狀密實固化體的過程。

廢物固化的目的

增加強度；

減小可壓縮性；

減少廢物的滲透性。2009-5-64固化/穩(wěn)定化處理技術(shù)概述

固化技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)的定義

穩(wěn)定化技術(shù)（Stabilization）

定義

穩(wěn)定化是利用添加劑，通過將廢物或其中的危險組分

轉(zhuǎn)化為其它物理或化學(xué)形式，以消除或者減小廢物的

危險性質(zhì)的過程。

廢物穩(wěn)定化的目的

使污染物遷移到環(huán)境中的速率達(dá)到最小；

改變物質(zhì)的化學(xué)形式，減小毒性的水平。固化穩(wěn)定化基本要求①抗浸出性；②抗干濕性、抗凍融性；③耐腐蝕性、不燃性；④抗?jié)B透性（固化產(chǎn)物）；⑤足夠的機械強度（固化產(chǎn)物）。2009-5-633危險廢物固化/穩(wěn)定化技術(shù)介紹

水泥固化技術(shù)

水泥固化技術(shù)

水泥是一種無機膠結(jié)材料，經(jīng)水化反應(yīng)后可以生成堅硬

的水泥固化體，在廢物處理時最常用的是水泥固化技術(shù)。

作為固化基材的水泥種類：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸

鹽水泥、礬土水泥、沸石水泥等。

水泥固化適用范圍

以水泥為基本材料的固化技術(shù)最適用于無機類型的廢

物，尤其是含有重金屬污染物的廢物

；

有機物對于水化過程有干擾作用，減小最終產(chǎn)物的強

度，并使得穩(wěn)定化過程變得困難。2009-5-63固體廢物的生物處理技術(shù)

固體廢物生物處理的技術(shù)種類

固體廢物生物處理主要有好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類；

該技術(shù)的主要應(yīng)用包括：厭氧消化、堆肥化、纖維素水解、生物質(zhì)制氫、垃圾養(yǎng)殖蚯蚓等。

固體廢物生物處理的作用

穩(wěn)定化和消毒的作用；

廢物減量化；

回收能源和物質(zhì)。2009-5-610固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥化概念及基本原理

影響堆肥化技術(shù)發(fā)展的因素

堆肥的有效肥料成分含量較低；

堆肥屬于緩效性肥料；

堆肥化對固體廢物的減量化效果不高；

堆肥施用時的工作量大，有明顯的臭味；

垃圾堆肥中仍含有雜質(zhì)，影響其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。2009-5-643①

顆粒度

適宜的廢物粒度可以提高廢物與微生物及空氣的接觸面積，加快生物化學(xué)反應(yīng)速率，理想的堆肥粒度是25～75mm。

?

廢物顆粒太大，比表面積小，不利于微生物的生長；

?

廢物顆粒太小，不利于通風(fēng)。

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥化工藝及其影響因素堆肥化影響因素及其控制

快速高溫二次發(fā)酵堆肥工藝主要影響因素包括：通風(fēng)供氧、

堆料含水率、溫度；其他因素包括：顆粒度、有機質(zhì)含量、

碳氮比、碳磷比、pH值等。2009-5-644

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥化工藝及其影響因素②

碳氮比(C/N)

物料的最佳理論C/N比應(yīng)控制在30～35

(干重比)左

右，實際所應(yīng)用的C/N比值的范圍大約在25～50之間。

?

C/N比過低，超過微生物生長需要的多余氮就會以氨的形式逸散，并

可能污染環(huán)境；

?

C/N比過高，微生物的繁殖就會受到氮源的限制，導(dǎo)致有機物分解速

率降低和最終的分解率。

當(dāng)有機原料的碳氮比已知時，可按下式計算所需添加的

氮源物料數(shù)量：

K＝(C1＋C2)/(N1＋N2)

式中：C1、C2、N1、N2—分別為有機原料和添加物料的碳、氮質(zhì)量數(shù)。2009-5-6固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥化工藝及其影響因素③

含水率

堆肥化物料的最佳含水率范圍應(yīng)該是50～70%

?

若有機物含量＜50%，最適宜含水率45％～50%；

?

若有機物含量達(dá)到60％，最適宜含水率可達(dá)60％。

含水率過高，水會阻礙空氣流通，出現(xiàn)厭氧狀況，甚

至使?fàn)I養(yǎng)物和病原微生物隨水流出；

含水率過低，有機物分解速率降低，當(dāng)含水率低于

12%，微生物的繁殖就會停止。

調(diào)節(jié)含水率所需添加劑量與垃圾原料量的比值M：

M＝(Wm－Wc)/(Wb－Wm)式中：Wm、Wc、Wb—分別為混合原料、垃圾或調(diào)節(jié)劑之含水率2009-5-6

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥化工藝及其影響因素④通風(fēng)

通風(fēng)的主要作用：

a.

