焚燒城市垃圾的意義范文
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篇1
(煙臺市環境衛生管理處,山東 煙臺 264000)
【摘 要】近年來城市生活垃圾正明顯的泛濫于全世界,如何采取有效措施來處理這些垃圾變的愈來愈重要,我國的垃圾產量驚人,但垃圾焚燒處于起步階段,介于其對節約資源,改善環境的重要意義,生活垃圾焚燒是十分必要的。
關鍵詞 垃圾焚燒;殘渣;飛灰
1 焚燒概念
焚燒是人們常見的一種對生活垃圾進行處理的方法,焚燒是指垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒的過程。實質是碳、氫、硫等元素與氧的化學反應,其好處就在于讓垃圾的體積得到最快的縮減,以達到無害化處理的目的。垃圾焚燒后,釋放出熱能,同時產生煙氣和固體殘渣。煙氣要凈化,殘渣要消化,這是焚燒處理必不可少的工藝過程。
通過焚燒可以使可燃性固體廢物氧化分解,達到去除毒性、回收能量及獲得副產品的目的。幾乎所有的有機性廢物都可以用焚燒法處理。對于無機-有機混合性固體廢物,如果有機物是有毒有害物質,一般也最好采用焚燒法處理。焚燒法適用于處理可燃物較多的垃圾。采用焚燒法,必須注意不造成空氣的二次污染。
2 焚燒特點
焚燒處理工藝的優點是處理量大,減容性好,無害化徹底,焚燒過程產生的熱量用來發電可以實現垃圾的能源化,能將大量有害的廢料分解,并轉化成無害的物質。其缺點較為明顯,如生產成本高,垃圾焚燒灰渣處理難度大。
3 焚燒技術
垃圾焚燒技術:國內外垃圾焚燒技術主要有三大類: 旋轉燃燒技術( 也稱回轉窯式) 、爐排爐層狀燃燒技術和循環流化床燃燒技術。
3.1 旋轉燃燒技術
旋轉焚燒爐燃燒設備主要是一個緩慢旋轉的回轉窯, 其內壁可采用耐火磚砌筑, 也可采用管式水冷壁, 用以保護滾筒。它是通過傾斜筒體連續、緩慢地轉動, 利用內壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶到筒體上部, 然后靠垃圾自重落下, 由于垃圾在筒內翻滾并與空氣充分接觸, 完成著火、燃燒和燃盡三個階段。回轉窯過去主要用于處理有毒有害的醫院垃圾和化工廢料。
3.2 爐排爐層狀燃燒技術
層狀燃燒技術發展較為成熟, 這種焚燒爐因為具有對垃圾的預處理要求不高、對垃圾熱值適應范圍廣、運行及維護簡便等優點, 許多國家采用這種燃燒技術。為使垃圾燃燒過程穩定, 層狀燃燒關鍵是爐排。
垃圾在爐排上通過三個區段: 預熱干燥段、燃燒段和燃盡段。
3.3 循環流化床燃燒技術
循環流化床燃燒是20 世紀80 年展起來的一種清潔燃燒技術。對于垃圾采用循環流化床燃燒方式, 我國科研工作者做了大量的工作, 流化床燃燒技術目前已趨于發展成熟。
4 灰渣處理
4.1 殘渣處理
爐排中燃盡的爐渣只有原來體積的10%左右,它掉落到除渣機中,通過水的降溫,液壓式除渣機將冷卻后的爐渣瀝干后送入皮帶輸送機,在皮帶輸送機的轉換端頭加裝多級除鐵器,利用磁鐵將金屬鐵分揀出來,為進一步提高分揀效果,工廠中一般在爐渣輸送過程中配置振動裝置和破碎裝置,加大分揀力度。精細分選后的灰渣,通過傳送帶送入灰渣儲坑,運出工廠。由于燃燒后的灰渣屬于密實的、不腐敗的無菌物質,因此,主要用于鋪路或填海的材料,也可將垃圾焚燒爐殘渣制成建筑材料。
4.2 飛灰
目前,國內外垃圾焚燒發電廠煙氣處理系統普遍使用的工藝流程如下:首先,從余熱鍋爐出來的煙氣流經洗滌塔,將噴進洗滌塔里的石灰漿和氯化氫酸性氣體進行充分的接觸、反映、去除。其次,垃圾焚燒的煙氣飄進袋式除塵器,這些煙塵都被收集下來,從除塵器出來的符合環保標準的煙氣經煙囪排入大氣。再者,工作人員通過向煙氣中加活性炭,重點吸附煙氣中的二惡英和氣態汞等重金屬。國內外開發應用于焚燒飛灰無害化和穩定化處理的方法可以歸結為高溫處理、濕式化學處理與固定穩定化三種。此外,還有生物浸出提取、高溫熱分離等方法。
飛灰一般經穩定化處理后,送至填埋場填埋,以后隨著科技的進步很有可能廣泛用于建筑材料,肥料和土壤改良劑,吸附物等。
5 結束語
隨著我國城市的發展,城市垃圾的產生量逐年增加,垃圾焚燒處理也越來越普遍,如何利用好垃圾焚燒技術,處理好焚燒后產生的爐渣和煙氣更是迫在眉睫。目前,垃圾焚燒是生活固體廢棄物處理的有效措施,掌握垃圾焚燒爐設計和制造技術尤為重要,爐渣和飛灰的有效資源化利用有著很好的現實意義。
參考文獻
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篇2
垃圾處理的常規方法
垃圾處理目前主要有填埋法、堆肥法、焚燒法等。下面就其中幾種方法介紹如下摘要:
1.1填埋法
根據工藝的不同,又分傳統填埋法和衛生填埋法兩類。
1.1.1傳統填埋法
這種方法實際上是在自然條件下,利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起,不加掩蓋,未經科學處理的填埋方法。
1.1.2衛生填埋法
衛生填埋法是采用工程技術辦法,防止產生污染及危害環境土地的處理方法。
此二種填理法處理量大,方便易行,投資省,是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。但此法缺點是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾發酵產生的甲烷氣體易引發爆炸等,還占用大量農田面積,垃圾填埋場四周臭氣等嚴重影響大氣環境。
1.2堆肥法
堆肥法就是把城市垃圾運到郊外堆肥廠,按堆肥工藝流程處理后制作為肥料,成本低、產量大。由于經濟實用的化肥大量普及,堆肥量大,勞動強度大,全面比較后,市場越來越小。北京市不少堆肥廠已難于走出困境。
1.3焚燒法
按焚燒原理不同,全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。
1.3.1爐排爐焚燒
就是將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池,經抓吊入料斗,慢慢進入爐堂,經過干燥、燃燒、燃燼三個階段,在大量氧氣(空氣過剩系數等于1.8)的助燃條件下,垃圾在爐排中用不同方法攪動下,充分燃燒,燒燼的爐渣入渣池冷卻后,運往廠外填埋,垃圾燃燒后產生的大量高溫煙氣(850-900℃)進入余熱鍋爐換熱,過熱蒸氣再進入汽輪發電機組發電。
爐排爐根據結構的不同,又分為爐排爐、滾筒爐等很多種爐型,但是德國爐排爐(又稱馬丁爐)最聞名,焚燒效率最高,質量最好。
爐排爐垃圾焚燒發電工藝流程見圖1。
1.3.2流化床焚燒
就是將城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后,經抓吊入料斗,垃圾從焚燒爐的頂端投放進爐內后,落在活動床的中心,然后慢慢通過熱砂床(600-700℃),其結果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆,繼之分散到活動床兩側的流化床。在流化床內,脆而易碎的垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面,垃圾中的不燃物則和砂粒一起移動到焚燒爐兩側,通過不燃物排出孔,和砂粒一起自動排出爐外。
