垃圾焚烧飞灰处理技术综述(10篇)
1.垃圾焚烧飞灰处理技术综述 篇一
垃圾焚烧飞灰熔融固化技术
介绍了目前公认的处理垃圾焚烧飞灰的最稳定、最安全的`熔融固化技术.论述了该技术的发展方向,并指出该技术能耗较大,而且在高温熔融过程中部分重金属会挥发迁移,导致二次污染;垃圾焚烧飞灰在较低温度下熔融,不仅节约了能耗,而且可以减少重金属的挥发;同时,将熔融固化后得到的玻璃制成高附加值的微晶玻璃,具有潜在的市场前景.
作 者:周敏 杨家宽 肖明丹 张杜杜 Zhou Min Yang Jiakuan Xiao Mingdan Zhang Dudu 作者单位:华中科技大学,环境科学与工程学院,湖北,武汉,430074刊 名:环境卫生工程 ISTIC英文刊名:ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING年,卷(期):14(5)分类号:X705关键词:垃圾焚烧飞灰 熔融固化 重金属 低温 微晶玻璃
2.垃圾焚烧飞灰处理技术综述 篇二
关键词:垃圾焚烧,飞灰处理,重金属,处理技术
1 垃圾焚烧厂飞灰处理技术的现状分析
虽然说随着技术的发展我国的垃圾处理技术在逐渐的提升, 但是在现阶段我国的垃圾焚烧技术依然处于初级阶段, 在不断的探索中总结经验实现更好的发展。在这个过程中对于焚烧飞灰的无害化处理还没能够引起足够的重视, 并且由于技术和设备的限制, 我国还缺乏具有自主知识产权、符合我国实际情况的飞灰无害化处理技术和设备。目前, 我国的很多焚烧厂联合高校等科研机构在进行飞灰处理技术的研究, 取得了一定的成绩, 但是还需要经过实践的验证才能够逐渐走向成熟。
2 垃圾焚烧厂飞灰处理的具体措施
当前我国对垃圾焚烧飞灰处理的具体措施主要有以下几种。
首先是水泥固化安全填埋法。该方法就是将垃圾焚烧飞灰在现场进行简单的水泥固化处理之后运送到安全的填埋场, 进行填埋处理, 这是目前对垃圾焚烧飞灰最为简单有效的处理措施。但是该方法的弊端, 是浪费土地资源, 固化后重金属容易溶出, 不符合现行普通生活垃圾填埋场的进场标准。所以说在今后飞灰处理的过程中最好逐渐减少使用, 以免造成资源的浪费。
其次是化学处理法。化学处理法就是通过添加化学药品的方式实现飞灰的处理。湿化学处理法可以分为加酸萃取以及烟气中和碳酸化等方法, 就是先将水添加到飞灰当中, 然后加入酸性溶液或者是导入二氧化碳, 通过这样的方式降低PH值, 使得焚烧飞灰当中的重金属能够溶解出。使用化学方法进行垃圾焚烧厂飞灰的处理, 不但操作简便, 并且和填埋法相比, 成本较低, 便于处理。
再次是使用熔融处理法进行飞灰处理。该方法主要是利用燃烧热或者是电热将飞灰进行加热熔融的一种资源化的处理措施。在高温作用下, 无机物则会熔融成玻璃质的熔渣, 这样能够达到飞灰处理的效果。但是熔融固化技术需要将大量的物料加热到其熔点之上, 这样将会造成资源的过度消耗, 增加成本, 并且在这个过程中还需要进行后期的烟气处理, 增加了飞灰处理的难度和程序。熔融处理法成本费用比较高, 仅在欧洲及日本具有实绩。
最后是利用稳定化技术进行飞灰处理。该技术是在国际上处理有毒有害废弃物的主要方法, 其主要是利用特殊的一类具有螯合功能, 能从含有金属离子的溶液中有选择捕集、分离特定金属离子的化合物。将适量的重金属稳定化剂和飞灰混炼均匀, 其成本品不具有抗压强度, 但是其减容效果很好, 通常情况下, 较为常用的稳定化药剂主要是硫化物以及螯合剂。随着技术的发展, 当前最为常用的是螯合型有机重金属稳定化药剂, 这种药剂对于垃圾焚烧飞灰的处理具有良好的效果。
以佛山市南海区为例, 为合法、无害化处置南海垃圾焚烧发电厂产生的飞灰, 2012年建成了飞灰固化中心, 总体投资约2000万元, 一期规模75吨原灰/日。采用的是水泥+稳定剂混合固化技术。从运营至今的情况来看, 飞灰处理效果稳定, 稳定固化后的飞灰固化块浸出液的重金属浓度符合《生活垃圾填埋场污染控制标准 (GB 16889-2008) 》标准, 可进入普通生活垃圾填埋场进行专区填埋。由于广东省范围内, 合法的危险废物填埋场仅有惠州危险废物综合处理中心, 距南海垃圾焚烧发电厂约200公里, 且危险废物处理费用较生活垃圾填埋场费用要高。因此, 相比简单水泥固化法处理后的飞灰固化块要进入危险废物填埋场填埋处置的方法, 水泥+稳定剂混合固化技术能节省后续危险废物填埋场较高的运输和处置费用。
