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简述固体废物的处置方法

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简述固体废物的处置方法

简述固体废物的处置方法范文第1篇

关键词:水泥窑;协同处置;城市废弃物

中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)06-103-03

Disposal of Municipal Waste by the Cement Kiln in the Area around Chaohu Lake

Liu Wei

(Chaohu Environmental Protection Monitoring Authority,Chaohu 238000,China)

Abstract:Through the investigation of city waste disposal and pollution situation in the area around Chaohu Lake,several ways of city waste disposal and the development status of municipal waste disposal using cement kiln at home and abroad were introduced,and feasibility of using the cement kiln to co-dispose of waste in the area around Chaohu Lake was analyzed. It is pointed out that using the cement kiln to co-dispose city waste,to achieve city waste“reduction,recycle and harmless”disposal in the area around Chaohu Lake,the construction of the Chaohu City demonstration area of ecological civilization has very important significance.

Key words:Cement kiln;Co-dispose;Municipal waste

巢湖是中国五大淡水湖之一,湖区面积760km2,流域面积1.35万km2。自20世纪80年代以来,巢湖污染逐步加重,湖泊富营养化状况严重,成为国家水污染重点治理的“三河三湖”之一。2011年,安徽省实施行政区划调整后,巢湖湖区成为合肥市的内湖,本次调查以合肥市域为主。根据第六次人口普查数据,合肥市常住人口为745.8万,其中市辖区人口合计335.2万,占全市人口的45%。长丰、肥东、肥西、巢湖、庐江常住人口均在50万~100万人。全市城镇人口453.4万,乡村人口292.4万,城镇化水平约60.8%,城镇化率平均每年提高约2个百分点。随着城镇化和城乡一体化的推进,环巢湖区域周边垃圾与日俱增,垃圾围城现象日趋严重。

1 环巢湖区域城市废弃物处置现状

城市废弃物按照其产生的来源,主要有生活垃圾和城市污水处理厂污泥等。数据显示,在过去的5a,我国的生活垃圾以每年6%的速度增加,2013年,我国城市生活垃圾日处理规模已达44万t。2013年,环巢湖区域生活垃圾日处理规模量为3 760t,其中合肥市(包括肥东县)2 900t、巢湖市260t、庐江县230t、肥西县200t、长丰县170t。生活垃圾无害化处置方式是卫生填埋。环巢湖区域现有垃圾填埋场5座,分别位于肥东县(收集合肥市区和肥东县生活垃圾)、肥西县、长丰县、巢湖市、庐江县,总占地面积1 168.6hm2。环巢湖区域现投入运行城市污水处理厂19座,设计日处理能力126万t,实际日处理能力119万t,日产生沉淀污泥量(含水率80%)约775.7t。城市污水处理厂污泥处置方式为堆肥。目前环巢湖区域内城市废弃物处置方式比较单一,没有做到减量化和资源化。环巢湖区域属于水环境保护区范围,垃圾卫生填埋、污泥堆肥都需要占用较多的土地资源,容易造成二次污染,对该区域内大气、地表水、地下水和土壤环境均会产生不利影响。因此,在环巢湖区域探索有效的城市废弃物处置方式,解决固体废物污染环境的问题显得非常重要。

2 城市废弃物处置方式优选

我国城市废弃物处置的常用方式主要有卫生填埋、堆肥、焚烧和水泥窑协同处置等。从表1可以看出,利用水泥窑协同处置城市废弃物,既减少了对环境和资源的破坏,又避免了卫生填埋、堆肥、焚烧等处置方式造成的二次污染,具有天然的优势和环境友好性的特点,是实现城市废弃物减量化、资源化、无害化最环保、经济、适宜的方式,取得了极高的经济效益和社会效益,应成为环巢湖区域处置城市废弃物的最佳发展方向。

表1 城市废弃物处置方式对比分析

[内容\&卫生填埋\&堆肥\&焚烧\&水泥窑协同处置\&选址\&困难,需考虑地理、地质条件,防止污染地表水、地下水,一般远离城区,运距较远\&有一定难度,需避开居民密集区,运距适中\&容易,可靠近市区建设,运距较近\&利用现有水泥企业,无需重新选址\&占地面积\&需大面积土地\&中等\&小\&小\&适用条件\&适用\&有机垃圾组分高,需防止重金属污染\&热值较低,需添加燃料\&适用\&产品\&可回收沼气发电\&生产肥料\&发电或提供热能\&提供原料和燃料\&环境污染\&渗滤液污染,臭气污染,产生甲烷气体\&恶臭污染、重金属污染\&烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二恶英污染\&依托水泥窑技术优势,烟尘、二恶英污染降到最低\&最终处理\&无\&非堆肥物需填埋处置\&焚烧残渣需填埋处置\&无\&特点\&处理量大,投资、处理成本均较低,但渗滤液污染等对环境和人群健康危害很大\&废弃物变肥料,有利于资源化,但占地多,易造成土壤、水体、大气的二次污染\&投资大,运行成本高;二恶英不易达标;焚烧残渣需处置,易造成二次污染\&技术成熟、技改和运行成本均较低,粉尘、二恶英排放达标,无二次污染,真正实现减量化、资源化、无害化\&]

