【正文】 性、噪音水平、空氣與水的污染控制等要求。6．操作地點(diǎn)選擇，包括位置、高度、道路以及與環(huán)境有關(guān)的限制因素。第二節(jié) 固體廢物的破碎技術(shù)一、固體廢物破碎的意義固體廢物破碎過程是減少其顆粒尺寸、使之質(zhì)地均勻，從而可降低空隙率、增大容重的過程。據(jù)有關(guān)研究表明，經(jīng)破碎后的城市垃圾比未經(jīng)破碎時(shí)其容重增加25~50%，且易于壓實(shí)，同時(shí)還帶來其他好處，如減少籌委、防止鼠類繁殖、破壞蚊、蠅滋生條件，減少火災(zāi)發(fā)生機(jī)會(huì)等。這一處理技術(shù)對(duì)大規(guī)模城市垃圾的運(yùn)輸、物料回收、最終處置以及對(duì)提高城市垃圾管理水平，無疑具有特殊意義。二、固體廢物破碎機(jī)械用于城市垃圾的破碎機(jī)械大體有三種類型：沖擊磨切型、剪切粉碎性與擠壓破碎型。 （一）錘式破碎機(jī) （二）剪切破碎機(jī) （三）腭式破碎機(jī)三、固體廢物破碎工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)第三節(jié) 固體廢物分選技術(shù)一、固體廢物分選方法評(píng)述固體廢物分選的目的是將各種有用資源采用人工或機(jī)械的方法分門別類的分離開來，回用于不同的生產(chǎn)中。二、固體廢物分選效果評(píng)價(jià)一組固體廢物分選單元的分選效果用回收率與分選物的純凈度兩個(gè)參量評(píng)價(jià)。三、風(fēng)力分選技術(shù)（一）工作原理與影響因素風(fēng)力分選是重力分選常用的一種方法。重力分選是利用不同物質(zhì)的密度差異（在一定流速的介質(zhì)中沉降速度的不同,由重顆粒到輕顆粒的沉降有一分布），達(dá)到輕、重顆粒分選的目的。風(fēng)力分選是利用空氣流動(dòng)作用攜帶介質(zhì)實(shí)現(xiàn)上述目的。（二）風(fēng)力分選機(jī)械河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙1． 水平風(fēng)選機(jī)2．垂直風(fēng)選機(jī)（三） 風(fēng)力分選工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1．風(fēng)選工程設(shè)計(jì)時(shí)需考慮下列基本因素：(1)經(jīng)破碎后固體廢物顆粒特征，包括粒度尺寸、形狀、含水率、成團(tuán)傾向以及纖維含量等。(2)輕組分物料的特征。(3)由破碎單元到分選單元廢物的輸送與進(jìn)料方法。(4)風(fēng)選操作特性，包括能源的要求，維修、操作的簡易性，性能的可靠性，噪音輸出量，以及空氣與水污染控制的要求。(5)設(shè)備安裝的空間、高度、通道、噪音與環(huán)境等限制條件。2．風(fēng)選設(shè)備設(shè)計(jì)基本參數(shù)：設(shè)計(jì)需要的基本參數(shù)包括氣固比、氣流速度、單位時(shí)間供料負(fù)荷、空氣輸送量、氣體壓力降等。其中氣固比與氣流速度又是主要參數(shù)。四、磁選技術(shù)（一）磁選原理與應(yīng)用磁選是利用固體廢物中組分磁性的差異，在不均勻磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)分離的一種分選技術(shù)。（二）磁選機(jī)械吸持型磁選機(jī)；滾筒式吸持型磁選機(jī)帶式吸持型磁選機(jī)懸吸型磁選機(jī)。（三）磁選工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)1．磁選工程設(shè)計(jì)時(shí)需考慮如下各項(xiàng)因素： (1)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)選擇適宜的工程建廠地址。 (2)被分選的固體廢物特征。包括鐵磁性材料含量、密實(shí)度，各組分間彼此成團(tuán)或粘附的傾向，顆粒尺寸(大塊鐵件直徑應(yīng)小于20cm)，以及含水率等。 (3)考慮磁選機(jī)的供料與排料傳輸設(shè)備類型。 (4)設(shè)備操作特性。包括能源需要量，例行與特殊的維修要求，操作的簡易性與可靠性，噪音與空氣、水源的污染控制。 (5)考慮設(shè)備安裝的空間、高度、通道、噪音與環(huán)境等因素。2．磁選工程設(shè)計(jì)的特征參數(shù)： 設(shè)計(jì)特征參數(shù)包括給定磁選機(jī)負(fù)荷率、分選效率、滾筒轉(zhuǎn)速，磁體長度、直徑、場(chǎng)強(qiáng)與磁場(chǎng)梯度，傳送帶的速度，設(shè)備結(jié)構(gòu)材料與冷卻系統(tǒng)類型選擇等。五、篩分技術(shù)篩分是根據(jù)固體廢物顆粒尺寸大小進(jìn)行分選的一種方法。（一）篩分設(shè)備（二）影響篩分效率的因素1．