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焚燒法處理垃圾的優缺點

時間:2024-01-02 14:41:33

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焚燒法處理垃圾的優缺點

第1篇

關鍵詞:餐廚垃圾;處理技術;資源化

中圖分類號:R124.3文獻標識碼: A 文章編號:

隨著我國城市化進程步伐的加快,工業化的不斷發展,人口聚居度的密集和城市流動人口的劇增,以及人們生活水平的不斷提高、消費觀念的變化,都會使餐廚垃圾大量產生。我國餐廚垃圾的產生量要比發達國家高。據有關資料統計,目前我國城市每年產生的生活垃圾已達到1.5億噸,其中餐廚垃圾約占我國城市生活垃圾一半左右。例如,北京37%,,廣州57%,濟南42%,天津54%,上海59%,沈陽62%,深圳57%等[1]。

一、餐廚垃圾的性質及危害

餐廚垃圾,俗稱泔腳,它的成分非常復雜,是居民在生活過程中形成的廢棄物。餐廚垃圾非常容易腐爛變質、傳播細菌和病毒并且散發出惡臭。餐廚垃圾是包括廢舊的餐具、食物殘渣、動植物油、動物肉骨、塑料和紙巾等多種物質的混合物。餐廚垃圾的以淀粉、動物脂肪、蛋白質等為主,糖類含量和鹽、油脂的含量較高[2],隨著人們生活水平的不斷提高,餐廚垃圾中的有機營養成分呈遞增趨勢,因此餐廚垃圾具有很高的開發和利用價值。

餐廚垃圾如果處理不當會對人們身體的健康、食品的安全、環境污染甚至糧食安全造成極大的危害。第一,餐廚垃圾極易滋生病毒等微生物而發生腐爛變質,同時會產生刺激性的氣味以及污水等。餐廚垃圾不經處理任意排放,不僅會大面積的釋放有毒有害物質,而且還可能會堵塞城市管網;第二,如果用餐廚垃圾直接飼養畜禽,畜禽的脂肪和肌肉等組織里就會積蓄有大量的有毒有害物質,同時還可能會含有多種病菌,人食用后,會造成人畜之間的交叉感染;第三,大量廢棄的食用油脂經過一定工序后(如加熱、過濾和蒸餾)提煉出 “地溝油”,最后再流回到人們的餐桌上。“地溝油”中含有黃曲霉素、苯等有毒有害物質,如果人食用后會提高慢性疾病的發生率甚至可能致癌,對人們的身體健康造成很大的危害。

二、餐廚垃圾的處理技術

目前餐廚垃圾的處理技術主要有焚燒法、厭氧發酵法、濕熱法、生產生物飼料、生產生物柴油等方法。

焚燒法

焚燒法是燃燒餐廚垃圾中的可燃物,將燃燒后產生的熱量進行發電。該工藝的優點是處理量很大,且垃圾的減量效果明顯。但是焚燒法對垃圾的熱值要求比較高,但餐廚垃圾含水量很高(含水量通常在80%~90%之間)過高的含水量使餐廚垃圾的熱值很低,這將會增加垃圾的處理成本;而且由于餐廚垃圾的特殊性質,垃圾焚燒處理時會產生大量的有毒有害氣體,不能滿足資源無害化的要求。因此,從技術上看,焚燒法應用在餐廚垃圾處理上的可行性很低。但對于那些霉變和已經被化學污染的餐廚垃圾則應該采用焚燒法進行處理。

填埋法

填埋法是將餐廚垃圾填入山溝或預備好的坑中,然后蓋土壓實,使其發生化學、物理和生物變化,分解其中的有機物使其能達到減量化和無害化的目的。填埋法的最大特點是處理費用較低,且方法簡單。但由于餐廚垃圾中含有大量的水分和容易腐爛和變質的物質,填埋餐廚垃圾后,產生大量的滲濾液,滲濾液滲透地下后會污染土壤和地下水,容易造成二次環境污染,因此,一些發達國家和地區已經開始逐步禁止填埋餐廚垃圾。

濕熱法

濕熱法工藝是通過高溫蒸煮的方法,徹底消除餐廚垃圾中的病原體,并降低餐廚垃圾中過高的含鹽量和油脂的含量,同時改善營養成分的含量。然后將高溫蒸煮后的餐廚垃圾進一步通過微生物發酵、干燥、造粒等工藝制成粒狀飼料[3]。濕熱法工藝一般會和其他的微生物處理工藝(如好氧發酵、厭氧發酵等)聯合使用。與其他的方法相比,它不僅能夠實現資源化,而且達到了消毒滅菌的目的。

好氧堆肥

好氧堆肥是指餐廚垃圾中的有機物在有氧的條件下,利用好氧微生物將垃圾中的有機物轉化成無機物的過程。常用的方法是密封式容器堆肥,在密閉的容器內提供好氧條件,利用堆體自身產生的高溫來殺滅病菌。密封式容器堆肥能夠有效的減少因堆肥散發出的酸臭味和由此滋生的病菌,該方法是對周邊環境影響較小的一種堆肥方式。它常會連接生物過濾裝置,用來除去在堆肥的初期產生的揮發性脂肪酸,進一步降低垃圾對環境的影響。該工藝的優點是技術較為簡單,好氧堆肥后的產物可以用做農產品來使用,實現了垃圾的資源化和再利用。缺點是堆肥需要占地面積大、處理周期長。

