固體廢棄物處理技術(shù)與裝備
我國(guó)固體廢棄物的種類(lèi)繁多,成份復(fù)雜,數(shù)量巨大,是環(huán)境的主要污染源之一,其危害程度已不亞于工業(yè)廢水污染和大氣污染造成的危害。
固體廢棄物處理技術(shù)主要包括城市垃圾生物處理技術(shù)、焚燒處理技術(shù)、有毒有害固體廢棄物焚燒處理技術(shù)與成套裝備。
1.城市垃圾微生物處理技術(shù)
城市垃圾微生物處理技術(shù),能將可生物降解的垃圾轉(zhuǎn)化為有用的農(nóng)用肥料或飼料。此項(xiàng)技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有的垃圾填埋場(chǎng)中的有機(jī)垃圾與無(wú)機(jī)垃圾進(jìn)行分選,再對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化工藝,轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的農(nóng)用肥料或飼料,變廢為寶,又能對(duì)現(xiàn)有的填埋場(chǎng)進(jìn)行改造,使之成為綠地或工業(yè)用地。而且,運(yùn)行成本較低。
2.焚燒處理技術(shù)
工藝流程:垃圾先經(jīng)分選裝置分選,再通過(guò)上料機(jī)送至焚燒爐,充分利用余熱,尾氣經(jīng)處理后排放。
主要特點(diǎn):
?。O(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,操作維護(hù)方便,效率高,投資少;
?。詣?dòng)上料,自動(dòng)出龍,勞動(dòng)強(qiáng)度低;
?。瓋?yōu)化爐拱設(shè)計(jì),增強(qiáng)煙氣在爐內(nèi)的滯流程度,達(dá)到最佳燃燒;
?。?dú)特的配風(fēng)形式,高效的余熱利用,采用變風(fēng)室,多風(fēng)管,(一)二次配風(fēng)的方式,配風(fēng)均勻,垃圾燃燒充分;
--獨(dú)特的階梯往復(fù)式爐排,垃圾在爐排上依次完成預(yù)熱,燃燒,燃燼三個(gè)階段。燃燒徹底,燃燒效率高;
?。瓲t排在材料,形狀方面精心設(shè)計(jì),爐排的行程,往復(fù)頻率根據(jù)垃圾的燃燒難易程度均可調(diào),當(dāng)垃圾水份大,難燃燒時(shí),爐排運(yùn)動(dòng)減慢反之加快;
?。暾奈矚馓幚硐到y(tǒng),使該系統(tǒng)尾氣排放達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn);
--可選配的廢熱鍋爐系統(tǒng)使整套系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。
該成套設(shè)備是針對(duì)國(guó)內(nèi)城市生活垃圾焚燒處理及綜合利用而開(kāi)發(fā)的固體廢物處理技術(shù)和處理設(shè)備。
3.有毒有害固體廢棄物焚燒處理技術(shù)與成套設(shè)備
我國(guó)有害廢物的種類(lèi)繁多,成份復(fù)雜,數(shù)量巨大,是環(huán)境的主要污染源之一,其危害程度已不亞于工業(yè)廢水污染和大氣污染造成的危害。本套處理設(shè)備就是利用高溫焚燒的原理,處理那些用一般物理方法,化學(xué)方法,生物方法等很難處理的有害物質(zhì)。
技術(shù)特點(diǎn):
?。詣?dòng)化程度高,勞動(dòng)強(qiáng)度低。
--采用二次燃燒,有害物質(zhì)破壞率高達(dá)99.99%。
--獨(dú)特的高鋁耐火材料能滿(mǎn)足耐磨,熱震及化學(xué)腐蝕的要求,從而增長(zhǎng)了焚燒爐壽命。
?。?dú)特的煙氣控制技術(shù)保證了煙氣低灰塵負(fù)荷,尾部煙氣的再處理,保證無(wú)二次污染。
--采用回轉(zhuǎn)窯技術(shù),對(duì)有害固體廢物適應(yīng)面廣,也可處理廢液。
此技術(shù)可廣泛用于化工、制藥、農(nóng)藥、肉食加工等領(lǐng)域,有廣闊的市場(chǎng)前景。預(yù)計(jì)近年可形成500套市場(chǎng)。
二、現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
1.城市垃圾在我國(guó)一般都采用填埋,焚燒等技術(shù)進(jìn)行處理。不僅每年占用農(nóng)田,污染環(huán)境,在經(jīng)濟(jì)上還得支出一大筆費(fèi)用。以北京市海淀區(qū)為例,1997年全年垃圾處理費(fèi)包括運(yùn)輸,購(gòu)買(mǎi)農(nóng)田,進(jìn)行除臭滅蠅等費(fèi)用共8600余萬(wàn)元。從全國(guó)來(lái)看更為可觀。
