固体废弃物处理与处置总复习.doc

07055119 刘程
Final Review
总复习

1、.你认为可分别采取哪些措施达到固体废物的无害化、减量化和资源化？
答：（1）无害化：指已产生无法或暂时尚不能综合利用的固体废弃物，经过物理化学生物的方法对环境无害或低危害的安全处置。垃圾清洁焚烧、卫生填埋、垃圾高温堆肥、有害有毒物质的热处理和解毒处理、密闭式垃圾收集运输。
（2）减量化：通过技术手段减少固体废弃物的产生量和排放量。①从源头开始治理，采取“绿色技术”和“清洁生产工艺”，减少固体废弃物的产生量。②采用焚烧等处理技术，减少固体废弃物的排放量。
（3）资源化：采取管理的和工艺的措施从固体废弃物中回收有用的物质和能源，创造经济技术价值的广泛技术方法。①可回收物品的资源化回收利用技术②垃圾焚烧热能利用

Review of Module 1
2、Definition of solid waste（固体废弃物的定义）
答：Solid Wastes comprise all the wastes arising from human and animal activities that are normally solid and that are as useless or unwanted是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
农业、工业、矿业、城市

.3、Impact (pollute, bread)（固体废弃物的危害）
答：①环境污染（水、大气、美观）②breed pathogens人体健康（大气、水对人健康影响）

4、Solid waste management (6 function elements)（固体废弃物管理的6个组成因素）
答：①waste generation.废弃物的产生
②waste handling & Separation, storage, and processing at the sources废物在源头的处理与分离，存储和处置
③collection (transport)收集
④separation and processing and transformation of Solid waste分离处理和固体废物转化
⑤transfer and transport转移和运输
⑥disposal处置

5、ISWM (Hierarchy: reduction, recycling, treatment, disposal)（固体废弃物全过程管理的等级顺序）
答：①reduction减量：从源头控制，最有用的，增加物体使用时间
②recycling回收：物理方法，省钱省力，无污染，再利用及处置的准备
③treatment处理：生化方法，无害化，但有污染
④disposal处置：最后手段

6、Consumption habits（消费习惯对固体废弃物量的影响）

7、In your opinion, Is the hierarchy of Integrated Solid Waste Management important? Why?
8、Sources and Types of Solid Waste and Sources of MSW（固体废弃物的来源与类型及城市固体废弃物的来源与类型)
答：固体废弃物：城市固体废弃物、工业固体废弃物、农业固体废弃物
城市固体废弃物：Residential, Commercial, Institutional, Construction & Demolition, Municipal service, Treatment plant & incinerator居住垃圾，商业垃圾，公共机构垃圾，建筑拆迁垃圾，市政维护垃圾，垃圾处理厂及焚化炉

9、Physical property：Specific Weight, Moisture Content, Particle Size and Distribution, Field Capacity, Permeability (hydraulic conductivity) of Compacted MSW
（物理性质：比重（密度）：所有，含水量： ，粒径及粒径分布：破碎，田间持水量：填埋，压实废物的渗透率（导水率）： ）适用范围

10、Chemical property：Proximate Analysis, Fusing point of ash, Ultimate Analysis, Energy Content, Essential Nutrients（近似分析、灰分熔点、元素分析、含热量（热值））
答：①热值是否适宜焚烧 ②BOD好氧堆肥适用性 ③选择适宜处理工艺

11、.Biological property（生物性质）

12、Physical, Chemical and Biological Transformations（物理、化学和生物处理方法）
答：物理：Component separation分选、Densification压实、Mechanical size reduction破碎
化学：Combustion焚烧、Pyrolysis裂解、Gasification气化
生物：Aerobic composting有氧堆肥、Anaerobic digestion 厌氧消解

Review of Module 2
1、 Importance of waste quantity (废物量的重要性）
答：便于制定法律、便于选择设备

2、Wastes Quantities（废物产生量——一些统计数字）

3、Measures and Method Used to Assess Quantities（测量和衡量废物产生量的方法）
Load-count analysis（负荷计算分析）
Weight-volume analysis（重量-体积分析）
Material Balance analysis（物料平衡分析）

4、Factor that effect generation rates（影响废物产生率的因素）
Source reduction and recycling activities（源头减少及回收利用活动）
减少非必须过度包装、使用耐用的物品、用可再次利用的代替一次性的、减少资源消耗、回收利用
Public attitude and legislation（公众的态度和立法）
Geographic and physical factors（地理和物理因素）

5、Waste handling and separation at the source（废物在源头的处理和分离）
答：Grinding of food, separation, compaction, composting
研磨食物、分选、压实、堆肥
6、Collection service（收集方式）
答：①Curb路边 ②alley小巷 ③backyard carry后院
Much collection is done at night and very early morning to avoid the traffic.