3 垃圾焚烧厂飞灰处理技术的发展展望
首先需要着重发展工艺简单, 稳定效果良好且投资经费相对较少的化学药剂稳定化飞灰处理技术, 这是我国今后飞灰处理技术的一个发展方向, 能够很好的解决问题;
其次在发展的过程中需要积极的借鉴国外的先进经验, 并结合我国的具体实际研制出符合我国垃圾焚烧厂飞灰处理的特殊技术, 实现自主知识产权, 是飞灰的处理技术实现产业化, 最大限度的发挥其经济效益和社会效益;
最后, 随着技术的发展, 有望实现对飞灰的重复利用, 由于燃烧飞灰的主要化学成分和高炉矿渣以及粉煤灰等很相近, 因此燃烧飞灰具有一定的利用价值, 能够通过技术手段将其研发成为一种辅助性的胶凝材料, 实现对飞灰处理工作的进一步提升, 这样能够实现资源的重复利用, 提高利用率, 也能够降低环境的污染, 节约成本的投入, 是飞灰处理工作今后的趋势。
4 结语
垃圾焚烧厂焚烧生活垃圾后产生的飞灰对于环境具有一定的威胁, 因此说需要采取恰当的措施加以处理, 最大限度的保证环境的质量。本文就从飞灰处理的现状, 处理技术以及其今后的发展展望三个方面进行了分析, 希望能够理清飞灰处理行业现有技术优缺点以及未来发展的方向, 为垃圾焚烧产物的后续处理解决后顾之忧, 有利于垃圾焚烧技术进一步推广应用。
参考文献
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3.苏州生活垃圾焚烧飞灰处置研究 篇三
一、监测目的与意义
目前国内飞灰处置应用最广泛的方式主要是将其稳定化处置后进行填埋,将危险废物中所含的污染组分呈现化学惰性或被包容起来,便于运输、利用和处置,减少污染。一般固化稳定化的方式有水泥石灰固化、化学药剂固化、熔融固化等方式,固化后飞灰具有抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性、耐腐蚀性、不燃性、抗渗透性及机械强度等特性[2]。
飞灰填埋处置分为进入危废填埋场处置和进入生活垃圾填埋场处置,涉及标准包括《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)。从2013年6月开始苏州市环境卫生管理处开始委托第三方检测机构对生活垃圾焚烧发电厂的飞灰稳定性进行了14个月的跟踪检测,目的主要是了解飞灰经过固化处理后进入危险废物填埋场其重金属、无机物等参数的浸出毒性情况,进一步掌握固化处置工艺的效果。根据GB18598-2001中填埋物入场要求和GB16889-2008中生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣入场标准要求,飞灰稳定化处理后重金属浸出毒性应低于表1中“限值”要求。通过定期测试可以掌握飞灰毒性浸出的情况,以评价飞灰稳定化实施的效果、了解进入危废填埋场的达标情况,为飞灰进入生活垃圾填埋场进行稳定处置提供数据基础。
由于GB16889-2008主要是对重金属的浸出较严,而二噁英的指标3ugTEQ/Kg对大多数飞灰来说不需处理即能满足(未经处理的飞灰中二噁英含量一般在0.5~0.6ugTEQ/Kg)[3],所以,本项目研究主要考虑以稳定重金属为目的性能分析。
二、检测对象及方法
1.检测对象
本项目中的飞灰取自固化后未填埋前的飞灰。飞灰产生及处置流程如下:苏州焚烧厂采用比利时西格斯(SEGHERS)的往复式机械炉排炉,烟气净化工艺由SNCR脱硝、(半干法+干法)脱酸、活性炭吸附和袋式除尘器构成,其中,半干法和干法脱酸系统均采用Ca(OH)2作为原料,与烟气中的酸性气体反应,达到脱酸的目的,经处理后的烟气达到《欧盟垃圾焚烧污染物排放标准》(DIRECTIVE2000)标准。脱酸反应塔及袋式除尘器下飞灰经刮板输送机收集后送飞灰仓进行储存,后经飞灰运输罐车运输至危险废物处置场进行水泥固化或水泥+螯合剂组合固化,经化验人员抽样分析,合格后进入填埋库区分区填埋。