目前國(guó)外,例如德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家仍采用焚燒的辦法,我國(guó)深圳、廣州等地也引進(jìn)日本焚燒設(shè)備。但由于焚燒成本較高,發(fā)展中國(guó)家一般都難以維持正常生產(chǎn)。
1997年9月加拿大EPI(環(huán)境保護(hù)研究所)推廣的城市垃圾微生物處理新技術(shù)及其一整套的裝置已在美國(guó)紐約,加拿大的Brampton和HamiHon建成了商業(yè)性工廠(chǎng),并即將在西歐、中歐、澳大利亞、東南亞推廣。從運(yùn)行數(shù)據(jù),經(jīng)濟(jì)分析來(lái)看,確實(shí)有利于土地回用(改造填埋場(chǎng)),變廢為寶(把有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為肥料及飼料)為當(dāng)前處理城市垃圾的一項(xiàng)先進(jìn)實(shí)用技術(shù)。
2.國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用焚燒法處理城市生活垃圾且技術(shù)成熟。如:瑞士的垃圾總處理率為90%,其中焚燒占70%,丹麥總處理率100%,焚燒占66%,日本總處理率95.4%,焚燒占66%。日本投入使用的最大垃圾焚燒場(chǎng)是名古屋市新南陽(yáng)垃圾處理廠(chǎng),裝機(jī)容量1500噸/日,發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量27000KW,平均每噸垃圾產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為18KW的電能,又如東京新建垃圾焚燒工廠(chǎng),垃圾全由4條分別為16公里的地下通道輸送,日焚燒400噸,投資5億多美元。自60年代以來(lái),東京已陸續(xù)建成14座焚燒廠(chǎng),正在建設(shè)的有6座,日焚燒處理能力為600~800噸。
我國(guó)的垃圾焚燒處理處于起步開(kāi)發(fā)階段,技術(shù)還不成熟,還有待于攻關(guān)。垃圾焚燒比例甚微。全國(guó)660多個(gè)城市無(wú)一不被生活垃圾包圍。全國(guó)固體廢棄物焚燒設(shè)備市場(chǎng)是十分廣闊的?!吨袊?guó)跨世紀(jì)綠色工程規(guī)劃》第一期項(xiàng)目中固體廢物污染控制項(xiàng)目274個(gè),總投資183.38億元,城市生活垃圾處置項(xiàng)目66個(gè),投資約60億,全國(guó)每年的生活垃圾大約1.2億噸,而且每年以10%的速度遞增,根據(jù)此狀況預(yù)計(jì)到2005年可形成500套市場(chǎng)。到2000年,規(guī)劃目標(biāo)城市垃圾焚燒處理率只有3%。
3.發(fā)達(dá)國(guó)家的有毒有害固廢物焚燒處理技術(shù)比較先進(jìn),西歐起步最早,日本門(mén)類(lèi)齊全,美國(guó)日趨完善。這些國(guó)家工業(yè)污染在八十年代初就開(kāi)始得到控制,該技術(shù)在歐洲和北美已廣泛采用,它雖然具有技術(shù)要求高,系統(tǒng)要求氣密性好,耐火材料要求具有很強(qiáng)耐磨損作用等缺點(diǎn),但是隨著科學(xué)發(fā)展這些問(wèn)題已得到很好的解決。目前該類(lèi)設(shè)備在國(guó)外有很多生產(chǎn)廠(chǎng)家,并且企業(yè)規(guī)模龐大,歷史悠久,專(zhuān)業(yè)化程度高,在設(shè)計(jì)制造方面居國(guó)際領(lǐng)先地位,比如美國(guó)布魯勒污染控制系統(tǒng)公司,德國(guó)比紹天環(huán)保設(shè)備公司等。
