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關鍵詞:生活垃圾;處理;大氣污染;技術
隨著經濟社會的不斷發展,人們的生活質量得以顯著提升,所產生的生活垃圾總量急劇上升,而對生活垃圾進行處理成為當前社會各界關注的重要問題,也對人們的生活環境產生了嚴重影響。因此要從源頭出發重視生活垃圾的收集和處理,之后再借助各種設備和技術實現無害化處理。本文從技術角度出發,對生活垃圾處理和大氣污染治理相關問題進行分析和研究,以此強化對生活垃圾的處理能力和大氣污染的治理能力,實現生態環境建設的可持續發展。
一、生活垃圾處理及大氣污染治理存在的問題
(一)處理方法較為粗放
隨著城市化進程的不斷加快,城市生活垃圾的種類和總量在持續增多。但目前對生活垃圾的處理方法仍然顯得相對粗放,比如焚燒、填埋等,雖然這些方式在性價比和有效性等方面具有相應的優勢,但這些處理方式會帶來一系列的嚴重問題,對生態環境造成嚴重的污染,也不符合生活垃圾處理工作的要求。
(二)當前國內處理方式比較
當前垃圾處理主要有填埋、焚燒和熱解處理等方式,以下重點對這三種方式進行闡述。1.填埋處理。目前我國生活垃圾主要以填埋為主,其優點是工藝簡單、操作方便,省錢省事;其缺點是深埋滲濾液污染嚴重,安全隱患大,使用年限短,減量化和資源化水平低。國家政策要求逐步禁止新建垃圾填埋場。2.焚燒處理。生活垃圾焚燒發電也是目前垃圾處理的主要方式之一,比較適合于人口密集的城市群。其優點是日處理垃圾量較大;有能量的轉化,比如電能;垃圾中的可燃成分被高溫分解后減容效果較好;設備可全天候工作,不易受天氣影響。其缺點是投資大,占地面積大,選址困難;要求每日提供垃圾不少于400噸,需要添加煤輔助燃料;尾氣、煙塵及廢水的排放需其他設備進行過濾處理;設備構造以及系統復雜,保養成本較高;容易產生二次污染;不可焚燒垃圾需要另做填埋處理。3.低溫熱解處理。低溫熱解處理是一種成熟的新技術,是一種非常有效的資源化處理方式。其優點是占地面積小,選址容易,尾氣排放達到國家標準,無廢水產生,冷卻水可循環利用,不需添加輔助燃料,減容效果較好,產物可做路基填料或充當植物肥料,設備構造以及系統相對簡單,維護、保養成本低,工人操作以及學習成本較低,垃圾分散就地處理,無須轉運,設備可全天候工作,不易受天氣影響;其缺點是同焚燒處理一樣,建筑垃圾、瓷制品和玻璃制品等不可熱解垃圾需另做填埋處理。
(三)缺乏規模化和規范化
生活垃圾的處理工作影響著社會的穩定發展,因此需要各方面的積極參與。但是我國生活垃圾在處理方面的規模還相對有限,大都是以小處理廠分散處理為主,同時在垃圾處理過程中缺乏完善的技術體系,因此缺乏標準化、技術化及自動化,所以存在垃圾分類不明確、處理方式不科學且存在高污染高耗能等問題,因此降低了垃圾處理效果。另外,在垃圾處理和大氣治理過程中,都缺乏科學的標準,相應的監管措施還不到位,其規范化程度較低,因此存在較為嚴重的污染問題。
二、生活垃圾處理及大氣污染治理的對策
(一)加強相關的宣傳引導
為提升生活垃圾處理效率,就要加強宣傳,強化人們進行垃圾分類和愛護生態環境的意識。要通過電視、報刊、互聯網、移動媒體等方式進行相應的宣傳和引導,并在道路、公共場所等設置相應的宣傳欄,在垃圾桶旁邊提示分類投放的宣傳標語,使全社會都能夠充分認識到生活垃圾處理的重要意義,營造出垃圾處理的良好氛圍,進而為促進垃圾處理工作的順利開展提供有效保障。
(二)建立健全相關法律政策
生活垃圾處理直接影響著人們的生活質量,因此要建立健全相關的法律政策,推進垃圾處理工作的順利開展,并對各項法律政策進行細分,明確落實標準和要求。當前,多個城市相繼進行了垃圾分類試點,并了生活垃圾管理條例,以期從法律層面更好地落實生活垃圾分類、收集以及管理,提升生活垃圾處理的有效性,為垃圾處理后續相關工作奠定堅實的基礎,以最大程度減少因垃圾處理工作而帶來的環境污染問題。
(三)充分明確垃圾處理職責
生活垃圾處理工作涉及的內容較多,影響較大,因此必須要嚴格按照相關要求到位。因此,政府部門要充分發揮行政管理職能,進一步明確垃圾處理職責,細化責任分工,充分協同各相關部門的關系,全面發揮工作合力,以更好地維持垃圾處理市場的正常秩序。同時,要按照責任分工,對照生活垃圾處理工作的要求和標準,強化監督管理,提升各部門積極參與和相互協調的效果,進而可以有效提升生活垃圾處理的規范性和有效性。
三、大氣污染治理技術的應用分析
城市生活垃圾處理多以焚燒為主,而這一過程會對大氣產生污染,因此要采取有效技術進行大氣污染治理工作,進而減少對生態環境的破壞。當前垃圾焚燒發電廠大都采用“爐內脫硝+脫酸+活性炭吸附+除塵”的方式對焚燒煙氣進行凈化,在實際應用過程中可以根據實際情況對這些方式進行重新組合。現就這一技術的具體應用分析如下。脫硝工藝技術在應用過程中可以采取SNCR、SCR或者兩者組合的方式開展。具體來說,SCR脫硝工藝的效率要高于SNCR脫硝工藝,可以將氮氧化物的排放濃度控制在較低水平,以達到排放標準。但SCR工藝需要較大的占地面積和較高的投資成本,因此SNCR工藝在垃圾焚燒發電廠內的應用明顯較多,也能夠滿足相應的要求。脫酸工藝技術主要有半干法脫酸、半干法+干法組合脫酸等,可以確保在生活垃圾焚燒過程中所排放的酸性污染物能夠達到相應的排放標準。當前很多垃圾焚燒發電廠都在采用這種方法,同時主要是以熟石灰作為脫酸劑,通過改變脫酸劑的種類能夠有效提升酸性污染物的去除效率和排放標準。活性炭吸附和除塵工藝在應用過程中主要是針對生活垃圾焚燒爐所排放污染氣體中的重金屬、顆粒物等,通過在焚燒爐煙道中噴射活性炭的方式,可以使得經過爐內脫硝和脫酸處理之后的氣體中的物質被有效吸附,之后再借助除塵裝置對氣體實現進一步治理,以最終達到生活垃圾焚燒過程中大氣排放標準。
四、結束語
[關鍵字]醫療垃圾 焚燒 環境影響評價 措施
[中圖分類號] X82 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-5-225-2
1前言
醫療垃圾通常帶有大量的細菌和病毒,是首要的危險廢物,若處理不當,必將引起二次傳染和環境污染,嚴重影響人們的身體健康,醫療垃圾因其特殊性更加受到全社會的重視與監督。
本文通過對部分城市醫療垃圾管理及處理處置中存在的問題進行分析,進而從醫療垃圾管理、處置設施場址選擇及處理工藝上提出污染防治對策。
