焚燒垃圾的缺點范文

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焚燒垃圾的缺點

篇1

(中材地質(zhì)工程勘查研究院有限公司,北京100102)

摘要:簡要介紹了我國垃圾焚燒的發(fā)展現(xiàn)狀和垃圾焚燒處理技術的現(xiàn)狀,對垃圾焚燒爐的爐型進行了技術比較與分析,對常用的機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的優(yōu)缺點進行了比較,最后提出了各種爐型的適用條件。

關鍵詞 :垃圾焚燒;機械爐排焚燒爐;流化床焚燒爐;回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

中圖分類號:X705文獻標識碼:A文章編號:1008-9500(2015)01-0033-03

垃圾焚燒是指采用熱力技術使垃圾分解并無害化、減量化的過程,這是一種回收廢物中能量、礦物質(zhì)及化學成分的方法。垃圾焚燒的過程也是減少廢物體積和危害的過程,并可減少或去除可能有害的物質(zhì)。隨著垃圾焚燒技術、裝備與污染防治設施的不斷發(fā)展與完善,焚燒已成為發(fā)達國家和地區(qū)處理生活垃圾的主要方式。

1我國垃圾焚燒發(fā)展現(xiàn)狀

1988年我國在深圳建立第一座垃圾焚燒發(fā)電廠,采用日本三菱馬丁進口設備和技術。近年來我國垃圾焚燒發(fā)電廠建設逐年增加,到2012年全國已運營的垃圾焚燒廠達到138座。除內(nèi)蒙古、江西、貴州、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆9省區(qū)外,其余22個省市均有分布,其中浙江(26座)、江蘇(21座)、廣東(18座)、福建(12座)4省占到近60%。整體上呈現(xiàn)東部>中部>西部的趨勢。

“十二五”期間,我國垃圾焚燒設施建設處于高速發(fā)展期,預計到2015年底,投產(chǎn)和在建的生活垃圾焚燒發(fā)電廠將超過300座?!蛾P于印發(fā)“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃的通知》(國發(fā)辦[2012]23號)中要求,到2015年,全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設施能力達到無害化處理總能力的35%以上,其中東部地區(qū)達到48%以上。

2垃圾焚燒處理技術現(xiàn)狀

目前,城市生活垃圾焚燒的主流設施主要為機械爐排焚燒爐和流化床焚燒爐。歐洲90%以上的焚燒廠采用機械爐排路;日本大型城市垃圾焚燒廠基本采用機械爐排路,市、町、村的垃圾焚燒爐以流化床焚燒爐居多。我國目前(截至2014年5月)建成并投運的178座生活垃圾焚燒發(fā)電廠中,采用機械爐排爐技術的電廠達到106座,設計處理規(guī)模10.5萬噸/日;采用流化床技術的電廠為67家,設計處理規(guī)模5.8萬噸/日。采用機械爐排爐技術的垃圾焚燒廠多分布在東部沿海地區(qū),尤其是省會級和副省級城市居多;采用循環(huán)流化床技術的垃圾焚燒廠主要分布在東部地區(qū)地級市和中西部地區(qū)。

此外,熱解氣化焚燒技術近年來得以應用。該技術包括熱解和氣化兩個過程,熱解是在無氧或缺氧的條件下,利用高溫使生活垃圾有機成分裂解,從而脫出揮發(fā)性物質(zhì)并形成固體焦炭的過程;氣化是指反應物在還原性氣氛下與氣化劑反應,生成以可燃氣為主的熱轉(zhuǎn)化過程。按照熱備運行方式可分為固定床、流化床、回轉(zhuǎn)窯及其他類型的反應器等多種。該技術具有投資小、運行成本低、使用壽命長等特點,適用于產(chǎn)生量相對較小的中、小城市(包括縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn))的生活垃圾處理。

3垃圾焚燒爐型比較與分析

常用的垃圾焚燒爐爐型主要有機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐等3種,3種爐型的主要特點分析如下。

3.1機械爐排焚燒爐

機械爐排焚燒爐是國際上比較成熟的技術,運行可靠度較高,燃燼度好,適用于大處理量、高熱值的垃圾焚燒,是大部分發(fā)達國家采用的爐型,在國際上約占有80%的市場份額。機械爐排焚燒爐根據(jù)爐排型式主要分為順推或逆推式往復爐排爐及滾動爐排爐兩大類。往復爐排爐可使垃圾有效地翻轉(zhuǎn)、攪拌,具有較理想的燃燒條件,可實現(xiàn)垃圾完全燃燒。滾動爐排爐由于排汽孔容易堵塞,維修工作量相對較大,因此使用率較往復爐排爐低。

機械爐排焚燒爐的優(yōu)缺點比較見表1。

3.2循環(huán)流化床焚燒爐

循環(huán)流化床燃燒技術是20世紀60年展起來的一種新型清潔燃燒技術。該技術的基本特征在于在爐膛下部布置有耐高溫的布風板,板上裝有載熱的惰性顆粒,通過床下布風,使惰性顆粒呈沸騰狀,形成流化床段,在流化床段上方設有足夠高的燃燼段(即懸浮段)。一般物料投入流化床后,顆粒與氣體之間傳熱和傳質(zhì)速率很高,物料在床層內(nèi)幾乎呈完全混合狀態(tài),投向床層的垃圾能迅速分散均勻。由于載熱體存有大量的熱量,投料時爐溫不會產(chǎn)生急劇變化,使床溫的溫度易保持穩(wěn)定,避免了局部過熱,因此,床層溫度易于控制。同時它具有燃燒效率高、負荷調(diào)節(jié)范圍寬、爐內(nèi)燃燒強度大、適合燃燒低熱值垃圾的優(yōu)點。主要的流化床焚燒工藝形式有鼓泡流化床、轉(zhuǎn)動流化床和循環(huán)流化床等幾種,其中國內(nèi)較多采用循環(huán)流化床形式。

循環(huán)流化床焚燒爐的優(yōu)缺點比較見表2。

3.3回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

回轉(zhuǎn)式焚燒窯爐體為采用耐火磚或水冷壁爐墻的圓柱形滾筒。它是通過爐體整體轉(zhuǎn)動,使垃圾均勻混合并沿傾角度向傾斜端翻騰狀態(tài)移動。為達到垃圾完全焚燒,一般設有兩個燃燒室。其獨特的結(jié)構使幾種傳熱形式中完成垃圾干燥、揮發(fā)分析出、垃圾著火直至燃盡的過程,并在二燃室內(nèi)實現(xiàn)完全焚燒。

回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐對焚燒物變化適應性強,特別對于含較高水分的特種垃圾均能實行燃燒。

回轉(zhuǎn)窯焚燒有3種焚燒方法,即灰渣式焚燒、熔渣式焚燒、熱解式焚燒。

3.3.1灰渣式焚燒

灰渣式焚燒爐的回轉(zhuǎn)窯溫度控制在800~900℃之間,垃圾通過氧化熔燒達到銷毀,回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的主要是灰渣,冷卻后灰渣松散性較好。

3.3.2熔渣式焚燒

熔渣式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐主要是處理一些單一的、毒性較強危險廢物,溫度一般在1500℃以上,目的是提高銷毀率。由于熔渣式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐爐膛溫度較高,輔助燃料耗量增大,致使回轉(zhuǎn)窯耐火材料、保溫材料消耗量高。

3.3.3熱解式焚燒

熱解式回轉(zhuǎn)窯焚燒窯內(nèi)溫度控制在700~800℃之間,垃圾在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱解氣化,產(chǎn)生可燃氣體進入二燃室燃燒,可以大大降低耗油量。另外由于溫度低,熱損失少,煙氣量在3種處理工藝中最低,隨之裝機容量降低,運行成本大大降低,但是其缺點是灰渣殘留量高,灰渣焚燒不徹底。

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的優(yōu)缺點比較見表3。

4結(jié)語

綜上所述,比較幾種爐型特點,機械爐排焚燒爐受熱面磨損小、無需混煤燃燒,灰渣產(chǎn)量低,一般適用于各種規(guī)模的垃圾焚燒廠,尤其是大中型的垃圾焚燒廠;流化床焚燒爐由于投資較少,一般處理規(guī)模較小,適用于中小型、垃圾質(zhì)量較不穩(wěn)定的焚燒廠;回轉(zhuǎn)窯焚燒爐一般用于小規(guī)模特種垃圾如醫(yī)療垃圾、工業(yè)垃圾等,不適合大規(guī)模生活垃圾處理。

參考文獻

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篇2

【關鍵詞】 生活垃圾 處置方法 五化原則

1 前言

近年來,隨著人民生活水平的提高及人口數(shù)量的不斷增多,城市居民的生活水平也日益提高,導致垃圾的產(chǎn)量也急劇增加,垃圾問題已經(jīng)成為阻礙城市發(fā)展的嚴重問題。城市生活垃圾是指城市人口在日常生活中產(chǎn)生或為城市日常生活提供服務產(chǎn)生的固體廢物,以及法律、行政法規(guī)規(guī)定,視為城市生活垃圾的固體廢物(包括建筑垃圾及渣土,不包括工業(yè)固體廢物和危險廢物)。城市生活垃圾對空氣、地下水等方面的污染日趨嚴重,不僅破壞了城市生態(tài)環(huán)境,而且危害了民群眾的身體健康,已經(jīng)成為社會的一大“公害”。

2 小城市生活垃圾合理處置探討

(1)生活垃圾處理處置現(xiàn)狀。目前,我國生活垃圾治理水平還比較低,雖然近十多年來我國陸續(xù)興建了一批垃圾正理設施,生活垃圾處理率由0.9%提高至43.7%,城市生活垃圾的處理處置問題得到了一定程度的解決,但我國城市垃圾無害化處理還處在摸索階段,剛剛起步。無害化處理設施都集中在大城市,小城市生活垃圾處理處置矛盾還非常突出。由于缺少無害少垃圾處理設施,小城市生活垃圾只能是以自然堆積、填坑、簡易填埋、投入江河湖海、露天焚燒等處理方式簡易處理。

(2)生活垃圾組成。生活垃圾的組成十分復雜,隨著人民生活水平的提高,城市生活垃圾的組成也越來越復雜,并且大城市與小城市的生活垃圾組成有所不同,這是受城市燃料結(jié)構和城市消費水平等因素的影響。

(3)小城市生活垃圾合理處置方法選擇。城市生活垃圾的處理處置有露天堆放、填埋、堆肥、焚燒、蚯蚓分解、熱解等常見方法。但是,城市生活垃圾的處理處置最終要達到減量化、無害化、資源化、規(guī)模化、安全化目標,所以,城市生活垃圾的處理處置方式主要還是以填埋、焚燒和堆肥為主。

填埋。填埋是消納城市生活垃圾的最有效也是其他各種生活垃圾處理處置的最終方式,如焚燒殘渣、堆肥剩料的處理等。城市生活垃圾填埋方法的處理的優(yōu)點是運行管理簡單,建設投資少,運行費用低;可接受各種類型(除有毒、有害垃圾)的固體垃圾。垃圾填埋處理場底部,側(cè)壁要設置防滲層,要設置污水匯集后提出設施及污水處理廠,沼氣要引出進行處理,可以送入城市煤氣管道中,或就地引出加以利用,如發(fā)電供熱。但填埋的最大缺點是不能減容化。填埋占用土地,土地是寶貴的不可再生的資源,我國人均占有土地不到世界平均水平的三分之一,城市特別是大城市周圍土地更顯珍貴,更是無法大量征地用于填埋。

