固体废物传统处理技术集锦

固体废物传统处理技术垃圾焚烧处理固体废物传统处理技术垃圾焚烧处理垃圾焚烧或称垃圾焚化是一种废物处理的方法通过焚烧废物中有机物质以缩减废物体积焚烧与其他高温垃圾处理系统皆被称为热处理焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬废气和热力灰烬大多由废物中的无机物质组成通常以固体和废气中的微粒等形式呈现废气在排放到大气中之前需要去除其中污染气体和微粒其余残余物则用于堆填在某些情况焚化垃圾所产生的热能可用于发电

垃圾焚烧是一种较古老的传统的处理垃圾的方法近代各国也相继建造了焚烧炉垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一

焚化是其中一种将垃圾转换成能源的技术其他如气化等离子弧气化热解和厌氧消化垃圾焚化会减少原来垃圾8085的质量和9596的体积垃圾在垃圾车里已经过压缩减少程度取决于可回收材料的成分和其回收的程度如灰烬中有可回收的金属这意味着尽管焚化不能完全取代堆填但它却可以大大减少垃圾量垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前会以内置压缩机内压缩以减少垃圾的体积或者未经压缩运输的垃圾可以在填埋场进行压缩减少体积近70很多国家常在堆填区作简单的垃圾压缩另外垃圾焚烧在处理某些类型的垃圾如医疗垃圾和一些有害废物时有很大的优势因为焚烧过程的高温能销毁垃圾中的病原体和毒素

综合而言垃圾焚烧处理的减量化效果最好但存在燃烧产生污染物的环境风险

生活垃圾焚烧处理的一般流程1垃圾接收生活垃圾从服务区经收集后由密闭式垃圾运输车送至垃圾焚烧发电厂该工艺环节由环卫部门负责经称重后由运输车运送至主厂房卸料大厅通过卸料平台卸入垃圾储坑内

2垃圾储存及投料为提高进炉物料的燃烧稳定性垃圾储坑内的物料一般会放置57天通过垃圾吊车进行翻松使垃圾成分较为均匀同时经过发酵作用滤出部分垃圾渗滤液以提高进炉物料的热值储坑内的垃圾物料最终经垃圾抓斗和起重机投放到炉膛上方的垃圾料斗

3渗滤液收集及处理垃圾储坑底部外侧设有渗滤液收集池及输送泵滤出的垃圾渗滤液进入渗滤液收集池临时存储一部分回用于垃圾仓喷洒抑尘其余经预处理后排入市政污水管网输送到城市污水处理厂集中处理没有市政污水厂的应在垃圾焚烧厂进一步处理达标排放

4垃圾焚烧垃圾料斗内的物料由炉膛推料装置送到焚烧炉中垃圾物料在炉内依次通过炉排的干燥段燃烧段和燃烬段使垃圾得到充分的燃烧为充分分解垃圾焚烧过程中产生的二恶英炉膛设计焚烧烟气在850以上的温度区域停留时间大于2秒为降低焚烧烟气中NOx的排放浓度炉膛上方设有SNCR系统将氨还原剂喷入炉膛内与NOx发生反应达到去除NOx的目的炉膛内垃圾燃烧所需的空气分为一次风和二次风补给一次风由一次风机直接从垃圾储坑内抽取以便保持垃圾储坑和卸料大厅的负压状态一次风经预热后从炉膛底部通入焚烧炉内助燃同时将一次风中携带的恶臭气体燃烧分解二次风从炉膛上部通入助燃