2醫療垃圾的排放現狀及處理中存在的問題
目前醫療垃圾管理及處理處置中存在的問題,主要有以下幾方面:
(1)醫療垃圾與生活垃圾混裝嚴重。部分城市醫療垃圾與生活垃圾混裝在一起,經焚燒爐焚燒后,致使許多醫療垃圾不能按照規范進行消毒毀形處理,造成嚴重的污染。
(2)醫療垃圾處理、處置的管理和監管不嚴,設備處理能力不足。部分醫療垃圾集中處置設施無法正常運轉,處于半停頓狀態,原因是醫療垃圾送到處置中心的量不能維持處理設施正常運轉。
(3)醫療垃圾收集、運輸、貯存及交接等環節防范措施不到位。位于醫療垃圾處理中心較遠的地區和偏遠地區,醫療垃圾運輸、收集和儲存都達不到國家要求,造成醫療機構內的醫療廢物堆積和遺失,甚至發生腐敗等情況,對環境安全和人體健康構成威脅。
(4)工藝環節防范措施不足,造成環境污染。焚燒工藝關鍵是焚燒爐的溫度控制,因250℃~450℃是二噁英的形成溫度區間,因此焚燒爐內的溫度必須跨過這個溫度區間,如果溫度控制不好,將產生二噁英。尾氣處理系統處理如果不到位,也將造成二噁英超標。
(5)醫療垃圾集中處置設施場址不合理。醫療垃圾集中處置設施是集中處理醫療垃圾的場所,如場址不合適,對環境影響巨大。
3治理措施
3.1醫療垃圾的管理對策
(1)加強醫療垃圾管理及監管體系。各級政府應制定符合各自城市實際,又具有可操作性的醫療垃圾安全處置有關的規章制度,明確醫療垃圾收集、運送、貯存、處置及監督管理各個階段、各個環節、各個部門的責任和義務,以規范醫療垃圾從產生到處置整個過程。同時加強醫療垃圾處理、處置后產生的環保監管。
(2)醫療垃圾處理周期中各環節的管理。對醫療廢物的產生、收集、運輸、貯存、處理至最終處置進行全過程管理,建立相應的數據庫管理系統,對其從產生到最終處置的每個環節進行跟蹤管理,這是醫療廢物無害化管理的必要手段。
(3)將醫療垃圾處理市場化。醫療垃圾污染治理要實行產業化、專業化、市場化,走集中、專業處理的道路。建立專業化、企業化的醫療廢物處理中心,實行企業化管理,引進環保高新技術,使醫療垃圾達到減量化和無害化處理。
(4)提高公眾衛生和環保意識。通過媒體大力宣傳新出臺的《醫療廢物管理條例》,使公眾對醫療垃圾的產生到處置及其危害性有充分的認識,切實提高公眾的衛生和環保意識,推動全面的環境無害化管理。
3.2集中處置設施場址選擇
場址選擇合理性分析是環境影響評價中的重點。集中處置設施場址選擇,應主要關注以下幾點。
(1)場址選擇應符合當地發展規劃、環境保護規劃及環境功能區劃要求,符合當地城市環境衛生事業發展規劃要求。
(2)場址對周圍環境不產生大的影響或對周圍環境影響不超過國家相關現行標準的規定。場址應得到公眾支持。
(3)場址不得位于城市主導風向的上風向,確保與城市市區和規劃區邊緣的安全距離。
(4)場址應避開人口密集區、宗教圣地等敏感區,場址距居民區距離應大于1km。
(5)場址選擇應避開河流溯源地、飲用水源保護區;避開自然保護區、風景區、旅游度假區;避開國家、省、直轄市劃定的文物保護區;避開重要資源豐富區。
(6)場址選擇應避開現有和規劃中的地下設施;避免大規模砍伐森林、占用基本保護農田;避免公用設施或居民大規模拆遷。
(7)場址應避開自然災害多發區和地質條件不穩定地區,選址應在百年一遇洪水位以上。
(8)場址地震裂度在Ⅶ度以下,最高地下水位應在不透水層以下3.0m,土壤不具強烈腐蝕性。
3.3污染物防治措拖
目前我國醫療垃圾處理主要采用焚燒法,焚燒原理是將垃圾作為固體燃料送入垃圾焚燒爐中,在高溫條件下,垃圾中的可燃成分與空氣中的氧進行劇烈的化學反應,放出熱量,轉化成高溫的燃燒氣和量少而性質穩定的固定殘渣。
焚燒處置過程中產生的廢氣對環境的影響及其污染防治措施是環境影響評價中的重點之一,本文主要對焚燒處理工藝環節中的燃燒室溫度控制、尾氣、焚燒后飛灰及廢水提出了合理的治理措施。
3.3.1燃燒室溫度控制
醫療垃圾焚燒處置的關鍵在于溫度控制,一方面可以保證醫療垃圾完全充分燃燒,另一方面避免和減少二噁英產生。醫療垃圾燃燒過程在一燃室和二燃室中進行,一燃室為缺氧空氣系統,二燃室為過氧空氣系統。
在處理醫療垃圾時,首先在一燃室內供以小風量60~450℃左右熱解垃圾,一燃室溫度在700℃以上;在二燃室中通過微過量的助燃空氣將燃燒溫度提升到1000℃以上(根據垃圾種類不同,可自由設定)自燃溫度,從而完全氧化為完全燃燒的碳氫化合物。為抑制二噁英類物質的產生,一方面通過溫度連續自動控制,抑制其生成、防止再合成。根據此特性,在焚燒系統設計中,煙氣在1000℃以上(二燃室)停留時間大于2秒,使二噁英完全分解。
3.3.2尾氣處理系統
焚燒爐尾氣凈化系統多采用“煙氣急冷+半干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵”的凈化技術。具體工藝為:焚燒爐產生的高溫煙氣進入煙道,與布置在煙道中的空氣預熱器進行熱交換。預熱器吸入冷空氣,通過預熱器夾層螺旋導風板吸收煙氣的熱量使冷空氣變成熱風,并抽送至爐體中,以提高爐內溫度減少燃料消耗,降低運行成本。然后高溫煙氣通過換熱器,使煙氣溫度由1000℃降至600℃,再通過急冷塔,使煙溫降至200℃左右,越過250℃~450℃產生二噁英的溫度區間,煙氣在600℃-200℃溫度區間的停留時間小于1秒,接著煙氣進入半干式脫酸洗氣塔,在塔內煙氣被從塔頂噴入的堿液進一步冷卻。半干式洗氣塔上部設有除霧裝置,部分霧滴出后至除霧塔去除。凈化后的氣體通過在袋式除塵器前煙道內噴入活性炭粉,它均勻地彌散在煙氣中,對重金屬有很好的吸附作用,降低煙氣中有害物質的排放,經活性炭吸附塔吸收剩余的有害物質通過布袋除塵,然后經引風機增壓后進入煙囪排入大氣。
3.3.3飛灰的處理
醫療垃圾焚燒后產生的飛灰屬于危險廢物,不能直接填埋,必須進行穩定化/固化處理。目前,垃圾焚燒固化多采用水泥固化,其設備投資少,操作較簡單,運行費用低。
4結束語
自從爆發SARS以來,國家加重了對醫療垃圾的處置和管理力度。醫療垃圾作為危險廢物,其處理必須按照規范嚴格執行。尤其要重視管理、廠址選擇、工藝環節,防止產生二次污染。
參考文獻
[1]《環境影響評價工程師職業資格登記培訓系列教材-社會區域》,國家環境保護總局環境影響評價工程師職業資格登記管理辦公室,2006年2月.