填埋的另一缺點是垃圾在填埋過程中仍會暴露在空氣中,無法完全達到隔絕,造成蒼蠅和蚊蟲滋生,疾病傳染仍不能杜絕,所以不得不大量噴灑藥物滅蟲,造成對環(huán)境的二次污染和成本上升。

焚燒。焚燒有二種,一種是單純焚燒處理垃圾廠,另一種是焚燒發(fā)電廠。發(fā)達國家多采用此法。日本有1899座焚燒垃圾廠或焚燒垃圾發(fā)電廠,處理的垃圾占總量的90%,是世界上曾一度視為占上風的處理垃圾方法。焚燒垃圾優(yōu)點是減量化和資源化效果十分明顯。垃圾中的可燃成分在焚燒爐內(nèi)與空氣中的氧進行劇烈的化學反應,放出熱量,得到的固定殘渣量少,并且性質(zhì)穩(wěn)定,垃圾焚燒處理可使生活垃圾體積減少95%,重量減輕75%,僅將灰渣與其他的不可燃物作填埋處理,可以減少垃圾填埋量、節(jié)省土地資源。焚燒法的缺點一是消耗巨資,處理垃圾量卻很少。二是嚴重浪費垃圾內(nèi)含資源。一方面因為焚燒時必須混加助燃燃料,浪費能源;另一方面,把垃圾內(nèi)的高值資源統(tǒng)統(tǒng)燒掉,也是個極大的浪費,況且焚燒后的殘渣需二次處理,也存在后患。

堆肥。堆肥化是利用自然界廣泛存在的細菌、放線菌、真菌等微生物,有控制地促進固體廢物中可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學過程。堆肥的優(yōu)點是在堆肥過程中的高溫發(fā)酵可以基本上使垃圾中的治病菌、寄生蟲卵被殺死,消除了有害病菌的傳播,這樣,城市生活垃圾堆肥處理把垃圾變成有機肥料,同時實現(xiàn)了資源回收,達到了資源化的要求,還促進了自然界物質(zhì)良性循環(huán)。但是堆肥對垃圾的成分要求比較高,由于垃圾的成分復雜,必須對垃圾成分進行控制,否則堆肥的質(zhì)量難以保證,而且堆肥后用于農(nóng)田施肥,還會破壞土壤的生態(tài)環(huán)境,不僅不能變廢為寶,還會繼續(xù)污染環(huán)境。

3 小城市生活垃圾合理處置五化原則

(1)減量化原則。首先是要實現(xiàn)固體廢物排放的源頭控制方法,旨在源頭減少投入生產(chǎn)和消費過程的物質(zhì)流量,堅持生產(chǎn)和資源節(jié)約并重,實現(xiàn)資源和污染物排放源的消減。在生產(chǎn)領域,減量化原則常表現(xiàn)為生產(chǎn)過中的節(jié)能、節(jié)材、節(jié)約資源及節(jié)約土地,所生產(chǎn)產(chǎn)品體積小型化和輕量化,并要求產(chǎn)品包裝追求簡單樸實而不是豪華。消費領域,倡導適度消費和綠色消費,反對使用一次性用品,要把排放量降低到最小程度。

(2)無害化原則。無害化是指生活垃圾經(jīng)過處理從而不損害人體健康、不污染環(huán)境,最后合理地還原于自然環(huán)境。在固體廢物再無害化過程中,需要采用物理的、化學的、生物的方法進行處理。

(3)資源化原則。資源化是指回收利用垃圾中的有用資源進行綜合利用,變廢為寶。要進一步完善垃圾資源回收利用體系,積極開展生活垃圾“零廢棄”管理試點,做好垃圾就地處理和資源化利用工作,不斷完善垃圾分類減量相關政策措施,努力形成全社會共同參與的良好局面。

(4)規(guī)?;瓌t。加快垃圾處理設施建設,把遠期規(guī)劃與近期建設相結(jié)合,積極建設、改造、升級各類設施,解決垃圾處理結(jié)構不合理、消納能力不足等問題。

(5)安全化原則。在生活垃圾處理和處置過程中,進一步明確 工作分工和責任,堅持“預防為主”的方針,加強各方協(xié)調(diào)與配合,推動生活垃圾處理和循環(huán)利用各項工作高效落實,應防止二次污染。

篇3

關鍵詞:垃圾;焚燒飛灰;無害化處理技術

隨著我國社會經(jīng)濟和工業(yè)的不斷發(fā)展,人類和工廠所產(chǎn)生的生活垃圾與工業(yè)垃圾越來越多,這就必然要考慮到垃圾的焚燒處理問題。在當前發(fā)展低碳經(jīng)濟和大力搞環(huán)保的大背景下,對垃圾焚燒飛灰進行無害化處理已經(jīng)成為一種必然趨勢。然而,就目前來看,我們在飛灰無害化處理的技術上還十分欠缺,導致飛灰中的大量有毒、有害物質(zhì)散發(fā)到空氣當中,影響了人們的居住環(huán)境和生活質(zhì)量。因此,加快對垃圾焚燒飛灰的無害化處理技術研究是當前工作的重中之重。

一、目前垃圾焚燒飛灰處理技術的現(xiàn)狀

在國外,很多國家在垃圾焚燒飛灰的處理上主要采取了填埋和無害化處理的方式。其中美國和歐洲一些國家則主要采用填埋法,而韓國以及日本等國家則采用了無害化處理法,這里的無害化處理包括藥劑處理法和熔融法等,相對而言,熔融法的處理效果更為理想,但其最大的缺點在于處理規(guī)模較小,處理工藝十分復雜,且成本較高,因此并不常用。在我國,垃圾焚燒飛灰的處理技術還處于起步階段,絕大多數(shù)現(xiàn)有技術都來源于國外,雖然部分垃圾處理廠實現(xiàn)了混合攪拌設備國產(chǎn)化制造,然而它最核心的無害化藥劑配方始終掌握在國外的企業(yè)手中,因此其成品藥劑的供應以及價格等都受制于國外,十分被動??梢哉f,我國在垃圾焚燒飛灰無害化處理的核心技術還是一片空白,相關的理論研究和技術研究還很不成熟,當務之急是要加快研究垃圾焚燒飛灰無害化處理的核心技術。

二、垃圾焚燒飛灰的特性分析

本文所講的垃圾焚燒飛灰,指的是在垃圾焚燒之后,在熱回收利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)中所收集到的各種物質(zhì)。通常,垃圾焚燒飛灰的產(chǎn)生量與垃圾的種類、焚燒的具體條件以及煙氣的處理工藝密切相關,一般占垃圾焚燒量的3%-5%。據(jù)相關數(shù)據(jù)研究表明:垃圾焚燒飛灰中的物質(zhì)并不是化學惰性物質(zhì),其中包括Cd、Pb、Zn和Cr等多種有害重金屬物質(zhì)和鹽類,如果處理不當,就會造成飛灰中的重金屬遷移,甚至會污染周邊的地下水、土壤和空氣。在這些飛灰當中,還包含重金屬的氯化物,Pzo5、A1zo3等酸性氧化物以及CaO、MgO、Fez03、CuO、NazO等堿性氧化物。

三、垃圾焚燒飛灰的常用處理技術

現(xiàn)階段,很多垃圾處理廠的常用飛灰處理技術有高溫熔融處理技術、水泥固化處理技術、鰲合物無害化處理技術以及加酸提取處理技術等。

(一)高溫熔融處理技術

高溫熔融處理技術是利用燃料的燃燒熱或者電熱在高溫的條件下,讓垃圾焚燒飛灰中的有機物發(fā)生熱分解、燃燒以及氣化,而其中的無機物就會熔融成一些玻璃質(zhì)的殘渣。然而,由于該處理技術的設備較為復雜、處理成本較高,最為關鍵的是使用高溫熔融爐所產(chǎn)生的飛灰中含有的重金屬濃度大大超過了焚燒飛灰,因此它不可避免地存在二次污染的風險。

(二)水泥固化處理技術

水泥固化處理技術相對來說是一種危險廢物無害化、穩(wěn)定化處理的一種方法。現(xiàn)階段,水泥是十分常用的一種固化基材,它是無機膠結(jié)材料,通過加入一定量的水后會產(chǎn)生水化反應,進而形成一些十分堅硬的水泥塊。我們可以把一些含有有害物質(zhì)的污泥進行固化處理。

該處理技術的優(yōu)點在于對含高毒重金屬廢物的處理十分有效,且使用設備和處理工藝比較簡單,成本較低,還可把固化物作路基或建筑物材料使用。其缺點在于固化物通常比最終廢物原體積增大1.5-2.0倍,固化體中污染物的浸出率較高,還需要進行涂覆處理,這就增加了處理的工序。同時,由于部分廢物需作預處理或加入添加劑,所以很容易影響水泥漿的凝固,進而影響飛灰的處理。

(三)鰲合物穩(wěn)定化處理技術

鰲合物穩(wěn)定化處理技術主要彌補了水泥固化技術的缺陷,目前采用高效的化學穩(wěn)定藥劑,尤其是鰲合劑進行垃圾焚燒飛灰的無害化處理己經(jīng)成為一種主要趨勢。

(四)加酸提取處理技術

就目前而言,加酸提取處理技術還處于理論研究階段,此處不再一一敘述。

四、垃圾焚燒飛灰無害化處理技術的試驗研究

本文筆者以某垃圾焚燒廠為例,對該廠的飛灰成分和特性進行了分析試驗,據(jù)分析,該廠的飛灰具有如下特性:

一是具有吸濕的特性。就現(xiàn)階段而言,大多數(shù)垃圾焚燒廠都采用了干法或半干法向煙氣中噴入類似石灰之類的堿性物質(zhì),希望用這樣的方法去除飛灰中所含有的氯化氫等大量有害物質(zhì)。我們知道,一旦飛灰中的氯化氫與石灰之類的物質(zhì)反應化學反應之后就會生成氯化鈣,這些生成后的氯化鈣具有較強的吸濕性,很容易吸收掉空氣中的水分,進而起到附著和固化左右。

二是具有飛揚的特性。垃圾焚燒所產(chǎn)生的飛灰其粒徑在幾微米到幾百微米之間,從表面觀察其密度約為0.2-0.5g/cm,而在這其中,飛灰的松散密度只有0.3g/cm,在經(jīng)過振實這一工序后可以達到0.5-0.6g/cm,這就導致飛灰不可避免地具有容積大、易飛揚等特點。所以,我們的垃圾焚燒廠若不對這些大量的飛灰進行無害化處理的話,就很容易導致飛灰在卸料、運輸以及填埋的過程中四處飛散,對周邊環(huán)境造成惡劣影響。

經(jīng)過對該垃圾焚燒廠飛灰的無害化處理,其試驗結(jié)果表明,不經(jīng)過任何處理程序的原始飛灰二f英毒性當量質(zhì)量比能夠滿足垃圾焚燒飛灰的相關標準和要求。另外,試驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)過無害化藥劑處理后的結(jié)果較為理想,飛灰中的有毒物質(zhì)基本消滅殆盡。

五、結(jié)束語

總而言之,垃圾焚燒所產(chǎn)生的飛灰其危害極大,如果不進行妥善處理,后果將不堪設想。目前,我們通常采用的處理方法有固化、熔融、使用化學藥劑以及提取等四種。但無可厚非的是,這些所有的方法都有一些缺點。所以,當前我們最重要的任務就是進一步研究處理垃圾焚燒的飛灰,使其在不影響空氣、土壤以及環(huán)境的基礎上得到合理的排放。筆者通過大量研究發(fā)現(xiàn),在垃圾焚燒飛灰的處理問題上應從以下幾個方面著手:

首先,要有效控制垃圾的總量。只有減少垃圾焚燒的總量,才可能減少垃圾焚燒飛灰的總量,進而減少飛灰所產(chǎn)生的污染。

其次,要從源頭上對飛灰進行控制。我們知道,飛灰中所含的重金屬與垃圾的成分有關,所以在垃圾進行焚燒處理前我們應當做好垃圾分類等相關工作。

再次,要著力開發(fā)新型的燃燒技術。飛灰中大量的污染物和當前我國的燃燒技術較低也有很大關系,因此加快研究新型燃燒技術是促使飛灰中污染物減少的一個重要內(nèi)容。

最后,要加快對飛灰無害化處理技術的探索,開發(fā)更多穩(wěn)定效果好、成本低、副作用小的化學藥劑等。

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篇4

王錦濤良渚一小六(2)班

地球是人類美好的家園,在宇宙里是一個非常美的藍星,可是在地球里卻有很多臭水溝、黑色濃煙……這都是怎么一回事呢?其實大部分都是垃圾填埋法和垃圾焚燒法造成的,讓我細細道出它們倆辦法的特點吧!

