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關鍵詞:爐排;垃圾焚燒;鍋爐運行
人們生活水平的提高,垃圾的產量也有所提升,采用垃圾焚燒的方式,能夠有效減少垃圾堆積,垃圾燃燒后的爐渣能夠作為資源繼續利用。垃圾焚燒這種處理方法還能延長垃圾填埋場的使用時間,節省不可再生資源,促進國家的可持續發展。現對爐排是垃圾焚燒鍋爐長周期運行的影響問題進行研究,并總結如下。
1 爐排故障
目前我國應用比較多的是爐排式垃圾焚燒鍋爐,本文主要對這種焚燒鍋爐進行分析,這種鍋爐的爐排材料為耐熱鑄鋼,通過液壓驅動,這種爐排的故障具有代表性意義。爐排行程故障、動作生澀遲緩、爐排風孔堵塞是爐排容易出現的典型故障,在長周期運行后,還容易出現偏移和推理機械系統故障[1]。這些故障的主要原因是焚燒鍋爐的負荷過大,人員的檢修工作不規范,鍋爐嚴重老化甚至出現質量問題。
爐排是垃圾焚燒鍋爐中最貴的配件,其檢修和維護支出在生產成本中,占有較大比例。爐排一旦出現機械故障,即使只是簡單的順推爐排故障,會給焚燒鍋爐的運行帶來較大負擔,甚至導致鍋爐無法正常運行。所以相關人員在檢查爐排的過程中非常仔細,稍有不慎會造成較大的經濟損失,但是在檢查過程中,還會忽視風室內的爐排工字梁等部件的問題,沒有仔細觀察風孔的運行情況。需要注意的是,爐排出現的故障幾乎都是因為停爐期間的檢修力度不夠,相關人員的檢修能力不足,掌握錯誤的運行理念導致的。例如爐排風孔出現堵塞這種故障,就是因為相關人員在檢修過程中,沒有認真檢查和清理,忽視了風孔堵塞這種現象。另外,人員對爐排進行檢修過程中,還要保證風壓合理和溫度正常,以免出現故障。
2 推料器故障
垃圾焚燒鍋爐的零配件主要包括落料槽、料斗、推料器、爐排等。在垃圾焚燒過程中,推料器起到中轉的作用,具有非常重要的意義[2]。在運行期間,如果焚燒鍋爐出現故障很難處理,所以相關人員應提前對焚燒鍋爐的推料器進行活動實驗進行詳細檢查。但是這種活動實驗沒有垃圾負荷和高溫膨脹,所以其結果并不準確。
推料器的主要故障有活動部件受阻,滾動部件損壞、限位器存在問題、推料器不同步。導致這些故障的原因是推料器長期超負荷運行,相關人員沒有及時檢修,鍋爐設備有一定質量問題。如果垃圾中含有較大較硬的塊狀物,也有導致推料器故障。相關人員通過查閱歷史運行日志發現,多臺垃圾焚燒鍋爐都曾因為退料器不得不停止鍋爐運行。在鍋爐運行中,如果推理器出現故障,那么會導致垃圾無法送往爐排進行處理,從而造成鍋爐運行有大程度起伏波動,需要停爐處理。
3 受熱面的積灰嚴重
在鍋爐長周期運行中,受熱面積灰是導致鍋爐無法穩定運行的重要原因之一。當垃圾焚燒鍋爐運行半個月時,其煙道的受熱面上有明顯的積灰現象[3]。這種原因是鍋爐的蒸發器前的煙氣溫度較高,而其他設備的排煙溫度沒有變化,鍋爐負荷嚴重降低造成道德。這種情況屬于正常的高溫燒結灰,是一種粘結性積灰。
在鍋爐運行中,爐排上的垃圾會被向上吹,主要作用的是下部風室的一次風,在這個過程中,很多細小的顆粒和灰層會帶入高溫煙氣中,相關人員為了保證煙氣中的成分能夠被充分燃燒,并使煙氣的擾動能力增強,應投用二次風讓第一次沒有充分燃燒的成分再次燃燒。相關人員要在這個過程中,保證煙氣能夠保持一定溫度。煙氣在受熱面的溫度比較高,所以這種灰塵是在各種管道的迎風面形成的,并會隨著氣流方向增加。
從這種現象可知,積灰會受到兩種因素影響,一是一次風量,風量的情況會決定煙氣的流速與揮發分,還會影響其細小顆粒量;二是煙氣的溫度,這種情況決定了煙氣中的灰分能夠達到熔點溫度,然后在受熱面燒結。凝渣管積灰一般是土黃色,其表面比較疏松,并有很多間隙,底層較為厚實堅硬,有較高的燒結強度[4]。受熱面積灰整體呈梳狀,且一旦形成后,很難用吹灰其清除。這些積灰會在一定程度上造成管束阻力增加,嚴重會導致煙道完全堵塞,最后造成停爐。
4 焚燒高熱值垃圾后摻燒的第一煙道喉部結焦
生活垃圾中,其玻璃、鹽分的含量較高,在高溫條件下會熔融,導致焚燒爐出現結焦和積灰的現象,這種情況不但會降低鍋爐的產熱效率,甚至會影響焚燒爐喉部的通流情況,長此以往,會造成過熱器爆管,影響焚燒爐的運作。所以相關人員應做好爐排式焚燒爐結焦、積灰的識別工作,并通過分析結焦的現場數據,采用有效的方式進行處理。
首次要對焚燒爐的溫度、結構以及運行中配風的情況進行分析,結合這些因素,制定能夠控制焚燒煙道喉部結焦的方法:首先可以對焚燒爐的運行方式、運行管理情況進行改造,應用科學的技術和管理方式,例如采取控制爐膛的出口溫度,將其控制在870℃-960℃,從而保證化學物質的分解,確保蒸發量滿足相關需求。然后相關人員根據季節和垃圾發酵的不同,應合理調整一次和二次的風量。根據水平煙道壓差,適當調整吹灰器的吹灰頻次,從而保證吹灰效果,避免吹灰管道出現腐蝕。最后相關人員應將煙道下灰口改到落灰口,從而降低爐膛中飛灰的循環量,降低飛灰導致的結焦現象,減小積灰的可能性。通過這些方式能夠有效緩解焚燒高熱值垃圾后導致第一煙道喉部結焦的情況。
5 結束語
通過對影響爐排式垃圾焚燒鍋爐長期運行的因素分析,相關人員要仔細進行細節檢查,做好每一個程序的維護和養護工作,避免爐排的負荷過大,風孔出現阻塞等現象。若鍋爐出現故障,應及時停爐,找出故障原因妥善處理,以免導致嚴重后果。
參考文獻:
[1]運嘉寧.影響爐排式垃圾焚燒鍋爐長周期運行的問題研究[J].綠色科技,2012(05):164-165.
[2]吳鳳海.影響循環流化床鍋爐長周期運行因素分析[J].中國高新技術企業,2010(21):126-127.
[3]劉乃寶,孫倩.城市生活垃圾焚燒鍋爐的開發與應用[J].工業鍋爐,2010(03):109-110.
[4]周利峰,熊志強.關于往復式爐排風室堵渣的原因及措施[J].化學工程與裝備,2012(12):184-185.