2.固化工艺选择
本次研究分为两种固化工艺,分别是水泥固化和水泥+螯合剂组合固化。第一阶段(2013年6月~12月):采用水泥固化方式,工艺为水泥+水,水泥采用325#,水泥、水添加量分别占飞灰处理量的15%、30%。利用预处理搅拌设备向焚烧飞灰中按比例加入水泥、生产用水后混合搅拌的预处理工艺,固化稳定、抽检合格后运往填埋场指定区域填埋。
第二阶段(2014年1月~7月):采用水泥+螯合剂组合工艺,螯合剂采用苏州某环保科技公司生产的螯合剂,水泥采用325#,水泥、螯合剂及水添加量分别占飞灰处理量的10%、3.5%、22%。利用混炼机进行混炼后,实现飞灰的稳定化处置。
3.检测方法
根据飞灰的产生量每月定期到生活垃圾焚烧厂飞灰固化处理设施抽检稳定化后的飞灰样本,样本采集后进入实验室进行浸出前处理和上机分析,并且在样本采集过程中根据飞灰产生量进行随机抽检,主要参考HJ/T20《工业固体废物采样制样技术规范》和HJ/T298《危险废物鉴别技术规范》。样本在现场缩分、记录相关信息后密封避光运送至实验室进行分析。由于固化方式不同,飞灰的浸出前处理方式也存在一定的差异。第一阶段的飞灰样本采用HJ557水平振荡的方式制取浸出液进行检测,第二阶段的飞灰样本采用翻转振荡的方式进行前处理制取浸出液,其目的是在实验室条件下模拟固体废物被自然水体或渗滤液浸沥后有害物质的溶出效果。
样本浸出后进行相关的仪器分析,其中有机汞采取气相色谱的测试方法,分为甲基汞和乙基汞;无机汞采用冷原子吸收分光光度法进行检测;氰化物采取蒸馏比色的方法进行分析;六价铬采取二苯碳酰二肼分光光度法;氟化物采取美国戴安的ICS1500型离子色谱仪进行检测;其他金属则采取PE的ELAN DRC-e电感耦合等离子体质谱法进行检测分析。测试结果以mg/L表示。
三、检测结果与分析
从刘彦博等人对天津双港垃圾焚烧飞灰固化/稳定化实验的研究看,原始飞灰中铅的含量为1326mg/kg,镉的含量为36mg/kg,铬含量为212mg/kg,经过固化处理后金属毒性呈下降趋势[4]。从本项目2013年6月~12月的测试结果(详见图1)可以看出,苏州市生活垃圾焚烧厂飞灰浸出毒性超标情况主要集中在“铅”这项参数,其他参数均处在GB18598-2001、GB16889-2008标准控制值以下。
结合从本项目2014年1月~7月添加螯合剂稳定化处理后的的测试结果(详见图2)可以看出,采用水泥+螯合剂组合工艺后,飞灰中各类重金属浸出浓度非常低,大多数在检测限附近或未检出,均远远低于GB16889-2008进场要求的标准值。从以上两个工艺处理后的浸出测试结果可以得出飞灰经水泥+螯合剂稳定化处理后其浸出毒性满足表1中GB16889-2008的限值要求,可送至生活垃圾填埋场处置。
四、结论
1.在水泥固化阶段,70%以上的抽检月份铅浸出毒性有超标现象,因此苏州市生活垃圾焚烧监管部门需加强对铅的固化稳定监管,铅浓度较高也表明苏州市城市生活垃圾包装类垃圾所占比例偏高,应加强包装类垃圾的分类回收、再利用。
2.苏州市焚烧飞灰中含有较高浓度的Pb、Zn、Cd,远远超过土壤中重金属的含量,其中Pb浸出毒性超过其它重金属,无法通过水泥固化满足GB16889-2008的要求。
3.焚烧飞灰采用水泥+螯合剂稳定工艺后,各项指标均满足GB16889-2008要求,可直接送至生活垃圾填埋场处置,但是该工艺的“不经济性”十分明显,当前螯合剂虽有部分国内厂家生产,价格仍居高不下,导致处理费用太高,极少城市和焚烧厂能够承受,当前仍需要开发比较经济适用的固化剂。
参考文献:
[1]梁梅,黎小保等.生活垃圾焚烧飞灰基本特性及稳定化研究.环境卫生工程,第22卷,第3期,2014.8.