垃圾填埋法:簡單地說也就是把垃圾放進人類事先挖好的大坑里,在用泥土稍微蓋上去。可這種辦法根本沒用,除了可以不在生活中看見垃圾??墒窃诶厦娴耐寥朗谴绮莶簧荒茉诜孔?,也就是說這里是一個彈丸之地。經(jīng)過人類多年來的改進,將襯墊隔離了土壤與地下水,將臭氣從排氣管排到高空,下雨造成的污水不會外泄,可這里還是不能造房子,所以這個辦法怎么說都是不好的。

篇5

關鍵詞:垃圾焚燒;煙氣凈化技術;二惡英

中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,城市生活中產(chǎn)生的各種垃圾的處理成了一個嚴重的問題,為緩解城市生活垃圾的處置壓力,我國政府逐漸改用焚燒法替代填埋法。但是城市生活垃圾在電站的焚燒中容易產(chǎn)生大量的污染,例如HCl、CO、二惡英等。為避免這些污染物質(zhì)排除后對空氣的污染,必須對垃圾焚燒煙氣進行凈化處理,在這些污染物中,主要是對煙氣中的各類酸性氣體及其中的二惡英處理,為此,必須采用合理先進的煙氣凈化處理措施來預防空氣污染的出現(xiàn)。

1焚燒生活垃圾產(chǎn)生的污染

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城市化進程的加快,城市人口數(shù)量增加幅度很快,使得城市生活垃圾迅速增長,現(xiàn)在年增長率已經(jīng)超過了百分之十,少數(shù)大城市甚至已超過了百分之十五。在城市的發(fā)展過程中大量的垃圾成為其主要的污染源之一。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,目前全國每年的生產(chǎn)垃圾超過1.8億t。面對垃圾增長如此之快的幅度,必須采取合理的措施對其進行處理,否則除去要占用大量的土地外,還會給大氣、水源和土壤等帶來嚴重的危害。在我國主要是建造垃圾焚燒發(fā)電站及提高垃圾的焚燒比例來完成對垃圾處理的。構成生活垃圾的主體部分是人們在日常生活和生產(chǎn)中的各種副產(chǎn)品,它的構成與城市的類型、能源結(jié)構、經(jīng)濟發(fā)展水平、季節(jié)差異、管理方式及居民的生活習慣等有關。

在現(xiàn)代條件下,我國還未出現(xiàn)對生活垃圾有效的分類措施,所以其主要特點是灰大、水多、熱值低。在焚燒生活垃圾的過程中產(chǎn)生的煙氣中含有大量的污染物。主要由以下幾種:(1)燃燒不完全的物質(zhì)。主要有各種烴、酮、一氧化碳等。(2)粉塵類。主要有各種惰性金屬和未完全燃燒物質(zhì)構成。(3)酸性氣體。主要包括各種硫化物、氮氧化物、鹵化物等。(4)重金屬污染物。主要由鉻、汞、鎘等及其氧化物或鹵化物組成。(5)二惡英。這些物質(zhì)因其在環(huán)境中的數(shù)量和性質(zhì)對環(huán)境有不一樣的危害。因此上采取高效焚燒來達到煙氣凈化目的,是防止污染發(fā)生的一種有效方法。

2煙氣凈化處理技術

2.1干法煙氣凈化技術

在使用干法煙氣凈化技術對煙氣中的污染物進行處理時,其去除效率相對較低,為增強其對酸性氣體物質(zhì)的吸收必須要使其在固態(tài)吸收劑中的時間增加,并使湍流度較好,增加吸收劑的表面積。在使用干法煙氣凈化過程中常用的吸收劑是Ca(OH)2粉末。其凈化工藝的組合通常是吸收劑在管道進行噴射,同時在后續(xù)工作中進行高效除塵。在設有袋式除塵器的煙道設有噴入口,在煙氣通過煙道時,用來加入消石灰和活性炭。在煙道中加入Ca(OH)2粉末的目的是為了將煙氣中的酸性氣體除去,使得酸性氣體的濃度達到排放標準;在煙道中加入活性炭用以除去煙氣中的重金屬和二惡英等物質(zhì);有害氣體二惡英和呋喃是在垃圾焚燒過程和由于化學反應產(chǎn)生的。在煙道中由于活性炭具有較強的吸附作用,因此上可以將殘留的二惡英和呋喃吸附。

干法煙氣凈化技術在煙氣的凈化過程中最重要的優(yōu)點是工藝簡單,投資和費用相比較濕法很少,在凈化過程中操作標準較低并且其反應產(chǎn)物為固態(tài)物質(zhì)可以進行直接處理,其缺點是其效率較濕法低并且在煙道中對吸收劑的消耗量大。隨著現(xiàn)代社會中科學技術的不斷發(fā)展,各個國家在干法煙氣凈化方面的措施不斷改進,在一定程度上提高了污染物的凈化效率。

2.2濕法煙氣凈化技術

濕法煙氣凈化技術的最開始是在一些發(fā)達國家中使用的,主要是通過堿性物質(zhì)將酸性氣態(tài)污染物吸收。在濕法煙氣的凈化過程中需分兩個階段完成,凈化設備主要由吸收塔和文丘里洗滌器組成。常用的濕式石灰法脫硫技術是現(xiàn)代社會中最常用的煙氣脫硫技術。采取濕法煙氣凈化技術能夠使污染物的凈化效率達到較高,能滿足較為嚴格的排放標準,所以在經(jīng)濟較為發(fā)達的國家使用較多。

濕法洗滌凈化技術在處理過程中集除塵與去除其他污染物為一體,如果條件允許,一般不采用其他設備(例如布袋除塵器、靜電除塵器)。濕法煙氣凈化技術一般采用Ca(OH)2或NaOH等易溶于水的堿性溶劑進行煙塵的脫酸。濕法煙氣凈化技術,具有造價低、設備結(jié)構簡單、操作容易、凈化性能高、維修使用簡單、節(jié)約能源及脫酸效率高和吸收劑消耗量相對較少等優(yōu)點,但是相對而言濕法煙氣凈化技術也存在很大的缺點,其產(chǎn)生的大量污水需要處理,設備占地面積較大、運行費用較高等,大大制約了濕法煙氣凈化在垃圾焚燒發(fā)電廠的應用。

2.3半干法煙氣凈化技術

半干法凈化法是介于干法與濕法之間的,它采用噴霧干燥原理有效的凈化了污染空氣中的SO2、HF、HCL等有害氣體。它是由半干法合成器與裝置后面的布袋除塵器構成的,例如在某市的某垃圾焚燒發(fā)電廠正在采用此法。這種方法涉及到物理反應與化學反應。其中的化學反應發(fā)生在吸收塔內(nèi)煙氣與吸收液漿液互相接觸時,吸收漿液蒸發(fā)形成的蒸汽與煙氣結(jié)合反應形成干粉狀產(chǎn)物,在此同時由于物理作用二惡英呋喃及其它有機污染物、以及各種重金屬均可與煙氣中的微小顆粒結(jié)合,進而使得有害有機污染物沉降。

2.4煙氣凈化技術工藝比較

綜上所述,半干法煙氣凈化技術工藝與濕法或干法比較,其優(yōu)點主要是利用了煙氣中的余熱對漿液進行蒸發(fā),反應過后以固態(tài)物的形式排出,避免了濕式處理器處理過程中的污水處理問題,所以該技術廣泛應用于生活垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣處理系統(tǒng),半干法用濃度為15%左右的Ca(OH)2漿液作為凈化吸收劑,該吸收劑可有效的對煙氣中的氯化物進行處理,處理效果較好。

半干法煙氣凈化技術對煙氣中的氯化物去除率可達到90%以上,對一般有機物以及重金屬污染物也有良好的去除效果,配合布袋除塵器,去除重金屬的效率可達到99%以上。該方法與濕法相比較,存在流程短、設計較為簡單、無腐蝕、沒有污水排放、工程耗能低、凈化效率較高、不需要對反應物進行二次處理等優(yōu)點,但是其也存在缺點:其鈣硫含量較高、脫硫效果不好、長期使用后噴嘴容易形成污垢甚至堵塞,因此上長期運行存在困難,且其對技術管理與操作水平要求較高。

3目前國內(nèi)外應用較成熟的煙氣凈化技術

在目前,國外應用比較成熟的煙氣凈化技術是應用半干法噴霧與袋式除塵器相結(jié)合的組合工藝,并且在除塵器前管道設置活性炭噴射裝置。而在我國對煙氣的處理則是依據(jù)從國外引進的脫硫工藝結(jié)合國內(nèi)先進工藝設計而成的,該技術已經(jīng)相當成熟、其操作彈性大、有害物質(zhì)去除能力強、對反應劑的消耗量少,廢水、重金屬及二惡英排放量極低,且系統(tǒng)操作簡單,總體成本較低。事實證明,經(jīng)過該系統(tǒng)處理過后的煙氣中是符合國家煙氣排放標準的。該煙氣處理系統(tǒng)主要由除塵和脫酸兩大系統(tǒng)構成的,其工藝結(jié)構圖如下所示:

圖1煙氣凈化系統(tǒng)工藝流程圖

在石灰漿制備處配置好一定濃度的石灰漿,使用隔膜泵將配制好的石灰漿送入反應塔,經(jīng)過塔頂?shù)墓潭p相流霧化噴頭將其霧化為直徑為200μm的霧滴,這些堿性霧滴與煙氣中的酸性氣體充分結(jié)合后發(fā)生化學反應,從而完成整個脫酸過程,與此同時由于煙氣自身溫度很高,使得漿液霧滴在下降過程中得以干燥。在到達塔底部位時充分脫水,在這個過程中約15%的固體被去除,剩余的煙氣則進入下面的布袋除塵器,在布袋表面煙氣本身的煙塵粉末與反應塔中帶出的石灰粉末相互結(jié)合,再次進行了脫酸。

由于垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中往往存在著一部分二惡英,所以在煙氣凈化中必須考慮除去這部分二惡英,一般采用在反應塔向布袋除塵器過渡段噴入活性炭,用來吸附煙氣中存在的二惡英。噴入活性炭約為200目的活性炭顆粒,這些活性炭顆??梢栽跓煔馔ㄟ^時吸附煙氣中的二惡英,進而達到凈化煙氣的目的。

