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生活垃圾的处理及利用

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生活垃圾的处理及利用范文第1篇

【关键词】等离子气化;生活垃圾处理

1.生活垃圾等离子气化技术

生活垃圾等离子气化技术由生物质气化技术结合“低温”等离子体技术发展衍生而成,具有等离子体和气化的优点。等离子体技术将MSW中的有机物完全转化为合成气(主要为CO和H2),净化后进入内燃机发电;而无机物则可变成无害灰渣(玻璃体),可用来做建材[1]。

垃圾热处理包括热解、气化和焚烧三种方式,而热解与气化均是由垃圾焚烧技术衍生而成,与焚烧的区别在于焚烧供氧量大于化学当量,热解与气化供氧量均小于化学当量,即垃圾的不完全燃烧。供氧量较小意味着燃烧空气量少,对生活垃圾中小颗粒的淘析作用减弱,烟气挟带和扬析颗粒减少,排烟中烟尘浓度降低。因此,热解与气化过程的烟尘浓度低于焚烧过程,有利于环境保护。此外,气化产物外供,为生活垃圾热能综合利用提供了新方式。

1.1生活垃圾等离子气化特点

利用生活垃圾自身热量建立、稳定独立于焚烧的热解与气化过程,对生活垃圾的品质指标要求比较高。一般而言,含水量与含灰量较低,且热值高于8300kJ/kg的生活垃圾才有可能用独立的热解和气化方法处理。热解与气化的区别在于发生反应的温度不同,热解温度一般为200~400℃,而气化温度一般为600~1200℃。因此,生活垃圾热解和气化需要外界提供较大的能量,尤其是气化。这就必须有一种给予生活垃圾更多能量的发热源和较为适合的反应器来保证气化反应的发生。

采用等离子体处理垃圾是目前减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的绿色环保技术。与焚烧法相比,等离子体技术最突出的优点有:

(1)生活垃圾气化产生的合成气经过等离子体高温处理,二恶英和焦油等有害物质彻底分解,而无机物则可变成无害灰渣(玻璃体)。

(2)由于气化是在贫氧条件下进行,空气过量系数小于1,产生的合成气流量约为同等处理规模焚烧烟气量的5~10%,故污染物排放少,净化设备处理负担减轻,环保效果好。

(3)气化产生的合成气中含有CO和H2等可燃组分,热值高于焚烧产生的烟气,合成气经过净化后,可直接用于内燃机发电或制成生物质燃料,资源化效果更好。

1.2等离子气化工艺

根据生活垃圾气化与灰渣熔融反应容器的异同以及不同的处理对象,可以将生活垃圾气化技术分为:两步法气化技术和直接气化熔融焚烧技术。而等离子垃圾气化即可采用两步法气化技术,又可采用直接气化熔融技术。

两步法气化技术的工艺特点是:先将城市生活垃圾置于某一气化炉中并在还原性气氛和温度为450℃~600℃的条件下进行气化,形成易燃烧的可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物,再在另一熔融炉中进行可燃气体焚烧和能扼制二恶英形成的气化残留物高温熔融处理。整个过程将城市生活垃圾气化过程和熔融过程分别置于两个相对独立的设备中进行,然后再将这两个设备有机地结合为一个整体形成一个完整的城市生活垃圾气化熔融工艺流程。

直接气化熔融技术的工艺特点是:将城市生活垃圾的气化过程和熔融过程置于一个设备中进行,因此该技术的整个工艺过程设备简单,工程投资和运行费大大降低,操作比生活垃圾两步法气化熔融处理技术也要容易得多。

等离子气化工艺主要包括原料的预处理、气化、合成气的净化、热回收以及产品利用[2]。生活垃圾气化试验平台包括“接料系统、一级反应器系统、二级反应器系统、等离子炬系统、脱酸系统(包括值班火炬)及辅助系统”六个部分。

生活垃圾筛上物或者经挤压装置挤压后的厨余垃圾进入一级反应器进行气化,温度在700℃左右;气化合成气进入二级反应器经两支等离子炬的高温与等离子体作用生成热值较高的气化合成气,温度在1200℃左右;高温的气化合成气经气气换热器冷却到600℃后进入半干式脱硫塔进行降温脱酸处理,温度在200℃左右;经脱酸处理后的合成气经引风机作用送入火炬燃烧后对空排放。它是常规气化和重整(等离子体作用在合成气上)反应的结合,即两步法气化技术。