流化床垃圾焚燒發電工藝流程見圖2~3。
此種新型流化床焚燒爐能夠在不經事先處理(破碎)的情況下直接進行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前單臺日處理量已達390t/d。但它的價格仍然和爐排爐一樣很高。
1.3.3熱解法
熱解法是在隔絕空氣的條件下,垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質分解,轉化成燃氣。燃氣進入余熱鍋爐換熱后,過熱蒸氣進入汽輪發電機發電。
此種方法是近10~20年研制出來的,是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結構簡單,無運動件,設備技術投資比較前二種便宜約50%,很有發展前途。它的產品以美國和加拿大公司為代表。
2.我國垃圾發電的必要性和可能性
2.1垃圾發電必要性
城市垃圾發電是近30年發展起來的新技術,非凡是20世紀70年代以來,由于資源和能源危機的影響,發達國家對垃圾采取了“資源化”方針,垃圾處理不斷向“資源化”發展,垃圾電站在發達國家迅猛發展。最先利用垃圾發電的是德國和美國。1965年,西德就已建有垃圾焚燒爐7臺,垃圾焚燒量每年達7.8105噸,垃圾發電受益人口為245萬;到1985年,垃圾焚燒爐已增至46臺,垃圾年焚燒量為8106噸,可向2120萬人供電,受益人口占總人口的34.3%。法國共有垃圾焚燒爐約300臺,可以燒掉40%的城市垃圾。目前,法國首都已建有一個較完善的垃圾處理系統,有4個垃圾焚燒廠,處理垃圾已超過170萬噸/年,產生相當于20萬噸石油能源的蒸氣,供巴黎市使用。美國自80年代起投資70億美元,興建90座垃圾焚燒廠,年處理垃圾總能力達到3000萬噸,90年代將新建402座垃圾焚燒廠;90年代初,美國垃圾焚燒發電占總垃圾處理量的18%,預計2000年可達40%。在美國的底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000噸的垃圾發電廠。日本城市垃圾焚燒發電技術發展很快,1989年焚燒處理的比例已占總量的73.9%,90年代將升至84%,到2000年將完全采用垃圾焚燒法。
保護環境是我國的一項基本國策,隨著我國城市的發展和人民物資生活水平的提高,妥善處理垃圾已成為當務之急。據統計,我國人均生活垃圾年產量為440kg,且每年以8-10%的速度在遞增,大量的垃圾被運到城郊堆放,已成為公害。全國歷年垃圾堆存量已高達60億噸,堆占耕地5億m2,直接經濟損失達80億元人民幣。因此,垃圾滋生已成為我國繼能源、交通、工業三廢之后又一重大難題,形勢嚴重,刻不容緩。目前我國城市已發展到660個,城鎮人口2.6億,按每人每年產生440kg垃圾計算,則產生垃圾量為1.14104萬噸,是可以使100萬人口的城市覆蓋1米。但另一方面,假如將其全部利用,則相當于1340萬噸石油的能量,可見垃圾處理對我國來講,意義更重大。我們相信,隨著我國城市居民生活水平不斷提高及人們環保意識的增強,垃圾焚燒發電的前景布滿希望。非凡是1998年國家計委有關新能源建設項目審批通知中指出,垃圾發電也是一種新型能源,給予了大量的優惠政策支持,綜合考慮其社會效益,環保效益及經濟效益,建設垃圾電廠是非常必要的。
2.2垃圾發電的可行性
現代生活垃圾包羅萬象、應有盡有,但可概括為可燃垃圾和不可燃垃圾兩部分。其中可燃垃圾包含紙布、皮革、塑料、橡膠、竹木、動植物殘體、樹葉、果皮、廚余等,由有機物和可燃物構成城市生活垃圾的主體。而不可燃垃圾專指各類金屬、玻璃、石陶瓷等無機物。根據我國大中城市垃圾熱值均在800kcal/kg~1500kcal/kg,這些垃圾均能自燃,均能發電。燃燒一噸城市生活垃圾可發電300~400kw。而且垃圾焚燒處理后的灰渣呈中性,無氣味,不會引發二次污染,且體積減少90%,重量減少75%以上,明顯減容減量。直接通過垃圾焚燒,產生高溫煙氣進入余熱鍋爐產生蒸氣,進入汽輪發電機發電,在國外早已是成功的經驗,國內深圳垃圾電廠七年的實踐也證實了垃圾發電的可行性。
3.垃圾焚燒廠建設的幾點建議
3.1建設垃圾焚燒發電廠的指導思想應是實現垃圾處理的無害化,減量化,資源化。它們的相互關系是以無害化為核心,垃圾資源化是企業生存發展的條件,減量化是目的。
3.1.1一個垃圾焚燒廠是否成功?第
一、看它是否做到了無害化,即它的焚燒爐污染排放物是否達到國家規定的標準。我國目前僅有一個城鎮垃圾焚燒污染物排放標準(征求意見稿),標準是偏低的。目前世界上城鎮垃圾焚燒污染物排放標準最高的為德國、瑞士等。越高投資越大。本人認為美國、加拿大標準比較適中,二惡英為I-TEQ0.5ng/m3.我國征求意見稿是參考美國標準制訂的,但目前二惡英暫不監督,僅供考慮。現實要求我國應盡早制訂國定標準,工程設計才能有法律依據。假如一個垃圾焚燒廠污染排放物超過國家標準的規定,造成二次污染,那它就是失敗的。
3.1.2垃圾處理必須減量化,最好的高效堆肥廠也只能把垃圾中50%左右的有機物變為肥料,另50%未處理。目前,最差的垃圾復合肥僅用有機物垃圾的百分之幾,(不到10%),其余送去填埋。未達到減量化目的。只有焚燒處理后,重量減少到25%,體積減少到5~10%,才真正做到了減量化。
3.1.3垃圾處理必須資源化。因為垃圾處理是一個高投入低產出的行業,假如連這么一點低收入都不去爭取,政府就沒有那么多錢來支持垃圾焚燒廠,企業就虧損或建不起來。只有在對垃圾進行綜合治理后,如垃圾焚燒后,熱能發電,廢渣中金屬回收,廢渣制磚作建筑材料,臭氣吸入焚燒爐燃燒,污水作為冷卻廢渣水循環,少量無用污水經污水處理合格后排放。垃圾資源得到綜合利用后,產生較好經濟效益,支持了企業生存和發展,再加上政府優惠政策,企業才有光明前途。
3.2發展垃圾焚燒發電事業,必須立足我國國情。