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[4]刘彦博,商平等.垃圾焚烧飞灰固化/稳定化实验研究.环境卫生工程,第18卷,第2期,2010.4.
4.垃圾焚烧飞灰处理技术综述 篇四
城市垃圾焚烧飞灰中含有的大量有害物质经熔融固化处理是目前最安全的处理方法.但飞灰熔融过程中有害物质的挥发会造成二次污染.对在高温下飞灰中Pb、Cr、Cd和SO3、Cl的挥发进行了研究,并采用动态热重-红外-差热分析对飞灰在升温过程中物质的`分解挥发进行动态跟踪,其中Pb、Cd挥发率较高,Cr较低,S、Cl在高温下也有大量的挥发,在1100~1300℃时挥发率增长较快,产生的烟气量最大.
作 者:林祖苍 刘云根 庞云平LIN Zu-cang LIU Yun-gen PANG Yun-ping 作者单位:林祖苍,LIN Zu-cang(马龙县环境监测站,云南,马龙,655100)刘云根,LIU Yun-gen(西南林学院环境科学与工程系,云南,昆明,650024)
庞云平,PANG Yun-ping(马龙县环境保护局,云南,马龙,655100)
刊 名:环境科学导刊 英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE SURVEY 年,卷(期):2008 27(z1) 分类号:X705 关键词:城市垃圾 焚烧飞灰 熔融 物质挥发★ 中美城市生活垃圾焚烧处置现状调查报告
★ 杜仲引种试验研究
★ 螯合型表面活性剂对垃圾焚烧飞灰改性的研究
★ 燃煤排放可吸入颗粒物的显微结构与物质组成研究
★ 丰泉环保:垃圾焚烧的和谐梦想
★ 浮选法作为垃圾渗滤液后处理工艺的试验研究
★ 城市地理信息系统标准化研究
★ 开封市城市垃圾危害及防治对策
★ PDPA与HW测量技术的对比试验研究
5.垃圾焚烧飞灰处理技术综述 篇五
我国城市生活垃圾处理行业2009年发展综述
摘要:简述了2009年我国城市生活垃圾处理的总体状况;归纳了2009年国家发布和实施的有关标准和政策;介绍了2009年新批准申请CDM的`填埋气体利用项目和垃圾焚烧发电项目、垃圾堆肥项目,以及新投入运行的生活垃圾焚烧发电厂;对城市生活垃圾处理行业的发展进行了展望.作 者:中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会 Disposal Committee of Urban Domestic Refuse, CAEPI 作者单位:中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会,北京,100037 期 刊:中国环保产业 Journal:CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 年,卷(期):2010, “”(7) 分类号:X324 关键词:城市生活垃圾 处理设施 行业发展
6.城市垃圾的生物处理技术 篇六
班级:姓名:指导老师:
摘要:生物技术是实现城市垃圾无害化和资源化的一种有效手段。重点阐述了城市垃圾生物处理的基本原理及3种主要的生物处理方法,简要介绍了城市垃圾生物处理方法中的一些新技术及发展趋势,为寻找适合我国国情的垃圾处理技术提供一些参考。关键词:城市垃圾;生物处理原理;生物处理技术。
正文:
城市垃圾处理是环境污染控制的重要课题之一。城市垃圾也称城市固体废物,是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。目前,我国每年城市垃圾产量已超过1.3亿吨,并有资料报道,我国城市垃圾的产量还将以平均每年8%~10%的速度继续增长,北京等少数几个大城市增长速度还将达到15%~20%[1]。令人担忧的是,大量的城市垃圾目前的处理方式也只是在城市周围堆放或简易填埋,达到无害化处理基本要求的不足20%[2],无论从环境还是社会角度考虑,这都是急需尽快给予重视与解决的社会问题。随着居民生活水平的提高,垃圾中的有机物含量迅速增加。采用生物技术将其进行生物降解或生物转化,不仅可以有效处理城市垃圾,而且可以实现资源的再利用。因此,与物理法、化学法相比,生物处理技术具有更广阔的发展前景。
1.城市垃圾生物处理的原理
