浅析城市污水处理技术

2024-08-26

浅析城市污水处理技术(共9篇)

浅析城市污水处理技术 篇1

【摘要】:近年来,城市垃圾持续增加,环境问题日益突出,有关于垃圾处理方法的研究也日益受到广泛的关注。目前针对城市垃圾处理方面被普遍采用的城市生活垃圾处理方式有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式。本文主要是对这3种处理方法的一个简单讨论,提出了综合利用的垃圾处理方法,真正合理地、经济地利用垃圾资源,实现垃圾的变废为宝,实现了垃圾处理的“资源化、无害化、减量化”的目标,为社会提供可利用资源。

【关键字】:城市垃圾卫生填埋焚烧堆肥变废为宝

【正文】:

城市垃圾被认为是放错了位置的资源。随着经济的发展以及城市周边卫星城和小城镇的建设,市区范围不断扩大,城市人口不断增加,居民生活水平不断提高,城市垃圾产量也呈逐年递增趋势。据统计,我国城市垃圾的人均产量为1.0-1.2kg/d,对于如此大的垃圾产生量,已构成了对环境的严重威胁。因此进一步加强我国城市垃圾的环境管理,提高城市垃圾的处理处置水平已迫在眉睫。

1.概述

目前,世界各国都在研究处理城市垃圾的方法,以减少垃圾的污染程度。对城市垃圾的处理主要有以下几种方法——

1.1.卫生填埋法

卫生填埋,是指对城市垃圾和废物在卫生填埋场进行的填埋处置。为防止对环境造成污染,根据排放的环境条件,采取适当而必要的防护措施,以达到被处置废物与环境生态系统最大限度的隔绝,称为固体废物“最终处置”或“无害化处置”。固体废物最终处置途径可归纳为两种:陆地处置与海洋处置。经验证明,陆地填埋处置是最终处置城市垃圾最经济有效的方法,这种处置方式是基于环境卫生角度,因而又称为“卫生填埋”。

这种垃圾处理法主要是利用工程手段,在山间沟谷、废矿坑、洼地按照环境卫生工程标准将垃圾分层铺盖堆填、压实,并按操作程序要求进行覆土,达到无害化处理的要求;同时,垃圾填埋后有机成分不断进行好氧和厌氧分解,厌氧发酵所产生的甲烷气体有一定的利用价值。此方法处理垃圾适应性广,操作简单,运行成本低,垃圾消纳量大。卫生填埋法的建设和运行费用是垃圾处理方法中最低的,又是其它处理方法所必需的最终处置方式。国内外广泛采用卫生填埋法处置城市生活垃圾。但该处置方法垃圾减量小,占地大,平原地区场址选择困难。对于山区或丘陵地区较为适合。

该处理技术特点主要有:(1)相对于焚烧处理,投资和运行费用较低,但填

埋场占地相当大;(2)大量有机物和电池等物质的填埋,使卫生填埋场渗滤液防渗透、收集处理系统负荷和技术难度大,投资高,填埋操作复杂,管理困难,处理后污水也难以达标排放;(3)填埋场的甲烷、硫化氢等废气也必须处理好,以确保防爆和环保要求。

1.2.焚烧法

焚烧是目前世界上一些经济发达国家广泛采用的一种城市生活垃圾处理技术。垃圾焚烧可使垃圾中碳水化合物转换成二氧化碳和水,同时在高温下杀灭病毒、细菌。在焚烧过程中所产生的热能可以得到合理利用,因此焚烧是目前垃圾处理中无害化最彻底的方法之一。该处理技术特点如下:

(1)垃圾焚烧处理后,垃圾中的病原体被彻底消灭,燃烧过程中产生的有毒有害气体和烟尘经处理后达到排放要求,无害化程度高;

(2)经过焚烧,垃圾中的可燃成分被高温分解后,一般可减容80%~90%,减容效果好,可节约大量填埋场占地,经分选后的垃圾焚烧效果更好;

(3)垃圾焚烧所产生的高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽,用来供热及发电,垃圾被作为能源来利用,还可回收铁磁性金属等资源,可以充分实现垃圾处理的资源化;

(4)垃圾焚烧厂占地面积小,尾气经净化处理后污染较小,可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离,对于经济发达的城市,可因地制宜,发展以焚烧、减容为主的综合处理;