7、Types of Collection Systems（收集系统的类型）优缺点？
① HCS (conventional/exchange mode)（拖拽容器系统（传统模式/交换模式））
the container is carried to and from the disposal area 容器从处置区域来或送往处置区
② SCS（固定容器系统）
the container is emptied into a truck and the truck travels to and from the disposal area.
容器是倒入一辆卡车和卡车往来和处置领域。

8、Analysis of collection systems（收集系统的分析）
..Schematic diagram(流程图）

..Term: pickup, haul, at-site, off-route（术语：拾取、运输、在处置场、非工作时间）
1)、pick up time 拾取时间(Phcs/scs)
①传统拖拽系统：放下空桶后到下一个垃圾站时间 放垃圾桶时间（空桶）装上慢的垃圾桶的时间
②交换拖拽系统：装上满的垃圾桶的时间 放下空垃圾桶时间
③固定容器系统：停在垃圾站的时间，以第一个垃圾站到将车装满的最后一个垃圾站
2）、haul time 运输时间(h)
①拖拽系统：从垃圾站到处置场再回到垃圾站的时间（不包括在垃圾场的时间）
②固定容器系统：从带着空桶一直到达最后一个垃圾站并回到处置场的时间
3)、at-site time 在处置场时间(s)：在处置场内所消耗的时间，也包括等待时间
4）、off-route time 非生产时间(W)
①必须时间：午餐、交通阻塞、机械维修
②非必需时间：过长午餐、聊天、咖啡

..Formula and computation（公式和计算）
1）拖拽容器系统
Equations Thcs= (Phcs+ s + h)
Thcs= 拖拽容器系统单程时间, h/trip s = 处置场内时间, h/trip
Phcs= 拖拽系统单程拾取时间, h/trip h = 单程运输时间, h/trip
2）固定容器系统
Equations Tscs= (Pscs+ s + a + bx)
􀂾Tscs=固定容器系统单程时间, h/trip
􀂾Pscs=清空单个垃圾桶的时间, h/trip
􀂾s =处置场内时间, h/trip
􀂾a= 经验拖拽常数, h/trip
􀂾b= 经验拖拽常数, mi/trip
􀂾x= 平均单程拖拽距离, mi/trip

.Collection Routes（收集路线）
9、general steps in layout of collection routes（设计收集路线需要考虑的一般步骤）
答：Step 1: preparation of location maps showing pertinent data and information concerning the waste generation sources including location, collection frequency, number of containers
..Step 2: data analysis and, as required, preparation of information summary tables
..Step 3 preliminary layout of routes
..Step 4 evaluation of the preliminary routes and development of balanced routes by successive trials.
第1步：分析报告显示的数据的位置的地图数据和相关资料，有关废物的产生来源包括地点，收集..频率，数量容器第2步：和按要求，表编制的资料摘要..第3步的初步布局路线.. 4步路线评价初步路线和均衡发展的连续试验。

10、Vacuum Type Refuse Collecting and Transporting System （真空垃圾收集和运输系统）
答：楼道垃圾道—储存在楼下—存储的垃圾装，利用真空吸力，将一车垃圾收集网络，通过地下管道和装载站。特点？

11、Need for Transfer Operations（在什么情况下需要垃圾转运站）
答：一般情况：
①Remote disposal sites >10 mi 垃圾处理位置大于10英里
②Small capacity collection vehicle <20 yd3收集车容量小于20码
③Low density residential areas人口密度小
④Widespread use of medium sized commercial containers用于中型商业垃圾收集
好处：大车代替小车，减少垃圾车数量和路上的耗时；减少往返填埋场轮胎耗损及维护费用；再回收利用或垃圾打捆，增加在装运占投资但减少填埋场投资；易于利用综合处理站。

12、Types of Transfer Stations（垃圾转运站类型）
.Direct-Load Transfer System（直接装载型）
..Storage-Load Transfer System（贮存装载型）
..Combined Direct-Load and Discharge Load Transfer Stations（混合型）

