《固体废物的处理与利用》实验指导书

固体废弃物处理与资源化利用作业指导书第1章固体废弃物概述 (4)1.1 固体废弃物的定义与分类 (4)1.2 固体废弃物的来源与特点 (4)1.3 固体废弃物处理与资源化利用的意义 (5)第2章固体废弃物收集与运输 (5)2.1 收集方式与设备 (5)2.1.1 收集方式 (5)2.1.2 收集设备 (5)2.2 运输技术与要求 (5)2.2.1 运输技术 (6)2.2.2 运输要求 (6)2.3 储存与管理 (6)2.3.1 储存 (6)2.3.2 管理 (6)第3章固体废弃物预处理技术 (6)3.1 筛分与破碎 (6)3.1.1 筛分技术 (6)3.1.2 破碎技术 (7)3.2 粉碎与分选 (7)3.2.1 粉碎技术 (7)3.2.2 分选技术 (7)3.3 固液分离技术 (7)3.3.1 沉淀与浮选 (7)3.3.2 过滤与离心 (7)3.3.3 蒸发与干燥 (7)3.3.4 萃取与吸附 (7)第4章固体废弃物处理方法 (8)4.1 填埋处理 (8)4.1.1 预处理 (8)4.1.2 填埋场选址与设计 (8)4.1.3 填埋操作 (8)4.1.4 填埋场管理与监测 (8)4.2 焚烧处理 (8)4.2.1 预处理 (8)4.2.2 焚烧设备 (8)4.2.3 焚烧操作 (8)4.2.4 废气处理 (9)4.3 生物处理 (9)4.3.1 堆肥化处理 (9)4.3.2 厌氧消化 (9)4.3.3 蚯蚓床处理 (9)4.4.1 水解处理 (9)4.4.2 热解处理 (9)4.4.3 化学稳定化处理 (9)4.4.4 化学还原处理 (9)第5章废旧物资回收与资源化利用 (9)5.1 金属回收利用 (9)5.1.1 回收原则 (9)5.1.2 回收方法 (10)5.1.3 利用途径 (10)5.2 塑料回收利用 (10)5.2.1 回收分类 (10)5.2.2 回收方法 (10)5.2.3 利用途径 (10)5.3 纸张回收利用 (10)5.3.1 回收分类 (10)5.3.2 回收方法 (10)5.3.3 利用途径 (10)5.4 玻璃回收利用 (11)5.4.1 回收分类 (11)5.4.2 回收方法 (11)5.4.3 利用途径 (11)第6章固体废弃物能源化利用 (11)6.1 垃圾焚烧发电 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 工艺流程 (11)6.1.3 关键技术 (11)6.2 生物气发电 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 工艺流程 (11)6.2.3 关键技术 (12)6.3 沼气利用 (12)6.3.1 概述 (12)6.3.2 工艺流程 (12)6.3.3 关键技术 (12)6.4 其他能源化利用技术 (12)6.4.1 热解与气化 (12)6.4.2 燃料电池 (12)6.4.3 热能利用 (12)6.4.4 纳米材料制备 (13)第7章固体废弃物处理设施与设备 (13)7.1 填埋场设施与设备 (13)7.1.1 填埋场基础设施 (13)7.1.2 填埋场设备 (13)7.2.1 焚烧厂基础设施 (13)7.2.2 焚烧厂设备 (13)7.3 回收处理设施与设备 (13)7.3.1 回收基础设施 (13)7.3.2 回收处理设备 (13)7.4 污泥处理与处置设施 (14)7.4.1 污泥处理设施 (14)7.4.2 污泥处置设施 (14)第8章固体废弃物处理与资源化利用的环境影响评价 (14)8.1 环境影响评价概述 (14)8.2 污染物排放与控制 (14)8.2.1 大气污染物排放 (14)8.2.2 水污染物排放 (14)8.2.3 土壤污染控制 (15)8.3 环境风险评价与管理 (15)8.3.1 环境风险评价 (15)8.3.2 环境风险管理 (15)第9章固体废弃物处理与资源化利用的政策与法规 (15)9.1 我国固体废弃物管理政策 (15)9.1.1 政策背景 (15)9.1.2 主要政策法规 (16)9.1.3 政策措施 (16)9.2 国际固体废弃物处理与资源化利用法规 (16)9.2.1 国际法规概述 (16)9.2.2 主要国际法规 (16)9.2.3 国际法规对我国的启示 (16)9.3 政策与法规对固体废弃物处理的影响 (17)第10章固体废弃物处理与资源化利用发展趋势 (17)10.1 技术创新与产业发展 (17)10.1.1 新型处理技术的研究与应用 (17)10.1.2 资源化利用技术的突破与创新 (17)10.1.3 产业链的延伸与拓展 (17)10.1.4 技术标准与政策法规的完善 (17)10.2 市场分析与投资机会 (17)10.2.1 市场规模及增长趋势 (17)10.2.2 行业竞争格局分析 (17)10.2.3 投资机会与风险分析 (17)10.2.4 政策环境对市场的影响 (17)10.3 可持续发展与环境保护 (17)10.3.1 环保理念的融入与实践 (17)10.3.2 资源利用效率的提升 (18)10.3.3 生态补偿机制的应用 (18)10.3.4 公众参与与环保意识的普及 (18)10.4.1 国际合作与交流的加强 (18)10.4.2 智能化、信息化技术的应用 (18)10.4.3 跨界融合与创新 (18)10.4.4 绿色低碳发展的推进 (18)第1章固体废弃物概述1.1 固体废弃物的定义与分类固体废弃物是指在生产、生活及其他活动中产生的，失去原有使用价值或经过处理后不再具有使用价值的固态物质和物品。