(5)焚烧处理可全天候操作,不易受天气影响。

1.3.堆肥法

垃圾堆肥是处理与利用垃圾的一种方法,是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物,使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解(消化),形成一种类似腐蚀质土壤的物质,用作肥料并用来改良土壤。

根据堆肥过程中发挥作用的微生物对氧气的不同需求,堆肥法又可以分为好氧堆肥和厌氧堆肥两类,现代堆肥技术一般采用好氧工艺:好氧堆肥是生活垃圾在有氧条件下,经过好氧微生物分解成肥料和渗沥液,同时排出废气和释放热量,形成高温发酵过程,杀死垃圾中的致病菌和寄生虫卵,达到无害化。接着,垃圾进入堆肥的熟化阶段,较难分解的有机高分子物质也被好氧分解成为简单的碳水化合物,此时堆肥的温度逐渐降低直至稳定。

此法同其他处理方法相比,占地相对较少,同时此方法的采用取决于当地农业生产肥料使用习惯和市场情况,而且也解决了无机化肥在单独使用中所表现出的土地板结,为农业提供了新型的优质肥料。此外,垃圾堆肥技术可使生活垃圾达到无害化,部分减量化及资源化,但是在现阶段由于人们思想意识限制,其堆

肥制品销售有一定风险,目前国内已建成的堆肥厂基本都处于半停产半运行状况,垃圾的处理也受到限制。

2.我国城市生活垃圾处理的技术现状

2.1.卫生填埋技术

卫生填埋是将垃圾在选定的合适场所内进行处理,因其采取了渗滤液收集与处理、垃圾的覆土与喷淋等污染防治措施,其具有垃圾处理量大、投资少、成本低、施工简便等优点,如果设计、施工、管理科学合理,一般不会造成大范围的环境污染。但此法使用时间有限,且侵占了宝贵的土地资源,浪费了垃圾中宝贵的可回收资源,地下水系统受到了污染的威胁。部分垃圾场没有进行无害化处理,残留着大量的细菌、病毒,还潜伏着沼气、重金属污染等隐患,其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源。所以,这种方法潜在着极大危害,会给子孙后代带来无穷的后患;与国外相比,我国简易填埋场数量众多,而且运行管理不善、污染防治设施不到位,因而带来的环境污染问题突出。

2.2.焚烧技术

焚烧是发达国家普遍采用的一种垃圾处理方法,焚烧处理是是对生活垃圾高温分解和深度氧化的综合处理过程。将生活垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,指在850℃-1000℃的高温条件下,垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,放出热量,转化成高温的燃烧气和量少而稳定的固体残渣,同时杀灭病毒细菌的方法。优点是能显着地减容、节省填埋空间,可以进行余热回收利用或发电。焚烧技术的特点是处理量大、减容性好、无害化彻底,并且热能可回收利用,因此这种方法是我国和世界上大多数国家普遍采用的一种垃圾处理技术。

2.3.堆肥技术

堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分捡出来,另行处理,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。此外,堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才能有效地防止重金属的渗入,从而保证有机肥产品达到国家标准,否则无法真正实现无害化和资源化。

3.我国城市生活垃圾处理存在的问题

3.1.生活垃圾无害化处理程度不够

由于我国垃圾无害化起步晚,历史欠账较多,到目前为止还存在大量简易垃圾填埋场,加之近年来城市人口快速增长,垃圾量持续增长与垃圾无害化处理能力不足的矛盾十分突出,填埋场超负荷运转的现象普遍存在。全国城市中仍近三

分之一的生活垃圾没有得到妥善处置,仅有少数省、市将农村生活垃圾处理纳入管理范畴。

3.2.生活垃圾处理设施运行资金难以保障

随着生活垃圾产生量的增加和环境保护要求的提高,需要政府投入越来越多的资金,才能建设足够数量的无害化处理处置工程,使垃圾的无害化处理率达到既定目标。由于生活垃圾治理一直视为公益事业,其经费来源主要靠国家和地方财政拨款,给政府财政造成了巨大压力,一般用于市容环境卫生的固定资产投资在市政设施投资中所占比例普遍偏低,且大部分用于城市垃圾的清运。一些城市公共财经投入不足,填埋运行经费严重短缺,制约了生活垃圾处理新技术、新材料、新工艺的应用,阻碍了填埋场正常运行和无害化处理水平的提高。

