《固体废物处理处置与资源化》论文

2024-04-12

《固体废物处理处置与资源化》论文(通用8篇)

篇1:《固体废物处理处置与资源化》论文

废物回收与利用

陈宇星

矿山固体废弃物的处理与再利用

陈宇星

(化学生物与材料学院)

摘 要:我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固体废弃物。通过浅析我国矿山固体废弃物的现状,以及矿山固体废弃物的危害,我们了解了矿山固体废弃物的处理与再利用所具有重要的意义,并提出了有效治理矿山废物和资源再利用的有效方法。

关键词:矿山固体废弃物,现状,资源储量,危害,处理,再利用

一、我国矿山固体废弃物的现状

我国是世界采矿大国,现有各类矿山企业约15.3万个,其中国有矿山7650个,集体企业6.9万个,私营及个体企业5.8万个,余为其他经济类型企业,开采矿产143种。伴随各类矿产资源的开发利用,产出了大量的固体废弃物。这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累,也是矿产资源利用不合理的结果,其主要的四种物质来源为:尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰,尤以废石为多。我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大,且逐年增多,一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。可以预见的是,随着矿石开采量的上升和品位的下降,每年矿山固废物的排放量还将不断增加。

二、矿山固体废弃物的资源储量

从充分利用自然资源的观点来看,“废弃物”只是一个相对的概念。矿山固体废弃物虽然是选矿、提取了有用矿物之后的产物,但不应把它看成是废弃物,其中往往含有许多有用的元素和矿物,是宝贵的二次资源。所谓的固体废弃物,其实是放错了地方的可以利用的资源,一旦开发出来,形成规模化和产业化,经济价值不可估量。我国矿产种类齐全,资源蕴藏丰富,在已探明矿产储量中,共伴生矿床比重为80%左右,具有很高的综合利用价值。我国固体矿产资源的特点,决定了我国矿山固废物数量偏多、可综合利用的资源类型偏多,而且随着矿山的开发,固废物在逐年递增。我国26.14*108t的铁矿尾矿,平均含铁量为11%,铁矿尾矿中的铁金属含量达2.86*108t。我国金矿尾矿约3*108t,按尾矿平均品位0.25g/t计算,尾矿中含有黄金75t;每年排放尾矿约1500*104t,相当于损失黄金3.7t。随着选冶技术的进步,一些“无用的”低品位矿石和废石能够提供相当数量的资源。云锡公司积存尾矿1.3*108t,平均含锡0.15%,含金属锡达20*104t以上。江西省德兴铜矿,若以0.25%的边界品位计算,其8.9*108t的低品位矿石的铜金属量达到95.15*104t。甘肃白银厂铜矿,其露天采场2.5*108t含铜废石的含铜量达52*104t。我国伴生矿产数量偏多,固废物和尾矿中伴生的有用元素数量多、含量高。上述德兴和白银厂这两座矿山的固废物中除了含150*104t铜外,还含有黄金60-90t、白银3800-5000t,相当于一座特大型铜金矿。

三、矿固体废弃物的危害

随着矿产资源的开采,大量固体废弃物的堆存,不仅造成了资源的浪费,而且也对矿山生态环境和人类生存带来极大的危害。如压占大量土地,破坏森林,破坏地貌、植被和自然景观,导致水土流失,生态环境发生变化,同时潜伏着泥石流、山体崩塌、滑坡、跨坝等地质灾害。废石和尾矿的乱排乱放容易导致淤塞河道,污染水体,对环境造成危害。尾矿或废石中的硫、砷以及重金属铅、锌、汞等,还有尾矿中夹杂的化学药剂,酸、碱、氰化物对地表水、地下水及周边环境造成污染。尾矿、废石在干旱或大风天气下造成的扬尘,以及某些成分,如氰化物、有机物的自然风化或煤矸石的自燃,会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,污染大气环境。

四、矿山固体废弃物的处理

3.1堆置处理堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循:①保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质;②保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷;③防止风蚀;④保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。尾矿堆存要求更特殊,尾矿坝基础材料要有足够的强度,还应具有良好的不透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法:①尾矿半干堆垛;②粗细残渣的共处置。

把固体废物堆放在堆放场后,可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土,种植植物或对其表层进行化学处理,以使固体废物堆稳定,减少二次污染。

3.2复垦处理复垦处理一般步骤如下:

表土采掘→表土储存→回填整平→铺垫表土→复垦种植

↑ 固体废弃物

现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。

3.3填埋处理填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂与水泥混合,作井下胶填充物也是一种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安全填埋法,要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。3.4综合利用,矿山固废物综合治理的最关键问题是综合利用,如果能得以经济有效地综合利用,其数量就会减少,通过最终处置,其危害就能消除。只有将矿山固废物合理、综合利用了,做到“资源化、无害化、减量化”,环境保护和经济效益才能真正的同时走上正轨。在将来的一段时间内,我国经济发展对矿产资源的需求将呈现快速增长的势头。在这种形势下“,开源”和“节流”将是我国今后固体矿产资源开发的主题,而合理利用、综合利用既是“开源”,也是 “节流”,可以延长矿山的服务年龄,提高企业的经济效益。因此,开展资源综合利用是我国一项重大的技术经济政策,也是国民经济和社会发展的一项长远的战略方针。

五、矿固体废弃物的再利用

对于矿山固废物问题来说,科技创新是解决问题的重要的内在动力。提高我国现有的采选矿技术,减少采剥比,提高采矿效率,采用先进、合理的矿山资源综合利用技术,减少固废物的产生,从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“二次资源”加以利用,实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用,则是矿山废物产生后处理的最佳途径。

4.1从废物中进一步回收有价元素主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿精矿;从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等;从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴生元素。主要方法有重-磁-浮法、溶剂萃取法、电极回收法、电解气浮法等。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展,微生物浸出法已成为处理固体废物的又一重要方法[3]。

4.2制作建材①硅酸盐尾矿砖瓦、水泥:大多数矿山有大量含硅含铝的原料,具有制作硅酸盐建材的基本条件。②玻璃原料或配料:富含石英的石英脉型金矿、钨矿,富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿,花岗岩型矿等矿山尾矿都可制作玻璃原料或配料。③铸石:铸石是一种新型工业材料,在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁矿等组合都可考虑用作铸石原料。④建筑微晶玻璃:微晶玻璃是由基础玻璃经控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料,又称玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品,用作建筑隔

六、结语

我国矿山固体废弃物问题日趋严峻,在矿业大省和矿山集中地区更是如此。大量固体废弃物的产生既是我国固体矿产资源特点决定的,也是我国千百年矿业开发的历史积累,更是矿产资源利用不合理的结果,值得从高新技术、政策法规、利益分配、市场导向以及环境保护等多方面共同努力来解决。矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源,虽说矿山废弃物是放错了地方的资源,但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大,不是一矿一地能够解决的问题,亟须国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同攻关和开发。解决矿山废弃物问题需要采矿、选矿等科学技术的提高,国家的优惠尽管人们对矿山固体废弃物的防治已做了不少工作,但是还远未解决矿山固体废弃物的处理的问题,必须加强矿山环境管理,加强防范措施,同时还要大力采用国内外先进技术对已产生的固体废物进行治理,最终实现固体废物的无害化、减量化和资源的再利用。

参考文献:

[1]张策.煤矿固体废物治理与利用[M].北京:北京煤炭工业出版社,2008:12-15.[2]鲍负.浅议当前我国尾矿综合利用工作的难点及重点[J].金属矿山,2008(8):48-49.[3]郭敏.我国大宗尾矿废石资源化对策研究[J].中国矿业,2009(4):36-37.[4] 李福来,胡克,冯军,张洪岩,等.我国矿山固体废弃物现状与对策分析[J]生态环境与旅游开发,第22卷

[5]邵广全.粉煤灰综合利用分选工艺研究[J]有色金属,2000(2):41-45

篇2:《固体废物处理处置与资源化》论文

简要分析了皮革废弃物的.特点,在综合国内外对皮革废弃物常用处理技术的基础上,提出几点建议.