各种动植物、微生物,对自然界存在的各种有机物都有降解作用,其中微生物的降解作用最大。凡自然界存在的有机物,几乎都能被微生物降解。生物处理就是依靠自然界广泛分布的微生物,通过生物转化,将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品(如饲料蛋白、乙醇或糖类),从而达到城市垃圾无害化和资源化的一种处理方法。根据处理过程中起作用的微生物对氧气需求的不同,生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。
1.1好氧生物处理基本原理
好氧生物处理是一种在有氧的条件下,利用好氧微生物使有机物降解并稳定化的生物处理方法。城市垃圾中往往含有大量的生物组分的大分子及其中间代谢产物如纤维素、碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸等,这些有机物一般都较容易为微生物降解。在好氧生物降解过程中,有机废物中的可溶性小分子可透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物直接吸收利用,而不溶的胶体及复杂大分子有机物,则先被吸附在微生物体外,依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性小分子物质,再输送入细胞内为微生物所利用。微生物通过自身的生命活动——新陈代谢过程,把一部分有机物氧化分解成简单的无机化合物,如c02、HzO、NH3、P043_、S042~等,从中获得生命活动所需要的能量;同时又把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物增殖。
1.2厌氧生物处理基本原理
厌氧生物降解是在无氧条件下,利用厌氧微生物的代谢活动,将有机物转化为各种有机
酸、醇、CH4、H2S、c02、NH3、H2等和少量细胞物质的过程。它是一个多类群细菌的协同代谢过程。在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成复杂的生态系统。
2.城市垃圾生物处理的方法
目前,对于可生物降解的城市垃圾的处理,世界各国主要采用堆肥、卫生填埋、厌氧发酵等处理方法。
2.1堆肥法
堆肥法是指在人工控制条件下,利用自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物,使来源于生物的有机废物分解,向比较稳定的腐殖质进行生化转化的微生物过程。垃圾堆肥是目前广泛应用且经济有效的处理和消纳城市垃圾的重要途径之一,通过生物处理技术将生活垃圾中的有机物质转变成优质的有机肥料,具有良好的环境效益和社会效率。根据堆肥过程中微生物对氧气的需求情况不同,可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。通常好氧堆肥堆温高,一般在55℃~60℃,极限可达80℃,故也称高温堆肥。与传统的厌氧堆肥相比,好氧堆肥具有基质分解彻底、发酵周期短、异味小、占地面积小、可大规模采用机械处理等优点,因而好氧堆肥技术的应用已较为普遍。但随着“垃圾能源学”的产生,有机垃圾的厌氧堆肥技术也得到了广泛关注与快速发展,鉴于好氧技术与厌氧技术各自的特点,在未来的垃圾处理技术应用中,好氧堆肥和厌氧堆肥技术将综合运用,这也是堆肥技术发展大势所趋。
根据堆肥过程中物料运动形式分为静态堆肥和动态堆肥;按堆肥堆制方式,可分为露天式堆肥(野积式堆肥)和装置式堆肥(封闭式堆肥)。堆肥的发展趋势是由静态堆肥向动态堆肥,露天式堆肥向装置式堆肥的方向发展。就目前我国城市垃圾组成现状而言,静态堆肥较为适用,但随着人民生活水平的提高,垃圾组成中有机物含量将高达50%--70%,对于未来高有机物含量组成的垃圾则必须采用动态堆肥b J技术。此外,在静态堆肥基础上发展起来的间歇式动态好氧堆肥处理技术也具有一定优势,例如发酵周期短,处理工艺简单,发酵仓数少和投资小。传统的堆肥法存在发酵时间长,产生臭味且肥效低等问题。近几年来,人们借助于微生物选育技术,加强了对降解能力强的高效菌种的研究,将这些菌种应用于垃圾堆肥处理中,不但能有效加快堆肥材料的腐熟,缩短发酵周期,提高堆肥产品质量等,而且温度高,能有效杀灭某些病原体、寄生虫卵和杂草种子等,且能控制臭气【3】|。