13、Transport Means and Methods（垃圾运输的方式方法）
答：①Motor Vehicle Transport公路运输
②Rail Transport铁路运输
③Water Transport水路运输
④Pneumatic, Hydraulic etc气动，液压等
14、Transfer Station Design Requirement（转运站设计要求）自学？？

Review of Module 3

1、Unit Operations for Separation and Processing分离与预处理单元操作（目的？）
答：①Size Reduction破碎（shredder: hammer mill脆性材料、shear shredder韧性材料、glass crusher、wood grinder）
（机械物理破碎、减小垃圾尺寸、获得统一的终产物，减小贮存体积和运输过程）
②Separation分选
a) Screen筛分(混合垃圾按不同尺寸分、去除过大或过小的材料)振动筛、旋转筛、滚筒筛
b)Mechanical Separation机械分选
Magnetic Separation磁选(含铁物质及易拉罐、magnetic principle )
Froth flotation 泡沫浮选（玻璃）
Electrostatic Separation电选（静电分选:高压静电分离绝缘的玻璃塑料纸张等）
Electromagnetic Eddy Current Separation电磁分选（法拉第定律）
c)Density Separation密度分选
.. Air classification风选（将纸塑料等质轻密度小的垃圾从干燥混合垃圾中分离出）
d)Densification（Compaction）压实（增加垃圾密度便于储存和运输）baler、can crusher

2、Principles and Equipments (Devices) of Unit Operations such as:各操作单元的原理与设备，例如
–Size Reduction(shredder-hammer mill, shear shredder)破碎（破碎机——锤式破碎机，剪切式破碎机）
–Screen (Vibrating, Rotary, Disc Screens)筛分（振动筛、滚筒筛、圆盘筛）
–Densification (Baler, can crusher)压实（捆扎机，罐压碎机）

.3、Development and Implementation of MRF’s.资源（材料，物料）回收中心的运作
答：①功能：源分离垃圾的进一步处理、可回用垃圾的分选、提高回收废品的质量
②考虑条件：流程图（垃圾特性、材料规格、现有设备）布局和设计（废物运送、材料交付率、负荷率、物质流和处理模式、设备选型的性能标准）设备、环境控制、美观。

4、Typical MRF Flow diagrams for source-separated wastes and commingled wastes
–来源分离收集和混合收集的垃圾的典型资源回收流程图

Review of Module 4

1、Combustion（焚烧）: 目的减少物质体积质量、回收转化物质能量
1）、General (advantages, disadvantages)（焚烧的优点与缺点）
答： 优点：降低体积和质量、高速、空气排放可控制、燃烧残余灰为惰性、占地小、通过能量回用可收回陈本
缺点：投资费用高、技术人员要熟悉技术、有不可燃物质、有些材料需要补充燃料、大气污染、液体污染。
factors influence on combustion(3T)（影响焚烧的3T因素）
答：temperature温度 turbulence混合度 time停留时间

2）. Description of Combustion Process（焚烧过程的描述）
答：卸载到蓄水池、起重机将垃圾放入写槽中以进入熔炉、垃圾在炉排中燃烧、气体和小颗粒进入燃烧室燃烧、热能回收、大气污染控制、清洁气体排放到烟囱、粉煤灰和未燃烧的物质淬火（水和残留物质必须妥善保存）
填料、进料、焚烧、热量回收进行发电、空气污染物排放控制、废气排放、滤尘及集尘

3）. Combustion systems（焚烧系统）
..Mass-Fired combustion systems （质量焚烧系统/机械炉排焚烧系统）混合垃圾
..RDF-Fired combustion systems（垃圾衍生燃料焚烧系统）垃圾衍生物
..Fluidized bed incinerator （流化床式焚烧系统）任何垃圾
..Rotary kiln incinerator（回转窑式焚烧系统）任何垃圾尤其是高分子垃圾（如橡胶塑料）
2、Pyrolysis（热解）
1）、Definition: endothermic, oxygen-free（定义：吸热、无氧）

2）、Products: gas stream, tar/oil, char（产物：气体，焦油/油，木炭）

3、Gasification（汽化）
..Definition: partial combustion , under substoichiometric（定义：部分燃烧，缺氧）

4、Environmental Control Systems（环境控制系统）
..Particulates（颗粒物）静电除尘、布袋除尘
..NOx（氮氧化物）选择性催化还原脱氮法（SCR）、选择性非催化还原脱氮法（SNCR）
..Acid gases（酸性气体）湿式洗涤、干式洗涤
..Dioxins Furans（二噁英、呋喃）3T原则（温度890-1070℃、时间大于2秒、混合度、减少CO产生）