5余热利用垃圾焚烧产生的高温烟气从炉膛出来后进入余热锅炉在此发生热交换余热锅炉吸收热量产生过热蒸汽输送至汽轮机做功发电

6烟气处理在垃圾燃烧炉内喷射还原剂氨水控制炉内烟气NOx产生浓度从余热锅炉排出的烟气从半干式脱酸反应塔顶部切向进入而碱性吸收剂则从旋转雾化器内以雾滴的形式高速喷出使烟气中的酸性气体如HClSO2等绝大部分被碱液吸收去除烟气的余热则使浆液的水分蒸发反应生成物以干态固体的形式排出从反应塔出来的烟气进入后续烟道该烟道中设有活性炭喷射系统喷入活性炭则可将烟气中的二恶英重金属吸附起来此后烟气进入布袋除尘器后经滤袋将前端的反应物及烟气中的烟尘颗粒拦截下来从布袋除尘器出来的烟气进入洗涤塔通过氢氧化钠溶液喷淋进一步脱除烟气中的HCl及SOx等酸性气体从洗涤塔出来的烟气经加热后进入SCR反应器进一步去除烟气中的NOx浓度从SCR反应器出来的烟气经引风机引至烟囱高空排放在引风机后段烟管设有烟气在线监控仪器实时监控烟气排放浓度是否满足设计排放限值要求在线监控设备系统与项目环保主管部门联网由环保主管部门实施实时监控

7炉渣处理炉膛燃烬段下方设有除渣机生活垃圾经充分燃烧后残余的少量不可燃残渣经除渣机送至渣池由运渣车运送至主管部门指定场所进行综合利用

8飞灰处理半干式脱酸反应塔排出的反应生成物以及布袋除尘器滤袋表面截留的颗粒物通过除灰系统收集至飞灰储仓然后在飞灰稳定化车间进行稳定化处理符合生活垃圾填埋场污染控制标准GB168892008要求后送配套应急填埋场进行填埋处置

固体废物传统处理技术高温堆肥高温堆肥就是将人粪尿禽畜粪尿和秸秆等堆积起来使细菌和真菌等大量繁殖细菌和真菌等可以将有机物分解并且释放出能量形成高温高温堆肥是生产农家肥料的重要方式高温堆肥过程中形成高温也可以杀死各种病菌和虫卵

高温堆肥适用于可生物降解的有机物含量大于40的垃圾堆肥处理是利用自然界广泛存在的微生物的氧化和分解能力在一定温度湿度和pH值条件下有控制地促进固体废弃物中的可降解有机质发生生物化学降解形成一种稳定腐殖质的生物化学过程产生的堆肥是优质的土壤改良剂

高温堆肥可以分为一般堆肥和高温堆肥两种前一种的发酵温度较低后一种的前期发酵温度较高后期一般采用压紧的措施高温堆肥对于促进农作物茎秆人畜粪尿杂草垃圾污泥等堆积物的腐熟以及杀灭其中的病菌虫卵和杂草种子等具有一定的作用

高温堆肥可以采用半坑式堆积法和地面堆积法堆制前者的坑深约1m后者则不用设坑两者都是需要通气沟以利于好氧微生物的生活两者都需要铺一层农作物秸秆等再铺一层人畜的粪尿并泼一些石灰水碱性土壤地区则不用泼石灰水然后盖一层土一般发酵56以上56d高温5060持续10d即可如果堆肥的温度骤然下降则应及时补充水分待堆肥的温度降低到40以下时高温堆肥中的有机物就大部分形成腐殖质了

目前堆肥处理的主要对象是城市生活垃圾和污水处理厂污泥人畜粪便农业废弃物食品加工业废弃物等但有机物的分解难完全无量化难彻底堆肥时间长占地面积大且有机肥的肥力较差在国内垃圾处理总量中堆肥占到1020这几年来其比例有明显下降综合而言垃圾高温堆肥可以实现资源化利用但是堆肥效率较低周期较长

固体废物传统处理技术卫生填埋卫生填埋法是指采取防渗铺平压实覆盖等措施对城市生活垃圾进行处理和对气体渗滤液蝇虫等进行治理的垃圾处理方法该方法采用底层防渗垃圾分层填埋压实后顶层覆盖土层等措施使垃圾在厌氧条件下发酵以达到无害化处理

卫生填埋处理是垃圾处理必不可少的最终处理手段也是现阶段我国垃圾处理的主要方式科学合理地选择卫生填埋场场址可以有利于减少卫生填埋对环境的影响

场址的自然条件符合标准要求的可采用天然防渗方式不具备天然防渗条件的应采用人工防渗技术措施场内实行雨水与污水分流减少运行过程中的渗沥水产生量并设置渗沥水收集系统将经过处理的垃圾渗沥水排入城市污水处理系统不具备排水条件的应单独建设处理设施达到排放标准后方可排入水体渗沥水也可以进行回流处理以减少处理量降低处理负荷加快卫生填埋场稳定化设置填埋气体导排系统采取工程措施防止填埋气体侧向迁移引发的安全事故尽可能对填埋气体进行回收和利用对难以回收和无利用价值的可将其导出处理后排放填埋时应实行单元分层作业做好压实和覆盖填埋终止后要进行封场处理和生态环境恢复继续引导和处理渗沥水填埋气体