人們生活水平的提高,垃圾的產量也有所提升,采用垃圾焚燒的方式,能夠有效減少垃圾堆積,垃圾燃燒后的爐渣能夠作為資源繼續利用。垃圾焚燒這種處理方法還能延長垃圾填埋場的使用時間,節省不可再生資源,促進國家的可持續發展。現對爐排是垃圾焚燒鍋爐長周期運行的影響問題進行研究,并總結如下。
1 爐排故障
目前我國應用比較多的是爐排式垃圾焚燒鍋爐,本文主要對這種焚燒鍋爐進行分析,這種鍋爐的爐排材料為耐熱鑄鋼,通過液壓驅動,這種爐排的故障具有代表性意義。爐排行程故障、動作生澀遲緩、爐排風孔堵塞是爐排容易出現的典型故障,在長周期運行后,還容易出現偏移和推理機械系統故障[1]。這些故障的主要原因是焚燒鍋爐的負荷過大,人員的檢修工作不規范,鍋爐嚴重老化甚至出現質量問題。
爐排是垃圾焚燒鍋爐中最貴的配件,其檢修和維護支出在生產成本中,占有較大比例。爐排一旦出現機械故障,即使只是簡單的順推爐排故障,會給焚燒鍋爐的運行帶來較大負擔,甚至導致鍋爐無法正常運行。所以相關人員在檢查爐排的過程中非常仔細,稍有不慎會造成較大的經濟損失,但是在檢查過程中,還會忽視風室內的爐排工字梁等部件的問題,沒有仔細觀察風孔的運行情況。需要注意的是,爐排出現的故障幾乎都是因為停爐期間的檢修力度不夠,相關人員的檢修能力不足,掌握錯誤的運行理念導致的。例如爐排風孔出現堵塞這種故障,就是因為相關人員在檢修過程中,沒有認真檢查和清理,忽視了風孔堵塞這種現象。另外,人員對爐排進行檢修過程中,還要保證風壓合理和溫度正常,以免出現故障。
2 推料器故障
垃圾焚燒鍋爐的零配件主要包括落料槽、料斗、推料器、爐排等。在垃圾焚燒過程中,推料器起到中轉的作用,具有非常重要的意義[2]。在運行期間,如果焚燒鍋爐出現故障很難處理,所以相關人員應提前對焚燒鍋爐的推料器進行活動實驗進行詳細檢查。但是這種活動實驗沒有垃圾負荷和高溫膨脹,所以其結果并不準確。
推料器的主要故障有活動部件受阻,滾動部件損壞、限位器存在問題、推料器不同步。導致這些故障的原因是推料器長期超負荷運行,相關人員沒有及時檢修,鍋爐設備有一定質量問題。如果垃圾中含有較大較硬的塊狀物,也有導致推料器故障。相關人員通過查閱歷史運行日志發現,多臺垃圾焚燒鍋爐都曾因為退料器不得不停止鍋爐運行。在鍋爐運行中,如果推理器出現故障,那么會導致垃圾無法送往爐排進行處理,從而造成鍋爐運行有大程度起伏波動,需要停爐處理。
3 受熱面的積灰嚴重
在鍋爐長周期運行中,受熱面積灰是導致鍋爐無法穩定運行的重要原因之一。當垃圾焚燒鍋爐運行半個月時,其煙道的受熱面上有明顯的積灰現象[3]。這種原因是鍋爐的蒸發器前的煙氣溫度較高,而其他設備的排煙溫度沒有變化,鍋爐負荷嚴重降低造成道德。這種情況屬于正常的高溫燒結灰,是一種粘結性積灰。
在鍋爐運行中,爐排上的垃圾會被向上吹,主要作用的是下部風室的一次風,在這個過程中,很多細小的顆粒和灰層會帶入高溫煙氣中,相關人員為了保證煙氣中的成分能夠被充分燃燒,并使煙氣的擾動能力增強,應投用二次風讓第一次沒有充分燃燒的成分再次燃燒。相關人員要在這個過程中,保證煙氣能夠保持一定溫度。煙氣在受熱面的溫度比較高,所以這種灰塵是在各種管道的迎風面形成的,并會隨著氣流方向增加。
從這種現象可知,積灰會受到兩種因素影響,一是一次風量,風量的情況會決定煙氣的流速與揮發分,還會影響其細小顆粒量;二是煙氣的溫度,這種情況決定了煙氣中的灰分能夠達到熔點溫度,然后在受熱面燒結。凝渣管積灰一般是土黃色,其表面比較疏松,并有很多間隙,底層較為厚實堅硬,有較高的燒結強度[4]。受熱面積灰整體呈梳狀,且一旦形成后,很難用吹灰其清除。這些積灰會在一定程度上造成管束阻力增加,嚴重會導致煙道完全堵塞,最后造成停爐。
4 焚燒高熱值垃圾后摻燒的第一煙道喉部結焦
生活垃圾中,其玻璃、鹽分的含量較高,在高溫條件下會熔融,導致焚燒爐出現結焦和積灰的現象,這種情況不但會降低鍋爐的產熱效率,甚至會影響焚燒爐喉部的通流情況,長此以往,會造成過熱器爆管,影響焚燒爐的運作。所以相關人員應做好爐排式焚燒爐結焦、積灰的識別工作,并通過分析結焦的現場數據,采用有效的方式進行處理。
首次要對焚燒爐的溫度、結構以及運行中配風的情況進行分析,結合這些因素,制定能夠控制焚燒煙道喉部結焦的方法:首先可以對焚燒爐的運行方式、運行管理情況進行改造,應用科學的技術和管理方式,例如采取控制爐膛的出口溫度,將其控制在870℃-960℃,從而保證化學物質的分解,確保蒸發量滿足相關需求。然后相關人員根據季節和垃圾發酵的不同,應合理調整一次和二次的風量。根據水平煙道壓差,適當調整吹灰器的吹灰頻次,從而保證吹灰效果,避免吹灰管道出現腐蝕。最后相關人員應將煙道下灰口改到落灰口,從而降低爐膛中飛灰的循環量,降低飛灰導致的結焦現象,減小積灰的可能性。通過這些方式能夠有效緩解焚燒高熱值垃圾后導致第一煙道喉部結焦的情況。
5 結束語
通過對影響爐排式垃圾焚燒鍋爐長期運行的因素分析,相關人員要仔細進行細節檢查,做好每一個程序的維護和養護工作,避免爐排的負荷過大,風孔出現阻塞等現象。若鍋爐出現故障,應及時停爐,找出故障原因妥善處理,以免導致嚴重后果。
參考文獻:
[1]運嘉寧.影響爐排式垃圾焚燒鍋爐長周期運行的問題研究[J].綠色科技,2012(05):164-165.
[2]吳鳳海.影響循環流化床鍋爐長周期運行因素分析[J].中國高新技術企業,2010(21):126-127.
[關鍵詞]垃圾焚燒; 焚燒爐;電除塵器; 袋除塵器;電袋復合式除塵器
中圖分類號:X701.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)37-0273-01
隨著目前城市垃圾的大量排放,我們要加強環境保護意識,并且加強一些工廠里除塵處理技術是不可或缺的。近年來,隨著環保要求的提高以及對微細粒子需要進行強化控制,對于除塵技術還要不斷的改進,垃圾焚燒在國外已獲得廣泛應用,已成為垃圾處理的主要手段。保護環境,人人有責,為了人類共同的美好環境,垃圾焚燒與除塵技術相結合,可實現環境與經濟的共同發展。
1、垃圾焚燒在國內的現狀
1.1 隨著國內經濟發展迅速,人民的生活水平不斷提高,城市垃圾量不斷增加。城市的垃圾總量,年增長速度為8%目前,城市生活垃圾90%采用填埋處理,垃圾的無害化處理不到1/3。
1.2 國內垃圾焚燒工程正在迅速發展。每個省市都在建設或準備建設垃圾焚燒發電廠。國內垃圾焚燒項目在中國的迅速上馬擴展,其原因是多方面的,但主要原因可以歸納如下:第一,城市生活垃圾處理壓力日趨嚴重。第二,國內經濟對電力的巨大需求。
2、垃圾焚燒處理技術存在問題
2.1 國內目前運營的垃圾焚燒處理廠,煙氣處理大都采用半干法加布袋除塵的工藝,這種工藝介于干法和濕法之間,工藝處理效果較干法好,投資較濕法低,因而被廣泛的采用。但隨著我國對環境要求的提高,濕法煙氣處理工藝盡管投資較高,也必將會在今后得到較快的發展。隨著干法處理工藝的提升和進步,如石灰粒度更小,噴射裝置更先進等,干法煙氣處理工藝應用也會有所增加。
2.2 城市生活垃圾焚燒產生的煙氣中含有劇毒物質。二惡英已眾所周知,其危害已備受關注。應用更先進的技術和采用多重方法保證去除和控制其產生,有利于消除社會對垃圾焚燒處理所產生危害的疑慮,為垃圾焚燒處理技術的發展創造良好的外部環境。
3、焚燒爐的除塵
除塵器有旋風除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵器、袋除塵器、電袋復合式除塵器等各種方法,它的選定,有設備費、運行費、維修、所需動力、除塵效率、大型化的適應性、廢水處理的有無等很多要考慮的因素。作為垃圾焚燒爐排氣用的除塵器,現主要以袋除塵器和電除塵器為中心。
3.1 袋除塵器