4結(jié)語

總之,對一些垃圾焚燒發(fā)電站煙氣凈化技術的研究和分析表明,各個發(fā)電站中在煙氣凈化過程中存在著很多問題。其中大多數(shù)的垃圾焚化廠在選擇煙氣凈化技術時存在缺陷,而在煙氣凈化過程中選擇合適有效的煙氣凈化技術才是垃圾焚燒發(fā)電站發(fā)展的根本。所以,科學合理的選擇煙氣凈化技術,將有效的避免垃圾焚燒時產(chǎn)生的二次危害,新型高效的煙氣凈化技術也將產(chǎn)生更大的社會效益與經(jīng)濟效益。

參考文獻:

[1]魏先勛.環(huán)境工程設計手冊(修訂版).長沙:湖南科學技術出版社,2002

篇6

關鍵詞:生活垃圾 綜合處理 研究現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

中圖分類號:G353.11 文獻標識碼:A文章編號:

引言

隨著我國經(jīng)濟實力和技術儲備的增強,各種生活垃圾處理處置技術在我國得到了不同程度、不同范圍的研究和應用,很多經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已經(jīng)建立了現(xiàn)代化填埋場、機械化堆肥廠和焚燒廠等多種處理設施。但對于某一地區(qū)來說,不同處理設施往往處理同樣的混合生活垃圾。由于每種生活垃圾處理技術均具有各自的優(yōu)勢和局限性,從技術本身、經(jīng)濟性和環(huán)境影響角度分析,均只適宜處理生活垃圾中的某些組分,因此這種單一處理模式不僅難以滿足數(shù)量日益增長、成分日益復雜的生活垃圾無害化、減量化、資源化的處理要求,而且使得生活垃圾處理設施運行效果差,前處理和二次污染控制技術復雜,處理費用高。

1單一處理與綜合處理的比較

1.1 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋法由于技術比較成熟,操作管理簡單,處理量大,投資和運行費用低,是當今世界各國主要的垃圾處理方式。但填埋混合垃圾有以下缺點:

(1)生活垃圾中的可回收物、可焚燒組分或可堆肥組分等可以實現(xiàn)資源回收的部分被一并填埋,即使考慮填埋氣的回收利用,混合垃圾填埋的資源化水平仍很低。

(2)我國混合垃圾含水率和有機物含量都很高,因此滲濾液產(chǎn)生量大,處理成本高;沼氣產(chǎn)生量大,控制其排放也增加了處理成本。因此限制進入填埋場的有機物含量是填埋法的發(fā)展趨勢之一。目前歐盟、日本和美國等國家的有關政策,都提出了進一步限制進入填埋場垃圾有機物含量的規(guī)定[1]。(3)在場址選擇日益困難,填埋費用不斷增加的情況下,混合垃圾會大量占用填埋場的空間資源。

1.2 堆肥

高溫堆肥可以使生活垃圾中的有機成分成為可供施用的農(nóng)田肥料,同時消除其環(huán)境污染,殺滅垃圾中的病菌,具有無害化和資源化特征。但我國的堆肥廠主要處理混合生活垃圾,其局限性主要表現(xiàn)在:

(1)由于我國目前還沒有開展普遍的生活垃圾分類收集,因此入廠垃圾中含有石塊、金屬、玻璃、塑料等多種不可降解組分,這些廢棄物必須分揀出來,另行處理,分選工藝復雜,費用很高。

(2)即使采用了分選工藝,生活垃圾中的不利于堆肥處理的組分也不能完全剔除,許多有毒、有害物質(zhì)會進入堆肥,如農(nóng)田長期大量使用堆肥,可能會造成潛在污染,特別是一些重金屬在土壤中富集將隨食物鏈進入人體。受到堆肥產(chǎn)品成本和質(zhì)量的約束,堆肥產(chǎn)品存在銷路不暢的問題。

1.3 焚燒

焚燒法具有減量化程度高,處理周期短,占地面積小,選址靈活,燃燒的熱量可用來發(fā)電等優(yōu)點。近年來焚燒法在我國得到了迅速發(fā)展,但焚燒混合垃圾有以下缺陷:

(1)我國生活垃圾含水率高,熱值低,需要更多的輔助燃料,此外生活垃圾中灰土含量多也會影響焚燒效果,最終導致焚燒成本上升。我國目前除少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達的城市外,其它城市的混合生活垃圾熱值低,含渣量高,不適宜焚燒。(2)另一方面,由于我國混合垃圾中廚余垃圾較多,含鹽量較高,對煙氣中氯化物貢獻較大,HCl會腐蝕焚燒爐,也增加了煙氣處理的難度和污染控制成本。

1.4 綜合處理

綜合處理方式可以解決混合處理方式出現(xiàn)的問題。采用綜合處理方式后,易腐物和可燃物都得到了利用,故填埋物的量很小,只占總體積的15%~20%,填埋物主要為磚頭、瓦礫等無機垃圾,不會帶來嚴重的二次污染,節(jié)省了填埋空間;綜合處理中僅可燃垃圾進行焚燒,焚燒物易燃,產(chǎn)生的煙氣少,二次污染??;采用綜合處理方式后,堆肥法只處理易腐有機物,成分單一,容易堆腐,而且處理費用低,產(chǎn)品質(zhì)量好。

2.生活垃圾綜合處理工藝

從20世紀90年代起,我國的研究者為解決單一處理方式的不足從生活垃圾綜合處理的角度進行了研究,提出了多種生活垃圾綜合處理的構想,但是這種構想?yún)^(qū)別于國外廣泛應用的綜合處理系統(tǒng)概念,而是指通過分選等預處理技術把不同垃圾組分進行分離,分別進入不同的處理單元,這些處理單元集合在一個廠內(nèi)甚至一條生產(chǎn)線上,希望通過這種方式實現(xiàn)不同垃圾分別采用適宜的處理方式的目的,為了便于區(qū)分,本文稱其為綜合處理工藝(comprehensive treatment technology)。根據(jù)綜合處理工藝采用預處理技術的不同,可以分為預分選合處理工藝、預堆肥綜合處理工藝、預消解綜合處理工藝等,其中前者一般采用物理分選技術,經(jīng)過多次分選將垃圾分為幾類,其分類類別根據(jù)后續(xù)處理工藝確定,而后兩者雖然也有一些分選步驟,但是其預處理技術核心為堆肥或消解。此外,綜合處理工藝的能量回用和自給也是其研究方向之一,為了便于說明,本文稱其為能量自給綜合處理工藝。

預堆肥綜合處理工藝。堆肥過程可以降低生活垃圾的有機物含量和含水率,因此可以把堆肥過程作為生活垃圾綜合處理系統(tǒng)的預處理步驟。對焚燒而言,經(jīng)堆肥處理后垃圾易于燃燒,熱效率高,產(chǎn)生的有害氣體量較??;對填埋而言,經(jīng)堆肥處理后減少了填埋量,降低了滲濾液的產(chǎn)量和處理難度,減少了填埋氣的排放[11]。雖然堆肥預處理對于綜合處理工藝具有明顯的益處,但是尚未有深入研究,更沒有投入運行的工程項目,此外,堆肥預處理工藝還存在成本高、堆肥時間長、周邊環(huán)境差等缺點。預消解綜合處理工藝與預堆肥綜合處理工藝類似,相對于堆肥預處理,消解預處理的最大優(yōu)勢是可以減少堆肥的時間,其環(huán)境影響也較小,但是成本更高。

3.綜合處理的發(fā)展趨勢

對于國內(nèi)提出的綜合處理工藝(comprehensive treatment technology),雖然現(xiàn)有項目的投資成本較低,但其處理規(guī)模小,運行費用高,二次污染不能得到有效控制。另一方面,雖然垃圾處理的能量回用是資源化的一個重要方面,但是系統(tǒng)的能量自給從目前的技術水平看來難以實現(xiàn)。從生活垃圾處理的經(jīng)濟性分析,這種“小而全”的綜合處理工藝難以獲得持久的生命力和廣泛的推廣。

發(fā)達國家生活垃圾處理的歷史和經(jīng)驗說明,源頭分類(產(chǎn)生者分類)是最經(jīng)濟有效的垃圾分類手段,在此基礎上建立生活垃圾綜合處理系統(tǒng),并通過數(shù)學模型優(yōu)化設置各種收運處理設施、分配車輛和垃圾物流,可以實現(xiàn)城市生活垃圾的低成本、高效率管理,并最大限度的實現(xiàn)生活垃圾的資源化。雖然我國目前普遍采用生活垃圾混合收集模式,但分類收集對于垃圾處理、資源回收等的重要意義已經(jīng)得到了廣泛認知,全國很多大中城市開展了分類收集的試點工作,并制定了城市生活垃圾分類收集規(guī)劃。隨著經(jīng)濟實力的增強,生活垃圾收運處理設施的完善,分類收集和綜合處理系統(tǒng)將互相促進,得到更為廣泛的推廣。

4.總結(jié)

綜合分析垃圾處理技術的可靠性、經(jīng)濟性、實用性和所能達到的無害化、減量化、資源化效果等方面,衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥都有各自的優(yōu)缺點和適用條件,在堅持因地制宜、技術可行、設備可靠、適度規(guī)模、資源利用和綜合治理的原則下,采用三種主要方法適當組合,能取得更大的環(huán)境效益。依據(jù)科學發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的理論,按照可持續(xù)發(fā)展的要求,我國現(xiàn)階段垃圾處理工藝選擇的總體思路是:鞏固完善現(xiàn)有的衛(wèi)生填埋技術,穩(wěn)步發(fā)展焚燒處理技術,充分重視生物處理技術,探索和鼓勵資源再利用和綜合處理技術。

參考文獻:

1.張益.國外垃圾處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展.見:張益,陶華主編. 垃圾處理處置技術及

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【關鍵字】城市垃圾處理;填埋;堆肥;焚燒

1 城市垃級處理方法現(xiàn)狀

目前國外發(fā)達國家的城市垃圾在處理方面廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥三種處理方式

1.1 垃圾焚燒處理

焚燒是指垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒過程,實質(zhì)是碳、氫、硫等元素與氧的化學反應,垃圾焚燒后,釋放出熱能,同時產(chǎn)生煙氣和固體殘渣。熱能要回收,煙氣要凈化,殘渣要消化,這是焚燒處理必不可少的工藝過程。焚燒處理技術的特點是處理量大,減容性好,無害化徹底,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化,因此是世界各發(fā)達國家普遍采用的一種垃圾處理技術"對垃圾進行焚燒處理減容!減量及無害化程度都很高,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化,是一種較好的垃圾處理方法。但對焚燒條件控制不當會存在煙氣污染問題,且設備投資巨大"國外目前通過改進焚燒系統(tǒng)工藝及強化民氣處理等手段己經(jīng)較好地解決了尾氣污染問題,但投資也相應增加"如果引進國外技術進行垃圾焚燒發(fā)電,每處理100噸/日垃圾的建設成本通常在4干萬元以上,我國的地方財政難以承受。焚燒是銷毀垃圾利用熱能的一種垃圾處理技術"但是,只有對那些不能回收有價物,只能回收熱能的垃圾,垃圾焚燒處理才是科學合理的。

