铝电解固体废弃物简介
铝电解槽废弃固体材料的综合利用
一、废旧阴极炭块的无毒化处理及综合利用
1、前言
2014 年我国原铝产量约2400万t（见表1），预计2015年全国电解铝产量将超过3000t，原铝产量连续11年居世界第一位。我国铝电解工业的技术装备水平已经进入世界先进行列，300KA、400KA、500KA系列大型铝电解系列已逐渐成为我国的主流电解槽，其经济技术指标也达到国际先进水平。
但我国的电解槽寿命与国外先进水平还有一定的差距。我国电解槽寿命一般在5～6年，而国外可以达到7～8年。铝电解槽在使用一段时间之后就要进行停槽大修。电解槽停槽后于槽钢壳中取出的废旧阴极炭块是铝电解过程中产生的数量巨大的固体废料，目前，我国在铝电解生产过程中产生的废旧阴极碳块大多采用堆存或填埋处理，而废旧阴极炭块是含氟量极高的危险废弃物，又由于废旧阴极炭块常含有少量的氰化物，这些氟化物和氰化物对环境将造成非常不好的影响，因此需要进行无害化处理。
通常情况下，每生产1t原铝约产生10～15kg废旧阴极炭块。照料此推算，目前我国每年将产生约22万t的废旧炭阴极，相当于每年丢弃电解质6万t，丢弃能源材料阴极炭7万t，同时有约3万t有害氟化物和约450t剧毒氰化物威胁着电解铝厂当地的生态环境，既浪费了价格不菲的电解质和阴极炭，又带来了严重的环境污染问题。如果加以利用，变废为宝，既能保护环境，又可以解决资源问题，符合我国可持续发展战略的要求。
表1：2014年1～12月我国主要地区原铝产量统计表
我国主要地区铝电解产生固体废料统计表
我国主要地区铝电解槽大修需用侧部异型炭块统计表
2、废旧阴极的组成与结构
1)废旧阴极中电解质的组成：
通过对铝电解槽废旧阴极炭块进行物相分析，得到废旧阴极的具体组成为（见表2）: 炭（C），冰晶石（Na3AlF6）、氧化铝(α-Al2O3，β-Al2O3) 、氟化钠(NaF) 、氟化钙( CaF2) 等，而跟据电解槽的部位不同，各组分的含量又存有差异。
表2：废旧阴极不同部位所含物质的含量和组成
*为X衍射分析结果，**为化学分析结果
同时通过X衍射图及现场实物还发现有黄色的碳化铝化合物（Al4C3）生成。它往往出现在氟化钠和冰晶石的周围，因此设想发生了下列反应：
4Na3AlF6(l) + 12Na(l) + 3C(s) = 12NaF(s) + Al4C3(s)
冰晶石催化了上述反应的进行。但也有人认为一部分Al4C3是炭与铝在高温下直接反应生成的：
4Al(l) + 3C(s) = Al4C3(s)
△G970℃= -147kj/mol
从热力学角度，该反应可以进行。
2)废旧阴极炭块中炭的结构：
X衍射图验证了废旧阴极炭块石墨化的论点，根据计算及实际监测，阴极炭块的石墨化度为70～80%。铝电解槽的炭阴极主要由无烟煤构成，属无定型炭类，这类炭素材料的石墨化需在2400℃左右的高温下才有可能实现，而铝电解的温度仅有970℃左右，石墨化的机理可能与铝电解过程中冰晶石电解质的催化作用有关。
3)废旧阴极炭块中的碳钠化合物和氰化物：
X衍射还显示了两种新化合物的存在：碳钠化合物（通常写成NaC64或NaC32）及Na4Fe(CN)6。它们是电解过程中伴生化学反应的产物。
NaC64和NaC32的生成一直被认为是钠侵蚀的结果。因为钠离子可以侵入炭的晶格中，并与炭形成化合物。氰化物多集中于钢质阴极棒附近和电解槽的侧部。有铁存在时，生成反应速度将加快，文献报道有两种氰化物，即NaCN和Na4Fe(CN)6。推测可能发生的反应是：
2C(s) + 2Na(l) + N2(g) = 2NaCN(s)
6C(s) + 4Na(l) + Fe(l) + 3N2(g) = Na4Fe(CN)6(s)
3、国内外处理废旧阴极炭块的常用方法
研究铝电解槽废旧阴极炭块的综合利用工艺，既是资源回收的内容，也是环境保护的要求。处理废旧阴极炭块的主要原则一是无害化，二是回收利用。归纳起来主要有三个方面: 炭的回收应用，电解质的回收和氰化物的处理。所采取的的技术大致为: ( 1) 根据物质的物理性质差异，比如表面性质、溶解性、吸水性、密度等把炭与其它物质分离; ( 2) 利用化学方法处理氟化物，氧化铝，氰化物等; ( 3) 采用热处理法，如高温燃烧等。具体的处理方法有以下几种。
1)浮选法
浮选原理及工艺浮选法是以一定的浮选制度从料浆中选取相应物质的一种分离方法。其工艺流程可以综合回收废旧阴极中的炭和冰晶石等有用成分，并在处理过程中将氰化物分解。东北大学邱竹贤院士所带领的团队对此极为重视，较早着手研究有关环境治理与废旧阴极物料综合回收的工作，并在抚顺铝厂进行了半工业实验。
根据实验室试验，废旧炭块的粒度在以下就可以满足浮选的要求。
由于废阴极中的炭已经高度石墨化，因此与电解质有很大的疏水差异性，这些是浮选工艺的基础。目前对于炭的浮选大多选用煤油作为捕收剂，煤油不仅对浮选不会造成二次污染，而且现在已有较成熟的工艺，浮选效果良好。
浮选初期，首先要把废旧阴极材料经过粗碎、中碎、然后细碎至要求的粒度等级。将其放入调浆
机，一般调浆3～5min再进行浮选，浮选过程中视情况可以采取粗选与精选联合的方法，并确定精选的次数，最后再扫选一次，保证浮选的安全。浮选的最终产品为泡沫(产品炭) 和底流(电解质) ，分别加工后炭质材料可用于制造石墨电极或者高强砖，亦可用作底糊原料。电解质主要含冰晶石和氧化铝，作为电解槽的启动料。浮选废水可以循环使用。当废水中杂质达到一定含量时需添加漂白粉使其沉淀，其中的氟化钙沉淀是有用的，可以作为电解铝的添加剂。具体的工艺流程如图1所示。
氰化物的无害化处理浮选过程中，随着洗水的不断循环，氰化物不断富集，必须采用漂白粉定期分解除去氰化物。用漂白粉处理含氰污水的原理（碱氯化法）：漂白粉的主要成分是氯化钙（CaCl2）和次氯酸钙［Ca(ClO)2］，因其良好的消毒、漂白和除臭性能在日常生活中得到广泛用用，在pH值以上的溶液中，漂白粉几乎完全水解为具有强烈氧化作用的次氯酸根（ClO-），从而氧化分解氰化物，消除氰化物的毒性。氧化物氯化过程中的化学反应如下：
漂白粉的水解反应：
2Ca(ClO)2 + 2H2O ←→ 2HClO + Ca(OH)2 + CaCl2
CaCl2 + H2O ←→ 2HClO + Ca(OH)2
HClO ←→ H+ + ClO-
局部氧化阶段（次氯酸根氧化氰根的化学反应）：
CN- + ClO- + H2O → CNCl + OH-
CNCl + 2OH-→ CNO- + Cl- + H2O
在该阶段氧化过程中，pH值应在10以上，因为反应中间产物CNCl是易挥发物，其毒性与HCN相当，在碱性较大的溶液中，CNCl才能与OH-反应生成CNO-，故应保持较高的碱性。如果溶液为酸性，则因CNCl很稳定，随污水排放会造成二次污染。当pH<时，CNCl与OH-的化学反应不完全，速度又很慢，有时长达数小时以上。只有pH>10时，反应速度才快，只需10～15分钟，反应即可完成。
完全反应阶段：尽管氰酸根的毒性仅为氰根的1‰，只有在本阶段的完全氧化，才能彻底除去毒性。这一阶段可以通过增加氧化剂（漂白粉或液氨）的用量来实现。化学反应式如下：
2CNO- + 3ClO-→ CO2↑+ N2↑+ 3Cl- + CO32-
在本反应中，氰酸根中的碳与氮之间结合键彻底破坏。此反应pH值应控制在～之间最为有效，完全氧化只需30分钟。
图1：废旧阴极浮选回收利用工艺流程图
2)碱液溶浸法
美国雷诺公司所属的位于阿拉巴马州的三个铝厂，把废旧阴极材料集中于利斯特希尔工厂，磨细后，
用稀碱液浸出冰晶石和氧化铝，然后将其与电解槽烟气洗涤液混合，制取冰晶石，残余炭渣出售作为燃料。
奥地利兰斯霍芬铝厂也用碱液处理废旧阴极材料，然后与电解槽烟气洗涤液混合，制取冰晶石，节省了大量新鲜的氟盐。
3)高温水解法
美国凯撒铝业公司用高温水解法处理废旧阴极内衬，在1200℃高温下，燃烧废旧阴极内衬材料，同时通入水蒸汽，使之与氟盐反应，生成HF气体，此时废旧阴极内衬材料中所含的氰化物也被分解。HF用水吸收后，得到25%的水溶液，可用来制造工业氟化铝。
高温水解法所发生的主要反应为：
NaF + H2O → NaOH + HF（g）
2NaF + Al2O3 + H2O → 2NaAlO2 + 2HF（g）
原料中含有炭、铝的化合物、氟盐等有用物质，经处理后得到铝酸钠和氢氟酸溶液，其中前者可以合并到拜耳法流程中去制造氧化铝。
4)用于熔铁炉作为燃料和萤石代用品
目前在钢铁工业生产中，需要石灰石和萤石作为熔剂，其作用是降低炉渣的熔点和粘度。废旧内衬中的炭正好作为燃料来代替冶金焦，氟盐亦可以代替萤石作为熔剂，因此有人便巧妙地把废旧阴极炭块当作添加剂，可以取得一举两得的效果。
5)燃烧法
燃烧法是将废旧炭块破碎后，添加粉煤灰、石灰石等添加剂，控制有害物质的燃烧分解条件，进行燃烧反应，既保证达到无害化，同时利用其中炭素材料的热能。其中的氰化物在300℃时约%可以分解，当加热到400℃时约% 可以分解，当加热到700℃时达到100%分解。
山东铝厂在氧化铝生产过程中，把废旧阴极材料磨细后，作为回转窑的燃料，生产氧化铝烧结块。废旧阴极内衬的火法处理过程比较复杂，其化学反应机理有待进一步深入研究。
6)用作水泥制造的补充燃料
在水泥工业中废旧阴极内衬的再利用主要考虑两种途径: 一是炭素成分作为燃料; 二是耐火材料部
分用作原料的代用品。水泥的组成为CaO－SiO2－Al2O3－Fe2O3系，废旧阴极的炭可作为水泥制造中的补充燃料，其中的碱金属氟化物在炉料烧结反应中作为催化剂，因此废旧阴极的加入可以降低熟料的烧结温度，并减少燃料的用量，废旧阴极内衬中的Al2O3和硅可作为部分原料，进入生产流程中。
但是并不是所有的水泥厂都可利用废旧阴极炭块。因为废旧阴极炭块中的钠含量较高使之呈高碱性，导致生产低碱性水泥的工厂不能采用此种方法。
4、废旧阴极炭块再生利用新工艺
1)制作铝电解槽侧部异型炭块