实验一 铬渣的破碎及筛分一、实验目的1、了解并掌握铬渣预处理的方法——破碎及过筛；2、学会对固体废物进行制样。

二、实验原理筛分是固体废物分选回收利用及进行最终处置前的一个重要环节，利用筛分法对混合物料进行分选和粒度分析，具有简单易行的优点。

1、筛分原理筛分适用于粒度d>0.04mm 的混合物料的分离。

该分离过程可以看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的，物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。

筛分是在套筛上进行的，筛子按孔径从大到小由上而下的顺序排列。

为了使粗细物料通过筛面而分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动。

2、筛分效率从理论上讲，固体废物中凡是粒度小于筛孔尺寸的细粒都应该透过筛孔成为筛下产品，而大于筛孔尺寸的粗粒应全部留在筛上排出成为筛上产品。

但是，实际上由于筛分过程中受各种因素的影响，总会有一些小于筛孔的细粒留在筛上随粗粒一起排出成为筛上产品，筛上产品中未透过筛孔的细粒越多，说明筛分效果越差。

为了评定筛分设备的分离效率，引入筛分效率这一指标。

筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所合小于筛孔尺寸的细微物科重量之比，用百分数表示，即筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所合小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示，即E=%1001⨯⨯αQ Q 式中： E ：——筛分效率，%；Q ：——入筛固体废物重量，g ； Q 1：——筛下产品重量，g ；α：——入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量，%。

影响筛分效率的因素有：（1）固体废物性质的影响；（2）筛分设备的影响；（3）筛分操作条件的影响。

三、实验设备及器材研钵1个，筛子（200目）1把，电子分析天平1台，烧杯2个，自然风干铬渣，小铲子、刷子各1套。

四、实验步骤1、样品配制。

取经自然风干的铬渣，置于研钵内研磨，取一个较合适的配比，堆成样堆。

2、取样。

2.1确定筛分取样量。

合适的筛分取样量对筛分分析的准确性起重要作用，合适的试样量，一方面应使筛面不出现过载现象，同时应保证经筛分后，筛面上的物料足够称重。

《固体废物处理处置实验》教学大纲Experiments of the Solid Waste Disposal一、基本信息二、教学目的（一）知识目标：加深对基本概念、现象、规律及其原理的理解。

（二）能力目标：掌握一般固体废物污染治理工程的实验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力。

（三）素质目标：学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和工作作风。

三、基本要求— 1 —（一）了解：固体废弃物处理处置的常用方法。

（二）理解：常用固体废弃物处理处置方法的基本实验原理。

（三）掌握：一般固体废物污染治理工程的实验技能和仪器、设备的使用方法。

四、实验项目设置情况实验项目一：城市生活垃圾的采样、制样及其物理特性分析3学时（一）实验目的要求（1）了解固体废弃物常见的采样与制样方法；（2）了解表征生活垃圾特性的指标参数；（3）掌握生活垃圾特性的分析方法。

（二）实验材料和仪器设备材料：学生从校园内或附近小区内收集的垃圾仪器设备：剪刀、电子秤、烘箱、固定体积的容器等。

（三）实验内容称重---容重---分拣---分类称重---计算---烘干计算含水率（1）组成：表1 生活垃圾分拣— 2 —— 3 —并计算各类含量。

（2）含水率：C i(水)=%100M M M m 1m 1j j j j ⨯-∑=（湿）（干）（湿）C (水)=)(i n1i )(i C C 湿水∑=⨯（3）容重：容重（kg/m 3）=实验项目二：城市生活垃圾化学特性分析——灰分、挥发份的测定 4学时 （一） 实验目的要求（1）了解表征生活垃圾特性的化学指标参数； （2）掌握生活垃圾特性的分析方法；（3）掌握灰分、挥发分测定的步骤及区别点。

（二） 实验材料和仪器设备 材料：烘干处理的垃圾样品仪器设备：马弗炉、坩埚钳、天平、干燥器等。

（三） 实验内容（1）烘干样品剪碎（1cm 2左右，越小越好） （2）挥发分的测定：用预先在600℃温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚，称取一定量的烘干试样1±0.1g ，精确至0.0002g ，然后轻轻振动坩埚，使样品摊平，盖上盖，放在马福炉内，在600℃下灼烧2h ，取出后，至于干燥器中冷却到室温再称量。

固体废物处理与处置实验指导书————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《固体废物处理与处置》实验指导书实验一植物残渣的综合利用（木质陶瓷化)（4个学时）一实验目的以麦秸、稻草、木屑、甘蔗渣等为原料, 采用破碎、混合、浸渍、热压成型、烧结等工艺制备出木质陶瓷,制备出了各温度点下的木质陶瓷,对其密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行测试,对其性能特征、形成机理及规律进行分析研究。

初步展示了原料配比、酚醛树脂浓度、温度等参数对整个制备过程及木质陶瓷性能的影响。

实验结果证明了通过该工艺用麦秸或甘蔗渣等制备木质陶瓷的可行性, 同时也表明粘结剂和烧结温度对木质陶瓷性能影响很大，实验为麦秸、甘蔗渣等植物残渣的利用开辟了新的途径。