我國目前在垃圾處理上的國情又是什么呢?我認為我國城市生活垃圾處理目前主要是填埋和堆肥,而且堆肥成功的也較少。我國目前垃圾熱值較低,僅為800~1500kcal/kg,政府拿不出那么多錢來處理垃圾,所以全國660個城市都存在著不同程度的垃圾山包圍著城市。填埋帶來的二次污染,非改不可。堆肥是利用垃圾中的有機物質發酵而成,而垃圾中占一半以上的無機物又如何處理呢?也只有焚燒利用。而垃圾中有機物資中經常由于垃圾源頭不能嚴格分選,不少有害物質如重金屬進入有機物中一起成為堆肥。假如堆肥中重金屬含量超標,種出的蔬菜、莊稼,人們吃了有害身體健康。外國只要把堆肥用來種花、種草、種樹。我們中國人堆肥的目的就是施肥于農作物,堆肥中重金屬不能超過國家規定的標準,應引起重視。所以,垃圾堆肥前景有限。還是應該走垃圾焚燒處理之路。人類在垃圾如何處理上已經走了幾十年的歷程,首先摸索了各種爐排爐焚燒建設,逐步發展完善而成為今天各種應用的爐排爐,最高水平為德國,熱效率達到0.8以上。日本三菱公司購買德國專利,目前設計爐排爐熱效率僅為0.63。其次摸索了流化床焚燒理論,逐步發展完善到垃圾不用分選直接入新流化床焚燒,以日本任原公司為最高水平。最后摸索了熱解法焚燒原理,運動件少,設備簡單些,成本僅為以上二種的一半,熱效率也在0.8以上,以美國、加拿大為代表。我認為,我國應首先引進一批垃圾焚燒處理設備,從中摸索經驗再發展我國自己的產品。但應從原理和結構,成本上全面分析后,找到達到同樣目的,設備簡單、成本低的設備作為我國發展方向。目前深圳、上海浦東、浦西及北京朝陽垃圾焚燒發電廠等均選用的是爐排爐,結構復雜,成本高,而且沒有一家選用德國的,如我國有的工廠,按日本三菱公司專利產品設計,熱效率較低。假如選德國專利設計不就提高了很高水平嗎?我院這次設計常德垃圾發電廠就選用加拿大瑞威公司產品,長沙垃圾發電廠就選用美國垃圾熱解法發電,熱效率均在0.8以上,整個電廠投資比爐排爐減少一半。
3.3如何走中國人自己的路
我認為,城市垃圾處理應從源頭抓起,即各個城市市長應重視這個環保新問題。
3.3.1從源頭抓起,對垃圾進行分選,除對市民進行教育外,要求環衛部門具體落實,每一個垃圾收集點,分別玻璃類桶、金屬類(各種易拉罐等)桶,有害物質(電池、日光燈、油漆、藥品等)桶,石、磚、爐渣類桶,廚余等有機物捅,分選分裝分運。玻璃、金屬回收利用,有害物資再分選利用后填埋,石、磚、爐渣類桶送填埋,其余送垃圾焚燒發電廠。這樣,大大減少了垃圾焚燒廠投資,進行了廢物回收利用,創造了資源財富,是大有經濟效益的工作。
3.3.2垃圾焚燒設備廠必須和設計院、焚燒廠合作,全面跟蹤焚燒設備工程設計、安裝調試運行中的優缺點,然后全面分析經驗和教訓及具體技術新問題,尋找新的解決辦法、途徑,再設計更加先進、更加完善、更符合實際的焚燒設備來,才成為可能。假如單靠制造廠引進外國一個專利或一部分專利,照著干,是遠遠不夠的,因為中國的垃圾有它的特色。哪個工廠也沒有經濟實力搞幾套焚燒廠作試驗。最省錢的辦法是主動找上設計院和焚燒廠一道合作,發揮各自優勢,注重各自側重點,全面跟蹤項目全過程,有志者事竟成。
3.3.3廣泛調查分析,找到焚燒熱效率最高,污染排放標準達到國家要求的,投資、運行成本最低的焚燒設備,才能具有競爭力,才有好的經濟效益和社會效益。
篇3
關鍵詞:城市生活垃圾;焚燒飛灰;重金屬形態分析
我國在進行城市生活垃圾處理的過程中往往采用焚燒的方法對城市生活垃圾進行處理,但是在處理的過程中,我國對于焚燒技術和燃燒產生廢氣的控制較為落后,會造成當即處理過程中的2次污染。影響到城市的整體生活環境,不利于城市生活垃圾處理質量的提升。近年來,隨著我國經濟社會的發展和科技水平的不斷提升,我國在進行垃圾處理的過程中開始采用無害化處理的手段,使得垃圾的處理技術能夠得到新的發展。本文旨在通過對城市生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的形態進行研究。為城市垃圾處理質量和效率的提升提供借鑒和幫助。
1 城市生活垃圾概述
1.1 城市生活垃圾的定義和基本性質
城市生活垃圾是隨著我國城市化不斷推進和城市人口不斷增多而產生的垃圾形態城市生活垃圾,又被稱為城市固體廢棄物,是指城市居民在日常生活和生產過程中產生的固體廢棄物。我國主要將城市生活垃圾分為食品垃圾、普通垃圾、醫院垃圾、清掃垃圾。城市生活垃圾會為城市的生態環境和自然環境帶來很大的壓力,同時城市生活垃圾中含有大量的化學元素尤其是重金屬元素這些元素都會對城市生活環境產生不良影響。
1.2 城市生活垃圾的處理方法
我國目前的對城市生活垃圾進行處理的過程中主要采用了衛生填埋法、焚燒法、垃圾堆肥法等,下面將對這3種方法進行分析。衛生填埋法是我國在進行城市生活垃圾處理過程中十分常用的一種方法,這種方法的主要特點是簡單便捷,垃圾填埋處理能夠對生活垃圾進行一次性的處理,同時能夠減少生活垃圾對城市整體環境的影響。城市垃圾焚燒法是我國進行城市垃圾處理的一種新型方式,在運用焚燒法對垃圾進行處理的過程中,主要是通過高溫燃燒技術使生活垃圾變成無機物,同時對燃燒垃圾的余熱進行利用,運用于城市的發電和供暖工作。城市垃圾堆肥法是指對城市生活垃圾中的有機物進行分解,而形成相應的生物,肥料,通過對非法的處理能將垃圾中的有機物轉變成有機肥料或者土壤的調節劑,實現廢棄物的資源轉化。
1.3 城市生活垃圾焚燒處理法概述
在采用垃圾焚燒法對城市生活垃圾進行處理的過程中能夠大大降低城市生活垃圾的整體體積,能夠在處理的過程中將垃圾燃燒所產生的熱量用于供熱和發電等。同時在使用這種方法進行了你追的過程中能夠有效的殺滅垃圾中的病毒和細菌,減少城市生活垃圾對城市居民身體健康產生的影響。因此,我國目前在進行垃圾處理的過程中,主要采用了垃圾焚燒的方法。但是在進行處理的過程中會產生城市生活垃圾焚燒飛灰,其中的重金屬元素會對城市生活環境和人們的身體健康產生不良影響。
2 城市生活垃圾焚燒飛灰中的重金屬
2.1 重金屬污染物的危害
在城市生活垃圾廢水中含有大量的重金屬元素這些重金屬元素會對人體健康和自然環境產生重大危害,在城市生活垃圾的飛灰中存在的金屬元素的整體性質較為活躍,很難在自然環境中進行降解。同時中間屬元素在城市生活垃圾焚燒飛灰中能夠進行自由的傳播,影響到城市生活環境的整體質量,重金屬元素會在生物的體內聚集,重金屬元素聚集到一定程度的會導致生物的死亡。同時隨著食物鏈的傳遞,會直接影響到人們的生命健康。由此可見,對城市生活垃圾焚燒飛灰中的重金屬元素進行研究和處理顯得十分重要。
2.2 重金屬形態的研究概述
我國目前在對城市生活垃圾飛灰中重金屬進行研究的過程中,主要是對重金屬的形態進行研究。在進行研究的過程中,主要是對重金屬污染物的總量和總體濃度進行測定,通過相應的指標來反映出城市生活垃圾飛灰中重金屬的含量,以及對人體和城市生活環境產生的危害。同時在進行研究的過程中主要采用生物分析和獨立研究的方法來開展研究工作,不僅要研究金屬污染物的嚴重程度還要分析其具體的形態,探究城市生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的來源變遷以及生物毒性。
2.3 重金屬形態分析方法
在對城市生活垃圾焚燒飛灰中的重金屬元素進行分析的過程中,主要采用的是重金屬形態分析法。重金屬形態分析法主要分為兩種形式。一種形式為化學性的分析法,另一種形式為物理形態分析法。在采用化學形態分析法的過程中,主要對重金屬元素的整體組成,重金屬元素中的有害元素,以及重金屬對人體健康產生危害的機理等進行研究。其中主要研究的金屬元素為銅元素、鐵元素等。在采用物理形態分析法進行研究的過程中,主要是對城市生活垃圾焚燒飛灰中的重金屬組成進行研究。
3 城市生活垃圾焚燒飛灰中重金屬形態分析
3.1 微波消解優化方案的確定
