固体废物处理处置工程技术〖王伟版〗.ppt

注册环保工程师资格专业考试——考前清华大学环境科学与工程系王 伟2007-8-30清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试科目1.环境法规与标准2.水污染防治工程技术3.污水处理与再生利用工程实践4.大气污染防治工程技术5.大气污染防治工程实践6.固体废物处理处置工程技术7.固体废物处理处置工程实践8.物理污染控制工程技术9.物理污染控制工程实践清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用内容6.1 固体废物污染防治原则6.2 固体废物破碎、分选和 固化/稳定化技术6.3 固体废物生物处理技术6.4 固体废物热处理技术6.5 固体废物填埋处置技术6.6 固体废物资源化技术6.7 污染土壤及地下水的现场修复技术7.1 固体废物处置场(厂)总体设计7.2 固体废物转运与预处理7.3 固体废物生物处理工程7.4 固体废物焚烧处理工程7.5 固体废物热解处理工程7.6 固体废物填埋处置工程7.7 固体废物资源化工程7.8 污染现场修复工程6. 固体废物处理处置工程技术7. 固体废物处理处置工程实践清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用6.3 固体废物生物处理技术了解有机固体废物生物降解的机理；掌握生物处理的基本工艺过程和影响因素。

考试大纲要求清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解讲解：生物处理对象——有机固体废物生物处理技术——好氧堆肥化、厌氧消化F 有机废物的好氧堆肥分解第二分册 p.108 公式(4-6-1)、(4-6-2)有机废物(含 C、H、O、 N、P、S等)O2微 生 物合成同化作用分解异化作用细胞物质 (微生物繁殖 )残余有机物 、CO2、 H2O、NH3 等能量+排入环境释放热量有机废物 (蛋白质、脂肪、碳水化 合物等)脂肪酸 氨基酸糖类 乙醇等挥发性脂肪酸残余有机物 CH4CO2等水解相产酸相产甲烷相兼性厌氧菌绝对厌氧菌水 解 酶产 酸 菌产 甲 烷 菌F 厌氧消化过程的三阶段理论第二分册 p.111 公式(4-6-12)、(4-6-13)清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解讲解：好氧堆肥化工艺(第二分册，p115，6.4.1)三个基本步骤：①预处理、②好氧分解过程、③堆肥产品的制售三种堆制方法：①露天条垛、②静态强制通风、③动态密闭二种工艺类型：①一次性发酵、②二次性发酵(第三分册，p348，4.1.1)好氧堆肥化工艺过程：(考核认定测试手册，pp306-308)①预处理：破碎、分选、调节水分和C/N比②主发酵：一次发酵、一级发酵、初级发酵③后发酵：二次发酵、二级发酵、次级发酵④后处理：去除杂质、再破碎等⑤脱臭：⑥贮存：清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用堆肥原料(预处理)： (第三分册，p348，4.1.1)①含水率40-60%; ②有机物含量20-60%; ③C/N比20:1-30:1考试大纲讲解好氧分解三阶段： (考核认定测试手册，pp306-308)①中温阶段：产热阶段，非基质限制，嗜温菌活跃，升温过程②高温阶段：＞45℃，基质限制，嗜热菌活跃，复杂有机物分解③腐熟阶段：完全基质限制，内源呼吸，微生物活性下降堆肥化周期与发酵条件： (第三分册，p348，4.1.1)①一次性发酵工艺的发酵周期大于30d，二次性发酵的初级发酵周期大于10d②堆层温度大于55℃的周期大于5d，但不大于75℃③发酵过程的氧浓度必须大于10%清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用堆肥化产物的要求： (第三分册，p350，4.2.6)①含水率20-25%;② C/N小于20:1③有机物含量20-60%; ④卫生要求符合《粪便无害化卫生标准》⑤耗氧速率趋于稳定堆肥制品： (第三分册，p350，4.3)符合《城镇垃圾农用控制标准》堆肥制品的等级：初级堆肥、腐熟堆肥、专用堆肥考试大纲讲解清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解讲解：好氧堆肥化影响因素(第二分册，p117，6.4.3) (考核认定测试手册，p307)影响堆肥化过程（特别是主发酵）的因素很多，对于快速高温二 次发酵堆肥化工艺来说，通风供氧、堆料含水率、温度是最主要的发 酵条件，其他还有有机质含量、颗粒度、碳氮比、碳磷比、pH等。