为木质陶瓷的研究开辟了新的方向和空间。

通过实验,让学生掌握《固体废物处理与处置》课程中的收集、干燥、破碎、筛分、压实、浸渍、热处理等处理与处置工艺，熟悉基本过程,制备出试验样品，了解密度、气孔率、强度、电阻率等性能的测试原理与方法。

二实验原理木质陶瓷由日本青森工业试验场的冈部敏弘和斋藤幸司于1990年开发,是一种采用木材(或其它木质材料)在热固性树脂中浸渍后真空碳化而成的新型多孔质碳素材料，其中的木质材料烧结后生成软质无定形碳，树脂生成硬质玻璃。

木质陶瓷最初用天然木材制造,但由于原木及制品存在轴向、径向、切向上的不均匀性和各向异性、烧结尺寸精度低等问题，后多采用中质纤维板(MDＦ,一般气干比重0.7ｇ/cm3左右,含水８％左右),这样，原料基本上只有板面与板厚方向的性质区别。

甲醛树脂在木制品中广泛应用, 木质陶瓷制备中常选用其中的酚醛树脂，这多出于它价格低廉、合成方便, 而且游离甲醛较少, 燃烧后只生成CＯ2和H2O，具有环境协调性。

浸渍时常采用低压超声波技术以提高浸渍率及其均匀性。

碳化过程中伴随有复杂的脱水、油蒸发、纤维素碳链切断、脱氢、交联和（碳)晶型转变等反应变化机理及控制利用是值得深入研究的。

《废物的处置与处理》课程设计指导书适用专业:课程代码:学时: 1周学分: 1编写单位:编写人:2015年12月一、课程设计的目的通过课程设计，1）进一步培养学生综合运用所学“固体废物处理与处置”的理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能力；2）在工程实施的基本训练中进一步消化和巩固固体废物处理与处置课程所学内容及相关知识；3）掌握调查研究、查阅文件、确定系统设计方案的方法；4）提高使用技术资料、认识及遵守国家工程标准、规范和规定、进行设计计算、绘制工程图、编写设计说明书的能力；5）培养学生理论联系实际、正确分析和解决问题的能力；6）初步具备对一般固体废物处理系统的设计能力，为毕业设计打下坚实的基础。

二、课程设计组织形式课程设计是学生按学校教学计划所规定的课程学习结束后的实践性教学环节，因此“废物的处置与处理课程设计”安排在“固体废物的处理与处置”课程讲授之后进行。

具体的形式是教师给学生下达课程设计任务书，在专门的课程设计教室让学生独立完成，教师每天到教室指导答疑，检查学生的进度与完成情况。

本课程设计要求设计一个固体废物处理系统（城市垃圾收集线路设计、城市生活垃圾综合分选处理系统设计、有机垃圾产沼工艺的设计），学生分成若干组，每组5～6人不等，每一学生设计的工艺参数不同，做到一人一题，并且要求学生手写。

三、课程设计步骤设计布骤如下：1、由给定的任务书明确自己要做的工作，查阅相关的文献参考资料；2、分析确定固体废物处理系统的组成；3、对固体废物处理系统进行计算和设备选型计算；4、进行系统布置，完成图纸绘制；5、进行说明书编写。

分选系统的确定系统的物料衡算系统设备的计算选择绘制图纸设计说明书编写四、课程设计要点“固体废物处置与处理”课程设计的要点是：1、固体废物处理系统工艺流程的选择分析与确定；2、对处理系统内各种处理设备的计算选择和描述；3、处理后固体废物的出路分析；4、厂内辅助建筑物以及道路等的说明；5、固体废物处理系统的总图布置及其他说明成果的图纸；五、课程设计进度安排1）设计动员，布置任务，提出要求，答疑。

