城市生活垃圾處理處置_1874

1、城市生活垃圾處理處置城市生活垃圾主要來自城市居民日常生活與消費(fèi)，包括商業(yè)及娛樂消費(fèi)活動(dòng)，城市園林綠化及落葉、市政建設(shè)與維修等方面產(chǎn)生的一般性垃圾，還包括人畜糞便、廚房廢棄物、污水處理的污泥、垃圾收集處理的殘?jiān)c粉塵等固體物質(zhì)。1. 城市生活垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展對(duì)于城市生活垃圾，常見的處理有五種，包括填埋、堆肥、焚燒、熱解和固化等。1.1填埋技術(shù)我國(guó)國(guó)土面積遼闊，填埋是一種常見的垃圾處理方式，也是其它處理方式無法處理的固態(tài)殘留物的最終處置方式。日本廢棄物最終處理場(chǎng)指南中指出“填埋處理是用不影響生活環(huán)境的保護(hù)方法，將廢棄物適當(dāng)?shù)靥幋?。同時(shí)利用自然界的代謝功能將其穩(wěn)定化、無害化。”衛(wèi)生填埋場(chǎng)應(yīng)具有

2、貯留垃圾、隔斷垃圾與外界水力聯(lián)系、一定程度處理水、 氣和垃圾的能力。填埋技術(shù)分類根據(jù)所選場(chǎng)址地貌不同，有不同的填埋形式，常見的有傾斜面堆積法、填坑法、掘埋法和平地堆積法。根據(jù)氧氣需要狀況，一般可以分為厭氧型填埋、半好氧型填埋和好氧型填埋。好氧填埋和半好氧填埋除了生物降解過程在地下進(jìn)行外，其他方面類似堆肥處理。好氧填埋能實(shí)現(xiàn)垃圾快速穩(wěn)定， 減少滲濾液和填埋氣產(chǎn)量，但同時(shí)增加了處理系統(tǒng)的初期投資及運(yùn)行費(fèi)用，在實(shí)際填埋處理中，主要采用厭氧型填埋。在厭氧填埋法中，露天填埋因無法控制處理滲濾液和填埋氣，已被許多國(guó)家明令禁止，由此基礎(chǔ)上發(fā)展起了衛(wèi)生填埋，對(duì)于危險(xiǎn)廢棄物的填埋還應(yīng)做到安全填埋。填埋技術(shù)關(guān)鍵衛(wèi)

3、生填埋場(chǎng)合理選址是填埋的基礎(chǔ)。在進(jìn)行廠址選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮工程、環(huán)境、法律、經(jīng)濟(jì)等因素。 工程上應(yīng)保證填埋場(chǎng)有足夠大的填埋容量，填埋物的運(yùn)輸距離應(yīng)盡可能短。在環(huán)境上要充分考慮水文地質(zhì)條件以控制填埋場(chǎng)滲濾液對(duì)水源的污染，要注意避開洪泛區(qū)、避開專用水源蓄水層及地下水補(bǔ)充區(qū)、避開風(fēng)景區(qū)及珍貴動(dòng)物保護(hù)區(qū)、避開與考古學(xué)歷史學(xué)和古生物學(xué)有關(guān)聯(lián)的地區(qū)等，并選在城市常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)區(qū)。經(jīng)濟(jì)方面考慮， 應(yīng)綜合考慮占地費(fèi)和運(yùn)輸成本，考慮場(chǎng)地平整、筑壩、鋪置襯底等設(shè)施的費(fèi)用。填埋過程物質(zhì)變化：第一階段為好氧分解階段， 該階段不產(chǎn)生填埋氣但產(chǎn)酸 （酸性環(huán)境為后續(xù)厭氧分解創(chuàng)造條件），第二階段為厭氧分解， pH 和填埋氣