作 者:丁绍兰 秦宁 DING Shao-Lan QIN Ning  作者单位:陕西科技大学资源与环境学院,陕西,西安,710021 刊 名:西部皮革 英文刊名:WEST LEATHER 年,卷(期): 31(11) 分类号:X794 关键词:制革污泥   制革废弃物   资源化处理  

篇3:皮革固体废弃物资源化处理与处置

中国的皮革和皮革制品产量已分别占世界总量的10%和11%,中国已成为世界皮革重要生产国。每消耗1 t的原料皮可产生300 kg以上的固体废弃物,主要包括废皮屑和制革污泥,而每1000 t制革综合废水产生含水率80%的制革污泥5 t[1]。

1.1 中国制革行业概况

我国制革工业经过近10年的快速发展,已经成为世界制革工业大国,产量占世界总量的1/5,年均出口创汇达100多亿美元,居于我国轻工行业首位[2]。但是,皮革工业的迅速发展,也造成了严重的环境污染、资源浪费和生态破坏。我国是皮革市场的重要部分,中国的皮革和皮革制品产量已分别占世界的10%和11%,成为世界皮革的重要生产国,消费每1 t的原料皮可产生300多kg的固体废物,主要包括废皮屑和制革污泥。

1.1.1 制革行业主要特征

主要有以下方面:(1)中国制革以猪皮为主,皮革产量占世界总产量的62%,居世界第一;(2)90%都属于中小企业;(3)70%的制革废水没有得到处理;(4)制革行业对技术含量高,附加值高[3]。

1.1.2 制革行业的废物

制革过程主要包括腌制,浸灰鞣质及整饰。而大多数废物是在湿加工的过程中产生的,制革中产生的主要固体废物是废皮屑和制革污泥。国内制革污泥大都未经处理,随意堆放,对环境造成了严重污染。

1.2 世界制革行业概况

目前世界原料皮和成品革生产状况是:亚洲地区皮革生产量占世界总生产量的53%,原料皮生产量占世界总生产量的40%;以意大利、西班牙、法国和葡萄牙为代表的欧洲地区皮革生产量占世界总生产量的27%,原料皮生产量占世界总生产量的18%;北美和中美地区皮革生产量占世界总生产量的10%,原料皮生产量占世界总生产量的17%;南美洲地区皮革生产量占世界总生产量的8%,原料皮生产量占世界总生产量的13%。

2 制革污泥的处理

目前中国皮革行业每年产生60~80万t的固体废弃物,国内对制革污泥的最终处置方法有填埋、焚烧、干化、制砖和堆肥等[4,5,6]。其中86%的企业采用自然堆放,8%采用简单堆制后农用,另有6%的企业采用焚烧或制作建材等方式。一般来说,各地区对于污泥处置方式的选择是根据本地区的地理环境、经济水平、技术措施、交通运输等因素而确定的,而且会随着公众认识的提高和兴趣的改变而发生变化。所以眼下寻找一条有效、可行、经济的方法来处理制革污泥是非常必要的。

众所周知制革污泥铬含量很大,据调查,我国制革厂污泥中铬含量为10~40 g/kg。制革污泥中铬主要来自于铬鞣废液(含Cr2O3约2 g/L),高浓度铬导致污泥成为危险的工业固体废弃物,从而很难大范围应用。对于已存在的含铬污泥,应该采用现行各种方法固定。生物脱毒方法将重金属脱出或固定化,使污泥在堆置和填埋中不致将铬及其它重金属通过渗滤液淋失。如德国污泥处理厂利用不含铬(少铬)污泥制造生物堆肥,但仅限于用在花园、森林地面,很少用于真正的农业[7]。

2.1 制革污泥中重金属无害化处理技术

2.1.1 稳定化/固定化方法

它是将含有高浓度重金属的污泥固定为惰性固体基质,使重金属迁移性降低。经过此技术处理后最终形成结构密实的整块固体,其浸出液中重金属浓度可以大大降低,利于最终处置。

2.1.2 制革污泥的堆肥技术

制革污泥含有大量植物所需的营养成分和有机成分,将其应用于农业是比较理想的最终处置方法[8]。如制革污泥含有大量的P、K、C、Mg、S、Na、Fe、Cr等元素,其中N、P、K均为农作物的良肥;少量的Na对农作物增产有益;Ca有助于脂肪的腐化,因为制革污泥脂肪含量平均在7%左右;制革污泥中的硫也是有用成分,它对农作物的产量和质量起着有益的作用,特别是对提高农作物的蛋白质有着显著作用。从后处理角度看,好氧处理是一种稳定化方法,我国在污泥堆肥化的机理和工艺方面进行了大量的研究并取得了重要进展。

2.1.3 填埋

填埋是一种简单易行的方法。但此法既没开发出污泥中可利用的物质,又没对污泥进行处理,是一种消极的方法。我国目前大部分污泥在填埋前,没有进行无害化处理,污泥中所含的有毒元素,并没有被固定或除去。

2.1.4 农业利用的可行性

相比一般城市污泥,制革污泥含有更多营养成分,它可以供给植物养分,还有增产效用。20世纪70年代欧洲国家就制革污泥用于农业进行了大量实验研究。多年实验表明,用制革污泥和普通农家肥一样可使植物产量明显增加,并且与农用肥使用效果基本一致。Clapp、Scherer和Silverira等[9,10,11]将制革污泥进行堆肥,得到的有机肥可以增加土壤的孔隙空间,改善土壤的理化性质。

Barajas-Aceves M等[12]研究了将制革污泥用作肥料施加在墨西哥中部半干旱高原严重腐蚀的土地上,以补充N、C和P肥的流失。

2.1.5 焚烧

制革污泥采用焚烧的方法,可彻底消除其中大量有害的有机物和病原体,如细菌、病毒、寄生虫卵[8]。制革污泥焚烧后的灰分可回收铬进行再利用,其余的灰分可用作肥料。但对不同成份的污泥应严格控制其焚烧条件;焚烧所得灰分中所含有的六价铬必须回收;焚烧废气中含有SO2、NOX、铬尘、HCl等有害物质,必须进行净化;焚烧产生的热能应转化成制革厂的能源,以降低焚烧费用。

2.1.6 混凝固化

制革污泥的危险性主要在于铬的化学价态的可变性,如果将其掺入水泥、砂石中浇筑混凝土,或者制成墙体材料,使污泥中的铬得到固化,则不会造成环境污染。浙江卡森实业有限公司试验表明:制革污泥的污染在于其化学组分的可变性,若采取一定的方法使其组分固定,则不会造成污染。将含铬污泥与硅、锌、镁等化合物混合,在一定的高温条件下一起焙烧,可制成彩色玻璃、墙砖、地砖、路基等,既可以除去有机物,又可以固定有害金属离子[13]。