固体废物处理与资源化利用作业指导书第1章固体废物概述 (4)1.1 固体废物的分类与特性 (4)1.2 固体废物的来源与危害 (4)1.2.1 来源 (4)1.2.2 危害 (5)1.3 固体废物管理体系与政策 (5)第2章固体废物收集与运输 (5)2.1 固体废物收集技术 (5)2.1.1 分类收集 (5)2.1.2 集中收集 (6)2.1.3 自动化收集 (6)2.2 固体废物运输设备与方式 (6)2.2.1 运输设备 (6)2.2.2 运输方式 (6)2.3 固体废物预处理技术 (7)2.3.1 压缩与打包 (7)2.3.2 破碎与筛分 (7)2.3.3 混合与配料 (7)2.3.4 脱水与干燥 (7)第3章填埋处理技术 (7)3.1 填埋场设计与建设 (7)3.1.1 设计原则 (7)3.1.2 场地选择 (7)3.1.3 填埋场布局 (7)3.1.4 防渗系统 (7)3.1.5 排水系统 (8)3.1.6 填埋单元设计 (8)3.2 填埋场运行与管理 (8)3.2.1 运行要求 (8)3.2.2 填埋作业 (8)3.2.3 渗滤液处理 (8)3.2.4 填埋气体处理 (8)3.2.5 环境监测 (8)3.2.6 生态恢复 (8)3.3 填埋气处理与利用 (8)3.3.1 填埋气体收集 (8)3.3.2 填埋气体处理 (8)3.3.3 填埋气体利用 (9)3.3.4 污染物排放控制 (9)3.3.5 安全保障措施 (9)第4章焚烧处理技术 (9)4.1 焚烧设备与工艺 (9)4.1.1 焚烧设备选型 (9)4.1.2 焚烧工艺流程 (9)4.1.3 焚烧操作要点 (9)4.2 焚烧过程污染控制 (9)4.2.1 二噁英和重金属污染控制 (9)4.2.2 颗粒物和酸性气体污染控制 (9)4.2.3 恶臭和噪声污染控制 (9)4.3 焚烧灰渣处理与利用 (10)4.3.1 焚烧灰渣的分类与特性 (10)4.3.2 焚烧灰渣处理技术 (10)4.3.3 焚烧灰渣的资源化利用 (10)第5章污泥处理与资源化利用 (10)5.1 污泥的分类与性质 (10)5.1.1 污泥来源与分类 (10)5.1.2 污泥性质 (10)5.2 污泥浓缩与脱水技术 (10)5.2.1 污泥浓缩 (10)5.2.2 污泥脱水 (10)5.3 污泥焚烧与土地利用 (11)5.3.1 污泥焚烧 (11)5.3.2 污泥土地利用 (11)5.3.3 污泥资源化利用 (11)第6章农业固体废物处理与利用 (11)6.1 农业固体废物的特点与危害 (11)6.1.1 特点 (11)6.1.2 危害 (11)6.2 农业固体废物的处理技术 (12)6.2.1 物理处理技术 (12)6.2.2 化学处理技术 (12)6.2.3 生物处理技术 (12)6.3 农业固体废物的资源化利用 (12)6.3.1 农业废弃物资源化利用 (12)6.3.2 农产品加工废弃物资源化利用 (12)6.3.3 农村生活垃圾资源化利用 (12)第7章工业固体废物处理与利用 (13)7.1 工业固体废物的来源与特性 (13)7.1.1 来源 (13)7.1.2 特性 (13)7.2 工业固体废物的处理技术 (13)7.2.1 物理处理技术 (13)7.2.2 化学处理技术 (13)7.2.3 生物处理技术 (13)7.2.4 热处理技术 (13)7.3 工业固体废物的资源化利用 (14)7.3.1 材料回收 (14)7.3.2 能量回收 (14)7.3.3 土壤改良剂 (14)7.3.4 建筑材料 (14)7.3.5 环保材料 (14)7.3.6 生态修复 (14)第8章建筑垃圾处理与利用 (14)8.1 建筑垃圾的分类与特性 (14)8.1.1 分类 (14)8.1.2 特性 (15)8.2 建筑垃圾的处理技术 (15)8.2.1 预处理技术 (15)8.2.2 处理技术 (15)8.3 建筑垃圾的资源化利用 (15)8.3.1 再生骨料利用 (15)8.3.2 金属回收利用 (15)8.3.3 木材、塑料、玻璃等废弃物利用 (15)8.3.4 有机废弃物制备生物质能源 (16)8.3.5 建筑垃圾制备环保建材 (16)第9章危险废物处理与利用 (16)9.1 危险废物的特性与分类 (16)9.1.1 特性 (16)9.1.2 分类 (16)9.2 危险废物的处理技术 (16)9.2.1 物理处理技术 (16)9.2.2 化学处理技术 (17)9.2.3 生物处理技术 (17)9.2.4 焚烧处理技术 (17)9.2.5 固化/稳定化处理技术 (17)9.3 危险废物的安全处置与利用 (17)9.3.1 安全处置 (17)9.3.2 资源化利用 (17)第10章固体废物处理与资源化利用发展趋势 (17)10.1 固体废物处理技术发展趋势 (18)10.1.1 环保与高效处理技术 (18)10.1.2 综合利用技术 (18)10.1.3 智能化与自动化技术 (18)10.2 固体废物资源化利用前景 (18)10.2.1 废旧物资回收利用 (18)10.2.2 建筑废物资源化利用 (18)10.2.3 有害废物资源化利用 (18)10.3 固体废物管理与政策建议 (18)10.3.1 完善固体废物管理法规体系 (18)10.3.2 强化固体废物处理技术研发与推广 (18)10.3.3 建立多元化投资机制 (18)10.3.4 加强宣传教育与培训 (19)第1章固体废物概述1.1 固体废物的分类与特性固体废物是指在生产、生活、科研等活动中产生的，在一定条件下丧失使用价值或者经过利用后仍需处理的物质。

《固体废弃物处理与处置》实验指导书（内部讲义，供环境工程专业本科生使用）江南大学环境与土木工程学院编制实验1 污泥中挥发性脂肪酸的测定一、实验目的一般来说，碳原子数在10以下的脂肪酸大部分具有挥发性，并且易溶于水。

在它们中间，随着碳原子数的增加，挥发性逐渐下降。

典型的挥发性脂肪酸的性质见表1。

挥发性脂肪酸易被微生物利用。

在有机物的厌氧分解中，挥发性脂肪酸是作为生物代谢的中间或最终产物而存在。

在厌氧发酵的液化产酸阶段，这一类低级脂肪酸是这一阶段的主要产物，其中以乙酸为主。

在某种条件下，乙酸可以达到该类酸总量的80%。

在CH4形成过程中，甲酸和乙酸是形成甲烷的重要前体物。

据研究，自然界有机物产生的CH4中大约有70%上由乙酸中的甲基原子团形成的。

丙酸、丁酸可以转化成甲酸。

有机酸过多往往反映出发酵池的病态。

因此可以认为，在微生物厌氧发酵过程中，挥发性脂肪酸不仅是一种不可缺少的营养成分，更重要的意义在于这类有机酸已是沼气发酵研究有机物降解工艺条件优劣的重要参数，在甲烷形成的研究和生产中，它们的含量也是重要的参数。

