转换和利用生化能的过程中，多余的生化能以热能的形式释放，使堆置环境温度不断上升。
（3） 高温阶段，当堆层温度升高到45℃以上，嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热性
微生物逐渐替代了嗜温性微生物的活动，无聊中残留的和新形成的可溶性有机物急需分解转化，复杂的有机化合物也开始被剧烈分解。微生物对易降解有机物的高速降解，必然使其代谢逐步受到有机物可利用性的限制，代谢和生长速率下降，因代谢而产生的热量减少。当产生的热量低于散失的热量时，堆层温度开始下降。
（4） 降温阶段，当堆体温度下降到45℃以下时，嗜温性微生物又重新占据优势。嗜温性
微生物对剩下的较难降解的有机物做进一步分解，并逐渐形成腐殖质。
（5） 腐熟阶段，经过以上四个阶段，物料中剩下的是难降解有机物。此阶段为嗜温性的，
细菌和放线菌数目有所下降，真菌会大量繁殖，难降解有机物会被缓慢分解，腐殖质不断增多、聚合度和芳构化程度不断提高。
腐熟程度的评价指标有物理学指标、化学指标和生物学指标。 物理学指标包括表观指标和堆层温度。
化学指标包括易降解有机物和难降解有机物、有机物含量、氮试验法、碳氮比和腐殖类物质的变化。
生物指标包括植物分析法、好氧速率法、厌氧产气法和综合评定法。
2、何谓厌氧消化？简述厌氧消化的生物化学过程。厌氧消化工艺有哪些类型？试比较它们的优缺点。固体废物厌氧消化反应器搅拌的主要作用是数目？ 答：厌氧消化是有机物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定，同时伴有甲烷和二氧化碳等气体产生的过程。
厌氧消化一般可以分为水解、酸化、乙酸化和甲烷化四个阶段：
（1）水解：水解是一个胞外酶促反应过程，主要是将颗粒态碳氢化合物、蛋白质和脂肪分解为可以被微生物直接利用的葡萄糖、氨基酸和长链脂肪酸（LCFA）的胞外水解过程。 （2）酸化：酸化是溶解性基质葡萄糖、氨基酸和LCFA在微生物作用下被降解为各类有机酸、氢、二氧化碳和氨的过程。
（3）乙酸化：乙酸化过程是酸化产物利用氢离子或碳酸盐作为外部电子受体转化乙酸的降解过程。
（4）甲烷化：甲烷化过程是厌氧微生物利用乙酸、H2/CO2，或利用甲醇、甲胺和二甲基硫化物等含甲基的底物生成甲烷的过程。
厌氧消化按照含固率不同分为干式消化、湿式消化和半干式消化。按照温度不同分为常温消化（自然消化）、中温消化和高温消化。
干式消化指处理的固体废物的含固率在20%以上，大多数介于20%~40%，一般很少采取稀释操作。干式消化有更高的有机负荷，反应容器体积更小对化学添加剂的需求量要小于湿式消化，其终产物是固态的易于作为肥料或动物饲料，由于废物含固率高，因此单位物料可以产生更多热量，有利于系统能量的平衡。一般在高温下运行，可达到卫生无害化。但反应器内有机物空间密度较高，容易导致挥发性脂肪酸、氨氮等代谢物或其他抑制物的积累，需要大比例的微生物接种。
湿式消化指废物含固率在20%以下，常规湿式消化的含固率在12%左右。污泥消化的还顾虑一般为5%。湿式消化的终产物是液态的，需要进行固液分离处理。 半干式消化指处理废物的含固率在15%~20%。
搅拌的作用有两方面：
一是可以使反应器内温度和浓度分布均匀，防止局部酸积累，使生化反应生成的硫化氢、氢气等对厌氧菌活动有害的气体迅速排出，使反应器控制在一个良好的微生物生存环境之中；
二是可以使加入的原料与反应器内富集厌氧降解微生物的物料混合，使产生的浮渣破碎，即让原料中的有机质与厌氧微生物密切接触，在反应器内造成一个良好的传质环境。 3、如果固体废物厌氧消化反应器中出现酸化迹象，应采取何种调控措施？
答：可通过投加石灰或含氮物料的办法进行调节碱度，控制碱度在2000mg/L以上。 4、试讨论有机废物堆肥化与厌氧消化过程中微生物接种的必要性，及适宜的接种方式。 答：是否要进行微生物接种的主要依据是从工程角度看，微生物接种的代价与有机物分解速率提高之间的价值比是否有利。例如，城市生活垃圾本身就含有很丰富的微生物，不加菌种，只要其他工艺条件控制适宜，生活垃圾也能很快地被微生物利用转化。有些固体废物，如饭店餐厨垃圾、高温处理过的工业有机废渣，其中所含有的微生物较少，可以考虑人工添加菌种。
