生活垃圾焚烧技术

2022-06-11 版权声明 我要投稿

第1篇:生活垃圾焚烧技术

农村生活垃圾处理模式及技术发展趋势

摘要:开展农村生活垃圾处理处置工作符合国家层面的需求,对推进社会主义新农村建设,改善农村生态环境,建设和谐型新农村具有重要意义。本研究由日益严重的农村生活垃圾处理问题入手,首先从政策层面总结了关于农村生活垃圾处理的发展进程及未来发展重点,然后对国内外农村生活垃圾处理模式和处理技术的发展趋势进行分析,在此基础上指出应当根据各地区农村的特点开发适合农村、有较高经济效益的生活垃圾资源化新技术,并从完善我国农村生活垃圾处理系统的角度提出了相关建议。

关键词:农村;生活垃圾;处理模式;处理技术;发展趋势

随着社会经济的快速发展和农村城镇化水平的不断提高,农村的生活水平及生产生活方式发生了重大变化,农村生活垃圾数量也逐年增多,成分日趋复杂,治理难度大幅度增加[1]。据卫生部2007年调查结查显示,我国农村生活垃圾人均产生量达0.86 kg/(d·人),产生总量约3亿t/年[2-6]。日益严重的农村生活垃圾污染问题已逐渐影响农民生活生产和农村城镇化建设,制定并实行切实可行的防治对策十分必要;有效地解决农村生活垃圾污染问题,对改善农村生态环境和提高农村群众生活质量具有重要意义,也符合生态文明的理念[7]。

在政策层面,建设社会主义新农村,改善农村生态环境,已成为我国各级政府农村工作的重要内容。2005年10月,中国共产党十六届五中全会通过《“十一五”规划纲要建议》,提出要按照“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的要求,扎实推进社会主义新农村建设。其中,村容整洁是社会主义新农村建设的重要内容。之后,党中央、国务院先后发布了《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》和国务院办公厅转发的《关于加强农村环境保护工作的意见》等重要文件,对农村环境保护提出了明确的要求,其中《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》第十七条意见中提出,引导和帮助农民切实解决住宅与畜禽圈舍混杂问题,搞好农村污水、垃圾治理,改善农村环境卫生。在2008年实施的“以奖促治、以奖代补”等重要政策的基础上,2010年提出了通过“抓点、带线、促面”,开展农村环境连片整治工作,着力解决农村生活垃圾、污水、畜禽养殖、工矿等污染问题。2012年4月19日,国务院发布了《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》指出,考虑不同地区的实际情况,加强分类指导,坚持集中处理与分散处理相结合。按照“减量化、资源化”的原则,因地制宜地选择先进适用的技术。到2015年,在90%以上的县城和建制镇建立生活垃圾收集和运输体系,县城和建制镇生活垃圾有效处理率达到60%,村庄生活垃圾有效处理率达到30%。2015年11月,中华人民共和国住房和城乡建设部召开全国农村生活垃圾治理工作电视电话会议,明确提出全国农村生活垃圾5年专项治理目标,将加大资金保障力度,制定因地制宜的农村生活垃圾处理模式,完善相关法规制度,强化监督管理,全力动员村民积极参与,全面推进全国农村生活垃圾治理工作。2016、2017年连续2年的中央一号文件分别提出了推进农村环境综合整治、推进农村生活垃圾专项治理行动[8]。

因此,开展农村生活垃圾处理处置工作符合国家层面的需求,对推进社会主义新农村建设,改善农村生态环境,建设和谐型新农村具有重要意义。

1 国内外现有农村生活垃圾处理模式

1.1 农村生活垃圾处理模式分类

国内外农村生活垃圾处理的实践经验告诉我们,选择适宜的农村生活垃圾处理模式应当紧密结合本地区生活垃圾的产生特性、地区经济及其地理条件等因素,选取最佳的处理方式或模式。目前最主要的处理模式可分为集中处理和分散处理[9]。

1.1.1 集中处理模式 集中处置模式主要是“村收集、镇中转、县处置”运作模式,这在经济发达地区或大城市周边农村,如广州市、浙江省、北京市等城郊农村,有较为广泛的运用。它充分利用了县(区)以上政区已建的规模化垃圾处理终端设施(焚烧或填埋),只需延伸其完善的城市垃圾收集运输体系即可。其中,鄉镇是推行垃圾集中收集处理的实施主体和责任主体,由于乡镇和村集体经济薄弱,该体系面临巨大的资金压力。而且,该模式还存在垃圾收集与运输成本偏高、县(区)级垃圾填埋场压力较大、不符合资源循环利用等问题。因此,该模式在推广时遇到了较大的困难,特别是距离城市规模化垃圾处理终端设施较远的农村[10-11]。

1.1.2 分散处理模式 而分散处置模式主要面向行政村或若干户家庭的小规模处置模式,适用于距离城市较远的远郊村或偏远农村。研究表明,它可以有效减少生活垃圾的处置费用,尤其是运输成本[12-13]。如海南省琼海市中洞村采用以村为单元的分散处理模式,处理(垃圾分拣及堆肥)成本为65.5元/t,低于县级集中处理模式下的转运加处理成本[14]。研究表明,在经济较为发达或主产水果、蔬菜等的农村,生活垃圾中有机物成分含量较高。因此,人们开始尝试基于分类处理的农村生活垃圾处理路线设计,并探讨了分散模式的管理方案[15]。其中,对于有机垃圾(厨余垃圾、瓜果皮等)一般进行资源化处理,进行堆肥或厌氧消化,处置能力一般小于 2 t/d[16-18];对于无机垃圾(灰土渣石、布类、玻璃等)则进行运至中转站进行压缩后填埋或焚烧处理;对于有害有毒垃圾(农药瓶、药品等)进行单独回收后无害化处理。

1.2 农村生活垃圾处理模式的国内外现状

1.2.1 国外现状 国内外对于农村生活垃圾处理出现了截然不同的处理模式。国外农村生活垃圾处理已形成较为完整的技术体系。欧美等发达国家由于城市化率很高,加上拥有完善的生活垃圾分类体系及管理政策,对生活垃圾处理有严格的规定,如欧盟规定,进行填埋的生活垃圾中不允许含有厨余等易分解有机物;日本将农村生活垃圾小范围收集后就地焚烧;欧美国家的厨余垃圾直接经粉碎机粉碎后进入生活污水处理系统;欧洲国家庭院修剪物统一收集后进行堆肥处理;美国将庭院垃圾就地堆肥处理。由于欧美等发达国家对生活垃圾处理起步早,在这方面已有完善的政策法规及相关配套技术,同时也形成了相对完备的农村垃圾收运模式。

1.2.2 国内现状 国内改革开放前,由于农村生活水平低,生活垃圾产量低,厨余垃圾用来养鸡养猪,废纸废塑料袋等使用量少,零星一点均随秸秆用于烧火,废电池等有毒有害垃圾的产量极低,因此当时并不存在生活垃圾的处理问题。近年来,随着社会主义新农村和美丽乡村建设的推进,各级政府加大了对农村生态环保工作的建设力度,相关配套的生活垃圾收集运输体系不断跟进,基本形成了“组保洁—村收集—镇转运—县处理”的集中处理模式,对解决农村脏乱差问题起到了积极作用。

由于农户居住分散、农村经济条件相对薄弱,农村生活垃圾处理设施的前期投资大多由政府买单,但后期运行管护费用仍较高,虽然目前处理模式短时间内对解决农村生活垃圾污染问题的效果立竿见影,但是其高昂的收集运输成本,加之大幅增加了县区生活垃圾处理中心的处理压力,从长期来看是不经济不可持续的。因此,国内部分地区结合当地实际情况,按照减量化原则,对农村垃圾源头分类形式进行了积极探索,选择最佳资源化利用途径,从而实现农村生活垃圾的高度资源化,创新了诸如“洱源模式”“龙泉模式”“丹棱模式”“雅安模式”等值得借鉴的模式[19]。这些因地制宜的区域特色模式主要通过垃圾分类处理,对废纸、塑料等进行了回收,厨余垃圾等有机废弃物通过生态堆肥处理变成有机肥料,用于种植蔬菜瓜果,节约又环保,生态又增收,大大减少了垃圾处理量。

2 国内外农村生活垃圾处理技术发展趋势

纵观国内外有关生活垃圾处理技术的理论研究和工程实践,成熟且常用的生活垃圾处理技术主要有卫生填埋、高温堆肥、焚烧等3种[20]。填埋技术作为生活垃圾的最终处理方法,是解决生活垃圾出路的最主要方法。填埋法可分为简单填埋法和卫生填埋法。简单填埋设施简单,只有土堤围坝压实填埋,投资小,工艺简单,缺点是没有污染防治设施,因此,目前已不提倡使用。卫生填埋是利用工程手段,采用有效技术措施,防止渗漏液及有害气体对水体和气体的污染,并将垃圾压实至最小,隔一段时间用土覆盖,是一种无害化处理垃圾的方法。其缺点是投资大、占地多,仍存在渗漏液继续渗出污染环境的危险等。高温堆肥通常分为简易高温堆肥和机械式高温堆肥。简易高温堆肥工程规模较小,机械化程度低,采用静态发酵工艺,环保措施不齐全,投资及运行费用低;机械化高温堆肥工程规模大,机械化程度高,一般采用间歇式动态好氧发酵工艺,有较齐全的环保措施,投资及运行费用较高。焚烧法适合用于平均低位热值高于5 000 kJ/kg的生活垃圾,可以将垃圾燃烧产生的热量用于供热或发电。其缺点是投资大,垃圾所需低位热值较高,燃烧过程可能产生二英污染。

2.1 国外农村生活垃圾处理技术发展趋势

发达国家对村镇生活垃圾选择的处理方式一般有如下原则:(1)通过分类收集对村镇生活垃圾中的有用物质进行回收和循环利用;(2)村镇生活垃圾中的可生物降解物进行堆肥处理;(3)村镇生活垃圾中的可燃物进行焚烧处理;(4)不能进行其他处理的垃圾进行填埋处理。由于国外对生活垃圾分类有严格的规定和一系列配套政策规范,其垃圾源头分类已非常完善,加上鼓励有机垃圾堆肥处理,不可降解垃圾焚烧处理,无机垃圾进入填埋场,对进入填埋场的垃圾也有严格的限制。此外,太阳能-生物集成技术、垃圾衍生燃料和气化熔融处理技术等成为村镇生活垃圾综合利用及回收利用的研究热点[21]。

2.1.1 英国垃圾处理技术 主要包括资源回收利用、垃圾焚烧、堆肥、厌氧发酵和卫生填埋等。2014年以来,卫生填埋比例大幅下降,垃圾焚烧和资源回收比例快速上升并成为主要垃圾处理技术。英国针对农村垃圾处理采用的技术与城市基本相同,但在技术细节上具有很强的针对性,首先英国农村垃圾的分类和资源回收率高于城市,通过分类和资源回收,垃圾处理量大幅降低,英国大部分地区生活垃圾收运频次为1周1次或2周1次,分类后的有机垃圾主要采用小型家庭堆肥处理技术,约占英国生活垃圾产生量的18%,而大型工程化的机械生物堆肥处理设施仅有25座,处理量不到英国全国生活垃圾的5%[22]。

2.1.2 美國垃圾处理技术 2000年至今卫生填埋比例有所下降,资源回收和堆肥比例有所提升,焚烧比例基本保持不变。比如从2000年后大型生活垃圾堆肥厂逐渐减少,至2011年降到12座,总处理规模为1 100 t/d,但针对有机垃圾特别是农村有机垃圾的庭院堆肥计划快速发展,至2011年美国共有家庭庭院堆肥计划3 090个,总处理规模5.29万t/d,平均处理能力为17 t/d,主要包括分散家庭式堆肥打包项目和村庄小型静态堆肥项目。