此外，近年来很多研究者采用剩余污泥进行厌氧发酵产VFA用于强化生物脱氮除磷的易降解碳源，以弥补当前部分污水处理厂进水中碳源不足的问题。

因此，污泥中VFA指标的测定非常重要，开展本实验可以实现以下目的：（1）了解污泥挥发性脂肪酸指标的意义；（2）掌握污泥中挥发性脂肪酸的测定方法。

二、实验原理污泥中VFA的测量主要有两种：（1）VFA总量测定，其中以乙酸作为基数进行计算；（2）对甲酸、乙酸等各种低级脂肪酸的分别定量分析，并计算出VFA的总量。

对于各种低级脂肪酸的测定往往采用气相色谱法，而对于VFA总量的测定可以采用气相色谱法也可以采用化学滴定等方法。

本实验中采用化学滴定方法，其基本原理为，污泥VFA在酸性条件下，经加热蒸馏随水蒸汽逸出，溜出液用水溶液吸收并用NaOH进行滴定；通过NaOH 的消耗量计算出VFA的总量。

固体废物处置与资源化实验指导书《固体废物处置与资源化》实验指导书中国矿业大学环境与测绘学院2015.3目录实验一碱溶性金属废物碱浸-电解资源化 (3)Ⅰ、化学滴定法测定强碱溶液中的游离碱、锌和碳酸钠 (4)Ⅱ、含锌废物中锌含量的测定实验 (7)Ⅲ、含锌废物强碱浸取实验 (9)Ⅳ、含锌强碱溶液电解回收金属锌实验 (12)实验二固体废物破碎与筛选 (15)实验三固体废物热值、含水率测定 (20)实验四固体废物浸出毒性实验 (23)实验五固体废物堆肥实验 (26)实验一碱溶性金属废物碱浸-电解资源化含锌废物碱浸-电解回收金属锌粉工艺简介锌（Zn，65.39）是一种蓝白色金属，化学性质活泼，能溶于大多数无机酸和强碱性溶液。

锌用途广泛，在有色金属消费中仅次于铜和铝，在国民经济中占有重要地位，在工业发展中有着不可替代的作用。

随着我国经济迅猛发展，锌需求快速增长与锌精矿资源面临枯竭的矛盾日益加深，贫杂氧化锌矿及含锌废物等锌二次资源越来越受到重视。

本工艺基于锌在强碱性溶液中能被高效选择性浸出、净化流程简单、电解能耗低、可直接电解回收金属锌粉等优势而提出，是生产金属锌粉的一种清洁工艺，特别适用于贫杂氧化锌矿及含锌废物的处理。

锌粉碱浸-电解回收金属锌粉工艺流程图本实验属于综合性实验，基于该工艺可分为四个子实验：Ⅰ、化学滴定法测定强碱溶液中的游离碱、锌和碳酸钠Ⅱ、含锌废物中锌含量的测定实验Ⅲ、含锌废物强碱浸取实验Ⅳ、含锌强碱溶液电解回收金属锌实验Ⅰ、化学滴定法测定强碱溶液中的游离碱、锌和碳酸钠一、实验目的和要求准确快速测定碱法炼锌工艺含锌碱液（消解液、浸取液、净化液、电解液、废电解液等）中的游离碱、锌及碳酸钠对该工艺的实验研究和生产控制都有着至关重要的作用。

通过本实验使学生了解强碱溶液中游离碱、锌和碳酸钠的测定原理，掌握强碱溶液中游离碱、锌和碳酸钠的测定方法。

二、实验原理首先利用酸碱中和原理以酚酞和甲基橙作指示剂，用盐酸标准溶液进行滴定；然后在pH=5.5~6的条件下以Na2S2O3和KF作掩蔽剂，以二甲酚橙作指示剂进行EDTA络合滴定测定溶液中锌含量，EDTA能够与多种金属形成稳定的可溶性配合物，当接近滴定终点时，金属离子急剧减少使指示剂得以释放，溶液显示出指示剂本色或显示出EDTA与金属离子络合物的颜色，确定滴定终点。

《固体废物处理与综合利用实验》教学大纲（Experiment of Solid Waste Treatment and Disposal）一、基本信息课程代码：2309621学分：1总课时：30课程性质：专业选修课适用专业：环境类专业先修课程：固体废物处理与处置二、本课程教学目的和任务固体废物处理与综合利用实验是环境工程专业的选修课，是固体废物处理与处置教学的重要组成部分，是培养环境工程技术人员所必需的课程。

本课程可以加深学生对固体废物处理与处置基本原理的理解；培养学生设计和组织固体废物处理与综合利用实验方案的初步能力，培养学生进行固废处理实验的一般技能及使用实验仪器、设备的基本能力。

为了尽量在较少实验课时情况下能让学生掌握更多的实验技能，并与实践相结合，固体废物处理与综合利用实验采取设计性实验与综合实验相结合的方法，把一些独立实验穿插在综合实验中进行。

三、教学方法和手段以实验操作为主，用理论和实践相结合的方法进行教学。

分组实验。

四、教学内容与要求实验1、固体废物的采样与制样实验（3学时）实验目的：1、了解固体废物采样与制样的目的和意义；2、掌握固体废物的采样与制样的基本方法；3、学会根据固体废物的性质及分析需要，制定采样和制样方案。