提供氧氣，以促進微生物的繁殖及分解有機物所用；

b.

通過通風(fēng)量的控制，調(diào)節(jié)最適宜溫度；c.

在維持最適宜溫度的條件下，加大通風(fēng)量可以去除水分。

2009-5-656

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥化工藝及其影響因素⑤溫度

堆肥過程保持一定溫度可保證有機物得到有效的分

解；使病原體滅活，保證堆肥化產(chǎn)品符合衛(wèi)生要求。

?

堆肥化溫度低于55℃時，微生物活性最高，有機物分解

效率也最高，最佳的溫度范圍是35～55℃，超過55℃微生

物活性開始下降；

?

大多數(shù)病原菌的滅活溫度高于50℃。因此，溫度控制在

55℃左右，并使該溫度維持盡量長的時間；

?

堆肥化的最高溫度必須達(dá)到50～55℃，并保持足夠長的

時間。2009-5-6

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)

化學(xué)方法①

碳氮比（C/N）

固相C/N值是傳統(tǒng)的最常用的堆肥腐熟評估方法之一。

堆肥的固相C/N值由初始的25～30:1或更高，當(dāng)降低至

15～20:1以下時，被認(rèn)為堆肥達(dá)到腐熟。②

氮化合物

氨態(tài)氮(NH4-N)、硝態(tài)氮(NO3-N)及亞硝態(tài)氮(NO2-N)的

濃度變化，也是堆肥腐熟評估常用的參數(shù)。在堆肥初期

NH4-N含量較高，當(dāng)堆肥結(jié)束時，NO3-N含量增加，且數(shù)量

最多，而NO2-N的含量次之。2009-5-6

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)③

陽離子交換容量（CEC）

陽離子交換容量能反映有機質(zhì)降低的程度，是堆肥的

腐殖化程度和新形成的有機質(zhì)的重要指標(biāo)。

lnCEC

=

6.02

?1.02ln(C

/

N)

一般以CEC＞60mmol時，作為評估堆肥腐熟的指標(biāo)。

④

有機化合物

在實際堆肥過程中，糖類首先消失，接著是淀粉，最后

是纖維素。一般認(rèn)為，淀粉的消失是堆肥腐熟的重要標(biāo)志。2009-5-661

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)⑤

腐殖質(zhì)

腐殖質(zhì)(HS)可分為胡敏酸(HA)、富里酸(FA)及未腐殖化

的組分(NHF)。腐殖質(zhì)(HS)可用NaOH提取。

堆肥的腐熟度可采用不同的腐殖質(zhì)參數(shù)表示：

腐殖化指數(shù)(HI)［HI＝HA/FA］；

腐殖化率(HR)［HR＝HA/(FA＋NHF)］；

胡敏酸含量百分?jǐn)?shù)(HP)［HP＝HA×100/HS］等。

HI和HP與C/N有良好的相關(guān)性。當(dāng)HI呈下降趨勢時反映腐

殖質(zhì)的形成；若HI值達(dá)到3時則堆肥已腐熟。2009-5-662單氣室測氧槍多氣室測氧槍

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)

生物活性法①

呼吸作用

在堆肥中，好氧微生物的主要生命活動形式就是在分

解有機物的同時消耗O2產(chǎn)生CO2。

耗氧速率和CO2的產(chǎn)生速率［mg(O2)/g(揮發(fā)性物質(zhì))·min

－1或mg(CO2)/g(揮發(fā)性物質(zhì))·min－1］標(biāo)志著有機物分解程

度和堆肥反應(yīng)的進行程度，可以作為腐熟度的評價標(biāo)準(zhǔn)。2009-5-663②

微生物種群及數(shù)量

在堆肥的中溫階段，嗜溫菌較活躍，產(chǎn)氨細(xì)菌的數(shù)量也迅

速增加；

當(dāng)堆肥溫度達(dá)到50～60℃時，嗜溫菌受到抑制甚至死亡，

嗜熱菌則大量繁殖，包括分解纖維素的細(xì)菌和真菌等都是中

溫菌和高溫菌；

在堆肥的高溫階段，寄生蟲和病原體被滅活，腐殖質(zhì)開始

形成，物料達(dá)到初步腐熟；在堆肥的腐熟期，所含微生物種

群以放線菌為主。③

酶學(xué)分析固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)2009-5-664①

種子發(fā)芽實驗

堆肥的腐熟水平可由植物的生長量表示。未腐熟堆肥

的植物毒性主要來自于乙酸等低分子量有機酸和大量NH3、

多酚等物質(zhì)。

植物毒性可用發(fā)芽指數(shù)（GI）進行評價，通過以十字花科植物種子進行發(fā)芽實驗，根據(jù)其發(fā)芽率和根長可得出植物的發(fā)芽指數(shù)：

GI(%)＝［（堆肥處理的種子發(fā)芽率×種子根長）

/（對照的種子發(fā)芽率×種子根長）］×100

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)堆肥腐熟度的植物毒性分析法2009-5-665b.