3.3.垃圾混合收集为主、减量化程度不够

目前我国大部分生活垃圾还是采用混合收集方式,突出表现为有机垃圾与其他垃圾一同收集,造成垃圾含水率偏高而发热量较低的特点。这种垃圾若采用填埋的方式处理,将会显着增加渗滤液产量,提高二次污染的控制成本;若采用焚烧方法处理,须加助燃剂才能满足处理的最低要求,而使得运行费用大大增加;此外,垃圾中还含有塑料、橡胶类组分,若采用焚烧技术处理,还会产生有毒有害的气体。相当部分城市还是直接填埋原生垃圾,随着生活垃圾总量的不断增加,许多填埋场的设计使用年限快速缩短,而新的填埋场建设又普遍面临选址难等问题。

4.对策

4.1.简易垃圾场污染防治

针对简易垃圾填埋场产生的公众环境问题和安全隐患,国内外都在开展各种补救措施和填埋场生态修复,主要涉及六个方面:垃圾搬迁到焚烧厂或卫生填埋场处理、加速垃圾分解、填埋气处理-防爆、除臭和供能、防渗与渗沥液处理、植被再生、填埋场再生。

简易垃圾填埋场的污染防治是一项综合工程,要进行全面环境治理需要很大的投入。不同的填埋场要根据填埋物的性质、污染状况、当地自然条件以及地方经济条件选择适合本地的污染防治措施,寻找简单、经济和易操作的技术方法。

4.2.大力推进垃圾处理收费工作,保障运行资金到位

根据污染者付费的原则,全面开征垃圾处理费。各地可采取供水、污水和垃圾处理费统一征收的方式,提高城市生活垃圾处理费的收缴率,降低收费成本。通过垃圾处理收费方式还可增强人们的“环境消费”意识。同时还应加强对生活垃圾处理费使用的管理,确保用于环卫设施建设和运行,充分发挥设施效益。

4.3.生活垃圾实行分类收集方式

垃圾分类收集要坚持“无害化、资源化”的原则,鼓励废物回收和综合利用。生活垃圾分类收集是将垃圾按照种类的不同分别收集,以提高废品回收率和便于分类处置。首先提倡居民在家中分类收集;其次在机关、学校、公园、车站等地设置垃圾分类收集容器,将废塑料、废纸张、废玻璃、废金属加以分类收集。为了生活垃圾的分类收集和资源回收能顺利开展,要制定与之相应的废品回收价格和奖罚制度,以保证垃圾分类收集和废品回收的可持续发展。

5.结束语

随着社会的进步,人们生活水平的提高,各种物质财富和商品不断丰富;但是,各种对环境的污染和垃圾的迅速增多成了困扰人们的当务之急。人们日常可感受到的,如汽车尾气,噪声,冒黑烟的烟囱,混浊的空气,污秽的河流;最多的,亦是最令人厌恶的,是城市里的垃圾。许多城市正日益沦陷在垃圾的包围之中,人们渴望在物质不断丰富的同时,更想拥有碧水蓝天、清新的空气、洁净的环境,垃圾处理工程必将在未来的生活中扮演愈来愈重要的作用。

【参考文献】:

浅析城市污水处理技术 篇2

一、城市污水的特点

城市污水不同于工业污水, 是人类生活中产生的污水, 是水体的主要染污源之一, 主要是排泄物和洗涤污水。城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力, 确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水, 无论用于工业、农业或是回灌补充地下水, 都必须符合国家颁发的有关水质标准。生活污水中合有大量有机物, 如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等, 也常含有无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高, 在厌氧细菌作用下, 易生恶臭物质。除磷技术是困扰城市污水处理的主要难题。

1、一体化污水处理

一体化地埋式生活污水处理设备采用世界上先进的生物处理工艺, 集去除BOD、COD、NH一N于一身。是目前最高效的污水处理设备。广泛应用于高级宾馆、别墅小区及居民住宅小的生活污水和与之相似的工业有机污水处理, 替代了去除率很低、处理后出水不能达到国家综合排放标准的化粪池。实地应用表明, 一体化地埋式污水处理设备是一种处理效果十分理想且管理方便的生活污水处理设备。

2、CCAS污水处理

CCAS (Continuous Cycle AerationSystem) 工艺即连续循环曝气系统工艺, 对污水预处理要求不高。生物处理的核心是CCAS反应池, 除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成, 出水可达标排放。经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池, 在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附, 并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速进入反应区。在主反应区内依照“曝气、闲置、沉淀、排水”程序周期运行, 使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮, 和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。