实验内容：以受污染土壤为目标，让学生制定采样和制样方案，并进行固废的采样与制样实验训练，仪器：尖头钢铲；尖头镐；采样铲实验2、固体废物的水分与灰分测定实验（3学时）实验目的：了解工业废渣水分的存在形式与灰分的组成，掌握不同固体废物中水分与灰分的测定方法。

实验内容：在瓷坩埚中称取一定量的废渣置于105-110℃烘箱中，直到恒重，根据固体废渣的质量损失计算出水分的百分含量；同时称取一定量空气干燥的固体废渣，放入马弗炉中以一定的速度加热到850±15℃，灰化并灼烧到质量恒定，以残留物的质量占物料质量的百分数为灰分率。

仪器：烘箱、马弗炉、干燥器。

实验3、危险废物浸出液的制备方法（3学时）实验目的：1、了解危险废物的定义及认定方法；2、掌握两种浸出液的制备方法和适用范围实验内容：选用一种无机危废和一种有机危废，分别采用翻转法和水平振荡法进行浸出液的制备。

目录实验一破碎与分选演示实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅2实验二有害固体废物固化实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3实验三可燃固体废物热值测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅5实验四有机固体废物热解实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7实验一破碎与分选演示实验1实验目破碎与分选是固体废物解决与运用重要环节, 并且, 破碎与分选设备种类较多, 依照既有条件, 难以安排实验, 但可以运用既有资源进行某些设备演示, 以理解破碎设备和某些分选设备机械构造, 工作原理及其重要特点, 并通过对实际设备展示, 进一步理解课堂教学内容。

2实验内容破碎机: 颚式破碎机, 锤式破碎机, 辊式破碎机, 球磨机；分选设备：摇床, 跳汰, 磁选机, 电选机, 浮选机。

3实验规定（1）理解各种设备构造特点及工作原理；（2）观看某些设备运营状态；（3）注意不同设备保护装置及其保护原理；a．对规定重点观测设备写出演示实验报告, 内容涉及:b．设备构造及特点；c．设备工作原理；d．设备运营状态描述。

4注意事项（1）实验前认真阅读教材中有关内容；（2）遵守纪律, 注意安全；（3）任何人不得随意触动各种电器开关；观看演示时, 必要与设备保持1m以上距离；实验二有害固体废物固化实验1实验目有害废物固化解决是固体废物解决一种惯用办法。

通过本实验, 理解固化解决基本原理, 初步掌握固化解决有害废物工艺过程和研究办法。

2基本原理用物理－化学办法将有害废物掺合并包容在密实惰性基材中使其达到稳定化解决办法叫作固化解决。

有害废物经固化解决后, 其渗入性和溶出性均可减少, 所得固化块能安全地运送和以便地进行堆存或填埋, 对稳定性和强度适当产品还可以作为筑路基材或建筑材料使用。

本实验采用水泥为基材, 固化工业废渣。

水泥固化原理是:水泥是一种无机胶凝材料, 是以水化反映形式凝固并逐渐硬化, 其水化生成凝胶将有害废物包容固化, 同步, 由于水泥为碱性物质, 有害废物中重金属离子也可生成难溶于水沉淀而达到稳定化。

有机垃圾产沼工艺（一）工艺流程沼气发酵工艺类型较多，我国农村普遍采用的是下述两种工艺。

1、自然温度半批量投料发酵工艺这种工艺的发酵温度随自然温度变化而变化，采用半批量方式投料，基本流程如图9所示：图9 自然温度半批量投料沼气发酵工艺流程这种工艺的发酵期因季节和农用情况而定，一般为5个月左右，运行中要求定期补充新鲜原料，以免造成产气量下降，该工艺主要缺点使出料操作劳动量大。

2、自然温度连续投料发酵工艺这种工艺是在自然温度下，定时定量投料和出料，能维持比较稳定的发酵条件，使沼气微生物（均群积累）区系稳定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利用率和沼气池负荷能力，达到较高的产气率；工艺自身耗能少，简单方便，容易操作。

（二）发酵料液的计算1、发酵料液体积的计算V1= [(n1+n2) k2+n3] T式中：V1—发酵料液体积，m3；n1—人产粪便总量。

按常住人口×0.006~0.0013m3/（人﹒d）取值；n2—牲畜产粪便总量。

按养猪头数×0.006~0.15m3/（人﹒d）取值；k2—收集系数，取值0.5~1.0；n3—每日舍外能定量收集粪便总量，m3/d；T—原料滞留期（d）；蔬菜区t取30，平坝农业区取35，丘陵农业区取40。

2、气室容积的计算V2= V1 k3/2式中：V2—气室容积，m3；V1—发酵料液体积，m3；k3—原料产气率，我国通常采用的产气率包括0.15m3/(m3﹒d)、0.20m3/(m3﹒d)、0.25m3/(m3﹒d)、0.3m3/(m3﹒d)。

（三）发酵间的设计1、发酵间的容积V= (V 1-V 2) k 1式中：V —发酵间容积，m 3；V 2—气室容积，m 3；V 1—发酵料液体积，m 3；k 1—容积保护系数，取0.9~1.05。

2、发酵间各部分尺寸的确定（1）沼气池的直径根据用户平面布置确定（2）发酵间池盖削球体矢高和净容积①池盖削球体矢高1f =D/a 1式中：1f —池盖削球体矢高，m ；D —池身圆柱体直径，m ；a 1—直径与池顶矢高的比值，取5~6。

