城镇生活垃圾优化处理技术研究.pdf

4 陈朱蕾, 唐赢中. 中国城市粪便的可持续利用研究. 城市环境与城 市生态, 1999. 12 2 42～ 44. 5 周敬宣, 王方明, 李艳萍. 粪便真空输送管网与真空站参数的研究 与设计. 给水排水, 2002, 28 5 67～ 70. 6 周敬宣, 郑慧明. 真空下水道排污系统的研究. 给水排水, 1999. 25 11 55～ 57. 7 周敬宣, 肖杰, 李艳萍等. 新型易腐垃圾源头处理工艺设备. 环境 卫生工程, 2003. 11 4 177～ 179. 8 沈耀良, 王宝贞. 废水生物处理新技术理论与应用. 北京 中国 环境科学出版社, 2001. 9 李刚, 欧阳峰, 杨立中. ABR 反应器性能研究 回顾与总结. 中国沼 气, 2001. 19 3 9～ 14. 10 Igor B. and Karol K . et al. . Nitrogen removal in an anaerobic baffled filter reactorwith aerobic post-treatment[ J] . Bioresource Technology , 2003. 86 79～ 84. 11 陈朱蕾, 刘玉珠, 熊尚凌. 猪粪臭气的药物处理法. 环境卫生工程, 2003. 11 4 171～ 173. 12 刘婷, 陈朱蕾, 周敬宣. 外源接种粪便好氧堆肥的微生物相变化研 究. 华中科技大学学报 城市科学版 ,2002. 19 2 57～ 59. 13 陈朱蕾, 熊尚凌, 江娟等. 腐熟复合菌肥试验研究. 华中科技大学 学报 城市科学版 , 2004. 2 1 37～ 39. 作者通讯处 陈朱蕾 430074 武汉市 华中科技大学东校区环境 科学与工程学院 电话 027 87792993 E -mail chenzhulei263 . net 2004- 12-27 收稿 城镇生活垃圾优化处理技术研究 刘大义 霍山县环境监测站, 安徽 237200 张 扣 霍山县蓝天环保公司, 安徽 237200 摘要 简述了生活垃圾处理技术现状, 提出了生活垃圾优化处理技术方案, 并与现行技术进行了对比。 工程实例表明 该技术处理效果好, 值得推广。 关键词 城镇 生活垃圾 优化处理技术 1 前言 随着国民经济的发展和生活水平的提高 ,每天源 源不断大量产生的生活垃圾, 已日益成为污染环境, 困扰人类的社会问题 。据统计 ,目前中国人均年产生 活垃圾约为 300 kg , 年增长率高达 7～ 9,但无害 化处理率不足 20, 大量生活垃圾运到城郊裸露堆 放,历年堆存量高达 40 多亿 t , 侵占土地 5 亿多 m 2 , 有200 多个城市陷入生活垃圾的包围之中。所以如 何按照可持续发展战略的基本要求 , 选用技术可靠, 经济适用, 环境达标的处理技术, 从根本上实现我国 生活垃圾减量化 、 资源化 、 无害化的治理目标 ,真正做 到化害为利 ,变废为宝 , 是摆在我们面前的一项重要 的社会发展战略任务 。 2 城镇生活垃圾处理技术现状 纵观国内外有关生活垃圾处理技术的理论研究 和工程实践,成熟且常用的生活垃圾处理技术主要有 卫生填埋 、 高温堆肥 、 焚烧 3 种。 2. 1 卫生填埋 填埋技术作为生活垃圾的最终处理方法 ,目前是 中国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。 卫生填埋是发达国家普遍采用的生活垃圾填埋技术, 其特征是既有完善的环保措施 ,又能满足环保标准 。 2. 2 高温堆肥 中国常用的生活垃圾堆肥技术可分为简易高温 堆肥和机械高温堆肥 。前者工程规模较小,机械化程 度低 ,采用静态发酵工艺 ,环保措施不齐全,投资及运 行费用低, 一般在中小城市应用。后者是工程规模 大,机械化程度高, 一般采用间歇式动态奸氧发酵工 艺,有较齐全的环保措施 ,投资及运行费用较高。 2. 3 生活垃圾焚烧技术 中国生活垃圾焚烧技术的研究起步于 20 世纪 80 年代中期,“八五”期间被列为国家科技攻关项目, 目前仅有深圳等极少数城市采用该技术 ,尚处于起步 阶段 。 3 生活垃圾优化处理技术方案 鉴于目前我国生活垃圾处理技术,提出了一种全 新的优化处理城镇生活垃圾的技术方案 ,并在安徽霍 山县试验, 取得了较好的效果 。 57 环 境 工 程 2005年 6 月第23 卷第3 期 3. 1 处理技术简介 该处理法简称 LT 蓝天 处理法, 是采用热消解 对生活垃圾进行工业化处理 , 将城市生活原生垃圾 不做预处理 直接送入特定的反应设备中,并向设备 输入一定的温度和压力的热饱和蒸汽和催化剂,通过 90 min 的反应后 此过程完成对垃圾中的有机质消化 降解、灭菌 、 脱水 、 脱臭 、减容等 , 排出的消解液另行 处理 。然后将降解后的垃圾喷放到卸料车间 ,喷放过 程对物料具有输送、闪蒸干燥 、 膨化 、 混合、 粉碎、 分离 的作用。在消解的反应过程中 ,只是垃圾成份中厨余 物和易腐有机物发生消解反应, 并保持反应过程 pH 在7 ～ 8之间 固体无机物和塑料等不发生反应 。消 解后的垃圾再由卸料车间连续输送到成品车间进行 筛分 ,经筛分、 分选、磁选形成 1 供热系统需要的燃 料部分 竹木等 ; 2 营养土 ; 3 金属类; 4 砖瓦 、 玻 璃类 5 塑料类 。对这五类物品分别进行回收利用。 其中塑料类的利用是全新的利用方法, 即与传统利用 方法相比 ,该法无需像传统方法那样先对塑料进行分 选、 清洗、破碎后再利用, 而是直接将混合塑料放入捏 合机中,控温捏合后 ,出料再经压延生产山各种板材, 并可进一步压制成瓦 、 花盆、路牙砖等 。也可经 FBB- Z 系统处理生产金属防锈漆, 房屋防漏堵漏剂 。这些 产品具有较好的开发市场 。 3. 