铝电解槽在生产运行过程中，槽侧部及槽周边要求比电阻大（减少水平电流，增加阴极电流密度）、耐磨性好（能承受酸性电解质的洗刷冲击）、导热性适中（既能保温又能散热，便于保持热量平衡）、膨胀率低（以降低侧部炭块因吸钠而导致的早期破损率）。废旧阴极炭块因其高度石墨化及吸钠饱和化及较高的灰分含量。因此，渗入一定量的废旧阴极（30～50%）所产出的侧部异型炭块具半石墨质炭块的特性，即具有比电阻大、耐磨性好及钠膨胀率低等特性。
半石墨质异型炭块
图2、铝电解槽侧部异型炭块生产工艺流程图
德福再生资源有限公司经过长期研究、厂家试验，发明了采用铝电解槽废旧阴极炭块制作铝电解槽侧部异型炭块（工艺流程如图2所示）及铝电解槽焙烧用炭粒，目前已在四川广元启明星铝业有限责任公司、河南永登铝业有限公司等多家公司使用（如表3所示），其效果较原生料制作的产品更好，既节省了成本、节省了原料，又净化了环境。
使用时先将夹杂于阴极炭块间的氟化盐杂物等进行人工剥离。分离出的含氟化盐等杂物的废旧炭块采用浮选法进一步分离其中的炭和氟化盐，此氟化盐可返回电解槽使用；分离出的干净阴极炭块经粗破、细
破、配料等工序，作为制作铝电解槽侧部炭块的部分骨料。制作出的侧部异型炭块的理化指标均达到甚至
优于采用原生料制作成的侧部异型炭块（如表4所示）。
除氟化盐外，废旧阴极炭块中还含有少量的氰化物，研究证明：当加热到700℃时，其中的氰化物可100%分解。而制作出的侧部异型阴极在焙烧时温度高达1200℃，其中的氰化物完全可以分解而达到无害化。
表3：侧部异型炭块部分使用厂家统计表
表4：采用废旧阴极炭块制作出的侧部异型炭块的主要理化指标
2)作为铝电解槽焙烧启动时连接阴、阳极的导电炭粒
因废旧阴极炭块的高度石墨化，其导电性能较好，将其精选后破碎至1～3mm可替代目前作为铝电解槽焙烧启动时连接阴、阳极间的导电材料（炭焦粒）。其中的氰化物可在焙烧时完全分解而无害化。与侧部异型炭块不同，用于导电的炭粒要求比电阻要小，故需对废旧阴极进行精选，采用含杂质少、石墨化程
度高的废旧阴极材料。其电阻率要求小于等于43μΩ·m。
3)制作铝电解槽阴极周边糊
将废旧阴极炭块清理干净，破碎至一定粒度，渗入（15～30%）到煅煤或煅后焦中可作为制铝电解槽阴极周边糊的骨料，其中的氰化物在电解槽启动时的高温作用下可完全分解而无害化。全国每年需周边糊约28000吨，可直接消耗废旧阴极8400吨（按30%渗入量）（见表1）。其理化指标可达到国家对铝电解炭素阴极周边糊Ⅰ类标准要求，如表5所示。
表5：采用废旧阴极炭块制作出的铝电解槽阴极周边糊的主要理化指标
二、铝灰的无害化处理及综合利用
1、铝灰的来源
铝灰是铝冶炼、铝加工过程中产生的危险废弃物，含铝量10～80%，约占铝生产、加工过程中铝总损失量的1%～12%。
金属铝在铸造过程中，为了防止熔融金属铝的氧化，通常会加入KCl、NaCl及Na3AlF6等覆盖剂进行保
护，由此产生出大量的铝灰。这一过程中产生的铝灰通常含有80%以上的金属铝，被称为白灰或一次铝灰。一般情况下，铝生产企业会对一次铝灰进行相应的处理，回收其中的金属铝，可以将处理后的铝灰（称为黑灰或二次铝灰）中金属铝的含量降低至5%～10%，随后就将此部分还含有一定金属铝及大量的二次铝灰以直接填埋的方式处理。这样的处理方法一方面使得铝资源浪费,另一方面对于环境也是一种污染。按每生产1吨原铝将产生25公斤铝灰的经验数字计算，我国每年将产生约60万吨铝灰！其中被填埋的危险废弃物（二次铝灰）因含有氮化物、碳化物及氟化物等，2008年被国家环保部和发改委列入《国家危险废物名录》，因此经济有效地综合回收利用铝灰既能产生经济效益，又能净化我们赖以生存的环境，其意义十分重大。
2、铝灰综合利用的常见途径
1)回收铝
目前国内外从铝灰中回收铝的方法很多，大体上可以分为两大类：热处理回收法和冷处理回收法，铝的回收率可达70%以上。热处理回收法主要针对一次铝灰( 白灰)，这种铝灰的铝含量通常在80%以上。该方法主要利用铝灰本身的热量，再加入一些添加剂(主要为盐类)，通过高温搅拌使铝灰中的金属铝熔化，由于金属铝和铝灰不润湿（表面张力大），且金属铝的密度大沉入底部, 从而实现金属铝和铝灰的分离。此方法的优点是操作简单，但在高温下对铝灰进行搅拌会产生大量的烟尘，对环境造成污染。并且通过此方法处理后的二次铝灰含有大量的可溶性盐，后续处理困难很大，容易引起二次污染。
热处理回收法的另一种形式是通过外加热源(如旋转电弧炉、等离子电弧炉等)对铝灰进行加热，从而使金属铝熔化，以实现铝和铝灰的分离。此方法突出的优点是污染小，并且处理后的二次铝灰中没有可溶性盐，有利于后续处理, 但该方法消耗大量能源，成本高。
冷处理回收法主要是针对二次铝灰。通过热处理回收法处理后的铝灰依然含有一定量的金属铝,冷却后的金属铝形成小颗粒，一般采用筛选、重选、浮选或电选法回收其中的铝。
2)回收盐
从铝灰中回收可溶性盐主要是针对通过熔盐法回收金属铝后的二次铝灰(黑灰或盐饼)，这种铝灰中含有大量的可溶性盐（如表6、表7所示）。其回收方法主要是在高温高压下溶解或采用电渗析或控制pH值等方法使铝灰中的盐溶解, 然后经过过滤提纯将其回收。此方法的缺点是产生大量的废液，并且提取可溶性盐后的铝灰如不用其他方法回收也会造成污染。
3)回收氧化铝
从铝灰中回收氧化铝的主要工艺过程如图3所示，该过程中在加酸反应期间控制温度在90℃左右，硫酸浓度约30%，溶入铝灰的量为10%时可以溶出铝灰中88%的氧化铝。此方法虽然可以降低氧化铝的生产成
本，但是工艺较复杂，水洗时会产生氨气、甲烷等有害气体，并且产生大量的废液，如不妥善处理将对环境造成二次污染。
无定型氧化铝
图3 从铝灰中回收氧化铝的工艺流程图
4)合成净水剂
以铝灰( 主要指二次铝灰) 为原料合成的净水剂主要有硫酸铝、碱式氯化铝和聚合氯化铝。硫酸铝可以除去水中的磷酸盐、锌、铬等杂质,并可除菌, 控制水的颜色和气味。铝灰生产硫酸铝的工艺流程如图4 所示。在铝灰和硫酸反应前先去除铝灰中的可溶性盐，并且控制酸的浓度为50%，在90℃下搅拌溶解l小时，可以将铝灰中95%的A1203溶出。
[Al2(SO4)3溶液]
硫酸铝
图4 铝灰生产硫酸铝的工艺流程图
碱式氯化铝也是一种常见的净水剂，用铝灰合成碱式氯化铝的工艺流程如图5所示。
氯化钠碱式氯化铝
图5 铝灰生产碱式氯化铝的工艺流程图
聚合氯化铝(PAC) 是水处理中常用的一种无机高分子材料,化学通式为[Al(0H)n6n-1]，式中m≦10，
n=1～5。聚合氯化铝能够吸附液体中的细小颗粒物,使之聚集沉淀,是一种性质较优的絮凝剂,在工业生产和日常生活中产生的废水废液起到了很好的净化、除杂功效。
制备液态聚合氯化铝时，首先用水洗的方法将铝灰中的可溶性盐类除去,对铝灰作此预处理是为了在后续实验中减少盐酸的使用量。经过预处理后,铝灰中所含Al2O3达到30%左右，之后将此铝灰加入事先配置的盐酸溶液中，并装在反应釜中加热至要求温度，在升温过程中需要加入盐酸并不断搅拌,反应时间控制在6～12h，反应温度为96C。反应结束后再继续加水稀释物料，调节pH值为～，沉积15～24h即可得到液态的聚合氯化铝。此技术在施工环节相对简单,并且物料在炉内反应高效。
5)用于路用及建筑材料
二次铝灰在路用及建筑材料方面的应用主要包括以下几个方面：
(l)将铝灰掺入混凝土中代替一部分粉煤灰使用。铝灰的掺入可以在不改变混凝土强度的情况下降低其密度，但随着铝灰掺入量的增加，混凝土的性能急剧下降。
(2)利用铝灰生产复合水泥。将硅酸盐熟料、矿渣、粉煤灰、二水石膏和铝灰均匀混合制成复合水泥。由于铝灰的烧失量较大(一般在10%左右),因此在水泥中的加入量不宜过大，一般在6%～8%之间。用铝灰生产复合水泥，可以降低水泥的生产成本，改善水泥的安定性。但是将铝灰用于混凝土或水泥，由于铝灰中含有金属铝、氮化铝及碳化铝等，它们会水化，产生气泡，导致混凝土或水泥内部产生气孔、膨胀，使得内部结构疏松，强度降低，因而利用率不高。
(3)用铝灰生产陶瓷清水砖。以铝灰为主要原料，添加一定量粘土、石英和可降低烧成温度的添加剂(主要是含钙, 含锂矿物)，压制成型后于1140～1150℃下烧成后上釉，可以生产出陶瓷清水砖。用铝灰烧制陶瓷清水砖时，铝灰的用量可在60%以上，不仅降低其生产成本，并且从微观结构上看，坯体中存在大量的气孔，有利于改善清水砖的可呼吸性和透气性，提高保温和隔热的性能。加入复合添加剂后产生的大量玻璃相将各种晶粒联结起来，使清水砖在具有外观装饰功能的同时又具有很高的强度。
6)制备电熔刚玉或镁铝尖晶石复合材料
水洗去除可溶性盐后的铝灰(二次铝灰)与铝土矿熟料细粉或菱镁矿粉(或轻烧氧化镁粉)混匀后压制
成型，通过电熔的方法制备电熔刚玉或镁铝尖晶石复合材料。具体方法是：将20%～90%的铝灰与10%～80% 的铝土矿或含镁化合物混合，压制成坯，在1800～3000℃条件下电熔，冷却后取出，然后破碎、分离，得到电熔刚玉或电熔镁铝尖晶石复合材料。其中含镁化合物为碳酸镁、氧化镁中的一种或两种。此方法主要是利用铝灰中的金属铝、氮化铝等非氧化物为主要还原剂，熔融还原铝土矿或铝灰中的SiO2、Fe2O3、TiO2等氧化物，因此电耗低，环境污染减少，所制备的电熔刚玉或镁铝尖晶石复合材料具有碳含量低的特点。但是该方法存在对铝灰成分的利用不完全，浪费大的缺点。生产镁铝尖晶石只利用了铝灰中的金属铝、氧化铝，但铝灰中含有的一定量的有用成分SiO2和AlN被浪费掉了。
7)从铝灰中回收铝制备超细氧化铝粉体
此工艺主要包括以下几个过程：首先，用硫酸浸出铝灰中的铝，反应方程式为：
Al203(S) + 3H2S04(l) = Al2(S04)3(l) + 3H20
4A1(s) + 6H2S04⑴ = 2Al2(S04)3(l) + 3H2(g)
然后分离料浆，净化滤液，再将硫酸铝液与碳酸氢铵反应，生成前驱体碳酸铝铵沉淀和硫酸铵溶液，蒸发浓缩硫酸铵溶液析出硫酸铵：
Al2(S04)3 + 8NH4HC03 = 2NH4A10(0H)HC03↓+ 3(NH4)2S04 + 6C02↑+ 2H20