《固体废物处理与处置》实验指导实验三固体废物含水率的测定（烘干法）实验目的1、了解固体废物含水率测定的方法及适用范围2、掌握实验室测量固体废物测含水率的方法——烘干法实验器材烘箱、干燥器、天平、烧杯、固体废物样本实验步骤1、称量样本的初始质量：先称量烧杯的质量m，取适量的固体废物样本置于烧杯中，称量烧杯加样本的质量m1；2、烘干：将盛有样本的烧杯放入烘箱中，在100—105℃下烘至恒重，取出置于干燥器中冷却；3、称量干燥后样本的质量：将冷却后的样本从干燥器中取出，称量烧杯加样本的质量m2，直到前后误差≤0.01g，即为恒重，否则重复烘干、冷却和称量过程，直至恒重为止；4、下列公式计算出含水率：W＝（m1―m）/（m2―m）×100%式中：W为固体废物的含水率，%；m为空烧杯的质量，g；m1为干燥前烧杯加样本的质量，g；m2为经干燥恒重后，烧杯加样本的质量，g1、平行测定：每一样本必须做两次平行测定，取其结果的算术平均值。

注意事项（1）样本从烘箱取出后必须立刻放入干燥器中，冷却后再称量，否则会吸收空气中的水分影响称量的准确度；（2）样本必须烘至恒重，否则会影响本实验测量的精度。

思考题（1）根据实验室测定的垃圾粒密度、垃圾的密度、含水率，如何计算干密度？（2）干密度能够实测吗？1.928.62Fine material < 40 mm:实验一 城市生活垃圾的分类实验实验目的1、了解城市生活垃圾的分类方法2、通过实地分选了解桂林市生活垃圾中各类废物的含量实验器材磅秤、塑料袋、口罩、手套、标签纸、生活垃圾实验地点桂林市平山垃圾堆肥场实验步骤1、每组取一斗车生活垃圾样本于空地上铺开；2、组员按照生活垃圾的分类方法（见表1）将样本分为十三类；3、将每类垃圾分别装袋并称重；4、计算每类垃圾的比例，与2006年所测数据（图1）进行比较，分析原因。

图1 2006年桂林城市生活垃圾中各类固体废物比例实验二参观城市垃圾的收运、压实、中转和堆肥及资源化过程实验目的1、了解城市生活垃圾中转站的必要性2、通过实地参观垃圾中转站的工作流程熟悉主要设备及运行原理3、了解城市生活垃圾的来源与去处实验形式参观、记录实验地点桂林市甲山垃圾中转站。

《固体废物处理与处置》课程实验指导书（模版）
实验二生活垃圾的风力分选
一、实验目的
开设该实验的目的就是为了加强同学们对风力分选基本原理的掌握与主要工艺过程的了解。

通过实验，观察风力分选过程，掌握固体废物中各种组分运动轨迹的基本规律，了解工艺流程、主要设备结构、过程控制参数与技术经济指标；通过实验，使理论与实践的结合，在提高实际动手能力的同时，进一步巩固所学基础理论知识。

通过由同学自己制订实验计划和操作程序，加强实验研究能力，理论知识的应用能力，团结协作的能力，最终达到专业素质的综合提高。

二、实验原理
风力分选简称风选，是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的一种方法。

三、主要仪器及耗材
风力分选机、破碎机、抽风机等
四、实验内容和实验步骤
1、预先将城市垃圾破碎到一定粒度，调整水分在45%以下，定量给入卧式分选机，同时，由鼓风机送入水平气流，垃圾中各组分按密度差异分选，粗选为重质组分（金属、瓦块等）、中重组分（木块、硬塑料）和轻质组分（塑料薄膜、纸类等）。

2、将上述各种组分分别送振动筛分级后，再送立式风力分选机进行二次风选，使有机物与无机物分离。

五、实验注意事项
1、城市垃圾一定要破碎到粒级相对较窄；
2、城市垃圾的含水率太高将直接影响到风选的效果。

六、思考题
1、两级风选的目的是什么？
2、分选过程中，小密度粗粒度颗粒与大密度小粒度颗粒其运动轨迹有什么关系？。

《固体废物处理与处臵》实验指导书实验一植物残渣的综合利用（木质陶瓷化）（4个学时）一实验目的以麦秸、稻草、木屑、甘蔗渣等为原料, 采用破碎、混合、浸渍、热压成型、烧结等工艺制备出木质陶瓷，制备出了各温度点下的木质陶瓷，对其密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行测试，对其性能特征、形成机理及规律进行分析研究。

初步展示了原料配比、酚醛树脂浓度、温度等参数对整个制备过程及木质陶瓷性能的影响。

实验结果证明了通过该工艺用麦秸或甘蔗渣等制备木质陶瓷的可行性, 同时也表明粘结剂和烧结温度对木质陶瓷性能影响很大，实验为麦秸、甘蔗渣等植物残渣的利用开辟了新的途径。

为木质陶瓷的研究开辟了新的方向和空间。

通过实验，让学生掌握《固体废物处理与处臵》课程中的收集、干燥、破碎、筛分、压实、浸渍、热处理等处理与处臵工艺，熟悉基本过程，制备出试验样品，了解密度、气孔率、强度、电阻率等性能的测试原理与方法。

二实验原理木质陶瓷由日本青森工业试验场的冈部敏弘和斋藤幸司于1990年开发，是一种采用木材(或其它木质材料)在热固性树脂中浸渍后真空碳化而成的新型多孔质碳素材料，其中的木质材料烧结后生成软质无定形碳，树脂生成硬质玻璃。