2.2 制革污泥的资源化利用技术

2.2.1 农业利用技术

制动物饲料。制革污泥中含有大量有价值的物质,粗蛋白占28.7%~40.9%,灰分占26.4%~46.0%,纤维素占26.6%~44.0%,脂肪酸占0~3.7%。其中70%的粗蛋白以氨基酸形式存在。污泥蛋白中含有几乎所有家畜饲料所需的氨基酸,且各种氨基酸之间相对平衡,因此可以作为饲料蛋白加以利用[14]。

制革污泥消化制取沼气。厌氧消化是利用厌氧微生物的分解作用使污泥中的有机物分解并趋于稳定,厌氧消化一般是在密闭的消化槽内30℃下贮停30 d左右。主要是通过厌氧细菌的作用使有机物分解最终生成以甲烷为主的沼气[15]。

2.2.2 建材利用

制砖。台湾一个研究小组发现,制革污泥可压制成普通建筑用的“生态砖”。这种污泥生态砖是在黏土砖中混入10%制革污泥,并在900℃条件下烧制,可达到最佳效果。即使是污泥占30%,这种加工过程仍可实现。这种方法不仅处理了污泥同时在烧制过程将有毒重金属都封闭了,也杀死了所有有害细菌,而且这种砖完全没有异味。

制水泥。水泥生产中利用的废弃物主要是高炉水渣、粉煤灰副产品和石膏炉渣、烟尘等。近年来,日本研究出利用制革污水处理产生的脱水污泥为原料制造水泥。这种类型水泥的燃料耗用量和排放量较低,因而以这种制革污泥为原料生产的水泥叫做“生态水泥”[16]由于水泥对铬含量要求可降低,所以这种处理方法可以节省人力物力,除铬的费用较少。

2.2.3 其它应用

污泥发电。美国Hyder公司提出了一种将污泥(已经机械脱水过)首先进行热干燥,然后再在沸腾炉中燃烧产生推动蒸汽机发电的综合系统。和焚烧系统相比,全年处理9.5万t干污泥可节省资金60%[17]。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料的污泥处置方法,目前引起了人们的重视。该合成燃料可用于工业和生活锅炉,燃烧稳定,热工测试和环保测试良好,是污泥有效利用的一种理想途径。

污泥热处理制取燃油。近年来国内外发展了污泥的热处理技术。这一方法是将污泥在热环境下进行分解,从而制得一些有用物质,如可燃性气体,油等。污泥低温热解是利用污泥有机质在加热条件下的部分热裂解过程,产生污泥衍生燃料的技术。经此过程,污泥转化为燃烧特性优越的油、炭和可燃气。该过程所需的能量由产生的燃料燃烧提供,剩余能量以原料油的形式回收。此技术是一个能量自给有余的过程,并可有效地控制重金属的排放,有可观的应用前景。

污泥改性制取吸附剂。由于污泥含碳量较高,所以在一定的高温下,以污泥为原料,通过化学法改性活化处理可制得含炭吸附剂。含炭吸附剂处理有机废水,COD去除率可达80%左右。是一种性能良好的有机废水处理吸附凝聚剂。已有研究人员成功的利用污泥制备用于回收水的吸附剂,并已申请专利,其特征在于利用表面溢油吸附。污泥在300~350℃炭化温度下,采用炭化活化合二为一工艺制造的吸附剂具有亲油疏水性,悬浮率为100%,大孔去除率可达99.6%,1 g吸附剂可吸收14.2 g原油(美国ASTM标准),这种由污泥制备的吸附剂属于回收水表面溢油最好的一种[18]。

含铬制革污泥的安全处置是一个世界性的难题。我们必须遵循“减量化、无害化、资源化”的原则,根据当地或企业现有的实际条件,借鉴先进技术,系统规划,谨慎实施。尽管目前尚难以做到至善至美,但为了制革企业的可持续发展,制革企业及科研部门必须努力探索。

从理论上讲,上述方法对制革污泥利用有很好的效果,并在实践上也有一定程度的应用,但我国制革工业的增长在相当程度上是以环境的污染为代价。为了使我国皮革工业更健康地发展,同时保护好环境,需要花大力气做好制革污染的防治工作。在制革工艺上采取清洁生产工艺,选择适当的原材料和工艺措施,从源头上减少污染物的产生,对制革废水采取分段处理,尽量避免使用有毒有害的化学品,并充分利用分流处理技术,对鞣革废水实行铬的回收循环利用,减少流入污泥中的铬,从而为制革污泥的无害化、资源化处理创造条件。

3 废皮屑及毛的资源化利用技术

3.1 碎皮屑制取雷米帮A

雷米帮A是一种阴离子型洗涤剂,毛皮生产中常用它做浸水助剂,具有润湿、渗透和洗涤的作用,在毛纺、丝绸、合成纤维及印染工业等纺织部门常用作洗涤剂、乳化剂、扩散剂,也可用作金属清洗剂和皮肤清洁剂,其结构中的多肽部分化学结构与蛋白质相似,对皮肤刺激性低,可形成良好的保护胶体,因此也适用于头发用品或用于护肤香脂中。用它洗涤丝、毛等蛋白质类纤维织品,有洗后柔软、富有光泽和弹性的优点。

3.2 生产饲料胶原蛋白粉

废旧皮生产饲料胶原蛋白质的工艺如下:

废旧皮原料准备-胶原蛋白的提取(原料加热水解,排料)-过滤-中和-浓缩-配料-干燥与粉碎。

在美国,牛皮灰皮碎料已经成为胶原的主要来源,Cot等人[19]基于三价铬被双氧水氧化为六价铬的原理,从含铬废弃物中脱去铬,分离出胶原蛋白。

我国在这方面研究还不够深入,而且饲料、食品安全问题已经引起社会广泛的关注,因此我国的制革废弃物的资源化利用技术任重道远。

3.3 制革废弃物中毛的利用

工业上将毛发酸性水解,从角蛋白水解出多种氨基酸,再从水解液中用各种方法将胱氨酸与其它氨基酸分离,提取纯的胱氨酸。L-胱氨酸应用在医学、饲料、化妆品等方面,是一种昂贵的生化药品,国内外需求很大。同时它有促进毛发生长和防止皮肤老化等作用,对许多病也有助疗作用[10]。

3.4 废革生产明胶

通过碱和酶处理将废革中的蛋白成分与铬分离,提取色泽浅淡、纯度较高的明胶产品。明胶可作为无害高效生物肥料、动物饲料、氨基酸等精细化学品的原料。

3.5 制革边角料的其它应用

利用制革边角料加工制作成鞋底、合成革基布等产品,显著提高制革资源利用率,有效净化制革区域的生活、生产环境,丰富市场供应,有利于制革工业实现可持续发展[20]。

国内也有利用下脚料制造胶原肠衣的介绍,寇柏权曾研究用灰皮屑为原料经过一系列反应制造胶原肠衣[19]。由于制革过程中产生的许多废弃物如毛发、边角料等都带有鲜艳色泽,所以可以巧妙利用这些色泽明亮的固体废弃物,将它制作成一些工艺品。相信皮革制品独特精美的纹理会给人一种时尚气息和一种自然美的感受。此外还可将制品过程中产生的边角料制成办公用品的装饰,一次性用品等等。