將織布、氈等圓筒狀的濾布的一端塞住,從外面或里面把含塵的氣體過濾,在濾布上形成粉塵層,由于這個層可以高效地捕塵,在濾布上堆積的粉塵層,通過反吹振動或脈動噴吹被適當抖落。其特點為:(1)排放煙氣濃度穩定,≤30mg/Nm3,除塵效率高;(2)除塵效率不受粉塵特性的影響;(3)對微細粉塵(PM10)的收集可以通過濾料技術解決;(4)可捕集一定量的二惡英和SO2等有害氣體。
袋式除塵器存在如下不足:(1)運行阻力較大,一般為1500~2000Pa,造成了系統阻力大,除塵器后的引風機功率大,運行費用較高;(2)濾袋壽命有限,更換濾袋費用高,工作量大;(3)化學纖維濾袋不能承受高溫煙氣通過,對煙氣中的水分含量和油性物質含量也有較嚴格的要求。
3.2 電除塵器
電除塵器因為捕集率高,壓力損失低,維護管理容易,適于大型裝置,所以在火力發電等方面占據大型除塵裝置的重心。在垃圾焚燒工程中,到現在為止,仍較多地被采用。電除塵器利用強電場電暈放電使煙氣電離、粉塵荷電,在電場力的作用下將粉塵從煙氣中分離出來。其特點為:(1)本體壓力損失小,一般
電除塵器的主要缺點:除塵性能受粉塵的物理和化學特性影響較大,對于高比電阻粉塵、細微粉塵及高粘性粉塵等的應用效果不理想。因此,為提高除塵效率,不得不大幅度增大集塵面積,這就造成了投資不經濟,甚至在一些特殊工況場合無法正常使用。在300℃左右運行時,在電除塵器內有產生二惡英的可能,最近采用袋除塵器增加有以下理由:(1)由于垃圾質量的變化,加上排氣中水蒸汽濃度降低,為了抑制二惡英產生,推進收塵溫度的低溫化;(2)袋除塵器的高溫耐久性的提高;(3)袋除塵器的集塵性能極高,對控制在灰塵中含有的二惡英排出很有效;(4)在集塵器前,設置水噴霧的冷卻塔和進行脫硫劑泥漿的噴霧工作,即使在異常燃燒時,也很少有高溫火險到達除塵器的可能。
3.3 袋除塵器與電除塵器的特性比較
(1)對亞微米粒子的捕集性能,袋除塵器高。(2)袋除塵器出口的灰塵濃度不大受入口濃度的影響,但電除塵器受入口濃度的影響較大,入口濃度超過設計值,出口濃度不能達到要求值。(3)灰塵的比電阻對電除塵器的集塵性能有很大影響,比電阻因灰塵的組成的操作溫度而異。(4)在上游設置干式洗滌的場合,可與在袋除塵器中的粉塵層內進行吸收反應相對應。因此,在使用電除塵器時,為除去同程度的酸性氣體,吸收劑的量增加30%左右。如上所述,近年來垃圾焚燒設施的排塵處理,采用袋除塵器的情況有所增加。
3.4 電袋復合式除塵器
電袋復合除塵器是基于靜電除塵和布袋除塵2種成熟的除塵理論而提出的一種新型除塵技術。它結合了二者的優點,除塵效率高,既能滿足新的環保標準,又能增加運行可靠性。因此,電袋復合除塵器充分發揮靜電除塵器和布袋除塵器各自的優勢。
3.4.1機理科學,技術可靠,效率高。常規靜電除塵器第一電場通常能除去煙氣中80%~90%的粉塵,剩余電場用于除去剩下的10%~20%的粉塵。復合除塵器充分利用了靜電除塵器的這一特性,只采用第一電場,余下的細微粉塵由布袋除塵單元過濾掉,充分發揮了布袋除塵器對超細粉塵去除效率高的特點。同時,電袋除塵器利用靜電4布袋兩種成熟的除塵技術,除塵效率能達99.9%以上,出口粉塵質量濃度低于30mg/Nm3。
3.4.2 不受粉塵特性的影響,除塵效率高。常規電除塵器受粉塵特性的影響很大,使得除塵效率極不穩定。電袋復合除塵器發揮了布袋除塵器對粉塵特性適應范圍廣的特點,使粉塵特性不再成為制約除塵效率的因素,在整體上提高了除塵效率。
3.4.3過濾阻力小,濾袋壽命長,運行、維護費用低。電除塵器作為布袋除塵器的一級除塵系統,可以大幅降低袋式除塵器入口煙氣的含塵濃度,與普通布袋除塵器相比,電袋復合除塵器的布袋單元負荷大大降低,因而可以選擇較長的清灰周期和較低的噴吹壓力,從而延長濾袋的使用壽命。
3.4.4占地小,投資省。與布袋除塵器相比,靜電除塵器已經除去了大部分粉塵,大大降低了濾袋負荷,因而可以選擇較高的過濾風速,需要較少的濾袋,結構緊湊,降低占地面積。同時,可以選擇較大的濾袋間距,解決了脈沖布袋除塵器因濾袋較密而在清灰時引起的二次揚塵問題。
4、結束語
近年來,隨著我國城市的發展,城市垃圾的產生量逐年增加。如何合理的處理垃圾,減少環境的污染成為制約城市發展的關鍵。目前,垃圾焚燒是固體廢棄物處理的有效措施。國內大部分城市對垃圾的處理采用堆放和衛生填埋法,對垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面則起步較晚。熟悉垃圾焚燒爐燃燒技術及設備的發展趨勢,和掌握先進的垃圾焚燒爐設計和制造技術尤為重要。
參考文獻
隨著城市化進程的加速,我省經濟的不斷發展,城市加快了“新陳代謝”的速度。環境壓力越來越大,發達國家在一百多年時間內遇到的問題,將在短時間內遇到。環境與社會經濟發展之間的差異和不平衡性日益凸現,環境質量已成為可持續發展的重要制約因素之一。垃圾的大量產生和不安全處置,正在污染水體、大氣環境和土壤,垃圾爆炸事故不斷的發生。
一、基本情況
2014年全省城市生活垃圾的年產生量約8128.3噸,城市生活垃圾處理量約6853噸,清運量812.8噸,處理效率為84.31%,城市生活垃圾的處理方式主要有衛生填埋、堆肥和焚燒。
截止2014年,全省共有城市生活垃圾處理設施96個,其中垃圾填埋場1個;生化制肥場4個;各類垃圾焚燒廠1個。
據有關資料反映,我省農村地區年垃圾產生量約為1406.9 萬噸。目前,全省建制鎮生活垃圾年清運量為73.3 萬噸、處理量為29.4 萬噸, 處理率為40.1%;鄉鎮一級生活垃圾年清運量21 萬噸,處理量7.2 萬噸,處理率為34.3%;村莊年產生活垃圾152.9 萬噸,對生活垃圾進行收集的行政村有6992 個,占總數的25.6%;對生活垃圾進行處理的行政村2337 個,占總數的8.5%,處理方式主要是簡單的填埋。而大多數村鎮沒有無害化垃圾填埋場,生活垃圾被隨意拋棄在溝渠、河岸或路旁,從調研情況看,一些鄉村垃圾有“圍村”之勢。
二、生活垃圾處理存在問題
經過調研分析,垃圾的產生及處置主要存在以下五個方面的問題:
(一)我省生活垃圾產生量大,處理能力不足,處理率偏低。垃圾產生量大而處理率低的矛盾突出;
(二)人們環保意識不高,環境衛生管理體制不健全,實行垃圾分類收集有難度。大部分城市垃圾仍是混合收集。農村居民除把廢報紙、廢家具等賣掉外,其余生活垃圾一扔了之。生活垃圾管理部門的執法范圍集中在市區、建制鎮;農村生活垃圾的管理尚處于一種近乎空白的狀態;
(三)停留于末端管理,政府經濟包袱沉重。目前垃圾處理費用主要來源于國家和地方財政,且資金大都用于垃圾的收運,垃圾的無害化處理效率低;
(四)生活垃圾的處理技術及設備比較落后。由于資金、技術等原因,我省城市生活垃圾處理以填埋為主,高溫焚燒的比例較低,且相當一部分處理設備及技術直接從國外引進,不適合我省省情,運行管理困難,重復建設嚴重,造成資源浪費;
(五)對生活垃圾場建設及其處理設施的監督監測不完善。建制鎮生活垃圾處理場未履行建設項目環境影響評價制度和“三同時”制度;填埋場的滲濾液、廢氣等污染物排放亦存在不同程度的超標現象。
三、對策與建議
(一)加大資金投入。加大省級預算內投資各級政府對改造生活垃圾處理設施的投入力度,并逐年增加投入比例;提高生活垃圾處理項目的政府補貼標準。
(二)推進分類收集。因地制宜、分類指導,積極穩妥推進城鎮生活垃圾分類收集工作;建立和完善廢舊商品、廢舊物資回收、利用和處理體系;健全再生資源回收網絡,加快回收站點建設,規范站點管理。
(三)應用水泥窯協同處理垃圾。
【關鍵詞】厭氧消化;城市生活垃圾;綜合利用;有機質垃圾
一、前言
城市垃圾已成為當今世界的一大公害,也成為我國環境污染的突出問題之一。近幾年來,我國城市生活垃圾產量達1億多噸,且每年以10%的速率增長。而且隨著城鎮化進程的加快,垃圾產量將持續增長。傳統的垃圾處理,填埋、堆肥和焚燒是最常用的方法,但由于垃圾衛生填埋和焚燒處理的環保要求較高,焚燒和填埋成本也隨之增加,且這些方式本身存在一定的弊端,對土壤、地下水和大氣都會造成嚴重污染局面。由于環境立法的日益嚴格和垃圾的分類收集,為垃圾處理提供了條件。在各種處理方法中,生物方法成為處理分類收集有機部分的一種有效方式,它能最大程度地循環利用有用成分。在生物處理方法中,利用微生物將有機物轉化為甲烷、二氧化碳、無機營養物和腐殖質的厭氧技術逐漸引起人們的重視。