① 通风：提供好氧分解的氧，干化作用，风量取决于有机物量、可降解 系数、挥发度等② 含水率：提供微生物的生长环境③ 温度：高温有利于提高分解速度和灭菌（有要求）温度是一个变化 过程，与微生物的特性和有机物降解状况有关1. 例题：第四分册，p52，题3清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用例题：有机废物好氧堆肥处理的主要工艺过程为：（A）前处理、高温发酵、中温发酵、后处理、脱臭、贮存等 （B）前处理、主发酵、后处理、脱臭、贮存等 （C）预处理、两相发酵、混合发酵、脱臭、贮存等 （D）预处理、一次发酵、二次发酵、后处理、脱臭、贮存等标准答案：(D)考试大纲讲解清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解讲解：厌氧消化工艺及影响因素(第二分册，pp133-135)① 有机物组分及含量② 温度：中温消化35℃，高温消化55 ℃③ pH和碱度④ 营养物质：C/N比⑤ 抑制物：挥发性有机酸、氨氮等低于抑制阈值时形成缓冲体系⑥ 搅拌：气体搅拌、机械搅拌、液体循环搅拌例题：第四分册，p53，题7清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解讲解：好氧堆肥与厌氧消化对比① 反应氛围：有氧——无氧② 反应产物：CO2+H2O——CH4+CO2③ 反应过程：间歇——连续补充： ①消化沼气的主成分是CH4+CO2 (例题：第四分册，p52，题5)②CH4和CO2都是无色、无味气体，沼气的气味是其中微量的H2S和NH3造成的③1gCOD完全转化可产生0.35LCH4CH4+2O2→CO2+2H2O清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用问题：好氧消化分解与厌氧消化分解最终产物 的主要区别是什么？好氧分解的最终产物中主要是CO2和H2O厌氧分解的最终产物中主要是CH4和CO2 考试大纲讲解清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用7.3 固体废物生物处理工程7.3.1 熟悉有机固体废物生物处理工程设计的基本方法及设备的选型；掌握有机固体废物好氧处理工艺7.3.2 了解城市生活垃圾厌氧产沼工艺，熟悉农业有机固 体废物厌氧产沼工程设计及计算考试大纲要求清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解7.3.1部分主要参考资料：(第三分册，pp347-351)F前后两级分选：去除杂质，回收有机物质 F通风：提供氧氛围 F物料调节：保证适宜的含水率和C/N比 F渗滤液及产品回流：接种、调节水分(例题：第四分册，p85，题5，水分平衡) F操作参数是出题点一次性发酵工艺流程图(p348, 图1)二次性发酵工艺流程图(p349, 图2)清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解7.3.2部分主要参考资料：(第二分册，p127，6.5)F低固体厌氧消化（传统厌氧消化）：固体浓度等于或低于4 -8%，流动性好，反应速率高，效率低 F高固体厌氧消化：处理对象——生物质废物，固含量为8- 15%时称为湿式厌氧发酵，20-35%时称为干式厌氧发酵， 流动性差，输送难，传热传质受影响，处理效率高 F预处理：破碎提高可输送性，调节适宜的C/N比(物料配比) F有机物降解率约50%，残余沼渣需进一步处理，通常接好 氧堆肥，有出连锁题的可能性 F甲烷转化率的计算是出题点主要概念：清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解例题：第二分册，p111，例题4-6-2)F该例题缺一个条件，有机物的含水率 F题目有异议，95%可降解则应用公式4-6-12，但又没给出残余有机物的分子式，只能用式4-6-13 F关键是第三步的配平反应方程式 F还有一种出题的可能性，给出有机废物的COD浓度和降解率，求算单位质量废物的产气量，设计沼气储罐的容积 。

可以用甲烷的COD折算公式算出甲烷产量，然后按 CH4/CO2=50/50求出沼气产量清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用6.6 固体废物资源化技术6.6.1 了解城市垃圾中有用物质的回收、转化、能量利用的基本方法6.6.2 了解主要工业固体废物的回收利用途径考试大纲要求清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解6.6.1 部分是一个综合概念题，没有参考资料F分类收集：源头分类，有利于回收、转化和能量利用 F垃圾分选：通常筛分为上、中、下三组分筛上物可燃物 居多，通过风选分出轻质可燃组分；筛中物有机组分居多 ，可生物处理；筛下物无机组分居多，直接填埋 F可燃组分焚烧，余热发电 F有机组分堆肥化，转化为肥料 F有机组分厌氧消化，转化为沼气，沼气发电或提纯燃料 F填埋气体收集，用来发电或提纯燃料清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用考试大纲讲解6.6.2 部分参考资料(第二分册，pp265-317)(考核认定测试手册，pp316-318)大宗工业固体废物：煤矸石：燃料利用、制砖、轻骨料、空心砌块、水泥、筑路 粉煤灰：制砖、砌块、混凝土、陶粒、生产(替代)水泥、筑路钢渣：冶炼熔剂、水泥、筑路、制砖、肥料、土壤改良剂其他工业固体废物：铬渣：解毒—还原(干法/湿法)，利用技术(四分册，p301，表4-9-41)铬的热挥发度较低，热处理有利于对铬的固定，安全磷石膏：建材、化工原料、肥料清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用7.7 固体废物资源化工程了解煤矸石、尾矿、粉煤灰、冶炼渣和其他工业固体废物回收利用的途径；了解常用工艺流程及工程设计的基 本要点。

考试大纲要求清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用思考题1. 生活垃圾好氧堆肥处理包括哪些主要的工艺过 程？2. 影响好氧发酵的主要因素是什么？3. 好氧消化分解与厌氧消化分解最终产物的主要区 别是什么？4. 垃圾填埋场产生气体的主要成份是什么？填埋气 如何利用？5. 粉煤灰、钢渣的大宗工业固体废物的主要利用途 径是什么？清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用清华大学 王 伟固体废物的生物质能利用Thank you 。