前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇簡述固體廢物的處置方法范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:水泥窯;協同處置;城市廢棄物
中圖分類號 X705 文獻標識碼 A 文章編號 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
巢湖是中國五大淡水湖之一,湖區面積760km2,流域面積1.35萬km2。自20世紀80年代以來,巢湖污染逐步加重,湖泊富營養化狀況嚴重,成為國家水污染重點治理的“三河三湖”之一。2011年,安徽省實施行政區劃調整后,巢湖湖區成為合肥市的內湖,本次調查以合肥市域為主。根據第六次人口普查數據,合肥市常住人口為745.8萬,其中市轄區人口合計335.2萬,占全市人口的45%。長豐、肥東、肥西、巢湖、廬江常住人口均在50萬~100萬人。全市城鎮人口453.4萬,鄉村人口292.4萬,城鎮化水平約60.8%,城鎮化率平均每年提高約2個百分點。隨著城鎮化和城鄉一體化的推進,環巢湖區域周邊垃圾與日俱增,垃圾圍城現象日趨嚴重。
1 環巢湖區域城市廢棄物處置現狀
城市廢棄物按照其產生的來源,主要有生活垃圾和城市污水處理廠污泥等。數據顯示,在過去的5a,我國的生活垃圾以每年6%的速度增加,2013年,我國城市生活垃圾日處理規模已達44萬t。2013年,環巢湖區域生活垃圾日處理規模量為3 760t,其中合肥市(包括肥東縣)2 900t、巢湖市260t、廬江縣230t、肥西縣200t、長豐縣170t。生活垃圾無害化處置方式是衛生填埋。環巢湖區域現有垃圾填埋場5座,分別位于肥東縣(收集合肥市區和肥東縣生活垃圾)、肥西縣、長豐縣、巢湖市、廬江縣,總占地面積1 168.6hm2。環巢湖區域現投入運行城市污水處理廠19座,設計日處理能力126萬t,實際日處理能力119萬t,日產生沉淀污泥量(含水率80%)約775.7t。城市污水處理廠污泥處置方式為堆肥。目前環巢湖區域內城市廢棄物處置方式比較單一,沒有做到減量化和資源化。環巢湖區域屬于水環境保護區范圍,垃圾衛生填埋、污泥堆肥都需要占用較多的土地資源,容易造成二次污染,對該區域內大氣、地表水、地下水和土壤環境均會產生不利影響。因此,在環巢湖區域探索有效的城市廢棄物處置方式,解決固體廢物污染環境的問題顯得非常重要。
2 城市廢棄物處置方式優選
我國城市廢棄物處置的常用方式主要有衛生填埋、堆肥、焚燒和水泥窯協同處置等。從表1可以看出,利用水泥窯協同處置城市廢棄物,既減少了對環境和資源的破壞,又避免了衛生填埋、堆肥、焚燒等處置方式造成的二次污染,具有天然的優勢和環境友好性的特點,是實現城市廢棄物減量化、資源化、無害化最環保、經濟、適宜的方式,取得了極高的經濟效益和社會效益,應成為環巢湖區域處置城市廢棄物的最佳發展方向。
表1 城市廢棄物處置方式對比分析
