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城市生活垃圾主要来自城市居民平常生活与花费,包含商业及娱乐花费活动,城市园
林绿化及落叶、市政建设与维修等方面产生的一般性垃圾,还包含人畜粪便、厨房荒弃物、
污水办理的污泥、垃圾采集办理的残渣与粉尘等固体物质。
城市生活垃圾办理技术现状与进展
对于城市生活垃圾,常有的办理有五种,包含填埋、堆肥、燃烧、热解和固化等。
我国国土面积辽阔,填埋是一种常有的垃圾办理方式,也是其余办理方式没法办理的固
态残留物的最后办理方式。日本荒弃物最后办理场指南中指出“填埋办理是用不影响生活环
境的保护方法,将荒弃物合适地处存。同时利用自然界的代谢功能将其稳固化、无害化。”
卫生填埋场应拥有贮留垃圾、间隔垃圾与外界水力联系、必定程度办理水、气和垃圾的能力。
填埋技术分类
依据所选场址地貌不一样,有不一样的填埋形式,常有的有倾斜面积聚法、填坑法、掘埋法
和平川积聚法。
依据氧气需要情况,一般可以分为厌氧型填埋、半好氧型填埋平和氧型填埋。好氧填埋
和半好氧填埋除了生物降解过程在地下进行外,其余方面近似堆肥办理。好氧填埋能实现垃
圾快速稳固,减少渗滤液和填埋气产量,但同时增加了办理系统的早期投资及运转花费,在
实质填埋办理中,主要采纳厌氧型填埋。
在厌氧填埋法中,露天填埋因没法控制办理渗滤液和填埋气,已被好多国家明令严禁,
由此基础上发展起了卫生填埋,对于危险荒弃物的填埋还应做到安全填埋。
填埋技术要点
卫生填埋场合理选址是填埋的基础。在进行厂址选择时应综合考虑工程、环境、法律、
经济等要素。工程上应保证填埋场有足够大的填埋容量,填埋物的运输距离应尽可能短。在
环境上要充分考虑水文地质条件以控制填埋场渗滤液对水源的污染,要注意避开洪泛区、避
开专用水源蓄水层及地下水增补区、避开风景区及宝贵动物保护区、避开与考古学历史学和
古生物学有关系的地区等,并选在城市常年主导风向的下风区。经济方面考虑,应综合考虑
占地费和运输成本,考虑场所平坦、筑坝、铺置衬底等设施的花费。
填埋过程物质变化:
第一阶段为好氧分解阶段,该阶段不产生填埋气但产酸(酸性环境为后续厌氧分解创立条件),第二阶段为厌氧分解,pH和填埋气产量都开始上升,第三阶段为稳固产气阶段,
填埋气产量和产气中甲烷浓度高升到最大值,第四阶段为长时间的厌氧分解半衰期或稳固阶段,可降解有机物减少,填埋气产量逐渐降落。
堆肥是将含有机物的废物在有控制的条件下进行的生物稳固化过程。
堆肥工艺分类
依据堆肥的温度,可将堆肥分为中温堆肥和高温堆肥(高温堆肥要求温度为
55℃
~60℃),依据地点和机械化程度分为露天堆肥、机械堆肥和卫生填筑堆肥,依据氧气的需
求可分为厌氧堆肥平和氧堆肥。
堆肥技术要点
堆肥技术的要点是堆肥的条件,包含供氧、含水量、碳氮比和pH值等。在堆肥过程中,
氧气供应是经过堆肥无聊的缝隙渗透,供氧水平取决于物料间孔隙率,在机械堆肥中因为机
械能对堆肥物料进行连续翻转,使其与空气充分接触,因此发酵周期短(仅1~7天)。正常
进行的堆肥含水量下限为40~50%,低于该值微生物的活性明显降落从而影响微生物对物
料的分解。碳氮比明显影响微生物的生长速度,当其为10~25时,有机物的降解速度最大。
堆肥过程
工业化堆肥生产一般有原料预办理、发酵和后办理三步。
好氧堆肥常分为三个阶段,第一阶段是堆肥早期的中温阶段,以嗜温性微生物为主,堆
体温度从环境温度升至45℃左右,第二阶段为高温阶段,嗜热微生物上升为主导微生物,
堆肥温度升至更高;第三阶段为降温阶段,也是堆肥腐熟阶段,嗜温性微生物又据有优势,
节余难分解有机物进一步分解,温度开始降落。
燃烧是一种高温热办理方法,以必定节余空肚量与被办理的有机废物在燃烧炉内进行氧化
燃烧,使之变为惰性节余物的办理方法,是最完全的办理技术。燃烧反应系统主要包含废物
燃料、氧化剂、稀释剂和辅助燃料。
燃烧技术分类