5、Energy Recovery Systems（能量回收系统）
答：收回成本，减少空气污染控制资金成本。水和蒸汽产生可用来供暖和发电

6、Compare the three thermal conversion technologies in chemical transformation
（比较三种热技术）

Review of Module 5

1、Compost（堆肥）
在一定控制条件下，垃圾红的有机物被微生物降解为有机肥料（腐殖质）

2、 Principle of Compost（堆肥的原理）
答：

3、Classification（分类）
答：按需氧量分为（Classification based on O2 use）
1） 好氧堆肥aerobic：高温条件下进行，产生臭味，降解快 (decomposition)
2） 厌氧堆肥anaerobic：低温条件下进行，产生有臭味的中间产物，降解慢，设备简单

4、Parameters in the control of aerobic composting（控制好氧堆肥的条件）
答：含水率：50-70%、碳氮比：20-30、温度：50-60℃（大于65有机物分解，大于50病原体才分解）、粒度：25-75mm（小以增大比较面积，大以避免厌氧条件）、pH：7-7.5、好氧条件（通风量）、有机物含量：20-80%。

5、Composting Techniques（堆肥技术/方法）
..Windrows（野积式堆肥）常用、时间长、温度低、卫生条件差。
..Aerated Static Pile（静堆式堆肥）
..In-Vessel（筒仓式堆肥）

7、Anaerobic Digestion（厌氧消解）

8、Biology Process（生物过程）：水解阶段、产酸阶段、产甲烷阶段
..Principle of Digestion（厌氧消解的原理）
.Low-solid anaerobic digestion（低固体厌氧消解）固体含量4-8%
.High-solid anaerobic digestion（高固体厌氧消解）固体含量大于22%

9、Comparison of aerobic composting and anaerobic digestion（比较好氧堆肥和厌氧消解）

Review of Module 6

1、 Solid wastes for disposal（什么样的废弃物需要处置）
答：不可回收、MRF处理后残留的、物质和能量转化后剩余的。

2、 Definition of Terms（一些术语的定义）
1） landfill
2） 卫生填埋（solitary landfill）对公众健康和环境影响最小的城市固废处理设计
3） 安全填埋（secure landfill）对有毒的固废的处置
4） 单元（cell）一天填一个单元
5） 日覆土（daily cover）每日填埋的废料上覆盖的土层，防止垃圾被吹走，阻止蚊蝇，控制雨水渗透
6） 开层（lift）填埋过一个或多个单元后，盖上覆土后，在覆土上继续填埋的为一个开层
7） 平台（bench）填埋高度大于50-70ft 是需要设计平台以保持填埋废物层的稳定，并可设排水管和气体收集管
8） 最终覆土层（final cover layer）在所有填埋后在表面上铺的土层
9） 填埋衬里（landfill liners）常有粘土和土工膜组成 防止渗滤液和气体的扩散
10） 渗滤液（leachate）：填埋场下部产生的液体 包括溶解和悬浮固体、水 一般来自排水降水和地表水渗透
11） 填埋气体（landfill gas）填埋场中产生的混合气体 包括甲烷 二氧化碳等
12） 环境监测系统（environmental monitoring）通过对填埋场中的液体气体样品进行检测 以确定填埋物所处阶段
13） 封场（landfill closure）当填埋完成后，将填埋场封闭以保证安全
14） 封场后监控（post closure care）封场后针对填埋进行头期监控，以维持其反应安全
图：

3、Concerns with the Land filling of Sold Waste（废物填埋带来的一些问题）
答：产生臭气，填埋产生的气体导致温室效应，渗滤液污染地下水及地表水，滋生致病菌，影响健康

4、Landfill methods（填埋方法）适用情况？
..Excavated Cell/Trench Method（壕沟法）大量覆盖料，地下水远离地表
..Area Method（地面法）地下水位较高，不宜挖掘时
.. Canyon/depression method（峡谷法）Used in areas where depressions (natural or artificial) exist, (canyons, valleys, ravines, hole, quarry)凹凸不平 洼地

5、Site Consideration（选址考虑）
答：运输距离：离垃圾产生点近，远离政治中心
可用的土地面积：25年
交通便利，地点位置：方便出入，靠近高速公路和国道
覆土材料：
气候状况：对排水和渗滤液控制、少风少雨
地表水：越少越好
水文地理条件：保护地下水免受渗滤液污染，保护当地建筑免受甲烷沼气影响
周围环境：居民区、自然保护区
最终的潜在用途：封场后可建设公园等

