61-第十一章-固體廢物資源化、綜合利用與最終處置

固體廢物資源化的意義與資源化系統(tǒng)材料回收系統(tǒng)生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的回收城市垃圾的焚燒與熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的回收固體廢物最終處置

第十一章固體廢物資源化、綜合利用與最終處置第一節(jié)固體廢物資源化的意義與資源化系統(tǒng)固體廢物資源化的意義環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。實施固體廢物資源化在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中具有十分重要的意義。前處理系統(tǒng)：以相關(guān)處理技術(shù)的組合，形成加工與原材料分選過程，從而分離回收可以直接利用的原材料，并減少廢物量。后處理系統(tǒng)：將前處理系統(tǒng)中經(jīng)加工、處理后的可化學(xué)轉(zhuǎn)化或可生物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，經(jīng)化學(xué)與生物轉(zhuǎn)化技術(shù)處理，回收轉(zhuǎn)化產(chǎn)品與能源產(chǎn)品。能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)：將后處理系統(tǒng)中得到的能源產(chǎn)品進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為可以直接利用的能源。資源化系統(tǒng)

第二節(jié)

材料回收系統(tǒng)由幾種處理單元技術(shù)組合，形成對城市垃圾加工、分選的工程系統(tǒng)。有否建立回收系統(tǒng)的價值，應(yīng)事先通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價加以決策。評價條件：產(chǎn)品應(yīng)滿足市場需要的技術(shù)規(guī)范；各類回收物品的產(chǎn)量與運輸條件。材料回收系統(tǒng)三種類型常規(guī)簡易材料回收系統(tǒng)多種物料回收系統(tǒng)

第三節(jié)生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的回收通過生物轉(zhuǎn)化，城市垃圾中的有機(jī)物可轉(zhuǎn)化為腐植肥料、沼氣或其它化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品。生物轉(zhuǎn)化工藝：

垃圾堆肥

厭氧生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵技術(shù)城市垃圾堆肥工藝

堆肥過程基本原理垃圾堆肥化是指在一定的人工控制條件下，通過生物化學(xué)作用，使垃圾中的有機(jī)成分分解轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定的腐植肥料的過程，其實質(zhì)是一種發(fā)酵過程。

厭氧堆肥

好氧堆肥

好氧堆肥工藝過程

野外人工堆肥

工廠化機(jī)械堆肥適用于分散的農(nóng)家堆肥由市政管理部門集中城市垃圾實施社會化堆肥《城市生活垃圾堆肥處理廠技術(shù)評價指標(biāo)》（CJ/T3059-1996)堆肥的四個階段：發(fā)酵熟化加工貯存工藝條件：碳氮比、含水率、溫度、pH值、空氣需要量“熟化”就是使新發(fā)酵的肥料在相對靜止?fàn)顟B(tài)下繼續(xù)完成有機(jī)物的分解過程，使較難降解的有機(jī)物得到降解。主要指標(biāo)：肥料中的淀粉質(zhì)被完全分解，C/N達(dá)到12:1左右。20~30:140~60%60~80°大于4.5堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)堆肥處理技術(shù)工藝流程實例城市垃圾厭氧消化處理與沼氣回收垃圾預(yù)處理配料與制漿厭氧消化與沼氣回收通過厭氣微生物的生物轉(zhuǎn)化作用，將垃圾中大部分可生物降解的有機(jī)質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品——沼氣。配料：C/N，C/P.制漿：加適量水制成流動性漿體，含水率應(yīng)大于90%?；竟に噮?shù)：碳氮比；堿度，操作溫度；投料方式與投配率；攪拌裝置與攪拌速度；設(shè)備有機(jī)負(fù)荷率；沼氣的成分與產(chǎn)量。55～60°2000～3000mg/L

生物化學(xué)處理新技術(shù)在固體廢物資源化中的應(yīng)用

城市垃圾的焚燒與熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的回收城市垃圾焚燒的發(fā)展與熱資源回收的潛力自20世紀(jì)70年代以來，垃圾焚燒技術(shù)在發(fā)達(dá)國家得到了較快的發(fā)展。日本的垃圾焚燒比例在90年代中期已達(dá)75%，全國有大小垃圾焚燒廠接近1900座。十九世紀(jì)末，英、美等主要工業(yè)化國家首先發(fā)展了垃圾集中焚燒處理系統(tǒng)。我國生活垃圾焚燒技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)80年代中期，“八五”期間被列為國家科技公關(guān)項目，目前僅有深圳等極少數(shù)城市采用了生活垃圾焚燒技術(shù)?！渡罾贌夹g(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社垃圾焚燒的熱資源回收潛力城市垃圾的焚燒處理與否，重要取決于其可燃性及熱值。城市垃圾起燃溫度較低，有適度熱值，具備焚燒與熱源回收的條件。焚燒過程基本條件與物料、熱量衡算焚燒過程控制參數(shù)焚燒溫度停留時間混合程度焚燒過程熱量衡算與物料衡算