2.国内外技术进展

等离子气化技术最早起源于20世纪60年代[2],近年来开始尝试用于处理城市和工业垃圾。目前国外研究已经从基础研究过渡到商业应用上,各个主流技术均在积极推动该项技术的商业化应用,而国内的等离子气化技术研究主要集中在煤、生物质及有机固体废弃物上,只有中科院力学所开始涉及城市生活垃圾,起步较晚,成果有待考证。

2.1国外技术研究进展[3]

在生活垃圾处理方面,全球拥有商业化的等离子体设备的公司只有两家:(1)2003年原美国西屋等离子体公司WPC (Westinghouse Plasma Corporation,已被加拿大Alter NRG公司收购)在日本北海道歌志内市建成了两套世界上最大规模的设备,处理量为100t/d;(2)2008年6月加拿大的普拉斯科能源集团公司(Plasco Energy Group Inc.)在加拿大渥太华市建成了单台规模接近100t/d设备。

此外,BellWether公司在德国、英国、罗马尼亚有自己建设、拥有并运营使用IMG技术的气化设施,用于生活垃圾、工业垃圾、生物质、RDF及污泥发电或再生。韩国“先进等离子技术公司”于2008年先后建成了位于青松县的生活垃圾等离子气化处理厂,以及一座核废料等离子融化处理厂。以色列EER公司/瑞典皇家工学院建立了处理量为12t/d的示范工程。

2.2国内技术研究进展

在国内等离子垃圾气化技术研究处于前列的是中科院力学所,近20年来进行了多方面等离子体废物处理的应用基础研究工作[4-5],如等离子体反应器内流场特征、有害/可利用元素迁移规律、玻璃体物理化学稳定性等。其建成了三条完整的等离子体处理危险废物的生产线:在实验室建成了一条3t/d的等离子体处理模拟医疗垃圾的实验线,与企业合作建成了两条工业规模(5~10t/d)的等离子体处理危险废物的生产线。这三条线是国内仅有的三条完整的有机废物处理线,具有完全自主的知识产权。这三条线都是针对危险废物设计的,处理能力定位在5~10t/d。

西安电力电容器厂在2006年建立了国内第一套化工固体废物等离子体处理系统-2006;2009年并在礼泉基地建立了国内唯一处理PC2Bs-009的示范工程,示范工程为50t/d筛上物(30%含水率、干燥)的等离子垃圾气化,并获得了自有知识产权的6项发明专利。

3.存在问题及解决措施

垃圾气化考察指标主要包括二恶英、焦油含量和合成气品质三种。等离子气化过程中存在二恶英和焦油等有害物质的产生,因此避免或者降低二恶英和焦油的产生是优化垃圾气化工艺的重要标准,从而达到国家烟气排放和利用标准。

3.1二恶英

二恶英的产生有两个来源,一个是垃圾燃烧气化过程产生[6,7];另一个是烟气急冷降温过程再生。

其产生主要取决于温度和停留时间,控制二恶英的产生可采取以下措施:采用“3T”(temperature turbulence time)技术,一般温度>850℃,停留时间>2s,采用二次风,使燃烧物与空气充分搅拌混合,减少二恶英前驱物质的生成。采用等离子二级反应器对合成气进行重整,使出口的合成气温度达到900~1200℃,研究表明,在此温度下二恶英去除率可达99.9999%[8]。在二级反应器炉内设置多级错位挡板,延长烟气在炉内的停留时间。采用二次进风,保持空气与垃圾间混合均匀,降低二恶英前驱物质生成的风险。

其再生主要取决于温度、停留时间和氧气浓度[9],故为了抑制二恶英的再生,我们对烟气采取急冷降温,使其迅速跨过500℃~200℃这一再生温区,控制烟气停留时间在1s内,严格控制进入气化炉内的空气量及整套系统的气密性,防止空气渗入。

3.2焦油

焦油的产生主要取决于转换温度和气相停留时间,随着温度升高和停留时间的增加,焦油的含量会明显地减少。为了降低焦油的产生,我们采取先将垃圾进行常规气化(650℃),然后再对合成气进行等离子体重整,使出口的合成气温度达到900~1200℃,在此温度下可将部分焦油裂解,提高合成气的品质。在二级反应器炉内设置多级错位挡板,延长烟气在炉内重整的停留时间。烟气中残留的焦油采用碱液喷淋洗涤和活性炭吸附,从而达到利用标准。

