固體廢棄物處理技術與裝備
我國固體廢棄物的種類繁多,成份復雜,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主要包括城市垃圾生物處理技術、焚燒處理技術、有毒有害固體廢棄物焚燒處理技術與成套裝備。
1.城市垃圾微生物處理技術
城市垃圾微生物處理技術,能將可生物降解的垃圾轉化為有用的農用肥料或飼料。此項技術是對現(xiàn)有的垃圾填埋場中的有機垃圾與無機垃圾進行分選,再對有機垃圾進行生物轉化工藝,轉化為有價值的農用肥料或飼料,變廢為寶,又能對現(xiàn)有的填埋場進行改造,使之成為綠地或工業(yè)用地。而且,運行成本較低。
2.焚燒處理技術
工藝流程:垃圾先經(jīng)分選裝置分選,再通過上料機送至焚燒爐,充分利用余熱,尾氣經(jīng)處理后排放。
主要特點:
--設備簡單,運行可靠,操作維護方便,效率高,投資少;
?。詣由狭希詣映鳊?,勞動強度低;
?。瓋?yōu)化爐拱設計,增強煙氣在爐內的滯流程度,達到最佳燃燒;
?。毺氐呐滹L形式,高效的余熱利用,采用變風室,多風管,(一)二次配風的方式,配風均勻,垃圾燃燒充分;
?。毺氐碾A梯往復式爐排,垃圾在爐排上依次完成預熱,燃燒,燃燼三個階段。燃燒徹底,燃燒效率高;
--爐排在材料,形狀方面精心設計,爐排的行程,往復頻率根據(jù)垃圾的燃燒難易程度均可調,當垃圾水份大,難燃燒時,爐排運動減慢反之加快;
--完整的尾氣處理系統(tǒng),使該系統(tǒng)尾氣排放達到國家環(huán)保標準;
?。蛇x配的廢熱鍋爐系統(tǒng)使整套系統(tǒng)的運行更加經(jīng)濟。
該成套設備是針對國內城市生活垃圾焚燒處理及綜合利用而開發(fā)的固體廢物處理技術和處理設備。
3.有毒有害固體廢棄物焚燒處理技術與成套設備
我國有害廢物的種類繁多,成份復雜,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,化學方法,生物方法等很難處理的有害物質。
技術特點:
?。詣踊潭雀?,勞動強度低。
?。捎枚稳紵泻ξ镔|破壞率高達99.99%。
?。毺氐母咪X耐火材料能滿足耐磨,熱震及化學腐蝕的要求,從而增長了焚燒爐壽命。
--獨特的煙氣控制技術保證了煙氣低灰塵負荷,尾部煙氣的再處理,保證無二次污染。
?。捎没剞D窯技術,對有害固體廢物適應面廣,也可處理廢液。
此技術可廣泛用于化工、制藥、農藥、肉食加工等領域,有廣闊的市場前景。預計近年可形成500套市場。
二、現(xiàn)狀及國內外發(fā)展趨勢
1.城市垃圾在我國一般都采用填埋,焚燒等技術進行處理。不僅每年占用農田,污染環(huán)境,在經(jīng)濟上還得支出一大筆費用。以北京市海淀區(qū)為例,1997年全年垃圾處理費包括運輸,購買農田,進行除臭滅蠅等費用共8600余萬元。從全國來看更為可觀。
目前國外,例如德國、美國、日本等發(fā)達國家仍采用焚燒的辦法,我國深圳、廣州等地也引進日本焚燒設備。但由于焚燒成本較高,發(fā)展中國家一般都難以維持正常生產。
1997年9月加拿大EPI(環(huán)境保護研究所)推廣的城市垃圾微生物處理新技術及其一整套的裝置已在美國紐約,加拿大的Brampton和HamiHon建成了商業(yè)性工廠,并即將在西歐、中歐、澳大利亞、東南亞推廣。從運行數(shù)據(jù),經(jīng)濟分析來看,確實有利于土地回用(改造填埋場),變廢為寶(把有機垃圾轉化為肥料及飼料)為當前處理城市垃圾的一項先進實用技術。
2.國外發(fā)達國家已普遍采用焚燒法處理城市生活垃圾且技術成熟。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是名古屋市新南陽垃圾處理廠,裝機容量1500噸/日,發(fā)電設備裝機容量27000KW,平均每噸垃圾產生的熱能轉換為18KW的電能,又如東京新建垃圾焚燒工廠,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,東京已陸續(xù)建成14座焚燒廠,正在建設的有6座,日焚燒處理能力為600~800噸。