過剩空氣焚燒過程熱量衡算與物料衡算燃燒過程是能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)相變的過程，因而遵循能量守衡與質(zhì)量守衡規(guī)律。燃燒過程的能量與質(zhì)量衡算關(guān)系是焚燒爐或鍋爐設(shè)計的主要依據(jù)。焚燒處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適用于焚燒量在20kg/h以上，500kg/h以下的《小型焚燒爐》(HJ/T-18-1996)適用于醫(yī)療垃圾焚燒的《醫(yī)療垃圾焚燒環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3036-1995)有關(guān)危險廢物和城市垃圾焚燒處理環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中城市垃圾焚燒系統(tǒng)城市垃圾的處理與貯存進(jìn)料系統(tǒng)燃燒室廢氣排放與污染控制系統(tǒng)排渣系統(tǒng)焚燒爐的控制與測試系統(tǒng)熱源回收系統(tǒng)降低含水率，分選，破碎，干燥等燃燒室組成：爐膛、爐篦、空氣供應(yīng)系統(tǒng)單室方型、多室型、垂直循環(huán)型、復(fù)式方型、旋轉(zhuǎn)窯燃燒過程：初級階段，次級燃燒階段。焚燒爐設(shè)計的主要內(nèi)容：燃燒室的尺寸與室數(shù)。爐篦功能結(jié)構(gòu)類型設(shè)計原則取決于焚燒爐燃燒負(fù)荷影響燃燒效率

廢氣排放與污染控制系統(tǒng)組成：煙氣通道、廢氣凈化設(shè)施、煙囪焚燒過程產(chǎn)生的主要污染物主要控制對象：粉塵污染控制的常用設(shè)施廢氣通過選用的除塵設(shè)施，含塵量應(yīng)達(dá)到國家允許排放廢氣的標(biāo)準(zhǔn)。

粉塵與氣味煙囪的作用建立焚燒爐中的負(fù)壓度；稀釋擴(kuò)散作用。

焚燒爐的控制與測試系統(tǒng)焚燒爐控制系統(tǒng)的四個部分

運轉(zhuǎn)性能判斷裝置

確定各性能的傳感器（儀表）設(shè)備運轉(zhuǎn)系統(tǒng)符合運轉(zhuǎn)性能標(biāo)準(zhǔn)的控制裝置一般焚燒系統(tǒng)應(yīng)用的控制系統(tǒng)供風(fēng)控制爐溫、爐壓與冷卻系統(tǒng)的控制收塵系統(tǒng)控制一般焚燒系統(tǒng)應(yīng)用的測試壓力、溫度、流量的指示，煙氣污染物濃度指示與警報系統(tǒng)。焚燒爐熱回收系統(tǒng)三種方式與鍋爐合建焚燒系統(tǒng)，鍋爐設(shè)在燃燒室的后部，使熱轉(zhuǎn)化為蒸汽回收利用；利用水墻式焚燒爐結(jié)構(gòu)，爐壁以縱向循環(huán)水列管替代耐火材料，管內(nèi)循環(huán)水被加熱成熱水，再通過后面相連的鍋爐生成蒸汽回收利用；將加工后的垃圾與燃料按比例混合作為大型發(fā)電站鍋爐的混合材料。

焚燒爐的效率

爐渣中可燃物剩余率關(guān)系式

等值濃度公式單位時間排出灰渣中可燃物含量單位時間進(jìn)料中可燃物含量爐渣中含可燃物濃度爐渣中含灰分濃度焚燒爐類型標(biāo)準(zhǔn)焚燒爐多膛焚燒爐水墻式鍋爐流化床焚燒爐屬于小型爐，適用于日處理垃圾45噸以下。工業(yè)中常見的燃燒爐，可適用于各類固體廢物的焚燒。極適于城市垃圾與污水廠污泥混合料的焚燒。不適于含過多聚氯乙烯塑料的廢物。適于細(xì)小顆粒固體廢物的焚燒，不適于含有易熔或結(jié)渣的廢物。

固體廢物熱解處理熱解原理與產(chǎn)物將固體廢物置于缺氧的高溫條件下，在分解與縮合的共同作用下，其中熱不穩(wěn)定性的有機(jī)化合物將發(fā)生裂解，轉(zhuǎn)化為分子量較小的氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)組分。