3.3合成气品质

垃圾气化工艺的关键是气化系统气密性要良好。目前已进行了处理量为15t/d的中试试验,从试验结果来看,气化效果并不理想,其中烟气中的可燃性气体含量较低,并且气化炉中的温度波动也较大,这是由于气化炉膛存在漏风等问题,引起垃圾气化当量比变化,从而改变垃圾气化工艺参数,影响合成气品质。

4.结论

等离子垃圾气化技术是一种新兴的气化技术,能将碳基废物中的有机物完全转化成合成气(主要为CO和H2),可直接燃烧或用于合成更高等级的燃料和化学品,而无机物则可变成无害灰渣,从而实现固体废弃物的无害化、减量化和资源化。气化工艺要严格控制二恶英、焦油含量和合成气品质三种指标,保持气化系统气密性良好。 [科]

【参考文献】

[1]黄耕.等离子气化技术在固体废物处理中的应用[J].中国环保产业,2010,(6):43-46.

[2]埃德・道奇,谭亚军.等离子气化技术在垃圾处理中的应用[J].中国环保产业,201d,(10):59-61.

[3]王希,张春飞,王晓亮,等.城市生活垃圾等离子气化技术研究进展[J].现代化工,2012,32(12):20-24.

[4]李要建,黄志勤,徐永香,等.Plasma-Arc Technology For The Thermal Treatment Of Chemical Wastes[J].2009.

[5]张金龙,李要建,王贵全,等.玻璃体形成机理与重金属固定效率[J].2011.

[6]B・R.Stanmore,The formation of dioxins in combustion systems,Combustion and flame,2004,136:398-427.

[7]Wehrmeier A,Lenoir D,Sidhu S S,et al.Role of copper species in chlorination and condensation reactions of acetylene[J].Environmental science & technology, 1998,32(18):2741-2748.

生活垃圾的处理及利用范文第2篇

【关键词】垃圾渗滤液;处理方法

一、垃圾渗滤液的基本性质和危害

(一)垃圾渗滤液的产生特点

当进入填埋场的水大于蒸发和提供给垃圾本身一定的湿度时,多余部分的水即从垃圾场中渗滤出来,即形成垃圾渗滤液。进入填埋场的水主要有两部分,一是垃圾本身所含水量;它包括垃圾本身所含的显水和垃圾在长期的厌氧发酵过程中产生出来的化合水。二是有效降水量;其主要受降水量、蒸发量、气温和径流量等因素的影响。众多实践表明,垃圾渗滤液的产生量主要受当地的降水量影响,降水量的大小又直接影响垃圾渗滤液的多少。而降水量受季节性的影响很大,因此渗滤液的产生量又与季节的变化密切相关。一般来说,在我国冬季和春季的降水量较小,夏季和秋季的降水量多而大,故冬季和春季内的渗滤液产生量相对较小,夏季和秋季内的渗滤液产生量大而多,在我国北方尤显突出。由此看来,全年内的渗滤液产生量很不平衡,继而又对水质的变化产生影响。这一特点为渗滤液的处理带来了一定难度。

(二)垃圾渗滤液的水质特点

垃圾渗滤液的水质除与降水量的多少直接相关外,还与填埋场的垃圾填埋时间有关,处于酸性发酵阶段的较“年轻”的填埋场产生出来的渗滤液,PH5.5~6.5,CODcr15,000~40000mg/l或更高,CODcr/BOD5值为1.5~3.0,由于PH较低,故其中的重金属含量较高,往往可达3~30mg/l。而处于碱性发酵阶段的较“老”填埋场产生出来的渗滤液,PH为7~8,CODcr1,500~5,000mg/l,CODcr/BOD5值大于10,重金属含量往往小于5mg/l。渗滤液的另一特点是含氮量和含盐量高,氮多以氨氮的形式存在,其主要是在废物的厌氧分解过程中,由各种蛋白质和其它含氮化合物的分解而产生出来的,约占TKN的80~90%。盐主要为氯化物(2000~4000mg/l)和硫酸盐(100~500mg/l)。渗滤液的水质特点也给其处理工艺的选择带来一定的难度。

(三)垃圾渗滤液的危害

垃圾渗滤液中除含有高浓度的有机物和氨氮外,还含有大量的有毒有害污染物质如重金属等。如果处理不好,将严重污染周围环境和水体,尤其是对地下水的污染。据对7600个垃圾填埋场的调查发现,有2000个填埋场对人体健康产生了直接威胁,所以必须对其进行有效处理。