2.2 国内农村生活垃圾处理技术发展趋势

我国农村生活垃圾的收集模式和处理技术研究尚处于探索阶段,完全借鉴城市生活垃圾处理技术,其主要处置方式有填埋、焚烧、有氧堆肥、厌氧发酵等。

卫生填埋的填埋场选址标准苛刻,易造成土壤和地下水污染,产生的沼气不易处理,易发生爆炸,必须采用先进的防渗、导气和渗滤液处理技术,这样增加建设和运行成本;焚烧发电缺点是对垃圾热值有要求,一般有机固体废弃物的低位热值应大于5 000 kJ/kg,含水率大于54%,可燃物含量大于22%。而我国农村生活垃圾中可燃成分主要为生活厨余垃圾、塑料或废纸等,热量较低,焚烧中要消耗一定量煤、油等助燃能源,浪费大量的资源,投资和运行费较高,燃烧过程中产生各种大气污染物(如SO2、NO、二英、气溶胶和飞灰等)造成二次污染,对人类的身体健康造成威胁。此外,农村生活垃圾堆肥技术,在我国经历3个阶段:第一阶段是以资源利用、垃圾处理为目标的堆肥技术,目的是增加肥力,减少成本,这一阶段主要是人工家庭堆肥,通常采用厌氧堆肥工艺,主要涉及环境因素(温度、水分)、垃圾成分、堆肥工艺等对堆肥效果的影响。第二阶段是以规模化生活垃圾处理为目的的堆肥技术,目的是防止二次污染、实现垃圾资源再利用,该阶段主要针对城市垃圾规模处理,增加了辅料种类、配比和规模化设备工艺等研究方向。第三阶段是堆肥技术的深入发展阶段,主要特征是规模化和家庭堆肥共同发展,主要是以机械化和自动化堆肥技术为研究方向,以达到减少成本,提高质量的目的。

为解决农村生活垃圾就地处理问题,众多专家学者开发出多种处理技术。如浙江工商大学的陈昆柏等发明公开了一种农村生活垃圾焚烧处理系统,生活垃圾经送料系统进入焚烧系统后,炉膛内的生活垃圾经干燥、升温,在助燃空气的作用下热解、燃烧,燃烧温度高达850 ℃以上,然后高温烟气经余热回收系统回收余热后,进入烟气净化系统去除烟气中的有害物质,然后经引风机、烟囱达标排放[23]。

文国来等的堆肥装置分4个小仓,每个小仓可容纳 1.56 m3 垃圾,总容积达6.24 m3,抽风机功率为1.1 kW/h,抽风频率为 10次/d,每次30 min,总时间为5 h,每天总耗电量为5.5 kW,能耗低。通过12 d高温发酵,24 d编织袋2次发酵的处理方式,温度能达到60 ℃的时间在5 d以上,出仓时约减容40%,堆肥产品质量符合要求,且整个处理过程无二次污染,结果表明,该装置及工艺可以用来处理农村生活垃圾,可充分做到垃圾减量化和资源化[24]。

对分拣后的农村有机垃圾采用蚯蚓处理可将50%的有机垃圾以能量的方式消耗或转化储存成自身营养体,余下的50%左右以粪便形式排出,期间产出的鲜蚯蚓,其蛋白质含量达8.5%~10.19%,其营养标准与牛肉、鸡蛋等是等价,可以替代鱼粉饲养禽畜,蚓粪是优质有机肥料。为获得更好蚯蚓堆肥效果,北京工业大学的李冬等还设计了一种装置,垃圾由进口到达筛板,经固液分离后液体处理区内的填料上附着微生物,降解废水中的油脂;固体处理区内有土壤层,并创造适宜蚯蚓生存的条件,利用蚯蚓降解固体垃圾,如果皮、纸屑等[25]。

将生活垃圾有机部分作为底物,进行厌氧发酵处理获得沼气能源,在我国农村户用沼气工程中已得到较广泛应用,但针对村镇有机垃圾集中处理技术,近年才得到发展。张后虎等针对太湖流域农村分散居民生活垃圾与生活污水共处置,设计了一套强化产沼技术,即以生活垃圾为固定相,以污水为流动相,以提高反应器厌氧发酵效率,同时达到生活垃圾与生活污水减量化的双重目标[26]。

山东省农业科学院的王艳芹等公开了一种农村生活垃圾分类和能源化利用的方法,将农村生活垃圾在源头进行高效分类,分类后的有机生活垃圾与玉米秸秆、奶牛粪便联合厌氧发酵制取沼气,产生的沼气对农户集中供气,沼肥作为种植业肥料,实现农村有机生活垃圾等固体废弃物能源化利用,改善农村人居环境,调整农村能源结构[27]。

浙江工商大学的沈东升等则设计一种混合反应器系统,它由垃圾分类机与若干个并联的厌氧好氧生物反应器连接,厌氧好氧生物反应器通过管道与厌氧渗滤液集水池、好氧渗滤液集水池连接,以解决传统农村生活垃圾分类难、大量难降解物质降低生物反应器效率等问题,提高了生活垃圾处理的效率,整个处理系统无需专人管理,便于在农村推广使用[28]。

此外,采用昆虫幼虫处理有机废物,也是近年来发展的新方法,在我国和东南亚国家有一定的实践。目前大多采用双翅目的蝇类幼虫,如大头金蝇、家蝇、果蝇等等,也有采用黄粉虫进行处理,以此获得优质蛋白质资源[29]。

目前,现有农村生活垃圾处理与资源化技术仍存在难以突破的共性问题。这些方法或途径仍然需要政府、集体或村民的资金投入以维持垃圾收运和处理的运行成本。一旦没有这些资金投入或没有政府部门的项目支持,就很难长久运行。因此,根据当地农村的特点,除在上述处理技术中筛选适合的技术外,进一步开发适合农村、有较高经济效益的生活垃圾资源化新技术仍十分必要,对推动生活垃圾处理的长效运行无疑具有极大的价值。

3 关于我国农村生活垃圾处理的几点建议

3.1 提倡科学合理的垃圾分类

结合农村实际情况,将垃圾分为可堆肥有机垃圾、惰性无机垃圾、可回收垃圾、有害垃圾等。最好从源头上进行分类收集,并有针对性地开展可堆肥有机垃圾和惰性无机垃圾的就近处理技术及配套装备的研发,不仅避免了混合收集填埋造成的有用资源浪费,而且可大大节约垃圾集中转运的运输成本,有利于農村生活垃圾处理的稳定运营。

3.2 加强宣传教育,提高农民环保意识

应加强环境保护宣传教育,通过农民乐于接受的方式,使其认识到生活垃圾引起的环境污染、生态恶化等后果给农业生产和农民日常生活带来的严重影响,提高其环境责任感和保护环境的意识,并且对全体村民普及生活垃圾的分类知识。

3.3 建立健全相关政策法规,提升生活垃圾源头分类水平

必须通过环境立法,确立垃圾产生者在垃圾的产生、收集、清运和处理过程中的行为规范和义务,明确垃圾产生者对垃圾处理必须承担的责任。对已有的政策法规要落到实处,对随意倾倒垃圾等行为进行相应惩罚。对于垃圾分类收集、保洁工作较好的行政村,给予一定的优惠措施和奖励,以提高广大农民保护环境的积极性。

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作者:杜静 常志州 钱玉婷

第2篇:城市生活垃圾制气技术研究

摘要:城市生活垃圾的处理已成为困扰城市发展的一个严重问题,但城市生活垃圾也是一种可利用的资源,且利用价值很高。本文主要概述了我国城市生活垃圾处理现状及传统垃圾处理方式的特点,重点介绍了国内外城市生活垃圾制气技术进展,为城市生活垃圾减量化、无害化、资源化综合处理提供指导。

关键词:城市生活垃圾;制气技术;厌氧消化;热解气化

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.032

Research on gasification technology of municipal solid waste

Han Jingchao,Wang Zhengfa,Liu Shuanglong

(Powerchina Eco-environmental Group Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518102,China)

Key words:Municipal solid waste;Gasification technology;Anaerobic digestion;Pyrolysis gasification

隨着城市化进程的不断加快,城市生活垃圾数量急剧上升,其造成的环境污染已成为各国所共同面临的问题,“垃圾围城”已成为亟待解决的城市顽疾之一,对其无害化处理和资源化利用已成为促进经济和生态环境达到可持续发展的重要措施之一[1]。目前,我国传统垃圾处理方式以填埋为主、堆肥和焚烧为辅[2],但三种处理方式各有优劣,已不能满足日益增长且复杂的城市垃圾处理要求。因此,探索适合我国城市生活垃圾特性并效果显著的新型垃圾处理技术,对于解决我国日益严峻的垃圾处理问题尤为重要,能够合理确定生活垃圾处理的技术发展路线,为城市环境卫生规划和政府在环卫上的投资方向,以及各级领导决策作参考,为城市生活垃圾资源化、无害化处理提供指导。

1 我国城市生活垃圾处理现状

城市生活垃圾是指城市居民在日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的,在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质[3]。随着我国经济高速发展,城市化进程不断加快,垃圾产生量与日俱增,处理处置问题日益严峻。据统计,全国城市生活垃圾的累积堆存量已达到70亿t,占地面积80多万亩,且以每年8%~10%的速度持续增长[4]。目前,我国600多座大中城市中,已有2/3陷入垃圾包围之中,“垃圾围城”已经成为严重的社会问题,严重影响我国城市居住环境,制约着我国经济和社会可持续发展。

我国的垃圾在源头基本没有实行分类收集,而是混合收集和混合运输,处理方式上主要以填埋为主,堆肥和焚烧为辅。根据2012-2016年的中国统计年鉴可知,我国城市生活垃圾卫生填埋比例在逐年递减,焚烧比例在逐年递增。2015年全国生活垃圾卫生填埋占比为63.7%,焚烧占比34.3%,其他方式占比为2.0%,见图1。

鉴于单一的垃圾处理工艺不能满足混合收集生活垃圾的处理需要,生活垃圾综合处理工艺已成为国内外研究的热点,而生物垃圾综合处理工艺主要的技术是机械生物处理技术。本文主要从定义、适用对象、减量化效果、资源化效果、技术优势、技术缺陷等方面,对卫生填埋、堆肥、焚烧和机械生物处理技术4种处理方式进行对比,见表1。

2 城市生活垃圾制气技术研究

通过以上分析可知,卫生填埋操作简单、技术成熟,但占地面积大,容易滋生病菌;堆肥成本低廉,能改良土壤,但处理周期长、肥效低;焚烧减量减容明显、适用性广,但存在二噁英、重金属污染等问题;机械生物处理技术可作为生活垃圾预处理技术提高垃圾处置效率,但在我国目前还未大规模化应用及推广,因此,为解决日益严峻的垃圾问题,有必要寻找适应社会发展的新的替代技术。垃圾制气技术便应运而生,比较成熟的技术主要有厌氧消化制气和热解气化制气,特别是热解气化制气以其控污效果好、减量减容明显、资源回收利用率高,被誉为最为行之有效的垃圾处理方式,是焚烧最具潜力的替代技术之一[1]。

2.1 厌氧消化制气

2.1.1 工作原理

厌氧消化制气是指在无氧条件下,垃圾中的有机物在厌氧菌作用下转化为甲烷的生物化学过程。在消化过程中,大分子有机物被降解,转化为简单、稳定的物质,同时释放能量,最终转化为甲烷和二氧化碳,还有少量的NH3、H2、H2S、N2。厌氧消化制气过程可分为4个阶段:水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段[5]。

2.1.2 主要工艺

厌氧消化制气在国外已得到广泛应用,据统计,截止到目前已有100多家垃圾处理厂采用厌氧消化工艺,并且年处理能力都在2 500t以上,主要分布在德国、丹麦、澳大利亚等国家。典型工艺包括VALORGA干法厌氧消化工艺、BRV干法厌氧消化工艺、Kompogas工艺等,典型工艺主要技术对比见表2。