我國(guó)目前對(duì)有毒有害廢物處理成套設(shè)備研制方面起步較晚,據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)焚燒設(shè)備通過(guò)國(guó)家質(zhì)量認(rèn)證的只有七家,但除個(gè)別單位外,一般尚未形成自己的科研、生產(chǎn)體系,并且大部分只搞醫(yī)院垃圾和生活垃圾焚燒處理。北京市機(jī)電研究院是一綜合性科研單位,自84年起從事各種垃圾焚燒處理等方面的研究以來(lái),在有毒有害廢物焚燒處理方面積累了大量經(jīng)驗(yàn),1993年該院承擔(dān)了中央軍委931工程,成功地銷(xiāo)毀了一部分二戰(zhàn)時(shí)期日本遺留化學(xué)武器。一九九六年國(guó)家頒布了“固廢法”,各級(jí)政府主管部門(mén)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到工業(yè)有害廢棄物到了必須治理的時(shí)候,北京、天津、大連、沈陽(yáng)等城市已著手這方面的工作。1996年該院又為北京某化工廠(chǎng)成功地設(shè)計(jì)了一套此類(lèi)裝置,經(jīng)專(zhuān)家鑒定和北京市環(huán)保局監(jiān)測(cè)中心測(cè)試,部分設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。該院設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)已經(jīng)在北京陽(yáng)光固體廢棄物處理廠(chǎng)投入運(yùn)行。這些為我國(guó)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,做了很多有效的償試。
三、“十五”目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容
1.目標(biāo)
針對(duì)我國(guó)垃圾成份特性,開(kāi)發(fā)適合國(guó)情的不同水平、不同地域、不同管理模式的垃圾分選成套設(shè)備,并根據(jù)分選的結(jié)果選擇焚燒、堆肥、填埋等不同處理方式,以便綜合安全處置垃圾。
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)100噸、300噸垃圾焚燒爐系列設(shè)備,包括焚燒、煙氣凈化、熱能利用等裝置;垃圾堆肥設(shè)備,包括垃圾分選、篩選、破碎、翻堆、發(fā)酵、制肥等設(shè)備;衛(wèi)生填埋成套設(shè)備,包括廢液和易燃?xì)怏w收集處理、襯底材料與輔設(shè)、檢漏技術(shù)與設(shè)備。提高設(shè)備適應(yīng)性,耐用性、可靠性,降低工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)。
2.主要研究?jī)?nèi)容
(1)微生物(菌種)在城市垃圾處理領(lǐng)域的試驗(yàn)研究:主要研究怎樣培養(yǎng)微生物的菌種以及何種菌種更適合好氧發(fā)酵工藝和厭氧發(fā)酵工藝。
?。?)垃圾分選的破碎裝置研究:將垃圾分選后的每一單體破碎的工藝及破碎后的粒度,需適合再生工藝。
?。?)耐高溫,耐磨損,耐腐蝕合金爐排材料研究。
(4)高性能耐火材料研究。
?。?)垃圾焚燒原理研究:主要研究垃圾的燃燒工藝及二次燃燒理論,研究控制垃圾燃燒后的尾氣凈化裝置。
(6)高效脫硫、脫氯裝置研究。
?。?)垃圾燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)及在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究:是指垃圾燃燒所需空氣比例自動(dòng)調(diào)節(jié)的研究,燃燒爐內(nèi)爐壓自動(dòng)控制的研究,火焰自動(dòng)監(jiān)測(cè)的研究。
?。?)焚燒爐、煙道、換熱器、凈化塔等焚燒配套設(shè)備研制:目前對(duì)材料、結(jié)構(gòu)、焊接等多方面的工藝水平要求很高,在這些方面開(kāi)展研究。
?。?)開(kāi)展節(jié)能和余熱利用方面的研究:對(duì)廢棄物焚燒過(guò)程中余熱回收利用,一是用余熱加熱二次空氣的研究;二是用余熱發(fā)電的研究;及用余熱產(chǎn)生蒸氣的研究。
?。?0)對(duì)不同種類(lèi)有毒有害固體廢物的成分,在不同燃燒狀態(tài)下的反應(yīng)機(jī)理,以及燃燒過(guò)程中污染物的產(chǎn)生與防治研究;根據(jù)國(guó)情,結(jié)合國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),對(duì)回轉(zhuǎn)窯焚燒爐進(jìn)行設(shè)計(jì)。(中國(guó)水泥網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)
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