二、垃圾渗滤液的处理方法及应用

众多研究结果表明,垃圾渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,而其中生物法因其费用低,效率高而得到最广泛的应用。目前国内外最普遍使用的渗滤液处理方法是好氧生物法,此法可有效地降低BOD5、CODcr和氨氮,还可去除其它污染物,如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,另外还有曝气稳定塘和生物转盘等。对于BOD5含量低,氨氮含量高,一般BOD5/NH3-N

(一)与城市污水合并处理法

如果能将垃圾渗滤液直接送到城市污水处理厂或与城市污水相类似的污水处理厂与这些污水合并处理,是最简单最经济的处理方法。由于渗滤液中所含成份与城市污水基本相同,所不同之处则是渗滤液中的BOD5、CODcr及氨氮含量高于城市污水中的含量。但由于城市污水量较大,可将渗滤液中的有机物及氨氮加以稀释,同时又可弥补渗滤液中磷含量的不足,而对于城市污水处理系统的正常运转来说又不产生任何影响。据国外资料介绍,当渗滤液的CODcr浓度在24000mg/l时,其体积占城市污水处理总体积的2%时,对污水处理厂的处理效果不产生影响,如CODcr浓度为3500mg/l,其渗滤液体积占城市污水处理总体积的40%时,污水处理厂的处理效果也不受影响。因此,将渗滤液送到城市污水处理厂共同处理是可行的,并且污水处理厂中的剩余污泥又可作为垃圾回填到垃圾填埋场。由于剩余污泥中的微生物含量很高,可加速垃圾中有机物的分解稳定,缩短垃圾的发酵期,从而缩短垃圾填埋场的稳定过程。将渗滤液与城市污水共同处理的综合处理工艺,可减少城市污水处理厂的污泥处理部分,又可减少垃圾填埋场的污水处理部分,因此可使整个工程造价和运行费用大大降低,是改善投资效果,提高环境效益的最佳选择。但采用该处理工艺时,需要考虑如下几个因素:(1)城市污水处理厂或与其相类似的污水处

理厂必须具有二级以上的污水处理设施;(2)城市污水处理厂

二级污水处理设施或与其相类似的污水处理厂的设计规模和远景规划;(3)垃圾填埋场与城市污水处理厂或与其相类似的

污水处理厂的距离等。

(二)渗滤液单独处理法

对于大多数目前现已存在的城市来说,情况往往是不尽人意的。很多城市的污水处理已先行,而垃圾处理只是近几年来才实施的项目,并且垃圾填埋场往往又远离城市,其渗滤液与城市污水合并处理具有一定的困难。因此,在这种情况下必须对渗滤液进行单独处理。

1.渗滤液循环回流处理法。渗滤液循环回流处理就是将垃圾渗滤液收集后,经调节池预沉淀处理后,喷灌回流至填埋场。一则通过喷灌,在太阳的照射下,可蒸发掉部分水量以减少后续处理的水量。二则可将垃圾填埋场当作一个巨大的不加控制的生物滤池,上层垃圾可作为好氧生物滤池,下层垃圾可作为厌氧生物滤池。喷灌回流又可增加污水中的氧量以加速微生物对渗滤液中有机污染物的降解。渗滤液在经过多次回流蒸发及垃圾渗滤过程中的生物降解和吸附之后,其流量和有机物的含量会越来越少。同时在这一工艺处理过程中,由于渗滤液的回流作用,又可加速垃圾中有机物的分解稳定,可以起到缩短填埋场稳定过程的作用。对有沼气回收系统的填埋场来说,又可增加沼气的产量。但在选择该工艺处理垃圾渗滤液时,应首先在垃圾填埋场设计时,就要考虑渗滤液的收集与导出措施。

生活垃圾的处理及利用范文第3篇

【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向

1 生活垃圾处理发展概况

建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。

在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。

从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。

垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。

堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。

当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。

2 城市生活垃圾特性变化

城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。

我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。

居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。

包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。

3 城市垃圾处理现状分析

3.1 主要技术介绍

国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。

3.1.1 填埋

填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。

1、简易填埋场(临时堆场)

基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。

2、受控填埋场(准卫生填埋场)

有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。

3、卫生填埋场(无害化处理场)