2.1.3 应用情况

厌氧消化制气技术在国外应用已相当广泛,在日本有机垃圾的厌氧消化处理成为有机垃圾处理的一种新的趋势;在美国,目前较为成熟的厌氧消化系统日处理能力为100t左右,可产生12 000m3左右的生物气体、25t优质有机肥;由于沼气发电受到上网和电力需求、电价等的限制,欧洲国家对生物气体进行净化处理,提高甲烷含量,利用沼气发电机发电或净化处理后加压装罐,生产天然气汽车燃料,也可接入城市燃气管网用于民用燃气,提高其利用附加值[6]。

国内厌氧消化技术起步较晚,最近20多年才有较大发展,主要集中在高浓度有机废水处理、污泥消化、粪便处理等,城市生活垃圾厌氧制气还处于初始阶段,但与国外相比在垃圾的收集和分类意识、技术以及设备等方面都有不小差距。其中北京董村分类垃圾综合处理厂采用多项国际先进的垃圾厌氧消化处理技术,利用垃圾经厌氧消化处理后产生沼气发电,其中干式厌氧处理生活垃圾380t/d,湿式厌氧处理生活垃圾400t/d,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。深圳市下坪生活垃圾填埋气制取天然气项目于2014年开始建设,是目前国内建成的最大的生活垃圾填埋气制取天然气项目,已收集填埋气总量超过3.5亿m3,为国内填埋场填埋气的利用和节能减排提供了典型示范,项目的成功实施将成为中国填埋气制取天然气的标杆。

2.2 热解气化制气

2.2.1 工作原理

热解气化制气是指通过一个特殊设计的专用反应器—气化炉,把城市废弃物转化成一种可燃的混合气体和无害的惰性灰渣(只占原废弃物重量的15%,减重量主要取决于垃圾中无机物含量),产生的气体可用于发电或其他的清洁能源。气化炉内反应过程大致可分为4个区域[7],其主要反应过程如图3所示。

2.2.2 主要工艺

热解气化制气技术作为一种新型的垃圾减量化、无害化、资源化技术,在发达国家得到了迅速发展,技术日趋成熟。典型工艺有固定床气化工艺、流化床气化工艺、回转窑气化工艺等[8],主要技术对比见表3。

2.2.3 应用情况

热解气化制气技术是在垃圾焚烧技术的基础之上进行升级改造,形成的一种新型垃圾资源化处理技术,已经被欧美发达国家应用到商业中。20世纪70年代,美国将《固体废物法》改为《资源再生法》,鼓励从垃圾中回收燃料油和可燃气。与常规的垃圾处理方法相比,垃圾气化具有能源回收率高、二次污染小、烟气量小、后处理设备简单,且气化与熔融技术的结合使得在对垃圾的有机成分加以利用的同时,可对无机成分进行稳定化、无害化和资源化利用,从而根本上解决了二噁英和重金属等二次污染问题,有着广阔的发展前景。但国外发达国家研发的气化技术主要是针对本国热值高、有效分类的垃圾特点,在不添加辅助燃料并用空气助燃的情况下,一般要求生活垃圾的热值高于6 500kJ/kg,而我国城市生活垃圾热值普遍在4 000kJ/kg左右,因此,国外研发的垃圾气化技术并不完全适合我国垃圾高水分、低热值和未有效分类的特点[1]。

我国垃圾气化方面研究还处于初级阶段,部分大学和研究院已成功研制出了几种垃圾气化处理技术,但偏重机理和基础性研究,不能真正投入到实际应用。

据相关报道,北京宝能科技有限公司已成功突破热解技术的世界性难题,在实现热解装置低成本、高效、大容量连续性运转的基础上,将其应用于城市垃圾分级热解气化,废塑料热解制油,褐煤长焰煤热解提质等项目中,其中城市垃圾分级热解气化技术为公司自主知识产权,相较引进国外技术,投资大幅减少,垃圾热解气化经高温熔融分离后产生的灰渣可回收利用,作为建筑材料或冶金工业添加剂,真正实现无污染、无排放、具有极佳的环保、经济、社会效益。

3 结语

生活垃圾处理已成为困扰城市发展的一个严重问题,也是与民生问题息息相关的一个问题。由于我国饮食习惯的特点及垃圾长期未实行源头分类等问题,造成传统的垃圾处理方式隐藏着严重的社会风险。特别是垃圾焚烧是目前较为流行的垃圾减量化处理技术,但是多地发生过居民抗议垃圾焚烧发电项目事件(即邻避性事件),因此,在推广垃圾焚烧项目时应紧跟环保政策要求,完成“装、树、联”任务,监控并公开污染排放信息,接受群众监督,便于环保部门执法监管,解决项目落地难问题。在完善和改进传统垃圾处理技术的同时,加快推广引进垃圾处理资源化利用新技术,如厌氧消化制气技术和热解气化制气技术;积极探索MBT与垃圾处理技术的有机结合,创新“MBT+”技術模式,切实提高垃圾资源化水平,增强城市生活垃圾科学治理能力。

为保障新技术推广应用,我国应制定出台相应的政策措施,加大科研服务力度,结合我国城市生活垃圾特点,提高生活垃圾处理技术的适用性和技术水平;从源头入手控制和减少垃圾产生量,探索建立包装物强制回收制度;加强垃圾分类宣传和后端管理,提高垃圾资源化利用水平;开发拥有自主知识产权、适合我国垃圾特点的技术和设备等。通过多环节系统化的“组合拳”,切实解决日益严峻的垃圾处理问题,走循环经济发展之路,从而有效提高城市经济效益、稳定内部民生环境,使我国城市的发展向着可持续发展与生态共融的良好方向发展。

参考文献

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[6]孙英杰,肖学斌,巩新炜.城市生活垃圾资源化技术的探讨[J].青岛建筑工程学院学报,2000,21(1):57-61.

[7]王亚琢.基于分选的城市生活垃圾综合处理技术研究[D].广州:华南理工大学,2015.

[8]袁浩然,鲁涛,熊祖鸿,等.城市生活垃圾热解气化技术研究进展[J].化工进展,2012,31(2):421-427.

收稿日期:2020-10-09

作者简介:韩景超(1985-),男,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为水环境治理工程、标准化等方面工作。

作者:韩景超 王正发 刘双龙

第3篇:生活垃圾转运站恶臭废气处理技术分析

摘要:目前,生活垃圾转运站粉尘及恶臭环境污染问题已引起高度关注。垃圾转运站成熟的臭气处理技术主要包括物理法、物理化学法和生物法,生物脱臭法由于其恶臭去除率高,运行成本低,无二次污染,是一种具有较广应用前景的恶臭污染控制技术。中转站除尘除臭工艺包括: 负压化学和喷淋除尘除臭系统、负压生物和喷雾除尘除臭系统和环保型垃圾转运站除尘除臭系统。本文介绍了垃圾站转运站生产工艺及污染产生情况,重点描述运行过程中恶臭气体产生的来源、危害以及如何减少对周围环境的影响,介绍了物理吸附法、化学洗涤法、燃烧法、生物处理法等几种常见废气处理技术并加以比较,并且对转运站除臭技术及工艺分析,为垃圾转运站除尘除臭系统的有效处理提供理论参考和依据。

关键词:恶臭气体;废气排放;处理技术

城市建设发展速度快,城市垃圾的消纳处理矛盾也日益突出,垃圾转运站的建设不仅有利于垃圾集中、统一、规范和无害化处理,也有利于改善环境脏、乱、差现状,同时也满足人们对生活环境水平的提高。垃圾转运站的日常运行必定会对周围环境造成一定的影响,其中主要的影响为垃圾产生的恶臭气体。恶臭气体主要包括氨、硫化氢和甲硫醇、三甲胺等脂肪族类物质,其成分较为复杂,如何采取有效措施处理恶臭气体,是每一个垃圾转运站需要考虑的问题。

1 垃圾转运站工艺分析

现大部分垃圾转运站都是全自动化操作,主要使用上投料式转运站方式,垃圾收集车辆到达转运站后,将垃圾全部卸入投料坑中,在液压装置巨大的作用力下,将垃圾压实,压实后垃圾通过运输车辆拉运到填埋厂进行填埋,或去垃圾焚烧发电厂进行焚烧发电。垃圾转运站可实现零散垃圾的收集,减小垃圾体积,有效降低运输成本,是治理城市生活垃圾污染环境的必不可少的设施。具体工艺见如下流程图见图 1。

2 恶臭气体的主要来源

我国的城市生活垃圾可以分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。可回收垃圾主要包括一些废塑料、废纸等可回收利用的废物;有害垃圾主要是一些可能给人体或环境带来潜在风险的垃圾,例如废电池;厨余垃圾主要在家庭及饭店在做饭过程中产生的果皮、剩菜剩饭等。其中厨余垃圾是恶臭气体产生的主要来源。厨余垃圾主要是由有机成份组成的,尤其在夏天,大量堆积的厨余垃圾在高温作用下,经过发酵,CH4、H2S、NH4等具有刺激性气味的气体释放出来,对周边环境带来污染,给人体带来不适感。

影响厨余垃圾的发酵产生气味的因素有很多,例如温度、pH 值等。不同季节温度的变化是影响发酵的主要因素,夏天的气味要比冬天的气味重一些;不同地区饮食习惯不同,厨余垃圾的组成成份也會发生相应的变化,不同的组成成份,厨余垃圾的 pH 值也是不同的,不同菌种都有适宜生长的 pH 环境,研究发现,当 pH 值控制在 4.5 ~ 6.0 之间时,主要发生的是乙酸性发酵,在这样的环境下,厨余垃圾就会产生刺鼻的酸臭味,主要反应如下:

C6H12O6+ 2H2O → 2CH3COOH + 2CO2+ 4H2

3 恶臭气体的危害

恶臭气体挥发到车间空气中,不仅会对车间操作工造成影响,还会对还对周围的居民生活造成一定德影响。恶臭会使人嗅觉上的感到不适,如长期处于恶臭污染环境中的会使人产生厌食、失眠、记忆力下降、恶心、心情烦躁等功能性疾病,严重会使内分泌系统的分泌功能紊乱,影响机体的代谢活动。高浓度恶臭物质的突然袭击,有时会把人当场熏倒,

造成事故。所以,垃圾中转站的建设单位必须采取必要的措施以减少刺激性气体的排放,减少对周边环境的影响,降低不适感。

4 恶臭气体治理技术研究现状

目前国内的恶臭治技术可分为三类:物理吸收法、化学除臭法、尾气焚烧法。

4.1 物理吸收法

物理吸收法主要是采用活性炭、沸石等比表面积大的活性介质通过范德化力,将气体分子吸附在多孔介质的表面,使恶臭物质由气相转移至固相,达到去除臭味的目的。该工艺具有成本低、操作简单、吸附效果好、不存在二次污染,对高浓度臭气处理效率较低,适用于低浓度、低温度的恶臭气体,缺点是吸附介质只能一次性使用,无法再生,吸附完的介质大多采用焚烧的工艺进行处置。

4.2 化学除臭法

4.2.1 液体吸收法

化学吸收法是采用碱液、酸液等,将气体中带气味的无机类物质通过洗涤的方式去除,吸收的主要是像 NH3、H2S 等具有酸碱性的气体,其原理是酸碱中和反应,该方法适用于高浓度恶臭气体,并能够有针对性的处理某种恶臭气体,技术比较成熟,弊端是对中性的有机成份不能起到很好的吸收效果,未端还需连接其他的治理设施。

4.2.2 水洗法

生活垃圾产生的恶臭气体,很多成分可溶于水,水清洗法主要是利用恶臭气体的这种性质,使可溶于水的恶臭气体组分与水接触后溶于水,降低恶臭气体浓度,达到脱臭的目的。

4.2.3光氧催化除臭法

UV 光解除臭是在臭氧存在的环境下,采用特定波段的高能紫外线光束进行照射,在催化剂的作用下分解为 CO2和 H2O 的过程。对氨、乙酸丁酯、三甲胺、二硫化碳、二甲二硫、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸乙酯和苯乙烯、硫化物 H2S,VOC 类具有非常好的裂解效果。这种除臭方法具有效率高、无需填加吸附介质、去除种类多、设备占地面积小等优势。

