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2021年沈陽(yáng)建筑大學(xué)固體廢棄物處理與處置考研加試大綱及參考書目

2021年碩士研究生考試同等學(xué)力加試固體廢棄物處理與處置科目考試大綱

一、考查目標(biāo)

考查學(xué)生對(duì)固體廢棄物處理的基本了解，準(zhǔn)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(shí)間

滿分均為100分，考試時(shí)間為2小時(shí)。

(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(yùn)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(jìn)行，題型包括填空題20%、選擇題10%、簡(jiǎn)答題10%、問答題和辨析題25%、分析題和計(jì)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(jìn)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(huì)的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等一系列活動(dòng)中產(chǎn)生的，一般不再具有原使用價(jià)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?cè)谒魅『屠米匀毁Y源，從事生產(chǎn)和生活活動(dòng)時(shí)。限于實(shí)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(huì)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(jī)廢物和無機(jī)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(duì)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(duì)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(duì)環(huán)境污染的現(xiàn)象日益嚴(yán)重。固體廢物對(duì)環(huán)境的污染途徑主要表現(xiàn)對(duì)水體的污染、對(duì)大氣的污染、對(duì)農(nóng)田土壤的污染、占用土地和傳播疾病等幾個(gè)方面。

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

(二)固體廢物的收集運(yùn)輸

這部分重點(diǎn)是城市垃圾收集運(yùn)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(yùn)輸系統(tǒng)(計(jì)算題)。

城市垃圾收集系統(tǒng)是城市垃圾收運(yùn)處理的第一環(huán)節(jié)，垃圾收集系統(tǒng)與后續(xù)的垃圾運(yùn)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(dòng)中，具有產(chǎn)生源分散、垃圾成分復(fù)雜的特點(diǎn)。在建立城市垃圾收集系統(tǒng)時(shí)，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(jìn)行城市垃圾收集工作。

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

(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(fēng)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(dá)國(guó)家中，還實(shí)驗(yàn)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(jìn)行。根據(jù)對(duì)破碎物料的施力特點(diǎn)，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(cè)定(計(jì)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(gè)很重要的特性，即高溫?zé)o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(fù)雜的物理化學(xué)過程，它涉及了物質(zhì)平衡、能量平衡、熱力學(xué)分析、動(dòng)態(tài)分析、傳熱問題、擾動(dòng)混合、停留時(shí)間等問題(計(jì)算題)。

對(duì)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(dòng)(Turbulence)、時(shí)間(Time)三個(gè)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2、城市垃圾熱解技術(shù)

熱分解是有機(jī)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?zé)峤猓褐饕獮楂@得可燃?xì)狻峤鉁囟纫话愣荚?000℃以上。

中溫?zé)峤猓簻囟纫话阍?00~700℃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?zé)峤猓簻囟纫话阍?00℃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(duì)垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行降解處理的過程，以實(shí)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(jī)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(gè)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(jī)質(zhì)含量和營(yíng)養(yǎng)物含量、垃圾的含水量、氧濃度、碳氮比(C/N)、pH值等(計(jì)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(diǎn)在于借助微生物的分解作用，將城市垃圾中的有機(jī)物質(zhì)分解成主要由甲烷和二氧化碳組成的可燃?xì)怏w，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(jī)物輸入?yún)捬醢l(fā)酵器并在這里形成由水和營(yíng)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(jìn)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(dá)到穩(wěn)定化、無害化、減量化的目的。在實(shí)施固化處理時(shí)，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(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的固體廢物填埋場(chǎng)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(jiǎn)易填埋和衛(wèi)生填埋。簡(jiǎn)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(guó)家明文禁止使用。

衛(wèi)生填埋是一種基于完善的科學(xué)理論和嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)施工的處理工程。在填埋處理的技術(shù)上，最重要的是對(duì)滲出液和產(chǎn)生的填埋氣體進(jìn)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(jī)物及重金屬離子。如進(jìn)入水體，則會(huì)造成非常嚴(yán)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(dǎo)致填埋場(chǎng)火災(zāi)及爆炸。

1、填埋場(chǎng)選址

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

2、填埋場(chǎng)地施工

填埋場(chǎng)地施工包括以下方面：截洪導(dǎo)流系統(tǒng)，地下水側(cè)向?qū)B系統(tǒng)，場(chǎng)地開挖和平整;場(chǎng)底地下水導(dǎo)滲系統(tǒng)(場(chǎng)底導(dǎo)滲層，地下水導(dǎo)流溝)，填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)(在底場(chǎng)鋪細(xì)砂土;鋪鵝卵石;鋪瀝清;鋪膠帶;鋪塑料薄膜)，場(chǎng)內(nèi)液氣導(dǎo)排系統(tǒng)(滲濾液導(dǎo)排溝;氣體導(dǎo)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(jìn)場(chǎng)、垃圾鋪層、垃圾壓實(shí)，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(jī)物及重金屬離子。如進(jìn)入水體，則會(huì)造成非常嚴(yán)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(dǎo)致填埋場(chǎng)火災(zāi)及爆炸。

5、填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋

填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋是填埋場(chǎng)封場(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于水流的收集和導(dǎo)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(chǎng)封場(chǎng)以后，滲濾液的產(chǎn)生與終場(chǎng)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(huì)因?yàn)槌两底饔枚a(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(gè)覆蓋層自上而下分別是植被層、營(yíng)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(qǐng)攜帶科學(xué)計(jì)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