[內容\&衛生填埋\&堆肥\&焚燒\&水泥窯協同處置\&選址\&困難,需考慮地理、地質條件,防止污染地表水、地下水,一般遠離城區,運距較遠\&有一定難度,需避開居民密集區,運距適中\&容易,可靠近市區建設,運距較近\&利用現有水泥企業,無需重新選址\&占地面積\&需大面積土地\&中等\&小\&小\&適用條件\&適用\&有機垃圾組分高,需防止重金屬污染\&熱值較低,需添加燃料\&適用\&產品\&可回收沼氣發電\&生產肥料\&發電或提供熱能\&提供原料和燃料\&環境污染\&滲濾液污染,臭氣污染,產生甲烷氣體\&惡臭污染、重金屬污染\&煙塵、硫氧化物、氮氧化物、二惡英污染\&依托水泥窯技術優勢,煙塵、二惡英污染降到最低\&最終處理\&無\&非堆肥物需填埋處置\&焚燒殘渣需填埋處置\&無\&特點\&處理量大,投資、處理成本均較低,但滲濾液污染等對環境和人群健康危害很大\&廢棄物變肥料,有利于資源化,但占地多,易造成土壤、水體、大氣的二次污染\&投資大,運行成本高;二惡英不易達標;焚燒殘渣需處置,易造成二次污染\&技術成熟、技改和運行成本均較低,粉塵、二惡英排放達標,無二次污染,真正實現減量化、資源化、無害化\&]
3 水泥窯協同處置城市廢棄物技術特點
水泥窯協同處置城市廢棄物技術,主要是利用水泥高溫煅燒窯爐焚燒處置城市廢棄物,是一種在水泥生產過程中使用固體廢物,通過廢棄物來替代燃料和原料,并從中回收物質和能量的過程。在焚燒過程中,城市廢棄物中的有機質被徹底分解無害化,產生的熱量被水泥生產回收,實現了能量利用的最大化,灰渣作為水泥組分直接進入水泥熟料產品中,在實現資源化的同時做到了廢棄物的減量化。
水泥窯協同處置城市廢棄物為水泥工業和城市廢棄物處置提供了“雙贏”的方式,是目前發達國家處置城市廢棄物和危險廢物的重要手段之一,成為城市清潔、高效處置廢棄物的理想選擇,在國內外得到了廣泛應用。中國是水泥生產大國,具有水泥窯協同處置城市廢棄物的天然優勢,利用水泥窯協同處置城市廢棄物對于緩解環境壓力,降低處置成本,提高城市廢棄物資源再利用水平和無害化水平具有重要的意義。
4 水泥窯協同處置廢棄物發展現狀
自20世紀70年代起,美國、德國、荷蘭等發達國家已開始利用水泥窯協同處置廢棄物技術,目前廣泛應用在生活垃圾、污泥、一般工業固體廢物和危險廢物處置上。發達國家已將水泥窯協同處置廢棄物作為水泥行業節能減排的重要方法之一。以作替代燃料為例,發達國家有2/3的水泥企業使用替代燃料,2009年歐洲水泥企業的替代燃料比例達18%,比1990年提高了15個百分點。其中,荷蘭燃料替代率達到92%,為世界最高,其次為德國燃料替代率達到58.4%,瑞士、挪威和奧地利等國家燃料替代率達40%以上[1]。水泥窯協同處置技術實現了廢棄物資源再利用,即將廢棄物轉變為生產水泥的原料和燃料,該技術在經濟和環保2個方面均顯示出巨大優勢,在發達國家處置城市廢棄物中發揮著重要作用。
自20世紀90年代,我國開始從事利用水泥窯協同處置廢棄物的技術研究,并取得了顯著效果。目前,我國水泥企業已基本掌握水泥窯協同處置廢棄物的關鍵技術,技術體系逐漸完善,利用廢棄物的數量和品種不斷增加。中材水泥、海螺水泥、越堡水泥、華新水泥等企業已在利用水泥窯處置城市生活垃圾、污水處理廠污泥等城市廢棄物上取得成功。廣州越堡水泥廠利用水泥窯協同處置600t/d污泥項目、中材國際投資并管理運行的“溧陽市利用水泥窯無害化協同處置450t/d生活垃圾示范項目等陸續投入運行以來,各項指標均滿足國家相關標準的要求,均成為行業內的示范工程[2]。天津水泥、重慶南山水泥、北京水泥等企業也先后取得了危險廢物的經營許可,并形成了一定的處置能力。