4.2.4燃烧除臭法

燃烧除臭是最直接的除臭方法,废气收集后送入焚烧炉,将有机气体通过焚烧的方式生成 CO2和 H2O 后排放。该种除臭方法对有机成份具有很好的除臭效果,燃烧充分后对环境基本不会产生影响,对无机的H2S、NH4等需考虑废气中 H2S、NH4所占比例,如果比例很高的话还需在末端连接脱硫脱氮设备。燃烧除臭法具有耗能高、运行费用大、设备占地面积大的特点。

4.3 生物法

自然界中,有一部分微生物可利用恶臭物质作为营养物质,进行增长繁殖。一般生物法除臭过程:首先要筛选微生物,后将人工筛选的微生物固定在特定载体上,当收集的恶臭气体经过载体表面时,恶臭气体会被微生物捕获并消化掉,从而使有毒有害恶臭组分得到去除。

5转运站典型除尘除臭工艺分析

垃圾中转站除尘除臭是一项系统性的工程,涉及的因素包括人员、设备、工艺流程等各方面,目前垃圾转运站除尘除臭面临的典型问题有: 首先,除尘系统没有建立一个负压区域,致使系统在运行過程中,扬尘和恶臭得不到较好的控制; 其次,系统选用的净化塔的除尘除臭效率低; 第三,除尘除臭系统布局不合理。垃圾转运站污染源不集中,生活垃圾产生的臭气成分复杂,在垃圾转运站的不同作业部位,不同季节,粉尘和臭气的产量及组成不同,变化较大。各种去除恶臭气体的方法均有自己的优缺点,某种恶臭处理工艺很难将转运站内的所有恶臭气体清除。目前中转站采用的典型除尘除臭工艺主要包括: 负压化学和喷淋除尘除臭系统、负压生物和喷雾除尘除臭系统和环保型垃圾转运站除尘除臭系统。

5.1 负压化学和喷淋除尘除臭系统

负压化学除尘除臭主要是利用负压系统,集中处理转运站粉尘和臭气。整套除尘除臭系统的工作原理: 首先利用布袋除尘器将粉尘去除出去,然后利用化学洗涤净化塔进行除臭,粉尘和臭气浓度降低后,最终排放的气体浓度满足国家标准规定。在系统运转过程中,为保证系统的正常运行,必须配备一台或多台风机。在此系统运行的过程中,主要的除臭方式是定期向车间喷洒植物萃取型除臭剂,除臭剂可以将臭气分子包裹起来,有效减少臭味。系统配备的风机必须安装在垃圾存放或筛分车间的大门等开放处,这样可以在车间内更好地形成负压,进而有效抑制臭气外溢,可大幅度提高除尘、除臭系统的净化效率。负压化学和喷淋除尘除臭系统典型工艺见图2。

5.2负压生物和喷雾除尘除臭系统

采用洗涤法配合生物法对转运站的粉尘及臭气进行治理,同时考虑工艺环境特点,提出了除尘除臭净化塔的改进方案。该技术的具体工艺过程: ( 1)在转运站地坑的上方设置大小合适、数量分布均匀的抽风口,抽风口的后面安装第一道格网,格网后面是沉降室,格网可以有效拦截粒径大的颗粒,当含尘的恶臭气体经过第一道格网时,在重力和惯性力的双重作用下,粒径大的颗粒会发生沉降; ( 2) 粒径小的颗粒在经过第二道格网时,又有部分被拦截,经过两步拦截,大部分粉尘会被去除; ( 3) 随后废气被风机带入净化塔,在净化塔内废气首先通过自激水冲击的方式进一步去除粉尘,然后利用自激水喷雾形成的均匀水膜,碰撞上升的废气,继续去除粉尘,同时完成部分除臭过程。废气被带进净化塔后,净化塔主要是利用水雾和生物技术实现除尘除臭。首先,气体进入净化塔后冲击塔内水溶液,形成一道气液混合水幕,废气中剩余的粉尘继续溶于水溶液,同时溶液中的药剂分子与恶臭物质发生化学反应,经过以上过程,废气中的粉尘和恶臭可同时被进一步去除。废气会继续向上流动至净化塔的填料层,与载体上的填料接触,利用填料上已经接种的生物菌来分解臭气。与此同时,净化塔内的喷淋装置喷出的水雾可吸收部分恶臭气体,水雾也为生物菌的生长创造了良好的环境。类似地,通过第一滤料层后的气体,继续向上流动至第二滤料层,第二滤料层与第一滤料层结构及组成类似,通过相同的生物菌分解和水雾吸附过滤,以达到进一步分解吸收臭气的目的。有关研究显示,废气通过第二滤料层之后,其粉尘含量已降低至排放标准,臭气浓度、氨气、硫化氢、甲烷等指标也接近排放标准。一般在实际应用中,为保险起见,通过第二滤料层之后的气体还得需要经过旋流脱水器脱水,继续流经生物吸附区,采用高活性的纳米冷触媒活性炭纤维网,对臭气进行吸附,最后通过满足标准高度的烟囱排入大气。负压生物和喷雾除尘除臭系统典型工艺见图 3。

5.3 环保型垃圾转运站除尘除臭系统

根据生活垃圾转运站建设特点,多途径主动控制垃圾转运站恶臭扬尘影响,将除尘除臭纳入垃圾转运站整体模块化设计,包括: 进行转运站合理选址和绿化隔离,综合采用生物 - 化学 - 物理除尘除臭方式,并辅以高压清洗、管理维护等转运作业调控措施,达到有效控制恶臭污染的目的。

目前在环保型垃圾转运站除尘除臭系统中,空间除臭也被逐步应用起来,工作过程为: 高压雾化喷嘴装置将天然植物萃取液液化,液化后的萃取液与臭气分子充分接触,进而分解臭气,最终使臭味消失。空间除臭主要针对压缩机压缩污水、收集车滴漏、卸料时洒漏垃圾产生的恶臭。从空间位置分析,一般将空间除臭管路布置在污染源上方,如转运站大门入口处上方、转运站明沟敷设处,管路必须沿四周墙壁布置,紧密贴紧楼板底,这样更有利于增强除臭效果。空间除臭设备包括: 高压泵、药液箱、电控设备、自动配药器、不锈钢管路、进水过滤器等。在整个除臭系统中还包括高压清洗设备,主要是用来及时清理垃圾车散落的垃圾,冲洗地面、运输车辆、压缩料斗等,消除由垃圾渗沥液产生的部分恶臭,保持转运站环境清洁。高压清洗设备是由高压水枪、工业吸尘吸湿器、烘干机等组成。在转运站内还会设置绿化隔离带,绿化隔离带主要是用来吸附恶臭气体,降低环境空气中的恶臭气体浓度。现在对新建环保型的生活垃圾转运站,要求必须设置一定宽度的绿化隔离带; 对于已有的转运站改造的项目,若设置绿化带条件有限,可采用防火墙设计替代绿化带,与相邻建筑之间采用无窗无门设计,减少污染。

6 结语

我国城市生活垃圾恶臭处理问题比较突出,臭气成份复杂,处理过程不光要考虑处理的有效性,还需考虑设备成本、运行成本等因素。目前,城市生活空间越来越小,设备的占地面积也成为一个重要的参考因素,要尽量在占地空间最小的前提下实现最大的处置效果。总之,垃圾转运站废气治理设施的选取需要因地制宜、综合考虑。

参考文献

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[6]顾文. 城市生活垃圾中转站的更新设计及策略研究[J].环境卫生工程,2019,297( 4) :72 -73.

作者:王芳

第4篇:推进生活垃圾焚烧厂技术整改和信息公开倡议书-生活垃圾焚烧信息平台

《生活垃圾焚烧厂100%信息公开》倡议书

2014年7月1日颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014),将于2016年1月1日正式适用于所有生活垃圾焚烧厂,新标准相比于2001年版旧标准更加严格,特别是在二噁英的限值规定上,接近于欧盟2000标准的规定。

芜湖生态中心,自然之友发布的《160座在运行生活垃圾焚烧厂污染物信息公开报告》显示,“大气污染物超出新国标情况普遍:在已申请获得的65座垃圾焚烧厂大气污染物数据中,11座超旧标准,45座超新标准;其中烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和汞的超标情况最为严重”,由此可见,现运行的垃圾焚烧厂的大气污染物排放普遍不能达到新标准的要求,2016年1日1前完全执行新标准,生活垃圾焚烧厂的整改迫在眉睫。

信息公开是公众监督推动政府有效执法、企业整改最有效的途径之一。垃圾焚烧的污染控制离不开公众参与和监督,否则将流于形式,甚至可能出现弄虚作假。公众参与和监督最重要的前提就是获得有关垃圾焚烧厂运行的基本信息,尤其是污染物排放监测数据。而环保组织的调研显示我国生活垃圾焚烧厂信息公开实在不容乐观。

有所改观的是,根据《国家重点监控企业自行监测及信息公开办法(试行)》、《国家重点监控企业污染源监督性监测及信息公开办法(试行)》文件,各省已经从2014年开始建立重点监控企业在线监测信息公布平台,实时公布监控企业的污染物数据。而据2014年8月不完全统计,目前已经有50余家生活垃圾焚烧厂通过在线监测信息平台公布污染物数据。这一项措施,大大促进了垃圾焚烧厂信息公开的力度,但并不是所有的垃圾焚烧厂都通过在线监测平台公布。而《‘十二五’全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提到,“2015年底前,焚烧处理设施的实时监控装置安装率达到100%,其他处理设施达到50%以上。”因而全国所有的生活垃圾焚烧厂均应在省在线监测信息平台上公布信息,提高公众的知情权。

鉴于此,此次“全国垃圾焚烧厂信息公开与监管研讨会”,我们提出以下倡议,郑重呼吁相关政府部门及企业:

1. 敦促生活垃圾焚烧厂加快技术整改,确保2016年1月1日达到新标准要求。

2. 政府部门将全国100%垃圾焚烧厂列入重点监控企业,强制在线公布监测数据,并加强主动公开二恶英和飞灰等污染物的信息公开。

3. 企业严格执行环境法规,主动公开污染监测数据。

我们认为,通过加大生活垃圾焚烧厂信息的全面公开,实现全国所有垃圾焚烧厂在线公布监测数据,加快污染控制技术整改,确保2016年1月1日能达到新标准要求,是促进垃圾焚烧厂清洁运行的有效途径;从垃圾焚烧厂排放源头控制污染物的浓度,减少污染物的排放,也是缓解大气污染的最有效途径之一;最重要的是,环保部门与公众相互配合,加强对垃圾焚烧厂的监管力度,将垃圾焚烧厂的运行情况置于公众监督之下,是不断提高垃圾焚烧厂清洁运行的动力,同时也能在一定程度上缓解公众的质疑。

2015年5月21日

发起倡议的组织:

芜湖生态中心

自然之友 自然大学 宜居广州 零废弃联盟

第5篇:城市生活垃圾焚烧发电技术分析及经济效益

加入时间:2011-1-11

一、技术开发的背景与意义

二十世纪以来,固体废弃物的排放急剧增加,造成的大气污染、地下水污染、土壤污芽土地占用、自然景观破坏等问题日趋严重。固体废弃物分为工业垃圾和城市垃圾两种,城市垃圾的产量是惊人的,据统计,中国1990年城市垃圾总产量为6900万吨,北京市每年的城市权产量超过200万吨。如何有效地处理这些城市垃圾,使之资源化、减量化和无害化(即"三化"),成为当前世界各国十分关注的课题。

