1、 固体废物处理与处置教案学院、系： 环境科学与工程学院 任课教师： 郭 斌 周保华 授课专业： 环 境 工 程 课程学分： 1.5 学分 课程总学时： 30 学时 课程周学时： 4 学时 2008 年 8 月 15 日固体废物处理与处置教学进程周次课次 章 节计划学时 教学手段 教学环境456778910112232222第一章 绪论第一节 固体废物的概述 第二节 固体废物的性质 第三节 固体废物处理处置方法第四节 控制固体废物污染的技术政策第二章 固体废物的预处理第一节 固体废物的压实第二节 固体废物的破碎第三节 固体废物的分选第四节 污泥的增稠和脱水第五节 固体废物的稳定和固化第三章 固体
2、废物的能源利用第一节 固体废物焚烧热利用第二节 固体废物的热解与能量回收 第三节 固体废物沼气利用 第四节 污泥的焚烧第四章 固体废物的建材利用第一节 高炉渣 第二节 钢渣第三节 粉煤灰 第四节煤矸石 第五章 固体废物的农业利用第一节 固体废物的堆肥化第二节 粉煤灰的农业利用第六章 固体废物的化工利用第一节 硫铁矿烧渣的氯化焙烧与有色金属的回收 第二节 含汞固体废物的培烧第六章 固体废物的化工利用第三节 煤矸石酸浸处理与聚合铝的制备过滤第七章 固体废物的最终处置第一节方法概述 第二节 海洋处置 第三节 土地耕作 第四节 深井灌注第七章 固体废物最终处置技术第五节 填埋4464444 多媒体教学
3、多媒体教学多媒体教学多媒体教学多媒体教学多媒体教学多媒体教学第 页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 1 次课 12 学时注：本页为每次课教案首页上次课复习：新开课！本次课题（或教材章节题目）：第一章 绪论教学要求：（1）掌握固体废物概况；（2）了解有毒有害固体废物的鉴别重 点：固体废物概况及有毒有害固体废物的鉴别难 点：有毒有害固体废物的鉴别教学手段及教具：采用多媒体教学课件讲授内容及时间分配：第一章 绪论 第一节 固体废物的概述 第二节 固体废物的性质共 2 课时，讲授课后作业有毒有害固体废物的定义及其性质，如何鉴别？ 固体废弃物的定义？参考资料北京市环境卫生科学研究所编著，国外城市
4、固体废物处理（第一集）中国环境科学出版社第 页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第一节 固体废物的概述一、固体废物的定义凡人类一切活动过程产生的，且对所有者已不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质，通称为固体废物。各类生产活动中产生的固体废物俗称废渣(residue)，生活活动中产生的固体废物则称为垃圾(refuse)。“固体废物”实际上只是针对原所有者而言。在任何生产或生活过程中，所有者对原料、商品或消费品，往往仅利用了其中某些有效比分，而对于原所有者不再具有使用价值的大多数固体废物中仍含有其他生产行业中需要的成分，经过一定的技术环节，可以转变为有关行业的生产原料，甚至可以直接使用。
5、可见，固体废物的概念随时、空的变迁而具有相对性。提倡资源的社会再循环，目的是充分利用资源，增加社会与经济效益，减少废物处置的数量，以利社会发展。二、固体废物的分类1. 工业固体废物2. 矿业固体废物3. 城市固体废物4. 农业固体废物5. 放射性固体废物6. 有害固体废物三、固体废物对人类环境的危害固体废物固然有可资源化的一面，但其对人类环境的危害是严重的，且是多方面的，在某些领域甚至超过废水与废气。其危害可以归纳为如下几个万面：（一）占据大量土地由于大量固体废物的产生与积累，已有大片土地被堆占。随着时间的延续，固体废物的堆积量还将不断的增加。这对人口众多、可耕地面积较少的我国而言，将是极大威
6、胁。（二）污染土壤与水体、危害人类键康固体废物是多种污染物的集合体，在大量露天堆置条件下，经长期降水的淋溶、地表径流的渗沥，其中各类污染物质随水流扩散至土壤、地下水与地表水源中，通过食物链与饮用水危害人体健康。并可导致土地盐碱化等危害。（三）污染大气、影响环境卫生固体废物在自然环境中堆置，可通过气象作用产生的飞尘微生物作用产生的恶臭、以及化学反应产生的有害气体等污染大气。此外，废物的堆置亦为蚊、蝇与寄生虫的滋生提供了有利的场所，有导致传染疾病的潜在威胁。总之，固体废物对人类环境的危害具有多样性、长期性与潜在性。四、固体废物污染控制 控制“源头” 、处理好“终态物”是固体废物污染控制的关键。固体