城市生活垃圾焚燒飛灰中的金屬元素會對我國城市的整體生活環境和生態環境產生不良影響,同時會影響到城市生活垃圾的整體處理質量。要想設置微波消解優化方案就需要對城市生活垃圾焚燒飛灰開展熔融特性及穩定化研究,只有這樣才能夠提升我國城市生活垃圾的整體處理水平,更好地的完善微波消解優化方案建設。
3.2 城市生活垃圾焚燒飛灰的粒徑分布
在對城市生活垃圾中的重金屬進行研究的過程中主要是對鍋爐飛灰等進行研究,在開展研究的過程中我們發現按照重金屬直徑部不同可以將生活垃圾中的有害金屬元素按照直徑大小分為七種,其中直徑最小的在61微米,直徑最大的在380微米左右。對于城市生活垃圾飛灰中有害金屬直徑進行對比和分析能夠更好地開展垃圾處理工作,減少城市生活垃圾焚燒飛灰對城市生態環境和人們身體健康產生的影響。
3.3 鍋爐飛灰樣品重金屬元素的形態分析
目前我國在對城市生活垃圾飛灰重金屬元素進行研究的過程中主要對六種重金屬元素進行分析,分別是:銅元素、鉛元素、鋅元素、錳元素、鐵元素、鉻元素。在對這六種元素進行研究的過程中不僅對金屬元素的形態進行分析,同時對金屬的元素的提取形態、還原形態等進行研究。通過本文的研究我們發現,不同的金屬元素在城市生活垃圾飛灰中的形態不盡相同,通過對這種六種元素進行分析的過程中能夠為城市生活垃圾的處理尤其是城市生活垃圾中重金屬元素的處理提供重要借鑒和幫助。
3.4 酸洗飛灰樣品重金屬的形態分析
酸洗飛灰樣品的重金屬元素分布在我國城市生活垃圾焚燒飛灰中是一種十分特殊的垃圾形式,在酸洗飛灰中的金屬元素按照顆粒直徑主要是由120至180微米以及250至380微米的飛灰顆粒為主。同時在酸洗飛灰中主要的重金屬元素為鉛元素、鋅元素、錳元素。在對這些重金屬元素進行分析的過程中有著很大的難度,因此在進行處理的過程中需要高科技垃圾處理設備的投入。
4 結語
本文對城市生活垃圾焚燒飛灰中的重金屬形態進行研究,主要研究了重金屬污染物的危害重金屬形態分析的方法、酸洗飛灰樣品重金屬的形態、鍋爐飛灰樣品中金屬元素的形態以及城市生活垃圾焚燒飛灰的粒徑分布。在對垃圾焚燒飛灰的重金屬形態進行研究的過程中主要研究的是燒飛灰重金屬污染物的狀況及其在處置過程中對環境產生的危害。這都對我國垃圾焚燒處理技術的提升提供了借鑒和幫助,促進我國城市生活垃圾處理效率和質量提升。
參考文獻
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篇4
關鍵詞:生活垃圾 焚燒發電 經濟可行性 策略探究
引言
隨著經濟發展步伐的不斷加快,人類的生產、生活用電正在不斷地增長,隨之而來的是更加嚴重的環境污染和自然資源的日漸枯竭。為了更好地進行社會主義現代化建設,為我國的經濟發展提供源源不絕的后續動力,本文將以關于生活垃圾焚燒發電處理的理論研究為切入點,對國內外的生活垃圾焚燒發電項目做相關測評,并在此基礎上研究我國城市生活垃圾焚燒發電項目建設的必要性。經濟的發展有賴于環境資源與社會化生產的有序結合,因此,對城市生活垃圾焚燒發電項目進行研究則顯得尤為必要。
一、生活垃圾焚燒發電項目測伴
(一)我國城市生活垃圾焚燒發電的發展現狀
根據相關數據研究可以發現,我國城市生活垃圾正在呈逐年上升趨勢,從1990年至2014年,我國城市的生活垃圾清掃量就已經高達15980萬噸,年平均增長率高達9.21%,其中有78%都是采取填埋的形式予以銷毀,另外,焚燒和堆肥分別占據9.62%和12.83%。這就從另一個側面反映出我國目前的城市生活垃圾處理水平的無害化處理率只有26%左右。一般的填埋法對于城市的土壤、河流以及空氣等環境質量都造成了嚴重的威脅。我國在上世紀80至90年代引進了垃圾焚燒發電技術,目前有數十家生產商和研究單位對這項技術進行研發,城市生活垃圾焚燒發電技術有利于無害化、減量化和資源化的環境發展總體要求和總趨勢,這也是我國和世界城市發展模式中的一項重要技術,政府和相關研究機構應該對這項目加大研究力度和加大資金投入。
(二)城市生活垃圾焚燒發電項目建設的必要性
垃圾焚燒在經濟投入方面的要求比較高,尤其是在焚燒發電建設初期。但是其所產生的經濟效益也尤為可觀,根據相關數據研究表明,焚燒兩噸垃圾所產生的熱量大約等于一噸煤,因此,若是我國能夠將垃圾焚燒合理地用于發電,每年多節約的煤炭將會高達六千萬噸左右。這對于我國煤炭資源的節約和環境保護起著至關重要的作用。所以,盡管焚燒垃圾發電項目在建設初期需要大量的資金投入,但是發展優勢遠遠高于初期的經濟投入,比如填埋法,所耗費的成本很高,包括人力、物力、財力等各方面。另外,填埋產生的垃圾滲濾液對地下水以及周圍土壤和環境都有污染,這對于居民的日常生活起居和經濟發展會造成極大的阻礙;此外,在越來越多的國家,垃圾焚燒處理已經成為一種趨勢,因此,在相關的技術研發和配套設施建設方面也會形成定的規模和體系,我國應該順應這個世界性的大潮流。
二、生活垃圾焚燒發電項目案例探析
(一)生活垃圾焚燒發電項目分析與研究概況
目前,我國在垃圾處理方面的主要方式就是填埋,由于我國在這方面的技術研發比較遲,而且垃圾的無害化處理意識相對淡薄,所以在垃圾處理方面沒有形成成熟的體系。另外,我國人口眾多,這就導致日常生產生活中所產生的垃圾量也比較多。焚燒法在上世紀開始引入我國,它是種高溫熱處理技術,通過焚燒廢物使得垃圾在焚燒爐內進行氧化焚燒反應,因為焚燒時將近1200的高溫,所以廢物中的有毒有害物質能夠在其中被氧化、熱解,從而被破壞掉。從目前的處理技術來看,我國有著大量的生活垃圾有待更加科學合理的方式加以處理,并且在相關領域的研究力度已經逐年上升,在垃圾焚燒的分類方面已經有數十家機構。另外,在濰坊市,政府部門于2012年了《濰坊市時期城市生活垃圾處理費征收管理辦法》,對城市人口在日常生活中產生或為城市日常生活提供服務所產生的固體廢物以及法律、行政法規規定為城市生活垃圾的固體廢物歸類為城市生活垃圾,并對其處理方式征收
定的管理費用。此舉在我國垃圾處理的法律條款方面提供了范式,也為我國垃圾焚燒發電提供了科學的意識先導。
(二)生活垃圾焚燒發電項目經濟分析結果
城市生活垃圾的問題日漸嚴重,隨著城市規模的不斷擴大和常住人口、流動人口的不斷增加,城市生活垃圾的問題因此也日趨嚴重,根據相關數據表明,某市的垃圾日均產量約為5000噸,大型垃圾場大約8座,但是依舊不能滿足垃圾處理的實際需要,而且每日依舊有2000噸的垃圾堆放。目前我國的各種垃圾處理方式大多是堆放,簡易的粗放式管理和無害化處理應該,根據我國2010年92%的垃圾處理率可以發現,垃圾焚燒處理技術極大地改變了城市的衛生環境,最重要的是這種技術能夠形成種良性的資源循環系統,一方面為城市日常的生產、生活用電提供了保障,另一方面減少了垃圾對城市環境的污染。
三、生活垃圾焚燒發電項目前景分析
(一)生活垃圾焚燒發電項目現行弊端