【關鍵詞】垃圾焚燒;垃圾衍生燃料技術
垃圾是人類日常生活和生產中產生的固體廢棄物,由于城市垃圾排出量大,成分復雜多樣,給處理和利用帶來困難,如不能及時處理或處理不當,就會污染環境,影響環境衛生。垃圾處理就是要把垃圾迅速清除,并進行無害化處理,最后加以合理的利用。即實現無害化、資源化和減量化的目標。
垃圾的處理目前主要的方法有:填埋法、堆肥法、焚燒法。另外,還有資源返還、綜合利用等。
一、主要垃圾處理方法
填埋法:衛生填埋是清潔工人每天將收集垃圾壓緊后,送往填埋場當晚填埋場用土將當天運來的垃圾覆蓋上.再壓緊,以免鼠、蟲鳥等前來吃垃圾,傳播病菌。
堆肥法:堆肥是把垃圾經過前處理后,將有機垃圾送入發酵反應器中,通過微生物的作用,變成有機肥。
焚燒法:焚燒法是將垃圾放在特殊設計的封閉爐內,在高溫下燒成灰,然后把將灰填埋。此法可將垃圾體積縮小掉50%~95%,但燒掉了紙、塑料等可回收資源,垃圾在焚燒時會產生二惡英等有毒氣體。
相比之下,垃圾焚燒處理的優點為:廠房占地少,有利于節約土地資源;垃圾的減容減量化程度高;減容90%,減量80%;垃圾處理徹底,二次污染危害小;設備運行全封閉全天候,文明程度高;焚燒爐的適用范圍很廣,能處理多種垃圾,且大多數焚燒技術不需對垃圾進行預處理;垃圾焚燒的余熱可產生蒸汽用于發電、供熱,節約能源。
另外,資源回收利用效益相當可觀,按發熱值比較,我國城市每年產生的1.5億噸垃圾約相當于3000萬噸標準煤,約為目前全國標煤年產量的2%。有分析認為,一座城市的垃圾,就像一座低品位的“露天煤礦“,可以進行無限期的開發,而開發使用最經濟有效的辦法,就是垃圾焚燒發電。
總之,垃圾焚燒發電是最貼近垃圾處置的三化要求。發達國家垃圾焚燒發電占垃圾無害化處理的比例已普遍超過80%,垃圾發電在這些國家已是成熟的產業并進入了產業化、市場化的成熟期。
二、垃圾焚燒技術
焚燒法是一種高溫熱解處理技術,即以一定量的過量空氣與被處理的有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應,廢物中的有害有毒物質在800-1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時實現廢物無害化、減量化、資源化的處理技術。
焚燒法不但可以處理固體廢物,還可以處理液體廢物;不但可以處理城市垃圾和一般工業廢物,而且可以用于處理危險廢物。在焚燒處理城市生活垃圾時,也常常將垃圾焚燒處理前暫時儲存過程中產生的滲濾液和臭氣引入焚燒爐焚燒處理。焚燒法事宜處理有機成分多、熱值高的廢物;當處理可燃有機物組分很少的廢物時,需要補加燃料,這回使運行費用增高。但如果有條件輔以適當的廢熱回收裝置,則可彌補上述缺點,降低廢物焚燒成本,從而獲得較好的經濟效率。
三、垃圾衍生燃料RDF技術
垃圾衍生燃料RDF(Refuse Derived Fuel),即先將生活垃圾在進爐前進行有效的預處理和成型加工,然后作為固體燃料被焚燒利用,從而為解決上述問題提供了新的思路。目前已應用于城市生活垃圾焚燒處理及資源化利用的工程實踐中。
垃圾衍生燃料RDF制作系統是由破碎分選子系統和加工成型子系統組成的。垃圾衍生燃料RDF加工生產技術是將生活垃圾首先進行破碎,分揀出可燃物,再加入添加劑干燥,最后將其擠壓成型,制成顆粒狀物質RDF燃料。RDF燃料的特點是大小均勻,所含熱值均勻,成型工藝可使垃圾熱值提高4倍左右,且易運輸及儲備,在常溫下可儲存6~10個月不會腐壞。因此可以臨時將一部分垃圾儲存起來,以解決在鍋爐停運或垃圾產出高峰時期的處置能力問題;通過在成型過程中加入添加劑[5, 7]可以達到爐內脫除SO2,HCl和減少二惡英類物質排放的目的。
國外對RDF技術的研究起步較早,在美國、日本等國已得到廣泛應用,并開始商業化發展。美國是世界上最早利用RDF發電的國家,已有發電站37座,占垃圾發電站的21%。如美國維吉尼亞州的RDF工廠,每天將約2000t的生活垃圾制成RDF用于電廠發電。日本政府于20世紀90年代開始支持該技術的引進和研發工作,近幾年已有十幾家大公司對RDF工藝投入大量資金進行RDF資源化研究和開發。2004年投運的上海寶山神工生活廢物綜合處理廠即安裝了RDF生產線。
1、垃圾衍生燃料RDF技術與垃圾焚燒技術的比較
(1)垃圾衍生燃料RDF 的制備,不受場地和規模限制,適合中、小型垃圾處理廠分散制造后,再收集起來進行高效發電,有利于提高垃圾發電的規模和效益,比用原生垃圾焚燒發電,效率提高25%~35%,使大規模的熱能循環利用成為可能;而垃圾焚燒受場地和規模限制,垃圾焚燒量在400t以下時,一般用于供熱水或蒸汽,但受地理條件、季節變化和周邊環境的限制,熱能常常得不到充分利用。
(2)垃圾衍生燃料RDF經分選、脫氯、脫硫處理,可大大減輕煙氣對設備的腐蝕,煙氣和灰渣比原生垃圾焚燒時減少2/3,減少了相關處理設備的投資。
(3)由于RDF具有較好的防腐性,能在倉內保管1年以上,可作為儲備能源按需使用;垃圾直接焚燒,受垃圾成分波動的影響,產生熱能不穩定,且由于垃圾需連續消納,熱能在無需求時也必須產生,造成能源浪費。
垃圾衍生燃料(RDF-5)具有熱值高、燃燒穩定、易于運輸、易于儲存、二次污染低和二惡英類物質排放量低等特點,廣泛應用于干燥工程、水泥制造、供熱工程和發電工程等領域。
2、垃圾衍生燃料的應用
在RDF的生產中,最重要的是城市生活垃圾和制備工藝,什么成分的垃圾,決定采用什么樣的制備工藝。一般整套垃圾燃料處理制備工藝由垃圾接收破碎單元、垃圾含水率降低及熱值提高單元、造粒烘干單元及配套工程單元組成。
相同質量的垃圾,應用RDF技術,可以增加一倍的發電量。衍生燃料(RDF-5),可在垃圾發電廠、一般熱電廠(燃煤)及普通燃煤機械鍋爐中使用,在大型鍋爐上使用效率會更高。由于中小城鎮垃圾產出量有限,地級以下城市采用垃圾分區處理加工RDF-5,再集中于中心城市發電,可實現最佳的綜合效益。
生活垃圾衍生燃料RDF是一種新型再生能源物質。在熱電行業是一種能夠部分代替煤炭的環保燃料,主要適用于各種以焚燒垃圾配套發電廠的原料預處理工序。同時適用于通過鍋爐改造,將現有的6 MW/h燃煤小火電發電機組,改造成同能量輸出的垃圾發電機組的燃料供應。
有專家估計今后每年垃圾發電對垃圾衍生燃料的需求量達1 000 萬t以上,并每年按5%~8%的速度增長。
四、結論
1、比較而言,垃圾焚燒發電是我國今后一段時間主要的垃圾處理方式。這方面,國外發達國家技術已經成熟,中國自主研發的技術和裝備也已得到不少的應用,并且具有較強的適應性和明顯的成本優勢。
關鍵詞:城市;垃圾焚燒發電;環境保護
引言
隨著我國城鎮化進程的加快以及人們生活水平的大幅提升,城市內各種生活垃圾的產生也顯著增長,以往采取的填埋、堆肥等處理方式已經無法滿足當前大量的生活垃圾處理需要。垃圾焚燒發電是當前城市處理生活垃圾的一個重要途徑,其不僅能夠環節城市垃圾問題,同時還能夠利用垃圾焚燒所產生的熱能來供給城市能源,從而受到了較多的關注。
1.垃圾焚燒發電廠的環境保護概述
我國國家住房和城鄉建設部、國土資源、環境保護等部門聯合出臺的《關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》政策對城市生活垃圾處理、垃圾焚燒發電等方面提出了明確的要求,大大提高了城市垃圾的處理能力,對于城市環保工作的開展有著重要的意義。