厭氧發酵法

厭氧發酵系統主要是利用餐廚垃圾中的固體成分,在高溫且厭氧的環境下,通過多種生物細菌的新陳代謝,將餐廚垃圾分解轉化為甲烷、二氧化碳及發酵殘余物質,產生的甲烷可以經沼氣凈化系統凈化除去雜質后,采用熱電聯產利用;發酵的殘余物質通過厭氧堆肥穩定化后,最終成為高品質的有機肥料。餐廚垃圾的厭氧發酵能夠實現充分的資源化和再利用。

生化飼料技術

采用生化法制備飼料工藝是采用微生物發酵技術制成發酵飼料。該方法是餐廚垃圾先經過固液分離,其中含固率較高的部分需要經過高溫殺菌消毒,消毒后烘干,加入微生物將其中的有機物降解成生物飼料。飼料化技術處理的優點是機械程度較高、占地面積小。缺點是生化法制備飼料工藝周期長、且需要對菌種進行選擇和管理、工藝較為復雜。而且由于最后產物會重新進入食物鏈,且使得餐廚垃圾中原有的各種有毒有害物質,進入畜禽體內,從而間接造成了對人體健康的危害。

生物柴油技術

生物柴油工藝是餐廚垃圾先經過固液分離,然后利用餐廚垃圾中的液相成分,來制取高品質的生物柴油,使其變廢為寶。生物柴油可以作為替代燃料,替代石化柴油,且石化柴油和生物柴油以一定比例混合燃燒,還能夠改善石化柴油燃燒時產生的污染狀況,是一種情潔的可再生能源。生物柴油的制取原理是采用酸、堿催化轉酯化工藝,將進入系統的液相成分通過一系列復雜的化學和物理反應,最后生成生物柴油及副產品甘油和植物瀝青。

三、結論

餐廚垃圾處理是一個新生事物,在中國其相關的處理工藝和法規還并不成熟。經過本文分析焚燒法和填埋法應用在處理餐廚垃圾上并不適合;濕熱法一般和其他微生物處理工藝來聯合使用;好氧堆肥處理工藝方法較為簡單,且其堆肥的產品可以直接用于農業;厭氧發酵處理工藝能夠回收利用沼氣資源,有較高的經濟價值和環保價值。生化飼料技術用于其進入食物鏈,故處理餐廚垃圾存在潛在的危害。生物柴油技術能夠使餐廚垃圾變廢為寶,但是其工藝操作復雜,有待進一步的發展。

綜上所述,生物處理法從經濟方面來說,可回收能源;從環境方面來說,生物處理工藝對環境的影響較小。因此生物處理法具有廣闊的應用前景,將會成為實現餐廚垃圾減量化、資源化和無害化的主流處理方法。

參考文獻

[1]王向會,李廣魏,孟烘等,國內外餐廚垃圾處理狀況概述[J].環境衛生工程,2005,13(2):41-43

第2篇

關鍵詞: 污泥;處理處置;方案選擇

中圖分類號:[TU992.3] 文獻標識碼:A 文章編號:

目前,我國污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸,且以每年10%以上的速度增長。隨著國家污水處理設施不斷完善,污水處理率逐年提高和處理程度的深化,污水處理廠的污泥處理處置問題日益顯著。本文詳細介紹了城市污泥幾種常用的處理處置方法,并對其優缺點進行比較。

污泥處理處置的一般流程

目前,國內外污泥處理處置的方法眾多,一般采用濃縮、脫水、消化、干化、焚燒、堆肥等不同處理方法與土地利用、衛生填埋和建材利用等幾個處置方式的組合流程。

污泥處理處置過程中的濃縮、消化、脫水、干化、焚燒、綜合利用等過程都是相輔相成的。按2001年版《日本下水道施設計畫、設計指針和解說》,城市污水處理廠污泥處理流程(見圖1)主要有以下2種:

圖1 城市污水處理廠污泥處理流程圖

第一個流程中,污泥經過消化,使污泥減量化、穩定化和無害化,便于衛生填埋或綜合利用。而第二個流程中,由于后續有干化或焚燒工藝,所以消化處理可以超越,即當采用污泥消化時,污泥處理處置宜走綜合利用之路,而當污泥采用焚燒工藝時,可以超越消化池,避免流程中環節過多,熱量損失過多。