3、SBR污水处理

SBR (Sequencing Batch Reactor) 是序批式活性污泥法的简称, 又名间歇曝气法, 其主体构筑物是SBR反应池。污水在反应池中完成反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序, 使处理过程大为简化。

二、城市污水的发展趋势

水污染控制的实施是通过工程设施和技术装备来实现。我国需要建立污水处理成套设备产业基地。对于不同规模和类型城市污水处理厂, 产业化发展目标是不一样的。

1、发展先进的水处理工艺技术

对于我国这样—个污染严重、资源短缺, 并且社会主义初级阶段的国家, 先进的水处理工艺的标准应该是适合我国国情、高效、低耗和低成本的污水处理技术。各类效率高、投入低、可达到一定治理深度的城市污水处理新技术, 对经济尚不够发达而污染亟待治理的我国, 在一段时期内都将具有重要意义。

新材料和新施工方法的利用可以降低工程造价。比如德国国外百乐卡技术, 采用高密度聚乙烯作水处理的构筑物的防渗材料, 降低了水处理构筑物的造价。在污水处理构筑物方面可以推广国外先进的制罐技术, 如拼装式反应器。将处理构筑物设备化, 以快速低耗的设备型式, 成套提供城市污水处理的单元反应器设备。

2、城市污水处理厂建设

污水量≥20万m这—类的城市污水处理厂在全国总共不超过100个, 但是占污水排放总量的30%~50%。近期建设的重点仍然是这一类的污水处理厂。根据国内外的经验对于超大型城市污水处理厂采用的工艺大多是比较成熟的传统活性污泥工艺, 因此相关设备发展重是大型污水处理厂的单项技术设备。

3、鼓励水处理设施运营产业化

根据污水处理厂建设投资估算, 今后城市污水处理厂的运营费用逐年增加到2010年可以达到40亿元/a。污水处理设施的运营产业化涉及两个层次的问题, 其一是传统的技术服务的范围不断扩展。技术服务范围的扩展、要求的加强和形式的更新等一系列变化, 导致技术服务市场内涵的扩大。其二是随着甲、乙方角色互换, 资金筹措方式的发生了改变。计划经济导致目前绝大多数污水处理厂的现状是:由政府投入巨额资金或利用外国政府贷款建设, 建成后多为事业单位编制, 运行经费由政府有关部门核定拨给, 相当一部分污水处理厂运行费用严重不足。采用BOT投资方式有利于降低工程投资, 提高污水处理厂的运行管理水平, 同时还能大大减轻地方政府的经济压力, 并加快基础设施建设步伐。

摘要:水是人类赖以生存的基础, 由于水资源污染而造成水资源日益紧缺已经成为世界性问题, 成为制约全球经济发展的重要因素, 也成为严重制约我国经济持续发展、影响人民生活和身体健康的突出问题。相应的对策就是加强水污染防治, 选择处理效果好的处理工艺。

关键词:城市污水,处理工艺,发展趋势

参考文献

[1]王凯军:《低能耗城市污水处理工艺研究》, 《中国给水排水》, 1998年第5期。

[2]刘延华:《厌氧好氧活性污泥法快速低耗氧去除COD的机理初探》, 《给水排水》, 1997年。

城市污水处理新技术浅析 篇3

关键词:城市污水处理;现状;新技术

一、我国城市污水处理的现状及原因

随着我国人口的增长、工业的迅猛发展以及环境的恶化,导致我国的污水处理的基础设施超负荷运作,根本不能满足城市人口、生活和工业的需要,导致水污染严重以及水资源的严重短缺。

导致污水处理不佳的原因有很多,包括人口数量的增多、工业的迅速发展等,但我认为最主要的还是污水处理的基础设施以及技术手段的落后。虽然近年来我国政府高度重视污水处理,但相比于其他国家,我国在污水处理投资方面还是欠缺的。在英国,平均每8000人就拥有一个污水处理厂,在美国,平均每1万人就能享用一座污水处理厂,而在中国要150万人才能拥有一座污水处理厂。