GI指數(shù)迅速上升階段堆肥后的26～65天，種子發(fā)芽指數(shù)GI＝30％～50%；c.

GI指數(shù)徐緩上升至穩(wěn)定階段

堆肥至超65天，GI指數(shù)可上升至90%。一般當(dāng)GI指數(shù)達(dá)到

80%～85%時，可以看成是已經(jīng)腐熟了。②

植物生長實驗a.

抑制發(fā)芽階段堆肥開始的第1～13天，種子發(fā)芽幾乎被完全抑制；

固體廢物堆肥化處理技術(shù)

堆肥產(chǎn)品腐熟度評價指標(biāo)對城市有機廢物，堆肥腐熟度根據(jù)發(fā)芽指數(shù)可分三個階段：2009-5-6

固體廢物厭氧消化處理技術(shù)

厭氧消化工藝及反應(yīng)器消化反應(yīng)器運行狀況的評價指標(biāo)

反應(yīng)完成程度

反應(yīng)完成的程度通常用反應(yīng)器中單位質(zhì)量物料的產(chǎn)氣

量與最優(yōu)實驗條件下的最大產(chǎn)氣率的比值。

一般只以垃圾中可降解成分去除的百分率來衡量反應(yīng)

完成的程度。如廚余垃圾中VS被降解率在40～75％之間

變化（甲烷產(chǎn)率170～320Nm3/tVS）

。2009-5-6

固體廢物厭氧消化處理技術(shù)

厭氧消化工藝及反應(yīng)器

反應(yīng)器穩(wěn)定性

反應(yīng)器穩(wěn)定性可以用進料率，即最大有機負(fù)荷率OLRmax

（kgVS/

m3reactor·d

）來度量，它體現(xiàn)了單位反應(yīng)器容積

日處理能力的最大值，也即表征了反應(yīng)器對有機負(fù)荷的最

大承受能力。

反應(yīng)速率

反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)單位反應(yīng)器體積產(chǎn)甲烷的體積數(shù)（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）來表示（Nm3CH4/m3reactor·d）。?

垃圾組分對反應(yīng)速率的影響不大，該指標(biāo)比甲烷產(chǎn)率或VS降解百分率更有實際意義。有機物種類產(chǎn)氣量(L/kg-分解物)氣體組成(%)3熱值(kcal/Nm)碳水化合物80050(CH)+50(CO)424,250脂肪1,20070(CH)+30(CO)425,950蛋白質(zhì)70067(CH)+33(CO)425,6502009-5-61、有機組分和產(chǎn)氣量2、有機物含量與去除率

沼氣產(chǎn)生量與有機物去除率成正比，而在合適的溫度和有機物負(fù)荷的條件下，有機物去除率又與廢物的有機物含量成正比。固體廢物厭氧消化處理技術(shù)

固體廢物厭氧消化影響因素2009-5-63、溫度

溫度是影響厭氧消化效果的重要因素，比較理想的溫度范圍是30～39℃

(中溫)和50～55℃(高溫)

。高溫發(fā)酵的時間一般為中溫發(fā)酵的一半。4、pH值和堿度系統(tǒng)pH值應(yīng)控制在

6.5～7.5之間，最佳范圍是7.0～7.2。堿度控制在2500-5000mgCaCO3/l，可獲得較好的緩沖能力。固體廢物厭氧消化處理技術(shù)

固體廢物厭氧消化影響因素5、營養(yǎng)物質(zhì)

最佳碳氮比應(yīng)控制為25～30

，當(dāng)碳氮比大于35時，產(chǎn)氣量會明顯下降。2009-5-61026、抑制物厭氧消化過程中揮發(fā)性脂肪酸和氫氣的積累，主要是由于產(chǎn)甲烷菌的生長受到了抑制。7、攪拌和接種攪拌可以增加物料與微生物的接觸機會，使系統(tǒng)內(nèi)物料和溫度均勻分布，還可以使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體迅速排出。固體廢物厭氧消化處理技術(shù)