2.2卫生填埋法
卫生填埋法是从传统的堆放和填地处理的基础上发展起来的,始于20世纪60年代,其原理与厌氧堆肥相同,都是利用好氧微生物、兼性厌氧微生物和专性厌氧微生物对垃圾中的有机物进行分解转化,使之最终达到稳定化。卫生填埋法虽然速度慢、占地多、减量少,且存在渗滤液污染水体的问题,但由于这种方法简单易行,造价和处理成本低,至今仍然是土地辽阔的国家或城市以及发展中国家处理城市垃圾的主要方法。用于卫生填埋的垃圾有机物含量不应太高,以免带来严重的地下水、空气和周围环境的污染问题。现阶段,由于我国城市垃圾中无
机物含量高,填埋后比较稳定;产生的臭味比较小,不会使大气质量恶化;渗出液也较少,对地下水影响小,因此,卫生填埋技术在我国城市垃圾处理领域的主导地位,占处理总
量的70%以上,这在今后相当长一段时间将不会改变。国家环境保护总局2002年10月向社会公布的处理城市垃圾的国家行动方案规定,今后我国的城市垃圾将进行填埋处理,并把垃圾填埋产生的气体收集起来发电。城市垃圾的最新填埋处理技术是生物反应器填埋场,它是通过有目的的控制手段强化微生物过程从而加速垃圾中有机组分转化和稳定的一种卫生填埋场运行方式。控制手段一般包括液体(水、渗透液)注入、备选覆盖层设计、营养添加、pH值调节、温度调节和供氧等。该技术具有生物降解速度快,稳定化时间短,填埋场产气量高、收集完全,一般无需复杂的渗透液处理设施等特点。与传统卫生填埋场相比,大大减少了场外后处理费用。生物反应器填埋场已在美国获得广泛重视,已被认为可能是对垃圾处理的革新。
2.3厌氧发酵法
厌氧发酵亦称沼气发酵,是指有机物在厌氧微生物(或兼氧微生物)的作用下分解转化为沼气的过程。由于该技术工艺简单,成本低廉,而且严格密封的沼气池还能提高原料的肥效和杀灭寄生虫卵。在欧洲,有机垃圾厌氧消化处理量已占有机垃圾量的25%。国内厌氧消化应用最广泛的是农村沼气发酵,而在城市垃圾处理方面的应用,除少量废水处理厂的污泥进行厌氧处理外,真正城市垃圾进行厌氧消化处理的很少见报道。厌氧发酵,在降解和稳定有机污染物同时,还产生了一种十分宝贵清洁能源——沼气。因此,国内外许多学者都在积极研究并开发一些新型的厌氧发酵技术。例如,近年来,逐步形成的以湿式完全混合厌氧消化、厌氧干发酵、两步厌氧消化等为主的工艺形式。此外,国内学者在运用先好氧后厌氧发酵技术和新型厌氧消化器处理城市有机垃圾方面,也取得了很好的效果。我国是人口大国也是能源需求大国,如果把我国城镇排放的有机废物作为沼气发酵原料,每年便可获得90亿立方米沼气,相当于节约100万吨标准煤。因此,如何利用现有沼气技术,开发适合我国具体情况的厌氧发酵处理技术,从垃圾中回收沼气,不仅具有极大的经济意义,而且具有积极的社会意义。
3.城市垃圾生物处理的新技术展望
3.1生产醇类
城市垃圾中含有纤维素、淀粉和糖等有机质,微生物厌氧代谢这些有机物时,可产生一些例如乙醇、甲醇等醇类高效燃料。乙醇可用以稀释汽车用油或其他发动机用油,使功效提高10%~15%。巴西、美国早已成为利用糖类、谷物淀粉类和纤维素类发展燃料酒精的典范,美国燃料乙醇的总装置能力达到约840万t/a。英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等许多国家的政府均已制定规划,积极发展燃料酒精工业。目前的方向是,希望利用含纤维素物质如锯末、蔗渣、破旧报纸、有机垃圾等各种废物制取酒精。我国有人采用微生物酶制剂对有机垃圾酶解后,用酒精酵母对有机垃圾进行厌氧发酵生产乙醇。结果表明,在适宜的条件下,每吨垃圾可生产70~90L酒精,这为城市有机垃圾的再生利用,发展新能源,找到一条新的途径。
3.2生产氢气
氢是目前最理想的清洁燃料之一,每千克氢燃烧可放出142ⅣU的热量,是煤的3~4倍。生物制氢思路于1966年提出,在20世纪90年代受到空前重视,其中微生物发酵法是