依据燃烧技术的不一样可以分为层状燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃烧技术(也称回
转窑式燃烧技术)等。炉排是层状燃烧的主要设施,垃圾第一经过预热区,在先期炉内燃烧
的辐射热和烟气余热烘烤干燥后随炉排进入燃烧区,燃尽的残渣被炉排送至除渣口。流化床
燃烧技术先从炉底装填垃圾并送气,在超出必定流速后,砂粒达到流动浮游状态形成流动层,合适燃烧湿度大、热值相对低的垃圾。旋转炉燃烧技术中垃圾进入时炉内热烟气对垃圾干燥办理,当预办理达到要求温度时燃烧并在滚筒内转动、残渣落到筒底部出口排出。
燃烧技术要点
影响燃烧过程的要素主要包含温度、逗留时间、搅动程度和空肚量。为了燃烧完整,同
时尽量降低二噁英等有害物质生成,要求燃烧炉出口温度为850℃~950℃,垃圾在燃烧炉
中的逗留时间控制在2s以上。搅动程度影响着垃圾与空气的接触面积,以及在焚化炉中燃
烧的时长,从而影响燃烧的充分性。空肚量直接影响燃烧的充分性,完整燃烧时所需的最小
空肚量称为理论空肚量,其值可依据垃圾中物质构成及相应燃烧反应式估量,实质燃烧过程
中所需空肚量会高于理论空肚量,实质操作中应保证空肚量高于理论空肚量。
燃烧过程
燃烧办理的大部分垃圾为含水固态物,在燃烧中的分解过程大体为:固体表面水分蒸发
→固态物内部水分蒸发→固态物可燃部分燃烧着火→固定碳的表面燃烧,着火前的过程为干
燥过程,以后为燃烧过程。
除三种主要办理方法外,热解和固化也是城市生活垃圾的办理方法。热解是将有机化合
物在缺氧的条件下利用热能使化合物化学键断裂,由大分子量的有机物转变为小分子量的燃料气、液状物(油脂等)及焦炭等。与燃烧的主要差别是氧气条件及生成产物。热解产物中
能回收可以输送、储存的能源(如油或燃料气),但其工艺要求也更高,设施花费和办理成
本都相对更高。城市垃圾的热解难度主要在以下几点,第一垃圾成分复杂,不一样物质热解温
度不一样,热解条件难以控制;第二在于垃圾成分常常变化,实质应用复杂度远高于实验室条
件;我国垃圾中厨余垃圾多,含水率很大,纸张等高热值可分解物比率相对较少,热分解能
量均衡困难,回收物热值低。
固化办理是把水泥、沥青、塑料、石膏、水玻璃等凝结剂同固体荒弃物加以混杂进行固
化,或是在城市垃圾中加入硅酸钠、黏土之类的增加剂一起烧结固化(玻璃化),使得此中
有害物质封闭在固化体内不易浸出,达到稳固无害化目的。其工艺简单,首批投资花费较低,能有效封闭垃圾中的有害物质,但减量成效差,且对于有毒垃圾的办理成本高。
城市生活垃圾办理技术展望
跟着生活垃圾的热值提升,垃圾分类系统的完美,燃烧系统完美,燃烧技术实现垃圾减量化、资源化技术的优势突显,与其余发电方式对比其成本便宜。废物质源化的垃圾燃烧发电厂将是一种垃圾办理的发展方向。
生活垃圾燃烧发电与一般发电厂对比,因为垃圾成分复杂,会有大批含***物质开释,大
部分以HCl形式,在高温下易腐化发电厂金属设施。为了防备HCl的腐化,一个方法是在
燃烧前对垃圾进行分类。我国此刻对垃圾以人工分选为主,在外国,利用计算机控制红外和
射线探测进行垃圾分选的技术正在发展完美。
燃烧过程中能产生多种有害物质,如含重金属的飞灰、有害燃烧气等。燃烧发展的重要
方向是使其产物无害化。采纳气体污染控制装置(APCDs,Airpollutioncontroldevices
forMSW)能移除多种污染物(如某些特别物质,重金属,酸性气体,有机物等),这些装
置包含静电除尘(ESP)、织物滤尘器(FF)、干式除尘器(DS)、湿式除尘器(WS)、气
流床吸附器、循环流化床、挪动床吸附器及选择性催化反应器等。瑞典哥德堡就因对燃烧气
办理的要求而重修了一个燃烧发电厂,装备了气体洁净系统.
经过湿式气体洁净办理,全部的重金属、***蒸汽、***化氢和其余有毒物质进入水中,水
办理系统再使他们无害化(主要经过积淀槽和砂过滤器进行反应及过滤)。锅炉平和体洁净
系统的发展(比方用织物滤尘器取代静电除尘)使得燃烧负面影响明显降低,而且降低了系
统运转成本。