对城市垃圾的常用处理方法有填埋、堆肥,制沼气、填海、焚烧和流化床制燃气等,其中以焚烧、流化床制燃气的处理方法为佳,符合“三化”的要求。由于流化床制燃气的方法投资大、工艺设备复杂,尚处于研究起步阶段。城市垃圾焚烧技术在美国一日本、法国、德国等发达国家己得到初步应用,并产主了良好的环保和经济效益。

焚烧垃圾、回收能源的办法是我国处理城市垃圾的一个主要发展方向。

二、国外垃圾焚烧发电概况

1.国外垃圾发电

国外最早进行垃圾焚烧技术研究开发的是德国,随即英国、法国、美国、日本等国也积极开展了这方面的研究。

德国目前己有五十余座从垃圾中提取能量的装置及十多家垃圾发电厂,并且用于热电联产,以便有效地对城市进行采暖或提供工业用汽,1965年联邦德国垃圾焚烧炉只有7台,年处理垃圾71.8万吨,可供总人口4.1%的居民用电。至1985年,焚烧炉已增至46台,年处理垃圾800万吨以上,占垃圾总数的30%,可供总人口34%的居民用电,柏林、汉堡、慕尼黑等大型城市中,民用电的

10、7%来自垃圾焚烧。1995年德国垃圾焚烧炉达67台,受益人口的比率从34%增加到50%。法国共有垃圾焚烧炉约300台,可将城市垃圾的40%以上处理掉。巴黎有4个垃圾焚烧厂,年处理量170万吨,占全市垃圾总量的90%,口收的能量相当于20万吨石油,供蒸汽量占巴黎市供热公司总量的三分之一。美国从80年代起,政府投资70亿美元,兴建90座焚烧厂,年总处理能力3000万吨。目前最大的垃圾发电厂已经在底特律市建造,日处理垃圾量4000吨,发电量65MWe。瑞典、丹麦等国也有类似的焚烧发电厂。

2.国外垃圾焚烧设备

垃圾锅炉是垃圾热电站台的主要设备,亦是发展垃圾热电站的关键所在。由于垃圾燃料是具有一定腐蚀性、水分大、热值不稳定的垃圾,因而垃圾锅炉及其燃烧设备在设计上有其一定的特殊性。由于垃圾发热值低,且水份含量较高,因此,性能优良的燃烧设备是垃圾锅炉的关键之处。国外已投入运行的垃圾锅炉燃烧方式主要有以下几种:

(1)多级阶梯链条炉排垃圾在炉排上由高到低逐级流动,逐级燃烧至燃尽。

(2)倾斜往复式炉排是间隙动作的逆向倾斜往复炉排,与我国一般燃煤的间隙动作顺向倾斜往复式炉排不一样。这种炉排的优点是:

①火种与主垃圾混合性好,易干燥,着火快。

②垃圾层间搅拌充分,利用完全燃烧:

③干燥、着火、燃烧、燃尽一系列过程都在炉排上进行,故而处理效率极高

④垃圾层均匀,燃烧稳定,炉温及锅炉蒸发量变动很小。

(3)流化床燃烧方式流化床燃烧对燃料的适应性好,能完全燃烧各类城市垃圾或有机的工业垃圾等。

(4)旋转式燃烧旋转式燃烧是KWU/SIEMNS公司在Uim一Wibligen试验成功的新的工业流程。该工艺是将垃圾在缓慢旋转的简体内450℃进行无氧碳化,产主沼气和固态残留物。固态残留物中用机械方法去除非可燃物(如金属、石块、玻璃等),余下部分为碳化物,其热值达到与褐煤相仿。这部分碳化物与产生的煤气共同在1300℃下燃烧。

(5)等离子弧燃烧方式该方法是通过在垃圾堆中设一条通道,将等离子弧及冷却剂和气体经通道输入垃圾中,这时火种将垃圾熔化蒸发,使之变成无害的玻璃状熔渣。燃烧火焰温度可高达8000℃,释放的气体引入燃料电池发电。

目前,国外垃圾焚烧锅炉的容量一般在10t/h~100t/h,蒸汽压力为1.4Mpa~4.7Mpa,蒸汽温度多为饱满和温度,一般是在400.C左右。

三、中国迫切需要发展垃圾焚烧发电技术

1.我国垃圾产量及成份

我国经济的持续发展和人民主活水平的不断提高,城市生活垃圾的产量逐年增加,年均增长率接近9%。虽然我国城市居民人均日产垃圾不足1kg,低于大多数发达国家,但其总产量却相当高,见表1。预计到2000年我国城市垃圾产量将达到19000万吨左右,我国城市垃圾的特点是无机物含量高于有机物含量,不可燃成分高于可燃成分。但不同类别城市之间差别较大,中小城市垃圾的有机质含量多为2%左右,一些大城市如北京市的垃圾有机质含量可高达8%以上。有机成分中,以生物质(即生物与厨房垃圾)所占比例为大,纸张较少,而国外垃圾中纸张所占比例较大:无机成分中,以灰土砖石为主,玻璃、金属等含量很低。垃圾组成成分不同,决定了我国垃圾处理应走自己的路、而且不同城市之间也采取不同的处理,不能简单地仿效国外。

2.发展垃圾焚烧发电技术大有可为

一般认为,当垃圾的发热值大于3349kJ/kg时,就可以由自然方式直接燃烧。我国垃圾的发热值远远低于发达国家。

我国中等以上城市的垃圾低位发热量一般在2512~4605kJ/kg范围内,北京地区较高,可达到349~65605kJ/kg。随着城市生活水平的不断提高,北京市1997年以后天然气营道接通后城市燃煤气率将有突破性增加,垃圾的发热值还会不断增加。显然,燃煤气化的发展对保证垃圾可烯是很重要的一步。

燃用煤气地区的城市垃圾中有机物的含量相当高,一般超过50%,高的达80%以上。大量的有机垃圾是极宝贵的资源,它既可提炼有用的物质,亦是垃圾中主要的可燃成分。

发展城市垃圾热电站与城市人口数量亦有一定的关系,因为电站的主产是连续性的,需要有厄够数量的垃圾才能保证连续运行。同时,还要考虑垃圾数量与质量会随季节的不同而有变化。按城市人口平均每人每天产主垃圾量约为1kg(发达国家稍多)计算,城市人口太于100万以上·则每日产主城市垃圾在1000吨以上,就可以保证稳定发电。

3.开发适合我日垃圾的国产焚烧锅炉

国外目前比较成熟的垃圾焚烧设备多为马丁炉排链条炉。对于热值较高的城市垃圾而言,这种选择无疑具有其科学性,但在处理热值较低且变化范围较大的我国城市垃圾时,必然带来一定程度上的困难,甚至影响整个垃圾焚烧厂运行。深圳卫主处理厂引进的日本焚烧炉就已经遇到了这一情况,从投资的角度来看,引进一套(两台)日处理量600吨垃圾(发电功率为2x3Mwe)的焚烧发电处理厂需要投资约4.5亿人民币,对于处于发展时期的我国来说是难以接受的。若能开发研制符合中国国情的国产化垃圾焚烧炉,将具有广阔和应用前景。在固体废弃物的焚烧处理方面,我国科研工作者做过大量的工作,主要采用鼓泡流化床或循环流化床燃烧方式。对于热值及成分多变的垃圾,流化床燃烧是具有其独特的优势的,这己为国外学者所公认。尤其是在污染物控制方面,流化床同时解决了燃烧与脱污染物过程,有效地降低了设备的初投资,减小系统的复杂性,因此采用流化床焚烧方式,开发研制符合中国国情的国产化垃圾焚烧炉将是一条合理的技术路线。从工艺角度看。垃圾焚烧技术的核心是燃烧问题,只有保证锅炉能稳定、充分清洁地燃烧,才可能实现垃圾的无害化和降容化。为了组织好燃烧;需要开发一套成熟的能把成分复杂、大小不一的原始垃圾顺利送入燃烧装置,并把灰渣及不可燃物质(如石砖等)从燃烧设备顺利排出的技术和装置,焚烧后垃圾减量程度可达90%。为了保证垃圾焚烧后不对环境造成二次污染,需要发展相关的污染控制技术,一方面要靠合理、有效地组织燃烧过程以控制Nox和二恶英、吹哺类的污染物产生量,另一方面要有效地去除或防止HCI、Sox和重金属的污染,为了减少投资和提高效率,需要有效地回收燃烧产物:烟气中的热能。烧掉垃圾,只是满足环保的需要,实现了垃圾的无害化、降容化。垃圾焚烧炉的热利用,亦即进一步运用余热锅炉,充分利用焚烧热,实现蒸汽发电、供热,是垃圾的资源化。此外,还可对焚烧后的灰渣进行制砖等综合利用。概括他说,垃圾焚烧综合利用技术需要解决燃烧、污染控制和进料、排渣等一系列问题。这些问题在通常的燃烧组成稳定的燃料时是可以解决的,但由于作为燃料的垃圾的复杂成分需要进行深入详细的研究。

四、垃圾焚烧发电综合利用技术

1.垃圾进料装置

国内的城市生活垃圾没有分类,而分选、破碎的设备不仅十分复杂,而且可靠性差,因此不能走国外的流化床焚烧炉把垃圾破碎到一定粒度(如1~10mm)的路线,必须开发出能原始垃圾(尽管其中可能含有木头、金属和砖石等不规则物体)顺利送入炉膛的进料装置,清吩学根据几十年煤燃烧技术科研与工程的经验和对国内外有关装置的比较、研究,选用炉排进料、流化床燃烧的方式,顺利解决了这个问题。

2.流化床垃圾焚烧技术流化床燃烧技术是专门针对低热值燃料而开发的,流化床焚烧低热值的垃圾有较高的效率,燃烧效率可高达95%以上,而且对燃料成分变化不敏感:热值不足以维持热平衡时投入辅助燃料(煤)助燃。通过实验运行,己解决了焚烧的充分性、可靠性,而且由于流化床独特的燃烧方式,其气体有害物的排放量少于其它焚烧方式。清华大学对垃圾焚烧机理的理论与实验研究己为垃圾焚烧炉的设计提供了必需的设计依据。

3.流化床床上排渣技术

由于垃圾成分及形状复杂,灰渣的颗粒大泞、形状也不尽一致,不同子一般流化床的排料条件,需采用特殊的排渣技术。清华大学通过研究、采用床上定向排渣技术可以解决排渣问题。

4、受热面防腐技术垃圾焚烧时由于其原始组成中含有大量的塑料,会生成具有很强腐蚀能力的HC1:为降低氮的氧化物生成,需要分级燃烧,炉膛内形成还原气氛。应研究还原区的高温腐蚀。此项技术正在研究中。

5.污染物脱除技术

一般地,利用流化床可实现炉内脱硫、除HCI等,并有效地降低氮的氧化物Nox的生成。为经济、有效地控制污染物的排放,应研究污染物的生成机理,开发可靠的脱除污染物技术。目前清华大学已具有实用的炉内脱硫、除HCI技术,其它污染物的脱除技术正在研究中。根据清华大学已有日处理10吨垃圾的热态实验装置上试验的结果,HCL<50ppm,NOX<500ppm,S0X<1500ppm,均低于国家排放标准。由于采用流化床焚烧技术,有机物充分燃尽,几乎不存在二恶英、呋喃排放问题。

6.灰渣综合利用技术

对流化床排出的灰渣经磁选除去金属(回收)后,进行简单破碎,即可成为水泥、砖等的原料之一,需要时焚烧后的灰渣成分、特性及其它原料的配比进行研究。

五、产业化条件

城市垃圾焚烧发电综合利用可逐步产业化,不仅可将以后产生的城市生活垃圾全部焚烧发电降容处理。而且可能部分的消化以前多年遗留下未处理的垃圾。除发电外,还可以为垃圾焚饶处理厂附近的企事业单位或居民提供热源如冬委供暖、工业用汽,焚烧后的灰渣可以制成建筑材料或作为筑路材料。焚烧后垃圾体积下降90%,焚烧降容后填埋占用土地面积大大下降。其效益是多方面的。一台蒸发量为20t/h的焚烧锅炉每天可处理垃圾约300吨左右,按每年运行300天计,一年可处理城市垃圾计9万吨,这相当于30万城市居民一年的垃圾排放量。焚烧炉的各项排放指标均可以达到国家环保要求。垃圾焚烧产生的热量可用于发电或供热、制冷,发电功率为3000kWe,可保证垃圾焚烧厂在经济上不仅可自我维持,节省了垃圾处理费用,甚至还略有盈余。