5 環巢湖區域利用水泥窯協同處置城市廢棄物的可行性
5.1 水泥窯協同處置廢棄物政策體系日趨完善 為鼓勵和加快利用水泥窯協同處置各類廢棄物,國家出臺了一系列政策、技術規范和標準,積極引導水泥工業走資源綜合利用、生態環境保護的可持續發展道路。國家發改委2013年第21號令《關于修改產業結構調整指導目錄(2011年本)》中明確國家鼓勵利用現有2 000t及以上新型干法水泥爐窯處置工業廢棄物、城市污泥和生活垃圾,奠定了水泥窯協同處置技術是固體廢棄物處置的重要手段。2014年5月,國家發改委、環保部等七部委聯合發出《關于促進生產過程協同資源化處理城市及產業廢棄物工作的意見》,將在水泥、電力、鋼鐵三大高溫工業中推動工業窯爐協同處置城市及產業廢棄物的發展戰略,要求培育一批協同處理廢棄物的示范企業和示范項目,在有條件的城市和大企業率先開展工業窯爐協同處置產業化發展模式,起到啟發、借鑒和引領的示范作用。2013年12月,環保部的《水泥窯協同處置固體廢棄物污染控制標準》(GB30485-2013)對水泥窯協同處置固體廢棄物提出了明確的排放控制要求。國家《十二五規劃綱要》也將“支持水泥窯協同處置城市生活垃圾、污泥生產線和建筑廢棄物綜合利用示范線”建設作為建材工業發展重點之一。政策體系的日趨完善為水泥行業推進水泥窯協同處置固體廢棄物帶來了極大的鼓勵和信心,為我國的環保事業和水泥工業轉型升級起到了積極的促進作用。
5.2 環巢湖區域利用水泥窯協同處置城市廢棄物的有利條件 環巢湖區域石炭巖儲量豐富,合肥市所轄的巢湖市和廬江縣建材工業發達,是安徽省重要的水泥生產基地,主要的水泥企業有中材水泥、巢東水泥、皖維高新公司、南方建材安徽大江公司等水泥企業,現有熟料產能4.3萬t/d,產能在2 000t/d及以上新型干法水泥窯生產線有11條,其中4 500t/d新型干法水泥窯生產線就有8條。因此,在環巢湖區域推廣利用水泥窯協同處置城市固體廢物具有得天獨厚的優勢,是實現環巢湖區域城市廢棄物“減量化、資源化、無害化”的最有效手段。現水泥企業都面臨著節能減排、淘汰落后產能和環境保護的巨大壓力,利用水泥窯協同處置城市廢棄物為水泥企業轉型升級提供了有利的契機。一是實現了傳統產業的轉型,水泥窯協同處置城市廢棄物具有投資少、處置量大、資源利用率高等優點,有效地解決了廢棄物的處置問題,并且降低了水泥企業的能耗,同時將水泥企業轉型為環保服務型制造業。二是轉型后的傳統工業可以服務于現代化城市的生態文明建設,實現了企業與城市的和諧發展,從而推進區域循環經濟、低碳經濟發展。
6 結語
環巢湖區域利用水泥窯協同處置城市廢棄物,在利用現有水泥窯的基礎上,不需要征用土地,只要對現有水泥生產線進行技術改造,廢棄物處置過程中不會產生二次污染,并將城市廢棄物所具有的熱量和物質轉化為水泥生產的替代燃料和原料,即可以處置城市廢棄物,實現資源綜合利用和達到環境保護的目的,還為水泥行業節約資源、降低能耗,實現可持續發展創造了條件。項目的實施,對于緩解環巢湖區域城市廢棄物處置能力不足,削減對巢湖水環境的污染負荷,改善巢湖水環境質量,保護巢湖生態環境,建設巢湖生態文明示范區具有十分重大的意義。
參考文獻
[1]富麗.我國水泥窯協同處置廢棄物現狀分析與展望[J].居業,2012(04):68-70.