最后，锻烧碳酸铝铵沉淀得到氧化铝粉体：
NH4A10(0H)HC03煅烧 Al203 + H20↑+ C02↑+ NH3↑
8)生产多品种氧化铝
氧化铝分为两大类：一类是用作电解铝生产的冶金氧化铝，占氧化铝产量的大多数；另一类为非冶金氧化铝，包括非冶金用的氢氧化铝和氧化铝，也称之为特种氧化铝，因其作用不同而与冶金氧化铝有较大的区别。多品种氧化铝由于晶形结构等方面的不同，可存在α、κ、δ、ε、х、θ、η、γ、ρ和β-Al2O3等10多种晶型的Al2O3，被广泛应用于航天、电子、化学化工、医药、催化剂及其载体、橡胶、颜料、造纸、耐火材料、绝缘材料、填充剂、半导体加工、陶瓷、机械、冶金等各个领域，成为炼铝以外许多行业不可缺少的材料，需求量出现连年增长的势头。多品种氧化铝也被称为特种氧化铝，因为其种类繁多，因此在制备方法和路径上出现了多种选择。特种氧化铝与常规冶金方面应用的氧化铝有很大区别，例如在颗粒大小、氧化铝含量、外形特征和表面积等方面。
多品种氧化铝的经济价值很高，通常情况下，生产1t多品种氧化铝所产生的经济收益是相同质量冶金级氧化铝收益的4～20倍，因此，近年来许多铝生产企业加大了对新品种氧化铝的开发，为实现更大的经济效益加大生产方面的投入。
9)生产棕刚玉
以预处理后的二次铝灰为原料，以无烟煤作还原剂、铁屑作沉淀剂，生产棕刚玉的工艺流程如图6所示。熔炼过程中铝灰中的SiO2、Fe2O3和TiO2被碳还原为金属：
SiO2 + 2C = Si + 2CO↑
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO↑
TiO2 + 2C = Ti + 2CO↑
熔炼生成的金属进入熔融的铁屑中，形成硅铁合金。硅铁合金因密度较大下沉至炉底，使残留在熔体中的少量Si、Ca、Ti的氧化物上浮，达到纯净氧化铝的目的。
纯净的氧化铝也在熔炼中经过一系列的相变过程，最后获得棕刚玉：
此方法存在着局限性，需要铝灰中的Al2O3含量高；水洗后铝灰中大量金属铝水化，导致金属铝减少，不利于还原反应；与铝热还原相比，碳热还原SiO2、Fe2O3、TiO2等氧化物，容易引入过多的碳生成碳化物，最终影响产品性能。
铁屑
棕刚玉
图6 二次铝灰生产棕刚玉流程图
将铝灰按固液比1：2～5的比例放入90～100℃的热水中浸泡6～10h；将容器内的水排出，并加入与排出水等质量的90～100℃的热水浸泡2～14h，浸泡过程为放热反应，通过搅拌即可将水温为90～100℃，搅拌的另一个作用是确保铝灰在热水中不沉积；将浸泡后的铝灰分离出来后用流动清水漂洗，然后用真空过滤机过滤，再将其烘干至含水率低于20%(w)，即完成对铝灰的预处理。
3、铝灰直接返回铝电解槽的可行性研究
本着将铝灰以最直接、低成本的方式返回铝冶炼系统的目的，目前主要有使用铝灰制作成阳极保护环、以铝灰作为阳极覆盖料及在换极或出铝后直接加入电解槽中参与电解反应等方法，但这些方法目前未得到广泛应用，并且有厂家认为这些方法将使电解过程发生能耗增大、槽电压增大、炉底沉淀增多、影响电流效率、影响电解槽寿命等问题。
由以上实验分析得出，除杂后的二次铝灰中主要成份为不定形氧化铝和α-Al2O3，其中α-Al2O3占50%以上。而铝电解原料氧化铝同样也为大量不定形氧化铝和α-Al2O3，国内电解铝厂普通使用的中间型氧化铝中α-Al2O3的含量为30～40%（几乎与铝灰中的α-Al2O3含量相同），少数电解铝厂有幸使用的优质氧化铝也含有5～10%的α-Al2O3，所以将铝灰直接返回铝电解槽使用的路线会对铝电解造成不利影响受到了质疑。由此提出将无害化处理后的铝灰与冰晶石进行熔融实验，同时将含有5～10%的α-Al2O3的砂状氧化铝原料按相同的比例与冰晶石进行熔融对比实验，以解决铝灰可否直接返回铝电解槽的问题，同时找出铝灰
直接加入铝电解槽时是否会对铝电解产生影响或者说产生影响的原因。
另外，如果铝灰不可直接返回铝电解槽使用，那么将面对如何将无害化处理后的铝灰资源化利用的问题。目前虽然有很多研究者提出可将铝灰作为生产碱式氯化铝、聚合氯化铝及硫酸铝等化工原料，或者将其作为生产耐火才料和建筑用材的原料，但这些方法尚处于研究阶段，未得到广泛认可，而将铝灰直接返回铝冶炼系统是铝灰资源化利用最直接、最有效及成本最低的方法。
1)铝灰中主要杂质元素含量及其对电解槽的影响
一次铝灰在铸造加工时，为降低铝液氧化程度，需加入KCl、NaCl及Na3AlF6等覆盖剂，再加之处理后的铝灰的转运等过程致使二次铝灰的灰分增加，故二次铝灰未作处理时，其杂质含量较高，直接进入电解槽将影响电解正常生产，二次铝灰的主要成分及XRD分析如表6、表7所示。
表6：二次铝灰的主要含量
表7：铝灰XRD分析结果
表三中Fe、Si因电极电势比Al正，在Al浓度优势不大的情况下，极易参与电化学反应而在阴极析出，进而影响原铝质量，因此，必须在进槽前将其除去；表中K、Ca、Na、Mg因电极电势比Al负，故在低浓度下不易发生电解反应，但浓度通过不断积累变高后，也会参与电化学反应而在阴极极出，从而影响原铝的质量，应将这部分杂质控制在较低范围；表三中的F、Al是铝电解所需元素，应尽量保留。
表四中主要杂质为AlN、SiCl4和FeO，AlN在电解槽中不熔解，易产生沉淀；SiCl4和FeO在电解槽中易参与电解学反应而析出单质Si、Fe而影响原铝质量，应予以除去。
2)铝灰中影响电解生产杂质的消除
可溶解盐的浸出。KCl、NaCl、MgCl2、CaCl2等为可溶性盐，通过水洗即可除去。为确保洗涤效果，应采用热水二次洗涤，最后再用清水漂洗。因铝灰中的CaO溶于水为放热反应，故只要加强搅拌，反应温度可保持较高。通过水溶及漂洗，铝灰中的K、Ca、Na、Mg及Cl-大幅降低，完全可以达到电解槽所需氧化铝对这些杂质含量的要求。铝灰水解浸出后主要成分如表8所示：
表8：铝灰水解浸出后X荧光分析结果
AlN的消除。事实上，在上述水洗过程中，将产生刺激性气味的气体氨气，主要原因是AlN与水发生了水解反应：
AlN + H2O = Al(OH)3↓+ NH3↑
该水解反应速率较慢，故仅有部分AlN得以消除，同时也带入了电解槽无法接受的氢氧化铝[Al(OH)3]，还需对剩余的AlN及产生的氢氧化铝进行脱除或转化。
高温除杂：湿法脱杂后的铝灰还含有Si、AlN、Al(OH)3及氟盐，研究证明，这部分杂质可以通过高温将其除去或可以将其转化为电解槽所需物质。
实验证明，铝灰中的硅（SiO2）可以在高温下与铝灰中的氟（F）发生反应，生成氟化硅（SiF4）气体而除去，产生的氟化硅采用碱液吸收后可作为生产氟盐（铝电解槽所需）的原料。表六列出了不同焙烧温度下铝灰中的SiO2与F的含量的实验结果。由表9可知，脱硅的最佳温度为980℃。
表9：不同焙烧温度下铝灰中的SiO2与F的含量
查阅文献得知，A1N在高温（600℃～1200℃）煅烧情况向能向Al2O3转化,反应式为：
4AlN + 302 = 2Al203 + 2N2↑
实验证明，在有氟盐（Na3AlF6和NaF）存在的条件下，在相对温度比较低,焙烧时间较短的情况下就能发生A1N向Al2O3的转化。700～800℃、反应时长为1小时的时候铝灰中的AlN就基本除尽（如图7所示）。
另外，根据拜耳法生产氧化铝的理论及实践，当氢氧化铝焙烧温度达到900～1200℃时即可完成氢氧化铝向氧化铝的转变。
综合上所述，在采取水浸法除去铝灰中的可溶性盐后，对干燥后的铝灰在900～1200℃的温度煅烧，可将其中的SiO2以氟化硅的形式除去、将其中的AlN氧化为图7 不同温度、不同时间煅烧时铝灰中AlN的含量Al2O3和N2、将其中的氢氧化铝转化为Al2O3。因此，铝灰中的有害杂质可以通过水洗、煅烧等工艺除去，使铝灰达到电解槽所需氧化铝纯度，从化学成分上具备返回电解槽的条件。
3)铝灰中氧化铝的活性研究
（1）铝灰及砂状氧化铝在冰晶石中的熔解实验
将除杂后的铝灰、电解原料（砂状氧化铝）与冰晶石按质量比1:10的比例混匀后分别放入相同的陶瓷
坩埚内加热到1000℃，保温后，自然冷却至常温时发现：两份熔体均未出现分层现象，说明铝灰、电解原料均能与冰晶石较好地互熔。但同时还发现：盛装铝灰与冰晶石的互熔体的陶瓷坩埚未出现明显的腐蚀，而盛装电解原料与冰晶石的陶瓷坩埚己被腐烛并穿透，陶瓷坩埚以及耐火砖都受到损坏。以上现象说明铝灰与铝电解原料中的氧化铝虽然都含α-Al2O3，但二者的活性不同。前者几乎没有活性，不能被冰晶石熔盐分散并使之形成离子态，所以对陶瓷坩埚几乎不具有腐烛性。后者活性非常强，能被冰晶石熔盐分散并使之形成离子态，所以对陶瓷坩埚具有很强的腐蚀性。
（2）SEM 和 EDS 表征
为进一步证明二者之间的差别，对两个实验样品取样进行了SEM(扫描电子显微镜)和EDS（能谱仪）表征，通过表征得出：铝灰熔于冰晶石熔盐后，虽然熔体不出现分层现象(即二者可以互熔)，但铝灰中的氧化铝仅以分子状态的氧化铝游离于冰晶石中，而不能形成离子态均匀分布，所以表征图中呈现出的是冷凝后块状的冰晶石晶包。由理论可知若要将分子态的α-Al2O3电离成离子态的Al3+和02-或者与冰晶石形成的阴离子团和阳离子团比较困难，将消耗很大的能量。比较可以发现，铝电解原料砂状氧化铝溶于冰晶石熔盐后，砂状氧化铝几乎全部形成了离子态的Al3+和02-或者与冰晶石形成的阴离子团和阳离子团，呈现出非常均匀的针状分布，只需较小的能量即可将砂状氧化铝电离，并生成单质铝。铝灰与铝电解原料里同样存在α-Al2O3，当二者熔于冰晶石熔体后，出现以上不同现象，必然有其本质区别。
从砂状氧化铝的来源及生产途径分析可知，砂状氧化铝中的α-Al2O3主要是氢氧化铝在煅烧过程中，煅烧炉出现局部过热所致，但这种过热过程持续时间较短，晶型转变形成的α-Al2O3晶体单元不完整，依然存在较多的晶体缺陷，例如α-Al2O3晶体中存在活性点，位错、孔隙、裂纹以及α-Al2O3上附着将要形成α-Al2O3但还未形成的过渡态氧化铝等，这些缺陷在大很程度上提高了砂状氧化铝中α-Al2O3的活性。由此可知砂状氧化铝中虽然存在α-Al2O3，但因其活性较好，所以电解过程中很容易被电解成铝单质。