垃圾發電的主要收入來源是政府返還的垃圾處理費以及售電收入,而垃圾焚燒的成本主要是垃圾處理成本和發電運行成本,但是由于我國的垃圾處理標準尚無統的定論,比如上海發電垃圾處理費是250元/噸,黑龍江地區的垃圾處理費是78元/噸,這就導致垃圾發電市場的魚龍混雜現象。我國現行的垃圾處理技術尚未成熟,而且在城市生活垃圾的處理體制方面存在弊端,比如對政府會造成沉重的財政負擔,尤其是建設工廠所需的資金對于經濟稍微落后地區的政府來說是筆不小的開支。其次是建設資金不足,這就會導致垃圾焚燒廠的規模受限,政府在城市建設方面的標準應該對相關的排放指標做出相應的規定。最后是缺乏相應的環保力度,在現行的體制下,環保和城管部門的監督職能與城市生活垃圾處理廠自身運行管理職能沒有徹底分開。
(二)關于我國城市生活垃圾焚燒處理項目的建議
為了更好地促進我國的的垃圾焚燒項目的進展,首先應該對垃圾進行分類處理,因為垃圾分類處理是對垃圾資源化利用的基礎性前提,對垃圾進行混合性的收集方式,由于城市的垃圾量大,在垃圾的處理方式上存在比較大的問題。諸如美國、德國、加拿大、英國、法國和澳大利亞等許多國家根據本國生活垃圾進行分類,上海將垃圾分為有機垃圾、危險廢物和可回收垃圾,而北京也將垃圾分為可回收垃圾、不可回收垃圾和有害垃圾等。另外,完善城市垃圾的收費體制也是其中重要的一項,比如擴大收繳對象和建立收費檔案,應該最大限度地建設好垃圾焚燒用于發電技術,建立好相應的配套設施建設,最終達到垃圾處理產品的產業化。
篇5
我國城市生活垃圾處理以填埋、焚燒.和堆肥處理方式為主,據2007年末,城市生活垃圾無害化處理率約62%,其中50.6%為填埋、9.4%為焚燒、1.6%為堆肥[4]。三種垃圾處理方法的資源化利用方式比較如表1,通過對比分析,不難發現三種技術的資源化利用效果以及各自的優缺點和適用條件。
1填埋。填埋目前是我國現階段城市生活垃圾處理的主要方式,并且在今后相當長時間內仍將占據主導地位。衛生填埋是在傳統的堆放、填埋的基礎上,采用底層防滲,垃圾分層填埋、壓實,頂層覆蓋土層等技術,使垃圾厭氧發酵,產生的沼氣回收利用[6]。以鞍山市衛生填埋場運行實際效果來看,垃圾通過填埋,場地占用面積大,滲濾液處理費用大,易造成二次污染,處理后的廢水難以達到排放標準。產生的沼氣被利用,但經濟效益較低,資源化效果不明顯。
2焚燒。我國生活垃圾焚燒技術的研究和應用起步較晚,但其巨大的市場潛力已經成為我國城市垃圾處理技術的新熱點。焚燒技術在歐洲、日本、新加坡等發達國家和地區被廣泛應用。焚燒處理可以使垃圾實現減量化、無害化、資源化,而且其資源化效果明顯。聯邦德國全年能源供給量的4%-5%來源于垃圾焚燒,可節約該國2.5%的石油和煤,荷蘭阿姆斯特丹市的垃圾焚燒發電為該市用電的6%。國家“十二五”規劃也明確提出了大力推廣生活垃圾焚燒處理的發展目標。因此,垃圾焚燒對于資源節約、緩解能源緊張具有重大現實意義。
3堆肥。堆肥方法是我國處理城市生活垃圾最早使用的方式。但由于混合收集的城市生活垃圾組分復雜、不易降解的物質含量多,造成堆肥產品的質量難以保證,嚴重污染土地、危害健康,堆肥產品面臨尷尬的局面,我國城市垃圾堆肥處理技術處于相對萎縮的狀態。由于垃圾堆肥法處理量小,適用性較低,垃圾資源化程度低等局限性也成為影響其推廣的重要原因之一。堆肥作為傳統的垃圾處理方式,以每畝土地施加堆肥肥料5噸改良土壤計算,改良前后的農作物經濟收入平均每畝年凈增280元[8]。小范圍局部地區采用堆肥處理,仍具有不可比擬的優越性。
二、資源化處理存在的問題
1資源化觀念弱。我國由于傳統的大量生產、大量消費、大量排棄的發展模式的影響,政府及公眾對垃圾所產生的環境污染未引起足夠的重視,對垃圾資源化的認識不足,觀念落后,僅局限于對產生的垃圾進行末端處理,尚未將垃圾視為資源,未形成自下而上、全民性、聯動的垃圾資源化氛圍。
2資源化難度大。城市生活垃圾采用混合收集,定點收集,收集后運至中轉站,再轉運至處理場。在垃圾收集處理過程中,未對垃圾實施有效的分類,只有少數居民和拾荒者在垃圾產生源頭,會對部分有價值的垃圾進行篩選,形成了以個人利益驅動的畸形回收鏈條,其余垃圾都以混合收集、混合收運、混合處理方式處理,大部分有價值的“資源”沒有被合理再利用。模糊的垃圾分類回收處理現狀,增大了資源化難度。
3資源化水平低。對垃圾的資源化處理主要有填埋、堆肥、焚燒三種主要方式。由于各種方式都有其適應條件和局限性,嚴重的影響了垃圾資源化水平。與此同時,由于管理體制不健全,監管缺位,資金缺乏等原因,垃圾處理產業化進程緩慢,技術發展遭遇瓶頸,技術上的局限,降低了垃圾資源化水平,其處理效果也不理想,甚至妨礙了垃圾減量化、無害化的發展。
三、對策建議
1樹立垃圾是資源的觀念。政府應制定相應的法律、政策,將垃圾資源化放在垃圾處理工作的重點,引導和推進垃圾資源化發展,加快垃圾處理行業的產業化、市場化,提高環境保護意識,提高公眾參與度;應樹立垃圾是資源的觀念,積極參與垃圾資源化進程之中,讓“變廢為寶”成為公眾的自覺意識。只有全民的認可和參與,才能推動垃圾的資源化,從而提高垃圾的可再生利用率,實現資源的良性循環利用。
2建立垃圾分類回收體系。垃圾分類收集是實現垃圾資源化的有效途經,也是實現垃圾資源化的必要前提,每項垃圾處理技術只有在垃圾分類的前提下,才會實現資源化最大效果。實施有效的垃圾分類,構筑高效實用的垃圾分類回收體系是解決垃圾圍城問題的具體舉措,是城市化發展噬待解決的問題,也是實現垃圾減量化、資源的可再生利用的關鍵。
3發展垃圾綜合處理技術。在采用衛生填埋、焚燒、堆肥等處理技術的同時,應堅持因地制宜、技術可行、適度規模、資源利用和綜合治理的原則,采用填埋、堆肥、焚燒、分選回收等兩種或多種方法相結合的方式去處理城市生活垃圾,從而避免和降低因處理不當對環境造成的二次污染和資源的浪費,達到資源充分利用和無害化處理城市生活垃圾的目的,取得最大的環境效益和經濟效益。
四、結論
篇6
關鍵詞:生活垃圾;分類;資源化利用
Abstract: " Garbage is rubbish, garbage is the resource ", garbage classification is the premise and foundation of integrated treatment of garbage, garbage in garbage disposal status of the industrial chain play a decisive role. The conventional sanitary landfill, composting, incineration waste disposal methods, recycling is fourth methods of harmless treatment. If the incineration, compost treatment and recycling combined, can prolong the service life of landfill, can save a lot of land. This paper mainly discusses the classification of city life garbage and recycling.
