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  • 城市生活垃圾处理技术说明
  • 帖子创建时间:2011-03-31  评论:0   浏览:1033
  •     随着社会的进步和观念的更新,城市经济的发展和居民生活水平的提高,城市生活垃圾日产量大幅度增加,垃圾成份中可燃物质的比重也越来越大。如何处理这些总量以亿吨计、源源不断产生、严重污染环境的生活垃圾己成为**城市管理的重要问题之一。
      生活垃圾处理的工艺技术有很多,世界范围内比较通用的方法有卫生填埋、焚烧和堆肥三种。
      卫生填埋工艺相对简单,有填坑、填沟、平地开挖下填、填海、填废坑等多种方式,应用非常广泛,是我国*初采用的生活垃圾*终处置技术。该项垃圾处理技术,不仅占地面积大,而所用土地封场后难以再利用;有些垃圾填埋后腐烂速度很慢甚至不会腐烂(例如橡胶、塑料等),以致整个垃圾填埋层几十年后仍在分解、腐烂,稳定性差;易产生大量污水,需较大的污水处理投资和运行费用,甚至封场后污水处理设施仍需继续运作几十年。尤其目前国内大都为简易填埋,渗沥水的渗漏严重污染地下水资源;更易造成景观和周边地域生态环境的破坏;生活垃圾所含资源的利用率低等。
      堆肥工艺是利用生活垃圾中的**质和微量元素,经发酵、杀菌等工艺将其制成垃圾肥。多用于处理**质垃圾,产生的肥料经净化、成型处理后可用于园林、绿化、农田等,较为成功。经济发达国家多采用垃圾分类收集,**质较为集中。国内垃圾堆肥研究虽有较长历史,但因垃圾混装收集,垃圾肥中各种杂质混集,使用后肥效不佳且易造成土壤沙化、重金属污染迁移,致使垃圾肥销售困难,垃圾堆肥呈逐年衰减趋势。
      一、垃圾焚烧技术
  • 焚烧技术的特点:
      城市生活垃圾处理的基本原则是无害化、减量化和资源化。垃圾焚烧技术与这些处理原则*为切合的是它*的减量化效果,通常垃圾焚烧技术可使处理的生活垃圾减重 80% 、减容 90% 以上。
      垃圾焚烧处理所达到的无害化效应,亦得到普遍认同(在 850~1100 ℃高温燃烧下能彻底消灭所有的细菌和病毒)。目前,因其烟气中可能含有少量难以控制的二噁英等高毒性**物而易遭到质疑,但较好的焚烧技术可以完全控制二噁英的产生,如控制燃烧温度及烟气在高温下停留的时间等等。
      垃圾焚烧处理的资源化效益主要来自其热能回收,以热能输出为体现,这一效益并不能完全代表生活垃圾全部的资源价值;如垃圾焚烧炉渣制砖,做铺路基材;垃圾焚烧发电;集中供热等。
      另外,从处理技术本身的可靠性来分析,因现代生活垃圾焚烧系统具有**集成、自动化程度高、管理质量**等特点,而卫生填埋与许多堆肥处理工艺,因其技术环节的集约化程度稍逊,常会因处理过程中管理不善等原因而造成不可预见的二次污染。
      基于垃圾焚烧技术的复杂性,使之成为一种较为昂贵的垃圾处理技术,其工程投资要明显**卫生填埋与堆肥,运行成本亦要**二者。这一因素是阻碍垃圾焚烧技术在大部分发展中国家推广应用的主要原因。通过近年来的技术改进,目前国产化焚烧炉设备大幅降低了各项成本,使垃圾焚烧处理工艺在国内大部分城市得以应用。
      城市生活垃圾焚烧技术,从处理过程固有的工艺特性和技术完善程度看,虽不能说是**的城市生活垃圾处理技术,但它具有的许多优势,使其在相当长的时期内作为城市生活垃圾的主要处理技术之一而存在,特别在发展中国家,垃圾焚烧处理技术将是今后的发展趋势,具有相当大的发展空间。
  • 焚烧技术应用现状:
      我国生活垃圾焚烧技术的研究起步于 20 世纪 80 年代中期, “ 八五 ” 期间被列为国家科技攻关项目,目前仅少数城市采用了生活垃圾焚烧技术。随着我国沿海地区和部分中心城市的经济发展和生活垃圾低位热值的提高,不少城市已将建设生活垃圾焚烧厂提上了日程,一些城市生活垃圾处理厂已建成投入使用。综合目前我国生活垃圾焚烧技术的应用情况,大致可以归纳以下两类:   (1)国产化焚烧技术设备。目前我国有关单位,在吸取经济发达国家成功经验的基础上,实现全国产化的生活垃圾焚烧技术和设备的生产。这些焚烧技术和设备大致有以下几种型式:①顺推式机械炉排焚烧设备;②逆推式机械炉排焚烧设备;③履带式机械炉排焚烧设备;④立窑式焚烧设备;⑤流化床焚烧设备。基本上包括了世界上常用的垃圾焚烧设备型式,其中机械炉排焚烧设备为目前发达国家生活垃圾焚烧炉的主流设备,并占据了大部分国内市场。履带式机械炉排焚烧设备已在北京、常州、宜兴等多个城市推广应用,其运行稳定,反应良好,且多采用综合处理方式,如半动态好氧堆肥、焚烧综合处理等。目前单台焚烧设备日处理生活垃圾焚烧能力已达到 100 吨,焚烧供热、供气达到4t/h 。
      (2)综合型焚烧技术设备。 这里所说的综合型焚烧技术设备,是指把焚烧技术设备与堆肥处理技术**结合的综合处理系统。已采用这种模式或拟采用这种模式的有深圳、上海、珠海等城市,但其中只有深圳*环卫综合处理厂已建成并维持连续生产,单台焚烧设备日处理生活垃圾焚烧能力达到 150 吨,配有余热锅炉及发电机组作为能量回收设备,但至今未实现焚烧炉排和燃烧控制系统的国产化,投资规模及运行成本较国产化焚烧技术设备高出很多。
      3. 焚烧技术发展展望:
      目前以机械炉排焚烧炉为代表的垃圾焚烧处理技术以其减量化*大、无害化效果显著、资源化、处理技术成熟而广为采用,并在应用中取得了良好的经济效益和社会效益。
      纵观近年来生活垃圾焚烧技术的发展过程,不难发现以下几个特点:
      (1)焚烧技术正向着自我完善的方向发展。 焚烧设备结构的不断改进、废气处理新技术的广泛应用,特别是许多**在垃圾焚烧厂的应用,促使垃圾焚烧厂向**方向发展。另外,先进的自控技术和新颖的外观设计,都使垃圾焚烧厂更加趋于完善。  (2)焚烧技术正向着多功能方向发展。 现代垃圾焚烧厂不仅具有焚烧垃圾的功能,还具有发电、供电、供热、供气、制冷以及区域性污水处理、附带娱乐设施等功能。
      (3)焚烧技术正向着资源化方向发展。 如垃圾焚烧余热发电、焚烧残渣制砖、使垃圾焚烧与能源回收**地的结合起来。利用焚烧垃圾产生的余热进行发电不仅可以解决垃圾焚烧厂内的用电需要,亦可外售盈利,促进了垃圾焚烧技术的迅速发展。另外,节能化也被国外垃圾焚烧厂所普遍重视,如提高焚烧炉燃烧效率及余热锅炉的热回收率,减小排烟等散热损失,均是提高节能化的有效措施。
      (4)焚烧技术向智能化方向发展。 垃圾焚烧厂运作实现自动化后,为了保证较佳的运行状态,目前仍需依赖人的判断。将来会开发出更先进的控制软件,可以进行图象解析、模糊控制等,使其与熟练操作员的判断非常接近,从而实现真正意义上的自动化控制。另外,人工智能的发展、高效传感器的开发、机器人的研制,将使垃圾焚烧厂设备及系统故障的自我诊断功能成为可能,从而得以实现低故障率和高运转率。
    二、垃圾堆肥技术
  • 堆肥技术的特点:
      随着国民经济的发展和生活水平的提高,我国城市生活垃圾产生量增加的同时,生活垃圾的组成也发生了巨大变化。其变化特点是:生活垃圾中生物性**物含量在沿海发达地区可达 50~60% ,同时垃圾中的塑料、玻璃、金属等可回收利用的物质也可达到 10~20% 。而我国对城市生活垃圾进行分类收集刚起步,要真正实现分类收集,还需一个较长的过程。我国目前在生活垃圾的处理技术上采用的焚烧技术或卫生填埋技术,对混合收集的城市生活垃圾进行全量焚烧或全量卫生填埋,显然是非常不合理、不经济的。由于混合收集的生活垃圾因**物含量高、含水率也高达 50~60% ,大为影响了垃圾的热值,因此目前我国所建垃圾焚烧厂的进厂生活垃圾其热值往往低于设计所需的热值,其结果不仅影响了垃圾的炉温达不到大于850℃停留 2 秒的标准要求,同时因二噁英的产生而污染环境。一些城市将混合收集的生活垃圾进行全量卫生填埋,其后果是产生大量高浓度的垃圾渗沥液,而严重污染水体、土壤和空气。而垃圾渗沥水的处理技术在我国目前尚无成功的实例。如果做到达标排放,其运营费用昂贵,而且经济上不能承受。因此当前我国城市生活垃圾不能再用单一技术进行全量处理,采用综合处理技术进行处理是发展的目标和方向。生活垃圾综合利用处理的概念是将生活垃圾中的可燃物——用于焚烧发电;可制肥物(生物性**物)——用于制**肥;可回收物(塑料、玻璃、金属等) —— 资源回收利用;剩余不可利用物——填埋处置。
      城市生活垃圾中的生物性**物(厨余、农贸市场垃圾、餐饮垃圾等)是一种理想的**资源,采用科学的制肥技术可获得优质的**肥料。**肥施用于农田,不仅可增加作物的产量和质量(口感等),更重要的可改良土壤,提高土壤肥力和保水能力,特别对因长期使用化肥导致土壤板结而严重影响土壤结构的危害,如施用**肥是解决化肥危害的有效方法。目前发达国家已少用甚至不用化肥,施用**肥种植绿色农产品。因此**肥的广泛应用亦是一场农牧业的绿色革命。
  • 堆肥技术应用现状:
      生活垃圾堆肥技术一般可分为好氧堆肥技术和厌氧堆肥技术,其中好氧堆肥技术又分为传统堆肥(包括静态堆肥、间隙动态堆肥又称半动态堆肥、动态堆肥三种堆肥技术)和高温好氧液体发酵堆肥(如强化自生高温好氧生物堆肥技术等),厌氧堆肥技术分为传统厌氧堆肥(沤肥)及中(高)温厌氧消化技术(如厌氧产沼技术等)。就目前国内外采用的堆肥技术来看,一般应用较多的是传统堆肥即静态、半动态和动态堆肥三种堆肥技术,其中因静态堆肥技术占地面积过大、发酵周期过长(一般一次发酵需 25~28 天左右),动态堆肥技术设备投资过大、控制技术要求过高而较少采用,所以一般常用的堆肥方法为半动态好氧堆肥技术,并以其投资规模适中,占地面积较少,生产周期较短而占据了较大份额的堆肥市场。
      半动态好氧堆肥处理技术是“八五”国家科技攻关课题( 85-909-07 )城市生活垃圾堆肥技术研究的专题。该技术是在静态好氧发酵基础上发展的介于静态堆肥和动态堆肥之间的一种新技术。用这种新技术来处理城市生活垃圾有发酵周期短、处理工艺流程简单、发酵仓数少、占地面积少等优点,它的研究和实施成功为我国城市生活垃圾的堆肥处理展现了很好的应用前景。这种处理技术的特点是一次发酵仓底部每天均匀出料一层,发酵仓*部每天均匀进料一层,仓内发酵垃圾沉降翻滚一次,新鲜垃圾入仓发酵升温快,使第三天的垃圾始终处于温度*高的中间层。发酵仓内一直保持一定的温度、湿度、空隙促使菌种大量繁殖,使每天新加的垃圾得到迅速发酵分解,底层已熟化的垃圾及时输出,这样大大地缩短了发酵周期,相比静态堆肥工艺提高了一倍效率,并已得到建设部鉴定和科技进步一等奖。
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