固體廢物厭氧消化影響因素固體廢物熱處理技術(shù)的優(yōu)點減容和減量效果好；消毒徹底；回收資源和能量；減輕或消除后續(xù)處置過程對環(huán)境的影響。固體廢物熱處理技術(shù)概述固體廢物熱處理技術(shù)的特點固體廢物熱處理技術(shù)存在的問題投資和運行費用高

；操作運行復(fù)雜;二次污染與公眾反應(yīng)。焚燒效果的評價指標(biāo)

一般固體廢物

一般固體廢物焚燒處理的主要目的是燃燒其中的可燃物質(zhì)，減少廢物體積

；

焚燒處理效果的評價指標(biāo)，主要為焚燒效率(Combustion

Efficiency，簡寫為CE)。×100%

CO2CO2

+COCE

=式中：CO及CO2為煙道氣中所含的濃度值。固體廢物焚燒原理及熱工計算

固體廢物焚燒效果評價DRE(%)

=Win

-Wout

Win×100式中：Win—進料中某POHC重量(kg/kg·hr)；

Wout—出料中某POHC重量(kg/kg·hr)

。

對于危險廢物的焚燒處理，一般要求POHCs的DRE達(dá)到99.99%以上，二惡英和呋喃類的DRE達(dá)到99.9999％。

固體廢物焚燒原理及熱工計算

固體廢物焚燒效果評價

危險廢物

危險廢物焚燒處理的主要目的是破壞和去除其中的有害

組分(POHC)

焚燒處理效果的評價指標(biāo)：有害物質(zhì)破壞去除率(Destruction

and

Removal

Efficiency，簡寫為DRE)假設(shè)在一內(nèi)徑為4.0cm的管式焚燒爐中，于溫度225℃分解純某有機物，進入爐中的流量為15.0L/s，225℃的速率常數(shù)為62.6/s。求當(dāng)該有機物的分解率達(dá)到99.95%時，焚燒爐的長度應(yīng)為多少？（假設(shè)燃燒為一級反應(yīng)ln（C0/C）＝kt，且流體為平推流）

dC/dt=-kC燃燒效果的影響因素①

物料尺寸(Size)

物料尺寸越小，所需加熱和燃燒時間就越短。一般來說，

固體物質(zhì)的燃燒時間與物料粒度的1～2次方成正比。

②

停留時間(Time)

停留時間是指廢物（尤指焚燒尾氣）在燃燒室與空氣接觸

的時間。為保證物料充分燃燒，需在爐內(nèi)停留一定時間，

包括加熱物料及氧化反應(yīng)時間。

③湍流程度(Turbulence)

湍流程度也稱攪動，是指物料與空氣及氣化產(chǎn)物與空氣之

間的混合情況，湍流程度越大，混合越充分，空氣的利用

率越高，燃燒越有效。固體廢物焚燒原理及熱工計算

固體廢物焚燒效果評價④

焚燒溫度(Temperature)⑤

過剩空氣(Excess

air)焚燒溫度越高，廢物燃燒所需的停留時間就越短，焚燒效率也越高。但是，如果溫度過高，會對爐體材料產(chǎn)生影響，還可能發(fā)生爐排結(jié)焦等問題。

空氣量與溫度是兩個相互矛盾的影響因素，在實際操作過

程中，應(yīng)根據(jù)廢物特性、處理要求等加以適當(dāng)調(diào)整。一般

情況下，過剩空氣量應(yīng)控制在理論空氣量的1.7～2.5倍。

在焚燒爐的操作運行過程中，溫度、停留時間、攪動和過剩空氣量是四個最重要的影響因素，通常稱為“3T1E原則”。固體廢物焚燒原理及熱工計算固體廢物焚燒效果評價1.

機械爐床焚燒爐2.

旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐3.

流化床焚燒爐4.

模組式固定床焚燒爐第7章

固體廢物的熱處理技術(shù)三、固體廢物焚燒系統(tǒng)及焚燒爐型垃圾焚燒過程二惡英類的生成機理爐內(nèi)形成燃燒過程中由含氯前驅(qū)物(氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等

)生成二惡英類

；

燃燒狀態(tài)不好，廢物熱分解產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锃h(huán)化后與廢氣中氯化物合成二惡英類、氯苯、氯酚等。爐外低溫再合成當(dāng)因燃燒不充分而在煙氣中產(chǎn)生過多的未燃燼物質(zhì)，并遇適量的觸媒物質(zhì)（主要為重金屬，特別是銅等）及250～400℃的溫度環(huán)境（300