2 工艺特点 1 本工艺的主体 ,全过程为放热反应 ,垃圾中的 细菌 、 病毒被全部杀灭,有机物得到充分降解 ,无害化 处理达100。 2 工艺从垃圾进入分选, 经湿解、干 燥均质全过程仅需 90 min, 因此垃圾处理时间短, 稳 定快。 3 生产过程可以流水连续化作业 ,并能进行 自动化控制 ,生产过程设置封闭化。 4 所有生产过 程可以形成清洁生产 ,所有气体、 液体、废渣全部达标 排放。 5 塑料类的利用是 LT 处理工艺的精华,它避 免了焚烧处理所带来的二恶英的排放及填埋法不利 于垃圾资源化利用的缺点 。同时又创造了一定的经 济效益,为促使企业积极参与垃圾处理行业起到积极 作用。 6 适应能力强。日处理能力为 100 ～ 1 000 t 的各种规模,可随意设计, 操作灵活。既可建整条处 理垃圾生产线的垃圾处理厂 从原生垃圾到形成产 品 , 又可以设计处理现有积存的陈腐垃圾,还可以单 独选型塑料类利用的部分设备 。 3. 3 LT 处理法工艺流程图 LT 处理法工艺流程图见图 1、图 2。 图 1 LT 处理法处理生活垃圾工艺流程图 图 2 LT 处理法处理塑料垃圾流程图 3. 4 技术关键 LT 法处理城镇生活垃圾的技术关键从工艺流程 图可以直接看出 ,即原生垃圾的消解、防漏剂等生产 和混合塑料的捏合工艺参数控制至关重要 。处理设 备均选用专利设备。 3. 4. 1 消解罐控温和催化剂用量配比 原生垃圾首先必须经过消解工序进行易腐有机 物的高温消解、灭菌、脱臭、减容等处理 , 而易腐有机 物的消解和生活垃圾的灭菌能否在规定时间内完成, 取决于消解罐的温度和催化剂的用量配比 。因为温 度过低 ,不利于易腐有机物的消解和细菌的灭活, 达 不到无害化处理的目的, 温度过高, 对设备性能要求 过高 ,无法进行实际运行。催化剂用量过多 ,造成浪 费,过少则不利于消解反应的进行 。因此 ,消解罐控 温和催化剂用量配比是关键。 3. 4. 2 捏合机的运行参数 捏合机是将混合塑料密炼成砣的关键设备,其运 行工艺参数为 控温 280℃; 用油作传热介质 ; 塑料停 留时间为 3 h 。 3. 4. 3 FBB-Z 工艺运行参数 FBB -Z 专用系列设备是利用泡沫塑料生产金属 防锈漆、 防漏堵漏剂等的专用设备。其运行工艺参数 为 温度 60 ～ 85℃; 1 kg 泡沫塑料加 LTY 混合剂 0. 003 kg ; 泡沫塑料停留时间2 h。 4 LT 处理法与现行生活垃圾处理技术相比的优点 LT 处理法的优点是 1 工程设计灵活, 可根据 实际处理需要设计工程规模的大小; 2 项目选址难 58 环 境 工 程 2005年 6 月第23 卷第3 期 度小, 占地面积小 占地 40 m 2 t ; 3 建设工期较短 4 适用条件宽, 可以处理任何类别的生活垃圾 危险 废物和医疗废物除外 5 操作安全性好 ,管理水平 要求一般 ,无需专业技术人员从事操作管理; 6 产品 市场潜力大 ; 7 “三化”处理率高, 最终处理处置量 小; 8 对大气 、地表水 、地下水和土壤污染小 ; 9 处 理过程中的环保措施要求低, 只需对消解液 、 锅炉烟 气和少量的残渣作处理处置; 10 投资和处理成本 低。不计征地费, 投资额为 15～ 20 万元 t , 处理成本 为35～ 45元 t 。 5 工程实例 为了验证 LT 处理法的先进性、 可靠性 ,我们在安 徽霍山县投资 2 000 多万元新建了处理量 300 t d 的 生活垃圾的处理场。主要设备有消解罐 ,用于对原生 垃圾进行消解无害化处理 , 投资额为 1 000 万元; 分 选设备 , 用于对消化后的垃圾进行分选, 投资额为 300 万元 ; 捏合机,用于处理分选出的塑料 ,投资额为 100 万元 ; 各种压延设备, 用于对捏合后的塑料和其 它可进行压制的物品进行压制成型 , 生产各种产品, 投资额为 400 万元 ; FBB -Z 专用系统设备 , 用于生产 金属防锈漆和房屋防漏堵漏剂 ,投资额 100 万元; 流 动资金100 万元 ,作人员工资、电费和设备维护费 。 6 处理效果 6. 1 处理效果 LT 处理法经实践验证其处理生活垃圾的效果完 全符合减量化、无害化、资源化的目标 。处理后的垃 圾减量化明显, 需最终处置的垃圾量占处理总量的 3 在消解罐中 , 垃圾经高温 、加压消解后 , 无害化 100; 消解后的生活垃圾经分选回收、捏合压延成产 品后 ,资源化率为 97 。 6. 2 社会环境效益分析 节约土地面积 霍山县建立了日处理城市生活 垃圾 300 t 的垃圾处理厂 ,利用 LT 法处理城市生活垃 圾,年处理 10. 95 万 t 垃圾 , 可节约垃圾堆放用地约 6 700 m 2 。 2 减少环境损失分析 采用该技术处理城市生 活垃圾 ,处理厂无垃圾渗滤液排放, 并使垃圾得到无 害化处理和资源化利用, 对保护当地水域和大气环境 起到了较大的作用。生活垃圾对环境的影响 ,根据国 务院技术经济研究中心固体废物专题组提出的“工 业废物预测用基本参数参考”, 考虑到生活垃圾中煤 灰占 50 状况下 ,以煤灰作对照标准 ,垃圾环境损失 为48 元 t 。但事实上生活垃圾的危害比煤灰更严重 。 如按每年处理 10. 0 万 t 垃圾计算, 可减少环境损失 480 万元 。并减少了因垃圾污染导致的经济赔偿 。 3 有机营养土对土壤性能改良分析 城镇有机 垃圾经过无害化处理后, 是一种优质的有机肥料, 霍 山县葛业有限公司使用有机营养土 1 a 多, 对葛芋有 较明显的增产效果 ,增产率在 5, 并使产品的品质 得到了改善 ,同时还改善了土壤的结构 , 增加了土壤 有机质,使土壤疏松。该技术生产的有机营养土, 有 机质含量经检测可达 20, 其卫生和重金属含量等 指标均可达到国家标准。用其生产的有机复合肥 ,可 改善土壤结构, 促进土壤的保水及通气功能 ,还可提 高化肥的利用率 ,保证增产增收。 6. 