1.2衛(wèi)生填埋處理

所謂衛(wèi)生填埋,就是能對滲濾液和填埋氣體進行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋處理由于未控制其對環(huán)境的污染,造成了嚴重的后果"直到本世紀30年代,在美國的加利福尼亞才首次提出/衛(wèi)生填埋0的概念。由于垃圾產(chǎn)量大增加,而且含有有毒有害物質(zhì),因此造成環(huán)境污染的可能性也大增加,所以人們對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視,垃圾填埋場的操作運行管理越來越嚴格。衛(wèi)生填埋首先要防止從廢物中擠壓出的液體濾瀝及雨水徑流對地下水的污染"一般規(guī)范要求回填地最低處的標高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部應有不透水的巖石或粘土層。否則需另設粘上、瀝青、塑料薄膜等不透水層。其次,填埋場應設置排氣口,使厭氧微生物分解過程中釋放出的甲烷等氣體能及時逸出,避免發(fā)生爆炸?;靥詈蟮膱龅?,一般在20年內(nèi)不宜在其上修建房屋,避免由于回填場不均勻下沉造成的結(jié)構破壞,但可作綠地!農(nóng)田!牧場等使用"填埋處理用地,盡量選用天然的或人工挖出的洼地,開發(fā)資源后的廢粘土坑、廢采石場、廢礦坑等"將垃圾填埋于坑中,有利于恢復地貌,維持生態(tài)平衡,但如果在大面積的洼地、港灣、山谷等回填,則需考慮是否會破壞生態(tài)平衡。

1.3堆肥處理

堆肥處理是利用微生物分解垃圾有機成分的生物化學過程。在生物化學反應過程中,有機物、氧氣和細菌相互作用,析出二氧化碳、水和熱,同時生成腐殖質(zhì)。堆肥的關鍵,在于提供一種使微生物活躍生長的環(huán)境,以加速其致菌分解過程,使之達到穩(wěn)定。堆肥主要受廢物中的養(yǎng)分、溫度、濕度、PH等因素的控制。根據(jù)堆肥原理,可分為厭氧分解與好氧分解兩種"厭氧分解需在嚴格缺氧條件下進行,厭氧微生物分解生長較慢,故不多用。好氧分解過程同時產(chǎn)生高溫,可以殺滅病蟲卵!細菌等,我國主要采用好氧分解法"現(xiàn)代堆肥技術是從30年代開始發(fā)展的,己經(jīng)形成了各種完善的工藝系統(tǒng)和成套設備。由于堆肥產(chǎn)品的市場等原因,垃圾堆肥處理特別是城市生活垃圾的堆肥處理在發(fā)達國家曾一度處于停滯甚至萎縮狀態(tài)。進入九卜年代以后,由于以下幾方面因素,堆肥處理又呈上升的發(fā)展趨勢"歐美發(fā)達國家垃圾填埋場的標準和焚燒處理的排放標準都不同程度的進行修訂并進一步提高,焚燒處理和填埋處理成本也隨之增加:垃圾分類收集的普遍推行,為垃圾的再生利用也包括堆肥處理的發(fā)展提供了良好基礎條件;垃圾再生利用得到廣泛地重視。近幾年來,歐美發(fā)達國家把垃圾堆肥也看作為可降解有機物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾減量和垃圾資源化的最佳途徑。堆肥技術的工藝也比較簡單,適合于易腐有機質(zhì)含量較高的垃圾處理,對垃圾中的部分組分進行資源利用,且處理相同質(zhì)量的垃圾投資比單純的焚燒處理大大降低。堆肥技術在歐美國家起步較早,目前已經(jīng)達到工業(yè)化應用的水平。但引進國外技術投資巨大,不適合我國國情。發(fā)達國家由于生活垃圾中的易腐有機物含量大大低于我國的一般水平,因此靠堆肥只能處理15%左右的垃圾組分,這在一定程度上阻礙了堆肥技術的推廣。但就我國垃圾的具體情況來看,生活垃圾中的易腐有機物含量較高,采川堆肥技術可以達到比較好的處理效果。但堆肥技術也存在明顯的缺點不能處理不可腐爛的有機物和無機物,因此減容、減量及無害化程度低。因此僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問題。

2 現(xiàn)有城市垃圾處理方法的局限性

2.1 填埋處理的局限性

填埋處理埋掉了可利用物,填埋場地的選擇越來越困難,運輸、填埋、治理等費用也不斷提高。填埋場占地面積大,同時存在嚴重的二次污染,例如垃圾滲出液會污染地下水及土壤,垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴重影響場地周邊的空氣質(zhì)量,另外,垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體既是火災及爆炸隱患,排放到大氣中又會產(chǎn)生溫室效應。而且填埋場處理能力有限,服務期滿后仍需投資建設新的填埋場,進一步占用土地資源。以北京為例,假如采用現(xiàn)在的技術,將北京市12000t/d的垃圾進行衛(wèi)生填埋處理,單是建設投資就高達2億元人民幣,而且填埋場的壽命也只有12a。基于以上原因,國外從80年代以來,衛(wèi)生填埋設施有逐漸減少的趨勢,成為其他處理工藝的輔助方法,用來處理不能再利用的物質(zhì)。

2.2堆肥處理的局限性

堆肥處理不能處理不可腐爛的有機物和無機物,垃圾中的石塊、金屬、玻璃、塑料等廢棄物不能被微生物分解,這些廢棄物必須分撿出來,另行處理,因此減容、減量及無害化程度低;堆肥周期長,占地面積大,衛(wèi)生條件差;堆肥處理后產(chǎn)生的肥料肥效低、成本高,與化肥比銷售困難,經(jīng)濟效益差。引進國外技術投資巨大,不適合我國國情。發(fā)達國家由于生活垃圾中的易腐有機物含量大大低于我國的一般水平,因此靠堆肥只能處理15%左右的垃圾組分,這在一定程度上阻礙了堆肥技術的推廣。堆肥技術必須是將新鮮的垃圾首先進行分類后再將易腐有機組分進行發(fā)酵,才能有效地防止重金屬的滲入,從而保證有機肥產(chǎn)品達到國家標準,真正實現(xiàn)無害化和資源化。

篇8

【關鍵詞】脫銷;SNCR;SCR;SNCR+SCR

隨著城市人口不斷聚集,生活水平日益改善,生活垃圾產(chǎn)量隨之迅速增長。如果垃圾不能得到及時而恰當?shù)氖占?、運輸和處理,將帶來一系列的社會問題和矛盾,尤其是在人口集中的大城市,垃圾圍城與城市發(fā)展的矛盾越來越凸顯。垃圾焚燒技術具有占地小、垃圾減量化穩(wěn)定化無害化程度高、能量利用率高以及二次污染程度低等優(yōu)點,是目前國外應用比較普遍的垃圾處理方法。

近年來,人們的環(huán)保意識不斷加強,由于對周圍環(huán)境的影響,垃圾發(fā)電廠作為厭惡性設施產(chǎn)生了一定的鄰避效應, 為了回應社會訴求,盡量規(guī)避垃圾電廠帶來的環(huán)境影響,同時順利開展項目建設和運營,妥善處理社會關心的重點問題,各地垃圾焚燒發(fā)電廠的建造和運營標準都大幅度提高。近兩年,新建垃圾發(fā)電廠的煙氣污染物排放標準已普遍執(zhí)行歐盟排放標準,即 EU2000/76/EC。

NOx的排放標準受到了很大關注,控制更為嚴格。新的標準規(guī)定,新建項目按照新標準執(zhí)行,已運營項目或已通過環(huán)境評級的項目按照舊標準執(zhí)行到 2015 年 12 月 31 日,意味著自 2016 年 1月 1 日起,所有生活垃圾焚燒發(fā)電廠必須全面執(zhí)行新標準。這就要求所有的生活垃圾焚燒廠必須配備足夠的煙氣處理設施,并實現(xiàn)良好運營。本文著重討論垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化中的脫硝技術應用。

1 氮氧化物的形成

垃圾焚燒過程中,固態(tài)物質(zhì)經(jīng)過燃燒會變成氣態(tài)物質(zhì)或其他形式,可能對環(huán)境造成更大危害。垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的 NOx主要是指一氧化氮(NO)以及二氧化氮(NO2),其中,NO 在較高溫度下生成,而 NO2在低溫條件下較為穩(wěn)定,NO在空氣中能與O2或 O3反應而轉(zhuǎn)化生成 NO2。

焚燒爐內(nèi),溫度及燃燒垃圾的化學組分是決定 NO 生成量的主要影響因素。根據(jù)氮元素來源和生成條件的不同,NOx的來源主要分為空氣中的氮(熱力型 NOx)和燃料中的氮(燃料型 NOx)。(1)熱力型 NOx是由于空氣中含有的氮和氧在高溫條件下相互反應而產(chǎn)生的。 (2)燃料型 NOx,垃圾中含氮的化合物被分解并氧化就可生成。在燃燒過程中,這些含氮有機化合物受熱分解產(chǎn)生一些低分子量的氮化物或 NH2、CN、HCN、NH3等自由基,然后被氧化生成 NO 和水,同時,這些自由基還可以與 NO 反應生成 N2和水。是垃圾焚燒廠脫硝的主要目標??刂迫剂闲?NOx需要注意燃燒中的過量空氣系數(shù),其與這種類型的 NOx的生成呈正比,也是垃圾焚燒發(fā)電過程燃燒控制考慮的最重要的因素之一。(3)氮氧化物還可有另一種生成類型,即瞬時型 NOx,其原理為在高溫條件下,燃料中的含碳氫化合物形成揮發(fā)物,分解后生成了 CH 自由基,氮氣與之發(fā)生反應,生成 HCN 和 N 等中間產(chǎn)物基團。N 原子再與O2反應生成 NO,部分 HCN 分別與 O2和 NO 反應生成 NO 和 N2。這一反應過程因為其反應速度很快,僅需要 60ms,故稱為瞬時型 NOx,受溫度影響較小。由于瞬時型 NOx僅在碳氫濃度十分高的燃料燃燒時才會產(chǎn)生,需要深度富燃的條件,對于垃圾焚燒過程來說,這種類型的 NOx產(chǎn)量很小。

2 脫銷技術

(1)SNCR 技術是選擇性非催化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction)是在煙氣溫度 850~1100℃,在O2 共存的條件下,向爐膛中直接加入氨液或是尿素等脫硝劑,將氮氧化物還原成為氮氣與水。由于此法不需催化劑的作用,從而可避免催化劑堵塞或毒化問題的發(fā)生。其去除效率受到脫硝劑與氮氧化物接觸條件(如爐膛溫度隨垃圾特性的變化及反應時間的影響)而有很大的變化,因此噴嘴吹入口的位置必須根據(jù)爐體形式、構造及煙道形狀予以確定。SNCR 技術一般采用氨或尿素等作為還原劑,使用噴槍將還原劑噴入焚燒爐內(nèi)高溫區(qū),將 NOx分解成 N2與 O2,達到去除 NOx的目的。然而在發(fā)生還原反應的同時,作為還原劑的氨如果噴入太多,不能及時反應完全,就會導致一系列后續(xù)問題。比如殘留在煙氣中,與煙氣中的 HCl 反應,而產(chǎn)生氣態(tài)氯化銨,導致從煙囪排出煙氣時變成白煙,部分銨鹽沉積在鍋爐爐壁及后端布袋除塵器上,產(chǎn)生腐蝕作用,同時導致其他污染物的增加,因此有的研究建議NOx去除率最好限制在50%左右。

(2)SCR選擇性催化還原法脫硝技術是目前國際上應用最為廣泛的煙氣脫硝技術,在催化劑作用下,向溫度約280~420 ℃的煙氣, SCR 技術是在催化劑的作用下,還原劑 NH3將煙氣中的NOx還原為N2的工藝。其反應過程一般認為是一分子 NH3與一分子 NO 反應,會產(chǎn)生一分子 N2,同時催化劑被還原;O2的存在可以使得催化劑重新被氧化,從而完成整個催化循環(huán)過程。這也是這種工藝被稱作選擇性催化還原法的原因。

選擇性催化還原法脫硝技術是目前國際上應用最為廣泛的煙氣脫硝技術,在日本、歐洲、美國等國家地區(qū)的大多數(shù)電廠中基本都應用此技術,它沒有副產(chǎn)物,不形成二次污染,裝置結(jié)構簡單,并且脫除效率高(可達90%以上),運行可靠,便于維護等優(yōu)點。