常用污泥處理處置方案概述

目前,污泥處理處置主要的方式有土地利用、衛生填埋、建材利用、干化焚燒等。

2.1土地利用

污泥的土地利用是指經過堆肥處理的污泥或污泥產品應用于園林、綠地、土壤修復及改良,目前國內污水污泥的處理處置技術和實際應用,在污泥制肥上獲得實質性的進展,將污泥制成有機顆粒肥、有機復混肥和有機微生物肥料施用于綠化,不僅解決了污泥出路,同時使得污泥利用資源化,產生一定的經濟效益。但臭氣散發往往影響到周邊居民的日常生活,露天堆肥帶來的對周邊環境污染問題也越來越嚴重。污泥土地利用受限于污泥的泥質,特別是重金屬含量不得超過國家的有關規定,同時存在一定的潛在風險,如果施用不當,很容易造成環境的二次污染。

衛生填埋

污泥衛生填埋場中污泥的處置工藝采用衛生填埋技術,即在利用自然界代謝功能的同時,通過工程手段和環保措施,使污泥安全消納,并逐步達到充分穩定的處置效果。由于土地資源有限,該方式逐漸受到限制,近年來各大城市就污泥的進一步處理和循環利用尋找最佳出路。

建材利用

污泥作為建材的原料,一般包括用作水泥添加料、制陶粒、制磚材和制輕質骨料等。日本在建材利用方面技術領先,較多的工程應用實例,污泥干化或焚燒后的無機灰末均可作為建材的原料利用。我國也正在嘗試,有條件的地區應積極推廣污泥建材綜合利用。

污泥干化

干化處理后的污泥可以成為一種特殊的資源加以利用,為污泥的市場化提供基礎,如作為建材、土地利用或焚燒進一步減量。蘇州工業園區污泥干化項目設計規模300 t/d,就近利用熱電廠的蒸汽作為干化熱源,干化并輸送至熱電廠與煤混燒。

焚燒

污泥焚燒是一種常見的污泥最終處置方法,它可破壞全部有機質,殺死一切病原體,并最大限度地減少污泥體積。當污泥自身的燃燒熱值較高,城市衛生要求較高,或污泥中有毒物質含量高,不能被綜合利用時,可采用焚燒處置。污泥在焚燒前,一般應先進行脫水處理甚至熱干化,以減少負荷和能耗。污泥焚燒在技術上是可行的,并已達到了工業規模的程度。

國外污泥處理處置現狀

目前國內外污水污泥處置技術主要有:農業利用、填埋、焚燒及熱水解等。

從1910年起各國就開始以焚燒工藝為主作為處理市政污泥的主要方法,如歐洲的德國、丹麥、瑞典、瑞士等國以及亞洲的日本,據EPA估計,1993年美國就已經擁有343座活性污泥焚燒爐,在丹麥,每年約有30%的污泥集中在32座焚燒廠集中助理;而瑞士政府已要求2003年起瑞士將禁止污水廠的污泥用于農業,所有污水廠污泥要進行污泥焚燒處理,而焚燒法處置污泥在國土資源緊張的日本發展迅速,應用最廣,處理量約占全國的總污泥量為62.7%。目前歐洲最大的污泥干化焚燒處理處置中心位于荷蘭的Moerdijk,處理量約占荷蘭全國的總污泥量的27%。污泥干化焚燒技術經過近百年的發展,已經形成了成熟的工藝理論和先進的設備。

污泥處置方案確定

污泥處理處置應綜合考慮污泥泥質特征、地理位置、環境條件和經濟社會發展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。

土地利用在國內外污泥處置方法中污泥逐漸受到重視,經過堆肥處理的污泥或污泥產品應用于可用于制肥、園林、綠地、土壤修復及改良。

衛生填埋也是國內較常用的處理處置方式,但是隨著城市發展,人口劇增,垃圾產量日益增多,垃圾填埋場容量已趨于飽和,污泥處理后若再運往垃圾填埋場填埋,一方面占用了垃圾填埋場的容量,另一方對環境造成影響,易造成二次污染。

建材利用是目前比較理想的污泥處理處置方式。然而,污泥建材利用的推廣必須對產品質量的要求和干化污泥的要求單獨評價,污泥的處置方法必須保證能夠長期運行。

污泥干化焚燒是污泥減量化、穩定化最徹底的方式,焚燒后灰渣僅是原污泥干固體的7.5%,如果運輸至填埋場,可大大減少運輸成本,減少需要的填埋場容積,還可作為部分的覆蓋土使用;作為建材利用,可以用作道路基層的回填等。

綜合所述,在考慮選用某種污泥處理處置方法時,要從環境安全、資源投入、資源產出和收益影響比幾個方面來考慮污泥處理方案,同時兼顧環境生態、社會效益和經濟效益三者之間的平衡。不管采用哪一種污泥處理處置措施都需要考慮投資和運行成本和經濟承受能力,要在設備投資、運行費用、地價和人力價格等基礎上對處理方法加以綜合評估。各地區在處置污泥時要根據當地地理環境、經濟水平、技術措施、交通運輸、能源、污泥利用市場和容量等因素,隨著公眾認識的提高和興趣的改變而發生變化。

參考文獻

[1]楊柯敏,張春燕,張 燕,隋國舜.城市污泥處理處置方式及現狀分析[J]. 中國資源綜合利用,2012,30(12):28-31

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