城市垃圾处理技术解决方案

来源: 索佳  作者: 索佳  发布于: 2014/3/15 14:51:16  关注度:


一、技术背景

中国垃圾处理行业起步晚,但通过2013前这些年的发展,中国垃圾处理产业初具规模,垃圾处理市场容量有了显著增加,市场渗透率迅速提高,进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。中国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期,并正向成熟期迈进。
2007年1-11月,中国废弃资源和废旧材料回收加工行业累计实现工业总产值61,149,109千元,比上年同期增长了58.75%;累计实现产品销售收入59,540,739千元,比上年同期增长了53.58%;累计实现利润总额1,614,130千元,比上年同期增长了51.17%。
2008年1-8月,中国废弃资源和废旧材料回收加工行业实现累计工业总产值64,530,292千元,比上年同期增长了57.42%;实现累计产品销售收入62,446,110千元,比上年同期增长了54.54%;实现累计利润总额2,100,576千元,比上年同期增长了81.14%。随着环境问题逐渐被重视,节能、环保成为各国的发展主题,已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为8.42%,而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾,仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。

垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物,由于排出量大,成分复杂多样,给处理和利用带来困难,如不能及时处理或处理不当,就会污染环境,影响环境卫生。垃圾处理就是要把垃圾迅速清除,并进行无害化处理,最后加以合理的利用。当今广泛应用的垃圾处理方法是卫生填埋、高温堆肥和焚烧。垃圾处理的目的是无害化、资源化和减量化。


二、城市垃圾新型工艺技术方案

1、干发酵技术

第一工段,生活垃圾前分选工段:

生活垃圾每日收集后直接利用垃圾运输车运至预处理车间,垃圾送入预处理车间指定区域后,首先利用铲车将垃圾送入垃圾布料机内(1-1),垃圾布料机将垃圾送入破袋滚筒筛,将大垃圾袋破开,并将小的颗粒筛出,筛下物直接进入垃圾接收箱(1-2),筛上物通过传送带至人工分选台,分选出未破碎小塑料袋、其他塑料、纸张、纤维、木材、玻璃制品垃圾(1-3),分选出的小塑料袋进入小型破碎机然后回到滚筒筛内再次筛分,分拣完毕的木材、纸张作为锅炉燃料,塑料、玻璃、金属直接出售给回收厂家,其他无机垃圾利用铲车铲运至填埋场,所有垃圾在进入垃圾接收箱前都需通过除铁器,最后利用铲车将接收箱内的垃圾直接运送至发酵仓内进行第二工段的处理(1-4)。

第二工段:厌氧发酵产沼工段

该单元有机垃圾通过铲车直接运送至发酵仓,发酵仓装满原料后将原料挡板固定在溢流槽前,然后关闭仓门,原料转入耗氧过程,当仓内氧气浓度降低至1%时,开启喷淋系统,加快原料的厌氧反应速度,废气经生物处理后排空,当仓内甲烷浓度升高至30%时,关闭放散阀,开启沼气阀,可燃烧的沼气连同其他发酵仓沼气一同气柜内存储,最后进行提纯灌装。发酵末期利用沼气分析仪及沼气流量计可判断甲烷浓度及流量开始降低,当甲烷含量降低到30%时,开启排废气风机,排气时发酵仓起源为惰性气体(二氧化碳),当仓内甲烷含量低于4%时,再将新鲜空气打入仓内,当仓内气体甲烷浓度低于1%时,开启仓门,排气风机始终保持工作,再利用铲车将沼渣铲运至干化棚,然后进行第三工段的处理。

第三工段:沼渣制肥工段

将经过发酵后的沼渣通过翻抛机进行好氧风干,风干后的垃圾通过滚筒筛分机将已腐熟的原料制成有机肥作为绿化用土,其余无机部分则送入填埋场。

第四工段:沼气提纯压缩工段

沼气提纯采用氨洗提纯系统,该系统可将沼气提纯至甲烷含量为97%以上的天然气,提纯后天然气量平均甲烷含量97%,然后利用罐车将压缩天然气运送至加气站。

2、垃圾焚烧技术

机械炉排炉技术,在世界各国广泛采用,主要通过炉排的机械运动加强垃圾的扰动,促进垃圾完全燃烧;采用焚烧法处理垃圾并利用其热能发电,以其占地少、可持续处理量大、经济性良好、无二次污染的优点目前已被发达国家广泛采用。目前世界上发达国家均采用焚烧法来处理垃圾。日本目前为世界上拥有垃圾焚烧厂最多的国家,全国有垃圾焚烧厂二千多座,全国垃圾焚烧处理总量为每日5.2万吨,占垃圾总量的73%。

首先,用大功率的电磁体吸出垃圾中的铁,镍和电池进行回收。再对垃圾进行压缩,使其体积变小。然后把垃圾投入焚烧炉中,在500度的高温下使有机物分解,并把气体进行无害处理。然后利用垃圾燃烧产生的热进行发电。这样可把有机物产生的危害降到最小,并且充分利用燃烧产生的能量,又对环境危害很小,还可以减少矿石燃料的消耗,一举两得。但这种方法对技术的要求高。

3.再利用法

这种方法就是把垃圾重新利用,使垃圾变得无害,并且可以产生能被重新利用的东西。这不仅处理了垃圾,还生成了有用的东西,做到了变废为宝。对于金属垃圾,可以进行重熔,来制成新的物品,这样可减少生产过程中对金属矿石的依赖,充分利用资源。用这种方法处理塑料等高分子有机物十分合适,因为高分子有机物难以降解,而且焚烧会污染空气。可以加热至有机物的熔点,把有机物烧成液态之后进行提纯处理,除去杂质后重新注入模具中做成新的产品。因为在此过程中有机化合物没有进行化学反应,所以不会有有害气体生成,自然不会破坏环境,还有,这些高分子有机化合物大都是以原油中提取的乙烯、乙烷、丙烯为原材料制造的,对其进行回收再利用可减少生产过程中对石油的依赖,做到绿色生产。这种方法处理废旧电池也十分有效。废旧电池不管是焚烧还是堆放还是深埋都会对环境产生污染,若把废旧电池进行回收,其内部的有的物质是可以再利用的,比如电池的锌制外壳还有内部的碳制电极。若进行回收利用,不仅对废物进行了处理,还有利于节约资源。

4. 垃圾高温堆肥

垃圾高温堆肥是指在一定的温度下,对垃圾进行发酵、生物分解,使垃圾达到无害化的方法。这种方法比较简单,投资少,并且可以做到垃圾资源化,所以比较受欢迎。但垃圾堆肥的问题是进场垃圾成分需要控制,否则堆肥产品质量将非常难以把握。垃圾堆肥产品销售也需要有较好的市场机制配合。垃圾堆肥比较适宜垃圾成分 中有机质含量较高的地区。

5.卫生填埋法

这种方法不同于前面提到的深埋法,深埋法会污染填埋区的环境,但卫生填埋法不会污染环境。不管用哪一种方法处理垃圾,都会产生一些废渣,这些废渣只能进行填埋。垃圾卫生填埋场必须具有防止对地下水、大气及周围环境污染的设施,如底部衬层处理、沼气收集、垃圾渗沥液及污水处理等设施。卫生填埋场底部衬层的防渗系数必须小 于10-7cm/s。垃圾卫生填埋的优点是投资费用较低,缺点是大量占用土地。

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