3 经济效益分析 由于生产出的产品尚处于市场开发阶段 ,大部分 产品均免费送给消费者使用, 目前几乎无经济效益可 说,如有机营养土农户只给 5 元 t , 而生产成本为 25 元 t ; 压制的板材目前只有环卫部门要求用其做垃 圾收运车, 每部车价格为 500 元, 可获利 50 元 辆, 且 数量有限。其他产品都是免费使用。今后产品被人 们认可后, 其利润可望大大提高, 这样有机营养土价 格可以上涨到 35 元 t , 以此推算年可获利 15 万元。 其他产品如路牙砖 ,建筑模板等用量大 , 市场前景广 阔,粗略估算年可获利10 万元 ,总计年获利 25 万元, 完全可以维持垃圾处理厂的正常运转,并摆脱了过去 生活垃圾处理纯由政府投入, 没有市场化 、 产业化经 营的困境, 创造了城镇生活垃圾处理市场化 、 产业化 的新局面。 参考文献 1 张益, 陶华. 垃圾处理处置技术及工程实例. 北京 化学工业出版 社,2002. 作者通讯处 刘大义 237200 安徽省霍山县环保局 电话 0564 5020754 5026942 5025589 2004- 12-02 收稿 59 环 境 工 程 2005年 6 月第23 卷第3 期 number of flue gas. It was indicated that desulfurization of condensing fluegaswas intensified by fog lye. Keywords Ca OH 2slurry droplet, condensing flue -gas, desulfurization and spray PURIFICATION OF ORGANIC WASTE GAS FROM THE WIRE PRINTED DISTRICT OF PRINTED CIRCUIT BOARD PLANTLi Shanhong et al 43 Abstract The flowchart of the intermittent fixed be active carbon adsorption for purification of the organic waste gas was selected in accordance with the organic waste gas pollution problems from the wire printed district of the printed circuit board plant. Through the calculation ability of the causing cold and quantitites of the adsorption. some parameters of the activated carbon adsorption are designed, such as the gas velocity of the empty tower was about 0. 6 m s, the activated carbon is coconut. The activated carbon adsorption bed was designed as double story with drawers. After the adsorption bed purification, practical monitor testified the efficient of the benzene. toluene andxylene purifiedto 81. 59, 83. 50, 85. 43 by adsorption. The waste activated carbon was accumulated and desorption. The recycle organic products were mixed into the diesel oil to be used as fuel of motors. Keywords organic waste gas, production of printed criculit board, activated carbon adsorption and purification ATION OF ATMOSPHERIC POLLUTANTS DURING PRODUCTION OF POLYVINYL CHLORIDE AND TREATMENT MEASURESShi Lijuan et al 46 Abstract It is explained that the production position and features of vinyl chloride monomer during the production of polyvinyl chloride PVCby analyzing the manufacturing process of PVC. Based on which its treatment conditions are also analyzed, and finally high -efficient and feasible controlling measures are proposed. Keywords PVC, production of pollutant, influence and control measures APPLICATION OF AMMONIA PROCESS FLUE GAS DESULPHURIZATION TO COAL -FIRED BOILERZhou Jianhong et al 49 Abstract Taking the project of 75 t h pulverised coal combustion boiler as an example, this paper discusses the application of ammonia processflue gas desulphurization to the coal -fired boiler. The result shows that, with the desulphurization unit is put into operation, average desulphurization effect in the system has reached 95. 