一我国近五百个大中小城市,每年垃圾产量可达七千多万吨,市场是极为广阔的。据统计分析,我国大中城市垃圾中无机物平均含量较大,有机可燃物含量较小。除局部地区热值可达6500kJ/kg外、大部分垃圾的热值不足4000kJ/Kg,而国外的垃圾焚烧设备主要适用于处理较高热值的垃圾(一般热值应大于6500kJ/kg),此外,我国垃圾没有分拣,成分远比国外的生活垃圾复杂。由于不同热值、、不同成分燃料的燃烧特性差异很大,因此,从技术上说,照搬国外的技术、设备是不能很好地解决我国的垃圾焚烧问题的。

二从经济上说,国外的12Mwe垃圾发电机组的初投资可达0.5亿美元,是其常规火力电站投资的二倍以上,而比国内同等规模的常规火力电站的初投资(约1亿人民币)大四倍多。运行费用高30~50%以上。因此,大规模引进国外机组建设垃圾焚烧厂是不可能的,在中国是没有经济可行性的。

六、科研开发条件

清华大学工业锅炉及民用煤清洁燃烧国家工程研究中心在流化床燃烧技术研究方面一直处于国内领先水平。先后研制出4~220t/h蒸发量多种类型的燃煤国产化循环流化床锅炉,现正在主持国家九五攻关项目“125Mwe循环流化床锅炉的研制”工作。

1993年,向台湾出售一台75t/h(12Mwe)以工业固体废弃物为燃料的焚烧炉整套技术图纸。在垃圾焚烧发电技术研究方面,清华大学己作了大量工作,利用自筹资金建设了热态实验台和冷态实验台,开展一些基础研究和技术开发工作,并取得了阶段性成果,已申请两项国家专利,其一是“燃用多成分低热值的流化床锅炉及其运行方法”,是主要针对大中城市研制的大型流化床焚烧炉,单炉处理量150一500t/d,其二是“燃用固体废弃物的快装流化床焚烧炉”,是针对小区、车站、机场、码头的设计的快装型流化床焚烧炉,单炉处理量50一150t/d。前面所述的进料技术、流化床焚烧技术、排渣技术和污染物脱除技术包含在这两个专利之中。此外,还有多项技术,有害物经济脱除技术等正在研究中,拟研究成功后申请相应的国家专利。

七、商业化垃圾电站投资及效益分析

根据清华大学目前研究和热态实验的基本数据,参照国内常规小型热电站投资、收费标准,以每天处理900吨垃圾的焚烧发电厂为例,说明完全国产化的垃圾电站的投资运行费用概算。

1.建设规模与内容

垃圾处理量900t/d,占地面积2500m2,建筑面积18000m2,全厂包括垃圾收集上料系统、垃圾焚饶锅炉、汽轮发电机系统、三废处理系统及辅助工程系统等。拟采用三机四炉,即三套汽轮发电机,四台垃圾焚烧锅炉(三开一备)。

2.主要设计参数

(1)单炉垃圾处理量300t/d

(2)焚烧锅炉台数4台

(3)年运行时间>7000小时

(4)垃圾低位发热量5000kJ/kg(4180~6500kJ/kg)

(5)垃圾水分20~45%

(6)垃圾焚烧温度800~950’C

(7)过量空气系数1.5~1.7

(8)汽轮发电机出力3000kw/台

(9)轮发电机台数3台

(10)有害物排放浓度烟尘<30mg/m3,HCI<50mg/m3,N0x<500mg/m3,SOx<200mg/m3,CO<60mg/m33.

3.效益分析

三台汽轮发电机总发电功率为9000kw,自用电为2000kw,外供7000kw,全年运行7000小时,共外供7000x7000=4.9X107kw.h,每度电售价按0.3元考虑,则年售电收入1470万元,如果锅炉产生蒸汽不仅发电,而且进行供热,效益会更好。回收的废金属可外售,焚烧后的灰渣可作建筑原料,也可有少量收入。此外,工程建成后,每年减少垃圾填埋量约26万吨,每吨填埋费按25元计,每年可节省填埋费650万元,同时可减少用于填埋的占地约30亩,又可节省一笔土地征用费,并节约了土地资源。

桑榆选自

中国节能产业网 2011-1-11

第6篇:生活垃圾处理最新技术及设备

“基于农村垃圾无害化处理的小型热解气

化技术及装置” 简介及实施运行现状

四川明日得环保科技有限公司,自主研发的“基于农村垃圾无害化处理的小型热解气化技术及装置”,在2012年11月5日,由四川省科技厅委托四川省环保厅及发改委共同组织专家对我们公司的这一项目进行专家论证鉴定。专家一致通过,并为我公司颁发了“基于农村垃圾无害化处理的小型热解气化技术及装置”的“科学技术成果鉴定证书”。

专家一致认为,该小型热解气化装置结构设计紧凑、技术先进、占地省、适应性强,该技术及主体装置成果水平处于国内领先。符合农村垃圾无害化、减量化的发展方向。该技术及设备彻底避免了二噁英的产生,运行无能耗、节约大量土地资源、极大降低了处理费用。目前,该项目已在四川达州达县麻柳镇、金垭镇、永进乡等地投入使用,并通过了正式验收、移交。公司在南充、西安成立了分公司及办事处,目前本公司对于该小型热解气化装置的设计重点向城市化、景观化、自动化方向发展。

该技术及设备特点:

⑴ 占地省:易于选址,占地面积小,基础配套设施投资成本低,达到了一次性投入,永久性使用,节约了大量的土地资源。规模:10t/d ,设备占地:6㎡,处理场占地:600㎡。

从图片中可以看出,该项技术的设备紧凑,占地面积省。

⑵ 运行成本低,节能减排效果明显。

① 装置投资小:垃圾处理规模10t/d设备购置费160万元,总投资200万元左右,全年运行365天,不外加除尘设备,也满足烟尘排放的有关法规《生活垃圾焚烧污染控制标准》( GB18485-2001)。

② 运行成本低:除首次点火与支付人工工资外,无需支付其他费用。 ③ 在正常运行过程中,不耗电、不耗油及其他辅助能源。 ④ 各项排放指标优于国家排放标准及欧盟标准。

⑶通过中国检验检疫科学研究院综合检测中心及四川省环境监测中心站在线监测: 设备在运行过程中,不外加除尘设备的条件下,各项环境排放指标能达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》( GB18485-2001) ⑷ 减量减容化显著 ①垃圾减量显著:

500公斤的生活垃圾,经过该设备连续一个小时的处理之后,灰渣重量减为12公斤,重量减量大约为原来的1/50。 ②垃圾减容显著:

本技术和设备可将有机废物的体积缩至原来体积的1/300~1/3000。飞灰灰渣排放符合标准,对环境影响小。 ⑸结构紧凑,操作简单 设备采用整体一体化设计,实现设备紧凑,小型化,便于安装和操作。熟悉进料,排渣等简单操作便可以管理设备正常运行。

该项技术及设备现已在达县的永进乡、麻柳镇及金垭镇成功安装及运行。

四川省环保厅科标处副处长胡海生带队汶川县环保局黄耘等人参观考察金垭镇“垃圾处理站”

广西省各领导到麻柳镇参观

广西环科院副院长郭建强带队在金垭、麻柳参观(图二)

广西环科院副院长郭建强带队在金垭、麻柳参观(图二)

2013.4.11环保世纪行到麻柳镇参观(图一)

2013.4.11环保世纪行到麻柳镇参观(图二)

2013.4.26公司董事长为达州市政协副主席梅榕介绍工程情况

2013年7月8日,简阳市五指乡农村垃圾无害化处理项目正式启动

简阳项目鸟瞰图

科技成果证书

项目运行现状

⑴永进乡项目

经江苏优联检测技术服务公司的在线采样,中国检验检疫科学研究院综合检测中心检验检测,公司自主研制“基于农村垃圾无害化处理的小型热解气化装置”应用于达州达县永进乡的装置验收检测报告显示,排放口尾气二噁英浓度完全符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。检测结果为0.0424ngTEQ/m

3、0.0346ngTEQ/m

3、7.48×10-3ngTEQ/m3,不仅低于国家排放标准1ngTEQ/m3,而且还远低于欧盟排放标准0.1ngTEQ/m3,它代表着我公司在垃圾处理技术上已达到了国际先进水平。

该装置烟气排放口的九项监测指标(烟尘、烟气黑度、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、汞、镉、铅)结果完全符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。

该装置炉渣的检测报告中,热灼减率为1.22%,符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)第7.1条的要求,其他检测项目(汞、铜、锌、铅、镉、铍、钡、镍、砷、总铬、六价铬、硒、含水率)均符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)。 经江苏优联检测技术服务公司的在线采样,中国检验检疫科学研究院综合检测中心检验检测,公司自主研制“基于农村垃圾无害化处理的小型热解气化装置”应用于达州达县金垭镇的装置验收检测报告显示,排放口尾气二噁英浓度完全符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。检测结果为0.0545ngTEQ/m

3、0.0143ngTEQ/m

3、0.0106ngTEQ/m3,不仅低于国家排放标准1ngTEQ/m3,而且还远低于欧盟排放标准0.1ngTEQ/m3,它代表着我公司在垃圾处理技术上已达到了国际先进水平。

该装置烟气排放口的九项监测指标(烟尘、烟气黑度、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、汞、镉、铅)结果完全符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。

该装置炉渣的检测报告中,热灼减率为0.222%,符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)第7.1条的要求,其他检测项目(汞、铜、锌、铅、镉、铍、钡、镍、砷、总铬、六价铬、硒、含水率)均符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)。

⑶麻柳镇项目

经江苏优联检测技术服务公司的在线采样,中国检验检疫科学研究院综合检测中心检验检测,公司自主研制“基于农村垃圾无害化处理的小型热解气化装置”应用于达州达县麻柳镇的装置验收检测报告显示,排放口尾气二噁英浓度完全符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。检测结果8.81×10-4ngTEQ/m

3、1.48×10-3ngTEQ/m

3、1.79×10-3ngTEQ/m3,不仅低于国家排放标准1ngTEQ/m3,而且还远低于欧盟排放标准0.1ngTEQ/m3,它代表着我公司在垃圾处理技术上已达到了国际先进水平。

该装置烟气排放口的九项监测指标(烟尘、烟气黑度、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、汞、镉、铅)结果完全符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。

该装置炉渣的检测报告中,热灼减率为0.646%,符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)第7.1条的要求,其他检测项目(汞、铜、锌、铅、镉、铍、钡、镍、砷、总铬、六价铬、硒、含水率)均符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)。

第7篇:城市生活垃圾处理及污染防治技术政策

《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建城[2000]120号)

《生活垃圾转运站技术规范》(CJJ47-2006)

《城市环境卫生设施规划规范》(GB503-2005)

《城市环境卫生设施设置标准》(CJJ27-2005)

《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》(建标[2005]157号) 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)

《工业企业总平面设计规范》(GB50187-2012)

《污水综合排放标准》(GB8978-1996)

《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)

《工业企业场界噪声标准》(GB12348-2008)

《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)

《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)

《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)

《低压配电设计规范》(GB50054-2011)

《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)

《工业企业照明设计标准》(GB50034-2013)

《室外排水设计规范》(GB50014-2006)

《生活垃圾转运站运行维护技术规程》(CJJ109—2006)