Keywords: garbage;classification;resource utilization
中圖分類號:TU976+.41文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
垃圾是伴隨著人類生產和生活而產生的,近年來,隨著城市化進程的加快、生產的迅速發展和城市人口的增長,城市垃圾的產量逐年增多,據有關方面的統計,我國城市垃圾年產量已超過1億多噸,并且每年以8-10%的比例增長。我國歷年垃圾的堆存量已達60多億噸,占用土地面積超過5億平方米,我們生活的城市已處在垃圾的包圍之中。如何綜合處理城市垃圾,實現垃圾減量化、無害化和資源化,已經引起了人們的普遍關注。怎樣變廢為寶,改善生態環境,促進經濟的可持續發展,越來越引起政府的重視。
我國城市生活垃圾處理現狀
生活垃圾處理專指垃圾中由居民排棄的各種廢棄物(不包括市政設施與修建垃圾)的處理,包括為了運輸、回收利用所進行的加工過程。處理的目的是使垃圾的形態和組成更適于處置要求。例如為了便于運輸和減少費用,常進行壓縮處理;為了回收有用物質,常需加以破碎處理和分選處理。如果采用焚燒或土地填埋作最終處置方法,也需對垃圾先作適當的破碎、分選等處理,使處置更為有效。
生活垃圾的處理應遵循減量化、資源化、無害化的原則,目前主要有填埋、堆肥及焚燒三種處理方法。
1、填埋處理法。填埋法是指利用天然地形或人工構造,形成一定空間,將垃圾填充、壓實、覆蓋達到儲存的目的。垃圾填埋處理具有投資小、運行費用低、操作設備簡單、可以處理多種類型的垃圾等特點。目前垃圾填埋處理的比例超過85%。但由于目前的生活垃圾仍然未實行分類分揀,填埋處理的對象多為混合垃圾,因此填埋法存在以下問題:混合垃圾中的大部分可回收物、可焚燒物或可堆肥物等被一并填埋,不能再生利用,資源利用率低;混合垃圾滲出液會污染地下水及土壤,處理成本高;垃圾堆放產生的臭氣嚴重影響周邊環境的空氣質量,大多數垃圾填埋場產生的填埋氣體直接排入大氣,既污染環境、浪費資源又造成安全隱患,目前能夠對填埋氣體進行資源化利用的填埋場不足3%;混合垃圾大量占用填埋場的空間資源,導致填埋場占地面積大,消耗大量土地資源;填埋場處理能力有限,服務期滿后仍需投資建設新的填埋場。
2、堆肥處理法。堆肥法是利用自然界廣泛分布的細菌、真菌和放射菌等微生物的新陳代謝作用,在適宜的水分、通氣條件下,進行微生物的自身繁殖,從而將可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化。目前堆肥處理主要采用靜態通風好氧發酵技術。堆肥技術適合于易腐爛、有機物質含量較高的垃圾處理,具有工藝簡單,使用機械設備少,投資少,運行費用低,操作簡單等特點。利用生活垃圾堆肥在我國已有較長時期,但存在如下問題:不能處理不可腐爛的有機物和無機物,垃圾中石塊、金屬、玻璃、塑料等不可降解部分必須分揀出來,另行處理,分選工藝復雜,費用高,因此減容、減量及無害化程度低;堆肥周期長,衛生條件差;堆肥處理后產生的肥料肥效低、成本高,與化肥比,銷售困難、經濟效益差;許多有毒、有害物質會進入堆肥,農田長期大量使用堆肥,可能會造成潛在污染。
3、焚燒處理法。焚燒法是一種高溫熱處理技術,即以一定的過剩空氣量與被處理的有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應,廢物中的有毒物質在高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時實現廢物無害化、減量化、資源化的處理技術。焚燒法具有廠址選擇靈活,占地面積小,處理量大,處理速度快。減容減量性好(減重一般達70%,減容一般達90%。)無害化徹底,可回收能源等特點,因此是世界各發達國家普遍采用的一種垃圾處理技術。近年來焚燒法在我國得到迅速發展,但應用并不普遍,主要存在如下問題:建設焚燒廠投資大,建成后運行成本高;混合生活垃圾成分復雜,燃燒的效率低,焚燒尾氣污染嚴重;混合垃圾中餐廚類垃圾含鹽量較高,煙氣中的氯化氫會腐蝕焚燒爐,增加煙氣處理的難度和污染控制成本。
二、我國城市生活垃圾污染現狀
我國傳統的垃圾填埋傾倒方式是一種“污染物轉移”方式。而現有的垃圾處理場的數量和規模遠遠不能適應城市垃圾增長的要求, 大部分垃圾仍呈露天集中堆放狀態, 對環境的即時和潛在危害很大, 污染事故頻出, 問題日趨嚴重。垃圾簡單轉移堆放侵占了大量土地, 對農田破壞嚴重。堆放在城市郊區的垃圾侵占了大量農田。未經處理或未經嚴格處理的生活垃圾直接用于農田, 或僅經農民簡易處理后用于農田, 后果嚴重。由于這種垃圾肥顆粒大, 而且含有大量玻璃、金屬、碎磚瓦、甚至含有有毒等雜質, 破壞了土壤的團粒結構和理化性質, 致使土壤保水、保肥能力降低。另外嚴重污染空氣。在大量垃圾露天堆放的場區, 臭氣沖天, 老鼠成災, 蚊蠅孽生, 有大量的氨、硫化物等污染物向大氣釋放。僅有機揮發性氣體就多達100 多種, 其中含有許多致癌致畸物。任意堆放或簡易填埋的垃圾, 其內所含水量和淋入堆放垃圾中的雨水產生的滲濾液流入周圍地表水體和滲入土壤, 會造成地表水或地下水的嚴重污染,嚴重污染水體。致使污染環境的事件屢有發生。
三、我國生活垃圾資源化的意義
篇7
城市生活垃圾中可燃組分主要為塑料、紙張、草木、布、橡膠、皮革和廚余等7類。解決城市生活垃圾處理問題的目標是將垃圾減容化、減量化、資源化、能源化及無害化處理。目前主要有三種方法:一是衛生填埋。二是堆肥。三是焚燒處理(后發展為焚燒發電、供熱)。
對垃圾進行焚燒處理,能更好地達到垃圾處理資源化及無害化的治理目標,并具有占地面積小、運行穩定、對周圍環境影響較小等特點。但是,垃圾成分十分的復雜,且具有綜合利用價值,直接焚燒和簡單破碎不僅不利于設備的安全運行,還增加了垃圾處理的難度,而且浪費了一些可回收利用資源。我國在垃圾處理領域起步較晚,目前已建成或在建的垃圾焚燒廠,基本上為國外引進技術,部分采用國產設備,城市垃圾一般未經處理或僅僅是簡單分揀即入爐焚燒,無論從資源再利用角度還是從設備運行的經濟性來講,都存在不足之處。發展新的垃圾處理技術優為重要。城市生活垃圾的焚燒處理在垃圾綜合處理中的比重逐年增加,垃圾衍生燃料(RDF)有燃燒穩定,二次污染低,便于運輸和儲藏等特點而日益受到關注,但熱值相對較低,不易成型,而在煤中混燒已被證實是可行有效的為提高衍生燃料熱值,減少和二惡英的排放。
二、垃圾衍生燃料技術(RDF)簡介
“垃圾衍生燃料”一詞來自英文RefuseDerivedFlue,直譯為:源于垃圾的燃料。垃圾衍生燃料垃圾經分揀、破碎、渦電流除鋁、磁選除鐵,再破碎、風選、壓縮和干燥等工序制成的一種固體燃料,簡稱為RDF。垃圾衍生燃料技術RDF是一種將垃圾經不同處理程序制成燃料的技術。生活垃圾經破碎、分揀、干燥、添加助劑、擠壓成型等處理過程,制成固體形態(圓柱條狀)燃料,其特點:大小均勻、所含熱值均勻,易運輸及儲備,在常溫下可儲存幾個月,且不會腐敗。可以臨時將一部分垃圾存貯起來,以解決鍋爐技術停運或因旺季而導致垃圾產出高峰時期的處置能力問題。這種燃料可以單獨燃燒,也可根據鍋爐工藝要求情況,與煤燃油混燒。
三、中國RDF技術的發展
各國的技術必須針對各國的具體特點,從中國的垃圾成分分析看,中國垃圾中的可燃成分普遍比發達國家少,中國垃圾無機不可燃成分,特別是灰土磚石比較多。鑒于垃圾成分的這個特點,中國垃圾應該走綜合治理這條路:把垃圾中的灰土磚石部分分開后進行填埋處理,提高熱值之后的垃圾可以用于直接熱處理。垃圾成分受季節波動較大,水分含量高,有時高達80%,直接焚燒可能出現各種問題。
四、國外應用RDF技術的動向
衍生燃料RDF—5技術的應用,在歐洲、澳洲皆逐施行,日本最為積極。日本電源開發公司在上世紀九十年代就著手開發RDF—5燃料試驗,得到日本政府通產省的資助,從1997年進行設備設計、制造和安裝等,1998年實施燃燒試驗,試驗結果:發電效率達到35%,比焚燒原生垃圾提高了130%,并大幅度降低二次污染程度,在能源、資源回收及生態效益上具有絕對競爭優勢。此舉引起政府高度重視,并從國庫資助,以推動RDF技術的應用,鼓勵中小型焚化爐改建為聯合處理方式的廢棄衍生燃料的制造中心。
五、垃圾衍生燃料技術環境影響分析
垃圾衍生燃料技術對環境的影響主要涉及RDF的制備過程中產生的噪音、粉塵,燃燒過程中產生的有害氣體和溫室氣體,以及灰渣中殘留的重金屬等有害物質。
1.RDF制備過程的環境影響
RDF的制備工藝主要是物理過程,干燥溫度在100~120℃之間,一般不會產生有害物質。秦成、田文棟等對國內第一條RDF生產線生產過程氣體分析,未發現Hcl和SO2等有害氣體。RDF制備過程中對環境的主要影響是噪音、粉塵以及垃圾腐爛產生的惡臭。通過密封、加入添加劑等手段予以消除。
2.RDF燃燒產生的有害氣體
RDF的燃燒方式一般包括兩種,一是RDF單獨燃燒,另一種方式是與其它物質(如煤)混合燃燒。美國環保署在一份對于燃燒城市廢棄物草案指南中指出,持久有機污染物的形成主要包括三個方面,一是通過廢棄物帶入焚燒爐系統,是在燃燒過程中形成,三是在燃燒區后重新合成。魏小林等對硫化床RDF燒、與煤混合燃燒進行了研究,其中No隨RDF的增加而增加,但增加量不大。混合燃燒CO、N2O、SO2、Hcl濃度比單獨燃燒低,而均比煤高。
3.灰渣處置
垃圾焚燒產生的底灰中重金屬含量較少,尤其是易浸出重金屬Hg、Pb、Cd、Zn含量較少,主要是一些親巖性元素如Si、Al、Ca等,飛灰中重金屬含量Pb、Cd等含量較高,目前對于灰渣的資源化處理主要用于生產建筑材料、路基材料等。
4.可吸入顆粒物
大氣可吸入顆粒物(PM)的污染已成為中國城市大氣環境污染的突出問題,由于可吸入顆粒物十分細小,比表面積較大,通常富集各種有毒有機物、重金屬元素、酸性氧化物和細菌等,對人體健康危害極大。王小剛、李海濱等用高密度聚乙烯(30%)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(10%)、聚氨酯發泡沫塑料(35%)以及紙張(15%)、木屑(10%)作為原料,制備了RDF,與紙屑、甘蔗渣、木粉、谷殼分別燃燒,比較了煙氣中PM10的濃度。研究表明,由于RDF比較致密,內部孔隙少,接觸空氣少,產生的可吸入顆粒物最多。
六、結語
從世界各國城市垃圾處理的歷史來看,隨著城市化的發展,土地日益緊張,征地費用和運輸費用逐年增加,傳統填埋技術的成本逐漸加大,向焚燒處理成本靠近,因而焚燒處理的比例逐年增加,選擇的處理方法會因地理環境、垃圾成分、經濟發展水平等因素的不同而有很大的差異。將垃圾制成垃圾衍生燃料(RDF)后,是一種適合于目前中國大多數城市垃圾的處理方法,該方法投資省、污染低、還可盤活已關閉或即將關閉的中小電站,對中國的環境衛生建設和經濟建設有著重要的意義。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家統計局.中國統計年鑒—2004[Z].北京:北京數通電子出版社,2004.