我國的垃圾焚燒處理處于起步開發(fā)階段,技術還不成熟,還有待于攻關。垃圾焚燒比例甚微。全國660多個城市無一不被生活垃圾包圍。全國固體廢棄物焚燒設備市場是十分廣闊的?!吨袊缡兰o綠色工程規(guī)劃》第一期項目中固體廢物污染控制項目274個,總投資183.38億元,城市生活垃圾處置項目66個,投資約60億,全國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)此狀況預計到2005年可形成500套市場。到2000年,規(guī)劃目標城市垃圾焚燒處理率只有3%。
3.發(fā)達國家的有毒有害固廢物焚燒處理技術比較先進,西歐起步最早,日本門類齊全,美國日趨完善。這些國家工業(yè)污染在八十年代初就開始得到控制,該技術在歐洲和北美已廣泛采用,它雖然具有技術要求高,系統(tǒng)要求氣密性好,耐火材料要求具有很強耐磨損作用等缺點,但是隨著科學發(fā)展這些問題已得到很好的解決。目前該類設備在國外有很多生產廠家,并且企業(yè)規(guī)模龐大,歷史悠久,專業(yè)化程度高,在設計制造方面居國際領先地位,比如美國布魯勒污染控制系統(tǒng)公司,德國比紹天環(huán)保設備公司等。
我國目前對有毒有害廢物處理成套設備研制方面起步較晚,據(jù)統(tǒng)計國內生產焚燒設備通過國家質量認證的只有七家,但除個別單位外,一般尚未形成自己的科研、生產體系,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,在有毒有害廢物焚燒處理方面積累了大量經(jīng)驗,1993年該院承擔了中央軍委931工程,成功地銷毀了一部分二戰(zhàn)時期日本遺留化學武器。一九九六年國家頒布了“固廢法”,各級政府主管部門已經(jīng)認識到工業(yè)有害廢棄物到了必須治理的時候,北京、天津、大連、沈陽等城市已著手這方面的工作。1996年該院又為北京某化工廠成功地設計了一套此類裝置,經(jīng)專家鑒定和北京市環(huán)保局監(jiān)測中心測試,部分設計指標達到了美國標準。該院設計的回轉窯焚燒系統(tǒng)已經(jīng)在北京陽光固體廢棄物處理廠投入運行。這些為我國該領域的技術發(fā)展,做了很多有效的償試。
三、“十五”目標及主要研究內容
1.目標
針對我國垃圾成份特性,開發(fā)適合國情的不同水平、不同地域、不同管理模式的垃圾分選成套設備,并根據(jù)分選的結果選擇焚燒、堆肥、填埋等不同處理方式,以便綜合安全處置垃圾。
重點開發(fā)100噸、300噸垃圾焚燒爐系列設備,包括焚燒、煙氣凈化、熱能利用等裝置;垃圾堆肥設備,包括垃圾分選、篩選、破碎、翻堆、發(fā)酵、制肥等設備;衛(wèi)生填埋成套設備,包括廢液和易燃氣體收集處理、襯底材料與輔設、檢漏技術與設備。提高設備適應性,耐用性、可靠性,降低工程造價和運行費。
2.主要研究內容
?。?)微生物(菌種)在城市垃圾處理領域的試驗研究: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。
?。?)高效脫硫、脫氯裝置研究。
?。?)垃圾燃燒自動控制系統(tǒng)及在線監(jiān)測技術研究:是指垃圾燃燒所需空氣比例自動調節(jié)的研究,燃燒爐內爐壓自動控制的研究,火焰自動監(jiān)測的研究。
?。?)焚燒爐、煙道、換熱器、凈化塔等焚燒配套設備研制:目前對材料、結構、焊接等多方面的工藝水平要求很高,在這些方面開展研究。
(9)開展節(jié)能和余熱利用方面的研究:對廢棄物焚燒過程中余熱回收利用,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;及用余熱產生蒸氣的研究。
?。?0)對不同種類有毒有害固體廢物的成分,在不同燃燒狀態(tài)下的反應機理,以及燃燒過程中污染物的產生與防治研究;根據(jù)國情,結合國外的經(jīng)驗,對回轉窯焚燒爐進行設計。(中國水泥網(wǎng) 轉載請注明出處)
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