《城市环境卫生专用设备》(CJ/T18—1999)

《环境空气质量标准》(GB3095—2012)

第8篇:微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用

msw生物处理技术主要包括好氧和厌氧生物处理。好氧生物处理如:好氧堆肥、生物反应器填埋等,其工艺中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌等微生物种群。厌氧生物处理,如:厌氧消化、厌氧填埋等,其工艺中的微生物又称“瘤胃微生物”,主要有水解细菌、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等。

在msw好氧生物降解过程中,细菌凭借强大的比表面积,可以快速将可溶性底物吸收到细胞中,进行胞内代谢。总的来说,其数量要比放线菌和真菌多得多。当然,在不同的环境中分离的细菌在分类学上具有多样性,主要有假单胞菌属(pseudomonas)、克雷伯氏菌属(klebsiella)以及芽孢杆菌属(bacillus)的细菌。在堆肥过程中,细菌总数的变化趋势是高-低-高。堆肥初期,有机废物中携带有的大量细菌分解有机物质释放能量,使堆体温度上升,此时,常温细菌受到抑制,嗜温细菌活跃;当堆温升至高温阶段,只有少量的嗜热细菌可以活动;高温期过后,随着有机成分的减少,堆体温度降低,嗜温及常温细菌又开始活跃,使细菌总数上升。整个好氧降解过程中,嗜温细菌是堆肥系统中最主要的微生物。

现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

(2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

第9篇:城市生活垃圾资源化处理技术可行性分析报告

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。据报道我国目前城市年产垃圾量约1亿3千万吨,并以7%~9%年递增速度增加。中国70%的城市陷入垃圾围城的困境,如北京市日产垃圾在12000吨,市周围直径50米以上的垃圾山达5000多个。上海市日产垃圾14000吨,周边被3000多个垃圾厂包围。

如此大量的城市生活垃圾得不到有效的处理,将对城市生态环境及周边的水体、大气、土壤等造成严重的污染,而且造成垃圾中大量有用资源浪费。人们已逐步认识到垃圾是放错了地方的可利用“财富”,因此城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理已愈来愈受到政府与公众的重视。

一、城市垃圾处理技术发展现状

面对全球各国城市生活垃圾的迅猛增长,各国均努力探索其处理新工艺、新方式,发达国家如日本、美国、德国等已较早提出并实施在垃圾分类回收的基础上进行综合处理,实现垃圾的"减量化、无害化、资源化",并建立起相对完善的分类回收处理系统。我国城市垃圾处理由于起步较晚,基础设施较差及受种种客观因素的影响,目前主要以卫生填埋为主。

纵观全球和我国的城市生活垃圾处理技术现状,目前主要有填埋、焚烧、堆肥处理等技术和方法。

目前我国尚未有效实行垃圾分类收集,比较现有的几种垃圾处理方法有如下弊端:

城市垃圾填埋处理:我国20世纪90年代中后期起,相继建成一批以高密度聚乙烯(HDPE)防渗膜为核心的层状结构作为防渗层的卫生填埋场,但无论是国外还是国内,无论其处理技术多么完善,至今仍存在以下问题:填埋法占用大量城市周边的宝贵土地,垃圾中可回收利用的资源被完全浪费,严重污染土壤和地下水源。垃圾填埋厂释 放的沼气等恶臭气体污染空气,滋生大量病毒和细菌。垃圾中的塑料、橡胶、电池里的重金属等有害物质需要80~150年才可能被降解稀释,对未来的环境遗患难以估量。

城市垃圾焚烧处理:我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步,但仍处于摸索与研究的阶段。从目前的情况看,大多数情况并不理想,焚烧法由固体污染变成焚烧过程中的气体污染,焚烧中要消耗煤、油等助燃能源,浪费大量的可回收资源。焚烧发电装置一次性投资量大,我国燃煤发电的热电转换率仅达34%,由焚烧垃圾产生的热电转换率更低,因此运行成本高,经济效益差,以至于我国投巨资修建的垃圾发电厂大多处于亏损运行状态。焚烧技术较为发达的瑞士,焚烧一吨垃圾的成本是112美元,这在中国是不可思义的事情。况且,中国还有垃圾中的土渣、建筑废渣、厨余有机物多,垃圾热值低等不利于焚烧发电的因素。

城市垃圾堆肥处理:随着生活水平的提高和生活方式的多样化,城市垃圾的成分日趋复杂,要得到理想的堆肥产品,除了需要传统的发酵过程外,必须设置复杂的分选、破碎过程,从而大大增加了堆肥处理费用。同时,由于城市垃圾中大量杂质和有毒有害化学成分的混入,使得堆肥产品作为肥料或土壤改良剂的价值大大降低,不妥当的处理还可能带来对土壤的污染和农作物的危害。堆肥法利用微生物菌群发酵的方式降解有机质,生产周期长(约1~3个月),占地面积大,在处理过程中排放恶臭、二氧化碳等有害气体,垃圾有机质中的碳、氮等营养成份挥发损失高达40%,肥料品质不稳定。由于分拣不彻底导致肥料中的有害杂质和重金属含量高,造成农田二次污染,因此欧盟国家早在2000年起就禁止垃圾肥料应用在农田中。

由此可见,急需针对我国混合垃圾的特点,寻找垃圾处理的新工艺、新途径、新方法,实现垃圾处理的减量化、无害化、资源化。

二、垃圾资源化处理技术介绍

该技术针对中国混合垃圾成分复杂的情况,经过十五年的研发取得的成就。该技术采用了最优化的垃圾分选工艺流程,其中的多功能垃圾破袋机、智能风控垃圾风选机含有多项专利技术,可使混合垃圾一次性分离率和塑料、金属、玻璃的首次回收率达到95%以上。实现了当日垃圾当日处理、封闭运行、自动分检、无二次污染、资源全部利用的资源化的处理目标。 城市生活垃圾资源化处理技术简介

(分拣可回收的、提取重金属、将剩余有机质制成有机肥)

项目特点

1.全封闭、全自动、全清洁、全资源、全实时,多功能混合垃圾分选系统。 2.处理过程全封闭运行,无废气、废液、废渣排放。可建在居民区中间。 3.最优化的垃圾分选工艺流程可使混合垃圾一次性分离率和塑料、金属、玻璃的首次回收率达到95%以上。

4.垃圾中的有机物质制成高效能有机氮能量肥料,废旧塑料再生制成颗粒,可燃烧物热解成可燃气体或重油,无机质废渣则制成多孔砖。 5.当日垃圾当日处理,全程只需2-3小时。

6.垃圾处理完成后生成的终端产品肥料和塑料颗粒供不应求。 7.占地面积是填埋法的十分之

一、焚烧法的六分之一。 8.生产过程全程自动化控制。

9.所有垃圾全部循环利用,处理彻底,无剩余。

10.适用范围:处理历史囤积的垃圾,当日垃圾,按照需求日处理200-5000吨

已实施项目 陕西省西安市阎良区城市生活垃圾资源化处理厂 欢迎您随时参观考察!

联系人:陈美达 13521464323 E- mail:cmd66688@hotmail.com

北京洲际环发再生资源开发有限公司 项目部

城市生活垃圾资源化处理技术可行性分析报告

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。据报道我国目前城市年产垃圾量约1亿3千万吨,并以7%~9%年递增速度增加。中国70%的城市陷入垃圾围城的困境,如北京市日产垃圾在12000吨,市周围直径50米以上的垃圾山达5000多个。上海市日产垃圾14000吨,周边被3000多个垃圾厂包围。

如此大量的城市生活垃圾得不到有效的处理,将对城市生态环境及周边的水体、大气、土壤等造成严重的污染,而且造成垃圾中大量有用资源浪费。人们已逐步认识到垃圾是放错了地方的可利用“财富”,因此城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理已愈来愈受到政府与公众的重视。

一、城市垃圾处理技术发展现状

面对全球各国城市生活垃圾的迅猛增长,各国均努力探索其处理新工艺、新方式,发达国家如日本、美国、德国等已较早提出并实施在垃圾分类回收的基础上进行综合处理,实现垃圾的"减量化、无害化、资源化",并建立起相对完善的分类回收处理系统。我国城市垃圾处理由于起步较晚,基础设施较差及受种种客观因素的影响,目前主要以卫生填埋为主。

纵观全球和我国的城市生活垃圾处理技术现状,目前主要有填埋、焚烧、堆肥处理等技术和方法。

目前我国尚未有效实行垃圾分类收集,比较现有的几种垃圾处理方法有如下弊端:

城市垃圾填埋处理:我国20世纪90年代中后期起,相继建成一批以高密度聚乙烯(HDPE)防渗膜为核心的层状结构作为防渗层的卫生填埋场,但无论是国外还是国内,无论其处理技术多么完善,至今仍存在以下问题:填埋法占用大量城市周边的宝贵土地,垃圾中可回收利用的资源被完全浪费,严重污染土壤和地下水源。垃圾填埋厂释放的沼气等恶臭气体污染空气,滋生大量病毒和细菌。垃圾中的塑料、橡胶、电池里的重金属等有害物质需要80~150年才可能被降解稀释,对未来的环境遗患难以估量。

城市垃圾焚烧处理:我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步,但仍处于摸索与研究的阶段。从目前的情况看,大多数情况并不理想,焚烧法由固体污染变成焚烧过程中的气体污染,焚烧中要消耗煤、油等助燃能源,浪费大量的可回收资源。焚烧发电装置一次性投资量大,我国燃煤发电的热电转换率仅达34%,由焚烧垃圾产生的热电转换率更低,因此运行成本高,经济效益差,以至于我国投巨资修建的垃圾发电厂大多处于亏损运行状态。焚烧技术较为发达的瑞士,焚烧一吨垃圾的成本是112美元,这在中国是不可思义的事情。况且,中国还有垃圾中的土渣、建筑废渣、厨余有机物多,垃圾热值低等不利于焚烧发电的因素。

城市垃圾堆肥处理:随着生活水平的提高和生活方式的多样化,城市垃圾的成分日趋复杂,要得到理想的堆肥产品,除了需要传统的发酵过程外,必须设置复杂的分选、破碎过程,从而大大增加了堆肥处理费用。同时,由于城市垃圾中大量杂质和有毒有害化学成分的混入,使得堆肥产品作为肥料或土壤改良剂的价值大大降低,不妥当的处理还可能带来对土壤的污染和农作物的危害。堆肥法利用微生物菌群发酵的方式降解有机质,生产周期长(约1~3个月),占地面积大,在处理过程中排放恶臭、二氧化碳等有害气体,垃圾有机质中的碳、氮等营养成份挥发损失高达40%,肥料品质不稳定。由于分拣不彻底导致肥料中的有害杂质和重金属含量高,造成农田二次污染,因此欧盟国家早在2000年起就禁止垃圾肥料应用在农田中。

由此可见,急需针对我国混合垃圾的特点,寻找垃圾处理的新工艺、新途径、新方法,实现垃圾处理的减量化、无害化、资源化。

二、垃圾资源化处理技术介绍

该技术针对中国混合垃圾成分复杂的情况,经过十五年的研发取得的成就。该技术采用了最优化的垃圾分选工艺流程,其中的多功能垃圾破袋机、智能风控垃圾风选机含有多项专利技术,可使混合垃圾一次性分离率和塑料、金属、玻璃的首次回收率达到95%以上。实现了当日垃圾当日处理、封闭运行、自动分检、无二次污染、资源全部利用的资源化的处理目标。 垃圾资源化技术工艺流程: 第一次分选工艺流程

混合垃圾→振动筛选机→多功能破袋机→磁选机→智能风选机→金属、电池、玻璃、塑料、纸张、土渣建筑废弃物、有机质。

第二次分选流程

重金属脱离回收

有机N复合肥的优点:

(1)以城乡生活垃圾、秸秆、畜禽粪便为主要原料。每亩地的使用成本比化肥减少15—20%的投入。大幅度提高农作物产量10%—300%。

(2)快速改良土壤,在干旱、严寒、高原、强紫外线、贫瘠、盐碱、重污染、低光照等贫瘠土壤条件下效果显著。

(3)无毒、无公害、无污染、无残留,是生产有机农产品的可靠保障,处于世界领先水平。

(4)具有极强的保水、抗旱、抗病虫害、抗逆、抗倒伏功能。 (5)使农作物的成熟时间普遍提前15天左右。 丰光牌高效能有机N肥已在山东莱芜、天津武清、陕西渭南等实验基地经过多年的实验获得成功。 还原再生技术的特点:

全封闭、全自动、全清洁、全资源、全实时,多功能混合垃圾分选系统。 ◆快速:当天垃圾,当天处理,达到日产日清。

◆无害:全封闭作业,无有害气体、液体、废渣排放,消灭有害病菌,彻底杜绝二次污染。

◆无剩余:所有垃圾全部循环利用,处理彻底。

◆适应性强:生活垃圾、建筑垃圾、医疗垃圾、畜禽病尸、食品行业废弃物、农业废弃物。

◆占地面积小:是堆肥法的六分之一。 ◆运行费用低:是焚烧法的四分之一。 ◆清洁、高效的有机氮复合肥可替代当今化肥。

◆设备先进:针对中国的混合垃圾研制,功效显著,经久耐用。

◆经济效益好:所有的资源都回收利用,项目经济效益好、资金回收快。

三、社会效益与经济效益分析

(1) 城市生活垃圾和农业废弃物得以处理,减少污染和各种有害病菌和毒素排放,节省土地资源,加快实现生态城市建设目标。

(2) 若用15年的时间在每个县级以上城市建设一座有机氮肥厂,年产有机氮肥生态能有机肥可达4500万吨以上,这正是我国目前化肥的年总产量。即使替代化肥的1/3,也将节约巨量的石油、天然气等不可再生的能源。同时也减少了一大空气污染源。

(3) 大量地使用光能有机肥料,因使用化肥而板结和酸化的耕地将迅速得以改良和恢复,子孙后代也会有良田可

城市生活垃圾资源化处理技术简介

(分拣可回收的、提取重金属、将剩余有机质制成有机肥)

项目特点

1.全封闭、全自动、全清洁、全资源、全实时,多功能混合垃圾分选系统。 2.处理过程全封闭运行,无废气、废液、废渣排放。可建在居民区中间。 3.最优化的垃圾分选工艺流程可使混合垃圾一次性分离率和塑料、金属、玻璃的首次回收率达到95%以上。

4.垃圾中的有机物质制成高效能有机氮能量肥料,废旧塑料再生制成颗粒,可燃烧物热解成可燃气体或重油,无机质废渣则制成多孔砖。 5.当日垃圾当日处理,全程只需2-3小时。

6.垃圾处理完成后生成的终端产品肥料和塑料颗粒供不应求。 7.占地面积是填埋法的十分之

一、焚烧法的六分之一。 8.生产过程全程自动化控制。

9.所有垃圾全部循环利用,处理彻底,无剩余。

10.适用范围:处理历史囤积的垃圾,当日垃圾,按照需求日处理200-5000吨

已实施项目 陕西省西安市阎良区城市生活垃圾资源化处理厂 欢迎您随时参观考察!

联系人:陈美达 13521464323 E- mail:cmd66688@hotmail.com

北京洲际环发再生资源开发有限公司 项目部

城市生活垃圾资源化处理技术可行性分析报告

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。据报道我国目前城市年产垃圾量约1亿3千万吨,并以7%~9%年递增速度增加。中国70%的城市陷入垃圾围城的困境,如北京市日产垃圾在12000吨,市周围直径50米以上的垃圾山达5000多个。上海市日产垃圾14000吨,周边被3000多个垃圾厂包围。

如此大量的城市生活垃圾得不到有效的处理,将对城市生态环境及周边的水体、大气、土壤等造成严重的污染,而且造成垃圾中大量有用资源浪费。人们已逐步认识到垃圾是放错了地方的可利用“财富”,因此城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理已愈来愈受到政府与公众的重视。

一、城市垃圾处理技术发展现状

面对全球各国城市生活垃圾的迅猛增长,各国均努力探索其处理新工艺、新方式,发达国家如日本、美国、德国等已较早提出并实施在垃圾分类回收的基础上进行综合处理,实现垃圾的"减量化、无害化、资源化",并建立起相对完善的分类回收处理系统。我国城市垃圾处理由于起步较晚,基础设施较差及受种种客观因素的影响,目前主要以卫生填埋为主。

纵观全球和我国的城市生活垃圾处理技术现状,目前主要有填埋、焚烧、堆肥处理等技术和方法。

目前我国尚未有效实行垃圾分类收集,比较现有的几种垃圾处理方法有如下弊端:

城市垃圾填埋处理:我国20世纪90年代中后期起,相继建成一批以高密度聚乙烯(HDPE)防渗膜为核心的层状结构作为防渗层的卫生填埋场,但无论是国外还是国内,无论其处理技术多么完善,至今仍存在以下问题:填埋法占用大量城市周边的宝贵土地,垃圾中可回收利用的资源被完全浪费,严重污染土壤和地下水源。垃圾填埋厂释放的沼气等恶臭气体污染空气,滋生大量病毒和细菌。垃圾中的塑料、橡胶、电池里的重金属等有害物质需要80~150年才可能被降解稀释,对未来的环境遗患难以估量。

城市垃圾焚烧处理:我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步,但仍处于摸索与研究的阶段。从目前的情况看,大多数情况并不理想,焚烧法由固体污染变成焚烧过程中的气体污染,焚烧中要消耗煤、油等助燃能源,浪费大量的可回收资源。焚烧发电装置一次性投资量大,我国燃煤发电的热电转换率仅达34%,由焚烧垃圾产生的热电转换率更低,因此运行成本高,经济效益差,以至于我国投巨资修建的垃圾发电厂大多处于亏损运行状态。焚烧技术较为发达的瑞士,焚烧一吨垃圾的成本是112美元,这在中国是不可思义的事情。况且,中国还有垃圾中的土渣、建筑废渣、厨余有机物多,垃圾热值低等不利于焚烧发电的因素。

城市垃圾堆肥处理:随着生活水平的提高和生活方式的多样化,城市垃圾的成分日趋复杂,要得到理想的堆肥产品,除了需要传统的发酵过程外,必须设置复杂的分选、破碎过程,从而大大增加了堆肥处理费用。同时,由于城市垃圾中大量杂质和有毒有害化学成分的混入,使得堆肥产品作为肥料或土壤改良剂的价值大大降低,不妥当的处理还可能带来对土壤的污染和农作物的危害。堆肥法利用微生物菌群发酵的方式降解有机质,生产周期长(约1~3个月),占地面积大,在处理过程中排放恶臭、二氧化碳等有害气体,垃圾有机质中的碳、氮等营养成份挥发损失高达40%,肥料品质不稳定。由于分拣不彻底导致肥料中的有害杂质和重金属含量高,造成农田二次污染,因此欧盟国家早在2000年起就禁止垃圾肥料应用在农田中。

由此可见,急需针对我国混合垃圾的特点,寻找垃圾处理的新工艺、新途径、新方法,实现垃圾处理的减量化、无害化、资源化。

二、垃圾资源化处理技术介绍

该技术针对中国混合垃圾成分复杂的情况,经过十五年的研发取得的成就。该技术采用了最优化的垃圾分选工艺流程,其中的多功能垃圾破袋机、智能风控垃圾风选机含有多项专利技术,可使混合垃圾一次性分离率和塑料、金属、玻璃的首次回收率达到95%以上。实现了当日垃圾当日处理、封闭运行、自动分检、无二次污染、资源全部利用的资源化的处理目标。 垃圾资源化技术工艺流程: 第一次分选工艺流程

混合垃圾→振动筛选机→多功能破袋机→磁选机→智能风选机→金属、电池、玻璃、塑料、纸张、土渣建筑废弃物、有机质。

第二次分选流程

重金属脱离回收

有机N复合肥的优点:

(1)以城乡生活垃圾、秸秆、畜禽粪便为主要原料。每亩地的使用成本比化肥减少15—20%的投入。大幅度提高农作物产量10%—300%。

(2)快速改良土壤,在干旱、严寒、高原、强紫外线、贫瘠、盐碱、重污染、低光照等贫瘠土壤条件下效果显著。

(3)无毒、无公害、无污染、无残留,是生产有机农产品的可靠保障,处于世界领先水平。

(4)具有极强的保水、抗旱、抗病虫害、抗逆、抗倒伏功能。 (5)使农作物的成熟时间普遍提前15天左右。 丰光牌高效能有机N肥已在山东莱芜、天津武清、陕西渭南等实验基地经过多年的实验获得成功。 还原再生技术的特点:

全封闭、全自动、全清洁、全资源、全实时,多功能混合垃圾分选系统。 ◆快速:当天垃圾,当天处理,达到日产日清。

◆无害:全封闭作业,无有害气体、液体、废渣排放,消灭有害病菌,彻底杜绝二次污染。

◆无剩余:所有垃圾全部循环利用,处理彻底。

◆适应性强:生活垃圾、建筑垃圾、医疗垃圾、畜禽病尸、食品行业废弃物、农业废弃物。

◆占地面积小:是堆肥法的六分之一。 ◆运行费用低:是焚烧法的四分之一。 ◆清洁、高效的有机氮复合肥可替代当今化肥。

◆设备先进:针对中国的混合垃圾研制,功效显著,经久耐用。

◆经济效益好:所有的资源都回收利用,项目经济效益好、资金回收快。

三、社会效益与经济效益分析

(1) 城市生活垃圾和农业废弃物得以处理,减少污染和各种有害病菌和毒素排放,节省土地资源,加快实现生态城市建设目标。

(2) 若用15年的时间在每个县级以上城市建设一座有机氮肥厂,年产有机氮肥生态能有机肥可达4500万吨以上,这正是我国目前化肥的年总产量。即使替代化肥的1/3,也将节约巨量的石油、天然气等不可再生的能源。同时也减少了一大空气污染源。

(3) 大量地使用光能有机肥料,因使用化肥而板结和酸化的耕地将迅速得以改良和恢复,子孙后代也会有良田可守。

(4) 有机氮肥不仅能提供沙漠改良所需要的大量有机质,还有极强的吸水保水功能,更与其它营养型肥料不同的是,它能把太阳能量转化成改变沙漠结构的动力,因而具有全世界最好的治沙效果。如果实现了城市生活垃圾和各种农业废弃物的治沙转移,真是功在当代、利在千秋。 (5)有机氮肥不仅大幅度提高农产品产量,又能恢复天然农产品的品质和口感,从而保护了食品安全,改善了城乡居民的生活品质,加强了我国农产品的国际竞争能力,大大提高了农民收入,实现了城市支持农村、工业反脯农业的理想,成为解决三农问题的一把金钥匙。

(6) 肥技术和光能肥料技术在全国乃至全球都有着广阔的市场应用,与技术配套的设备制造业、产品销售和技术培训服务等可以发展成巨大的新生产业。对缓解我国的就业压力,增加绿色GDP都有重要意义。

(7)环保无国界,中国解决好了自己的环境和生态问题,有助于营造负责任的大形象,强化我国的软实力,并由此推进环保领域的全球合作 。

政策支持

1、建设部规定垃圾处理项目可以有25—30年的特许经营权,在此特许经营权期限内,企业可垄断经营。

2、政府以划拨方式提供项目用地。

3、政府每吨垃圾给予35元—150元的处理费用补偿。

4、利用垃圾中可再生资源生产的产品如肥料和再生塑料的销售减免税收。

5、水、电消耗按成本价计算。

6、在建设期政府提供国债资金和环保专项资金支持。

7、鼓励银行资金参与支持。

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