[2]秦成,田文棟,等.中國垃圾可燃組分RDF化的探索[J].環境科學學報,2004,24(1):36.
篇8
進展:二期工程明年5月并網發電
該發電廠工程指揮部副總指揮魏文達介紹說,二期工程今年4月破土動工,總投資1.2億元,預計年底前主體工程全部完工,目前發電機、汽輪機等主設備已陸續進廠,這些設備在國內都是一流的。
垃圾焚燒爐采用的是清華大學的技術,目前鍋爐正在制造,11月份可運抵長春。明年開春以后,將對設備進行調試,預計明年5月正式并網發電。
規模:東北三省最大的垃圾發電廠
據魏文達介紹,這座垃圾焚燒發電廠是我省第一家,也是唯一一家垃圾發電廠,規模為東北三省之冠。“事實上,一期工程竣工后,發電廠的規模就已稱冠東北三省了,二期工程竣工后,其規模在東北就更加是佼佼者了。”
這個發電廠始建于2002年4月,一期工程于2004年9月投入運行,占地面積5萬平方米,總投資1.6億元,每天可處理生活垃圾520噸。但隨著長春城市規模的擴大和人口的增多,這個規模已經無法滿足消化日產生活垃圾的需要,擴大規模,建設二期工程便提上了日程。二期工程規模和一期完全一樣,每日可焚燒生活垃圾520噸,轉化為14萬千瓦時電。當二期工程竣工之后,該垃圾焚燒發電廠每日就可處理生活垃圾1040噸,并轉化為28萬千瓦時電。
影響:每天燒掉長春近半生活垃圾
“據統計,長春市每天可以產生生活垃圾2200-2600噸,而這座垃圾發電廠二期竣工后,每天處理的垃圾能夠達到日產垃圾的近一半。”魏文達說,垃圾發電廠有很大的優勢,通過對垃圾的焚燒,減少了垃圾的存量,也避免了對周邊環境的污染。此外,垃圾發電更重要的意義是變廢為寶,把骯臟的垃圾轉化成了對人們有用的電能,這就是一種循環經濟。“焚燒后產生的爐灰、爐渣全部用來制作灰色的空心磚。”魏文達介紹說,“垃圾除了發電之外,還制作成了建筑用的磚石,這種磚石還十分耐用,質量也屬上乘,這也是一種變廢為寶啊。”
魏文達說,目前發電的方式有很多種,比方說水力發電、火力發電、風能發電、核能發電等,但利用垃圾焚燒發電,目前在全國還不是很多。所以我們更要對其加以開發利用,把垃圾處理也變成一種產業化。
展望:長春將再建一座垃圾發電廠
篇9
【關鍵字】垃圾焚燒;高斯擴散模型;博弈論;經濟補償
1 問題重述
隨著經濟的發展,人們對資源的過度消耗,"垃圾圍城"已經成為了一個世界性難題,在今天的中國該問題顯得尤為的突出,根據調查,2012年全國城市生活垃圾清運量達到1.71億噸,比2010年增長了1300萬噸。數據顯示,目前全國三分之二以上的城市面臨"垃圾圍城"問題,垃圾堆放累計侵占土地75萬畝。因此,垃圾焚燒正逐步成為中國垃圾處理的主要手段之一。城市垃圾經過分類處理,剔除可回收垃圾和有害垃圾后將剩余垃圾在焚燒爐中焚燒處理,既可避免垃圾填埋侵占大量的土地,又可利用垃圾焚燒產生的能量進行發電等獲得可觀的經濟效益。然而,由于政府監管不力、投資者目光短淺等多方面的原因,致使前些年各地建設的垃圾焚燒電廠在運營中出現了環境污染問題,這會使周邊環境遭到極大的破壞,周邊居民的生活受到影響,所以我們必須根據這種情況進行建立補償方案。
2 非重氣云擴散的數學模型
根據氣云密度與空氣密度的相對大小,將氣云分為重氣云、中性氣云和輕氣云3類。輕氣云和中性氣云統稱為非重氣云。焚燒廠產生的氮氧化物、一氧化碳等污染氣體就屬于非重氣云,其排放過程分為瞬時排放和連續排放兩種類型。瞬時排放可以采用高斯煙團模型模擬,取排放源為坐標原點,x軸指向風向,y軸表示在水平面內與風向垂直的方向,z軸則指向與水平面垂直的方向則有:
(1)
式中:分別表示用濃度偏差表示的x、y和z軸上的擴散系數, 需根據大氣穩定度選擇參數計算得到。表示排放源的高度(m), 表示平均風速()。
連續排放采用高斯煙羽模型模擬, 同樣在上述坐標系中, 其表達式為:
(2)
式中: 和的意義同式(1);表示排放高度的平均風速();表示排放源的強度()。
3 經濟補償博弈模型
垃圾焚燒廠的大量未經處理的廢氣直接進入空氣,這就是中國空氣受到污染的重要原因。究其根源,一方面排污企業常常不需要承擔污染責任,也就是污染收益大于污染成本;另一方面受到污染外部性損害的居民往往處于弱勢,無法與這些企業抗爭,從而使排污企業得不到有效的監督。因此政府部門如何監管才能更有效的使周邊居民得到滿意?如何才能實現環境保護達到最優?本文試著從博弈論的角度分析政府部門和周邊居民之間的互動,建立博弈模型,討論二者的策略選擇,并且給出一些政策建議。
經濟補償博弈基本模型實際上是政府和周邊居民的博弈,因此,博弈的參與人有兩個,分別是政府和周邊居民,周邊居民對賠償的策略有接受和不接受兩種,而政府對居民的策略給予賠償和不給予賠償兩種。這里我們給出問題的假設:
1) 居民不會因政府隨意給多少補償就會接受,即居民有自己的價值判斷和經濟賠償要求;
2) 焚燒爐排污對焚燒廠本身來講不存在成本;
3) 建立該垃圾焚燒廠所帶來的社會總經濟效益為1;
4) 補償方案提議補償給居民經濟利益,政府獲得經濟效益為,如果該補償方案得到通過,則政府和居民分別所得為,,否則為:。
博弈雙方的收益矩陣可用如下表格表示:
由于不會政府給多少補償金居民都會接受,所以在最保守的情況下,下面等式必須成立:因此得到,。
只有滿足這樣的條件,居民才會接受。這與現實完全一致。
篇10
關鍵詞:生活垃圾焚燒廠;二f英;土壤
1 引言
根據調查,我國城市生活垃圾產量以每年約90%的速度急劇增加。垃圾焚燒技術因其具有減容化、無害化和資源化的特點,已成為當今生活垃圾處理的主要技術之一。然而,采用焚燒處理生活垃圾將不可避免地帶來二次污染物,特別是二f英、重金屬等,其中二f英是最毒的一類化合物。目前,生活垃圾焚燒產生的二f英污染問題已引起了群眾廣泛關注視和專家學者的研究,但對焚燒煙氣排放對周邊土壤二f英濃度的影響研究相對于垃圾焚燒過程中二f英的控制方面少,使得人們對于生活垃圾焚燒煙氣中二f英的排放對周邊環境的影響缺乏一個全面、深入的認識。因此,加強對焚燒廠周邊土壤污染狀況研究,有助于深入了解生活垃圾焚燒廠周邊土壤二f英的污染狀況、排放規律及累積性影響,有利于有效地控制二f英排放。
2 二f英的特性與毒性