3 水泥窑协同处置城市废弃物技术特点

水泥窑协同处置城市废弃物技术,主要是利用水泥高温煅烧窑炉焚烧处置城市废弃物,是一种在水泥生产过程中使用固体废物,通过废弃物来替代燃料和原料,并从中回收物质和能量的过程。在焚烧过程中,城市废弃物中的有机质被彻底分解无害化,产生的热量被水泥生产回收,实现了能量利用的最大化,灰渣作为水泥组分直接进入水泥熟料产品中,在实现资源化的同时做到了废弃物的减量化。

水泥窑协同处置城市废弃物为水泥工业和城市废弃物处置提供了“双赢”的方式,是目前发达国家处置城市废弃物和危险废物的重要手段之一,成为城市清洁、高效处置废弃物的理想选择,在国内外得到了广泛应用。中国是水泥生产大国,具有水泥窑协同处置城市废弃物的天然优势,利用水泥窑协同处置城市废弃物对于缓解环境压力,降低处置成本,提高城市废弃物资源再利用水平和无害化水平具有重要的意义。

4 水泥窑协同处置废弃物发展现状

自20世纪70年代起,美国、德国、荷兰等发达国家已开始利用水泥窑协同处置废弃物技术,目前广泛应用在生活垃圾、污泥、一般工业固体废物和危险废物处置上。发达国家已将水泥窑协同处置废弃物作为水泥行业节能减排的重要方法之一。以作替代燃料为例,发达国家有2/3的水泥企业使用替代燃料,2009年欧洲水泥企业的替代燃料比例达18%,比1990年提高了15个百分点。其中,荷兰燃料替代率达到92%,为世界最高,其次为德国燃料替代率达到58.4%,瑞士、挪威和奥地利等国家燃料替代率达40%以上[1]。水泥窑协同处置技术实现了废弃物资源再利用,即将废弃物转变为生产水泥的原料和燃料,该技术在经济和环保2个方面均显示出巨大优势,在发达国家处置城市废弃物中发挥着重要作用。

自20世纪90年代,我国开始从事利用水泥窑协同处置废弃物的技术研究,并取得了显著效果。目前,我国水泥企业已基本掌握水泥窑协同处置废弃物的关键技术,技术体系逐渐完善,利用废弃物的数量和品种不断增加。中材水泥、海螺水泥、越堡水泥、华新水泥等企业已在利用水泥窑处置城市生活垃圾、污水处理厂污泥等城市废弃物上取得成功。广州越堡水泥厂利用水泥窑协同处置600t/d污泥项目、中材国际投资并管理运行的“溧阳市利用水泥窑无害化协同处置450t/d生活垃圾示范项目等陆续投入运行以来,各项指标均满足国家相关标准的要求,均成为行业内的示范工程[2]。天津水泥、重庆南山水泥、北京水泥等企业也先后取得了危险废物的经营许可,并形成了一定的处置能力。

5 环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的可行性

5.1 水泥窑协同处置废弃物政策体系日趋完善 为鼓励和加快利用水泥窑协同处置各类废弃物,国家出台了一系列政策、技术规范和标准,积极引导水泥工业走资源综合利用、生态环境保护的可持续发展道路。国家发改委2013年第21号令《关于修改产业结构调整指导目录(2011年本)》中明确国家鼓励利用现有2 000t及以上新型干法水泥炉窑处置工业废弃物、城市污泥和生活垃圾,奠定了水泥窑协同处置技术是固体废弃物处置的重要手段。2014年5月,国家发改委、环保部等七部委联合发出《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》,将在水泥、电力、钢铁三大高温工业中推动工业窑炉协同处置城市及产业废弃物的发展战略,要求培育一批协同处理废弃物的示范企业和示范项目,在有条件的城市和大企业率先开展工业窑炉协同处置产业化发展模式,起到启发、借鉴和引领的示范作用。2013年12月,环保部的《水泥窑协同处置固体废弃物污染控制标准》(GB30485-2013)对水泥窑协同处置固体废弃物提出了明确的排放控制要求。国家《十二五规划纲要》也将“支持水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥生产线和建筑废弃物综合利用示范线”建设作为建材工业发展重点之一。政策体系的日趋完善为水泥行业推进水泥窑协同处置固体废弃物带来了极大的鼓励和信心,为我国的环保事业和水泥工业转型升级起到了积极的促进作用。