關鍵詞:燃煤鍋爐 煙氣脫硫 指導意義
一、前言
SO2排放量劇增使大多數城市SO2濃度處于較高的污染水平。SO2排放量的增加,使中國的酸雨增加異常迅速,嚴重的酸性降水和脆弱的生態系統使我國經濟損失嚴重,僅酸雨污染給森林和農作物造成的直接經濟損失已達幾百億元。[1] 如果不嚴格控制,我國SO2排放量將繼續增加,SO2和酸雨污染將嚴重危害居民健康,腐蝕建筑材料,破壞生態系統,造成巨大經濟損失。據統計,中國SO2年排放量已超過1600-1800萬噸,燃煤產生的SO2占絕大部分,其中燃煤電廠鍋爐排放的SO2約占總排放量的1/4,中小型燃煤鍋爐排放的SO2占總排放量的近40%。中國的大氣污染特征也是由于大量燃煤而形成的煤煙型污染,因此,對于燃煤鍋爐而言,大幅度地削減SO2污染迫在眉睫。
二 、煙氣脫硫的技術方法
煙氣脫硫技術是一項跨行業、多學科的系統工程,涉及環境工程、化學及化學工程、機械、電子、自動化等學科領域,以及項目規劃、工藝研究、技術開發、設備研制、工程設計等內容。煙氣脫硫的技術方法甚多,但進入商業應用的僅10余種, [2]在這10余種方法中又可分為濕法、半干法和干法三大類,現分類簡述如下。
1、濕法煙氣脫硫及其優缺點
濕法煙氣脫硫是指應用液體吸收劑(如水和堿性溶液等),洗滌含SO2煙氣脫除煙氣中的SO2。比較常用的是石灰石/石灰漿液濕法、氫氧化鎂法脫硫和海水。
(1)、用石灰石或石灰漿液在吸收塔內吸收煙氣中的SO2生成物為亞硫酸鈣及硫酸鈣,有時從生成物中回收石膏,有時將生成物拋棄,但不得形成二次污染。此方法工藝簡單,原料易得,脫硫率可達75%-95%。吸收塔常用型式有湍球塔、篩板塔、洗滌塔及文丘里/噴霧洗滌塔等,實際運行中存在兩個問題:一是吸收劑和生成物均為固體。在煙氣脫硫流程中各設備和管道內易發生結垢及堵塞,通常采用加添加劑(如乙二酸、硫酸鎂、氯化鈣和氨等)的辦法防止,但還不盡如人意;二是對固體生成物的處理。對于中小型工業鍋爐,通常不采用回收法,而是將吸收塔排出的漿液,用水力旋流器增稠濃縮,然后輸送到排渣場拋棄。為了保證不產生二次污染,必須采用閉式廢液循環系統。這類煙氣脫硫設備,能否長期可靠地運行,在很大程度上取決于此兩個問題的進一步解決與整個系統的完善化。對于大型電站燃煤鍋爐,則可采用石灰石/石膏回收法煙氣脫硫裝置,但投資大。[3-4]
(2)、氫氧化鎂法FGD是以Mg(OH)2為堿性脫硫劑,把煙氣中的SO2吸收除去,并以空氣氧化生成無害的MgSO4水溶液排放的技術.該工藝由冷卻、除塵吸收、氧化、排放水過濾等四個工序組成。
(3)、海水脫硫是海水的自然堿度來洗滌煙氣中的SO2,一般海水的pH值為8.0-8.3,每升海水的堿度為220-290 mg(以CaCO3計)。海水脫硫按是否添加其它化學物質,可將其工藝分為兩類.一類為不添加任何化學物質,以Flakt-Hydro工藝為代表;另一類向海水中添加一定量的石灰以調節吸收液堿度,典型工藝當推Bechtel工藝。 Flakt-Hydro工藝技術成熟,較Bech-tel工藝應用更為廣泛。海水脫硫工藝簡單,且無固體廢物排放,運行成本低,且具有較高的脫硫率。其工藝過程主要有海水輸送系統、煙氣系統, SO2吸收系統和海水水質恢復系統四大部分組成。
2、半干法煙氣脫硫及其優缺點