4 结束语

篇4:《固体废物处理处置与资源化》论文

关键词:固体废物处理与处置;课程工艺设计;教学体系

1.引言

《固体废物处理与处置》是环境工程专业的9门核心课之一,由此确立该课程在环境工程专业本科人才培养中的重要地位[1, 2]。该课程具有典型的实践操作性和实用性特点,对环境工程本科理论与实践的结合能力培养至关重要,已有众多高校学者对该课程的教学内容和方式进行了研究。刘珊等[3]探索了将双语教学引入理论课堂的方式,提出了若干固体废物专业课双语教学实践的具体教学方法。肖相政等[4]也对如何优化教学内容提出了探索与创新思路。黄红丽等[5]尝试将12课时的实验教学内容和方式进行改革,在有限课时中丰富教学内容和强化教学效果。

而课程设计作为理论课程最重要的实践能力训练方式之一,相关研究较少。本论文结合武汉理工大学环境工程专业本科教学中“固体废物处理工艺设计”课程设计教学进行实践和改革研究,对课程设计的教学内容和考核要点进行优化,以提高学生将理论知识运用于实践的能力。

2.“固体废物的处理与处置”工艺设计主题的比选

根据目前国内大部分高校固体废物处理与处置课程的教学核心内容,主要有收集运输、预处理、物化处理、生物处理、热处理、资源化利用、填埋处置等章节,其中热处理(焚烧、热解)因为涉及专业较多,如热能工程、电气工程、自动控制、机械工程等,不适宜作为环境工程专业课程设计的主题。较为适宜作为课程设计主题的有收集运输、好氧堆肥和卫生填埋三项。

(1)收集运输

理论课程中收集运输的主要对象为城市生活垃圾,设计到工艺设计的内容有容器设置数量、集装时间、行程时间、每周工作时间和收集次数等,收集运输的相关计算基于服务区的基础数据(如人口、人均日产量、区域特征等),进而根据区域道路和收集点分布特点确定清运路径[6, 7]。收集运输工艺设计主要基于理论课程知识,知识背景要求相对单一,对CAD制图等技能要求较低。

(2)好氧堆肥

好氧堆肥主要适用于可降解生物质含量较高的固体废物,如农林废弃物、餐厨废弃物等。生活垃圾因成分复杂、产品合格率无法保证等原因,越来越少采用堆肥工艺作为处理方式。但随着我国日益紧缺的土地资源带来的环保设施选址难问题,好氧堆肥成为生活垃圾预处理的有效方式之一[8, 9]。好氧堆肥作为小规模试验或实验室研究主题较多,而实际大型工程应用仍较少,不具有普遍性。

(3)卫生填埋

卫生填埋仍为我国大部分地区生活垃圾处置的主要方式,其具有经济性、操作简便等特点。卫生填埋涉及生物处理、污水处理、CAD制图、流体力学等知识技能[10],所需知识背景均为环境工程专业必修课程,具备作为课程设计主题的优势。此外,卫生填埋在我国工业固体废物、危险废物等方面也应用广泛,熟练掌握卫生填埋的工艺设计对环境工程专业学生今后的实践能力和就业优势的提高均有帮助。

综上所述,卫生填埋最适宜作为《固体废物处理与处置》的课程工艺设计主题,我校已将卫生填埋作为课程设计主题实施了三年,教学实践效果良好。

3.“固体废物的处理与处置”工艺设计教学体系

课程工艺设计以卫生填埋场的工艺设计为主线,要求学生在16课时(1周)内,完成卫生填埋场的总体设计和规模计算、防渗系统的布置、封场系统与堆体整形、渗沥液收集与导排系统、渗沥液处理规模与工艺设计等。

3.1基础资料

课程设计的基础资料主要包括城市概况、气象资料、地形地质资料等,详见表1。

3.2设计要求

要求学生基于已有资料按照完成一套卫生填埋场的主要工艺设计文件,填埋场的主要功能设施的设计计算要在设计说明书或图纸中得到体现,具体要求见表2。

3.3考核要求

(1)考核方式:

平日考勤、设计报告,加上抽查提问,对成绩进行综合评定。重点了解学生对所学知识的掌握、理解和综合运用能力。

(2)评分办法:

课程设计结束后,学生应提交教学大纲和设计任务书所规定完成的相关材料,由指导教师按评分标准进行批阅,并综合课程设计过程中学生各方面的表现,评定学生的成绩。

四、结语

《固体废物处理与处置》课堂工艺设计教学方法的探索与改进在学生专业课学习发挥了重要作用。据近两年毕业生反馈情况,改革后课程设计内容和要求对学生理论知识的巩固和运用作用明显,充当了学生在CAD软件熟练运用与环境工程实际工程项目中的重要媒介,让学生的固体废物处理工艺学习中针对性的学习了实际工程设计技巧。为新形势下我校环境工程专业工程复合型人才的培养奠定了重要基础。相信随着今后教学改革的不断深入,《固体废物处理与处置》课程工艺设计教学会更加充实和完善。

参考文献

[1]赵先,江娟,张芳,张璐,基于应用型人才培养的“城市固体废物处理”课程教学改革与创新,科教导刊,9(2015)103-104.

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篇5:《固体废物处理处置与资源化》论文

郎溪华远年处理21万吨固体废物 无害化资源化处置项目开工典礼隆重举行 7月18日上午,郎溪华远年处理21万吨固体废物无害化资源化处置项目开工典礼在涛城隆重举行,政协主席赵平,县委常委、副县长汪满,政协办、发改委、环保局、国税局、地税局及涛城镇主要负责人等参加开工典礼仪式。

郎溪华远年处理21万吨固体废物无害化资源化处置项目已经省环保厅评审批复,2014被列入郎溪县重点建设项目之一,项目总占地100亩,总建筑面积约7万平方米,总投资2.8亿元,建设内容包括冶炼车间、固废仓库、覆铜板边料及废旧线路板处置车间、环保房等。

此项目的开工建设标志着涛城镇“夏季攻势”进入新一轮的高潮和为“双百”活动开局打下良好的基础,为建设工业强镇和打造县城东部“卫星镇”增添一处新亮点。

篇6:《固体废物处理处置与资源化》论文

固体废物是指在社会的生产、生活、流通、消费等一系列活动中产生的一般不在具有使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质。

有害固体废物泛指除了放射性废物以外,具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。

2.无害化

16、减量化

17、资源化的概念18 固体废物“无害化”处理的基本任务是将固体废物通过工程处理,达到不损害人体健康,不污染周围的自然环境(包括原生环境与次生环境)。

固体废物“减量化”处理的基本任务是通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。

固体废物“资源化”处理的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。

3.固体废物处理14-

15、处置方法15-16和污染控制途径12-13 固体废物处理方法:①、物理处理:通过浓缩或者相变化改变固体废物的结构,使之便于运输。储存处理。包括压实、破碎、分选、增稠,吸附,萃取