二f英是一類含氧芳香族化合物,廣義上包括多氯二苯并二f英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)和共面多氯聯苯(co-PCBs),簡寫為PCDD/Fs。二f英的分子結構中,每個苯環可被1-4個氯原子取代,只有2,3,7,8四個位置均被氯原子取代的化合物才具有生理毒性,其中毒性最強的是2,3,7,8-TCDD,其毒性是氰化鉀的1000倍以上[1]。
焚燒煙氣中的二f英通過干、濕沉降于周圍土壤中,被土壤礦物表面吸附,在土壤中積累。二f英在常溫下為固態,均有熱穩定性(分解溫度在700℃以上),低揮發性,在土壤中半衰期可達10年之久[2]。由于二f英是一類非常穩定的親脂性化合物,易積累于生物體內的脂肪組織中,不易被降解和排出,土壤中的二f英類化合物被植物和谷物吸收后,通過家畜富集,最終將進入人體,蓄積于肝臟和脂肪中,不易代謝。如果長期食用含有這種低濃度污染物的食品,會導致癌癥、生殖障礙、畸形和嬰幼兒發育不全等。
3 生活垃圾焚燒廠煙氣排放對周邊土壤二f英濃度影響
國內學者從不同的角度,采用不同的分析方法研究生活垃圾焚燒廠煙氣排放對周邊土壤二f英濃度的影響。鄧蕓蕓等對上海地區兩個垃圾焚燒廠周圍3000m區域中土壤樣品進行分析檢測,發現上海地區垃圾焚燒廠周圍土壤樣品中的二f英含量高峰出現在1000m左右,主導風向下游的樣品二f英含量均值明顯高于上游均值[3]。徐夢俠等對杭州市某垃圾焚燒廠周邊土壤中的二f英濃度水平進行跟蹤調查,結果顯示:該焚燒廠2006~2010年間,在焚燒爐煙氣二f英排放濃度為1.0ng-TEQ/Nm3情況下,周邊土壤中二f英毒性當量增加了1.11ng-TEQ/kg[4]。垃圾焚燒廠煙氣排放對周邊農田土壤中二f英濃度的影響主要集中在周邊0~500m的范圍內,對1.5km半徑外的區域影響非常小[5]。劉勁松等調查了生活垃圾焚燒爐周邊地區環境空氣、表層土壤樣品中二f英的組成及其含量,認為最大落地點附近表層土壤樣品中的二f英可能受到了污染源廢氣排放的影響,但環境空氣中二f英類污染物來源較為復雜,具體原因還需進一步的深入研究[6]。張漫雯等以一生活垃圾焚燒廠為中心,在廠區周圍5km的范圍內的土壤環境進行二f英監測,通過主成分分析,表明該垃圾焚燒廠并非是該研究區域二f英污染的主要影響因子,所有點位受交通源影響的可能更大[7]。Wang等通過對臺灣一垃圾焚燒廠周邊土壤樣品中的二f英進行檢測,并通過ISCST3模型分析土壤中二f英污染的來源,分析結果顯示焚燒廠對周邊土壤中二f英污染甚微 [8]。Cheng等調查了臺灣新竹城市焚燒廠周邊土壤中的二f英,發現土壤中二f英的來源和焚燒排放產生的二f英并不成相關性[9]。Li等在2007 ~2009年間,對一垃圾焚燒廠周圍的土壤樣品進行二f英濃度檢測,檢測結果顯示,焚燒廠煙氣排放對該區域土壤環境的影響不大,一些不明確的二f英污染源和潛在的其他因素對該區域二f英污染的影響不能被忽略[10]。周志廣等采集了北京市農業區不同使用類型土壤樣品(包括蔬菜地、糧地、果園地)以及距城市固體廢棄物焚燒爐(運行已經3年)大約200m處的土壤樣品,調查結果發現焚燒爐附近的樣品中二f英濃度雖然比其他果園濃度高,但并不是本次調查中所測樣品中最高的,并指出工業活動、周圍的交通運輸及城市固體廢棄物焚燒爐可能是影響焚燒爐周邊土壤二f英污染的主要因素[11]。
從國內目前的研究現狀可以看出,生活垃圾焚燒煙氣排放對其周邊土壤環境造成了一定的影響,但影響較小,可能存在其他污染源,如廢棄物的露天燃燒、交通污染和其他不明污染源。
4 展望
盡管我國學者對于生活垃圾廠焚燒煙氣排放對周邊土壤二f英濃度影響已展開了一些研究,但對于二f英對植被及農作物的污染的研究,及在其他污染源協同作用下,生活垃圾焚燒廠煙氣排放對土壤中二f英濃度的貢獻率研究還十分缺乏。特別是在GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》頒布實施,嚴格二f英類污染物排放標準后(均值為0.1ng-TEQ/Nm3),現有生活垃圾焚燒廠排放煙氣對周邊土壤的影響是否有減輕,二f英的累積效率等方面的研究匱乏。因此,為了更好地控制生活垃圾焚燒廠二f英污染控制,今后生活垃圾焚燒廠二f英污染的研究,可以從以下幾個方面開展:
(1)在選用不同焚燒爐、不同煙氣處理技術及不同工況的情形下,開展生活垃圾焚燒廠對周邊生態環境影響研究,并對土壤、農作物中二f英的污染情況進行跟蹤監測。
(2)開展焚燒源的二f英在土壤和植被中的分布規律研究,探尋二f英在土壤和植被中的富集速率及影響因子,明確焚燒廠煙氣排放對周邊土壤和植被的影響相關性及程度。
(3)在有其他污染源協同作用下,研究生活垃圾焚燒廠煙氣排放對土壤中二f英濃度的貢獻率,為區域二f英污染的防治建立理論基礎。
參考文獻:
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[3] 鄧蕓蕓, 賈麗娟, 李康等.上海市垃圾焚燒廠周圍農業土壤中二嗯英的含量以及分布特征[D].中國環境科學學會學術年會論文,(2009):1146-1149.
[4] 徐夢俠.城市生活垃圾焚燒廠二f英排放的環境影響研究[D]: [博士學論文]. 浙江: 浙江大學,2009.
[5]徐夢俠,嚴建華,陸勝勇等.城市生活垃圾焚燒廠煙氣排放對周邊農田土壤二嗯英濃度影響的模擬研究,持久性有機污染物論壇2008暨第三屆持久性有機污染物全國學術研討會論文集[D],204-205
[6]劉勁松,劉維屏,鞏宏平等.城市生活垃圾焚燒爐周邊環境空氣及土壤中二f英來源研究[J].環境科學學報,2010,30(10):1950-1956.
[7]張漫雯,張振全,張素坤等.生活垃圾焚燒廠PCDD/Fs排放對周邊土壤污染影響的研究[J].中國環境科學,2013,33(01) :203-209.
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[9] Cheng P S, Hsu M S, Ma E, el a1. Levels of PCDD/Fs in ambient air and soil in the vicinity of a municipal solid waste incinerator in Hsinchu[J]. Chemosphere, 2003,52:1389-1396.
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