既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。

3.1.2 焚烧

我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。

1、简易焚烧炉

简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。

2、国产化焚烧设施

工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。

3、综合型焚烧设施

综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。

3.1.3 堆肥

生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。

1、简易堆肥

工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。

2、好氧堆肥

工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。

3、厌氧堆肥

工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。

3.1.4 热解

热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。

3.1.5 分选回收

城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。

3.1.6 综合处理

城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。

转贴于 3.2 应用情况

我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。

近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。

3.3 存在的问题分析

3.3.1 填埋场问题分析

大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。

3.3.2 焚烧问题分析

(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。

3.3.3 堆肥问题分析

阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。

因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。

4 生活垃圾处理技术发展方向

根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。

1、发展生活垃圾综合处理技术

我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。

针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。

2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展

主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。

3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展

主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。

4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展

主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。

5、分类收集、分类处理逐步推行

生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。

5 结语

从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。

参考文献

[1] 王均奇, 施国庆. 我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究, 2007, (1):99-100.

生活垃圾的处理及利用范文第4篇

关键词 中小城市;生活垃圾;综合处理

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)67-0052-02

1 中小城市生活垃圾的特点

我国的中小城市比较多,由于中小城市经济发展水平、居民生活习惯等方面与大城市之间存在一定的差异,其产生的生活垃圾也具有不同的特点,以下笔者就当前我国中小城市生活垃圾普遍存在的几个特点进行分析。

1)中小城市与大城市相比,人口密度相对较低,城市生活垃圾产生源比较分散,这给垃圾的处理带来诸多不便;

2)中小城市生活垃圾种类比较繁多,成分也比较复杂,其中不仅包含有机垃圾、无机垃圾、可回收废品等成分,还有大量的非生活垃圾混入。加之我国的一些中小城市还包含有一定的村镇,人口复杂,使得城市生活垃圾成分受城市生活和农村生活双重影响,生活垃圾成分中的无机成分居多,可回收率比较低;

3)由于受经济发展水平和技术水平的制约,我国的中小城市生活垃圾主要表现为未经分类堆放;

4)由于受经济因素的制约,中小城市的生活垃圾在进入垃圾处理厂前就已经被捡走,真正可直接回收的物质很少;

5)由于地域差异和生活习惯的差异,我国的中小城市生活垃圾中表现为南方中小城市生活垃圾的有机物含量高于北方城市,生活垃圾的含水率也高于北方城市。

2 中小城市生活垃圾处理方法

传统的中小城市生活垃圾的处理方法主要是采用填埋法、堆肥法、焚烧法,以下现就这三种处理方法的特点进行分析。

2.1垃圾填埋法

填埋法通常是指利用自然形成或人工挖掘而成的坑穴、河道等可能利用的场地把垃圾集中堆放起来,对运送到填埋地的生活垃圾采取摊铺- 压实- 再摊铺- 再压实, 依次循环操作,卫生填埋可处理各种垃圾,技术成熟,调节能力强,尤其适宜中小城市这样人口密度相对较低的地区,但是需要对渗漓液和臭味进行严格控制。

2.2垃圾堆肥法

堆肥法主要是通过生物降解的方式,将城市生活垃圾减少或者转化为无害物质并获得肥料的过程。堆肥法主要是对城市生活垃圾中的有效成分进行回收再利用, 利用堆肥法产生的肥料不仅可以有效地改良土壤质量,还可以将其作为原料进一步加工合成高效的复合肥。因此,利用堆肥法对城市生活垃圾进行处理是目前许多城市普遍采用的一种处理方式。

2.3垃圾焚烧法

垃圾焚烧法主要是利用高温的方式对城市生活垃圾进行焚烧,将其中所含的碳水化合物转化为二氧化碳和水,同时借助高温杀灭垃圾中的细菌、病毒, 使其不会造成二次污染,此外垃圾焚烧过程中产生的热能可以用来发电或者作为城市供暖需求。焚烧法具有占地面积小、选址容易、处理较快、减量显著、无害彻底及可回收余热等特点,也是当前城市生活垃圾处理的重要方法。