②、化学处理:采用化学方法破坏固废中的有害成分从而达到无害化,或转变为更容易处理的形态。包括氧化还原、中和、化学沉淀等

③、生物处理:利用微生物分解固废中的可降解有机物,从而达到无害化或综合利用。包括厌氧处理。好氧处理和兼性厌氧处理

④、热处理:通过高温破坏和改变固废的组成和结构同时达到减容无害化的目的。包括焚烧,热解,烧结等

⑤、固化处理:采用固化剂将废物固定或包覆起来降低其对环境危害

固体废物处置方法:①、海洋处置

海洋处置方法包括深海投弃和海上焚烧。

②、陆地处置

陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土

地填埋和深井灌注几种。

污染控制途径:①、改革生产工艺:采用无废或少废技术;采用精料;提高产品质量和使用年限

②、发展物质循环利用工艺,使一种产品的废物成为另一种产品的原料,实现废物排放的最少化

③、进行综合利用:对有些固废中的一些未起变化的原料或副产品和有价值的物质进行回收利用

④、进行无害化处理与处置 :通过焚烧、热解、氧化还原等方式,改变废物中有害物质的性质,使之无害化或有害物质含量达到国家标准。4.容器收集垃圾和袋装垃圾收集方式的优缺点 P29,讲了容器收集的方法和特点,讲了袋装的优点

袋装的优点其也是容器收集的缺点,至于袋装的缺点自己总结去吧 袋装垃圾收集方式的优点:(1)可以减少垃圾箱附近的臭气和蚊蝇的孳生(2)在清除和运输过程中不致有垃圾飞扬和撒漏(3)装卸方便,减少了装卸时间 缺点(1)由于采用袋装化,增加了包装袋的消耗量,增加了收集成本(2)包装袋在自然界难以降解,加重了白色污染 容器收集垃圾的优点:(1)收集的形式多种多样,满足不同的需求(2)成本低廉,推广容易 缺点:(1)装卸不方便,增加了收集工人的工作量(2)由于容器位置分散,垃圾收集工作量大(3)如果不及时运走,在夏天温度高时会孳生蚊蝇,并产生恶臭(4)如果密封不好,易造成垃圾逸出和飞扬

5.压实的概念41

压实亦称压缩,即是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度,增大容重和减小体积,便于装卸、运输、贮存和填埋。

6.破碎的概念47,破碎比的概念50 利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程称为破碎。

破碎比在破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表示废物颗粒在破碎过程中减小的倍数。7.固体废物的机械强度的概念47 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。通常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。

8.比较低温破碎与常温破碎的区别

P64-65一共就几行字而已,常温破碎没什么特别的,因此区别也就低温破碎的特点 9.分选的概念70

固体废物分选简称废物分选,是废物处理的一种方法(单元操作),目的是将其中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。

固体废物分选是根据物质的粒度、密度、磁性、点性、光电性、摩擦性、弹性以及表面湿润性的不同而进行分选的。可分为筛分,重力分选,磁力、电力、光电、摩擦及弹性分选以及浮选

10.筛分效率的概念71,影响筛分效率的因素72-74有哪些

筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比,用百分数表示。

影响筛分效率的因素有:

⑴固体废物的性质,包括物料的粒度状态,含水量和含泥量及颗粒形状

固体废物的粒度组成对筛分效率影响较大,粒度小的颗粒越多,筛分效率越高,反之则越低;固体废物的含水率和含泥量对筛分效率有一定的影响;废物颗粒的形状对筛分效率也有影响,一般球形、立方形、多边形颗粒相对而言,筛分效率较高,而颗粒呈扁平状或长方块,用方形或圆形筛孔的筛子筛分,其筛分效率越低。

⑵、筛分设备性能的影响

筛子运动方式对筛分效率有较大影响;筛子的宽度主要影响筛子的处理能力,而筛子的长度影响筛分效率。筛网类型及筛网的有效面积、筛子运动方式(振动筛效率最高,固定筛效率最低)以及筛面倾角对筛分效率也有影响。

⑶、筛分操作条件的影响

在筛分操作过程中注意连续均匀给料,使废物沿整个筛面宽度铺成一薄层,可以提高筛子的处理能力和筛分效率;及时清理和维修筛面也是保证筛分效率的重要条件。

11.浮选原理103与浮选药剂的分类103

原理:

浮选是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通入空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃。

在浮选过程中,固体废物各组分对气泡粘附的选择性,是由固体颗粒、水、气泡组成的三相界面间的物理化学特性所决定的。其中比较重要的是物质表面的润湿性。

固体废物中有些物质表面的疏水性较强,容易粘附在气泡上,而另一些物质表面亲水,不易粘附在气泡上。物质表面的亲水、疏水性能,可以通过浮选药剂的作用而加强。因此,在浮选工艺中正确选择、使用浮选药剂是调整物质可浮性的主要外因条件。

分类:根据药剂在浮选过程中的作用不同,可分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。捕收剂:能够选择性的吸附在欲选的物质颗粒表面上使其疏水性增强,提高可浮性并牢固的粘附在气泡上而上浮。

起泡剂:是一种便面活性物质,主要作用在水气界面上,使其界面张力降低,促使形成小气泡,防止气泡兼并,增大分选界面提高气泡与颗粒的粘附与上浮过程中的稳定性

调整剂:主要是调整其它试剂(主要是捕获剂)与物质颗粒之间的相互作用。还可以调整浆料的性质,提高浮选过程中的选择性。可分为活化剂、抑制剂、介质的调整剂和分散与混凝剂

12.污泥中水分的存在形式120、污泥调理及常用调理方法126 按水分在污泥中的存在形式可分为间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水四种。

间隙水:存在污泥颗粒之间的水,约占污泥水分的70%左右,用浓缩法去除

毛细管结合水:在污泥颗粒间形成一些毛细管,其中充满水分形成。约占污泥水分的20%左右,可采用高速离心脱水、负压或正压过滤机脱水

表面吸附水:吸附在污泥颗粒表面的水约占污泥水分的7%左右。通过加热脱除 内部水:在污泥颗粒内部或者微生物细胞体内的水,约占污泥水分的3%左右。可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热、冷冻法去除

污泥调理是污泥浓缩或机械脱水前的预处理,其目的是改善污泥浓缩和脱水的性能,提高机械脱水设备的处理能力。

污泥调理的方法主要有化学调理、淘洗加热加压调理、冷冻融化调理等。

化学调理:在污泥中加入适量的混凝剂、助凝剂等化学试剂是污泥颗粒絮凝,改善污泥脱水性能

淘洗:是将污泥与3—4倍污泥量的水混合而进行沉降分离。目的是降低污泥中的碱度和黏度,以节省混凝剂的用量,提高浓缩效果,缩短浓缩时间。,仅适用于消化污泥 加热加压调理:进行加热加压调理,可使部分有机物分解,亲水性胶体物质水解,颗粒结构改变,从而改善污泥的浓缩与脱水性质

冷冻融化调理:将污泥交替进行冷冻和融化,通过改变污泥物理结构,使污泥易于浓缩脱水

13.污泥处置有哪些方法,各有什么作用

由于某些因素无法采用污泥利用或产品回收的方法,就不得不考虑污泥的处置方法。

填埋:

污泥单独填埋或与城市垃圾一起填埋是一种可以考虑的方法。但在填埋前应经过稳定化处理。选择填埋场地时应注意该处的地质、水文条件和土壤条件,不至使地下水受到污染,且应和土地利用规划相结合。

焚烧:

污泥焚烧不仅可使有机固体量和污泥体积大幅度地减小,而且还可达到灭菌目的。

海洋投弃:

某些国家采用海洋投弃法,至于应用什么投放形式好,对环境影响如何要结合具体情况进行确定。

14.固化的概念140,怎样评定废物的固化效果140

废物固化是用物理-化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性材料中,使其稳定化的一种过程。

衡量固化处理效果的两项主要指标是固化体的浸出率和增容比。

浸出率是指固化体浸于水中或其它溶液中时,其中有害物质的浸出速度。因为固化体中的有害物质对环境和水源的污染,主要是由于有害物质溶于水所造成的。所以,浸出率是评价无害化程度的指标。

增容比是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。由于固化过程需添加固体剂,固化后体积增加。所以,增容比是评价减量化程度的指标。

15.水泥固化原理142

水泥是一种无机胶结剂,经水化反应后可形成坚硬的水泥块,能将砂、石等添加料牢固地凝结在一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。

对有害污泥进行固化时,水泥与污泥中的水分发生水化反应生成凝胶,将有害污泥微粒分别包容,并逐步硬化形成水泥固化体。可以认为这种固化体的结构主要是水泥的水化反应产物3CaO·SiO3水化结晶体内包进了污泥微粒,使得污泥中有的有害物质被封闭在固化体内,达到稳定化、无害化的目的。

实践证明,采用水泥固化处理各种含有重金属的污泥十分有效。在固化过程中,由于水泥具有较高的pH值,使得污泥中的重金属离子在碱性条件下,生成难溶于水的氢氧化物或碳酸盐等。某些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中,从而可以有效地防止重金属的浸出。

16.比较各种固化方法的特点,并说明它们的应用范围 ⑴、水泥固化

①设备和工艺过程简单,无需特殊的设备,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;

②对含水率较低的废物可直接固化,无需前处理; ③在常温下可操作;

④水泥固化体的浸出率较高,增容比较高,对有些废物需进行预处理和投加添加剂,增加了处理成本;水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出

⑤处理技术已相当成熟,广泛用于处理含重金属的危险废物,对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。⑵、石灰固化

①由于粉煤灰、水泥窑灰等本身就是废料,以废制废,处理成本更低 ②波索来反应不同于水泥的水合作用,固化体结构强度不如水泥

③除有水泥固化的缺点外,易受酸性水溶液的侵蚀,需对固化体表面进行涂覆 ④主要用于处理油类污泥和重金属,污泥、氯化物、废酸等。⑶、塑料固化

①固化体致密度高,重金属浸出率小,有一定抗辐射能力 ②增容比和固化体密度较小,便于贮运

③塑料固化体耐老化性能较差,增加环境风险 ④处理费用较高

⑤固化过程会释放出有害烟雾,易产生二次污染

⑥主要用于处理重金属废物;低水平有机放射性废物;稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物。⑷、沥青固化

①沥青的热塑性使得固化体致密度高,空隙率降低,重金属浸出率小,为1×10-6g/(cm2·d)。

②固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1:1~2:1,固化体的增容小。③无需养护,处理后就能固化。

④由于沥青的导热性不好,加热蒸发伴夹带现象,易产生二次污染。

⑤沥青不具备水泥的水化作用和吸水性,所以需预先对废物进行浓缩脱水处理,使得其工艺流程和装置较为得杂。

⑥固化操作需在高温下完成,不宜处理在高温下易分解的有机溶剂及强氧化性废物。⑦一般用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分,以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。⑸、熔融固化

①固化体重金属浸出率很小,为1×10-7g/(cm2·d)②废物本身减容大,且固化体增容比较小 ③固化体热和化学稳定性高,抗辐射能力强

④高温中易伴发重金属等的挥发,需严格控制气态污染物 ⑤能耗高,处理费用高

⑥主要用于处理高放射性或剧毒废物。⑹、自胶结固化

①自胶结固化是利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。

②不需要加入大量添加剂,废物也不需要完全脱水,工艺简单,固化体化学性质稳定,具有抗渗透性高,抗微生物降解和污染物浸出速率低的特点,结构强度高。

③该技术最大特点是以废治废,节省资源。但其应用的前提是废物中含有具备胶结特性的物质,因此适用范围较狭窄。只适用于含硫酸钙、亚硫酸钙泥渣或泥浆的处理

17.固体废物热值的概念,粗热值与净热值的区别157 固体废物的热值是指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量,以kJ/kg表示。高位(粗)热值:化合物在一定温度下反应到达最终产物并返回起始温度的焓的变化,此时水为液态,可用氧弹量热计进行测量。

低位(净)热值:与高位热值的意义相同,只是水是气态,为焚烧实际过程中利用的热值。

18.简述固体废物焚烧的产物163-164

⑴、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体

⑵、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在,也可能有它们的氢化物生成 ⑶、固体废物中的有机硫和有机磷,在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷

⑷、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮,也有少量的氮氧化物生成。

⑸、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢,若体系中氢的量不足,可能出现四氟化碳或二氟氧碳。

⑹、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。若氢量不足,则有游离的氯气产生。⑺、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气和元素碘

⑻、根据焚烧元素的种类和焚烧温度,金属在焚烧后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。

⑼、若燃烧控制不良可能产生有毒气体,包括二噁英、多环 芳烃、多氯联苯和醛类等。19.试讨论提高燃烧温度的重要性及与NOx产物的关系

废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化,分解直至被破坏所需达到的温度。它一般比废物的着火温度高得多。一般提高焚烧温度有利于废物中的有机毒物的分解和破坏,并可抑制黑烟的产生。

高温焚烧是防治有毒有机化合物的最好方法,大多数有机物在800-1100被燃烧,如 PCDD/PCDF(二噁英)约在925 ℃以上开始被破坏。

废物粒子在0.01~0.51微米之间,温度在900~1000℃以上可避免产生黑烟。

含氯化合物的焚烧,温度在800~850℃以上时,氯气可以转化为氯化氢,以水洗涤法回收利用;低于800℃会生成氯气,难以去除。

将燃烧温度提高到1000摄氏度左右,能使焚烧过程中产生恶臭的物质直接燃烧,防止恶臭的产生。

在高温下氮气与氧气反应生成NOx,为防止NOx的高温生成,燃烧温度控制在1500 ℃以下。

在室温条件下几乎没有NO和NO2产生,在800K左右时候,两者的生成量仍无不足道,当>1500K时,有可观量的NOx生成

20.热解和气化有何区别

热解(Pyrolysis)和气化(Gasification)有很多相似之处,实际上还是有区别的: 热解不需要氧,物料不发生燃烧,但需外界供给热分解所需的热量。而气化是在热解反应器中通入部分空气、氧或蒸汽,使有机固体物料部分燃烧以提供热解反应所需热量,从而使有机物加热分解的热化学过程。气化过程需要供氧,物料发生部分燃烧,是一个自热维持的过程。21.堆肥化的概念229 堆肥化是指利用自然界中广泛存在的微生物,通过人为的调节和控制,促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化(composting)的产物称为堆肥(compost),但有时也把堆肥化简单地称作堆肥。

22.好氧堆肥的影响因素237-239

①、通风供氧量

ⅰ、通风是好氧堆肥成功的重要因素,主要作用在于: 提供氧气,以促进微生物的发酵过程; 通过供气量的控制,调节最适温度;

在维持最适温度的条件下,加大通风量去除水分。

ⅱ、通风量主要取决于:堆肥原料中有机物含量、有机物中可降解成分的比例、可降解系数

不同时间段的耗氧速率差别较大;有机物含量越高,供氧需求更大;