4、產(chǎn)量都開始上升，第三階段為穩(wěn)定產(chǎn)氣階段，填埋氣產(chǎn)量和產(chǎn)氣中甲烷濃度升高到最大值， 第四階段為長(zhǎng)時(shí)間的厭氧分解半衰期或穩(wěn)定階段，可降解有機(jī)物減少，填埋氣產(chǎn)量逐漸下降。1.2堆肥技術(shù)堆肥是將含有機(jī)物的廢物在有控制的條件下進(jìn)行的生物穩(wěn)定化過程。堆肥工藝分類根據(jù)堆肥的溫度，可將堆肥分為中溫堆肥和高溫堆肥（高溫堆肥要求溫度為55 60 ），根據(jù)地點(diǎn)和機(jī)械化程度分為露天堆肥、機(jī)械堆肥和衛(wèi)生填筑堆肥，根據(jù)氧氣的需求可分為厭氧堆肥和好氧堆肥。堆肥技術(shù)關(guān)鍵堆肥技術(shù)的關(guān)鍵是堆肥的條件，包括供氧、 含水量、碳氮比和pH 值等。在堆肥過程中，氧氣供應(yīng)是通過堆肥無聊的縫隙滲入，供氧水平取決于物料間孔隙率，在機(jī)械堆肥中由

5、于機(jī)械能對(duì)堆肥物料進(jìn)行連續(xù)翻轉(zhuǎn)，使其與空氣充分接觸，因而發(fā)酵周期短（僅17 天）。正常進(jìn)行的堆肥含水量下限為4050%，低于該值微生物的活性明顯下降從而影響微生物對(duì)物料的分解。 碳氮比顯著影響微生物的生長(zhǎng)速度，當(dāng)其為 1025時(shí)，有機(jī)物的降解速度最大。堆肥過程工業(yè)化堆肥生產(chǎn)一般有原料預(yù)處理、發(fā)酵和后處理三步。好氧堆肥常分為三個(gè)階段，第一階段是堆肥初期的中溫階段，以嗜溫性微生物為主，堆體溫度從環(huán)境溫度升至45 左右，第二階段為高溫階段，嗜熱微生物上升為主導(dǎo)微生物，堆肥溫度升至更高；第三階段為降溫階段，也是堆肥腐熟階段，嗜溫性微生物又占據(jù)優(yōu)勢(shì)，殘余難分解有機(jī)物進(jìn)一步分解，溫度開始下降。1.3焚燒技

6、術(shù)焚燒是一種高溫?zé)崽幚矸椒?，以一定過剩空氣量與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒， 使之變成惰性殘余物的處理方法，是最徹底的處理技術(shù)。焚燒反應(yīng)系統(tǒng)主要包括廢物燃料、氧化劑、稀釋劑和輔助燃料。焚燒技術(shù)分類根據(jù)燃燒技術(shù)的不同可以分為層狀燃燒技術(shù)、流化床燃燒技術(shù)和旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)（也稱回轉(zhuǎn)窯式燃燒技術(shù)）等。爐排是層狀燃燒的主要設(shè)施，垃圾首先經(jīng)過預(yù)熱區(qū)，在前期爐內(nèi)燃燒的輻射熱和煙氣余熱烘烤干燥后隨爐排進(jìn)入燃燒區(qū)，燃盡的殘?jiān)粻t排送至除渣口。流化床燃燒技術(shù)先從爐底裝填垃圾并送氣， 在超過一定流速后， 砂粒達(dá)到流動(dòng)浮游狀態(tài)形成流動(dòng)層，適合焚燒濕度大、 熱值相對(duì)低的垃圾。 旋轉(zhuǎn)爐燃燒技術(shù)中垃圾進(jìn)入時(shí)爐內(nèi)熱煙

7、氣對(duì)垃圾干燥處理，當(dāng)預(yù)處理達(dá)到要求溫度時(shí)燃燒并在滾筒內(nèi)滾動(dòng)、殘?jiān)涞酵驳撞砍隹谂懦?。焚燒技術(shù)關(guān)鍵影響焚燒過程的因素主要包括溫度、停留時(shí)間、攪動(dòng)程度和空氣量。為了焚燒完全， 同時(shí)盡量降低二噁英等有害物質(zhì)生成，要求焚燒爐出口溫度為850 950 ，垃圾在焚燒爐中的停留時(shí)間控制在2s 以上。攪動(dòng)程度影響著垃圾與空氣的接觸面積，以及在焚化爐中燃燒的時(shí)長(zhǎng)， 進(jìn)而影響燃燒的充分性?？諝饬恐苯佑绊懭紵某浞中裕耆紵龝r(shí)所需的最小空氣量稱為理論空氣量，其值可根據(jù)垃圾中物質(zhì)組成及相應(yīng)燃燒反應(yīng)式估算，實(shí)際燃燒過程中所需空氣量會(huì)高于理論空氣量，實(shí)際操作中應(yīng)保證空氣量高于理論空氣量。焚燒過程焚燒處理的大部分垃圾為含