顆粒尺寸與形狀2．含水率3．篩孔形狀4．篩分器主要參數(shù)5．操作方式： 六、其它分選技術(shù)簡介河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙（一）慣性分選（二）浮選（三）淘汰分選（四）靜電分選河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第 4 次課 7～8 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：固體廢棄物壓實(shí)、破碎、分選技術(shù)的目的、原理及在實(shí)際操作中容易遇到的問題。本次課題（或教材章節(jié)題目）：第二章 固體廢物的預(yù)處理教學(xué)要求：（1）掌握污泥的增稠和脫水（2）掌握固體廢物的穩(wěn)定和固化 重 點(diǎn)：污泥的增稠和脫水；固體廢物的穩(wěn)定和固化難 點(diǎn)：固體廢物的穩(wěn)定和固化教學(xué)手段及教具：采用多媒體教學(xué)課件講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第二章 固體廢物預(yù)處理第四節(jié) 污泥的增稠和脫水第五節(jié) 固體廢物的穩(wěn)定和固化 共2課時(shí)，講授課后作業(yè)1． 污泥的最終出路是什么？如何因地制宜地考慮？2． ％降至94％，求污泥體積的變化？3．怎樣評(píng)定廢物固化的效果？比較各種固化的特點(diǎn)并說明它們的應(yīng)用范圍。參考資料1．平岡正勝等，污泥處理工程學(xué)，華東化工學(xué)院出版社，1990年2．陳汝龍等 編譯，環(huán)境工程概論，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1986年3．李國鼎等，固體廢物處理與資源化，清華大學(xué)出版社，1990年注：本頁為每次課教案首頁河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第四節(jié) 污泥的增稠和脫水一、污泥的增稠%~%，體積龐大，因而對(duì)污泥的處理、利用及輸送都造成困難，故必先進(jìn)行濃縮。濃縮后的污泥近似糊狀，含水率為95%~97%。污泥增稠的目的在于減容。當(dāng)污泥的含水率由99%降至96%時(shí)，體積可縮小到原來的1/4，但仍可保持其流動(dòng)性，可以用泵輸送，運(yùn)輸方便，大大降低運(yùn)輸及后續(xù)處理費(fèi)用。因此，污泥增稠是減少污泥體積最經(jīng)濟(jì)有效的方法，特別是對(duì)剩余活性污泥的處理，尤其不可缺少。 污泥增稠的主要方法是重力濃縮和氣浮濃縮。二、污泥的脫水與脫水設(shè)備污水污泥是污水處理廠產(chǎn)生的液態(tài)或泥漿狀副產(chǎn)物，初沉污泥的固體濃度一般介于3%~5%，剩余活性污泥的固體濃度小于1%。通過濃縮和脫水，污泥濃度將會(huì)進(jìn)一步增加。多數(shù)污泥濃縮裝置能達(dá)到5%~10%的固體濃度，脫水裝置能達(dá)到20%~50%的固體濃度。影響脫水污泥固體濃度的因素有：污泥性質(zhì)；調(diào)質(zhì)類型；脫水裝置類型。污泥脫水工藝主要包括機(jī)械脫水和自然脫水。對(duì)于機(jī)械脫水而言，主要有機(jī)械過濾和離心脫水等。 （1）理論基礎(chǔ)：機(jī)械過濾脫水是以過濾介質(zhì)兩邊的壓力差為推動(dòng)力，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)成為濾液，固體顆粒被截留成為濾餅，達(dá)到固液分離的目的。（2）真空抽率脫水機(jī)真空抽濾是連續(xù)性操作，效率高，操作穩(wěn)定，易于維修，適于各類污泥脫水。脫水后泥渣含水率為75~80%。這種機(jī)械的缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)高，建筑面積大，開放性槽，氣味較大。真空抽濾機(jī)過濾段工作真空度在300~600mm汞柱，脫水段為500~~。特點(diǎn)：板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，處理污泥含水率范圍較大，適應(yīng)性好，濾餅含水率與濾出液含懸浮物相對(duì)都比較低，濾布?jí)勖^長，因而得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是操作比較繁瑣。帶式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)是由上下兩組同向運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)濾布組成，泥漿由雙帶之間通過，經(jīng)上下壓輥擠壓，濾液透過濾布而排出。