.Landfill Gases（填埋气体）
6、Composition and Generation of Gases（气体的组分和产生）
答：由 CH4 CO2 N2 O2 硫氧化物等组成。CH4上升，CO2下降使地下水pH下降，硬度升高。
7、Anaerobic digestion process in landfill(填埋场厌氧消解过程）
..Phase I -Initial Adjustment (初始阶段）好氧阶段主要产生N2 O2
..Phase II –Transition（过渡阶段）进入厌氧阶段，渗滤液PH下降
..Phase III –Acid（酸化阶段）
..hydrolysis （水解阶段）高分子化合物变为可代谢的简单分子化合物
..acidogenesis（产酸阶段）微生物作用 产生乙酸等化合物
..Phase IV -Methane Fermentation（产甲烷阶段）严格厌氧菌将酸化阶段物质分解成甲烷
..Phase V –Maturation（熟化阶段）微生物死亡

8、.Movement of Landfill Gas（填埋气的迁移）
答：1）途径包括扩散和迁移，从高处向低处集中，填埋场内压大于大气压
2）沼气甲烷上升扩散到大气，二氧化碳下降，最后扩散并溶于地下水使其PH下降硬度增加

9、Control of Landfill Gases（填埋气体的控制）
答：1）Passive Control（被动控制）由气体产生的气压是气体运动，并进行截取收集
..Vents（排气管法）
..Trenches(interceptor to collect)（壕沟（截取收集）法
..Trenches/walls (barrier to redirect)（壕沟/墙（阻挡改向）法）
2）Active control（主动控制）用真空泵收集气体，可采用收集井，收集沟的方法进行收集

10、Management of Landfill Gas（填埋气的管理）
答：焚烧、能源回收系统HD 气体吹起轮机发电

.Leachate（渗滤液）
11、Composition of Leachate（渗滤液的组分）
答：Function of the time
BOD/COD ratio，
0.5 initially -readily biodegradable 易降解
<0.1in mature landfills-not readily biodegradable不易降解

12、Water Balance（填埋场中的水平衡）
答：进入的水：降水、垃圾含水、粘土的覆土的含水
出去的水：反映消耗的水、渗滤液、蒸发耗水

13、Control of Leachate（渗滤液的控制）
1）Liner Systems（衬里系统）土工布、土工网、土工膜、粘土（单层或多层）
图

2） Collection System（收集系统）斜面管道，底部管道

14、Management Options（渗滤液处理方法）
..Leachate Recycling，Evaporating，Treatment（渗滤液的循环、蒸发和处理）
..Discharge to wastewater treatment plant（排入城市污水处理厂）
..Integrated leachate management systems（渗滤液的综合处理系统）

15、Surface Water Management（地表水的管理）
答：Drainage facilities 设置排水系统、Storm water storage basins设置滞洪坝 、Intermediate cover铺中间覆土 、Final cover最终覆土

16、Settlement of Landfills（填埋场的沉降）
答：最初5年最易沉降。①高度增加 压力增加易沉降②反应中放出气体、液体出现空隙易沉降③填埋密度较大易沉降④采用1.5~1.3：1坡度的边坡可减少沉降

17、Environmental Quality Monitoring（环境监测系统）
..VadoseZone Monitoring（渗流区监测）
..Ground water Monitoring（地下水监测）
..Air Quality Monitoring（大气质量监测）

18、Preliminary Design of Landfills（填埋场的前期设计内容）
答：填埋方式设计、估计填埋容量、水文地质条件、渗滤液管理、美观、填埋设备。

19、Closure and Postclosurecare（填埋封场与封场后的管理）
答：封场： 覆土及景色设计 填埋气体控制 渗滤液的收集及处理 环境监测
封场后： 例行检查 内部结构维护 环境监测

20、computation
Estimation of required landfill area.
•Estimate the required landfill area for a community with a population of 31,000. Assume that the following conditions apply:
1.solid waste generation=6.4kg/capita.d
pacted specific weight of solid wastes in landfill=800kg/m3
3. The ratio of the volume
cover:waste=1:4
4. Average depth of compacted solid wastes=20m
5. This landfill area will serve 15 years
答：人口31000 人均垃圾6.4kg/人/天 密度800kg/m3 深20m
S=31000*6.4*365*15/800/20/(4/5)=