一种有前景的氢气制备方法。许多微生物类群具有可降解大分子有机物产氢的特点,因而可以利用城市垃圾中的植物茎叶、家庭厨余等可再生能源废弃物产生大量氢气。产氢气的微生物有异养微生物和自养微生物。氢气产生菌产生的氢气,目前主要应用于燃料电池方面。如产气荚膜梭菌在含有葡萄糖培养基的10L发酵罐中,产H2速度最高可达18--23L/h,并进而利用所产生的H2推动3.1--3.5V燃料电池的工作。由于微生物的产氢机制和条件还在研究过程中,所以该类微生物能源的使用尚处试验阶段。需要解决的问题是寻找和筛选活性菌株,解决分离H2和02的方法等。中科院微生物研究所筛选了产氢活性较高的菌株,并对其产氢活性进行了研究【4】。
3.3合成微生物塑料
聚口一羟基烷酸(poly—j3一hydroxyalkanoates,PHAs)是许多原核微生物在不平衡生长条件(如缺乏氮、磷、氧等)下合成的胞内能量和碳源储藏性聚合物。PHAs具有与化学合成塑料相似的性质,能拉丝、压模、注塑等,而且具有化学合成塑料所没有的特殊性能,如利用其生物相容性可作为外科手术缝线、人造血管和骨骼代用品,术后无需取出。因而在工业、农业、医药和环保等行业都具有广阔的应用前景。PHAs可以用可降解的有机固体废弃物合成,而城市垃圾中含有大量可降解的有机固体废弃物,从目前已获得的研究成果可以展望,利用城市垃圾合成PHAs是生物合成PH魅的一条新途径,它的研究将受到人们的广泛重视,在2l世纪将有可能成为塑料工业发展的一个新方向。5 【】
垃圾处理是城市可持续发展所必须解决的一个重大问题,处理的目的是使垃圾资源化、减量化、无害化。微生物在垃圾“三化”中起着积极与重要的作用,利用微生物降解垃圾中有机物,不仅投资和运行费用低,处理效率高,而且还可获得许多有用的副产品,如沼气、饲料、蛋白、酒精等。近年来,随着环境生物技术的发展,在生物处理方面出现了不少新技术、新方法,它们的可行性和有效性也逐渐增强,正成为垃圾处理的发展方向之一。就目前而言,我国应在大力发展适合我国国情的垃圾卫生填埋和垃圾堆肥处理技术的同时,加大利用有机垃圾生产生物能源(燃料酒精、沼气、生物制氢等)的研究力度,加强降解有机垃圾的高效微生物菌剂的研究。我们相信,随着垃圾微生物降解机理研究的进一步深入,会有更为有效的微生物和处理工艺使垃圾真正地成为可利用资源。
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7.垃圾焚烧飞灰处理技术综述 篇七
文:邱惠清来源:上海环境科学
摘 要:文章分析了城市有机垃圾处理现有技术的利弊,介绍了作者开发的用于居民小区的有机垃圾处理机,可将有机垃圾消灭在源头。
关键词:有机垃圾处理机源头处理 最佳方案引言
城市垃圾处理问题已经成为当今世界环保领域中的一项重大研究课题。随着世界各地城市的迅猛发展,城市垃圾的数量在全球范围内迅速增长,垃圾中的有害成分对大气、水体、土壤等造成严重危害,影响城市生态环境,危害人民群众身体健康,已成为世界公害。我国大部分城市也已处于垃圾包围之中,垃圾处理成了世界关注的难题。
随着城市燃气化程度加快,城市垃圾中的煤渣、煤灰已不多见,有机垃圾的比重越来越高。本文探讨城市有机垃圾处理的最佳方案。当前有机垃圾处理方案的分析
当前有机垃圾处理大多是建设大型的垃圾处理厂、场,处理方法大致有3种:
2.1 填埋法
填埋法使用最广,我国不少城市已建起了大型垃圾填埋处理场。填埋法看似成本最低、最易实施,其实不然。填埋场选址,要有理想的自然地理、地质条件,一般应远离城市,远离居住人群。在沿海地区理想选址已是一大难题,就算有理想选址,收集、运输成本也很高,更何况填埋必须做到卫生填埋,要解决渗漏、压实、覆盖、雨水导流、污水处理、环境绿化、沼气引流等一系列问题。所以,建一个大型卫生填埋场,投资巨大。
2.2 焚烧法
焚烧法一般用于处理有相当热值的可燃性垃圾,如木材、纸张等。有机垃圾是1种低热值的可燃物,它可以和木材、纸张等一起用焚烧法来加以处理。近年来焚烧法很盛行,不少城市投入巨资,引进设备,建起了大规模的垃圾焚烧厂。如垃圾热值较高,甚至还可有余热利用、发电等。但焚烧法会导致大气污染,尤其是有机垃圾焚烧产生的烟气中含有致癌的二恶英。
2.3 酵化法
酵化法一般分为好氧发酵、厌氧发酵2类,以好氧发酵为主。垃圾经过1~2次发
酵,温度达到70℃~80℃,保持数天,垃圾中的寄生虫卵、致癌细菌等有害物质均被杀死,可谓无害化处理,其余渣还是高效有机肥料。这种处理方式比较理想,近年又发展为在酵化基础上引种蚯蚓,把垃圾变为高效肥料——蚓粪。酵化法处理有机垃圾的最大问题是建大型处理厂投资巨大,处理量却有限,周期较长,尤其是大型有机垃圾破碎、筛分、输送等设备的故障多、寿命短、维修量大。