這種壓濾機(jī)是連續(xù)操作的，適用于真空抽濾難于脫水的各種污泥，生產(chǎn)能力大，占地面積較小，濾餅含水率可達(dá)到70~80%。2．離心脫水機(jī)離心脫水是利用高速旋轉(zhuǎn)作用產(chǎn)生的離心力，將密度大于水的固體顆粒與水分離的操作。離心脫水機(jī)具有操作簡便、設(shè)備緊湊、運(yùn)行條件良好、脫水效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種不同性質(zhì)泥渣的脫水。脫水后泥渣含水率可降低到70%。缺點(diǎn)是能耗較大。（二）泥漿自然干化脫水自然干化脫水是城市污水廠污泥常采用的利用自然蒸發(fā)和底部濾料、土壤過濾脫水的一種方法，稱為污泥干化場(chǎng)或曬泥場(chǎng)。特點(diǎn)：干化場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，一次集中放滿一塊區(qū)段面積，放泥厚度約30~50cm。污泥干化周期隨季節(jié)而異，在良好條件下，約為10~15天。脫水后污泥含水率可降低到60%。自然脫水設(shè)備簡單，干化污泥含水率低，但占用土地面積大，環(huán)境衛(wèi)生條件差，適于小規(guī)模應(yīng)用。第五節(jié) 固體廢物的穩(wěn)定和固化一、固體廢物的穩(wěn)定處理固體廢物的化學(xué)處理，化學(xué)處理是針對(duì)固體廢物中易于對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重后果的有毒有害化學(xué)成分，采用化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法，使之達(dá)到無害化。由于這類化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的條件較為復(fù)雜，受多種因素影河 北 科 河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙響，因此，化學(xué)處理僅限千對(duì)單一成分或幾種化學(xué)性質(zhì)相近的混合成分進(jìn)行處理。對(duì)于不同成分的混合物，采用化學(xué)處理方法，往往達(dá)不到預(yù)期的效果?；瘜W(xué)處理方法主要包括中和法與氧化還原法。（一）中和法中和法是處理酸性或堿性廢水常用的方法。對(duì)固體廢物主要用于化工、冶金、電鍍與金屬表面處理等工業(yè)中產(chǎn)生的酸、堿性泥渣。這類泥渣對(duì)土壤與水體均會(huì)造成危害。中和反應(yīng)設(shè)備可以采用罐式機(jī)械攪拌或池式人工攪拌，前者多用于大規(guī)模中和處理，而后者多用于間斷的小規(guī)模處理。（二）氧化還原法通過氧化或還原化學(xué)處理，將固體廢物中可以發(fā)生價(jià)態(tài)變化的某些有毒成分轉(zhuǎn)化為無毒或低毒，且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成分，以便無害化處置或進(jìn)行資源回收。1．鉻渣干式還原處理：利用一氧化碳與硫酸亞鐵為還原劑的干式還原處理是將鉻渣與適量煤炭或鋸末、稻殼混合，在700~800℃密封條件下焙燒，以過程中產(chǎn)生的CO與H2為還原劑，使渣中含有的Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ)，并在密封條件下水淬，然后投加適量硫酸亞鐵與硫酸混合，以鞏固還原效果。2．鉻渣濕式還原法：鉻渣濕式還原處理是利用碳酸鈉溶液處理經(jīng)過濕磨過篩（100目）后的鉻渣，使其中酸溶性鉻酸鈣與鉻鋁酸鈣轉(zhuǎn)化為水溶性鉻酸鈉而被浸出，由浸出液中可以回收鉻酸鈉產(chǎn)品。余渣再用硫化鈉溶液處理，使剩余的Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ)，加硫酸中和，并用硫酸亞鐵固定過量S2。經(jīng)處理后的鉻渣已為無毒渣。二、固體廢物的固化處理固化處理是利用物理或化學(xué)方法將有害固體廢物固定或包容在惰性固體基質(zhì)內(nèi)，使之呈現(xiàn)化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理方法。固化后的產(chǎn)物應(yīng)具有良好的機(jī)械性能、抗?jié)B透、抗浸出、抗干、抗?jié)衽c凍、抗融等特性。（一）水泥固化1．水泥固化工藝過程與操作條件，水泥固化是以水泥為固化基質(zhì)，利用水泥與水反應(yīng)后可形成堅(jiān)固塊體的特征，將有害廢物包容其中，從而達(dá)到減小表面積，降低滲透性，使之能在較為安全的條件下運(yùn)輸與處置。水泥品種較多，可根據(jù)廢物性質(zhì)，當(dāng)?shù)厮嗌a(chǎn)情況，處理費(fèi)用等因素進(jìn)行選擇。2．