二、我國垃圾處理現狀及存在問題
解決垃圾問題的目標是將垃圾減容、減量、資源化、能量化及無害化。目前主要有填埋、堆肥及焚燒處理三種方法。填埋是目前我國大多數城市解決生活垃圾出路的主要方法,到2003年底全國共有559座生活垃圾填埋場,近85%的城市生活垃圾采用填埋處理。利用微生物分解垃圾有機成分的填肥處理,雖在我國具有悠久歷史,但由于各種原因目前堆肥處理的效率不高,限制了該處理方法的發展。垃圾焚燒技術在我國的研究和應用起步于八十年代中期,隨著我國東南部沿海地區和部分大中城市的經濟發展和生活垃圾低位熱值的提高,不少城市已將建設生活垃圾焚燒廠提到了議事日程,目前正處于快速發展階段。
各種方法都具有自身的局限性。填埋處理不僅填埋掉了廢物,也埋掉了可回收利用的資源,填埋場占地面積大,且存在嚴重的二次污染,如地下水污染,土壤污染,堆放場產生的臭氣嚴重影響場地周邊的空氣質量等。堆肥周期長,占地面積大,衛生條件差,堆肥處理產生的肥料肥效低、成本高,與化肥比銷售困難,經濟效益差。而焚燒處理對垃圾低位熱值有一定要求,且垃圾焚燒對垃圾具有選擇性,焚燒不僅使垃圾中的可利用資源被銷毀,產生的大量煙氣,造成熱能損失。產生的煙氣必須凈化,凈化技術難度大,運行成本高,焚燒設備一次性投資大,焚燒產生的殘渣還必須消化。
當前,我國城市生活垃圾處理存在的問題主要表現在以下幾個方面:(1)城市生活垃圾資源利用水平低下,與發達國家相比存在較大差距;(2)雖然我國各地均設有城市垃圾收集、運輸、處理的專門機構,但垃圾處理的整體水平較低,大部分城市垃圾采用混合回收方式,加大了垃圾出來難度,垃圾資源化未能引起相關部門的重視;(3)在我國垃圾處理的經費主要來自國家和地方財政,資金主要用于垃圾的清運和掩埋處置,難以滿足資源化需求。
三、厭氧消化處理技術
(一)厭氧消化處理工藝
城市生活垃圾中的紙類、塑料、織物、金屬等被分揀回收利用后,剩余的主要是廢棄的動植物有機物質,其含水量高達80%左右極易腐爛,除了其中的木質素外都可進行厭氧消化降解。若利用傳統的填埋等方法進行處理,可能增加處理成本,造成二次污染。針對我國現行垃圾處理方式的弊端,應用厭氧消化技術處理城市生活垃圾,實現垃圾無害化,資源化和減量化的目標是可行的。
生活垃圾的厭氧發酵是指在無氧條件下,微生物分解有機物,其中的C、H、O轉化為沼氣-甲烷和二氧化碳,而N、P、K等微量元素存于殘留物中并轉化為易被動植物吸收利用的過程。有機物首先通過快速增值和對PH敏感的酸化菌將其水解和發酵轉化為揮發酸,揮發酸通過乙酸菌氧化為乙酸鹽、分子氫和二氧化碳,甲烷菌再將這些物質轉化為甲烷,一般厭氧消化可分為水解酸化階段、產氫、產乙酸階段和產甲烷階段。
(二)厭氧消化工藝研究進展
厭氧消化處理城市垃圾,主要集中處理城市垃圾中廚房剩余垃圾以及庭院垃圾,德國、丹麥等歐洲國家已建成一批消化處理廠,利用廚房垃圾產沼氣的研究較為成熟。早在20世紀80年代厭氧消化技術已成為日本等國的研究課題,近年來,在引進歐洲技術的同時,地方政府支持進行了工業規模生產。厭氧消化技術最早應用于高濃度有機廢水處理,在城市垃圾處理中占的比例還小。1920年,英國農學家AlbertHoward發明了厭氧堆肥法,而后通過不斷的技術革新,逐步形成了以濕式完全混合厭氧消化、厭氧干發酵、兩步厭氧消化等為主的工藝形式。
1.濕式完全混合厭氧消化。濕式完全混合厭氧消化(簡稱濕式工藝)應用最早也最廣泛,其液化、酸化和產氣3個階段在同一反應器內進行,工藝過程簡單、投資小、運行和管理方便。早期消化工藝中沒有攪拌裝置,易引起分層現象,反應器中較輕的部分上升成浮渣層,較重的部分下沉成為底層,這樣在反應器中形成3個濃度不同的物理層,不但影響混合效果,而且損傷發酵設備。自上世紀90年代以來,攪拌器應用研究的快速發展,利用機械沼氣混合攪拌取得了很好的效果。但由于酸化、水解、產甲烷均在同一反應器中同時進行,通常認為在這個系統中各階段反應都不能達到各自最佳的反應條件,處理效率低。與其他工藝相比,濕式工藝含水量高,可以稀釋抑制物的濃度(固體濃度達15%),在一定程度上也加大了系統的抗抑制能力。
2.一步厭氧干發酵。濕式工藝的廣泛應用,為提高其處理能力,提出了一步厭氧干發酵系統。厭氧干發酵系統的固體濃度可以維持在20%-50%,大大提高了處理能力。干發酵系統中只有含水率非常低的原料需要進行稀釋,且用水量小。同時,厭氧干發酵系統對進料的分選要求不高,原料進入處理系統前,只需用滾筒篩將大的顆粒物去除即可。然而,從投資角度看,干發酵工藝比濕式工藝要高得多,另外,由于固體濃度的加大,需要設計能夠抗酸、抗腐蝕性強的發酵反應器。
3.兩步厭氧消化工藝。在濕式工藝和干發酵工藝中,垃圾中的有機質轉化為沼氣的過程是在一個連續的生化反應中完成,各個不同的反應階段難以達到其各自的最佳反應條件。例如酸化階段會導致PH值的下降,產甲烷階段要求接近中性或偏堿的環境,而兩步厭氧消化工藝即是要創造兩個不同的生物和營養環境條件如:溫度和PH等。典型的兩步工藝,在第一階段進行反應物的酸化和水解,第二個階段進行產甲烷。在微生物環境方面,水解產酸菌和產甲烷菌對厭氧環境的要求不同,只有在產甲烷階段,由于甲烷菌是嚴格的厭氧菌,才需要嚴格的厭氧環境。
4.制約厭氧消化處理工藝發展應用的因素。厭氧消化處理城市垃圾是一種古老的方法,其消化過程是一個動態、多相、多介質的物理、化學和生物反應緊密相關的復雜過程。其中有機物的生物、化學轉化及物質的傳輸與分布不易監控,在城市垃圾分選、厭氧發酵工藝、二次污染的處理等方面都存在許多問題。制約厭氧消化處理技術在城市垃圾處理應用中的制約因素主要表現在:(1)城市垃圾的分選需投入大量的人力物力,系統工程復雜。現階段要對城市垃圾作較系統的分選很難,城市垃圾分選效率將直接影響到堆肥生產的成本和產品的質量,故垃圾收集分區、分類收集和建立垃圾收費制度將是影響今后我國垃圾厭氧發酵產業進一步發展的關鍵因素;(2)厭氧微生物對垃圾中復雜有機物降解能力對發酵過程起決定性作用,選用優良的厭氧菌種是厭氧消化技術的核心。因此,發酵厭氧微生物的篩選、培養和鑒定也成為制約因素之一;(3)厭氧過程中溫度、PH值、營養物質和底物毒性對發酵過程有較大的影響,操作人員要不斷監視發酵過程、判斷和調整各種參數,很難實現實時監控;(4)消化過程中產生的廢水和廢氣由于處理效果不佳,已成為嚴重的環境污染源。廢氣的產生量和濃度隨垃圾的不同而改變,容易對處理系統造成沖負荷,從而導致處理系統的失敗;(5)消化產品的腐熟度是衡量厭氧消化過程的最終指標。未經腐熟的產品中有機物和毒性物質會造成植物生長的缺氧和間接毒性,危害作物生長。目前,對堆肥產品的腐熟檢測缺乏統一的標準,且檢測過程相對復雜,無法進行現場檢測。
四、垃圾厭氧消化處理的環保效益和經濟效益
厭氧消化技術能最大限度的循環利用垃圾中的可用成分,采用“分選+厭氧消化+堆肥”的方式處理可明顯減少溫室氣體的排放,抑制有毒氣體和液體的排放可避免二次污染。另外,使用厭氧消化技術處理生活垃圾,對垃圾中有用物質及能量加以回收和利用,使垃圾處理無害化、減量化。以我國2000年的垃圾量來計算,大約可以獲得25億立方米左右的沼氣,其經濟效益相當可觀。同時,厭氧消化處理的殘留物無論是做肥料還是飼料,都可取得較好的經濟效益。
五、結語
隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,城市垃圾日益增多,和資源、能源愈漸短缺的矛盾越來越突出。傳統的填埋、堆肥和焚燒處理方法的局限性限制了我國城市生活垃圾處理的發展。而目前垃圾整體處理水平低,規模小,技術落后,垃圾分選程度低,很大程度上限制了厭氧技術的使用。因此,必須認真研究和總結國內外生活垃圾資源化綜合利用的經驗,開拓厭氧消化處理技術,結合適合我國國情的城市生活垃圾資源化綜合利用的途徑,盡快解決我國城市生活垃圾問題,提高資源利用水平。