不過盡管當前我國對于垃圾焚燒發電廠的污染問題進行了大力監管,不過在垃圾焚燒的過程中難免還是會有一些污染產物或環境問題出現。在當前我國不斷加強生態文明建設的背景下,生活垃圾焚燒發電所帶來的一些環境問題仍然需要進一步采取措施進行有效控制。
2.垃圾焚燒污染產物
當前在城市生活垃圾焚燒發電廠中主要產生的污染物包括以下幾類:
(1)煙塵。我國的城市生活垃圾以廚余垃圾、紙張等有機物以及玻璃、技術、渣土等無機物為主,其整體上具有水分含量高、熱值較低的特點。在垃圾焚燒的過程會往往會產生大量的粉塵、重金屬、酸性氣體等污染物。其中粉塵的主要來源是焚燒過程中產生的各種微小無機顆粒;重金屬來源于垃圾中含有的重金屬化合物在焚燒過程中發生反應,如Cd、Pb等被氧化凝結成微小顆粒,Zn、Ni、Cr等氣化后附著在粉塵上;酸性氣體主要來自于橡膠、塑料等燃燒后產生的HCl、硫化物、氮氧化物等。垃圾焚燒中煙塵的產生會對當前空氣質量造成嚴重影響,部分酸性氣體還可能會造成酸雨問題的出現,部分重金屬、毒性物質對于人體健康有著嚴重危害。
(2)異味。垃圾焚燒過程中的異味問題主要出現在垃圾堆放、焚燒加料、焚燒過程等環節,其來源主要是垃圾中的有機物被微生物腐敗分解過程中產生的氣體以及焚燒過程中物質發生物理、化學反應而產生的氣體。各種異味的產生會對周圍的環境造成惡劣影響,尤其是對于周圍居民來說,其生活質量會大幅度降低。
(3)其他污染物。除煙塵、異味以外,垃圾焚燒中常見的污染物還有廢水、廢渣、噪音等。其中費廢水主要來源與垃圾滲濾液及生產廢水;廢渣則包括垃圾燃燒后的產物以及焚燒發電廠鍋爐、爐排、煙氣除塵器等處積累的污物;噪音則主要來自于鍋爐、發電機組、風機、運輸車輛等。這些污染物的產生都會對周圍環境造成一定影響。
3.城市生活垃圾焚燒發電廠的環境保護策略
3.1完善廠區設計建設
在垃圾焚燒發電廠設計建設的過程中,就要對環境保護工作的開展進行重點考慮。
首先,在發電廠的選址上,要盡可能的遠離居民區以及農業區域,選擇城市河流下游、常年主導風下風區進行建設,避免環境問題對居民生活、農業生產等造成嚴重損害。
其次,在廠區設計上要對辦公樓、工人宿舍區、鍋爐區域、垃圾貯存區域等進行合理設計,在辦公樓、宿舍區周圍種植綠化帶,保證良好的辦公、生活環境;在廠區周圍同樣建設一定的綠植,控制發電廠對周圍環境的影響。
3.2加強對污染物的控制和處理
在垃圾焚燒發電廠的環境保護工作中,針對相關的污染物進行直接處理、控制排放是最為直接、有效的措施。
首先,垃圾焚燒發電廠要對當地的主要生活垃圾種類、組成等進行調查研究,并在此基礎上對其焚燒可能出現的污染物進行預測和評估,并采取相應的措施和技術最大程度上降低污染物對環境造成的影響。
其次,在具體的污染物處理技術上,對于煙塵的處理應做好煙氣凈化工作,結合當前發電廠主要使用的袋式除塵器,對酸性氣體、氮氧化物、二噁英污染物、重金屬類污染物等分別采取相應的措施進行中和、過濾、無害化處理、控制排放等。對于異味的處理,主要可以通過建設密閉化的垃圾貯存堆放、運輸、焚燒加料通道等來減少異味散發,并在發電廠出風口設置除臭裝置,盡可能的減少異味對周圍的影響。對于其他污染物的處理應分別采取相應措施,如對廢液進行生化、膜法處理,使其無害化后才能夠排放,對廢渣要進行單獨收集處理,并可將其用于道路、建筑建設的原材料進行重復利用,對于噪聲的控制可以在發電廠周圍建設綠化帶或隔音帶,在廠內設置吸聲、隔音設施來降低噪音。
3.3加強環境監測工作
環境監測主要是通過對影響環境的各種因素的相關值進行測量和監測,從而評估其環境影響、破壞程度、尋找污染源頭的一項工作。
垃圾焚燒發電廠在對相關污染物進行處理的同時還要建立起相應的環境監測機制,利用GIS、RS等技術定期對發電廠內部以及周圍的環境的相關指標、污染物指標等進行監測,綜合地區、時間、周圍居民區、行業等要素對環境情況進行準確的分析和總結。在污染物接近超標時及時預警,并對當前發電廠污染處理、環境保護工作中存在的問題進行及時發現、有效整改。發電廠還可以通過環境監測來進行評估環境治理工作是否達到預期的效果,并為下一步的治理工作提供有效的參考依據。
關鍵詞 衍生燃料 垃圾處理 技術
垃圾是人類日常生活和生產中產生的固體廢棄物,一般分為生活垃圾以及醫療垃圾、危險廢棄物、電子廢棄物、工業垃圾、城市污泥等。其中,生活垃圾所占的比重最大,需要處理的壓力最大。由于生活垃圾排出量大,成分復雜多樣,給處理和利用帶來困難,如不能及時處理或處理不當,就會污染環境,影響環境衛生。垃圾處理就是要把垃圾迅速清除,并進行無害化處理,最后加以合理的利用。即實現無害化、資源化和減量化的目標。生活垃圾的處理目前主要的方法有:填埋法、堆肥法、焚燒法。另外,還有資源返還、綜合利用等。
今年3月23日國務院召開常務會議,研究部署進一步加強城市生活垃圾處理工作。會議指出,到2015年,全國城市生活垃圾無害化處理率達到80%以上,50%的設區城市初步實現餐廚垃圾分類收運處理。要推廣廢舊商品回收利用、焚燒發電、生物處理等生活垃圾資源化利用方式。加快存量垃圾治理。此次會議傳遞出的核心信號是,作為生活垃圾資源化利用的主要方式,垃圾分選再利用以及垃圾焚燒發電、餐廚垃圾生物化處理將在“十二五”期間獲得國家層面的大力推廣。
一、垃圾衍生燃料的產生
城市生活垃圾如果不經處理直接作為固體燃料,將存在許多問題。
(1)垃圾中有機物極易腐爛,導致運輸難和貯藏難。
(2)垃圾中常含有塑料、食鹽及其他含氯化合物,高溫受熱時產生具有腐蝕性的氯化氫氣體,氯化氫排放可形成酸雨,而且在爐內腐蝕金屬設備。
(3)由于含氯化合物的存在,還可能產生劇毒有害物質――二惡英,對人類健康形成很強的危害。
(4)垃圾焚燒后排出的灰渣通常含有汞、鉛等有害金屬,若處理不當,也會造成環境的二次污染。
因此要提高焚燒爐的運行質量,加大熱能利用率,減少尾氣治理成本,首先應在垃圾進爐前進行更有效的預處理,為焚燒創造有利條件。
垃圾衍生燃料RDF(Refuse Derived Fuel),即先將生活垃圾在進爐前進行有效的預處理和成型加工,然后作為固體燃料被焚燒利用,從而為解決上述問題提供了新的思路。目前已應用于城市生活垃圾焚燒處理及資源化利用的工程實踐中。
垃圾衍生燃料RDF 制作系統是由破碎分選子系統和加工成型子系統組成的。垃圾衍生燃料RDF 加工生產技術是將生活垃圾首先進行破碎,分揀出可燃物,再加入添加劑干燥,最后將其擠壓成型,制成顆粒狀物質RDF 燃料。RDF 燃料的特點是大小均勻,所含熱值均勻,成型工藝可使垃圾熱值提高4 倍左右,且易運輸及儲備,在常溫下可儲存6~10 個月不會腐壞。因此可以臨時將一部分垃圾儲存起來,以解決在鍋爐停運或垃圾產出高峰時期的處置能力問題;通過在成型過程中加入添加劑[5, 7]可以達到爐內脫除SO2,HCl 和減少二惡英類物質排放的目的。
國外對RDF 技術的研究起步較早,在美國、日本等國已得到廣泛應用,并開始商業化發展。美國是世界上最早利用RDF 發電的國家,已有發電站37 座,占垃圾發電站的21%。如美國維吉尼亞州的RDF 工廠,每天將約2 000 t 的生活垃圾制成RDF 用于電廠發電。日本政府于20 世紀90 年代開始支持該技術的引進和研發工作,近幾年已有十幾家大公司對RDF 工藝投入大量資金進行RDF 資源化研究和開發。2004 年投運的上海寶山神工生活廢物綜合處理廠即安裝了RDF生產線。
垃圾衍生燃料RDF 技術與垃圾焚燒技術的比較