接种的菌种可以使有人工专门培养的，也可以将堆肥产品部分回流以达到接种的目的。 5、30%。 6、32.7%。
第六章 固体废物热化学处理
1、固体废物焚烧炉有哪些主要炉型？它们各有何特点？ 答：炉排炉：处理量大，不需要特出的预处理，运行稳定；
流化床：处理效率高，占地面积小，粉尘量大，操作运行难度大； 回转窑：适于高温处理，结构简单，故障较小，占地面积大；
多段炉：占地面积小，适于处理高含水废物，可分段控制温度和通风，结构复杂，维护及运行难度大。
2、在进行生活垃圾焚烧处理过程中，对空气进行预热有何实际意义？预热空气的温度对焚烧处理过程的技术-经济性有什么影响？
答：由于废物含水量较大，我国城市生活垃圾的含水率通常在40%~60%，采用经预热的助燃空气，不仅可以为废物干燥提供部分热量，而且有利于炉膛温度的提高。焚烧需要大量助燃空气，这部分空气为室温，燃烧后气体温度为几百度，这部分空气如果不预热的话这之间上百度的温度差会消耗很大的热量供给，也就消耗了很多燃料；而燃烧后的废气还有很高的温度，含有很大热量，用这部分废气给助燃空气预热，会节约很多燃料。 3、限制生活垃圾焚烧厂发电热效率提高的主要因素是什么？ 答：焚烧锅炉的效率、蒸汽参数、汽轮机类型及热力系统。
4、试分析生活垃圾中废塑料在垃圾焚烧处理过程中可能发生的物理化学变化，他们对垃圾焚烧效果及烟气治理有何影响？
答：聚乙烯塑料焚烧会生成CO2 ，H2O；聚氯乙烯塑料焚烧会生成CO2，H2O和HCl塑料中的添加剂焚烧后生成二恶英，为剧毒致癌物。因此使焚烧烟气的处理更加困难。
5、在生活垃圾焚烧处理过程中，如何控制二噁英类物质（PCDD/Fs）对大气环境的影响？ 答：（1）通过分类收集或预分拣，控制垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧炉； （2）选用合适的炉膛和炉排结构，使垃圾在焚烧中得以充分燃烧，烟气中比较理想的CO浓度指标应低于60mg/m3；
（3）在进入余热锅炉前，烟道内的烟气温度不低于850℃，烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2s；
（4）缩短烟气在处理和排放过程中处于300~500℃温度域的时间，控制余热锅炉的排烟温度不超过250℃；
（5）选用新型袋式除尘器，控制除尘器入口处的烟气温度低于200℃； （6）对焚烧飞灰进行符合标准要求的处理和处置、
6、式列举焚烧烟气NOx的控制方法，并从处理效果和经济性等方面对这些方法分别进行评价。
答：为控制NOx的产生及排放浓度，通常可以采用以下技术措施：控制过剩空气量；控制炉膛温度；对烟气进行处理。常用的NOx处理方法有两种：
（1）选择性催化还原法：向烟气中通入氨气，并通过催化反应床，使NOx还原成N2。反应温度在700~1200℃。
（2）选择性非催化还原法：在没有催化剂存在的情况下，直接将氨气通入炉膛内。温度在700~1000℃。
7、试分析焚烧烟气中的主要重金属组分？针对这些重金属分别可采取何种措施进行控制？ 答：飞灰中的重金属浓度含量较高。其处理方法有高温处理、稳定化/固化与湿式化学处理等。高温处理技术，主要包括熔融、玻璃化与高温烧结；稳定化/固化技术，主要包括水泥固化或稳定化、药剂稳定化等；湿式化学处理，主要包括加酸萃取、中和碳酸化和碱提取、生物浸提和其他药剂浸提等。
8、比较流化床焚烧炉和其他固体废物焚烧炉型，其过剩系数低的主要原因是什么？
答：可燃物质燃烧时，实际使用的空气量与理论空气量之比称为过剩空气系数。固体物料燃烧时，物料的粒径越小、粒度分布越均匀，需要的过剩空气系数就越小。流化床焚烧炉中，废物一般破碎成可流动大小的废物从塔顶或塔侧投入，在炉内与高温热载体充分混合，在完成干燥、粉碎、气化过程后迅速燃烧。因此它的过剩系数较其他焚烧炉要低。 9、试比较固体废物热解和气化方法的原理与工艺差异。
答：热解的基本原理：将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物值得化学分解过成。
热解处理一般工艺流程包括破碎、预热和热分解。 固体废物的气化的原理：在气化剂的参与下发生化学反应，使生物固体燃料转化为生物质燃气。