水泥固化方法的特點(diǎn)：水泥固化是對(duì)有害廢物處理較為成熟的方法，具有工藝設(shè)備簡單、操作方便、材料來源廣泛、費(fèi)用相對(duì)較低、產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)。這一方法在原子能工業(yè)固體與液體廢物處理中，已得到廣泛應(yīng)用。常用于：(1)電鍍業(yè)污泥的固化處理；(2)含汞泥渣的固化處理；(3)含砷泥渣水泥固化處理。，致使最終處置費(fèi)用增大。(二)石灰固化與應(yīng)用石灰固化是以石灰為固化基質(zhì)，活性硅酸鹽類為添加劑的一種固定廢物的方法，工藝與設(shè)備大體與水泥固化相似。各項(xiàng)工藝參數(shù)應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。添加劑主要采用粉煤灰與水泥窯灰，為提高強(qiáng)度，也可添加其它類型添加劑。石灰固化法適用于各種含重金屬泥渣，并已應(yīng)用于煙道氣脫硫的廢物(如鈣基SOx)的固化中。這種固化方法除有水泥固化的缺點(diǎn)外，共抗浸出性較差，易受酸性水溶液的侵蝕。（三）瀝青固化與應(yīng)用瀝青固化屬于熱塑性材料固化，用熱塑性材料為固化基質(zhì)的種類較多，除瀝青之外，尚有聚乙烯、河 河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙石臘、聚氯乙烯等。在常溫下這些材料為較堅(jiān)固的固體，在較高溫度下，有可塑性與流動(dòng)性。利用這種特性對(duì)固體廢物進(jìn)行固化處理。(四)玻璃固化與應(yīng)用這種固化方法的基質(zhì)為玻璃原料。將待固化的廢物首先在高溫下鍛燒，使之形成氧化物，然后再與熔融的玻璃料混合，在1000℃溫度下燒結(jié)，冷卻后形成十分堅(jiān)固而穩(wěn)定的玻璃體。河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第 5 次課 9～10 學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：常用的污泥脫水方法及設(shè)備； 固體廢物穩(wěn)定化處理的方法及其適用范圍； 固體廢物固化處理的方法及其適用范圍；本次課題（或教材章節(jié)題目）：第三章 固體廢物的能源利用教學(xué)要求：了解固體廢物焚燒技術(shù)的發(fā)展歷史、國內(nèi)外焚燒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展展望；掌握固體廢物焚燒技術(shù)的特點(diǎn)；掌握固體廢物焚燒熱的利用 重 點(diǎn)：固體廢物焚燒技術(shù)的特點(diǎn)；固體廢物焚燒熱的利用難 點(diǎn)：固體廢物焚燒熱的利用教學(xué)手段及教具：采用多媒體教學(xué)課件講授內(nèi)容及時(shí)間分配：第三章 固體廢物的能源利用第一節(jié) 固體廢物焚燒熱利用 共2課時(shí)，講授課后作業(yè)1． 垃圾焚燒技術(shù)有何特點(diǎn)？比較各種焚燒爐的優(yōu)缺點(diǎn)？2． 固體廢物焚燒熱的利用方式有哪些？3．試討論提高燃燒溫度的重要性及與NOX產(chǎn)物的關(guān)系。參考資料1．唐時(shí)明，美國二惡英處理技術(shù)，上海環(huán)境科學(xué)，2．鄧華龍等，焚燒法從廢彩色相紙中回收銀的工藝試驗(yàn)研究，上海環(huán)境科學(xué)，3．汪鏡亮，蘇聯(lián)從焚燒垃圾的殘?jiān)谢厥沼杏媒M分的方法，固體廢物資源化，注：本頁為每次課教案首頁河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第三章 固體廢物的能源利用第一節(jié) 固體廢物焚燒熱利用一、固體廢物焚燒技術(shù)的發(fā)展歷史 1. 發(fā)展簡史垃圾焚燒技術(shù)作為一種以燃燒為手段的垃圾處理方法，其應(yīng)用可以追溯至人類文明的早期，如刀耕火種時(shí)期的燒荒即可視為焚燒應(yīng)用的一例。但焚燒作為一種處理生活垃圾的專用技術(shù)，其發(fā)展歷史與其他垃圾處理方法相比要短得多，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：萌芽階段、發(fā)展階段和成熟階段。2. 現(xiàn)代焚燒技術(shù)概貌典型的城市生活垃圾焚燒系統(tǒng)的工藝單元包括系統(tǒng)：進(jìn)廠垃圾計(jì)量系統(tǒng)；垃圾卸料及貯存系統(tǒng)；垃圾進(jìn)料系統(tǒng)；垃圾焚燒系統(tǒng)；焚燒余熱利用系統(tǒng)；煙氣凈化和排放系統(tǒng)；灰渣處理或利用系統(tǒng)；污水處理或回用系統(tǒng)；煙氣排放在線監(jiān)測(cè)；垃圾焚燒自動(dòng)控制系統(tǒng)等。二、焚燒技術(shù)的特點(diǎn)1．燃燒工藝的特點(diǎn)一般固體燃料的燃燒目標(biāo)主