【參考文獻】
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【關鍵詞】固體廢物污染;十三五;規劃
“十三五”時期(2016年-2020年)是吉林市環境保護負重前行困難期和大有作為關鍵期,固體廢物污染防治事關人民群眾切身利益和福祉。盡管“十二五”期間,吉林市固體廢物環境質量在經濟社會高速發展和人口增長的情況下仍維持在較好的水平。但目前吉林市固體廢物環境還存在一些不容忽視的問題,環保工作任務仍很繁重,主要表現在以下四個方面:1)醫療廢物還存在處理不規范的問題。2)新生的環境問題逐步顯現,潛在的環境危害日趨嚴重。3)危險廢物綜合利用方面亟待加強。4)農村生活污染(廢水、糞便、垃圾)缺乏有效控制等問題。文中針對這些問題提出對策建議,為吉林市“十三五”固體廢棄物污染防治規劃提供借鑒。[1]
1 固體廢物現狀分析
2014年,吉林市固體廢物產生量為1430.84萬t,其中一半工業固體廢物產生量1206.7萬t,工業危險廢物產生量70.74萬t,醫療廢物產生量0.1萬t,生活垃圾140.02萬t,污水,污泥產生量13.28萬t。與2010年相比,一般工業固體廢棄物產生量減少248.6萬t,工業危險廢物產生量減少2.23萬噸,醫療廢物產生量減少0.05萬t,但工業危險廢物綜合率下降28.44個百分點。詳細見表1。
2 吉林市固體廢物環境存在問題分析
2.1 醫療廢物還存在處理不規范的問題
到2015年底,五個縣市(永吉、蛟河、樺甸、舒蘭、磐石)還只能自行處理醫療廢物,沒有實現統一收集、集中處置,一般由單位的鍋爐焚燒,這種焚燒方式不符合焚燒醫療危險廢物的條件,也不具備除二f英系統裝置。
2.2 新生的環境問題逐步顯現,潛在的環境危害日趨嚴重
新生大量的產品類廢棄物如報廢汽車、廢棄電器、廢棄輪胎、廢水處理產生的污泥等非傳統廢棄物急劇增加,以及隨著生活垃圾的日益增加,擴大無害化處置規模占用土地資源,威脅生態環境;潛在的環境危害如垃圾衛生填埋場產生的二次污染物滲濾液和氣體(甲烷)的處理、危險廢物和醫療垃圾焚燒產生的二次污染物,廢物資源綜合利用產生的二次污染物。現有的技術和手段對上述問題,缺乏有效的應對措施。
2.3 危險廢物綜合利用方面亟待加強
“十二五”期間,我市危險廢物綜合利用率總體呈下降趨勢,2014年我市危險廢物綜合利用率達到近年來的最低水平,僅為39.67%(見表1),這在一定程度上體現了我市在危險廢物綜合利用方面的亟待加強之處。
2.4 農村生活污染(廢水、糞便、垃圾)缺乏有效控制
2014年吉林市農村人口220.2萬人,排放廢水2890萬m3、糞便167萬t、垃圾64.3萬t,除糞便作為肥料還田外,多數廢水直接潑灑在地表或自然排水溝中,鄉鎮垃圾比較分散不利于運輸,普遍存在垃圾無組織丟棄河岸邊、荒地中現象。
3 吉林市固體廢物污染防治對策及措施
3.1 降低固體廢物產生量,提高工業固體廢物利用率
3.1.1 加大對固體廢物環境監管力度,規范固體廢物環境管理。
3.1.2 發展循環經濟,延長各工業園區產業鏈,減少固體廢物的產生量;企業采用先進工藝、技術,選擇清潔原材料,減少固體廢物的產生量;推行企業內部清潔生產審核,循環利用固體廢物,提高固體廢物綜合利用率。
3.1.3 改變能源供應方式,工業企業盡可能選用清潔能源,減少灰渣量;采用城市集中供熱,提高熱能利用率,減少爐渣排放量;電廠由濕式除塵改為電除塵,提高粉煤灰的綜合利用率。通過資源化途徑,提高綜合利用率,控制固體廢物的產生量。
3.1.4 加快實施吉林高新北區“城市礦產”示范基地項目。加大報廢汽車、廢鋼鐵鑄造汽車零部件及廢鋼殘次材、廢棄電器電子、廢橡膠、塑料、廢紙等資源利用量,以節省原生礦產資源。通過建立循環經濟產業,實現園區化管理,突出多元化回收、集中化處理、資源化利用、規模化發展,快速提升吉林再生資源產業的影響和帶動作用。
3.2 建立健全危險廢物廢物回收、處置體系,推進危險廢物無害化處置
3.2.1 加大淘汰落后危險廢物利用、處理處置設施力度,加強危險廢物經營管理;對現有設施進行監督性監測,公布監測結果;促進專業化運營,全面提升危險廢物處置產業化水平;推進歷史堆存和遺留的危險廢物安全處置工作。
3.2.2 建立危險廢物產生、轉移、處置全過程跟蹤管理體系。實行危險廢物排污申報登記、危險廢物轉移聯單、危險廢物經營許可證、危險廢物經營單位審核制度,對存在污染隱患的企業限期整改,對不按規定管理、收集、貯存、運輸、處置或轉移危險廢物等違法行為進行嚴肅查處。
3.2.3 建立區域性的危險廢物網絡信息平臺,促進企業間危險廢物信息的交流,加強企業間的共生關系,促進區域內危險廢物的綜合利用能力,做到危險廢物處理資源化、減量化、無害化。
3.3 開展縣(市)醫療廢物處置設施建設和醫療廢物應急體系
3.3.1 吉林省危險廢物處置中心投入運行后,市區及所轄市(縣)產生的醫療廢物將送至危險廢物處置中心進行無害化處置。
3.3.2 各醫療單位設置封閉式專用醫療垃圾箱。
3.3.3 實行醫療廢物封閉式運輸,配備有制冷功能的封閉箱式運輸車,高感染性醫療廢物單獨冷凍保存運輸。
3.4 推進城鎮生活垃圾、污水處理廠污泥及鄉村生活垃圾無害化處置系統建設
3.4.1 實施城市生活垃圾分類回收管理,將生活垃圾分為可回收利用、不能回收利用和有毒有害三類,實行分類收集、統一運輸、集中處理和綜合利用。鼓勵居民將生活垃圾進行分類存放,在社區、街道以及公共場所設置垃圾分類回收箱等公共設施,便于生活垃圾的分類收集和運輸。完善垃圾收運系統和處置設施,用封閉式運輸車運輸生活垃圾,對有毒有害以及可回收利用的垃圾進行定期收集,統一送至無害化處置中心和回收利用單位進行處置,推進餐廚廢棄物資源化利用。
3.4.2 加強污水處理污泥污染防治工作。根據工業和生活污水處理廠各類污水處理污泥特性,加強分類,推進污泥無害化、資源化利用。
3.4.3 由各級政府負責建設農村生活垃圾無害化處理設施,鄉村生活垃圾采用村收集、鄉轉運、縣處理方式解決環境污染問題。
3.4.4 建設垃圾焚燒飛灰、廚余垃圾處理示范工程。
3.5 建立電子廢物處理處置體系,提高電子廢物回收處置能力
積極推進廢棄電器電子產品拆解產業健康發展。完善回收處理網絡。建設標準化居民固定或流動式廢舊商品回收網點,鼓勵黨政機關、企事業單位以及居民社區與拆解處理企業建立廢棄電器電子產品定點定期回收機制。支持利用多種方式開展預約回收和交易,鼓勵嘗試押金回收、以舊換新等靈活多樣的回收方式,實現回收途徑多元化。
建立和維護良好的廢棄電器電子產品回收、處理秩序,嚴厲打擊非法拆解廢棄電器電子產品行為,規范市場秩序。保護正規廢棄電器電子產品拆解處理企業的合法權益。繼續推進廢舊電器電子產品回收、分揀、拆解、高值利用及無害化處理,推動整機拆解和電路板資源化技術的產業化。
一、全力以赴實現年度整治和示范點建設任務。2009年我市要完成6個鎮66個村整治任務,6個鎮分別是*
二、健全完善垃圾治理長效機制。一要健全完善三級責任包干制度。強化市分管領導和市領導小組成員單位分組掛鉤聯系鎮街、鎮街包片領導和包村干部掛鉤聯系村、各村劃分責任區由村兩委成員分片包干,同時將全市主干道日常清掃保潔納入鎮里直管,實行分段包干責任制,層層落實責任。二要建立穩定的資金投入機制。在繼續執行《*市農村家園清潔行動專項配套資金管理暫行辦法》基礎上,2009年要全面開征垃圾處理費,要有90%以上的村莊通過“一事一議”征收衛生費,為農村家園清潔行動持續深入開展奠定基礎。三要強化巡查工作機制。要建立健全市鎮村三級巡查制度。市巡查組重點巡查各鎮街主干道環境衛生狀況以及重要風景區、重點水源保護區衛生狀況,每周分片巡查一次,每月全市巡查一遍;各鎮街相應建立巡查機制,組建巡查隊伍,對本轄區內村居衛生狀況每周巡查一次;各村居也要成立環境衛生監督檢查小組,每周兩次對本村域衛生狀況進行檢查,及時整改存在問題。要通過巡查、督辦、反饋、問責,確保責任落到實處。