气化过程的主要化学反应包括氧化、热解和气化。
10、试归纳水泥窑共处置各类固体废物的预处理要求（按固态危险废物、污水厂污泥、生活垃圾、煤矸石等分类，分别给出）。
答：固态危险废物需要进行消毒杀菌、封装打包；污水厂污泥需要干燥并加入一定量的煤粉以提高热值；生活垃圾需要进行混合、搅拌、成型；煤矸石需要进行混合与颗粒分选。
第七章 固体废物的固化与稳定化
1、固体废物稳定化/固化处理的基本要求是什么？主要应用于哪些方面？试举例说明。 答：基本要求：
（1）所得到的产品应该是一种密实的、具有一定几何形状和较好物理性质、化学性质稳定的固体；
（2）处理过程必须简单，应有有效措施减少有毒物质的逸出； （3）最终产品的体积尽可能小于掺入固体废物的体积；
（4）产品中有毒有害物质的水分或其他指定浸提剂所浸析出的量不能超过容许水平； （5）处理费用低廉；
（6）对于固化放射性产物的固化产品，还应有较好的导热性和热稳定性，以便用适当的冷却方法就可以防止放射性衰变热使固化体温度升高，避免产生自融化现象，同时还要求产品有较好的耐辐照稳定性。 应用：
（1）对具有毒性或反应性等危险性质的废物进行处理，使其满足填埋处置的要求。例如，
在处置液态或污泥态的危险废物时，由于液态物质的迁移特性，在填埋处置前必须经过固化/稳定化的过程。
（2）处理其他处理过程产生的残渣。例如，垃圾焚烧产生飞灰的无害化处理，其目的是对其进行最终处置。
（3）在大量土壤被有害物污染的情况下，对土壤进行无害化处理。 2、固体废物包胶固化方法可以分为几类？分别有何优缺点？
答：包胶固化分为水泥固化、热固性材料固化和热塑性材料固化。
水泥固化工艺比较简单，通常是将固体废物、水泥和添加剂混合均匀，并加水使混合物形成具有一定流动性的水泥浆，然后进行一定时间的养护，使其形成坚硬的固化体。
热固性材料固化在常温下操作，需要的催化剂数量很少；对废物的含水率要求不高，既可以处理干渣，也能处理含水泥浆；最终的固化体密度和体积都较小，利于后续的处理处置；固化产物不可燃。不足之处在于：所用的催化剂有的具有强酸性，而大多数重金属沉淀在强酸性环境下容易溶出，且会腐蚀设备；该类固化体容易老化，可能导致污染物暴露，造成再次污染。
热塑性材料固化使用的热塑性材料不溶于水，具有化学惰性，同时具有良好的包容性能，冷却后的产物致密、不透水。
3、请列举集中常用的化学结合稳定技术常用的药剂？并阐述其作用机理。
答：石灰：通过投加石灰调节溶液的Ph可稳定溶解的重金属，这种方法可以使某些可溶的重金属沉淀。 硝酸盐：硝酸盐沉淀技术的原理在于生成一种可看作由水和金属离子与二氧化硅或硅胶按不同比例结合形成的混合物。这种混合物在很宽的pH范围内（pH=2~11）有较低的溶解度。 螯合剂：通过与重金属离子发生螯合作用形成稳定的水溶性螯合物，而使重金属离子钝化。 4、请列举适合采用烧结稳定化的废物类型及影响其烧结性能的因素。 答：
影响烧结的主要因素包括两大类：（1）粉体特性，包括粉末颗粒的粒径大小、粒径分布及组分组成；（2）烧结操作条件，包括产品成型压力、烧结温度、烧结时间、烧结气氛、添加剂种类、升温及降温速率等。
5、请简述重金属元素在烧结炉内的转化过程。 答：（1）熔沸点低的重金属，如Hg、Cd等，随着温度的升高而不断气化；
（2）在氧化性环境里，随着温度的升高，有些重金属会形成金属氧化物而固化在烧结产物中，如Cu、Mn、Pb、V等；
（3）在适当的反应环境里，重金属元素之间或重金属元素与其他元素之间会发生一系列复杂的化学反应，形成含有重金属元素的离子化合物，如Pb、Cr、Mn、Zn等；
（4）有极少部分重金属元素在烧结后会变成非晶态成分存在于产物中，非晶态成分往往是在骤冷的条件下形成的。
6、固化/稳定化产物性能评价应从哪几个方面入手？ 答：（1）抗浸出性（2）抗干-湿性、抗冻融性（3）耐腐蚀性、不燃性（4）抗渗透性（固化产物）（5）足够的机械强度（固化产物）。
第八章 固体废物的土地处理与处置
1、填埋场库容的确定需要考虑哪些因素？
答：在确定选址的条件下，填埋场的容量主要由地形条件、填埋场的地形分类、填埋体边坡控制和填埋场高程要求决定。
2、填埋场选址的主要原则是什么？选址时应主要考虑哪些因素？