卫生填埋技术开始于20世纪60年代它是在传统的堆放填坑基础上处于保护环境的目的而发展起来的一项工程技术卫生填埋的处理能力大成本较低但是占用土地选址困难直接产生的填埋气主要成分为甲烷容易发生爆炸等危险目前大多填埋厂将填埋气排空不仅提高了温室气体的排放而且浪费了能源

固体废物传统处理技术固体废弃物热解固体废弃物热解是指在无氧或缺氧条件下使可燃性固体废物在高温下分解最终成为可燃气体油固形碳的化学分解过程是将含有有机可燃质的固体废弃物置于完全无氧的环境中加热使固体废弃物中有机物的化合键断裂产生小分子物质气态和液态以及固态残渣的过程

固体废物热解利用了有机物的热不稳定性在无氧或缺氧条件下使得固体废物受热分解热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程焚烧是放热的热解是吸热的焚烧的产物主要是二氧化碳和水而热解的产物主要是可燃的低分子化合物气态的有氢甲烷一氧化碳液态的有甲醇丙酮醋酸乙醛等有机物及焦油溶剂油等固态的主要是焦炭或碳黑焚烧产生的热能量大的可用于发电量小的只可供加热水或产生蒸汽就近利用而热解产物是燃料油及燃料气便于贮藏及远距离输送

热解原理应用于工业生产已有很长的历史木材和煤的干馏重油裂解生产各种燃料油等早已为人们所知但将热解原理应用到固体废物制造燃料还是近几十年的事国外利用热解法处理固体废物已达到工业规模虽然还存在一些问题但实践表明这是一种有前途的固体废物处理方法1927年美国矿业局进行过一些固体废物的热解研究

60年代人们开始以城市垃圾为原料的资源化研究证明热解过程产生的各种气体可作为锅炉燃料

1970年Sanner等进行实验证明城市垃圾热解不需要加辅助燃料能够满足热解过程中所需热量的要求

1973年Battle研究使用垃圾热解过程所产生的能量超过固体废物含能量的80获得成功

原联邦德国于1983年在巴伐利亚的Ebenhausen建设了第一座废轮胎废塑料废电缆的热解厂年处理能力为600800吨废物而后又在巴伐利亚州的昆斯堡建立了处理城市垃圾的热解工厂年处理能力为35000吨废物成为原联邦德国热解新工艺的实验工厂美国纽约也建立了采用纯氧高温热解法日处理能力达3000吨的热解工厂

1981年我国农机科学研究院利用低热解的农村废物进行了热解燃气装置的试验取得成功小型农用气化炉已定点生产为解决农用动力和生活能源找到了方便可行的代用途径

热分解过程由于供热方式产品状态热解炉结构等方面的不同热解方式各异1按供热方式可分成内部加热和外部加热外部加热是从外部供给热解所需要的能量内部加热是供给适量空气使可燃物部分燃烧提供热解所需要的热能外部供热效率低不及内部加热好故采用内部加热的方式较多

2按热分解与燃烧反应是否在同一设备中进行热分解过程可分成单塔式和双塔式

3按热解过程是否生成炉渣可分成造渣型和非造渣型

4按热解产物的状态可分成气化方式液化方式和碳化方式

5按热解炉的结构将热解分成固定层式移动层式或回转式

由于选择方式的不同构成了诸多不同的热解流程及热解产物

综合而言热解方法适用于城市固体废弃物污泥工业废物如塑料橡胶等热解法其优点为产生的废气量较少能处理不适于焚烧和填埋的难处理物能转换成有价值的能源减少焚烧造成的二次污染和需要填埋处置的废物量热解处理缺点是技术复杂投资巨大