(1)垃圾衍生燃料RDF 的制備,不受場地和規模限制,適合中、小型垃圾處理廠分散制造后,再收集起來進行高效發電,有利于提高垃圾發電的規模和效益,比用原生垃圾焚燒發電,效率提高25%~35%,使大規模的熱能循環利用成為可能;而垃圾焚燒受場地和規模限制,垃圾焚燒量在400 t 以下時,一般用于供熱水或蒸汽,但受地理條件、季節變化和周邊環境的限制,熱能常常得不到充分利用。
(2)垃圾衍生燃料RDF 經分選、脫氯、脫硫處理,可大大減輕煙氣對設備的腐蝕,煙氣和灰渣比原生垃圾焚燒時減少2/3,減少了相關處理設備的投資。
(3)由于RDF 具有較好的防腐性,能在倉內保管1 年以上,可作為儲備能源按需使用;垃圾直接焚燒,受垃圾成分波動的影響,產生熱能不穩定,且由于垃圾需連續消納,熱能在無需求時也必須產生,造成能源浪費。
垃圾衍生燃料(RDF-5)具有熱值高、燃燒穩定、易于運輸、易于儲存、二次污染低和二惡英類物質排放量低等特點,廣泛應用于干燥工程、水泥制造、供熱工程和發電工程等領域。
二、垃圾衍生燃料的應用
在RDF 的生產中,最重要的是城市生活垃圾和制備工藝,什么成分的垃圾,決定采用什么樣的制備工藝。一般整套垃圾燃料處理制備工藝由垃圾接收破碎單元、垃圾含水率降低及熱值提高單元、造粒烘干單元及配套工程單元組成。
相同質量的垃圾,應用RDF技術,可以增加一倍的發電量。衍生燃料(RDF-5),可在垃圾發電廠、一般熱電廠(燃煤)及普通燃煤機械鍋爐中使用,在大型鍋爐上使用效率會更高。由于中小城鎮垃圾產出量有限,地級以下城市采用垃圾分區處理加工RDF-5,再集中于中心城市發電,可實現最佳的綜合效益。
生活垃圾衍生燃料RDF 是一種新型再生能源物質。在熱電行業是一種能夠部分代替煤炭的環保燃料,主要適用于各種以焚燒垃圾配套發電廠的原料預處理工序。同時適用于通過鍋爐改造,將現有的6 MW/h燃煤小火電發電機組,改造成同能量輸出的垃圾發電機組的燃料供應。
關鍵詞:垃圾焚燒;發電技術;思考
中圖分類號: TM31 文獻標識碼: A
在我國新的社會經濟形勢下,國內部分城市中已經建設了一定數量的垃圾焚燒發電站,不但有效解決了城市生活垃圾的處理問題,而且創造了可觀的經濟效益。但是我們也要認識到,我國的垃圾焚燒發電中仍然存在嚴重的環境污染問題,如果不能對相關污染問題進行有效的監管,將嚴重阻礙我國垃圾焚燒發電產業的長期發展。因此,在我國加快垃圾焚燒發電站建設步伐的基礎上,要加強對于環境污染問題的深入研究,積極改進和完善相關技術措施,從而促進產業的和諧、穩定發展。
1 垃圾焚燒發電技術的特點
當前,在我國的垃圾處理中,生活垃圾所占的比例最大,國內每年堆積的生活垃圾總量約為1.4億噸。在國內傳統的垃圾處理中,普遍采取填埋的方法,但是這種方法的缺陷和弊端較多。在新的社會形勢下,我國政府、環保和能源部門提出了垃圾處理的新原則,即減量化、無害化、利用化和安定化,其根本目的是在避免垃圾形成二次污染的前提下,加強垃圾的回收和再利用。目前,垃圾焚燒發電是國內外常見的垃圾再利用技術之一,實現了垃圾的無害化處理,減少了垃圾對于生態環境的污染,而且有效提升了區域的資源供應能力。
目前,在國內各省市、地區相繼建設了一些具有較大規模的垃圾焚燒發電站,成為區域環境治理和能源供應的新途徑之一。從專業技術的角度進行分析,垃圾焚燒發電技術的特點主要表現在以下幾個方面:
1.1適用條件
垃圾焚燒發電技術的優勢是顯而易見的,但并不是所有的地區都適于開展垃圾焚燒發電。在各地區擬定垃圾焚燒發電站的建設時,必須對各類垃圾的低位發熱值、可燃質含量與含水率等進行鑒定。一般情況下,生活垃圾的低位發熱值要在6280kJ/kg以上,可燃質含量在35%左右,含水率在50%以下,這是應用垃圾焚燒發電技術的基本條件。
1.2 技術類型與特點
1.2.1 回轉爐技術
回轉爐技術是最為常見的垃圾焚燒發電技術之一,其主要是應用回轉窯焚燒爐進行垃圾的處理、焚燒和發電。回轉窯焚燒爐的窯身通常設置為一微傾斜的形式,垃圾從高端送入低速回轉的圓筒內,在筒內經過翻轉、燃燒等環節后,燃燼的灰渣從圓筒下端排出。目前,國內使用的回轉窯焚燒爐以水冷壁式、耐火磚襯式為主,具體選用何種形式的回轉窯焚燒爐要綜合考慮地區生活垃圾的性質、經濟條件和技術水平等因素。
1.2.2 流化床技術
垃圾焚燒發電中流化床技術的主要原理為:各種物料懸浮于流化床焚燒爐的內部,以保證垃圾與空氣的充分接觸,從而提高爐內的燃燒和煙氣排放效果。同時,流化床技術采用分級燃燒的方式,有利于降低各類氮氧化物的排放量和低成本脫硫,燃燒后產生的灰渣也易于綜合利用,是較為環保的垃圾焚燒發電技術之一。但是受到煤炭資源價格上漲,飛灰量較大等原因的影響,流化床技術的應用受到了一定的制約。
1.2.3 層燃爐技術
層燃爐技術是較為簡單的垃圾焚燒發電技術形式,無需對垃圾進行嚴格的預處理,利用活動爐排較為良好的機械運動能,實現對于各類垃圾的攪動、混合,從而防止了垃圾在進入爐內后遇高溫出現表面固化的問題。同時,應用層燃爐技術實現了垃圾的干燥、著火、燃燒與燃燼等流程均在爐排上進行,節省了技術應用中的人力、物力資源投入。
2 垃圾焚燒發電中常見污染問題及對策
在垃圾焚燒發電中,實現了各類垃圾的“三化”處理,但是在垃圾燃燒過程中有可能向外界排放各種有毒、有害氣體或灰塵,從而造成了二次污染的問題。據我國環保部門統計:在垃圾焚燒發電過程中,二惡英的排放量較大的毒性有機化合物之一,其主要分布于垃圾焚燒爐產生的飛灰中。一般情況下,二惡英主要來源于各種原生垃圾中,或者燃燒過程中產生的煙氣。同時,重金屬也是垃圾焚燒發電中常見的污染物,主要有鉛、銅、汞、鉻、鎘等,在焚燒過程結束后,重金屬污染物主要分布干飛灰、煙氣與底渣中。
在垃圾焚燒發電的污染治理中,要注意對于焚燒溫度的控制,一般要保持在850℃以上,氣體在爐內的停留時間要在2s以上,而且要保證煙氣中的含氧量在6%-10%之間。二噁英雖不能在線監測,但運營過程中可以找出一些與二噁英生成有關的參數,比如CO的排放。中國城市建設研究院編制的《生活垃圾焚燒技術導則》規定,焚燒廠煙氣中CO的含量不大于60mg/m3,爐渣熱灼減率不大于3%。垃圾燃燒完全,能夠有效控制二噁英的產生。在垃圾焚燒過程中,要盡量控制CuO、HC1、CuCl2的排放量,以防止對于大氣的污染。同時,在垃圾焚燒發電過程中,要盡量保證各種重金屬污染物殘留于底渣中,既減輕了重金屬直接排出爐外的技術難度,也有效避免了重金屬污染物對于二惡英的催化作用。
3 推進我國垃圾焚燒發電產業發展的策略
目前,在我國各地區形成了發展垃圾焚燒發電產業的熱潮,但是由于準入機制和相關監管制度的不健全,而導致大量不符合技術標準和環保要求的垃圾焚燒發電站存在,雖然在短期內取得了一定的經濟效益,但是卻形成了區域內新的污染源,對于區域經濟、社會、環境的健康、和諧發展是極其不利的。因此,在我國垃圾焚燒發電產業的發展中,必須要綜合分析和考慮各種影響因素,加強對垃圾焚燒發電站建設流程的審批,并且重視環保技術的創新和實踐,從而構建具有中國特色的垃圾焚燒發電產業。
3.1 技術政策的完善
在垃圾焚燒發電站的建設中,各級政府和相關部門必須從自身職責的角度出發,加強技術政策的完善。例如:在垃圾焚燒發電的工程設計、設備制造、工藝流程與運行管理等方面,要根據地區的實際情況,并借鑒外國的先進理念和成功經驗,制定嚴格的技術規范與專業準則,特別要注重關鍵技術的研發與實踐,從而為我國垃圾焚燒發電產業發展提供必須的技術基礎。