92percent, and sulfur dioxide content in the flue gas from the boiler has been reduced to less than 135 mg per cubic meter, which is far lower than the specified limits. This paper also discussed operating index, treatment effect and existing problems. Keywords desulfurization by ammonia process, FGD, coal-fired boiler and sulfur dioxide DESIGN PRINCIPLE OF MODERN SOLID WASTE LANDFILL SITE AND ITS APPLICATION Wang Yanming et al 51 Abstract The design principle of modern landfilling site is summarized herein. An example project called Shanghai Laogang Landfill Site Phase -Ⅳis referred to show the detailed application of the theory. Keywords modern landfilling, design principle, constructing by stages, developing plan, high dimension and double anti-seepaging layer STUDIES ANDTECHNICAL DESIGNS OF ON -SITE TREATMENT OF NIGHSOIL AND KITCHEN GARBAGEChen Zhulei et al 54 Abstract This paper offers a suitof disposal techniques at source of the night soiland kitchen garbage. A pilot -scale system. whichwasused to dealwith the night soil and kitichen garbage from one unit of a residential building for simulationwas designed according to the data of lab-scale trials. The system comprises vacuum collection, anaerobic digestion of solids, composting of digestive sludge and anaerobic -aerobic disposal of mixed sewage. Its handling capacity was0. 2 t d. The night soil and kitchengarbage can be collected at source and disposed at locale, synchronously, the bacterial fertilizer and methane can be produced through the system. Keywords night soil, kitchen garbage, vacuum collection and anaerobic digestion STUDY ONTECHNOLOGY OF OPTIMIZAITONTREATMENT OF LIVING RUBBISHES IN CITIES AND TOWNSLiu Dayi et al 57 Abstract The present situation of technology of treating living rubbish is synopsized, the technology of optimization treatment of living rubbish is put forward, and comparedwith the present technology. The engineering example indicates that the new technology has high efficency of treatment, it isworth popularizing. Keywords cities and towns, living rubbish and optimization treatment technology STUDY ONDETERMINING CONCENTRATIONOF TOTALVOLATILE ORGANICCOMPOUND IN 4 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23,No. 3, Jun. , 2005