5.2 环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的有利条件 环巢湖区域石炭岩储量丰富,合肥市所辖的巢湖市和庐江县建材工业发达,是安徽省重要的水泥生产基地,主要的水泥企业有中材水泥、巢东水泥、皖维高新公司、南方建材安徽大江公司等水泥企业,现有熟料产能4.3万t/d,产能在2 000t/d及以上新型干法水泥窑生产线有11条,其中4 500t/d新型干法水泥窑生产线就有8条。因此,在环巢湖区域推广利用水泥窑协同处置城市固体废物具有得天独厚的优势,是实现环巢湖区域城市废弃物“减量化、资源化、无害化”的最有效手段。现水泥企业都面临着节能减排、淘汰落后产能和环境保护的巨大压力,利用水泥窑协同处置城市废弃物为水泥企业转型升级提供了有利的契机。一是实现了传统产业的转型,水泥窑协同处置城市废弃物具有投资少、处置量大、资源利用率高等优点,有效地解决了废弃物的处置问题,并且降低了水泥企业的能耗,同时将水泥企业转型为环保服务型制造业。二是转型后的传统工业可以服务于现代化城市的生态文明建设,实现了企业与城市的和谐发展,从而推进区域循环经济、低碳经济发展。

6 结语

环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物,在利用现有水泥窑的基础上,不需要征用土地,只要对现有水泥生产线进行技术改造,废弃物处置过程中不会产生二次污染,并将城市废弃物所具有的热量和物质转化为水泥生产的替代燃料和原料,即可以处置城市废弃物,实现资源综合利用和达到环境保护的目的,还为水泥行业节约资源、降低能耗,实现可持续发展创造了条件。项目的实施,对于缓解环巢湖区域城市废弃物处置能力不足,削减对巢湖水环境的污染负荷,改善巢湖水环境质量,保护巢湖生态环境,建设巢湖生态文明示范区具有十分重大的意义。

参考文献

[1]富丽.我国水泥窑协同处置废弃物现状分析与展望[J].居业,2012(04):68-70.

简述固体废物的处置方法范文第2篇

关键词:燃煤锅炉 烟气脱硫 指导意义

一、前言

SO2排放量剧增使大多数城市SO2浓度处于较高的污染水平。SO2排放量的增加,使中国的酸雨增加异常迅速,严重的酸性降水和脆弱的生态系统使我国经济损失严重,仅酸雨污染给森林和农作物造成的直接经济损失已达几百亿元。[1] 如果不严格控制,我国SO2排放量将继续增加,SO2和酸雨污染将严重危害居民健康,腐蚀建筑材料,破坏生态系统,造成巨大经济损失。据统计,中国SO2年排放量已超过1600-1800万吨,燃煤产生的SO2占绝大部分,其中燃煤电厂锅炉排放的SO2约占总排放量的1/4,中小型燃煤锅炉排放的SO2占总排放量的近40%。中国的大气污染特征也是由于大量燃煤而形成的煤烟型污染,因此,对于燃煤锅炉而言,大幅度地削减SO2污染迫在眉睫。

二 、烟气脱硫的技术方法

烟气脱硫技术是一项跨行业、多学科的系统工程,涉及环境工程、化学及化学工程、机械、电子、自动化等学科领域,以及项目规划、工艺研究、技术开发、设备研制、工程设计等内容。烟气脱硫的技术方法甚多,但进入商业应用的仅10余种, [2]在这10余种方法中又可分为湿法、半干法和干法三大类,现分类简述如下。

1、湿法烟气脱硫及其优缺点

湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水和碱性溶液等),洗涤含SO2烟气脱除烟气中的SO2。比较常用的是石灰石/石灰浆液湿法、氢氧化镁法脱硫和海水。

(1)、用石灰石或石灰浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2生成物为亚硫酸钙及硫酸钙,有时从生成物中回收石膏,有时将生成物抛弃,但不得形成二次污染。此方法工艺简单,原料易得,脱硫率可达75%-95%。吸收塔常用型式有湍球塔、筛板塔、洗涤塔及文丘里/喷雾洗涤塔等,实际运行中存在两个问题:一是吸收剂和生成物均为固体。在烟气脱硫流程中各设备和管道内易发生结垢及堵塞,通常采用加添加剂(如乙二酸、硫酸镁、氯化钙和氨等)的办法防止,但还不尽如人意;二是对固体生成物的处理。对于中小型工业锅炉,通常不采用回收法,而是将吸收塔排出的浆液,用水力旋流器增稠浓缩,然后输送到排渣场抛弃。为了保证不产生二次污染,必须采用闭式废液循环系统。这类烟气脱硫设备,能否长期可靠地运行,在很大程度上取决于此两个问题的进一步解决与整个系统的完善化。对于大型电站燃煤锅炉,则可采用石灰石/石膏回收法烟气脱硫装置,但投资大。[3-4]