3.2 加強產業結構政策
在我國中央及各級地區政府循環經濟發展規劃的制定與實施中,應將垃圾焚燒發電產業列入其中,在提高產業整體社會地位的基礎上,也要注重對于產業的資金、技術和政策扶持力度,從而構建完善的產業結構政策,為垃圾焚燒發電產業的發展創造良好的外部環境。
3.3 污染物排放指標應與國際接軌
在我國垃圾焚燒發電產業的發展中,污染物排放超標的現象日趨嚴峻,這是今后必須重點解決的問題之一。目前,日本、美國、德國、法國、韓國等垃圾焚燒發電產業發達國家,均制定了嚴格的污染物排放指標,并且配備了相應的監管機制。但是我國垃圾焚燒發電的污染物排放指標尚要求不高,低于歐盟標準較多,所以,我國要積極參照其他國家的標準,在國內實現垃圾焚燒發電污染物排放指標的統一化,同時加強監督與管理工作的力度。
參考文獻:
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括垃圾焚燒所產生的飛灰污染、煙氣中二惡英以及重金屬的污染,特別是二惡英污染已引起全世界的關注,這對垃圾焚燒工藝的進一步發展提出了新的挑戰。污染給人類的生存環境造成了很大的破壞,嚴重威脅著人類的安全。因而,二次污染物的排放控制問題成為亟待解決的問題。本文就垃圾焚燒所產生的二次污染物的排放處理進行討論。
關鍵詞:垃圾焚燒;二次污染;二惡英
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
1 城市垃圾現狀
隨著人民生活水平的提高,民用煤氣和集中供熱的不斷普及,城市垃圾的成份發生了很大變化,有機物含量大多超過50%,且可燃成份所占比例近2P3(見表1)。
以我國城市人均日產垃圾計,1982-1989年期間為0.5-0.6kg,而1991年達到0.7kg,1992年達0.76kg;目前已經超過0.8kg,一些大城市已接近1kg。與此同時,城市垃圾成份變得更加復雜,其中可回收利用的成份迅速增加。1994年全國城市生活垃圾年產量已超過1.4億噸。由于尚未建立有效的垃圾消納設施,目前全國2P3的城市已處在城郊垃圾的包圍圈之中,而且城市垃圾仍以每年8%的速度遞睜。對于北京、上海之類的特點型城市,垃圾日產量更為可觀。1996年,北京環衛部門清運垃圾量達483萬t,相當于日清運垃圾1.3萬t;上海市每天清運垃圾量約1.4萬t,1998年已突破1.5萬t。由此可見城市垃圾所造成的嚴峻形勢。
2 城市垃圾現狀
城市垃圾的常用處理方法有填埋、堆肥、制沼氣、填海、焚燒和流化床制燃氣等,以焚燒、流化床制燃氣的處理方法為佳,符合/三化0的要求0。流化床制燃氣的方法投資較大、工藝設備復雜,目前尚處于起步階段。用焚燒方式并回收其中能量的垃圾處理技術在近20年得到迅速發展,美國、日本等發達國家已開始大量應用,并產生了良好的環保效益和經濟效益。焚燒垃圾、回收能源,以實現城市垃圾的減容化、無害化和資源化,被認為是我國處理城市垃圾的一個重要方向。
2.1 焚燒技術的優缺點
焚燒技術近年來在我國有很大發展。該技術具有很大的優越性:(1)垃圾焚燒后,一般可減容80%-90%,可節約大量填埋場地;(2)經焚燒,垃圾中的病原體被徹底消滅,燃燒過程中產生的有害氣體和煙塵經過處理后達到排放要求,無害化程度高。(3)垃圾焚燒產生的熱量可用來供熱和發電,還可回收鐵磁性金屬等資源,充分實現垃圾處理的資源化。(4)垃圾焚燒廠占地面積小,可以靠近市區建廠,既節約用地又縮短了運輸距離,對于經濟發達城市尤為重要。(5)焚燒處理可全天操作,不受天氣影響。(6)隨著對城市垃圾填埋的環境措施要求提高,焚燒的操作費用可望低于填埋。但是焚燒法也有一定的缺點:(1)投資大,周期長。(2)焚燒對垃圾的熱值有一定要求,一般不能低于800kcalPkg,因此限制了它的應用范圍。
(3)焚燒過程中可能產生一些污染物,主要有:重金屬塵粒、PCDDs(多氯二苯并二惡英)、PCDFs(多氯二苯并呋喃)、PCA(多環芳香族化合物)及有害氣體(HCl,HF,SO2,NOx等)。特別是二惡英的危害已引起了人們的極大關注。
2.2 垃圾焚燒帶來的二次污染問題
垃圾發電廠在其生產過程中,將產生新的二次污染,由于垃圾成份的復雜性,垃圾焚燒生成的污染物比化石燃料(煤、石油、天然氣)燃燒生成的污染物更多、更復雜,毒性更大。目前我國中小城市生活垃圾成份的基本組成見表2。城市生活垃圾的干基部分,基本上是有機物,由碳、氫、氧等元素組成,同時還含有氮、硫、磷和鹵素等成份,這些元素在垃圾焚燒過程中與空氣中的氧氣反應,產生多種污染物,其主要氣體污染物有:垃圾焚燒中產生的CO、SOx、NOx、HCl、HF等有害氣體,多氯二苯并二惡英(PCDD)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)等微量有機化合物。如何控制這些污染物的產生,并使其得到有效治理,是垃圾發電技術的核心之一。我國垃圾焚燒主要氣體污染物排放標準見表3。
當垃圾中有含氯塑料或其他有機物及無機物時,不僅會產生HCl等有毒氣體,而且會產生有機氯化物特別是二惡英,后者具有強烈致癌、致畸作用。
當垃圾中含有電池、電器元件等廢品時,會大大增加焚燒生成物中的重金屬含量,重金屬能在生物體內富集或形成毒性更強的化合物,通過食物鏈最終對人體造成很大危害。
3 垃圾焚燒二次污染物的控制
3.1 控制二惡英的形成
3.1.1 二惡英的形成
一般來說,垃圾焚燒中二惡英的形成有下列途徑:
(1)垃圾中自身含有的二惡英類物質,在焚燒過程中釋放出來;
(2)垃圾在燃燒過程中形成的前驅體,如氯苯、氯酚、聚氯酚類物質(PCBs)轉化;
(3)小分子碳氫化合物通過聚合和環化形成多環烴化合物(PAH),這些化合物和氯反應形成
二惡英;
(4)在較低溫度下,二惡英前驅體在飛灰催化作用下形成二惡英;
(5)焚燒爐尾部凈化溫度在200~300e下,HCl和單質氯在飛灰催化作用下與碳氫化合物反應生成二惡英。
3.1.2 二惡英形成的控制方式
為了減少垃圾焚燒過程中二惡英的形成,可以采用的措施如下:
(1)提高爐內燃燒溫度,使垃圾中原有的二惡英得以分解,并延長煙氣在燃燒高溫區的停留時間。當垃圾熱值很低時,可采用投助燃油等方法,使爐內燃燒區溫度高于900e;煙氣在高溫區停留至少2s以上。
(2)摻煤燃燒。垃圾焚燒爐摻煤后不但能夠提高燃燒的穩定性,而且燃燒產生的SO2對二惡英的形成有抑制作用。
(3)使燃燒煙氣盡快排出爐膛。這樣可以縮短煙氣在低溫區(300~400e)的停留時間,避免重新生成二惡英。
(4)焚燒爐應連續穩定運行,不要經常停爐,可大大降低二惡英的排放量。
(5)飛灰中添加抑制劑。研究表明,飛灰中添加一些抑制劑可以降低二惡英的排放,實驗中飛灰和抑制劑混合后在300e溫度中保持1h。對二惡英的形成具有非常高的抑制效果。
3.1.3 其它有害氣體形成的控制方式
(1)協調爐內一、二次風的配風,改善爐內燃燒條件,使垃圾充分燃燒,可降低煙氣中CO等有害氣體含量。
(2)控制爐內過剩空氣量,可減少NOx產生量。
(3)在爐內噴入固硫固氯劑CaCO3或CaO,可
降低氯化物和硫化物對高溫受熱面的高溫腐蝕及對大氣的二次污染。
3.2 煙氣排放凈化處理
可利用尾部凈化裝置凈化煙氣,使其達標或優于標準排放。國外垃圾焚燒廠常用的煙氣處理設施有三種:(1)利用干式吸附原理的清洗流程(干式系統);(2)半干式吸附處理流程(半干式系統);(3)濕式催化處理流程(濕式系統)。煙氣處理系統中的煙氣過濾設備一般采用袋式過濾器或電除塵器。