3.3 菌种消化法——把垃圾消灭在源头
这里推荐的有机垃圾最佳处理方案是:采用菌种消化法,开发小型有机垃圾生物减量化处理机,把垃圾消灭在源头。
3.1 具体处理方案
我们于1998年开发了一种搅拌、开停、正反转、加温、保温、通风、除臭、连锁、报警全部采用计算机控制,垃圾、菌种投入后即可自动运行的“吃垃圾机器”(见图1)。该机采用全不锈钢结构,外观漂亮,如同厨具;内胆防腐,使用寿命长。本产品将投入的垃圾与菌种、菌床充分拌和,通过酶的作用,将有机废弃物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等分解成低分子物质,然后由微生物食取这些低分子物质,把它们转化为二氧化碳、氨、水蒸气等。这些气体通过高温触媒脱臭装置,把臭味分解成无色、无味、无污染的气体蒸发,从机器上部排掉。这种垃圾减量化处理设备减量化率可以达到95%,而剩下5%的残余物是一种优良无土基质,可用于居民和家庭小区的绿化。以1个2幢高层、6幢多层的千人居民小区为例,只需要1台该处理机(110L3),有机垃圾可以不出小区。
该机已用于上海10多个居民小区,深受房地产开发商和居民的欢迎。针对3年使用中高温裂解除臭工艺电耗较大的缺点,我们又设计了吸收法水除臭的改进机型(见图
2)。如果将水除臭的填料塔用水与雨水收集系统、居民小区绿化灌溉系统结合在一起,该有机垃圾处理机将比原系统节能50%。
3.2 处理方案特点
3.2.1 投资省
1个大型垃圾处理厂、场,投资数亿。1台110 L3的有机垃圾生物减量化处理机,加上垃圾房改建装修,也仅20万元左右。按人口累加,两者投资总额相当。但后者不需要垃圾中转、运输,将节省大量的人力、物力、财力。
3.2.2 避免二次污染
8.垃圾渗滤液处理技术的研究进展 篇八
垃圾渗滤液处理技术的研究进展
摘要:城市垃圾渗滤液是一种成分复杂,有机物、氨氮浓度高的难处理废水.有关垃圾渗滤液的研究已成为国内外环保领域研究的热点,根据国内外最新研究进展,分析了垃圾渗滤液处理技术的.现状及发展趋势,重点介绍了物理法、化学法、物化法以及土地处理法等多种处理方法,并对处理工艺的选取提出了建议.作 者:高小龙 作者单位:甘肃工业职业技术学院化学与环境工程系,甘肃,天水,741025期 刊:天水师范学院学报 Journal:JOURNAL OF TIANSHUI NORMAL UNIVERSITY年,卷(期):,30(2)分类号:X703.1关键词:垃圾渗滤液 物理法 化学法 物化法 土地处理法
9.垃圾焚烧飞灰处理技术综述 篇九
乡镇生活垃圾好氧静态堆肥处理技术
对堆肥技术与工艺进行分析探讨,提供一种使微生物活跃生长的环境,加速其垃圾分解过程,使之达到稳定.并对通风影响因素一氧含量、温度、湿度进行了系统分析,介绍相应的控制方法与工程技术.
作 者:陈万航 作者单位:福建省电子产品监督检验所工程师,350003刊 名:现代经济信息英文刊名:MODERN ECONOMIC INFORMATION年,卷(期):“”(4)分类号:X7关键词:生活垃圾 堆肥 生物处理 发酵仓 含氧量 温度 湿度 控制
10.餐厨垃圾特性及处理技术 篇十
餐厨垃圾特性及处理技术
介绍了餐厨垃圾的特性,综述了餐厨垃圾粉碎直排法、填埋法以及生物处理方法:蚯蚓堆肥、提取生物降解性塑料、固态发酵、生物发酵制氢、好氧堆肥、厌氧发酵等.得出生物处理法对环境的.影响较小,且可以回收能源并产生对环境有益的二次产物,应用前景广阔.
作 者:袁玉玉 曹先艳 牛冬杰 赵由才 Yuan Yuyu Cao Xianyan Niu Dongjie Zhao Youcai 作者单位:同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92刊 名:环境卫生工程 ISTIC英文刊名:ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING年,卷(期):14(6)分类号:X799.3关键词:餐厨垃圾 生物处理法 能源回收 处理技术
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