三、千方百計提升全民參與熱情。一要持續推進每月一次“全民清潔家園日”活動。要通過組織經常性、群眾性的衛生大掃除活動,努力營造萬眾一心、全民動手共建清潔家園的濃厚氛圍,加快實現農村垃圾治理由政府主導向群眾自覺參與轉變。二要積極引導開展群眾性衛生評比活動。要重視和發揮村民自治組織在農村家園清潔行動中的作用,積極引導村兩委通過組織制定村規民約、建立門前三包制度等,加強村、戶衛生管理工作,引導和推動開展“衛生之家”、“清潔戶”等群眾性衛生評比活動,提高群眾參與度,促進村莊的長效保潔。三要充分發揮宣傳輿論媒體作用。要充分利用各種媒體和宣傳陣地,運用群眾喜聞樂見的方式,開展多種形式宣傳活動,在全社會形成良好的輿論氛圍;要充分利用《*僑鄉報》、*電視臺和12345便民服務熱線,把成效宣傳與問題曝光結合起來,把面上宣傳與重點宣傳結合起來,強化媒體監督和群眾監督,共同推動市鎮村三級強化農村環境整治工作。
關鍵詞:危險廢物 處置方法 管理 應對策略
中圖分類號: V444.3+8 文獻標識碼: A 文章編號:
危險廢物的定義、來源及危害
1.1 危險廢物的定義
不同國家和組織對危險廢物有著不同的定義。聯合國環境規劃署(UNEP)定義:危險廢物是指除放射性以外的具有化學或毒性、爆炸性、腐蝕性或其它對人、動植物和對環境有危害的廢物。世界衛生組織定義:危險廢物是指除生活垃圾和放射性物質之外的,由于數量、物理化學性質或傳染性,當未進行適當的處理、存放運輸或處置時,會對人類健康或環境造成重大危害的廢物。我國定義:危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險廢物特性的廢物。
1.2 危險廢物的來源及分類
我國將危險廢物分為47大類共600多種,包括工業危險廢物、醫療廢物及其他社會源危險廢物等。按生產源的不同,危險廢物可分為工業源和社會源兩類。就其屬性而言,危險廢物又可分為無機廢棄物、油類廢棄物、有機廢棄物、其它有害廢棄物等。
1.3 危險廢物的危害
由于危險廢物是一類特殊的廢物,具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學反應性或傳染性,不但污染空氣、水源和土壤,而且可通過各種渠道破壞生態環境和危害人類健康。其危害主要體現在一下兩個方面:
破壞生態環境。隨意排放和貯存的危險廢物不僅占用大量土地,而且還直接污染周圍的大氣、土壤及水體,降低該地區的環境功能等級,生態環境被破壞,造成難以恢復的危害。
危害人們的身心健康。危險廢物中的有毒有害成分可通過各種渠道(如皮膚接觸、呼吸道、食物鏈等)直接或間接地為人體所吸收,將對人們的健康造成極大的危害和隱患。短期危害是因為攝入、吸入、皮膚吸收、眼接觸或燃燒、爆炸等危險性事件引起;長期危害則包括重復接觸導致的長期中毒、致癌、致畸、致變等,其危害不可估量。
2.我國危險廢物處理處置過程中存在的問題
危險廢物治理包括處理和安全處置兩個方面。其目的都是使其減量化、無害化和資源化。目前工程上處理危險廢物的方法有:焚燒、熱解、安全填埋、固化處理以及物理、化學與生化處理等。
2.1 危險廢物的界定方面
隨著社會經濟的發展,危險廢物不再只是工業生產的產物,其來源還包括居民生活、商業機構、農業生產、醫療服務,甚至包括不完善的環保設施等。
在環保設施運行過程,特別是廢水在處理過程中,通常要截留相當數量的懸浮物質,這些物質統稱為污泥 ,是固體廢棄物和水的混合物;污泥中含有大量的寄生蟲、病原微生物、細菌、合成有機物及重金屬離子 ;生活污水處理廠的污泥經合理處理可以穩定化、無害化,但對于含有重金屬的廢水,經生物方法處理后 ;污水中重金屬離子約有50%轉移到污泥中,經物化法后,幾乎所有重金屬都會轉移到污泥中,一旦重金屬含量超過有關標準,或者經危險廢物特性鑒別具有危險特性,則該污泥就屬于危險廢物,必須妥善處理。而危險廢物焚燒后收集的飛灰和生活垃圾焚燒后的飛灰,因焚燒物中的某些重金屬和二惡英會附著于灰塵顆粒上,因此也屬于危險廢物。
2.2 危險廢物處置后續工作
危險廢物被送至處置中心處理后會產生大量廢水。與其他廢水相比,危險廢物處理中心的廢水有以下特點:來源廣,成分復雜,水質水量多變,故也需進行妥善處理。
本著經濟、高效的原則,選用廣譜工藝、設備及藥劑,即采用有針對性的預處理與混合處理相結合的工藝方法和藥劑,設備應有較大的調節余地,操作運轉可以采用間斷與連續相配套的方法。此外,FeSO4、Ca(OH)2作為還原劑和中和劑雖具有較好的效果,但是也會導致整個系統污泥量較大,出水硬度增加。如其它類似的重金屬廢水處理項目中廢水成分單一,則可以考慮采用NaHSO3(或Na2SO3)作為還原劑,NaOH作為中和劑,使沉渣產生量大為減少,達到減少排放的效果,同時可以回收較為純凈的氫氧化物沉淀。另外,有些重金屬廢水中還含有有毒的氰化物,CN-是多種金屬的強絡合劑,當廢水中CN-濃度超過2 mg/L時,需要加入NaClO徹底破壞CN-,然后再進行去除重金屬的處理。
2.3 危險廢物分類和收集方面
在生活和生產中,許多屬于危險廢物的固體廢棄物未從生活垃圾和一般工業固體廢棄物中進行分類收集。據相關數據統計,在居民區及商業機構垃圾中危險廢物的比例在0.1075~0.12%,雖然這個比例因居民區和商業機構類型不同其確切值的變化很大,但一般認為城市垃圾中85%的危險廢物來自于居民區;而一般工業固廢中約有5~10%為危險廢物。目前危險廢物與工業固體廢棄物和生活垃圾處理都存在混合處理,按一般工業固體廢棄物或生活垃圾進行處置。
3.危險廢物的管理現狀及應對策略
顧名思義,危險廢物是一種對環境及人體健康極有危險性的物質,唯有高效嚴謹的管理才能將危害減少消除,將其對環境和人類的負面影響力降到最低。而我國在危險廢物管理上起步較晚,意識不強,存在很多問題和漏洞,不利于可持續發展,因此必須規范完善危險廢物管理。
3.1危險廢物管理中存在問題
(1)貯存處置失范
部分企業危險廢物產生情況瞞報、漏報,對危險廢物去向不能明確說明,自行簡單處置或委托無資質單位處置;國家出臺的危險廢物鑒別系統不完善,無法鑒定某些副產品是否為危險廢物,給了許多企業草率處理危險廢物的可乘之機,逃避環境監管。此外,現有危險廢物利用處置能力遠遠不能滿足要求,部分企業的危險廢物出路難尋。
(2)管理機構不健全
目前基層環保部門大多未成立專門的固體廢物管理機構,固體廢物管理人員嚴重短缺,技術力量明顯薄弱,對危險廢物的監管力度不夠。運營單位技術水平不高,環境意識不強。
結論
3.2針對危廢管理存在問題應對策略
(1)宣傳安全文化,健全問責機制
(2)嚴格環境準入,完善管理制度
①抬高項目環保門檻
②規范管理危險廢物
③堅持信息公開
(3)開展專項督查,杜絕管理漏洞
①嚴格查處處置中心環境違法行為
②加強專項整治
③加強對重點行業整治
④倡導典型引路
(4)強化科技支撐,提升保障能力
危險廢物是人類工業發展的產物,對環境和人類健康都有極大負面影響,其妥當處置和嚴謹管理勢在必行,但是我國環境事業發展不力,而使的危險廢物的處理相比其他國家止步不前。隨著環境問題的日益凸顯、人們環保意識的提高,危險廢物的處理也越來越得到重視。但危險廢物無論是處置方法還是管理體制都無法跟上現展的步伐,有很大研究空間可供挖掘。
參考文獻:
[1]張津博,淺談固體廢物的處理與處置,民營科技2012年第5期;
餐廚垃圾是指日常家庭、學校、單位、公共食堂以及飯店餐飲行業的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物,是城市生活垃圾的一部分。隨著我國經濟的快速增長、城市化進程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的產生量也在快速增加。有許多大城市每天產生生活垃圾量在4000t以上,其中餐廚垃圾約占50%。