(3)SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝技術

由于 SCR 和 SNCR 各自具有其優(yōu)點,但同時又各有不足,單獨使用其中任何一種技術,均不能在脫硝效果和經(jīng)濟上同時滿足項目要求。而 SNCR 和 SCR 并不是互斥的兩套系統(tǒng),相反,當兩種技術同時聯(lián)合使用時,可以有效中和兩種技術的缺點,在投資費用和脫硝效率間找到最優(yōu)平衡。所以當要在節(jié)約投資和控制運營成本的情況下,同時保證達到超過 80%的脫硝效率,還要保證低的氨逃逸率,可采取將 SNCR和 SCR 兩種工藝組合的方式,合理分配 NOx脫除負荷,滿足排放要求,并盡可能降低造價。由于 SCR 進口的 NOx大部分已經(jīng)被前序 SNCR 除去,所以 SCR 所需的催化劑和反應器都將變小,投資成本也將降低很多.值得注意的是,垃圾焚燒發(fā)電項目采用 SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝技術時,為減少能量的投入,降低運行成本,必須盡量降低布袋除塵器出口煙氣(150-190℃)的所需升溫溫度,應選用活性溫度盡可能接近于除塵器出口溫度的催化劑。

3 脫硝技術可比性分析

SNCR 技術較 SCR 系統(tǒng)簡單,占地面積小,投資少,約為 SCR 工藝總投資的1/7~1/3,不需要催化劑,能量消耗少,運行成本較低,工藝改造難度較小,僅需對垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐煙道加以改造即可。SNCR 工藝的脫硝效率一般情況下只有30~40%,如工藝設計達到一定要求,可達 60~80%,但脫硝效率越高,要求的運行條件也就越高,且難以保證整套系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。對于南京江南垃圾焚燒發(fā)電項目來說,要確保穩(wěn)定達標運行,僅采用 SNCR 脫硝工藝,是不能滿足 NOx的排放限值要求的。

SCR 技術的脫硝效率更高,單獨使用該系統(tǒng)脫硝效率可達到 80%以上。但該工藝需要在爐外添加獨立的催化脫硝系統(tǒng),占地面積比 SNCR 系統(tǒng)所需的面積大。同時,燃煤火電廠使用的 SCR 高溫催化劑的活性溫度為 300-420℃,如垃圾焚燒的SCR 系統(tǒng)采用相同的催化劑,則需要將布袋除塵器出口的煙氣(150-190℃)升溫至320℃左右。處理規(guī)模為 500t/d 的垃圾焚燒系統(tǒng),其布袋除塵器出口煙氣溫度每提升 10℃,消耗主蒸汽的量約 0.95t/h,占主蒸汽量的近 2%,如果將煙氣溫度從150℃升溫至 320℃,所需的主蒸汽量將達到 16.15t/h,意味著要損失 33%的主蒸汽,這將大大增加生產(chǎn)能耗,降低垃圾電廠的運行效益。所以這種高溫 SCR 脫硝工藝不適用于垃圾焚燒電廠。

與單獨使用 SNCR 技術相比,SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝技術既可以提高脫硝效率又可以減少氨逃逸;與單獨使用 SCR 技術相比具有藥劑使用少、投資和安裝費用少、反應器小、煙氣脫硝控制范圍大等優(yōu)點。還可以顯著提升煙氣凈化效果,特別是明顯持續(xù)降低二f英的排放量,并實現(xiàn)除白煙效果,且實際建設和運行成本較為可控。因此,SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝技術在經(jīng)濟次發(fā)達、但排放要求較高的情況下可以選用。值得注意的是,垃圾焚燒發(fā)電項目采用 SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝技術時,為減少能量的投入,降低運行成本,必須盡量降低布袋除塵器出口煙氣(150-190℃)的所需升溫溫度,應選用活性溫度盡可能接近于除塵器出口溫度的催化劑。工業(yè)生產(chǎn)的低溫催化劑活性溫度在 160-250℃左右。使用低溫催化劑系統(tǒng),在布袋除塵器出口煙氣溫度為 150-190℃的區(qū)間,不需要加熱,煙氣直接與還原劑混合,在催化劑的作用下,脫除 NOx。而在中溫催化劑的系統(tǒng)中,需要對煙氣進行再加熱,才能發(fā)生還原反應。在系統(tǒng)布置上要增加蒸汽預熱器以及煙氣-煙氣換熱器。所以使用低溫催化劑的建造和運營成本都更低,在脫硝效率方面,經(jīng)過持續(xù)不斷的研究,低溫催化劑的效率與中溫催化劑相比,脫硝效率相當,而使用壽命更長。

【參考文獻】

[1]鄒金生,王志強.選擇性非催化還原煙氣脫硝技術在垃圾焚燒發(fā)電廠的應用[J].華電技術,2012,34(5):71-73.

篇9

【關鍵詞】生活垃圾;填埋;焚燒;堆肥;現(xiàn)狀;發(fā)展方向

1 生活垃圾處理發(fā)展概況

建設部《中國城市建設統(tǒng)計年報》顯示,截止至2005年底,我國垃圾填埋、堆肥和焚燒的無害化處理能力所占比例分別為82.4%、4.7%和12.9%。

在1990-2005年期間,城市垃圾清運量年平均增長率為5.5%,城市垃圾量的增長稍快于城市人口的增長。80年代,人均垃圾產(chǎn)量為0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾產(chǎn)量為0.7~0.8kg/(人·d);21世紀初,垃圾產(chǎn)量預計為0.9~1.0kg/(人·d)。

從近10年來我國城市垃圾處理所發(fā)生的變化可以看出,城市垃圾取得的成績和進步是明顯的,特別是先進的垃圾處理技術開始逐步得到應用。例如,在近幾年建設的許多填埋場中,為提高填埋場的防滲水平,采用高密度聚乙烯膜作為防滲材料;為提高填埋作業(yè)效率,一些大型的填埋場采用了填埋壓實機;一些城市如杭州、廣州、深圳等的填埋場開始對填埋氣體進行回收利用。

垃圾焚燒處理從無到有,不斷發(fā)展。深圳市于1985年從日本三菱重工業(yè)公司成套引進兩臺日處理能力為150噸/日的垃圾焚燒爐,成為我國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒廠。國內(nèi)一些經(jīng)濟基礎較好的城市如上海、廣州、北京等都建設了較高標準的垃圾焚燒廠,這些焚燒廠多為通過利用國外資金、引進關鍵技術或設備、按照較高污染控制標準來建設的現(xiàn)代化大型垃圾焚燒廠。

堆肥處理是我國城市垃圾處理使用最早也是在早期階段使用最多的方式。堆肥處理主要采用低成本堆肥系統(tǒng),大部分垃圾堆肥處理場采用敞開式靜態(tài)堆肥?!捌呶濉焙汀鞍宋濉逼陂g,我國相繼開展了機械化程度較高的動態(tài)高溫堆肥研究和開發(fā),并取得了積極成果。

當前,垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足,垃圾處理的水平還很低,從總體上講,城市生活垃圾處理還處于由粗放到處理的發(fā)展階段。主要表現(xiàn)為垃圾堆放現(xiàn)象普遍存在,垃圾處理場的二次污染相當普遍。

2 城市生活垃圾特性變化

城市垃圾的構成特性與地理條件、經(jīng)濟發(fā)展水平、居民消費水平、消費結(jié)構以及城市居民燃氣率等因素有關。我國城市的垃圾在產(chǎn)量迅速增加的同時,垃圾的構成及特性也發(fā)生了很大的變化。

我國地域遼闊,南北溫差大,東西經(jīng)濟發(fā)展不平衡,燃料結(jié)構差別大,因此,我國的垃圾成分隨地域而變,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差別也大。但總的趨勢是垃圾中有機物成分在增加,大城市垃圾中有機物接近50%,中等城市垃圾中有機物為30%~40%;無機物在減少,大城市垃圾中無機物為30%~40%,中等城市垃圾中無機物為50%~60%;垃圾成分的不同決定了不同城市采用的處理方法也不同,城市生活垃圾中有機成分占總量的60%,無機物約占40%,其中廢紙、塑料。玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20%。

垃圾中的可燃物增多,可利用價值增大,因此隨著今后我國大城市,尤其是北方城市隨著城市燃氣化率的不斷普及,城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。

居民生活水平和消費結(jié)構的改變不僅影響城市垃圾的產(chǎn)量,也影響著城市垃圾的成分。尤其是近十年來,隨著改革開放的進一步深化,居民收人不斷增加,人民的生活水平不斷提高,包裝產(chǎn)品的消費,以及廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物的消費不斷增加。

包裝廢物的快速增長,是城市生活垃圾增長的重要原因之一。實際上垃圾中的廢紙、金屬、玻璃、塑料等絕大部分是使用后廢棄的包裝物。隨著包裝業(yè)的快速發(fā)展,商品包裝形式越來越繁多,包裝物的種類和數(shù)量增加很快,過分包裝和豪華包裝的產(chǎn)品比比皆是,這在大城市尤為突出。一次性的商品被廣泛應用,增加了垃圾的產(chǎn)量。目前我國包裝品廢棄物約占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其體積要構成家庭垃圾的30%以上。

3 城市垃圾處理現(xiàn)狀分析

3.1 主要技術介紹

國內(nèi)垃圾處理方法多種多樣,主要有:填埋、堆肥、焚燒三種方法,另外還有熱解、分選回收、綜合處理方法。

3.1.1 填埋

填埋技術作為生活垃圾的傳統(tǒng)和最終處理方法,目前仍然是我國大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全國共建有356座生活垃圾衛(wèi)生填埋場,90%(含簡易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋處理。根據(jù)環(huán)保措施(主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋氣導排、滲瀝液處理、蟲害防治等)是否齊全、環(huán)保標準能否滿足來判斷,填埋場大致可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛(wèi)生填埋場三個等級。

1、簡易填埋場(臨時堆場)

基本上沒有考慮環(huán)保措施,或僅有部分環(huán)保措施,也談不上執(zhí)行什么環(huán)保標準。嚴格來講,目前我國仍有很大部分填埋場屬于這個等級。這類生活垃圾填埋場為衰退型填埋場,在使用過程中它不可避免地會對周圍的環(huán)境造成嚴重污染。

2、受控填埋場(準衛(wèi)生填埋場)

有部分環(huán)保措施,但不齊全;或者是雖然有比較齊全的環(huán)保措施,但不能全部達標。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝水處理、每天覆蓋等不符合衛(wèi)生填埋場的技術規(guī)范。這類填埋場為半封閉型填埋場,也會對周圍的環(huán)境造成一定的影響。

3、衛(wèi)生填埋場(無害化處理場)

既有完善的環(huán)保措施,又能滿足環(huán)保標準,為封閉型或生態(tài)型的填埋場。由于建設和運行費用目前在我國大部分城市尚難以接受,管理水平也有較大差距,所以真正意義上的衛(wèi)生填埋場目前在我國仍較少。

3.1.2 焚燒

我國生活垃圾焚燒計數(shù)的研究和應用起步于八十年代中后期,全國現(xiàn)有各類生活垃圾焚燒廠50多座,綜合目前我國生活垃圾焚燒技術應用的現(xiàn)狀,大致可分為簡易焚燒爐、國產(chǎn)化焚燒設施和綜合型焚燒設施三類。