7、废物污染控制需要从两方面着手，一是防治固体废物污染，二是综合利用废物资源。主要控制措施：1. 改革生产工艺2. 发展物质循环利用工艺3. 进行综合利用4. 进行无害化处理与处置第 页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第二节 固体废物的性质一、有毒有害固体废物的鉴别（一）有毒有害固体废物的定义与性质定义：指具有腐蚀性、急性毒性、浸出毒性、反应性、传染性、放射性等一种及一种以上危害特征的废物。性质：易燃性、腐蚀性、化学反应性、浸出毒性、急性毒性、放射性与其他毒性和变异等。（二）有毒有害固体废物毒害性质的鉴别与标准1易燃性的鉴别与标准（1）定义与鉴别方法：在常温下，经机械摩擦、吸湿或自发化学变化
8、具有着火倾向，在加工过程会发热，或在点火时燃烧剧烈而持续，以致管理期间会引起危险的固体废物均属于易燃性固体废物。（2）鉴别标准：我国日前尚未制定易燃性固体废物的鉴别标准，可参阅国外有关标准。多数国家规定闪点低于 60的废物均归于易燃性废物。2腐蚀性的鉴别与标准(1)定义与鉴别方法，腐蚀性固体废物通常是指那些对生物接触部位的细胞组织产生损害，或对装载之容器产生明显腐蚀作用的废物。(2)鉴别标准：中国人民共和国国家标准 GB5085.1-1996危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别中制定的固体废物腐蚀性鉴别鉴别标准为 PH2.0 或 PH12.5。美国还确定了对钢的腐蚀速率标准，以腐蚀速率每年 6.35 毫
9、米为极限值。第 页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 2 次课 34 学时注：本页为每次课教案首页上次课复习：固体废弃物的定义；有毒有害固体废物的鉴别方法；本次课题（或教材章节题目）：第一章 绪论教学要求：掌握固体废物性质；了解有关处理处置方法；了解控制固体废物污染的技术政策重 点：固体废物性质及技术政策难 点：热值的计算教学手段及教具：采用多媒体教学课件讲授内容及时间分配：第一章 绪论 第二节 固体废物的性质 第三节 固体废物处理处置方法 第四节 控制固体废物污染的技术政策共 2 课时，讲授课后作业固体废物有那些理化性质？其热值如何计算？略述固体废物处理、处置方法和污染控制途径。参考资
10、料全国城市环境卫生科技情报网中心站，全国城市环境卫生科学论文集，中国环境科学出版社，1988第 页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第二节 固体废物的性质二、城市垃圾物理成分与分析方法1 城市垃圾物理成分2 城市垃圾物理成分分析方法三、城市垃圾的物理性质含水率城市垃圾颗粒表现尺寸分析容重四、城市垃圾的化学性质（一）化学成分化学成分通常包括两种分析结果，即近似分析与基础成分分析。1、近似分析：近似分析项目包括含水率，挥发性物质重量百分率（950灼烧损失重量百分率） ，固定（残余）炭与不燃烧物和灰分量。近似分析资料是初步评估城市垃圾回收利用的参考资料。2、基础成分分析：基础成分分析项目包括固体
11、废物中 C（碳） 、H（氢） 、O（氧） 、N（氮） 、S（硫） 、水分及惰性物（不可燃物）的百分率。是估算其热值的参数。（二）城市垃圾热（能）值及其估算方法由于城市垃圾中含有一定量的可燃（发热）成分，因此具有一定的含热（能）量。热值（单位质量物质的含热量）表明垃圾的可燃性质。HW=337C+1428(H-O/8)+95S式中： HW湿基热值（kJ/kg） ；C垃圾样品含碳百分率； H垃圾样品含氢百分率；O垃圾样品含氧百分率；S垃圾样品含硫百分率。例 1 估算北京市（1983 年）城市垃圾中一次样品的热值。物理成分见表列数据 a、b、c 栏。a b c物理组分质量百分率（%） 湿重（kg） 干
12、重（kg）食品废物 50.25 23.40 7.82纸类 4.17 1.94 1.82塑料类 0.61 0.28 0.27纺织品 1.16 0.54 0.49五金类 0.80 0.37 0.36玻璃类 0.92 0.43 0.42渣土 42.09 19.60 18.03第 页总计 100.00 46.56 28.41河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸解：1 应用统计方法求解1 样品的物理组分与利用表 4 统计的含热量结果列于下表中之 d、e 栏。a b c d e=bd物理组分 质量百分率（%）湿重（kg）干重（kg）湿基热值（kJ/kg） 湿基总含热量（kJ）食品废物 50.25 23.