3.2.1 控制HCl、SOx的排放
對燃燒煙氣中的HCl、SOx這兩種酸性氣體,通常利用堿性介質(如消石灰)采用濕法、干法或半干法中和吸收,使酸性氣體含量降低后再排入大氣,從而減少垃圾焚燒給大氣帶來的二次污染。一般對HCl的去除率大于99%,對SO2的去除率接近80%,酸性吸收的效果較好。其反應如下:
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
3.2.2 控制飛灰含量
清除飛灰顆粒物的常用設備有布袋除塵器、電除塵器等。其中電除塵器具有除塵效率高(可
達99.5%以上)、脫除重金屬效果好等優點,但對粒徑1Lm以下的顆粒物吸收效果不如布袋除塵器好。
3.2.3 控制NOx的排放
常采用氨接觸還原法來控制NOx的排放。起還原作用的氨水與煙氣中的NOx反應,在充當催化劑的活性炭的作用下,NOx被還原為無害的氮氣和水。NOx的排放量可減少90%以上,脫硝效果好。其化學反應如下:
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H2O
3.2.4 控制二惡英的排放
1在低溫狀態下提高除塵器的效率。降低除塵器入口側的排氣溫度,既可以抑制二惡英的再合成,又有除去灰塵的可能性,過濾器能夠去除亞細微粒子灰塵及吸附在其上的二惡英。o霧狀活性炭粉末吸附法。活性炭在常溫時對二惡英等平面構造的芳香族碳氫化合物有吸附性,除塵前噴霧狀活性炭粉末,能夠去除二惡英。»用催化劑分解二惡英。做為去除二惡英的方法,除吸附處理之外,還有使用氧化催化劑分解二惡英的方法。將含有二惡英的焚燒爐飛灰在低于250e的環境里,與O3、半導體物催化劑拌勻,在紫外線照射下,二惡英被分解掉而不會重新生成。¼用納米管清除二惡英。多壁碳納米管清除二惡英效率遠高于活性炭。提高去除效率的原因是,圍繞管軸的碳原子呈六方晶系排列,使二惡英的苯環與納米管表面強烈反應,研究已取得PPT水平的結果。所需納米管可以從甲烷和廉價的鐵鎳催化劑制備。
3.2.5 飛灰中PCDD和PCDFs的處理除塵器收集的飛灰中附著有殘存PCDD和PCDFs,如超標必須處理。可用專門的PCDD和PCDFs分解裝置處理,也可采用高溫熔化處理,使灰渣中殘存的PCDD和PCDFs熱分解。飛灰經無害化處理達標后方可用于筑路或填埋。
4 結論
垃圾焚燒尾氣凈化是目前國內外共同關注的問題,也是垃圾能源化利用的關鍵所在。
(1)垃圾焚燒發電廠對環境的二次污染有:煙氣、灰渣、惡臭、工藝廢水及噪聲5種,最為重要的是煙氣及灰渣。
(2)煙氣中污染物有顆粒物、酸性氣體、重金屬、二惡英等有機類4種,是控制污染的重點。
(3)嚴格控制焚燒爐的燃燒條件、燃燒狀態、燃燒過量空氣量、燃燒溫度及燃燒煙氣在爐內停留時間,使之穩定連續運行,垃圾得以充分燃燒,可大大降低垃圾焚燒過程中有害有毒物質,特別是二惡英及呋喃類有機污染物的產生量。
(4)采用垃圾焚燒煙氣尾部凈化處理技術,可以對排煙中的飛灰顆粒、酸性氣體、二惡英及呋喃類有機污染物的排放量進行有效的控制。可采用布袋除塵器+半干法脫除酸性氣體工藝+溫度控制的對煙氣凈化系統。如再采用噴入活性炭技術,二惡英類污染物排放濃度還可下降一個數量級。另外,作為一項全新技術)生物降解技術,在國內外已有研究和應用。微生物轉化降解既是自然環境中有機污染物轉化的重要途徑之一,也是有機污染物污染控制與污染環境修復的有效技術方法.可預見的將來,生物降解技術在污染物排放控制上應該有很廣闊的前景。
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關鍵詞:生活垃圾 處理方法 規劃
前言
城市生活垃圾的大量增加,使垃圾處理日趨困難,由此而來的環境污染等問題逐漸引起社會各界的廣泛關注。近年來,我國政府高度重視環境保護問題,生活垃圾處理和污染防治工作取得了長足發展。然而,在我國城市生活垃圾產生量不斷增長的同時,生活垃圾分類、回收和處理能力與水平發展相對滯后,城市生活垃圾問題愈加突出,亟需采取措施加以解決。
一、城市生活垃圾的單一處理方式
目前, 城市生活垃圾的單一處理方式主要有填埋、焚燒和堆肥三種, 它們在實施的過程中都存在著一些問題。
1、填埋法
填埋法因其建設投資少、處理垃圾量大、土地可得到恢復利用等特點, 且作為生活垃圾的最終處置方式, 目前仍然是中國乃至世界上大多數城市解決生活垃圾問題的主要方式。該方式實施中遇到的問題主要是防滲和解決填埋氣污染, 使垃圾填埋場的建設符合衛生規范, 從而使對環境的污染降至最低。當前仍存在一些問題:可燃物得不到利用;滲出液處理難度大或處理成本很高;占用大量土地。
2、焚燒法
焚燒法是將城市生活垃圾進行高溫處理的方法, 與填埋法相比, 它具有占地小、場地選擇易、處理時間短、減量化顯著(減重一般達70 %, 減容一般達90 %)、無害化較徹底, 以及可回收垃圾余熱等優點, 近20 年來得到了廣泛的應用。在我國, 繼深圳建成第一座垃圾焚燒場以來, 目前, 北海、廈門、廣州、上海、北京、太原等城市也都在建設或計劃建設垃圾焚燒廠。但是該處理方式也存在以下問題:一次性投資較高;焚燒尾氣的二次污染處理工藝復雜、操作和控制的技術要求高。
3、堆肥法
堆肥法是對垃圾中可生物降解的有機物進行處理和利用的有效方式。目前我國生活垃圾采用堆肥處理方式遇到的問題主要是:進場垃圾的成分難以控制;垃圾堆肥產品的銷路不暢。其根本原因在于我國垃圾的源頭分類工作做得較差。總之, 對于組成成分復雜的生活垃圾, 單一處理方式均有其局限性, 或僅對特定類型的垃圾才有效。焚燒法比較適用于經濟較發達、垃圾熱值較高、土地較少的地區;垃圾堆肥比較適用于垃圾成分中有機質含量較高的地區;衛生填埋是垃圾的最終處理方法, 是垃圾處理方案中必不可少的一環,它主要適用于處置無機物含量高的垃圾。
二、綜合處理
所謂綜合處理, 就是將堆肥、焚燒、填埋三種方法有機結合、綜合成一體的垃圾處理方式。該方式的基本思路是:先將垃圾進行初步篩分, 去除其中的灰分或不可堆肥的無機質用做填埋或生產建材;然后對篩上物進行嚴格的分揀, 回收可循環利用的物質, 有機質運至發酵倉進行高溫堆肥, 可燃物運去焚燒, 焚燒所產生的熱量用于堆肥的烘干和復合肥的造粒。實現這種思路的措施就是建造垃圾綜合處理廠, 處理廠的工藝流程見圖1。
可見垃圾綜合處理是集中了填埋、焚燒和堆肥的優點的一種生活垃圾處理方式, 它解決了各單一處理的缺點。比如, 采用綜合處理與單純填埋處理方式相比, 可腐有機物與可燃有機物得到了利用,源回收利用差, 占用大量土地的缺點;與單純焚燒處理方式相比, 綜合處理由于焚燒量減少使得焚燒方便, 二次污染少, 焚燒設備壽命長;與單純堆肥處理方式相比, 采用綜合處理后堆肥的垃圾成分得到了合理控制, 使肥質有了良好的保證。所以其社會效益、環境效益大大高于單一處理方式。從經濟效益來看, 綜合處理的建廠投資少, 運轉費用低, 生產肥料的贏利可維持整個處理廠的運轉, 在肥料銷售好的情況下還略有贏利, 同時其焚燒爐壽命延長。
三、實現垃圾源頭分類的城市規劃應對措施
1、統籌規劃,改革城市垃圾管理體制
