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2025年固体废物处理与资源化课后习题答案(赵由才)及期末试题库

1.简述固体废物的定义及其环境属性。

答：固体废物指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态、半固态和置于容器中的气态物品、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。其环境属性表现为：①资源二重性，兼具污染性与潜在资源性；②时空转移性，在特定时间、空间下可转化为其他污染形式（如渗滤液污染水体）；③危害滞后性，部分重金属、持久性有机物的环境影响需长期积累才显现；④处理复杂性，成分差异大，需分类管理。

2.对比城市生活垃圾（MSW）与工业固体废物的特性差异。

答：MSW以有机质（厨余、纸张）、可回收物（塑料、金属）为主，含水率高（40%60%），热值较低J/kg），成分随季节、生活习惯波动；工业固废因行业而异，如冶金渣（铁、钢渣）含金属氧化物，化学工业废物含危险物质（如氰化物、重金属），建材废物（粉煤灰、煤矸石）硅铝含量高，普遍具有成分单一、量大、潜在资源价值高（如废催化剂含贵金属）的特点，部分工业固废（如电镀污泥）属于危险废物，需特殊处理。

第二章固体废物预处理技术

3.分析破碎工艺中“剪切破碎”与“冲击破碎”的适用场景及优缺点。

答：剪切破碎通过固定刀与移动刀的相对运动实现物料切割，适用于韧性、纤维状废物（如废塑料、橡胶、织物），优点是能耗低（比冲击破碎低30%50%）、产物粒度均匀、粉尘少；缺点是对硬度高（如玻璃、陶瓷）或形状不规则物料效率低，刀具易磨损。冲击破碎利用高速运动的锤头或板锤撞击物料，适用于脆性、硬性废物（如废混凝土、矿石尾渣），优点是处理量大、可实现多碎少磨（一次破碎至所需粒度），缺点是能耗高、粉尘污染严重，产物粒度分布宽（需配合筛分设备）。

4.简述浮选法分离固体废物的关键影响因素。

答：关键因素包括：①表面性质：通过调整pH值、添加捕收剂（如黄药）改变颗粒疏水性，使目标物质附着气泡上浮；②气泡特性：气泡直径（0.61.2mm最佳）、数量（单位体积液体含气量）影响分选效率，过小易破裂，过大则携带能力弱；③矿浆浓度：浓度过高（40%）导致流动性差、气泡接触概率降低，过低（15%）则处理量下降；④浮选机类型：机械搅拌式（如XJM型）通过叶轮旋转产生气泡，适用于粗颗粒；充气式（如BF型）外部供气，适用于细颗粒；⑤辅助药剂：起泡剂（如松油）稳定气泡，调整剂（如石灰）调节矿浆环境，抑制非目标物上浮。

第三章生物处理技术

5.对比好氧堆肥与厌氧消化的产物特性及应用方向。

答：好氧堆肥产物为腐殖质为主的堆肥（有机质≥30%，含水率≤30%），含N、P、K等养分（总养分≥4%），适用于土壤改良、园林绿化；其副产物为CO?和H?O（无有害气体），过程放热（温度可达5570℃），可杀灭病原微生物。厌氧消化产物包括：①沼气（CH?50%70%，CO?30%50%），可用于发电或提纯为生物天然气；②沼渣（有机质≥40%），可作有机肥或进一步堆肥；③沼液（含氨氮、腐殖酸），可作液体肥料。厌氧消化适用于高有机质、高含水率废物（如厨余垃圾、畜禽粪便），产物能源化价值高，但需严格厌氧环境（ORP300mV），周期长（2030天）。

6.说明堆肥过程中“腐熟度”的评价指标及意义。

答：腐熟度指堆肥达到稳定化、无害化的程度，评价指标包括：①物理指标：颜色（棕褐色）、气味（无臭）、手感（松散）；②化学指标：C/N比（20:1），表明有机质已充分降解；水溶性有机碳（≤5g/kg），反映易腐有机物残留量；NH??N/NO??N（0.1），说明硝化作用完成；③生物学指标：种子发芽指数（GI80%），表明无植物毒性物质；呼吸速率（≤0.1mgCO?/gVS·h），反映微生物活性已降至稳定水平。意义在于：确保堆肥无二次污染（如病原微生物、植物抑制物质），保证农田应用的安全性；判断堆肥是否可进入后处理阶段（如筛分、包装），避免未腐熟堆肥返臭、烧苗。

第四章热处理技术

7.分析垃圾焚烧中二噁英（PCDD/Fs）的提供路径及控制措施。

答：提供路径包括：①原生路径：废物中含氯有机物（如PVC）、铜等催化剂在300500℃条件下通过“从头合成”反应提供；②前驱体路径：燃烧不完全产生的氯苯、氯酚等前驱物在低温区（200400℃）进一步反应提供。控制措施：①优化燃烧条件（“3T+1E”）：温度≥850℃，停留时间≥2s，湍流度（O?≥6%），过量空气系数1.31.5，确保完全燃烧；②急冷降温：余热锅炉出口烟气从500℃急冷至200℃以下（速率100℃/s），跳过二噁英提供温度窗口；③吸附脱除：