熱解與焚燒的區(qū)別焚燒是在高電極電位條件下的氧化放熱分解反應(yīng)；熱解是在低電極電位下的吸熱分解反應(yīng)。

熱解處理中的產(chǎn)物氣相、液相、固相產(chǎn)物組分分布與加熱溫度有顯著關(guān)系。熱解工藝與設(shè)備Purox系統(tǒng)熱解過程主要控制因素

操作溫度

升溫速度

固體廢物燃料的理化性質(zhì)與停留時間

熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的利用與能源轉(zhuǎn)化熱電轉(zhuǎn)化系統(tǒng)過程熱轉(zhuǎn)化率與效率

熱轉(zhuǎn)化率

熱效率消耗廢物燃料的有效熱量電能輸出量理論熱功當(dāng)量

固體廢物最終處置最終處置的概念與途徑

處置對象無任何使用意義的城市垃圾中的某些成分、工業(yè)廢渣、經(jīng)處理與資源回收后剩余的無用廢物、各類有毒有害固體廢物.

處置途徑

陸地處置、海洋處置固體廢物的最終處置：為防止對環(huán)境造成污染，根據(jù)排放的環(huán)境條件，采取適當(dāng)而必要的防護(hù)措施，以達(dá)到被處置廢物與生態(tài)系統(tǒng)最大限度的隔絕。固體廢物填埋處理衛(wèi)生填埋場的選擇

場地有效利用面積

資源回收與預(yù)處理

運輸距離

土壤與地形條件

氣象條件

地表與地質(zhì)水文條件

地區(qū)環(huán)境條件

填埋場完成封場后的最終利用與開發(fā)

衛(wèi)生填埋城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ17-88)總原則：以合理的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案，盡量少的投資，達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。衛(wèi)生填埋場的一般結(jié)構(gòu)形式固體填埋場剖面圖干燥地區(qū)填埋場填埋方法與操作

地面堆埋法

開槽填埋法

谷地（溝壑）填埋法主要應(yīng)用于地形、地質(zhì)條件不宜開挖溝槽的平原區(qū)。適用于地面有足夠深度的可采土壤，且地下水位較深的地區(qū)?？捎糜谟刑烊换蛉藶楣鹊嘏c溝壑可利用的地區(qū)。潮濕地區(qū)衛(wèi)生填埋場沼澤與潮汐洼地；水塘；采土、采石場應(yīng)特別注意防止地下水的污染及填埋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等問題。因此，需要設(shè)置地下水抽提、排泄系統(tǒng)與氣體收集系統(tǒng)。濕地填埋場通常分隔成若干單元或儲留槽，每一單元或儲留槽滿足一年的填埋量。衛(wèi)生填埋場中氣體的產(chǎn)生與遷移

控制填埋場氣體遷移擴(kuò)散的方法

透氣通道控制法

密封法控制氣體遷移

衛(wèi)生填埋場中固體廢物的分解與氣體的產(chǎn)生填埋場中氣體的遷移與控制氣體的遷移填埋場氣體產(chǎn)氣階段Ⅰ、初始調(diào)整階段Ⅱ、過程轉(zhuǎn)移階段Ⅲ、酸性階段Ⅳ、產(chǎn)甲烷階段Ⅴ、穩(wěn)定化階段填埋場排氣通道衛(wèi)生填埋場中浸瀝液（滲濾液）的產(chǎn)生與遷移控制滲濾液來源

直接降水地表徑流

地表灌溉

地下水

廢物中水分

覆蓋材料中的水分

有機(jī)物分解生成水填埋場中滲濾液的遷移與控制滲濾液的控制方法

滲濾液的遷移廢物層排水層排水管隔水襯層滲濾液收排系統(tǒng)填埋場中的水運移

危險廢物安全填埋危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18598-2001）列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定具有危險特性的廢物。

固體廢物土地耕作處理

固體廢物海洋處理海洋傾倒遠(yuǎn)洋焚燒處理

深井灌注處理將固體廢物液體化，用強(qiáng)制性措施注入與飲用地下水隔絕的可滲性巖層內(nèi)。內(nèi)容總結(jié)固體廢物資源化的意義與資源化系統(tǒng)。固體廢物資源化的意義與資源化系統(tǒng)。第一節(jié)固體廢物資源化的意義與資源化系統(tǒng)。通過生物轉(zhuǎn)化，城市垃圾中的有機(jī)物可轉(zhuǎn)化為腐植肥料、沼氣或其它化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品?！笆旎本褪鞘剐掳l(fā)酵的肥料在相對靜止?fàn)顟B(tài)下繼續(xù)完成有機(jī)物的分解過程，使較難降解的有機(jī)物得到降解。配料：C/N，C/P.。日本的垃圾焚燒比例在90年代中期已達(dá)75%，全國有大小垃圾焚燒