填埋法、堆肥法、焚烧法在处理城市生活垃圾方面发挥了各自的独特作用,在一定程度上解决了城市生活垃圾处理问题,但是由于我国中小城市分布比较广阔以及居民生活方式的不同,加之中小城市生活垃圾与一般大城市相比具有更为复杂的特殊性,使得传统的垃圾处理方法暴露出种种缺陷,具体表现在:一是填埋法占地面积大,选场投资以及运行费用增大。由于受经济发展水平的制约,中小城市主要采取的是简易的直接填埋的方法,这种方垃圾填埋所产生的渗沥水、沼气以及恶臭味会对水体、土壤、大气造成二次污染。因此,在某些比较发达的国家和地区已经开始禁止原始垃圾直接在填埋场处理。二是堆肥技术具有一定的局限性,对于城市生活垃圾中所含的不可腐烂的有机物和无机物,堆肥技术无法进行处理,因此堆肥法的减容、减量及无害化程度还比较低;此外由于目前我国垃圾分类处理处于刚刚起步阶段,堆肥中重金属含量易超标,因此,仅仅依靠堆肥处理仍不能彻底解决垃圾问题。三是垃圾焚烧最大的缺点就是空气污染,其中以二恶英最为严重,处理较难;同时焚烧飞灰含有大量重金属;由于我国目前垃圾分类还不够完善,焚烧效率并不是很好,焚烧炉需要经常维护,寿命较短

3 加强城市生活垃圾处理技术综合化的探讨

面对传统城市生活垃圾处理方式存在的局限性和缺点,加大科学技术研究力度,推广使用综合的处理技术方式是最佳选择。综合性的处理技术就是首先利用分选技术对城市生活垃圾进行具体分类,然后再根据具体分类中成分的不同选择合理的不同的处理方式,借助当今比较先进的生物技术和其他先进的技术手段,不断深化原有的垃圾处理技术,譬如将垃圾填埋技术更加标准化和规范化,使得处理技术体现环保化的理念,真正实现城市生活垃圾处理的无害化目标;在利用堆肥法进行垃圾处理时要提高堆肥产品的附加值,利用机械化操作,不断提高生活垃圾的处理效率;而作为垃圾焚烧技术要在最大限度地降低焚烧过程中对环境的负面影响的同时,产生更多的资源和能量,使焚烧垃圾处理技术向着国产化、环保化、资源化发展。

4结论

中小城市生活垃圾的处置与管理是一个复杂的系统工作, 要达到城市生活垃圾处理的“减量化、资源化、无害化”的目标,需要各地因地制宜,合理的选择垃圾处理方式,但最好的方案是综合处理,不断提高城市人们的生存环境。

参考文献

[1]徐文龙主编.城市生活垃圾管理与处理技术[M].中国建筑工业出版社,2006.

[2]武俊,郭雪征,周丽.城市生活垃圾综合处理浅析[J].前沿,2003(6).

[3]冀艳蕾,崔利军.浅谈中小城市垃圾填埋场渗滤液处理技术[J].科技情报开发与经济,2009(11).

生活垃圾的处理及利用范文第5篇

【关键词】城市生活垃圾;垃圾处理;管理

随着城市化水平的加快,人民的经济水平也在不断提高,现今,城市垃圾处理问题给人类的生存环境及生活带来的一系列困扰,据估计,到2020年全球的城市垃圾堆放量将达到60亿吨,而我国近几年的垃圾堆放量也已高达20亿吨。垃圾问题严重影响了我们的生活环境,不仅制约了城市经济的发展更加危害到人类的身体健康。因此人们需要对城市的生态系统做出可持续发展的反思与进一步的研究。

一、城市生活垃圾的处理现状

城市生活垃圾主要是指在城市里生活的居民在生活中产生的及在法律法规中规定的固体废弃物,比如厨房垃圾、厕所垃圾、废品垃圾等等。城市居民社区产生的垃圾是城市生活垃圾的主要构成部分,随着人类生活水平的不断发展,垃圾已然成为制约人类发展的一大顽疾。

近年来,随着城市垃圾问题越来越严重,引起了社会各方面广泛关注和重视,加之国家近几年实施的积极地财政政策,垃圾处理这一社会问题得到了国家的支持和帮助。随着各项扶持政策及社会各界的重视,城市生活垃圾处理模式已逐渐形成并日渐发展。虽然垃圾处理模式已经在我国各大中小城市普遍开展来,但是这些模式和技术方式还都太传统,跟我国国情不太适应,问题处理过程中暴露出来的诸多问题对整个行业乃至全社会都能产生严重不良影响。