宜将氧浓度维持在10%-18%,堆肥过程中最低氧浓度不能小于10%; 氧浓度一旦低于10%,易进入厌氧状态并使堆肥产恶臭。②、含水率

堆肥中水分的主要作用在于:

(1)溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;

(2)水分蒸发时带走热量,调节堆肥温度。好氧堆肥最佳含水率为:50%-60%。水分过多时,会把空气从原料空隙中挤出,降低游离空隙率,从而易造成厌氧状态,而且会产生渗滤液的处理问题;水分低于40%时,微生物活性降低。

③、温度、温度的作用主要是影响微长物的生长。

一般认为嗜热菌对有机物的降解效率高于嗜温菌,现代的快速、高温好氧堆肥正利用这一特点。在堆肥过程中,堆体温度应控制在50-60℃之间。

当堆肥温度升到峰值以后,主要通过调节通风量来实现对温度的控制。④、有机质含量

A有机物含量过低,不能提供足够的热能,影响嗜热菌增殖,难以维持高温发酵过程。

B有机物含量大于80%时,堆制过程要求大量供氧,实践中常因供氧不足而发生部分厌氧过程

⑤碳氮比

ⅰ、堆肥化过程中碳和氮的作用:

微生物以碳作为能源,一部分碳用于构成细胞物质,另一部分碳则被转化成CO2而释放出来,氮则主要用于合成细胞原生质而留于系统内。

ⅱ、最佳的C/N比:

城市生活垃圾堆肥,最佳C/N比为(26~35):1;成品堆肥适宜C/N为(10~20:1)。碳氮比过低(<20:1)微生物的繁殖就会因能量不足而受到抑制,导致分解缓慢且不彻底;

碳氮比过高(>40:1)在成品堆肥施入土壤后,将会发生夺取土壤中氮素的现象。产生“氮饥饿”状态,导致对作物生长产生不良影响 ⑥pH值 适宜的pH值可使微生物有效地发挥其应有的作用,而过高或过低的pH值都会对堆肥的效率产生影响。

如当pH值降至4.5以下时,说明发生了厌氧发酵。一般认为pH值在7.5~8.5时,可获得最大堆肥速率。

23.腐熟度的概念242 腐熟度即堆肥完成度,即堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。是国际上公认的衡量堆肥反应进行程度的一个概念性参数。

24.粉煤灰的活性概念274 粉煤灰的活性也就是火山灰活性。火山灰活性是指火山灰、凝灰石、浮石、硅藻土等天然火山灰类物质所具有的这样一些性能:(1)其成分中SiO2和Al2O3为主(75-85%),且含有相当多的玻璃体或其它无定形物质

(2)其本身无水硬性

(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)上述水化产物无论在空气中还是在水中都能硬化产生明显的强度。粉煤灰属于人工火山灰类物质,具有上述性能。

25.解释“煤矸石的强度活性”含义及其影响因素294-295,从煤矸石的活性和煤矸石的发热量阐述其综合利用的途径

煤矸石的强度活性是指煤矸石作为某种胶凝材料的一个组分时,该胶凝材料应具有的强度。

这一概念有2个含义:一是以制品的强度表征煤矸石的活性;二是必须根据应用途径,确定相应的试件配方和养护条件。

煤矸石的强度活性依赖于煤矸石的煅烧温度与制品的与养护条件。

烧结砖可以利用这部分热量,煤矸石在煅烧条件下具有更大活性,这才是关键。P301讲的煤矸石的两大用途①制水泥(强度活性)②烧结砖(发热量)影响因素:

煅烧温度:同一种煤矸石,由于煅烧温度不同,强度活性有较大波动;不同的煤矸石又有子的各自的最佳煅烧温度和相应的最高强度活性

养护条件:

不同的养护条件得到的水花产物不同,因此强度不同,一般说来,蒸压养护制品的强度大于蒸养制品。

综合利用途径:

26.高炉渣碱度的概念306 高炉渣的碱度是指矿渣主要成分中的碱性氧化物和酸性氧化物的含量比。冶炼钢生铁和铸造生铁,当炉渣中Al2O3和MgO含量变化不大时,炉渣碱度用CaO比SiO2来表示。也可用总碱度CaO+MgO比SiO2表示。27.高炉渣的综合利用途径312-315

(一)水渣制建材

(1)矿渣硅酸盐水泥此种水泥是将水泥熟料、水渣和3-5%的石膏混合磨制而成。其中,水渣的掺量,视生产的水泥标号而定,一般为30-70%。

(2)矿渣混凝土 矿渣混凝土是以水渣为原料。配入激发剂,(水泥熟料、石灰、石膏),放入轮碾机中加水碾磨与骨料拌合而成。

(二)重矿渣作骨料和路基(1)作骨料配置混凝土

矿渣碎石混凝土除具有与普通混凝土相当的基本力学性能外,还具有良好的保温隔热和抗渗性能

(2)矿渣碎石作路材

(三)膨珠作轻骨料配置混凝土

用膨珠作粗、细骨料与胶结材料水泥、掺合料粉煤灰配制混凝土,强度可达100-300号,容重比普通混凝土轻四分之一左右。膨珠混凝土保温性好,弹性模量高,成本低,可以制作内墙板、楼板等。

28.土地填埋处置的分类366-367(1)惰性土地填埋

惰性土地填埋是土地填埋处置的一种最简单的方法。它实际上把建筑废石等惰性废物直接埋入地下。

(2)工业废物土地填埋

工业废物土地填埋适于处置工业无害废物,因此场地的设计操作原则不如安全土地填埋那样严格。

(3)卫生土地填埋

卫生土地填埋是处置一般固体废物,而不会对公众健康及环境安全造成危害的一种方法,主要用来处置城市垃圾。(4)安全土地填埋

安全土地填埋是一种改进的卫生土地填埋方法,还称为化学土地填埋或安全化学的土地填埋。安全土地填埋主要用来处置有害废物,因此对场地的建造技术要求更严格。此外,还有一种土地填埋处置方法,即浅地层埋葬方法,这种方法主要用来处理低放废物。

29.卫生土地填埋场的场地面积和容量的计算方法369-370 书P370 30.填埋场选址主要考虑因素410 ⑴、环境保护原则:

①防洪标准按50年一遇设计(库容≥500万m3),100年一遇校核;②离居民区50m以外;③不应设在国家风景区、自然保护区、国防设施区;④水源保护区下游,夏季主导风向下风向。

⑵、工程学及安全生产原则:

①库容足够,使用年限10年以上;②运距合理,交通方便;③防渗处理容易;④有丰富的土源;⑤利用天然地形条件,减少土方工程量。⑶、经济原则

①尽量利用山谷、荒地;②尽量提高填埋场空间利用系数(单位面积填埋量);③运行管理经济合理;④封场后综合开发利用。⑷、法律及社会支持原则:

篇7:固体废物的处理处置措施研究

固体废物的处理处置措施研究

介绍了固体废物的定义、来源,指出固体废物时环境造成的危害,总结我国目前固体废物的处理处置技术的.现状,根据我国固体废物污染防治的技术和政策,分析固体废物的处置措施,从而提示我国在固体废物处理处置方面及管理方面的问题,并提出针对固体废物处理处置的对策与建议.