(2)、氢氧化镁法FGD是以Mg(OH)2为碱性脱硫剂,把烟气中的SO2吸收除去,并以空气氧化生成无害的MgSO4水溶液排放的技术.该工艺由冷却、除尘吸收、氧化、排放水过滤等四个工序组成。

(3)、海水脱硫是海水的自然碱度来洗涤烟气中的SO2,一般海水的pH值为8.0-8.3,每升海水的碱度为220-290 mg(以CaCO3计)。海水脱硫按是否添加其它化学物质,可将其工艺分为两类.一类为不添加任何化学物质,以Flakt-Hydro工艺为代表;另一类向海水中添加一定量的石灰以调节吸收液碱度,典型工艺当推Bechtel工艺。 Flakt-Hydro工艺技术成熟,较Bech-tel工艺应用更为广泛。海水脱硫工艺简单,且无固体废物排放,运行成本低,且具有较高的脱硫率。其工艺过程主要有海水输送系统、烟气系统, SO2吸收系统和海水水质恢复系统四大部分组成。

2、半干法烟气脱硫及其优缺点

半干法的工艺特点是:反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分,使最终产物为干粉状。若与袋式除尘器配合使用,将能提高10%的脱硫效率,脱硫废渣一般抛弃处置。半干法主要有旋转喷雾干燥法(SDA法)和炉内喷钙增湿活化法(LIFAC法)。下面对喷雾干燥法做简单介绍。

喷雾干燥法属半干法脱硫工艺,于20世纪70年代初至中期开发成功。第一台电站喷雾干燥脱硫装置1980年在美国北方电网的河滨电站投入运行,此后该技术在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。喷雾干燥工艺目前约占总装机容量的10%,大多用于燃用低硫和中硫煤的中小容量机组上。该法利用石灰浆液作吸收剂,以细雾滴喷入反应器,与SO2边反应边干燥,在反应器出口,随着水分蒸发,形成了干的颗粒混合物。该副产品是硫酸钙、硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成的混合物。喷雾干燥法可脱除70%-95%的SO2,并有可能提高到98%。

3、干法烟气脱硫及其优缺点

干法烟气脱硫,是指应用干粉状或粒状吸收剂、吸附剂来处理含厌入烟气,使烟气中的SO2得到净化。干法烟气脱硫的优点是工艺过程简单,无污水污酸处理向题,能耗低,特别是净化后烟气的温度较高(一般高于100℃),有利于烟囱排气的扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热就可直接排空,腐蚀性小;缺点是脱硫效率比湿法低,操作不稳定等。近年来,由于湿法烟气脱硫自身的严重缺点,干法烟气脱硫研究及开发普遍受到重视。现介绍一下NID烟气循环硫化床脱硫技术。

NID( Novel Integrated Desulphurization )干法烟气脱硫技术是ALSTOM公司在其120套半干法脱硫装置的基础上创造性开发的新一代的烟气干法脱硫技术,它借鉴了半干法技术的脱硫原理,又克服了此种技术使用制浆系统而产生的弊端。因此具有投资低、设备紧凑的特点,适用于300MW及以下机组。科林环保工程有限责任公司和ALSTOM公司合作,采用NID技术承担中国烟气脱硫工程项目。其技术特点是:NID技术采用生石灰(CaO)的消化及灰循环增湿的一体化设计,保证新鲜消化的高质量消石灰(Ca(OH)2)立刻投入循环脱硫反应;利用循环灰携带水分,在粉尘颗粒的表面形成水膜。粉尘颗粒表面的薄层水膜在一瞬间蒸发在烟气流中,在极短的时间内形成温度和湿度适合的理想反应环境。同时也克服了传统半干法脱硫反应器中可能出现的粘壁问题;由于建立理想反应环境的时间减少,使得总反应时间大大降低成为可能,可有效地降低脱硫反应器高度;烟气在反应器中高速流动,整个装置结构紧凑、体积小、运行可靠。装置的负荷适应性好;脱硫副产物为干态,系统无水产生。终产物流动性好,适宜用气力输送。脱硫后烟气不必再加热可直接排放;对吸收剂要求不高,可广泛取得。通过减小吸收塔的尺寸和降低占地面积以及避免采用复杂昂贵的消化制备系统,大大降低了初投资和运行费用;脱硫效率高,脱硫效率可达90%以上。

参考文献:

[1]杜翔.国内燃煤锅炉烟气脱硫工艺现状与发展[J].硫磷设计与粉体工程,2011(5),13-22.

[2]余媛媛,谢亨华.燃煤锅炉烟气脱硫技术及其应用现状与对策[J].环境与开发,2000(15),21-23.