研究铝灰形成过程可以发现，铝灰产生于铝电解过程中所有铝发生熔融的生产工序，例如生产工具携带、更换阳极、出铝、铸锭、合金生产、加工及电解槽大修等，这些过程是一种进程相对较慢的过程。其次对这些过程中产生的铝渣进行处理的过程中也会出现长时间高温现象和加工硬化现象。以上这些操作过程为部分铝的氧化和氧化铝的晶型转变充分吸收能量提供了非常有利条件，使氧化铝转晶成晶格完善的α-Al2O3，这种α-Al2O3的活性点，位错、孔隙、裂纹等晶体缺陷非常少，即铝灰中的α-Al2O3非常稳定，活性很差，在铝电解的工艺条件下很难将其电离。
4)铝灰直接返回电解槽的危害性
由以上实验分析可知：铝灰中α-Al2O3的活性点，位错、孔隙、裂纹等晶体缺陷非常少，与电解槽中的冰晶石互熔后仍以分子状态存在，难以被离解为离子态的Al3+和02-或者难以与冰晶石形成的阴离子团和
阳离子团。如果将铝灰直接返回到铝电解槽中电解时，当铝灰加入量很少时，对于大型电解槽来说，铝灰对他的影响是非常小，基本不表现出异常现象。但电解槽中游离态的α-Al2O3随着时间的积累而浓度不断的增大，由于α-Al2O3较致密，密度相对较大，它将沉入槽底形成难熔的结壳，影响电解槽正常运行。又由于α-Al2O3的导电性及电离性能等活性都比较差，这极可能改变电解槽的导电性，在强大电磁场的作用下，铝灰中的α-Al2O3很可能引起电解过程电流效率下降，槽电压增大，阳极效应增多，能耗增加，电解槽使用寿命减短等不利影响。
5)铝灰直接返回电解槽的结论
铝灰中存在大量的α-Al203，与铝电解原料砂状氧化铝中活性较高、晶体缺陷多的α-Al203不同，这种α-Al203晶形完整，几乎不存在缺陷和活性点，活性较差，溶于冰晶石后以分子态游离于冰晶石中，在铝电解工艺件下很难将其电离而生成铝单质，不可直接作铝电解原料返回铝电解槽中使用。
4、用铝灰生产棕刚玉原料α-Al
2O 3
德福再生资源利用有限公司在前人对棕刚玉生产工艺研究的基础上，通过专家协助、外委实验，确立了采用铝灰生产α-Al2O3工艺，该工艺流程如图8所示：
α-Al 2O 3
工业清水 冷却水
氟化硅原料
图8 二次铝灰生产α-Al 2O 3的流程图
主要工序过程简述如下： 1) 搅拌浸出：
该工序主要有两个目的：一是通过水洗，将铝灰中的可溶性盐浸出到水相，固液分离后使铝灰中的的K 、Na 、Ca 、Cl 降低到最低；二是通过热水的浸泡，使铝灰中的氮化铝（AlN ）发生水解，产生的氮气（NH 3）可回收利用，产生的氢氧化铝[Al(OH)3]沉淀与铝灰中的不溶物氧化铝（Al 2O 3）以固态形式进入煅烧工序。
主要操作过程：将铝灰按固液比1：2～5的比例放入90～100℃的热水中浸泡6～10h ；将容器内的水排出，并加入与排出水等质量的90～100℃的热水浸泡2～14h ，浸泡过程为放热反应，通过搅拌即可将水温为90～100℃，搅拌的另一个作用是确保铝灰在热水中不沉积；将浸泡后的铝灰分离出来后用流动清水漂洗，然后用真空过滤机过滤，再将其烘干至含水率低于20%(w)。 2) 可溶性盐分的回收：
将浸出后上清液加热（考虑利用煅烧时产生的余热加热）至90～100℃进行蒸发浓缩，当盐溶液达到一定浓度后，将其温度降至室温进行冷却结晶，最后进行固液分离，得到主要含氯化盐（KCl 、NaCl 等）固体。此固体物可以作为生产氯化盐的原料。 3) 氨的回收利用：
铝灰浸泡时，其中的AlN 发生水解：
AlN + 3H 2O = Al(OH)3 + NH 3↑
产生的氨气用浓盐酸循环喷淋吸收，使产生的氯化铵浓度不断增加：
NH 3 + HCl = NH 4Cl
随着氯化铵溶液的不断循环喷淋，其吸收氨气的能力不断下降，故必须按要求定期将氯化铵溶液倒换出更换新的盐酸溶液。倒出的氯化铵溶液在中等温度下（因氯化铵在高温下易分解）进一步蒸发浓缩，最后采用冷却结晶的形式析出氯化铵晶体，然后过滤、烘干即得产品氯化铵。 4) 煅烧工序：
本工序涉及到回收氟化硅、分解氢氧化铝两个目的。
如前所述，水洗后的铝灰还含有Si 、AlN 、Al(OH)3及氟盐，其中的AlN 已部分水解，剩余的AlN 在煅烧
固体废弃物及固体废弃物的分类
什么是固体废弃物及固体废弃物的分类 北京大钢环境治理技术研究院 固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛，动物活动产生的废弃物也属于此类)，通俗地说，就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。分类 按其组成可分为有机废物和无机废物；按其形态可分为固态的废物、半固态的废物和液态（气态）废物；按其污染特性可分为有害废物和一般废物等。在《固体废弃物污染环境防治法》中将其分为城市固体废弃物、工业固体废物和有害废物。 通常按照固体废弃物的来源分为城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。 一般有一下分类： 城市生活废弃物 城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃 固体废弃物物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）。一般来说，城市每人每天的增圾量为1－2公斤，其多寡及成分与居民物质生活水平、习惯、废旧物资回收利用程度、市政建筑情况等有关。如国内的垃圾主要为厨房垃圾。有的城市生活固体废弃物来说，每年的产量就十分惊人。在18世纪中叶，世界人口仅有3%住在城市；到1950年，城市人口比例占29%；1985年，这个数字上升到41%。预计到2025年，世界人口的60%将住在城市或城区周围。这么多人住在或即将住在城市，而城市又是高度集中、环境被大大人工化的地区，城市垃圾所产生的污染极为突出。1980年各国处置城市垃圾情况国别 处置的城市垃圾数量（吨）美国160＊106日本43.9＊106德国32.6＊106英国16.0*106法国15.5*106意大利14.0*106加拿大12.6*106 由表可知，一般来说，城市生活水平愈高，垃圾产生量愈大，在低收入国家的大城市，如加尔各答、卡拉奇和雅加达，每人每天产生0.5－0.8千克；在工业化国家的大城市，每人每天产生的垃圾通常1千克左右。 工业固体废物 是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。工业固体废物按照其来源及物理性状大体可分为六类。而依废渣的毒性又可分为有毒与无毒废渣两类，凡含有氟、汞、砷、铬、铅、氰等及其化合物和酚、放射性物质的均有毒废渣。 农业废弃物
城市固体废弃物处理和处置
固体废物处理的总原则应先考虑减量化、资源化，减少资源消耗和加速资源循环，后考虑加速物质循环，而对最后可能要残留的物质，进行最终无害化处理。 城市固体废弃物处理方式： 1、自然堆存 缺点：对环境污染极大，现在已被许多国家禁止，我国部分城市还在使用。 适用：不溶或极难溶，不飞散，不腐烂变质，不产生毒害，不散发臭气的粒状和块状废物，如废石、炉渣、尾矿、部分建筑垃圾等，还是可以使用的。 2、土地填埋 适用于各种废物、如生活垃圾、粉尘、废渣、污泥、一般固化块等。 优点是技术比较成熟、操作管理简单，处置量大，投资和运行费用低，还可以结合城市地形、地貌开发利用填埋物。 缺点是垃圾减容效果差，需占用大量土地;因产生的渗沥水易造成水体和环境污染，产生的沼气易爆炸或燃烧，所以选址受到地理和水文地质条件限制。 3、堆肥 适用：可以处理生活垃圾、粪便、污水污泥、农林废物、食品加工废物等。堆肥化的优点是投资较低，无害化程度较高，产品可以用作肥料。 缺点：是占地较大，卫生条件差，运行费用较高，在堆肥前需要分选掉不能分解的物质（如石块、金属、玻璃、塑料等）。 4、焚烧 适用：城市生活垃圾、工业固体废物、污泥、危险固体废物 优点是：能迅速而大幅度地减少容积，体积可减少85%一95%，质量减少70%一80%;可以有效地消除有害病菌和有害物质;所产生的能量可以供热、发电;另外焚烧法占地面积小，选址灵活。 缺点：投资和运行管理费用高，管理操作要求高;所产生的废气处理不当，容易造成二次污染;对固体废物热值有要求。 5、热解 有点：污染小，并能充分回收资源，适用：城市生活垃圾、污泥、工业废物、人畜粪便等。缺点：处理量小，投资运行费用高，工程应用尚处在起步阶段。 6、一般工业固体废物处理利用 工业固体废物具有巨大的资源潜力、应该作为二次资源综合利用。 7、危险废物的处理处置 常用的方式有减少体积（如沉淀、干燥、分离），有害成分固化(将其包溶在密实的性其质中，使之稳定)，化学处地(利用化学反败，改变其化学性质)，焚烧去毒，生物处理等。 常用的处置手段有安全土地填埋、焚化、投海、地下或深井处置。 8、固体废物最终处置 固体废物最终处置的目的就是通过种种手段，使之与生物圈隔离，减少对环境的污染。 通常用的方工有海洋倾倒、海洋焚烧、深井灌注、土地填埋、工程库贮存等。 其他的处理处置方法有用垃圾饲养蚯蚓，以垃圾作燃料等。
固体废弃物及其处理
固体废弃物及其处理 韩鹏 （郑州大学化工与能源学院，环境科学，20130340108） 摘要：固体废弃物是危害中国二十一世纪的可持续发展的重要因素之一，因此其成为了我国现代环境卫生所面临的最紧迫问题之一。本文将从固体废弃物现状、来源、产生原因和其管理、处理的方面进行论述。 关键词：固体废弃物；现状；来源；原因；处理；管理；农村；城市； 0 引言： 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确指出：固体废弃物是指在生产、生活和其他活动中产生丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值单被抛弃或者放弃的固态、半固态和至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弃物管理的物品、物质。 1 固体废弃物现状及其来源 1.1农村：我国农村生活垃圾污染现状为以下3种 1.1.1数量庞大，成分日趋复杂:随着经济的不断发展和农民收入的不断增加农民消费方式发生了重大变化，工业产品在农民的生活中日益增多，生活垃圾成分和含量也在趋向城市化。与此同时，农村生活垃圾的产生量
