沈陽建筑大學

2021年碩士研究生考試同等學力加試 固體廢棄物處理與處置 科目考試大綱

一、考查目標

考查學生對固體廢棄物處理的基本了解，準確掌握主要的基本概念，正確處理各種固體廢棄物的方法。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

(一)試卷滿分及考試時間

滿分均為100分，考試時間為2小時。

(二)答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

(三)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1.固體廢物處理概述：約15%;

2.固體廢物的收集運輸、分選破碎：約25%;

3.可燃固體廢物的焚燒與熱解：約20%;

4.固體廢物生物處理：約15%;

5.固體廢物的固化和其它處理技術(shù)：約15%;

6.固體廢物填埋處置：約10%。

(四)試卷題型結(jié)構(gòu)

考試以閉卷形式進行，題型包括填空題20%、選擇題10%、簡答題10%、問答題和辨析題25%、分析題和計算題35%，總分為100分。

三、考查范圍

考查固體廢棄物的處理與處置的基本概念，掌握固體廢棄物的處理方法和一些先進的處理技術(shù)。

四、考試內(nèi)容及要求

(一)固體廢物處理概述

1、固體廢物的定義

固體廢物是指在社會的生產(chǎn)、流通、消費等一系列活動中產(chǎn)生的，一般不再具有原使用價值而被丟棄的以固態(tài)和泥狀賦存的物質(zhì)。固體廢物的產(chǎn)生有其必然性。這一方面是由于人們在索取和利用自然資源，從事生產(chǎn)和生活活動時。限于實際需要和技術(shù)條件，總要將其中一部分作為廢物丟棄;另一方面是由于各種產(chǎn)品本身有其使用壽命，超過了一定期限，就會成為廢物。

2、固體廢物的分類和產(chǎn)生源

固體廢物分類方法很多，按組成可分為有機廢物和無機廢物;按形態(tài)可分為固體(塊狀、粒狀、粉狀)的和泥狀(污泥)的廢物;按廢物的來源可分為工業(yè)廢物、礦業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)廢物和城市固體廢物。按其危害狀況可分為有害廢物和一般廢物。

3、固體廢物對環(huán)境的污染及控制

由于固體廢物的產(chǎn)生量不斷增加，對其中大部分又未采取有效的污染控制措施，致使大量的固體廢物裸露堆放，對環(huán)境污染的現(xiàn)象日益嚴重。固體廢物對環(huán)境的污染途徑主要表現(xiàn)對水體的污染、對大氣的污染、對農(nóng)田土壤的污染、占用土地和傳播疾病等幾個方面。

固體廢物的污染控制應(yīng)以“3C”原則為基本對策，即：清潔生產(chǎn)(Clean)、循環(huán)再生(Cycle)和污染控制(Control)。在我國，體現(xiàn)在無害化、減量化、資源化上。

(二)固體廢物的收集運輸

這部分重點是城市垃圾收集運輸系統(tǒng)，考試內(nèi)容包括城市垃圾收集系統(tǒng)和城市垃圾運輸系統(tǒng)(計算題)。

城市垃圾收集系統(tǒng)是城市垃圾收運處理的第一環(huán)節(jié)，垃圾收集系統(tǒng)與后續(xù)的垃圾運輸、處理設(shè)施的設(shè)置關(guān)系密切，必須配套設(shè)置。城市垃圾產(chǎn)生于城市居民的生活活動中，具有產(chǎn)生源分散、垃圾成分復雜的特點。在建立城市垃圾收集系統(tǒng)時，應(yīng)全面了解常用的垃圾收集基礎(chǔ)設(shè)施，確定合適的垃圾收集方式，以保證合理高效地進行城市垃圾收集工作。

城市垃圾運輸是城市垃圾清運處理系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。垃圾運輸方式可分為直接收運和間接收運兩種方式。直接收運是采用垃圾收集車將垃圾從垃圾收集點直接運送到垃圾處理場的垃圾運輸方法。間接收運是采用垃圾收集車將垃圾收集后運送到垃圾轉(zhuǎn)運站，再由較大類型的垃圾運輸車將垃圾送往垃圾處理場。

(三)固體廢物的分選破碎

固體廢物的分選，就是把垃圾中的不同物質(zhì)，利用物理的方法將它們分離開的處理工藝。固體廢物的分選方式主要有篩選、風力分選、慣性分選、磁選以及手工分選等。目前在工業(yè)發(fā)達國家中，還實驗性或小規(guī)模地采用了浮選、光選、靜電分離等分選方法。