餐廚垃圾較之其他垃圾, 具有水分、有機物、油脂及鹽分含量高,易腐爛、營養元素豐富等特點。由于含水率高,餐廚垃圾不能滿足垃圾焚燒的發熱量要求(不低于5000kJ/kg),也不宜直接填埋,而焚燒和填埋又會造成有機物的大量浪費。同時由于餐廚垃圾所派生的“垃圾豬”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋外,大量餐廚垃圾進入二級市場,對人體健康構成極大的潛在威脅,因此,餐廚垃圾的處理處置越來越引起全社會的關注。
發達國家對餐廚垃圾處置技術的研究多開展于20世紀90年代左右,而國內近幾年對餐廚垃圾處理問題也逐漸重視, 但對其研究及分類處理技術的應用正在探索試用之中。
一、 國內餐廚垃圾產生情況及處理現狀
餐廚垃圾的處理是全世界各個國家都普遍關注和亟待解決的問題。不同的國家和地區因不同的生活方式和國情特點,對餐廚垃圾的處理一般都具有一定的差異性,我國跟其他國家不同之處在于:據統計顯示,2009年全國城鎮餐飲業銷售額約為1.8萬億元, 如果按照一次餐飲活動的剩菜比例為1/4到1/3之間推算,我國餐飲業每年有上千億元的銷售額變成了“垃圾”。
隨著近年來我國經濟的快速發展, 餐飲業零售額以每年21%的速度增長,餐廚垃圾也將如滾雪球般越滾越大。以北京、上海為例,北京城市垃圾中有機廢物占65%,其中餐廚垃圾占39%,上海市日均餐廚垃圾產生量約為1000~1200t。
近年來, 國內一些大中型城市紛紛探索餐廚垃圾資源化利用新模式并初步形成了北京模式、上海模式、寧波模式、西寧模式等餐廚垃圾資源化利用模式。還有杭州、蘇州、重慶、廈門等許多城市也都推出了相應的管理辦法, 并已開始著手制定“地溝油”等餐廚垃圾技術標準,而國家層面的《餐廚垃圾管理條例》也將適時啟動。2009年11月26日,《餐廚廢油資源回收和深加工技術標準》編制工作在北京工商大學化工與環境工程學院啟動,這是中國第二個專門針對餐廚垃圾的國家標準。此前,第一個餐廚垃圾國家標準—《餐廚垃圾資源利用技術要求》已經上報國務院,它的實施將結束“地溝油”回收利用無章可循的局面,并與計劃制定中的《國家餐廚垃圾管理條例》一起,構建起一套對餐廚垃圾無害化、再利用和資源化的政策體系。
二、目前餐廚垃圾的主要處理方式
1、粉碎直排處理
粉碎直排處理是在餐廚垃圾發生點對其直接進行破碎、粉碎處理,然后采用水力沖刷,將其排入城市市政下水管網,與城市污水合并進入城市污水處理廠進行集中處理。破碎法對于處理少量分散產生的餐廚垃圾如家庭廚余垃圾,具有價格便宜、技術簡便等優點,能降低城市垃圾的含水率,減少收集量,利于提高城市垃圾的發熱量。
2、填埋處理
我國很多地區的廚余垃圾都是與普通垃圾一起送入填埋場進行填埋處理的。填埋是大多數國家生活垃圾無害化處理的主要處理方式。由于廚余垃圾中含有大量的可降解組分,穩定時間短,有利于垃圾填埋場地的恢復使用,且操作簡便,因此應用得比較普遍。隨著對廚余垃圾可利用性的認識越來越廣泛,餐廚垃圾的填埋率正在呈現下降的趨勢, 甚至有國家將禁止餐廚垃圾進入填埋場處理。
3、肥料化處理
餐廚垃圾的肥料化處理方法主要包括好氧堆肥和厭氧消化兩種。好氧堆肥過程是在有氧條件下,利用好氧微生物分泌的胞外酶將有機物固體分解為可溶性有機物質,再滲入到細胞中,通過微生物的新陳代謝,實現整個堆肥過程。
同時,由好氧堆肥引申出一些類似的方法,如蚯蚓堆肥是近年來發展起來的一項新技術,利用蚯蚓吞食大量廚余垃圾,并將其與土壤混合,通過砂囊的機械研磨作用和腸道內的生物化學作用,將有機物轉化為自身或其他生物可以利用的營養物質。
餐廚垃圾的厭氧消化處理是指在特定的厭氧條件下,微生物將有機垃圾進行分解,其中的碳、氫、氧轉化為甲烷和二氧化碳,而氮、磷、鉀等元素則存留于殘留物中,并轉化為易被動植物吸收利用的形式。餐廚垃圾的肥料化處理的缺點是肥料質量不高,同時較高質量的堆肥方式成本比較高,推廣困難。
4、餐廚垃圾處理機
餐廚垃圾處理機主要分三種類型: 一種就是將餐廚垃圾破碎后,直接排入下水道,并沒有深層次的處理;一種以減量化為主,也稱消化型,采用加熱器使水分蒸發,減小垃圾體積;另一類以資源化為主,也可稱作生化式,是先利用細菌將有機物分解之后,再將剩下的殘渣作為肥料使用。餐廚垃圾處理機的優勢在于沒有二次污染,占地小,運行成本低,操作方便,既可用于居民廚房,也可用于餐廚垃圾產生量比較大的單位部門。
5、飼料化處理
目前的飼料市場潛力巨大。由于餐廚垃圾作為原料,價格低廉,供應量巨大,產品營養豐富、利潤區間幅度較大,具有較強的市場競爭力。飼料化有兩種方式:
(1)生物處理制飼料。
原理是將培養出的菌種加入餐廚垃圾密封貯藏, 菌種進行繁殖并殺除病原菌制成飼料。
(2)高溫消毒制飼料。
原理是采用高溫消毒原理,殺除病毒、經粉碎后加工成飼料,可供禽畜食用。比較成熟的餐廚垃圾加工飼料方法是將制粒技術、擠壓膨化和干燥技術等手段綜合利用。擠壓后飼料中的細菌濃度要遠遠低于其他樣品中的細菌濃度。由于擠壓時不斷升高的溫度,一個單螺桿干燥擠壓工藝可以大大減少潛在的病原菌濃度。目前已經有些廠家研制了配套技術設備并投入運行使用。
用餐廚垃圾作飼料所面臨的主要問題是飼料安全,面對消毒要求的提高,必將在設備、技術等方面作相應調整,從而增加了處理成本,因此在該技術的選擇方面要十分謹慎。
6、能源化處理
餐廚垃圾的能源化處理是在近幾年迅速興起的,主要包括焚燒法、熱分解法、發酵制氫等。焚燒法處理廚余垃圾效率較高,最終產生約5%的利于處置的殘余物,焚燒是在特制的焚燒爐中進行的,產生的熱能可轉換為蒸汽或者電能,從而實現能源的回收利用,但餐廚垃圾的含水率高,熱值較低,燃燒時需要添加輔助燃料,從而造成投資大的問題,同時尾氣處理也是一個難題。
熱分解法是將垃圾在高溫下進行熱解,使垃圾中所含的能量轉換成燃氣、油和碳的形式,然后再進行利用,熱解法具有廣闊的應用前景,但技術尚未達到實用階段,目前應用較少;氫作為一種高質量的清潔能源,是普遍認為的最有潛力的替代能源,很多學者對此做了研究。廚余垃圾的能源化處理必將受到越來越多的關注。
三、餐廚垃圾處理存在的問題
1、餐廚垃圾的危害
餐廚垃圾的危害主要表現在以下三個方面:首先是污染水體與大氣。在餐廚垃圾中,廢棄食用油脂的污染最為嚴重,它在水體中經過復雜的生物化學反應,產生一系列組成復雜的醛、酸等惡臭性物質, 這些物質是污染地下水和大氣的罪魁之一。
其次是廢棄食用油脂被不法分子加工成劣質食用油即“地溝油”、“泔水油”,人們若長期食用這些問題油脂,不但會導致慢性中毒,而且還容易患上肝癌、胃癌、腸癌等疾病。
第三是非法加工餐廚垃圾,將直接或間接地影響百姓身體健康和生命安全。
2 、餐廚垃圾處理存在的問題
(1)直接排放處理雖然簡單易行,但還存在不足的方面:第一是用水量較大,增大城市污水的產生量和處理量;第二是泔腳廢物在污水管網中,易沉積、發臭、增加病菌、蚊蠅的滋生和疾病的傳播;第三是廢物中有機組分不能得到資源利用, 同時增加了城市污水處理廠的處理負荷;第四是不利于大規模的泔腳廢物處理處置。
(2)由于餐廚垃圾過高的含水率導致滲濾液的增多,符合填埋條件的土地面積減少,造成處理成本升高。而且厭氧分解的餐廚垃圾是填埋場中沼氣和滲濾液的主要來源,會造成二次污染。這種處理方式將損失餐廚垃圾中幾乎所有的營養價值,最終餐廚垃圾中的絕大部分碳將轉化為沼氣。在一個精心設計的填埋場里, 約有66%的沼氣可以作為燃料重新利用,但剩余的34%將進入大氣層。而沼氣對全球變暖的影響約為二氧化碳的25倍,填埋對環境特別是地下水資源也構成嚴重威脅。
(3)堆肥的缺點是需用場地大、處理周期長,有些病菌不易殺死。并且堆肥場地產生的污水和廢氣將會導致新的污染,增加環境負荷。如對所產生的污水和廢氣進行再治理,將增加額外的處理費用。而且餐廚垃圾中的高油脂含量和高含鹽量非常不利于微生物的生長,也制約了高溫好氧堆肥處理工藝的效果。