半干法的工藝特點是:反應在氣、固、液三相中進行,利用煙氣顯熱蒸發吸收液中的水分,使最終產物為干粉狀。若與袋式除塵器配合使用,將能提高10%的脫硫效率,脫硫廢渣一般拋棄處置。半干法主要有旋轉噴霧干燥法(SDA法)和爐內噴鈣增濕活化法(LIFAC法)。下面對噴霧干燥法做簡單介紹。
噴霧干燥法屬半干法脫硫工藝,于20世紀70年代初至中期開發成功。第一臺電站噴霧干燥脫硫裝置1980年在美國北方電網的河濱電站投入運行,此后該技術在美國和歐洲的燃煤電站實現了商業化。噴霧干燥工藝目前約占總裝機容量的10%,大多用于燃用低硫和中硫煤的中小容量機組上。該法利用石灰漿液作吸收劑,以細霧滴噴入反應器,與SO2邊反應邊干燥,在反應器出口,隨著水分蒸發,形成了干的顆粒混合物。該副產品是硫酸鈣、硫酸鹽、飛灰及未反應的石灰組成的混合物。噴霧干燥法可脫除70%-95%的SO2,并有可能提高到98%。
3、干法煙氣脫硫及其優缺點
干法煙氣脫硫,是指應用干粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑來處理含厭入煙氣,使煙氣中的SO2得到凈化。干法煙氣脫硫的優點是工藝過程簡單,無污水污酸處理向題,能耗低,特別是凈化后煙氣的溫度較高(一般高于100℃),有利于煙囪排氣的擴散,不會產生“白煙”現象,凈化后的煙氣不需要二次加熱就可直接排空,腐蝕性小;缺點是脫硫效率比濕法低,操作不穩定等。近年來,由于濕法煙氣脫硫自身的嚴重缺點,干法煙氣脫硫研究及開發普遍受到重視。現介紹一下NID煙氣循環硫化床脫硫技術。
NID( Novel Integrated Desulphurization )干法煙氣脫硫技術是ALSTOM公司在其120套半干法脫硫裝置的基礎上創造性開發的新一代的煙氣干法脫硫技術,它借鑒了半干法技術的脫硫原理,又克服了此種技術使用制漿系統而產生的弊端。因此具有投資低、設備緊湊的特點,適用于300MW及以下機組。科林環保工程有限責任公司和ALSTOM公司合作,采用NID技術承擔中國煙氣脫硫工程項目。其技術特點是:NID技術采用生石灰(CaO)的消化及灰循環增濕的一體化設計,保證新鮮消化的高質量消石灰(Ca(OH)2)立刻投入循環脫硫反應;利用循環灰攜帶水分,在粉塵顆粒的表面形成水膜。粉塵顆粒表面的薄層水膜在一瞬間蒸發在煙氣流中,在極短的時間內形成溫度和濕度適合的理想反應環境。同時也克服了傳統半干法脫硫反應器中可能出現的粘壁問題;由于建立理想反應環境的時間減少,使得總反應時間大大降低成為可能,可有效地降低脫硫反應器高度;煙氣在反應器中高速流動,整個裝置結構緊湊、體積小、運行可靠。裝置的負荷適應性好;脫硫副產物為干態,系統無水產生。終產物流動性好,適宜用氣力輸送。脫硫后煙氣不必再加熱可直接排放;對吸收劑要求不高,可廣泛取得。通過減小吸收塔的尺寸和降低占地面積以及避免采用復雜昂貴的消化制備系統,大大降低了初投資和運行費用;脫硫效率高,脫硫效率可達90%以上。
參考文獻:
[1]杜翔.國內燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝現狀與發展[J].硫磷設計與粉體工程,2011(5),13-22.
[2]余媛媛,謝亨華.燃煤鍋爐煙氣脫硫技術及其應用現狀與對策[J].環境與開發,2000(15),21-23.