固體廢棄物的破碎作業(yè)的主要目的是：減小垃圾的顆粒尺寸、增大垃圾形狀的均勻度，以便后續(xù)處理工序的進行。根據(jù)對破碎物料的施力特點，可將物料的破碎方式分為擠壓、剪切、輾磨、撕碎、沖擊等類別。

(四)可燃固體廢物的焚燒與熱解

1、可燃固體廢物焚燒技術(shù)

主要需了解以下問題：固體廢物的熱工特性及可焚燒條件，工業(yè)分析和熱值的測定(計算題)，焚燒設(shè)備的類型，焚燒煙氣產(chǎn)生量和二次污染控制。

焚燒就是通過高溫燃燒，減少可燃廢物，使之變成惰性殘余物的處理方法。因此，焚燒從處理角度看，具有兩個很重要的特性，即高溫無害化和大的、迅速的減容能力。目前投入應(yīng)用的焚燒爐可以分為爐排型焚燒爐、回轉(zhuǎn)式焚燒爐、流化床焚燒爐和熱解-氧化焚燒爐等四種類型。

垃圾焚燒產(chǎn)生的廢氣中主要包括煙塵、硫氧化物、氯化氫、氮氧化物、重金屬等有害物質(zhì)。隨著垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展，二次污染防治技術(shù)已經(jīng)成為垃圾不可缺少的重要組成部分，它的成敗直接影響到垃圾焚燒事業(yè)的發(fā)展。

固體廢物焚燒過程是復雜的物理化學過程，它涉及了物質(zhì)平衡、能量平衡、熱力學分析、動態(tài)分析、傳熱問題、擾動混合、停留時間等問題(計算題)。

對焚燒爐本身，應(yīng)有良好的爐膛結(jié)構(gòu)及合適的爐膛尺寸保證三“T”條件，即溫度(Temperature)、擾動(Turbulence)、時間(Time)三個條件。確保物料的完全燃燒，以使焚燒的建容率DRE(Destruction and Removal Efficiency)達到設(shè)計要求。

2、城市垃圾熱解技術(shù)

熱分解是有機物在無氧或缺氧條件下的高溫加熱分解技術(shù)。這部分內(nèi)容要求了解熱解的基本原理。

高溫熱解：主要為獲得可燃氣。熱解溫度一般都在1000℃以上。

中溫熱解：溫度一般在600~700℃之間，主要用在比較單一的物料作能源和資源回收的工藝上，像廢輪胎、廢塑料轉(zhuǎn)換成類重油物質(zhì)的工藝。

低溫熱解：溫度一般在600℃以下。農(nóng)業(yè)、林業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品加工后的廢物用來生產(chǎn)低硫低灰的炭就可采用這種方法。

(五)固體廢物生物處理

固體廢物生物處理技術(shù)是人為控制微生物對垃圾中的有機物進行降解處理的過程，以實現(xiàn)垃圾處理的無害化和減量化。生物處理技術(shù)工藝方式很多，不同工藝方式的處理成本、處理效果和產(chǎn)出物均有所不同。

1、堆肥處理

堆肥處理是在一定的人為控制條件下，讓可降解有機固體廢物在微生物作用下，使其中可降解的成分轉(zhuǎn)化穩(wěn)定的腐殖物，這種利用垃圾制造的土壤改良劑，通常被稱作垃圾堆肥。

堆肥的定義，垃圾堆肥工藝的分類，好氧堆肥基本原理，好氧堆肥的三個階段、好氧堆肥的不同供氧方式，好氧堆肥工藝流程。

堆肥物料的主要控制參數(shù)：有機質(zhì)含量和營養(yǎng)物含量、垃圾的含水量、氧濃度、碳氮比(C/N)、pH值等(計算題)。

2、生物制氣

生物制氣主要是從城市垃圾中制取沼氣，其特點在于借助微生物的分解作用，將城市垃圾中的有機物質(zhì)分解成主要由甲烷和二氧化碳組成的可燃氣體，其能夠分解成優(yōu)質(zhì)氣體。

生物制氣工藝的主要程序是：垃圾在經(jīng)過分選處理后，有機物輸入?yún)捬醢l(fā)酵器并在這里形成由水和營養(yǎng)素組成的稀漿，然后打入攪拌式厭氧反應(yīng)器。

(六)固體廢物固化技術(shù)

固化處理是把水泥、瀝青、塑料、石膏、水玻璃等凝結(jié)劑同固體廢物加以混合進行固化，或是在城市垃圾中加入硅酸鈉、粘土之類的添加劑一起燒結(jié)固化(玻璃化)，使得城市垃圾中所含的有害物質(zhì)封閉在固化體內(nèi)不易浸出，從而達到穩(wěn)定化、無害化、減量化的目的。在實施固化處理時，一方面希望盡量節(jié)省材料和能源，另一方面也希望固化體能作為資源而加以利用。這兩個方面可以視為推廣固化處理技術(shù)的關(guān)鍵。