也逐年增加。据调查，农村平均每天每人生活垃圾量为0.8千克，全国农村一年的生活垃圾量接近3亿吨。农村生活垃圾的构成主要受农民生活水平、能源结构以及季节变化的影响。 1.1.2随意倾倒，难以收集处理:农民村民居住分散，绝大部分农村地区没有专门的垃圾收集、运输、填埋及处理系统。农村生活垃圾几乎都是在田问村头、道路两旁等随地丢弃[1]。长此以往，道路两旁成了没有覆土的垃圾填埋场，自然低洼地成了天然垃圾箱。全国农村一年的生活垃圾量中，约1亿吨的垃圾被随意堆放。不仅侵占了大量土地，而且成为苍蝇、蚊虫等病原体滋生的场所。同时，垃圾在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气体，遇明火或自燃易引起火灾、垃圾爆炸等事故。 1.1.3城市垃圾下乡:城市垃圾下乡,加重农村生态环境压力一些小城市由于资金和技术的局限，常常把城市垃圾向郊区、农村等地“输送”。这不仅影响了农村整体的村容村貌，而且严重污染了地下水、土壤，给当地村民的身体健康带来了影响。正是城市垃圾排放进农村而且排放的不合理，这就造成农村生活垃圾处理的难度与日俱增。使本来就缺乏保护的农村生态环境日趋恶化，无形中影响着农民生产和生活的方方面面。 1.2城市：城市固体废物分为以下6种： 1.2.1城市生活垃圾:城市生活垃圾是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。我国城市垃圾主要由居民生活垃圾、街道保洁垃圾和集团垃圾三大类组成。居民生活垃圾数量大、性质复杂，其组成受时间和季节影响大。街道保洁垃圾来自街道等路面的清扫，其成分与居民生活垃圾相似，但泥沙、枯枝落叶和商品包装较多，易腐有机物较少，含
固体废弃物处理与处置试卷及答案
装 订 线 内 请 勿 答 题 试卷 编 号 期末考试试卷 ( A 卷 共 2 页) 课程名称固体废弃物处理与处置 任课教师 专业 环境工程 年级： 班号： 层次： 姓名： 学号： 题号 一 二 三 四 五 总分 分值 45 8 15 15 17 100 得分 一．填空题（1’×45＝45分） 1．固体废物管理的“三化”原则是指 ， ， 。 2. 危险废弃物通常是指对人来、动植物以及环境的现在及将来构成危害，具有一定的 ， ，易燃性， ，传染性， 。 3．见图考虑垃圾转运站对垃圾清运费用，若l
9．固体废弃物的水分存在形式有，，和内部水，分别采用浓缩法，，，方法脱除。 10．浮选所需药剂有，，调整剂。 11．衡量稳定化/固化效果主要采用的是固化体的，增容比， 等物理及化学指标 12．固体废弃物固化技术主要有，，。塑性材料固化、玻璃固化、自胶结固化。其中自胶结固化主要用于处理含有大 量，，的废弃物。 13．下图是好氧堆肥的过程，分为四个阶段分别是，中温阶段， ， 14．厌氧发酵的产物主要是。 15．焚烧主要影响因素是，，等。 16．固体燃烧的三种方式，，。 二．判断题（对的划√，错的划×）（1’×8＝8分） [ ]1. 强磁性物质可用弱磁选方法分选，弱磁性物质可用强磁选方法分选，
固体废弃物污染现状及处理
固体废弃物污染现状及处 理 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
我国固体废弃物污染现状及处理 摘要：本文对我国固体废弃物污染现状进行了详细的分析，就固体废弃物的危害作出了阐述，并针对我国固体废弃物的处理方式作了简要介绍。 关键词：固体废弃物；污染现状；处理方式 固体废弃物就是一般所说的垃圾，是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品。目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾，以及工业生产排出的固体废弃物，数量急剧增加，成分日益复杂。我国大部分地区现阶段存在的固体废物收集和利用方式仍然是以简单填埋为主，导致了固体填埋量持续迅猛增加，资源化效率极低，严重损害生态环境，并引发一系列社会和环境问题[1-2］。固体污染成为造成环境污染的主要原因之一，对固体废弃物进行回收分类和循环利用，是实现可持续发展的必然要求。 1 我国固体废弃物现状 垃圾产生量持续增长 随着人民生活水平的逐渐提高，相应资源消耗量不断增加，我国固体废物产生量长期居高不下，并以每年近10%的速度迅速增长，在生活垃圾和工业固体废物方面，城市生活垃圾清运量由2004 年×108t 增长到了2012年的×108t；工业固体废物产生量增加更为显著，从 2004 年的×109t增加到了2012年的×109t[3]。2013年我国建筑垃圾产生量约为1×109t，其中建筑施工和建筑拆除分别为×108t和×108t 建筑垃圾的综合利用总量约 5×107t，其中用来生产再生骨料等建材制品约为 3×107t，其他用途约为 2×107t远远小于建筑垃圾的产生量。随着人民生活消费方式的改变，非传统的固体废物产生量也迅猛增长（如电子垃圾），其已成为我国现阶段固体废物的重要构成部分2013 年联合国环境规划署发布了可回收电子垃圾为资源的报告指出，中国电子垃圾年产量约为×106t，仅比最大的电子垃圾制造国（美国）少7×105t。2013 年我国电视机理论报废量为×107台，同比增加 %；洗衣机理论报废量×107台，同比增加%；四机一脑总计约×108台，同比增加%；电冰箱理论报废量×107台，同比增加 %；微型电
固体废弃物处置与处理重点
1、固体废物：指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 2、危险废物：是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的、具有危险性的废物。 3、危险废物的危害特性：有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性。 4、为什么说固体废物既是源头又是终态物：固体废物污染与废水废气噪声污染不同，其呆滞性、扩散性小，它对环境污染主要通过水汽和土壤进行的。气态污染物净化过程中被富集成粉尘或废渣，水污染在净化过程中被以污泥状态分离出来，既以固体废物的状态存在。这些终态物中的有害成分在长期的自然因素作用下，又会转入大气。水体和土壤，故又会成为大气水体和土壤环境的污染源头。因此固体废物既是污染源头也是终态物。 5、固体废弃物的控制因素：减少固体废物的排放、防治固体废物的污染。 6、固体废物的影响因素 7、要想减少工业固体废物的污染，可采取以下主要控制措施： ①积极推行清洁生产审核，实现经济增长方式的转变，限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备。 ②采用清洁的资源和能源。 ③采用精料。 ④改进生产工艺，采用无废或少废技术和设备。 ⑤加强生产过程控制，提高管理水平和加强员工环保意识的培养。 ⑥提高产品质量和寿命。 ⑦发展物质循环利用工艺。 ⑧进行综合利用。 ⑨进行无害化处理与处置 8、固体废弃物的三化原则：减量化、无害化、资源化 ①减量化：指通过实施适当的技术，减少固体废物的排出量和容量。 ②资源化: 是指从固体废物中回收物质和能源，加速物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法。 ③无害化：指通过采用适当的工程技术对废物进行处理（如热解、分离、焚烧、生化分解等方法），使其对环境不产生污染，不致对人体健康产生影响。 9、全过程管理原则：由于固体废物本身往往是污染的源头，故需对其产生--收集--运输--综合利用--处理--贮存--处置实行全过程管理，在每一环节都将其作为污染源进行严格控制。 10、3c原则、3r原则 ①3C原则：解决固废污染问题的基本对测是避免产生、综合利用、妥善处理。 ②3R原则：既通过对固体废弃物实施减少产生、再利用、再循环策略实现节约资源降低环境污染及资源永续利用的目的。
固体废弃物处置方案
目录 一、工程概况 ................................................................... 错误!未指定书签。 二、主要措施 ................................................................... 错误!未指定书签。 2.1管理措施 ..................................................................... 错误!未指定书签。 2.2固体废弃物的含义和分类 ......................................... 错误!未指定书签。 2.3固体废弃物处置措施 ................................................. 错误!未指定书签。 一、工程概况 工程名称：上海烟草（集团）公司营销中心技术改造项目 工程地址：上海市延安东路500号 建设单位：上海烟草集团有限责任公司 施工单位：上海国际建设总承包有限公司 本工程属于原已建项目的整体改造和装修工程，原建筑物主楼为钢筋混凝土剪力墙结构、裙房为钢筋混凝土框架结构，本次改造主要对原主楼及北侧裙房的外立面及内部布局进行调整改造。 改造前后面积见下表： 二、主要措施 2.1管理措施 1、本工地建立固体废弃物处置工作领导小组，由项目经理任组长，并有专人具体负责施工现场固体废弃物处置管理工作。 2、本工地制订并实施“固体废弃物处置各级责任制”。 3、本工地员工对于固体废弃物处置要求的知晓率达95%以上。 4、本工地执行政府和上级主管部门制订的施工技术规范中关于固体废弃物处置的规定。 5、本工地建立固体废弃物处置作业记录。 6、其他应采取的管理措施。 2.2固体废弃物的含义和分类 1、固体废弃物的含义：固体废弃物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。施工现场固体废弃物主要指施工现场的建筑垃圾和生活垃圾。危险废弃物是指列入国家危险废弃物名录或者根据国家规定的危险废