1、簡易焚燒爐

簡易焚燒爐工程規(guī)模較小,主要利用原有的煤窯或磚窯等改造而成,工藝簡單、價格低廉,往往缺乏基本的供風和煙氣處理系統(tǒng),工作條件差,生活垃圾無法得以充分燃燒、污染物也不能達標排放。這類焚燒爐在我國還有一定的市場,主要在一些中小城鎮(zhèn)應用,由于不能滿足環(huán)保標準和燃燒條件,正逐步予以取締。

2、國產(chǎn)化焚燒設施

工程規(guī)模中等,生產(chǎn)及配套設施相對比較簡單,主要設備為流化床焚燒爐,建設及運行成本相對較低。目前在江蘇、浙江等地已建成多座國產(chǎn)化生活垃圾焚燒廠,溫州市東莊生活垃圾焚燒廠(爐排爐),紹興市生活垃圾焚燒廠(流化床),無錫市生益多生活垃圾焚燒廠(爐排爐)是其代表。

3、綜合型焚燒設施

綜合型焚燒技術設備,是指把引進技術設備與國產(chǎn)技術設備有機結(jié)合起來的垃圾焚燒系統(tǒng)。其關鍵技術和設備從國外引進,工程規(guī)模較大,生產(chǎn)及配套設施比較完整,建設及運行成本較高。深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠,上海市江橋生活垃圾焚燒廠,上海市浦東御橋生活垃圾焚燒廠是其代表。

3.1.3 堆肥

生活垃圾堆肥在我國具有悠久歷史,但堆肥處理率并不高,目前全國共有各類生活垃圾堆肥廠約70多座。在我國常用的生活垃圾堆肥技術大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。

1、簡易堆肥

工程規(guī)模較小、機械化程度低、主要采用靜態(tài)發(fā)酵工藝、環(huán)保措施不齊全、投資及運行費用均較低。簡易高溫堆肥技術一般在中小型城市應用較多。

2、好氧堆肥

工程規(guī)模相對較大、機械化程度較高、一般采用動態(tài)或半動態(tài)好氧發(fā)酵工藝、有較齊全的環(huán)保措施、投資及運行費用均高于簡易高溫堆肥技術。

3、厭氧堆肥

工程規(guī)模普遍較大,機械化程度相當高,一般采用濕式或干式厭氧發(fā)酵工藝,發(fā)酵周期可縮短至15~20天后,沼氣收集后可用于發(fā)電等,生活垃圾資源化利用率較高,投資及運行費用高于好氧堆肥,占地面積少于好氧堆肥。厭氧堆肥技術在歐洲有較多的應用實例,國內(nèi)上海等地則還能夠在實施項目。

3.1.4 熱解

熱解法就是把有關固體廢物(或液體廢物)在無氧或少量氧的條件下加熱至800~1000℃,獲得高溫氣體的方法,同時還可以獲得煤(焦油)再作化工原料,關于分解后剩余的以碳為主的殘渣,可以作肥料、填坑物和固體燃料等。熱解可在焚燒溫度低的條件下,從有機物中直接回收燃料油、氣,從資源化的角度論,熱解比焚燒有利。

3.1.5 分選回收

城市生活垃圾分選回收技術較為可靠,資源化效果較好,分選出的資源化物質(zhì)可以直接回收利用,該技術是許多發(fā)達國家基于分類收集基礎上的首選處理技術。該技術選址較為容易,但有一定的噪聲、臭氣污染。城市生活垃圾分選回收技術環(huán)境可能存在分選效率低、經(jīng)濟效益不好的隱患,且分選后有較多殘渣。

3.1.6 綜合處理

城市生活垃圾綜合處理技術是在克服單一處理方法缺點的基礎上,采用填埋、堆肥、焚燒、分選回收等兩種或多種方法相結(jié)合的方式去處理城市生活垃圾,從而避免和降低了因處理不當對環(huán)境造成的二次污染和資源的浪費,同時達到資源充分利用和無害化處理城市生活垃圾的目的;此外,該種處理方式能徹底處理城市生活垃圾,基本無二次污染。而資源的回收利用,正符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。事實上,城市生活垃圾綜合處理技術是以社會、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為目標,并優(yōu)化用多種管理、技術手段構筑的城市生活垃圾處理系統(tǒng)工程。綜合處理技術內(nèi)部各類單元處理技術根據(jù)應用的先后順序,主要包括前處理、中間處理、后處理和最終處置等四道工序。事實上,組成這四道工序的主要單元處理技術包括填埋、堆肥處理、焚燒、回收利用四類。

轉(zhuǎn)貼于 3.2 應用情況

我國城市生活垃圾無害化處理設施已由1990年的66座增加到2005年的471座,無害化處理量和處理率也分別由1990年的2122萬t和2.3%,提高到2005年的256312萬t和60.1%。

近年來綜合處理已引起越來越多的重視,但迄今為止應用最廣泛的仍是填埋、焚燒、堆肥三種方法,其中填埋法是我國城市生活垃圾處理的最主要方法,無論是大城市還是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技術較多,但處理規(guī)模較小,因堆肥銷路等原因,有的已關閉;焚燒技術這幾年在經(jīng)濟發(fā)達城市得到了迅速發(fā)展。

3.3 存在的問題分析

3.3.1 填埋場問題分析

大多數(shù)填埋場的設計、建設和運營仍存在很多問題,表現(xiàn)在:(1)設計理念比較落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地資源;(2)大部分生活垃圾填埋場缺乏有效的基礎和邊坡防滲措施;(3)由于生活垃圾中有機物含量和含水率往往高達50~60%,導致滲濾液產(chǎn)量大、濃度高,滲濾液處理達標排放或能夠送城市污水處理廠處理后達標排放的填埋場較少,地下水污染地表水的污染事故不斷出現(xiàn);(4)填埋氣體處理與利用系統(tǒng)剛剛開始發(fā)展,現(xiàn)有填埋場多為敞開式排放或通過豎井排放,簡易填埋場的填埋氣仍處于無組織排放狀態(tài),不僅引起了溫室效應,造成安全隱患,而且也是產(chǎn)生惡臭的主要原因;(5)填埋場的封場一般都未進行生態(tài)恢復,由于缺乏封場和后續(xù)管理標準,缺乏相應的政策和法規(guī),已經(jīng)終場的生活垃圾堆體不能夠合理地安全封場和持續(xù)維護。

3.3.2 焚燒問題分析

(1)對熱值低、水分高、成分復雜的生活垃圾適應性不好。引進的爐排爐一般適應處理國外成份相對簡單、低位熱值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投資大。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)利用國外先進焚燒技術建造的焚燒廠普遍建設工程投資大,折合噸工程投資約50~75萬元,而引進技術,關鍵設備國內(nèi)生產(chǎn)的噸工程投資約35~45萬元,技術和設備全國產(chǎn)化的噸工程投資只要25~30萬元;(3)運行成本高。據(jù)統(tǒng)計,我國目前運轉(zhuǎn)基本正常的國外技術建造的焚燒廠的運行費用為180~300元/噸;(4)飛灰沒得到安全處置。除個別高水平建設和管理的焚燒廠外,其余焚燒廠飛灰處置沒得到足夠重視,大多填埋處理或作為建筑材料利用,安全隱患大。

3.3.3 堆肥問題分析

阻礙我國生活垃圾堆肥化發(fā)展的主要因素不是技術因素,而是非技術的經(jīng)濟因素,這表現(xiàn)在:(1)混合收集的生活垃圾雜質(zhì)含量高,為保證產(chǎn)品質(zhì)量而采用復雜的分離過程導致產(chǎn)品成本高,沒有政府的補貼,是很難運行下去的;(2)一般堆肥廠的粗堆肥產(chǎn)品只能作為土壤改良劑,其銷路取決于堆肥廠所在地區(qū)封條件的適宜性,在粘性土壤地區(qū),特別是南方的紅黃粘土、磚紅粘土、紫色土地區(qū)有較好的銷路;(3)堆肥廠產(chǎn)品的經(jīng)濟服務半徑一般較小。質(zhì)量較差的粗堆肥產(chǎn)品一般只能就近銷售,利用粗堆肥產(chǎn)品制造的復合肥,其銷售也面臨一般化肥和復合肥的競爭;(4)生活垃圾處理的連續(xù)性和堆肥產(chǎn)品銷售季節(jié)性之間存在的固有盾,也會增加生活垃圾的處理成本和堆肥產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

因此,雖然個別大型生活垃圾堆肥處理廠和一些不定期地運行的、簡易小型生活垃圾堆肥廠產(chǎn)品有銷路,近幾年國內(nèi)建成的大多數(shù)堆肥廠,實際上均不能正常運行。

4 生活垃圾處理技術發(fā)展方向

根據(jù)我國實際情況,現(xiàn)實的生活垃圾處理技術發(fā)展方向必須面對混合收集的、可回收物質(zhì)含量和熱值低、垃圾含水率和可生物降解的有機物含量高的生活垃圾。遠期(2015年后)可考慮實現(xiàn)了分類收集基礎上的垃圾處理技術。

1、發(fā)展生活垃圾綜合處理技術

我國生活垃圾的特性決定了很難有一種垃圾處理技術能對其進行有效的處理,必須采取多種技術對其進行綜合處理才能達到減量化、無害化和資源化。但是,這需要在一個新的基礎上去考慮綜合處理模式中各種技術的地位和作用。

針對我國混合收集垃圾的特點,將生物處理技術作為填埋或焚燒的預處理技術,是解決我國垃圾處理難題的一種有前途的技術組合。近10年來,機械生活處理技術在歐洲作為填埋處理或焚燒處理的預處理技術得到了快速發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了機械生物處理——衛(wèi)生填埋、機械生物處理——焚燒發(fā)電等一些綜合處理的趨勢。

2、生活垃圾填埋技術標準化、規(guī)范化、環(huán)?;?、國產(chǎn)化發(fā)展

主要表現(xiàn)在以下幾點:(1)填埋氣導排技術在生活垃圾填埋場得以普遍采用并不斷完善,同時填埋氣回收利用技術在取得經(jīng)驗的基礎上擴大試驗范圍;(2)大、中城市的生活垃圾填埋場基本上能做到每天覆土。覆蓋材料除粘土外,新型替代覆蓋材料的研制工作也取得進展,并在部分缺少覆蓋土來源的生活垃圾填埋場試點應用;(3)在引進、消化的基礎上,開發(fā)出壓實機等新一代的國產(chǎn)化填埋專用機具,用于生活垃圾填埋場并取得較好效果;(4)國產(chǎn)化人工合成防滲襯底材料的質(zhì)量有較大的提高,設置人工合成防滲襯底的生活垃圾填埋場不僅僅局限于個別示范工程;(5)生活垃圾滲濾水的處理技術多樣化并取得實質(zhì)性進展;(6)發(fā)達國家普遍采用的好氧填埋技術,在部分示范工程中率先得到應用;(7)在大城市中,生活垃圾經(jīng)過回收利用、堆肥、焚燒等方法處理后進入填埋場作最終處理。

3、生活垃圾堆肥技術機械化、國產(chǎn)化,堆肥產(chǎn)品高附加值發(fā)展

主要表現(xiàn)在以下方面:(1)生活垃圾堆肥廠的機械化水平和堆肥質(zhì)量有明顯提高;(2)堆肥產(chǎn)品中的重金屬和碎玻璃等雜質(zhì)的含量得到有效控制;(3)國產(chǎn)化有機復合肥成套生產(chǎn)技術與設備進一步完善,生活垃圾堆肥廠中生產(chǎn)有機復合肥和顆粒肥的比例將逐步提高;(4)采用機械化動態(tài)發(fā)酵工藝和利用有效菌種快速分解的新型堆肥技術,在部分城市得到應用并逐步推廣;(5)由于具有良好的減量化和資源化效果,生活垃圾堆肥技術將重新得到重視,生活垃圾堆肥處理的比例將逐步增加。