(4)焚燒處理可將垃圾減少約90%,但一次性投入大,運行成本高,可回收資源浪費,大氣污染較為嚴重。焚燒法處理生活垃圾還存在“兩高一低”(含水量高、有機物含量高、熱值低)的問題,這主要是由餐廚垃圾引起的。有毒有害物質主要是塑料焚燒引起的。
四、餐廚垃圾處理的對策和建議
餐廚垃圾具有明顯的資源特性和污染物特性,通過建立完善的回收運輸、集中處理等方面的管理制度和激勵機制,對其進行資源化利用,生產沼氣、工業油脂、生物柴油、肥料等產品,可從源頭上治理用“地溝油”加工食用油的非法行為,避免將餐廚廢棄物直接作為飼料進入食物鏈,也可有效解決餐廚廢棄物直接排入下水道,或通過城市生活垃圾收運處理系統進行填埋或焚燒造成資源浪費和環境污染問題。推動餐廚廢棄物資源化利用,變廢為寶,化害為利,不僅是發展循環經濟的重要內容,也是解決餐廚廢棄物引發的食品安全問題的根本性措施。
1、必須建立一套完整的餐廚垃圾收運和處理處置系統
包括配套的政策法規、獎罰制度、經濟高效的處理處置技術等。具體采取政府牽頭、環衛系統管理企業運作,社區參與的運行模式,建立起完整的餐廚垃圾管理與處理處置體系。
2、建立餐廚垃圾處理廠,對餐廚垃圾統一收運和處理
可采用“先試點,后推廣”的步驟,充分運用市場機制,不斷發展壯大餐廚垃圾收運、處理的市場主體,完善餐廚垃圾收運、處理體系,最終形成餐廚垃圾收運、處理系統。
3、餐廚垃圾處理處置可采用生物轉化技術
利用餐廚垃圾生產有機肥和生物肥料;采用源頭減量化的微生物處理技術,把餐廚垃圾分解成二氧化碳、水和極少量的有機殘余物;采用生化技術,利用廢油脂生產工業原料油脂及深加工產品;采用高溫殺菌干燥深加工,制成飼料和有機肥料等,采取不同的先進有效的處理處置技術, 實現餐廚垃圾的資源化回收利用。
關鍵詞:議論 供熱采暖 節能技術 應用
中圖分類號:TU83 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(a)-0097-01
我國地域遼闊,南方與北方的氣候差異顯著,而供熱采暖大多是嚴寒城鎮所使用。尤其是北方使用煤是非常常見的。隨著我國城鎮居民化的不斷提高,人民的生活水平也不斷提高,對于室內的供熱采暖技術也就有了更高的要求,但是這又會加速能源的消失。所以為了使得能源供應能夠對經濟長時間快速有效發展,采用更好的新技術應用到實際中去是我們要研究的目標。
1 城市供暖節能技術中出現的問題
(1)城市建筑節能本身保溫性差。由于我國傳統供暖的情況使用時間較長,而集中供熱開展的時間較晚,還有很多的在不斷探索,和很多不成熟的地方,因此會出現很多的問題。我國寒冷城市自身保溫的隔熱性非常的差,建筑能耗設計達不到要求,普通能耗是發達國家的幾倍以上,尤其是采用粘土空心磚材料對于建筑的熱工性不是最好的選擇。建筑物的保溫性和隔熱性同時也是非常差的,建筑物的很大熱量都通過窗體進行了流失,而且也是發達國家的好幾倍。
(2)熱力網的熱能損失情況嚴重。熱力站是大型的工業場所,對于大型設備的更換是非常復雜的,所以大多得企業都采取維修等手段來維護機器的運轉。但是長此以往下去,機器的老化仍舊是很嚴重的問題。設備老化,自動化和機械化效率低,智能化控制技術不能完全的開展使用。專用的技術開發時間不緊長而且產業化速度慢,對于熱力供應不能及時準確的發揮功效。熱力電網由于建設時間長而年久失修,很多地下工程失水、補水情況嚴重,網管的保溫工作和防水系統沒有做到位,造成了大量的熱能流失。地下水源污染嚴重,對于管道腐蝕嚴重,各種小滲漏和跑溫的現象仍然存在。
(3)熱源的消耗較高。熱源的通常都是來自于燃燒,煤碳的燃燒不僅造成了空氣的污染,也是不可再生的資源;燃氣供暖雖然是最常用的供暖方式,但是燃燒的成本是非常高的。所以,由于我國目前鍋爐的性能有限,熱效率的利用一直都沒有達到最大化,而且也消耗了大量的能源,導致供暖采暖的成本較高。城市供暖供熱缺乏專業的科學設計和規劃,對于熱源的分布沒有進行實際考察,導致熱源建成后分布不均,供熱不足,浪費現象嚴重的情況。
2 供熱采暖節能技術與應用
2.1 采用多種新型能源節能技術
(1)太陽能供熱技術是現在比較流行的非常采用的能源技術之一,他不僅是取之不盡,也是人們非常值得研究的能源。我國的太陽能資源非常的豐富,只要充分利用到采暖供熱中它的效果是非常顯著的。
(2)熱泵供熱技術主要是依靠發電,他利用海水、河水和廢水轉化為可用的高位熱能,從而達到節約能源的目的。
(3)低溫核供熱技術是利用核能的新能源。核能不僅是許多國家都想研究的能源,他的投入費用不僅低廉,發熱性能也是非常高的。
(4)地熱能供熱是利用地球內部蘊藏的巨大熱能。它的熱量非常巨大,不需要任何燃料而且省去了燃料運輸和燃燒的費用,又降低了環境污染。
(5)垃圾焚燒供熱是利用將工業和生活垃圾焚燒而產生的熱量,從而獲得熱量,不僅獲得了客觀的經濟效益,還保護了效益。
2.2 建設科學的熱力網供暖節能系統
熱力網節能是建設供熱采暖系統的重要關節,它不僅肩負著最重要的環節,也是我們重點改造的工程。首先要了解整個城市的水文特征和建筑分布,做好熱力網的建筑設計規劃。從多方面考慮綜合因素,制定符合整個城市的熱力網建設系統。熱力網應施工期短,并且采用成本低的硬質聚氨酯保溫直埋技術,將熱網主要干線分布在熱力集中的地區,選擇保溫性好,符合標準的管道。將傳統的熱力網控制和現在流行的技術結合起來。實行科學的自動化管理模式。提高整個供熱采暖技術人員的管理水平,安排他們參與整個施工中,保證整個熱力網正常運行。最后提高熱網的設施和材料的節能水平,放棄保溫性能較差的材料,而使用聚胺酣保溫材料。在各個調節點的閘閥也要盡量放棄使用,而是在安裝調節性能優良的自力式流量控制器,使得管路符合用戶的要求,解決供熱中局部過熱,分布不均的問題。
2.3 完善和建設外墻外保溫工程
外保溫系統直接與空氣相連,所以對于其可靠性、耐久性的要求較高。我們首先要注意外保溫系統與基層墻體應可靠的固定。由于老建筑經歷了多年的風吹雨打,所以很多的墻體都會有一定的脫落。因此,對于保溫材料有效的與基層進行有效的粘結是十分重要的。在保板這個環節紀要選擇符合國家有關法律規定的材料。也要采用現在能阻燃性聚苯板,它不僅有較低的吸水性,還有較小的導熱性和抗腐蝕性,從而對于建筑能夠起到防火的效果。在外飾面層涂料時,通常采用保溫層而且輕質多孔材料,在粘合時要有很好的保護措施,防止保護層脫落傷人。
2.4 對采暖居住建筑進行供熱體制的節能改革
對于建筑較老而且沒有技術改造的小區進行供熱改造并進行供熱熱量計量收費,根據每戶的用量進行收費,從而杜絕亂收費現象,避免熱能的浪費現象。對于收費管理是按照建筑面積和使用進行指定。這樣才能按熱量計量收費避免多收費,實現建筑節能的意義。達到節能建筑真正的節能效果。現流行供熱體制不僅要對各個小區進行重新規劃,也要在供熱體制上進行改革。根據每個建筑的特點進行節能改造,如果需要調整就安裝溫度調節閥,他不僅可以調節室內溫度,也是符合采暖改革的需求。在供暖期間,室外的溫度由于較低,只有提高供熱技術水平,滿足室內溫度要求,并結合室內溫度兩者結合進行供熱,從而滿足用戶的各種需求。
2.5 采用良好的閘閥技術
在平衡閥的選擇上要選擇成直角,有清晰開度并且耐溫耐壓性好等,同時對于溫度的調節也要非常好,并在發生危機時還要有切斷功能。裝上平衡閥后,可以適當的加上阻力,對消除剩余的壓頭,限制水部流量都有良好的控制力。并且加上適用的管路要符合用戶的需求,選擇的管路不僅要美觀也要是能體現采暖節能技術,這樣就可以消除管網的水利失調,局部受熱不均、熱力部分不均的情況。
3 結論
城市供熱采暖的主要地區寒冷區域使用最廣。隨著供暖規模的不斷改造,提高供暖系統的節能技術,推廣節能新型技術的應用,降低運營成本,都是我們主要的工作內容。在建筑供熱采暖系統中我們分析了存在問題并且給出了相應的節能技術和應用方案,其結果對提高建筑集中供熱采暖節能有重要參考作用。
參考文獻