固体废物最终处置技术
第十一章固体废物最终处置技术 第一节固体废物处置的基本原理和原则 固体废物经过减量化和资源化处理后，剩余下来的无再利用价值的残渣，往往富集了大量的不同种类的污染物质，对生态环境和人体健康具有即时性和长期性的影响，必须妥善加以处置。安全、可靠地处置这些固体废物残渣，是固体废物全过程管理中的最重要环节。 固体废物处置方法有：地质处置和海洋处置。海洋处置包括深海投弃和海上焚烧。陆地处置包括土地耕作、永久贮存或贮留地贮存、土地填埋、深井灌注和深地层处置等。其中应用最多的是土地填埋处置技术。海洋处置现已被国际公约禁止，但地质处置至今仍是世界各国最常采用的一种废物处置方法。 1. 废物处置过程中污染物质的迁移、转换 与废水和废气相比，固体废物中的污染物质具有一定的惰性和迟滞性，但是在长期的地质处置过程中，由于本身固有的特性和外界条件的变化，加上水分的进入，必然会因发生在固体废物中的一系列相互关联的各种物理、化学和生物过程，导致这些污染物质不断释放出来，进入环境中。 1.1 废物在处置过程中的反应 （1）生物反应 这是处置含有机物，特别是可降解有机物时，处置场中发生的最重要反应，其产物是气体、水分和可溶解的有机物，最终结果是使所处置的有机废物逐渐达到稳定化。 生物降解过程通常从好氧生物降解开始，产生的主要气体是CO2，好氧降解只能持续短时间。一旦废物中的氧气被耗尽，降解就变成厌氧过程，有机物质被转变成CO2、CH4、少量的氨和硫化氢。此外，处置场内发生的许多化学反应也以生物作用为媒介。 （2）化学反应 （a）溶解/沉淀：进入处置场的水在废物层中渗透时，会将废物原存在的或生物转化产生的可溶物质溶解出来，产生高浓度有机物和高盐份浓度的渗滤液（又称渗析液或滤出液）；渗滤液中的某些盐类，在处置场内的某些区域因pH值变化等原因又会产生沉淀反应。生物转化产物和其它化合物尤其是有机化合物通过溶解进入渗滤液具有特别重要的意义，因为这些物质可以与渗滤液一起迁移出处置场。 （b）吸附/解吸：处置场产生的气体中的挥发性和半挥发性有机化合物、渗滤液中的有机和无机污染物质，会被所处置的废物和土壤所吸附；而在某些条件下，也会发生解吸作用，使污染物进入气体或液体。 （c）脱卤/降解：有机化合物的脱卤作用和水解、化学降解作用； （d）氧化还原：通过氧化还原反应影响金属和金属盐的可溶性； （e）其他类型的化学反应：另外一些重要的化学反应发生在衬层土和某些有机化合物之间，导致衬层结构和渗透性的改变，目前对这些化学反应的相互关系还没有完全弄清。 （3）物理反应 处置场中发生的最为重要的物理反应包括： （a）蒸发/汽化：废物中的水分、挥发性和半挥发性有机化合物通过蒸发汽化转入处置过程所产生的气体中； （b）沉降/悬浮：渗滤液中的悬浮和胶体物质在液相中所发生的重力作用； （c）扩散/迁移：气体在处置场中的横向扩散和向周围环境释放；渗滤液在处置场中的迁移和进入覆土的下层； （d）物理衰变：发生在自然界的自发现象，随着时间的推移而益明显。 1.2 污染物释放、迁移途径及环境问题
2017年【固体废弃物处理处置工程】考试复习重点
固体废物处理处置复习重点 第一章绪论 1. 解释：固体废物，固体废物处理，固体废物处置，危险废物，减量化，资源化，无害化，清洁生产。 固体废物：指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 固体废物处理：是指通过不同的物化或生化技术，将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构。 固体废物处置：是指对已无回收价值或确属不能再利用的固体废物，采取长期置于与生物圈隔离地带的技术措施，也称为最终处置技术。 危险废物：是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的、具有危险性的废物。 减量化：指通过实施适当的技术，减少固体废物的排出量和容量。 资源化:是指从固体废物中回收物质和能源，加速物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法。 无害化：指通过采用适当的工程技术对废物进行处理（如热解、分离、焚烧、生化分解等方法），使其对环境不产生污染，不致对人体健康产生影响。 清洁生产：既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施。 2. 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的界定，如何区分固体废物、废水和废气？
如果废物是以液态或者气态存在，且污染成分主要是混入一定量（通常浓度很低）的水或气体（大气或气态物质）时，分别看作废水或废气。固体废物包括所有经过使用而被气质的固态或半固态物质，甚至还包括具一定毒害性的液态或气态物质。 3. 简述固体废物的种类和组成。 （1）固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 （2）固体废物分为工业固体废物（废渣）与城市垃圾和危险废物三类。 城市生活垃圾：城市生活垃圾又成为城市固体废物，指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾、商业垃圾和建筑垃圾. 工业固体废物：是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。 危险废物：危险废物是指被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 4. 工业固废和生活垃圾的污染控制措施？ 要想减少工业固体废物的污染，可采取以下主要控制措施： 1. 积极推行清洁生产审核，实现经济增长方式的转变，限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备。
固体废弃物处理
固体废弃物处理 Solid Waste Disposal 课程编号：0730170X 学时：24 学分：1.5 开课学期：第五学期 课程性质：专业选修课 选课对象：给排水科学与工程专业 先修课程：水质工程学 后续课程：环境保护与评价 内容概要：介绍固体废物的来源、分类、特点、污染控制途径、处理处置技术方法及其全面管理，使学生们能全面了解城市垃圾、典型的工业和农业固体废弃物资源化和无害化技术，培养学生环境意识和分析、解决实际问题的能力。主要授课内容包括：固体废物管理原则、固体废物管理体系、固体废物的产生、特征及采样方法、固体废物收集运输系统、固体废物的预处理技术、污泥的浓缩与脱水技术、危险废物固体废物固化/稳定化处理技术、固体废物的生物处理技术、固体废物的热处理技术、固体废物的填埋处置。 建议选用教材：《固体废物处置与资源化》，蒋建国主编，化学工业出版社。 主要参考资料：《固体废物处理工程》，杨国清主编，化学工业出版社； 《固体废物的处理与处置（修订版）》，芈振明，高忠爱，祁梦兰，吴天宝合编，高等教育出版社。 一、课程目的与任务 1.本课程为给排水科学与工程专业选修课程。 2.本课程与培养目标的关系是：培养学生环境工程意识和环境工程研究的能力，进一步培养学生分析和解决环境工程实际问题的能力，本课程可以使学生们能全面了解城市垃圾、典型的工业和农业固体废弃物资源化和无害化技术。 3.课程主要讲述的内容为：固体废物的来源、分类、特点，污染控制途径、处理处置技术以及全面管理；固体废物处理、资源化、最终处置的主要技术方法。 二、课程目标与要求 1.知识目标：熟悉固体废物的概念及其管理，能进行固体废物收运系统的分析；掌握固体废物的分类及固体废物各种处理处置技术的原理、方法。掌握污泥的浓缩、脱水、堆肥化、厌氧消化、焚烧的处理技术；能根据固体废物的性质选择适当的处理技术。 2.能力目标：培养学生分析和解决环境实际问题的能力 3.素质目标：使学生们能全面了解城市垃圾、典型的工业和农业固体废弃物资源化和无害化技术。 三、与其它课程的联系和分工 可与《水质工程学》，《水处理生物》学等课程并列学习，交叉理解。
固体废弃物分类