(1)垃圾焚烧现象普遍存在

最近几年随着我国垃圾焚烧技术的快速发展,现阶段我国各大中小城市普遍存在垃圾焚烧的城市生活垃圾处理方式,各大中小型垃圾焚烧厂普遍存在。众所周知,利用焚烧垃圾能够发电,可以有效将垃圾资源转化为热能,且能在很大程度上减少垃圾量,但对在发展过程中的一些倾向性问题还需要做出冷静的分析:依赖于较高的上网价;投资和运行成本高以及焚烧产生的飞灰未作妥善处理等。

(2)生物堆肥技术良莠不齐,一批国债项目成“垃圾项目”

很长时间以来,利用生活垃圾堆肥一直是我国城市生活垃圾的处理方式之一,但因为没有市场销路、肥料质量差以及垃圾分选效率低等问题,效果并不好。主要原因,一是设备粗制、技术不成熟或是盲目引进;二是某些部门决策失误,监管不力。

(3)比例过大的填埋处理难以满足循环经济和可持续发展的要求

①存在安全隐患问题。垃圾填埋气体会对空气造成严重污染,现阶段能够对其进行资源利用的填埋场太少。②土地资源被大量占用和浪费,很多城市找不到合适的填埋场。③生活垃圾中存在很多可回收资源,但是大多数却被一埋了之,对资源是极大的浪费。④大部分的垃圾场都普遍存在垃圾渗沥液严重污染的问题。

(4)我国生活垃圾的处置管理模式较为落后

我国垃圾处理基本都是由政府投入人力物力财力包办处理,其中有很严重的管理模式弊端,垃圾处理导致了各种城市环境问题的出现,比如环境污染,河水污染,土地污染等。经有关调查报告显示,现阶段我国大部分城市都没有实现城市垃圾分类收集处理,而是一直沿用传统的混合收集处理的方式,使得垃圾处理衍生出各种社会问题。有些经济较为发达的城市虽然已经做到垃圾分类收集,但是由于各因素的影响,使得分类收集实施不顺畅,导致了回收利用率不高。

二、城市垃圾处理的高效资源化发展

1、陈腐垃圾分选制肥设备

陈腐垃圾指堆放多年或埋场埋入的城市生活垃圾,也称为矿物垃圾。而陈腐垃圾处理设备是把陈腐垃圾自动分选分类处理的自动化机器。

在我国的大城市中陈腐垃圾非常多,陈腐垃圾量也特别大。陈腐垃圾还含有许多具有很强降解能力和生存力的微生物。此类微生物只要有合适的条件,完全可以用来降解废水中有机物,是一种性能优越的生物介质。

经过垃圾处理设备开采后处理的陈腐垃圾,能够获得50-60%的有机细料和10-15%的回收利用物品,有机细料也可以用于处理有机废水,同时也可以作为园林绿化的有机肥料,正好可以满足现阶段我国城市大规模绿植种植所需肥料的需求,还能节约成本,避免浪费。可回收物品经过适当处理后,可以出售给有关厂家再生利用,并且可以做土地再利用,这样能够将城市中大量陈腐垃圾转变为可利用的资源,造福社会,可以作为城市垃圾处理的主要利用办法,值得推广应用。

2、垃圾排放低温磁化处理机

垃圾处理及可回收垃圾资源的再利用的关键步骤是垃圾分类,是否对垃圾进行分类也直接决定了生活垃圾能否实现高效资源化。按照不同的性质或成分,垃圾可分为废纸类、金属类、塑料类、玻璃类、易腐蚀垃圾类。此外少部分较大的易燃垃圾以及有毒有害垃圾需要另行收集,然后再根据垃圾性质或成分来进行细分,送到社区生活垃圾处理中心,把易腐垃圾归集到小区垃圾桶内。

结论

城市是具有自然生态系统基本结构的人工化生态系统。在城市中,人类既是消费者又是城市物质能量的生产者,但更多的还是城市生态系统中“废物”的排放者。城市社会秩序的稳定、居民生活质量和生活环境的提高及城市经济的发展很大程度上和城市生态系统是否稳定及可持续发展息息相关。因此,人们必须要利用科学有效的方式对待城市生活垃圾处理,尽最大可能将垃圾废物进行分解处理,使之能否最大限度的成为可回收和可利用的资源,尽可能的模拟自然生态系统来组成自己的行为,合理的开发资源,维护整个生态系统相互之间基本的生态过程和生命维持结构,才能顺利实现城乡生态系统的可持续发展。

参考文献

[1]严小英.城市家庭厨余有机垃圾利用的可持续设计研究[D].湖南大学,2011年

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