(七)固體廢物填埋處置

就固體廢物的最終處置而言，填埋法是唯一重要且行之有效的辦法。

填埋既是一種處理方式，又是用其它處理方法不能處理的固態(tài)殘余物的最終處置方式。目前，在世界范圍內(nèi)，處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的固體廢物填埋場為數(shù)眾多，建設(shè)規(guī)模不等。可以直接接納固體廢物，處理垃圾焚燒、垃圾堆肥和資源回收過程中產(chǎn)生的二次廢棄物，也可以處置糞渣污泥。因此，在固體廢物處理方式中，填埋為不可缺少的組成部分。

填埋處理方式分為簡易填埋和衛(wèi)生填埋。簡易填埋無滲濾液和填埋氣控制措施，污染空氣和水源，破壞環(huán)境，世界許多國家明文禁止使用。

衛(wèi)生填埋是一種基于完善的科學理論和嚴格按照標準施工的處理工程。在填埋處理的技術(shù)上，最重要的是對滲出液和產(chǎn)生的填埋氣體進行了全量收集和集中處理。在垃圾填埋處理過程中，滲濾液和填埋氣體是主要的降解產(chǎn)物。因此，如何妥善地處理滲濾液和填埋氣就成為填埋處理的關(guān)鍵技術(shù)問題。滲濾液中含有有機物及重金屬離子。如進入水體，則會造成非常嚴重的水污染。填埋氣中所含水量的高濃度甲烷，易燃、易爆、易導致填埋場火災(zāi)及爆炸。

1、填埋場選址

衛(wèi)生填埋場選址是建設(shè)填埋場和搞好長期規(guī)劃的首要條件。場址選擇時需考慮工程、環(huán)境、經(jīng)濟、法律及政治等諸方面因素。但應(yīng)遵循的兩個基本條件是：能對周圍環(huán)境進行最有效地保護，包括對地表水、地下水和空氣的保護;具有一定的經(jīng)濟可行性，即處理規(guī)模和建場投資的經(jīng)濟可行性，運輸距離和運輸手段的經(jīng)濟可行性。

2、填埋場地施工

填埋場地施工包括以下方面：截洪導流系統(tǒng)，地下水側(cè)向?qū)�滲系統(tǒng)，場地開挖和平整;場底地下水導滲系統(tǒng)(場底導滲層，地下水導流溝)，填埋場防滲系統(tǒng)(在底場鋪細砂土;鋪鵝卵石;鋪瀝清;鋪膠帶;鋪塑料薄膜)，場內(nèi)液氣導排系統(tǒng)(滲濾液導排溝;氣體導排系統(tǒng));填埋作業(yè)道路。

3、填埋作業(yè)過程

填埋作業(yè)過程包括以下方面：建立作業(yè)單元，垃圾進場、垃圾鋪層、垃圾壓實，中間覆蓋(單元覆蓋、日覆蓋)。

4、滲濾液處理和填埋氣體回收利用

在垃圾填埋處理過程中，滲濾液和填埋氣體是主要的降解產(chǎn)物。因此，如何妥善地處理滲濾液和填埋氣就成為填埋處理的關(guān)鍵技術(shù)問題。滲濾液中含有有機物及重金屬離子。如進入水體，則會造成非常嚴重的水污染。填埋氣中所含水量的高濃度甲烷，易燃、易爆、易導致填埋場火災(zāi)及爆炸。

5、填埋場終場覆蓋

填埋場終場覆蓋是填埋場封場的關(guān)鍵技術(shù)之一。終場覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)有利于水流的收集和導排;有利于填埋氣體的安全控制與回收利用;應(yīng)盡量減少垃圾滲濾液的產(chǎn)生。

填埋場封場以后，滲濾液的產(chǎn)生與終場覆蓋層的厚度、覆蓋材料、以及覆蓋層的整體性密切相關(guān)。

如果覆蓋材料滲透系數(shù)小，覆蓋厚度大，覆蓋層的施工質(zhì)量和整體性好，覆蓋層不會因為沉降作用而產(chǎn)生斷裂和形成裂隙，就能有效的阻止雨水滲透垃圾體內(nèi)，從而避免產(chǎn)生過量的滲濾液。

整個覆蓋層自上而下分別是植被層、營養(yǎng)層、排水層、阻隔層和基礎(chǔ)層，基礎(chǔ)層以下為垃圾體。

五、考試用具說明

請攜帶科學計算器及其它必要的工具。

六、參考書

《固體廢物處理與處置》，寧平主編，高等教育出版社，2007