固体废弃物分类管理知识 固体废弃物是指在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质，通俗地说，就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品等。 简介 固体废弃物是指在生产、[1]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、[1]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。根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》[2]中给出的定义，固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 依据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，固体废弃物，简称固体废物或固废，俗称垃圾，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。” 所谓废弃物，顾名思义，就是指特定条件下对某一活动而言无用、不要而丢弃的物品、物质；广义而言，包括固态、液态和气态废弃物；狭义而言，多指固体废弃物或含多量固体的废弃物；但需要说明，“无用、不要”是相对的，并不表示丢弃的废弃物完全失去了使用价值，当技术、环境等条件改变或活动方式、方法、目的改变后，被丢弃的废弃物有可能成为生产的原材料、燃料或消费物品，这是固体废弃物资源化处理的基础。 人类活动、生物体新陈代谢和自然环境演变，只要消耗物质资源，都会产生固体废弃物。就人类活动而言，社会化生产的生产、分配、交换、消费环节都会产生废弃物，产品生产的生产、流通、消费环节也都会产生固体废弃物，产品生命周期的产品的规划、设计、原材料采购、制造、包装、流通和消费等过程一样也会产生固体废弃物，土地使用的各功能区，住宅区、商业区、工业区、农业区、市政设施、文化娱乐区、户外空地等都会产生固体废弃物。人类活动产生固体废弃物的主要原因有： （1）: 人类认识能力限制，导致自然环境破坏，如水土流失、森林枯死等；（2）: 规划水平、设计水平、制造水平、管理水平等限制，导致资源浪费，如机加工边角边料、不合格产品等； (3）: 物质变化规律限制，导致物品、物质功能的演变，如甘蔗渣、炉渣、尾矿等生产过程的副产品、报废产品、腐变食物等； (4）: 追求自利无限化、虚荣心等心理限制，导致资源浪费，如过度包装等。
固体废弃物的处理与资源化
固体废弃物的处理与资源化 摘要：近年来, 全球工业、农业飞速发展, 人们的生活水平也日益提高，但是经济、技术的发展给生态环境造成了巨大的负担，我国作为世界第一制造业大国环境污染问题日益严重，尤其是固体废弃物污染已给社会造成了很大的损失。自从召开党的十八大后，国家整体的发展布局中，就将生态文明建设囊括在内，召开十九大以后，确立了新时代对我国特色社会主义进行发展的根本战略为“坚持人与自然和谐共生”，大家渐渐对生态环境的重要性有了深层次的认知，并通过各种手段控制预防环境的污染，维护生态的稳定，从而实现可持续发展。以科学合理的方式治理环境污染极为重要，固体废弃物的处理与资源化以无害化、减量化、资源化为目标，倡导清洁生产、循环经济的理念，推动固体废弃物从“废弃物”到“资源”、从“污染源”到“绿色产品”的转变。本文综述了固体废弃物的产生及分类，固体废弃物污染的机制和途径，分析了我国固体废弃物污染的现状，并列举了固体废弃物污染的治理对策和预防途径，最后讨论了固体废弃物污染治理面临的挑战与机遇并展望了未来固体废弃物治理的发展方向。 关键词：固体废弃物，环境污染，垃圾分类，废弃物资源化 Solid waste treatment and recycling WANG Kai-yu Abstract: In recent years, with the rapid development of global industry and agriculture, people's living standards have also increased day by day, but the economic and technological development has caused a huge burden on the ecological environment. As the world's largest manufacturing country, China's environmental pollution is becoming more and more serious, especially It is solid waste pollution that has caused great losses to society. Since the 18th National Congress of the Communist Party of China, the construction of ecological civilization has been incorporated into the overall layout of the country’s development. The 19th National Congress of the Communist Party of China regards "adherence to the harmonious coexistence of man and nature" as the basic strategy for adhering to and developing socialism with Chinese characteristics in the new era. People gradually realize the ecological environment The importance of the problem, and through various means to control and prevent environmental pollution, maintain ecological stability, and thus achieve sustainable development. It is extremely important to manage environmental pollution in a scientific and reasonable manner. The treatment and recycling of solid wastes are aimed at harmlessness, reduction, and recycling. They advocate the concepts of clean production and circular economy, and promote solid wastes from “waste "From" to "resources", from "pollution sources" to "green products". This article summarizes the generation and classification of solid waste, the mechanism and approach of solid waste pollution, analyzes the current status of solid waste pollution in China, lists the countermeasures and prevention methods of solid waste pollution, and finally discusses solid waste The challenges and opportunities faced by pollution control and prospects for the future development direction of solid waste management. Keywords: solid waste, environmental pollution, garbage classification, waste recycling
固体废弃物处置期末考试重点考点完整版
1.固体废物：固体废物，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。 2.生物处理：以固体废物中可降解的有机物为对象，通过生物（微生物）的作用使之转化为水、二氧化碳或甲烷等物质的过程。 3.资源化: 资源化，指采取各种管理和技术措施，从固体废物中回收具有使用价值的物质和能源，作为新的原料或者能源投入使用。广义的资源化包括物质回收、物质转换和能量转换三个部分。 4.热解:是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物（油、油脂等）及焦炭等固体残渣的过程 5.减量化：指通过实施适当的技术，减少固体废物的产生量和容量。其中，前者的实施主要在于清洁生产技术的开发与应用，从生产源头控制固体废物的产生；后者则包括分选、压缩、焚烧等方法，对固体废物进行处理和利用，从而达到减少固体废物容量的目的。 6.无害化：指通过适当的技术对废物进行处理（如热解、分离、焚烧、生化分解等方法），使其不对环境产生污染，不致对人体健康产生影响。 7.卫生填埋：利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共卫生安全及环境污染均无危害的一种土地处理垃圾方法。 8.固体废物的分选：是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同,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。可分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选等。 9.固体废物处置：是指将固体废物焚烧或用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其他危害成分的活动；或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。10．城市生活垃圾：在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。 11.破碎:破碎是指利用人力或机械等外力的作用，破坏固体废物质点间的内聚力和分子间作用力而使大块固体废物破碎成小块的过程。