℃時最顯著）

，則在高溫燃燒中已經(jīng)分解的二惡英將會重新生成。廢物成分生活垃圾中本身含有微量的二惡英類

；固體廢物焚燒污染控制技術(shù)二惡英及呋喃控制技術(shù)（1）控制來源—控制氯和重金屬含量高的物質(zhì)

通過廢物分類收集，加強資源回收，避免含PCDDs/PCDFs物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì)（如PVC塑料等）進入垃圾中。

（2）采用控制“3T1E”的方法來抑制二惡英的產(chǎn)生。“3T1E”是指：

①溫度（Temperature），維持焚燒爐內(nèi)的溫度在800℃以上（最好達(dá)到900℃以上）可以將二惡英完全分解；

②時間（Time），保證煙氣的高溫停留時間在2秒以上；

③渦流（Turbulence），采用優(yōu)化爐型和二次噴入空氣等方法，充分混合和攪拌煙氣使其充分完全燃燒；

④過剩空氣（ExcessAir），提供足夠的助燃空氣可減少二惡英的產(chǎn)生。

（3）減少爐內(nèi)形成—控制溫度和停留時間

避免煙氣急冷至200℃，在煙氣處理過程中盡量縮短250~400℃溫度域的停留時間，可以減少二惡英的合成。（4）除塵去除—布袋除塵器前噴入活性炭對于已經(jīng)產(chǎn)生的二惡英，可以通過噴入活性炭粉末、甚至觸酶分解器進行分解以及設(shè)置活性炭塔吸收等方式從煙氣中去除二惡英。

垃圾焚燒過程二惡英類的控制技術(shù)固體廢物焚燒污染控制技術(shù)二惡英及呋喃控制技術(shù)按填埋場地水文氣象條件干式填埋、濕式填埋、干濕式混合填埋按填埋場地形特征山谷型填埋、平地型填埋、廢礦坑填埋、灘涂型填埋土地填埋的不同方式按填埋場的狀態(tài)厭氧型填埋、好氧型填埋、準(zhǔn)好氧型填埋和保管型填埋

按固體廢物性質(zhì)及其污染防治法規(guī)惰性填埋、衛(wèi)生填埋、安全填埋填埋場及防滲結(jié)構(gòu)類型土地填埋處置方式填埋場作業(yè)流程填埋場及防滲結(jié)構(gòu)類型

填埋場覆蓋系統(tǒng)填埋場覆蓋系統(tǒng)日覆蓋階段覆蓋（中間覆蓋）終場覆蓋生態(tài)恢復(fù)

有機質(zhì)不少于5％的土壤滲透性較強的砂巖物質(zhì)K>10-2m/s

200mm壓實粘土，上覆

1.5mmHDPE膜土壤，堅硬

垃

垃

圾

圾

體

，建筑垃圾500300200300植被層營養(yǎng)層

排水層阻隔層基礎(chǔ)層某垃圾填埋場終場覆蓋系統(tǒng)填埋場對環(huán)境的主要影響地下水及地表水的污染大氣污染、公眾健康和安全對周圍景觀的不利影響對周圍地質(zhì)環(huán)境的影響機械噪聲昆蟲、嚙齒動物、鳥類和其它動物塑料袋、紙張以及塵土飛揚填埋場及防滲結(jié)構(gòu)類型填埋場的環(huán)境影響填埋場及防滲結(jié)構(gòu)類型填埋場防滲系統(tǒng)填埋場防滲技術(shù)類型

防滲工程的作用是將填埋場內(nèi)外隔絕，防止?jié)B濾液進入地下水，阻止場外地表水、地下水進入垃圾填埋體以減少滲濾液產(chǎn)生量，同時也有利于填埋氣體的收集和利用。防滲方式分為天然防滲和人工防滲，人工防滲又分為垂直防滲和水平防滲；無論是天然的還是人工的，其水平、垂直兩個方向的滲透率均必須小于

1.0×10-7cm/s（CJJ17）。

單復(fù)合襯層防滲結(jié)構(gòu)雙復(fù)合襯層防滲結(jié)構(gòu)我國衛(wèi)生填埋場標(biāo)準(zhǔn)人工防滲結(jié)構(gòu)（GB18598）填埋場及防滲結(jié)構(gòu)類型填埋場防滲系統(tǒng)填埋場及防滲結(jié)構(gòu)類型

填埋場防滲系統(tǒng)

我國安全填埋場標(biāo)準(zhǔn)防滲結(jié)構(gòu)（GB18598）廢物填埋層

排水層集排水管道天然材料襯層

基礎(chǔ)層

廢物填埋層

排水層

集排水管道

人工合成襯層