作 者:石玉梅  作者单位:抚顺市东洲区环境保护局,辽宁,抚顺,113006 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(12) 分类号:X7 关键词:固体废物   处理处置   对策  

篇8:《固体废物处理处置与资源化》论文

1 教学内容

《固体废物处理与处置》课程内容很多, 涉及面广。该课程理论内容主要有固体废物的收集、压实、破碎、分选和污泥的浓缩脱水的原理, 固体废物的浮选、溶剂浸出、固体废物的稳定化/固化处理, 固体废物的好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出以及蚯蚓处理技术, 固体废物的焚烧、热解以及焙烧, 这些理论涉及的内容多, 从工业固体废物、到矿业固体废物、农业固体废物、城市固体废物、危险废物、放射性废物等, 阐述了固体废物处理的常用方法, 涵盖了数学、化学、制图、机械、生物、水文、地质等多门课程的核心知识点。

在实际教学中, 由于学时所限, 不可能面面俱到。将多种教材内容重新组合, 打乱了教材的现有结构, 重新形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识。本人主要将教材内容分为固体废物的基本概念、固体废物的处理和处置方法以及固体废物的资源化利用技术等三大部分, 要求学生在学习过程中清楚各部分之间的相互关系, 掌握固体废物的“产生-收运-处理-处置”全程管理原则, 讲课过程中分专题进行备课和讲解, 做到突出重点、热点、难点, 增加其针对性和实同用性。

近年来, 随着科学技术的不断发展, 出现了许多关于固体废物资源化的新技术和新工艺[1], 在课堂教学中, 不断更新教学内容, 及时备课, 及时将本学科国内外最新前沿技术补充到教学中, 拓宽学生知识面, 为其以后从事这方面研究工作奠定基础。但在实际讲课过程中因授课学时有限, 不可能面面俱到, 所以结合专业培养目标, 根据自身学科重点发展方向, 有针对性地进行补充介绍。比如在讲授农业固体废物秸秆的综合利用时, 除介绍大量农作物秸秆随地堆弃和任意焚烧造成一系列污染问题外, 重点介绍秸秆作为一种可再生能源, 其资源化技术尤其是秸秆发酵制沼气技术已越来越受到人们的重视;在介绍污泥资源化利用时, 除介绍教材上的相关内容外, 还将污泥的碳化、吸附作用作为固废堆场屏障材料的工程应用等介绍给学生。

2 教学方法和教学实施

在课堂教学中, 注重以学生为主, 采用多种教学方法, 充分调动学生的学习积极性, 激发学生学习兴趣[2]。《固体废弃物处理与处置》教学内容既有基本概念、基本理论, 也有固体废物处理处置的设备结构图、工作原理及工艺流程。根据《固体废物处理与处置》课程的特点, 在此重点讲笔者常用的几种教学方法。

2.1 案例教学法

案例教学法是一种把现成的个案资料运用于教学过程培养学生运用所学的基本理论和方法解决实际问题能力的一种教学方法。将课程内容与案例相结合不仅可以使学生理解基本理论和基本知识也可以使学生对理论的应用有感性的认识有助于增加学生毕业后的实际工作经验。在教学过程中, 从基本原理到处理工艺, 都尽可能地结合案例进行, 开发学生的思维。如在固体废物破碎处理章节, 首先引导学生从生活实例中总结出各种常用的破碎方法, 再介绍这些方法如何实现机械化操作, 最后讲解各种机械的特点及适应性, 使学生加深对各种处理工艺的印象。在固体废物厌氧消化章节, 首先介绍了国内外不成功的案例及原因, 使学生重视相应的环节, 从而引发学习兴趣。案例包括正反案例, 往往不成功的案例更容易引起关注可根据不同阶段教学的需要选择案例, 引导学生讨论并认真做好案例总结, 指出本次案例讨论中所运用的理论知识以及需要大家进一步思考的地方, 鼓励学生创新思维, 这样可以提高学生独立分析问题和解决问题的能力。另外, 案例的选择应该与当前学生所掌握的知识相适应不要盲目超前。

2.2 传统教学和多媒体教学相结合

固体废物处理与处置课程的内容涉及面广, 理论、概念较多, 很多内容相对枯燥, 采用多媒体可以把许多文字表达不清楚的内容形象地转化为学生容易接受和理解的图片、视频等, 使课堂教学有声有色, 加深学生对概念及相关设备处理工艺的直观认识, 达到增强教学效果提高教学质量的目的。比如在教学中介绍两种垃圾清运方式的操作方式及其优缺点时, 可以通过动画对拖曳容器系统和固定容器系统进行演示, 丰富和增强教材的表现力和感染力, 使教学意图直观形象化, 立体化, 使学生在有限的时间内获取更多的信息, 从而有效地提高课堂教学效果。但是多媒体教学在某些环节仍表现出一定的弊端。比如在进行公式推导, 基本概念、基本理论讲解的时候在教学效果上多媒体教学往往不及传统教学板书, 因此在教学过程中教师应根据教学内容适度选用多媒体教学。多媒体教学只能作为传统教学法的一种补充, 二者应有机结合。

2.3 互动式教学法

在课程教学中, 学生的学习兴趣最重要。如果学生对这门课程没有兴趣, 教师作再多的努力, 教学效果也是不容乐观的。而在教学过程中, 采用互动式教学是一种有效的能激起学生学习兴趣的方法。因此教师不但要组织好教学内容, 也要通过采用互动式教学法调节课堂教学气氛, 提起学生对这门课程的学习兴趣。通过提问一些带有探索性的问题, 吸引学生的注意力, 调动学生的积极性, 从而激起学生的学生兴趣。比如, 在讲解城市垃圾热解的工艺流程时, 由学生根据工艺流程图进行讲解, 老师点评, 之后再请学生讨论不同工艺系统之间的优缺点。通过这种教学方法, 课堂气氛得到了活跃, 学生主动学习、思考的积极性得到了提高, 同时也使学生更好地掌握了固体废物处理与处置的知识。

2.4 实验教学

教研组结合实际的科研项目开展一系列的实验课让学生参与到教师的科研活动中来。教师根据自身的科研活动开设了“滩涂污灌土壤吸附剂的制备及对水溶液中苯酚的吸附研究”“粉煤灰改性吸附燃煤气体中的汞”“有机、无机改性膨润土吸附废水中的重金属”“压电陶瓷废弃物中银的回收及应用”等几个科研课题让学生自己查阅文献提出研究思路设计路线完成实验分析数据得出结论。教师仅在必要时给予指导, 科研项目大都来源于学科理论前沿或来源于工程实际, 具有较高的技术含量, 这样既培养了学生的创新思维加强学生对理论知识的理解和应用同时也培养了学生的科研能力和科研兴趣为有志于继续学习深造或从事研究工作的学生提供了学习的机会。

3 总结

在课程教学过程中, 应根据课堂教学的具体内容灵活采用教学方法。每种教学方法并非是孤立的, 在教学过程中, 可以同时采用多种教学方法, 穿插使用, 相互交汇。总之, 在《固体废物处理与处置》教学中, 需要教师不断地去实践, 在实践中发现问题、分析问题和解决问题, 并进行教学经验的总结。在不断地进行尝试先进的教学方法中, 才能摸索出一套能激发学生学习兴趣、提高学生自主学习, 达到教学目标的教学模式。

参考文献

[1]宋海军, 廉有轩.固体废物处理与处置课程教学改革与探索[J].教学研究, 2013, 36 (3) :80-82.

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