木质陶瓷最初用天然木材制造，但由于原木及制品存在轴向、径向、切向上的不均匀性和各向异性、烧结尺寸精度低等问题，后多采用中质纤维板(MDF，一般气干比重0.7g/cm3左右,含水8％左右)，这样, 原料基本上只有板面与板厚方向的性质区别。

甲醛树脂在木制品中广泛应用, 木质陶瓷制备中常选用其中的酚醛树脂，这多出于它价格低廉、合成方便, 而且游离甲醛较少, 燃烧后只生成CO2和H2O，具有环境协调性。

浸渍时常采用低压超声波技术以提高浸渍率及其均匀性。

碳化过程中伴随有复杂的脱水、油蒸发、纤维素碳链切断、脱氢、交联和(碳)晶型转变等反应变化机理及控制利用是值得深入研究的。

一般来说，木材在400℃左右形成芳香族多环，而后缓慢分解为软质无定形碳，树脂500℃以上分解为石墨多环而后形成硬质玻璃碳。

《废物的处置与处理》课程设计指导书适用专业:课程代码:学时: 1周学分: 1编写单位:编写人:2015年12月一、课程设计的目的通过课程设计，1）进一步培养学生综合运用所学“固体废物处理与处置”的理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能力；2）在工程实施的基本训练中进一步消化和巩固固体废物处理与处置课程所学内容及相关知识；3）掌握调查研究、查阅文件、确定系统设计方案的方法；4）提高使用技术资料、认识及遵守国家工程标准、规范和规定、进行设计计算、绘制工程图、编写设计说明书的能力；5）培养学生理论联系实际、正确分析和解决问题的能力；6）初步具备对一般固体废物处理系统的设计能力，为毕业设计打下坚实的基础。

二、课程设计组织形式课程设计是学生按学校教学计划所规定的课程学习结束后的实践性教学环节，因此“废物的处置与处理课程设计”安排在“固体废物的处理与处置”课程讲授之后进行。

具体的形式是教师给学生下达课程设计任务书，在专门的课程设计教室让学生独立完成，教师每天到教室指导答疑，检查学生的进度与完成情况。

本课程设计要求设计一个固体废物处理系统（城市垃圾收集线路设计、城市生活垃圾综合分选处理系统设计、有机垃圾产沼工艺的设计），学生分成若干组，每组5～6人不等，每一学生设计的工艺参数不同，做到一人一题，并且要求学生手写。

三、课程设计步骤设计布骤如下：1、由给定的任务书明确自己要做的工作，查阅相关的文献参考资料；2、分析确定固体废物处理系统的组成；3、对固体废物处理系统进行计算和设备选型计算；4、进行系统布置，完成图纸绘制；5、进行说明书编写。

分选系统的确定系统的物料衡算系统设备的计算选择绘制图纸设计说明书编写四、课程设计要点“固体废物处置与处理”课程设计的要点是：1、固体废物处理系统工艺流程的选择分析与确定；2、对处理系统内各种处理设备的计算选择和描述；3、处理后固体废物的出路分析；4、厂内辅助建筑物以及道路等的说明；5、固体废物处理系统的总图布置及其他说明成果的图纸；五、课程设计进度安排1）设计动员，布置任务，提出要求，答疑。

固体废物处理与处置实验西北农林科技大学李荣华二零一五年十一月目录实验一固体废物样品中的水分含量分析 (1)实验二挥发性有机物和灰分含量的测定 (2)实验三固体废物样品的热值分析 (3)实验四固体废物样品中的氮含量分析 (7)实验五固体废物样品中的磷含量分析 (9)实验六固体废物样品中的钾含量分析 (11)实验七固体废物中的重金属（Cd、Pb）含量分析 (13)实验八固体废物中的重金属（Cu、Zn）含量分析 (15)实验九固体废物中的重金属（Hg）含量分析 (17)实验十固体废物中的As含量分析 (19)实验一 固体废物样品中的水分含量分析一、实验目的掌握含水率的计算方法。

二、实验原理固体废弃物样品在105士2℃烘至恒重时的失重，即为样品所含水分的质量。

三、仪器、设备分析天平（万分之一）；小型电热恒温烘箱；干燥器（内盛变色硅胶或无水氯化钙）。

四、实验步骤将样品破碎至粒径小于15 mm 的细块，分别充分混和搅拌，用四分法缩分三次。

确实难全部破碎的可预先剔除，在其余部分破碎缩分后，按缩分比例，将剔除成分部分破碎加入样品中。

将试样置于干燥的搪瓷盘内，放于干燥箱，在105±5℃的条件下烘4～8 h ，取出放到干燥器中冷却0.5h 后称重，重复烘1～2 h ，冷却0. 5h 后再称重，直至恒重，使两次称量之差不超过试样量的千分之四。

五、结果表达水分（干基）% =221100m m m m -⨯-）（式中：m 0—烘干空铝盒的质量，g ；m 1—烘干前铝盒及土样质量，g ； m 2—烘干后铝盒及土样质量，g 。

实验二 挥发性有机物和灰分含量的测定一、实验目的掌握挥发性有机物含量和灰分的测定原理；掌握马弗炉的使用原理。

二、实验原理固体废物中的有机质可视为550℃高温灼烧失重。

固体废物中的灰分可视为750℃高温灼烧后的失重。

三、仪器马弗炉；30mL 瓷坩埚；分析天平（万分之一天平）。

四、操作步骤取2.0g 左右烘干样品（精确至0.0001g ），置于已恒重的瓷坩埚中（坩埚空烧２h ）。