城市垃圾從產生到棄置的過程,始終是與商品生產、加工、流通分配、消費整個過程緊密聯系在一起的。垃圾源頭分類涉及城市管理的多個部門,各自的部門利益訴求各不相同,如果不打破政出多門、條塊分割的城市管理體制,要建立一套完整的垃圾源頭分類、綜合處理的統一體系將會是極其困難的。這就要求在城市規劃中創新城市垃圾管理體制。
2、制定垃圾分類存放、分類
收集、分類處理制度垃圾處理是一種上下游產業緊密銜接的產業鏈。規劃制定垃圾分類制度時,必須同時規劃制定分類收集制度和垃圾分類處理制度。垃圾分類收集是垃圾源頭分類的下一緊密環節,同樣,垃圾分類處理是垃圾分類收集的下一環節。垃圾分類為垃圾分類收集提供了可能,垃圾分類收集為垃圾分類處理提供了穩定的來源保證,反過來,垃圾分類處理也為垃圾分類收集提供了可靠的后續服務保證。三者相輔相成,不可或缺。針對我國實際國情,城市規劃部門應會同其他有關部門,盡快制定垃圾分類的劃分標準,使垃圾分類有據可循。規劃在機關、學校、工礦企事業單位等公共場所設置能夠分類收集垃圾的容器。對居住小區內的生活垃圾,規劃制定分類收集制度,制定詳細操作細則和工作程序,避免將居民已分類存放完畢的垃圾混裝運輸。
3、制定垃圾分類回收、加工、再利用環節的優惠鼓勵政策和管理辦法
依靠規劃立法、通過多種經濟手段來引導和約束企業行為、公眾行為,依靠企業行為推進垃圾資源化。通過“污染者付費、回收利用者得利、政府政策扶持”等利益分配機制的驅動來培育和發展貫穿于垃圾分類、收集、運輸、處理全過程的垃圾處理產業鏈。垃圾產業化除能獲得經濟效益外,還有極大的社會效益和環境效益,也為剩余勞動力開辟了一條新的就業道路。與此同時,政府必須嚴格執行監管制度,加強對垃圾分類回收、加工、再利用等環節的監督管理,堅決杜絕違規利用垃圾(類似“地溝油”“黑心棉”等)事件的發生。
4、要加大垃圾分類的資金投入,加強宣傳、轉變居民觀念
為解決垃圾問題,我國投入了大量的資金,然而由于認識上的不足,95%的資金都投入到了垃圾的末端處理環節上,而對垃圾源頭治理的投入則少得可憐。反觀對垃圾治理已有深刻認識的歐洲國家,如挪威、瑞典和丹麥等,在他們用于垃圾處理的總費用支出中,只有1/3 用到末端處理、收集、運輸上,另外2/3 則是用在管理和垃圾的減量化、資源化方面。要快速推進垃圾源頭分類的工作,必須實行資金傾斜,將有限的資金用到最需要的地方上去。另外,我國的居民現在還缺乏垃圾分類的意識,應制定具體宣傳行動,通過多種媒體和渠道,采取多種形式,加快人們對垃圾源頭分類的深刻認識。只有加強宣傳,人人認識到垃圾源頭分類的重大意義,垃圾源頭分類才能真正開展起來。
結束語
總之,城市生活垃圾處理是城市良性健康發展的重要保證之一, 是一項需要政府扶持, 全民參與的系統工程。此項工作的關鍵環節是要取得公眾的廣泛認同和積極參與。從源頭抓起, 生活垃圾分類處理一定會走上一個健康發展的軌道。
參考文獻
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文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2015)04-0186-02
1引言
隨著我國農村居民生活水平的不斷提高和現代化養殖、種植業的發展,依靠就地消納的傳統處置的方式來處理農藥、化肥、畜禽糞便等固廢可能直接導致環境污染甚至引發環境風險事件。因此本文分析農村固廢污染源類型,突出當前治理重點,發揮農村現有設施及組織管理優勢,提出漸進式解決方案,為有關治理決策提供參考。
2農村固廢污染源分析
2.1生活垃圾
農村生活垃圾中包括餐廚固廢、糞便等有機垃圾,占比約55%,目前北方地區依靠耕種土地可以有效地進行消減,不過旱廁作為有機垃圾的集中點目前尚未得到有效關注,多數旱廁未經有效防滲處理,可能導致地下水尤其是淺層地下水中糞大腸桿菌群等指標超標。灰渣來自農村生火取暖,目前多數用于庭院道路的鋪墊。生活用品包裝、廢舊編織物等雖然產生量較少,但大都被直接隨意丟棄甚至焚燒,影響環境衛生并造成污染。廢舊家電、金屬品大都被變賣回收。電池、燈泡等生活垃圾大都被隨意丟棄,對環境有一定的污染。
2.2種植業固廢
種植業固廢主要包括農藥、化肥包裝瓶(袋)、過期藥品、廢舊塑料薄膜、秸稈、谷殼等,其中包裝瓶(袋)、過期藥品、廢舊塑料薄膜大都被隨意丟棄,具備再生利用價值。秸稈等的傳統處置方式以焚燒為主,尤其是病蟲害較重的時期,焚燒處置更為普遍,會對大氣環境造成較重的污染。
2.3養殖業固廢
近年來農村庭院式的養殖模式逐漸向規模化養殖方向發展,固廢主要包括糞便、病死畜禽、疫苗藥劑和飼料包裝等。近年來北方地區規模化養殖場在國家政策和資金的引導下沼氣池、干清糞等新型治污設施得到了普及和推廣,并逐漸向有機肥利用的方向發展。但仍然有水清糞直排和糞便堆積河灘地導致河流污染的問題發生,汛期一些養殖聚集區附近河流斷面氨氮等特征污染超標直接與之相關。病死畜禽除衛生防疫需要關注外,從環境角度出發也需要得到有效的引導。疫苗藥劑和飼料包裝的處理也同樣需要關注。
3農村固廢突出問題分析及建議解決方案
從我國北方農村固廢處置現狀出發,考慮潛在環境危害和治理緊迫性可將突出問題分類總結如下:
3.1農村旱廁污染問題
旱廁治理問題應分類進行,對于近郊農村和村鎮中心區等人口集中區,政府應當組織編制發展規劃,配套建設上水下水管線及污水治理設施,逐步取代旱廁。對于農村分散住戶,政府應當加大宣傳力度,鼓勵居民對旱廁進行防滲處理,并提供可行的改造方案,指導建設改造工作,對取用淺層地下水的地區政府應當給予一定的補貼,對飲水已受到污染的住戶應接通自來水或取用達標的深層地下水。
3.2可回收生活垃圾
生活用品包裝、塑料薄膜等塑料制品以及廢舊編織物、金屬制品、紙制廢舊燈泡、電池等均屬于可回收固廢,目前村鎮居民由于大都遠離城市工廠,因此舊物回收方式成為關鍵問題。而回收方式是否成功的關鍵在于居民的積極性是否被成功調動,因此,可以探索可回收廢舊物品換生活必需品等物品的回收方式,引導居民進行收集分類,集中外運處理,政府做好宣傳、組織、監督工作,并予以適當補貼。
飼料包裝、農藥化肥包裝也具有再利用和回收價值,政府部門和農業技術推廣部門應當起到種植、養殖戶與有關供應廠家的橋梁紐帶作用,推行包裝再利用回收工作,并探索通過再回收和批量化采購降低種植、養殖戶的采購成本,讓飼料包裝、農藥化肥包裝得到充分利用和有效處理。政府部門和農業技術推廣部門還可以通過登記購買售賣信息有針對性地加強農藥化肥施用的指導,避免不當使用。
3.3需要特殊處理的固廢
過期的藥劑、病死畜禽尸體有明確的收集處理要求,隨意丟棄可能造成環境污染和病原菌傳播,政府部門應當加強宣傳引導和監督,確保這部分固廢得到有效處置。
3.4秸稈等焚燒問題
要改變現有種植習慣,減少大氣污染不僅僅需要法律層面的約束,同樣需要為農民提供切實可行的替代應對方案,例如推廣土地流轉,增加集中耕作面積,將秸稈等通過大型耕作設備直接粉碎還田。研究推廣秸稈能源化、飼料加工等。對于短期內無法有效利用的地區,政府部門應當加強普法教育,避免秸稈等的大規模焚燒。
3.5畜禽糞便
規模化養殖企業逐漸取代了傳統的庭院養殖,這為畜禽污染的治理提供了基礎條件,規模化養殖企業利用沼氣池等畜禽糞便處置設施和干清糞等養殖手段可以有效控制畜禽糞便的污染,有條件的地區進一步推行有機肥制造將更加有效地對畜禽糞便進行處理。環境監管部門應加強對隨意堆放畜禽糞便、偷排養殖廢水企業的查處力度,畜牧等技術指導部門應當根據土地對畜禽糞便的消納能力,合理規劃產業分布,推進規模化養殖場及配套設施的建設。