13、40 7.82 4650 108810纸类 4.17 1.94 1.82 16750 32495塑料类 0.61 0.28 0.27 32600 9128纺织品 1.16 0.54 0.49 17450 9423五金类 0.80 0.37 0.36 700 259玻璃类 0.92 0.43 0.42 150 64.5渣土 42.09 19.60 18.03 7000 137200含水率（%）总计 100.00 46.56 28.4139297379.52估计湿基热值：用 HW 表示湿基热值，则HW=e/b=297379.5/46.56=6387（kJ/kg）3求干基热值：用 HD 表示干基热值
14、，M 表示含水率，则解 2 应用杜朗公式求解1根据表列 b、c 栏中样品个组分的湿、干重量数据，利用表 3 统计基础化学成分，结果列于下表：化学成分 湿质量（kg） 质量百分率（%） 摩尔书（kgmol）C 9.28 20.3 1.699H 1.15+2.02 6.9 6.900O 4.01+16.13 44 2.750N 0.31 0.68 0049)/(5.104739.68kgJHWD第 页S 0.074 0.16 0.0052. 确定固体废物有硫与无硫时的近似化学结构式有硫与无硫条件下各元素的摩尔比河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸元素 C H O N SS=1 339.8 138
15、0 550 9.8 1摩尔比N=1 34.7 140.8 56.1 1 0有硫时的近似化学结构是： C339.8H1380O550N9.85S无硫时的近似化学结构是： C34.7H140.8O56.1N3. 用杜朗公式估算湿基热值：HW=337C+1428(H-O/8)+95S=33720.3+1428（6.9-44/8）+950.16=8889.2（kJ/kg）第三节 固体废物处理处置方法一、固体废物处理方法1、物理处理2、化学处理3、生物处理4、热处理5、固体处理二、固体废物处置方法 固体废物处置是指最终处置（final disposal）或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固
16、体废物的归宿问题。固体废物的一般处置方法有：1、土地耕作2、工程库或贮存池贮存3、土地填埋4、深井灌溉5、深海投弃6、海上焚烧第四节 控制固体废物污染的技术政策我国于 80 年代中期提出了以“资源化” 、 “无害化” 、 “减量化”作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。第 页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 3 次课 56 学时上次课复习：城市生活垃圾热值的定义及其计算方法。本次课题（或教材章节题目）：第二章 固体废物的预处理教学要求：掌握固体废物的压实处理技术；掌握固体废物的破碎处理技术；掌握固体废物的分选处理技术重 点：固体废物的压实、破碎、分选处理技术难 点：固体废物的分选处理技术教学手段及教具：采用多媒体教学课件讲授内容及时间分配：第二章 固体废物预处理 第一节 固体废物的压实 第二节 固体废物的破碎 第三节 固体废物的分选共 2 课时，讲授课后作业1有哪些垃圾的收集方式？你所在的城市应采用哪些方式收集垃圾？2怎样根据固体废物的性质选择破碎方法？选择破碎机时应考虑哪些方面？参考资料1李国鼎等，固体废物处理与资源化，清华大学出版社，1990 年2任子扬，中国废旧物资的收集与再生利用，国际资源回收利用讲习会资料，1985