8、水固態(tài)物，在燃燒中的分解過程大致為：固體表面水分蒸發(fā)固態(tài)物內(nèi)部水分蒸發(fā)固態(tài)物可燃部分燃燒著火固定碳的表面燃燒，著火前的過程為干燥過程，其后為燃燒過程。1.4熱解和固化除三種主要處理方法外，熱解和固化也是城市生活垃圾的處理方法。熱解是將有機(jī)化合物在缺氧的條件下利用熱能使化合物化學(xué)鍵斷裂， 由大分子量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子量的燃料氣、液狀物（油脂等）及焦炭等。與焚燒的主要區(qū)別是氧氣條件及生成產(chǎn)物。熱解產(chǎn)物中能回收可以輸送、貯存的能源（如油或燃料氣），但其工藝要求也更高，設(shè)備費(fèi)用和處理成本都相對(duì)更高。 城市垃圾的熱解難度主要在以下幾點(diǎn)，首先垃圾成分復(fù)雜，不同物質(zhì)熱解溫度不同， 熱解條件難以控制；第二在

9、于垃圾成分經(jīng)常變化，實(shí)際應(yīng)用復(fù)雜度遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)室條件；我國(guó)垃圾中廚余垃圾多，含水率很大，紙張等高熱值可分解物比例相對(duì)較少，熱分解能量平衡困難，回收物熱值低。固化處理是把水泥、瀝青、塑料、石膏、 水玻璃等凝結(jié)劑同固體廢棄物加以混合進(jìn)行固化，或是在城市垃圾中加入硅酸鈉、粘土之類的添加劑一起燒結(jié)固化（玻璃化），使得其中有害物質(zhì)封閉在固化體內(nèi)不易浸出， 達(dá)到穩(wěn)定無害化目的。 其工藝簡(jiǎn)單，首批投資費(fèi)用較低，能有效封閉垃圾中的有害物質(zhì)，但減量效果差，且對(duì)于有毒垃圾的處理成本高。2 城市生活垃圾處理技術(shù)展望隨著生活垃圾的熱值提高， 垃圾分類系統(tǒng)的完善， 焚燒系統(tǒng)完善， 焚燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、 資源化技術(shù)的優(yōu)

10、勢(shì)凸顯， 與其他發(fā)電方式相比其成本低廉。 廢物資源化的垃圾焚燒發(fā)電廠將是一種垃圾處理的發(fā)展方向。2.1 垃圾分選系統(tǒng)生活垃圾焚燒發(fā)電與普通發(fā)電廠相比，由于垃圾成分復(fù)雜，會(huì)有大量含氯物質(zhì)釋放，大部分以 HCl 形式，在高溫下易腐蝕發(fā)電廠金屬設(shè)備。為了避免HCl 的腐蝕，一個(gè)方法是在焚燒前對(duì)垃圾進(jìn)行分類。我國(guó)現(xiàn)在對(duì)垃圾以人工分選為主，在國(guó)外， 利用計(jì)算機(jī)控制紅外和X 射線探測(cè)進(jìn)行垃圾分選的技術(shù)正在發(fā)展完善。2.2 焚燒無害化焚燒過程中能產(chǎn)生多種有害物質(zhì)，如含重金屬的飛灰、有害焚燒氣等。 焚燒發(fā)展的重要方向是使其產(chǎn)物無害化。采取氣體污染控制裝置（APCDs, Air pollution control devicesfor MSW ）能移除多種污染物（如某些特殊物質(zhì)，重金屬，酸性氣體，有機(jī)物等），這些裝置包括靜電除塵（ESP ）、織物濾塵器（FF ）、干式除塵器（DS ）、濕式除塵器（WS ）、氣流床吸附器、 循環(huán)流化床、 移動(dòng)床吸附器及選擇性催化反應(yīng)器等