磨碎是指小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。 12.堆肥化：在人工控制的环境下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。其实质就是一种生物代谢过程。 13．焚烧：生活垃圾和危险废物的燃烧（具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象） 14.生活垃圾: 指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾、商业垃圾和建筑垃圾。 15.厌氧消化: 也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为 4和 2 的过程。 16.固化：在危险废物中添加固化剂（固化材料）将其从流体或颗粒物形态转化成满足一定工程特性的不可流动的固体或形成紧密固体的过程，使其不需容器仍能保持处理后的外形。18.稳定化：在危险废物中通过加入不同的添加剂，以化学或物理的方式减少有害组分的毒性、溶解迁移性。最常用方法是通过降低有害物质的溶解性，减少因渗滤对环境的影响。 19.危险废物：危险废物是指被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 20.固体废物处理：通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。
(完整版)固体废弃物处理与处置习题答案
l h t h i r b e n r e o o s 1．固体废物对水体污染的主要途经有直接排入、随地表径流进入、随渗透水进入地下水 。2．固体废物对环境的污染危害表现为侵占土地、污染土壤、污染大气、污染水体四个方面。3．市政固体废物主要收集方式有分类收集和混合收集两种类型。4．控制固体废物污染的技术政策是资源化、减量化、无害化。5．固体废物一般分为工矿业废物、城市垃圾、农业废物、危险废物、放射性废物五类。6．压实单元和容器单元是组成压实器的两个基本部分。7. 固体物料筛分分离过程是由物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。8. 机械破碎作用的形式主要有挤压、磨碎、折断、冲击破碎和剪切。9．固体废物破碎的非机械方法有低温破碎、热力破碎、减压破碎、超声波破碎。10．低温破碎动力消耗、噪声、振动比一般常温机械破碎低。11. 重力分选方法有重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等四种。12．玻璃固化体的有害成分浸出率比水泥固化体低。13. 污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。14. 固体物质燃烧形式有蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。15．与焚烧相比，热解要求S.W 组成单一、有机物含量高且含水率低。16．物料在一般焚烧设备的炉膛内分干燥区、燃烧区和冷却区。17．可生化废物堆肥的好氧发酵方法按物料状态分静态发酵和动态发酵两种。18.可生化固体废物堆肥时用作一次发酵设备:圆筒立式发酵仓、卧式回转发酵器、桨叶式多层发酵塔。19. 有机固体废物中的能源利用方式有焚烧、热解、RDF （垃圾衍生燃料）、填埋气体。20．固体废物处理方法有物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理共五种。21. 固体废物处置有海洋处置和陆地处置两类方法。22．固体废物处置的基本要求是危害小、废物体积小、场址适宜、设施结构合理和综合利用。23．固体废物填埋场厌氧作用产生的气体的主要成分是甲烷、二氧化碳、氨 。24．固体废物填埋场产生的气体常以可渗透性排气和不可渗透阻挡层排气两种方法控制。25．固体废物填埋场产生的渗滤液一般为高浓有机废水，其主要污染指标有BOD 5、COD 、色度、溶解总固体、氨、重金属。26．市政垃圾焚烧厂产生的主要污染源是烟气、焚烧残渣，控制污染的主要技术参数有停留时间、燃烧温度、搅拌强度、过量空气率 。27．固体废物焚烧效果的影响因素有固体废物性质、停留时间、焚烧温度、相对速度、氧浓度。28．高炉熔渣可冷却形成水渣、重矿渣和膨珠 。29．煤矸石可分为已燃煤矸石和未燃煤矸石。30．粉煤灰可用于配制硅酸盐水泥和混凝土。1.固体废物：指在社会生产、流通和消费等一系列活动中产生的相对于占有者来说一般不具有原有使用价值而被丢弃的以固体、半固体废弃物质。2.再生资源：由废弃物质直接或间接利用而得到的物质资源。3.无害化: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的过程。
固体废弃物的处理处置与资源化综述
固体废弃物的处理处置与资源化综述 固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛，动物活动产生的废弃物也属于此类)，通俗地说，就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。[1] 随着科学技术的进步,社会经济进入了高速发展时期。在工业生产发展的同时,自然资源的消耗和废物的产生也同样急剧增长,由此 造成了一些自然资源的日益枯竭和世界性环境污染的日趋严重。 根据目前的技术条件,在生产中,总免不了会将所利用的一部分 天然资源作为废弃物而丢弃;在消费中,各种产品又都有一定的使用 寿命,超过一定期限就会成为废弃物而被抛弃。所以,在当前的生产、生活中,固体废弃物的产生和排弃有其必然性。而解决环境问题的最有效方法就是放弃那种大量生产、大量消费的社会生活方式,以减少材料的生产、使用和废弃。但是如果这样做,工业生产就会停滞不前,大众的消费水准就会降低。 所以,单纯地抑制经济增长只会激化矛盾,因此,增长是绝对必要的。持续增长必须以环境问题为前提,通过新技术的进步来满足人类社会的各种需求。 近十年来,鉴于固体废弃物运输和处置成本的不断提高,因填埋 而使城市周围可用土地的日渐减少,人类社会对环境保护的迫切要求,
有限自然资源的逐步枯竭,这就使各发达国家在固体废弃物管理中, 将变废弃物为有用材料和能源的转换,已经成为比过去更有吸引力的一种选择。在当今发达的国家里,废弃物被定义为“不得其所的资源”, 是在不恰当的时间,放在不恰当的地方的原材料”。 在最近几年里,各行各业不断使用“回用”、“再生”和“资源化”这些字眼,而且这种趋势还将继续。“回用”,是指不止一次地使用废旧材料和产品;“再生”,是指例如纸、塑料、玻璃这些固体废弃物,用比较经济的加工方法使之成为再生材料;“资源化”,常指用固体废弃物制取可用的材料或能量,包括废弃物的综合利用。虽然这些用词之间有着重要的技术上的区别,但从概念上来说都有一个目标, 就是使废弃物具有最佳的经济价值,减少和防止从一切生产和消费活动中产生固体废弃物。 固体废弃物处理的最终出路在于“废弃物资源化”,这种哲理在世界各国中正变成一种废弃物管理体系的基本政策。目前,发达国家已将“废弃物资源化”列为国家经济建设的重点,并将固体废弃物列入资源的范畴,将再生资源的开发利用视为第二矿业,掀起了“二次物料工业革命”的热潮,形成了一个新兴的工业体系。 在我国,科学技术发展的战略目标是有效地控制和缓解人口、资源和环境的压力。在1995 年通过的《社会发展科技计划纲要》中“, 废弃物资源化”这一提法也已正式出现在国家的重要文件中。[2]固体废弃物按管理需要将其分为三类：即工矿业固体废物、有毒有害固体废物和城市垃圾。[3]
《固体废弃物处理处置工程》考试复习重点
精心整理固体废物处理处置复习重点 第一章绪论 1. 解释：固体废物，固体废物处理，固体废物处置，危险废物，减量化，资源化，无害化，清洁生产。 固体废物：指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 固体废物处理：是指通过不同的物化或生化技术，将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以 法。 ， 施。 2. 3. 定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 4. 工业固废和生活垃圾的污染控制措施？ 要想减少工业固体废物的污染，可采取以下主要控制措施： 1. 积极推行清洁生产审核，实现经济增长方式的转变，限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备。 2. 采用清洁的资源和能源。 3. 采用精料。 4. 改进生产工艺，采用无废或少废技术和设备。 5. 加强生产过程控制，提高管理水平和加强员工环保意识的培养。 6. 提高产品质量和寿命。
精心整理 7. 发展物质循环利用工艺。 8. 进行综合利用。 9. 进行无害化处理与处置。 生活垃圾污染的控制措施： 1. 鼓励城市居民使用耐用环保物质资料，减少对假冒伪劣产品的使用。 2. 加强宣传教育，积极推进城市垃圾分类收集制度。 3. 改进城市的燃料结构，提高城市的燃气化率。 4. 进行城市生活垃圾综合利用。 5. 进行城市生活垃圾的无害化处理与处置，通过焚烧处理、卫生填埋处置等无害化处理处置措施，减轻污染。 5. 我国有哪些固体废物管理制度？ 6.
第二章固体废物的收集、贮存及清运 1. 如何确定每个收集点的容器数量？ P21 2. 确定城市生活垃圾收集线路时主要应考虑哪些因素？ 1、收运路线尽可能紧凑，避免重复或断续。 2、收运路线应能平衡工作量，使每个作业阶段、每条路线的收集和清运时间大致相等。 3、收运路线应避免在交通拥挤的高峰时间段收集、清运垃圾。 4、收运路线应当首先收集地势较高地区的垃圾。 5、收集路线起始点最好位于停车场或车库附近。