4、生活垃圾焚燒技術國產(chǎn)化、環(huán)保化、資源化發(fā)展

主要表現(xiàn)在以下方面:(1)我國城市生活垃圾的低位熱值穩(wěn)步提高,低熱值生活垃圾焚燒技術的工藝進一步完善;(2)新一代國產(chǎn)成套生活垃圾焚燒設備的開發(fā)取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市場。單臺處理能力200t/d以下的生活垃圾焚燒設備將以國產(chǎn)化為主;(3)生活垃圾焚燒廠的二次污染特別是尾氣的凈化技術取得突破,同時人們對二惡英等污染物的關注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚燒余熱的綜合利用技術得到提高,焚燒發(fā)電將繼續(xù)得到政府在政策和稅收方面的支持;(5)生活垃圾焚燒廠將向大型化方向發(fā)展。由于國產(chǎn)化率和管理水平的提高,其工程投資和運行成本將得到控制;(6)生活垃圾焚燒技術將穩(wěn)步發(fā)展,生活垃圾焚燒處理的比例將逐步上升。未來幾年內(nèi)在部分城市將建成若干個和國外接軌的生活垃圾焚燒廠。但在我國全面推廣的條件尚不具備。

5、分類收集、分類處理逐步推行

生活垃圾作為一種取之不盡的再生資源將逐步得到重視,垃圾分類收集、分類處理方式在我國大、中城市中逐步推行,主要途徑如下:(1)對一次性物品的限制使用初見成效,同時產(chǎn)品包裝行為進一步規(guī)范,過度包裝逐步減少;(2)凈菜進城工作逐步被市民認可,生活垃圾中易腐有機物的比例逐步下降;(3)有關生活垃圾減量化、資源化的地方性法規(guī)將陸續(xù)出臺,生活垃圾回收利用工作將納入依法管理的軌道。與垃圾分類收集相適應,生活垃圾回收利用技術將得到重視,垃圾分揀中心和資源化利用工廠等配套設施,將在一部分城市率先建成,許多城市會將此提到議事日程。生活垃圾中回收利用的比例將逐步增加,并帶動廢品回收業(yè)和相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語

從系統(tǒng)管理的角度出發(fā),抓好垃圾源頭減量工作,盡量少產(chǎn)生垃圾,將已產(chǎn)生垃圾最大程度回收利用,再通過衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒制能等工程技術措施減容及進一步資源化,是符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展要求的做法。

綜合分析垃圾處理技術的可靠性、經(jīng)濟性、實用性和所能達到的無害化、減量化、資源化效果等方面,衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥都有各自的優(yōu)缺點和適用條件,在堅持因地制宜、技術可行、設備可靠、適度規(guī)模、資源利用和綜合治理的原則下,采用三種主要方法適當組合,能取得更大的環(huán)境效益。依據(jù)科學發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的理論,按照可持續(xù)發(fā)展的要求,我國現(xiàn)階段垃圾處理工藝選擇的總體思路是:鞏固完善現(xiàn)有的衛(wèi)生填埋技術,穩(wěn)步發(fā)展焚燒處理技術,充分重視生物處理技術,探索和鼓勵資源再利用和綜合處理技術。

參考文獻

[1] 王均奇, 施國慶. 我國城市生活垃圾產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究[J].生產(chǎn)力研究, 2007, (1):99-100.

篇10

論文關鍵詞:城市垃圾;處理方式;利弊;探討

論文摘要:垃圾處理已成為我國繼能源、交通、工業(yè)三廢之后又一重大難題,目前廣泛使用的垃圾填埋法、堆肥法、焚燒法等常規(guī)方法各有其利弊,通過對照比較垃圾焚燒處理是符合減量化、資源化、無害化的原則,經(jīng)濟、有效地進行垃圾處理方式,是我國城市垃圾處理的趨勢。

保護環(huán)境是我國的一項基本國策,隨著我國城市的發(fā)展和人民物資生活水平的提高,妥善處理垃圾已成為當務之急。據(jù)統(tǒng)計,我國人均生活垃圾年產(chǎn)量為440kg,且每年以8-10%的速度在遞增,大量的垃圾被運到城郊堆放,已成為公害。全國歷年垃圾堆存量已高達60億噸,堆占耕地5億m2,直接經(jīng)濟損失達80億元人民幣。因此,垃圾滋生已成為我國繼能源、交通、工業(yè)三廢之后又一重大難題,形勢嚴峻,刻不容緩。目前我國城市已發(fā)展到660個,城鎮(zhèn)人口2.6億,按每人每年產(chǎn)生440kg垃圾計算,則產(chǎn)生垃圾量為1.14×104萬噸,是可以使100萬人口的城市覆蓋1米。如何應按照減量化、資源化、無害化的原則,經(jīng)濟、有效地進行垃圾處理,顯得至關重要。

1垃圾處理的常規(guī)方法及其利弊

1.1填埋法

根據(jù)工藝的不同,又分傳統(tǒng)填埋法和衛(wèi)生填埋法兩類。

1.1.1傳統(tǒng)填埋法

這種方法實際上是在自然條件下,利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起,不加掩蓋,未經(jīng)科學處理的填埋方法。

1.1.2衛(wèi)生填埋法

衛(wèi)生填埋法是采用工程技術措施,防止產(chǎn)生污染及危害環(huán)境土地的處理方法。

此二種填理法處理量大,方便易行,投資省,是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。但此法缺點是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體易引發(fā)爆炸等,還占用大量農(nóng)田面積,垃圾填埋場周圍臭氣等嚴重影響大氣環(huán)境。

1.2堆肥法

堆肥法就是把城市垃圾運到郊外堆肥廠,按堆肥工藝流程處理后制作為肥料,成本低、產(chǎn)量大。由于經(jīng)濟實用的化肥大量普及,堆肥量大,勞動強度大,全面比較后,市場越來越小。

1.3焚燒法

按焚燒原理不同,全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。

1.3.1爐排爐焚燒

就是將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池,經(jīng)料斗慢慢進入爐堂,經(jīng)過干燥、燃燒、燃燼三個階段,在大量氧氣的助燃條件下,垃圾在爐排中用不同方法攪動下,充分燃燒,燒燼的爐渣入渣池冷卻后,運往廠外填埋,垃圾燃燒后產(chǎn)生的大量高溫煙氣(850-900℃)進入余熱鍋爐換熱,過熱蒸氣再進入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

1.3.2流化床焚燒

就是將城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后,經(jīng)抓吊入料斗,垃圾從焚燒爐的頂端投放進爐內(nèi)后,落在活動床的中央,然后慢慢通過熱砂床(600-700℃),其結(jié)果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆,繼之分散到活動床兩側(cè)的流化床。在流化床內(nèi),脆而易碎的垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面,垃圾中的不燃物則與砂粒一起移動到焚燒爐兩側(cè),通過不燃物排出孔,與砂粒一起自動排出爐外。

此種新型流化床焚燒爐能夠在不經(jīng)事先處理(破碎)的情況下直接進行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前單臺日處理量已達390t/d。但它的價格仍然和爐排爐一樣很高。

1.3.3熱解法

熱解法是在隔絕空氣的條件下,垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質(zhì)分解,轉(zhuǎn)化成燃氣。燃氣進入余熱鍋爐換熱后,過熱蒸氣進入汽輪發(fā)電機發(fā)電。

此種方法是近10~20年研制出來的,是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結(jié)構簡單,無運動件,設備技術投資比較前二種便宜約50%,很有發(fā)展前途。它的產(chǎn)品以美國和加拿大公司為代表。

焚燒處理的優(yōu)點是減量效果好(焚燒后的殘渣體積減少90%以上,重量減少80%以上),處理徹底。但是,根據(jù)美國的報道焚燒廠的建設和生產(chǎn)費用極為昂貴。在多數(shù)情況下,這些裝備所產(chǎn)生的電能價值遠遠低于預期的銷售額給當?shù)卣粝戮揞~經(jīng)濟虧損。由于垃圾含有某些金屬,焚燒具有很高的毒性,產(chǎn)生二次環(huán)境危害。焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg,否則,必須添加助燃劑,這將使運行費用增高到一般城市難以承受的地步。

2技術發(fā)展趨勢對比

2.1垃圾的焚燒的優(yōu)勢

我國屬于發(fā)展中國家,經(jīng)濟發(fā)展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不斷提高,導致了城市垃圾量的不斷增加。我國目前已有600多座城市,城市垃圾量以每年7-8%的速度增長。而垃圾的處理不到1/3,真正達到無害化處理和能源利用的比例更低。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,城市化水平的提高,在城市周邊很難尋找適宜的垃圾填埋的場地,因此,造成我國城市垃圾處理問題相當嚴重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋處理,但是如不是嚴格意義上的填埋產(chǎn)生的高濃度滲出液,會造成地下水以及地表水的嚴重污染,對水資源造成嚴重威脅。同時產(chǎn)生大量的有害氣體,會污染大氣,如若處理不當,其產(chǎn)生的危害會延續(xù)幾百年甚至上千年。

垃圾焚燒處理是目前國外應用最普遍的垃圾處理方法,此方法的最大優(yōu)點是垃圾資源化和減量化處理程度高。垃圾焚燒廠建立在城市周圍,運送垃圾方便,并且可以向城市提供電能或熱能,產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益。垃圾焚燒發(fā)電已成為發(fā)達國家處理生活垃圾的主要途徑和電力行業(yè)的重要組成部分。應用計算機控制使焚燒爐運行在最佳運行工況,并且有先進的尾氣處理設備和嚴格的排放監(jiān)測手段,使得垃圾焚燒對大氣造成的二次污染降到最低點

2.2垃圾焚燒處理面臨的問題

垃圾分類收集是實現(xiàn)垃圾綜合處理的一個重要步驟。通過分類收集和相應采取不同的處理方式,既可以保證有用資源的循環(huán)再利用,又可以大大減少垃圾的最終處理費用。目前我國各城市還沒有普遍實行垃圾分類收集,有的處于試點運行階段,而這與我們即將采用的垃圾處理方式不相適應。垃圾分類收集后,最終處置的垃圾量及垃圾成分都會發(fā)生變化,由于分類使有用的資源得以循環(huán)再利用,處置的垃圾量將減少,同時降低了垃圾運輸費及處置費。垃圾的分類還可以減輕機械磨損及腐蝕,延長焚燒爐的壽命,減少維護管理費用。同時也降低了有害成分的含量,易于二次污染的控制。垃圾的分類是大勢所趨。因此對于采用垃圾焚燒處理方式的城市,應充分考慮垃圾的分類。

2.3環(huán)境保護措施

垃圾焚燒處理的主要目的是為了節(jié)約土地資源、環(huán)境保護及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路。垃圾的資源發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的無害化、減容化、資源化。但由于垃圾的特性,在垃圾焚燒的整個過程中難免出現(xiàn)一些對環(huán)境不利的影響物質(zhì),因此必須采取相應的環(huán)保措施以達到垃圾焚燒的真正目的。垃圾焚燒處理的主要污染物有:臭氣、煙氣中的有害物質(zhì)、垃圾滲出液、飛灰及反應物。目前煙氣的排放標準已經(jīng)制定和實施。對于垃圾滲出液的處理方法,國內(nèi)一般采用噴入焚燒爐內(nèi)處理,但最好采用污水處理方法。對于垃圾堆放過程中產(chǎn)生的臭氣,也應根據(jù)相關標準進行處理排放。