二、城市污水处理新技术选择的原则

1.指标先进。指标先进是指具备高效的处理效果,达到或者高于国家规定的处理指标,这是处理污水最重要的目标,也是产品达标的质量要求。

2.经济节能。城市污水处理厂要以节省工程投资为前提,合理制定处理指标,尽可能安排简易且有效的污水处理工艺,做到少占地、耗时少、省人力和物力,节约电能和耗药量,减少支出费用,这对于我国目前的城市污水处理厂是至关重要的。

3.成熟可靠。城市的污水处理工程不同于其他的一般性的项目,它作为城市的基础设施工程,具有投资大和规模大等特点,关系着城市的整体运作,必须确保百分百的成功。因此对于城市污水处理技术一定要成熟可靠,保证技术先进的同时确保技术的合理性。

4.易于管理。城市污水处理是目前我国较为重视的项目,但由于这是我国的新兴产业,在专业人才方面还有所欠缺,对技术的掌握还不是很娴熟,因而在污水处理新技术方面要选择适合我国国情的,如完全自动化的污水处理厂对于一些中小城镇还无法驾驭,要恰当选择一些有效的易于管理的手段。

三、城市污水处理的新技术应用

1.超声水处理技术。超声水处理技术广泛应用于强化微污染水的生物处理,主要针对于城市农业生产中大量化肥、农药等造成的水污染。当城市污水经过超声处理后,就会增强膜生物反应器的生物活性,也会增加反应器的有机负荷,从而促使有机物的净化效率得以提高。这种技术是较新型的污水处理技术,不仅能提高污水中有机物的处理效率,若加入光敏半导体,还可以利用太阳能来净化城市污水。

2.活性污泥法。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理方法,就是指活性污泥均匀分散、悬浮于反应器中,与污水充分接触,在有溶解氧的的情况下,除去污水中的废物的方法。

3.膜生化处理器。膜生化处理主要用于难生物降解的废水如垃圾渗滤液的处理中,效果较好。膜生物反应器是生物技术与膜技术相结合的一种工艺,使用膜分化技术代替了泥水分离技术,提高了生化反应器中污泥浓度,提高了生化处理的效率,增强了抗冲击负荷能力,此外系统占地面积也小于传统工艺。

4.二級处理过程中的一级处理强化技术。城市污水处理中的一级处理强化技术是进行二级处理的前置处理办法,主要功能是出去水中的悬浮物和漂浮物,具有投资小和耗能低的优点,在有效除去污水中的有机物的同时,还能对后续的二级处理产生影响。在处理重金属材料导致的污水效果更明显。二级处理过程中的一级处理强化技术在处理过程中,具备成熟稳定、操作过程简单、投资小、环境收益和投资收益较好。。

5.污水生态工程处理技术的应用。污水生态工程处理技术主要包括氧化塘系统和土地处理系统,具备运行安全、节省资源、能最大化实现污水资源化。近年来,从我国修建的氧化塘数据分析中可以得出,氧化塘的出水质量已经可以达到二级处理标准了,再通过一定的强化措施,就可以达到甚至超出国家规定的指标了,而且修建氧化塘的费用仅为二级污水处理厂的0.3。

6.高级氧化处理技术。高级氧化处理技术是指利用在特定的条件下产生的具备一定氧化能力的自由基,强化并分解污水中的有机污染物,这种技术可以运用于较严重的污水处理中,但由于处理费用较高,因此并不是较为常用的处理技术。

7.SBR工艺的革新。SBR技术是通过确立合理的污水体积,设立高效连续的工艺流程,准确的设立溶解氧,更新SBR的配套设施,确定污水水质中脱氮、脱磷的关键参数,以达到尽量简化城市污水处理的流程、降低处理费用,确保处理过程的稳定性,同时提高城市污水处理的效率和灵活度。

四、对城市污水处理新技术的期望

城市污水处理新技术应该在传统工艺的基础上进行革新,克服传统工艺的占地面积大、投资费用高、操作繁琐、技术不稳定以及不够灵活等弊端,创新新工艺或引用先进的技术和设备,来提高城市污水处理技术,确保城市污水处理的及时和安全。但不能一味地为了提高技术水平而引用大量的先进设备,要符合我国污水处理的现状和国情,具体问题具体分析,根据不同的需要设立合理数量和规模的污水处理厂,运用恰当的新技术进行强化,以促进我国城市污水处理的质的飞跃。

五、结语

随着人口数量快速增长和经济的快速发展,水资源会越来越少,水污染将会成为制约经济发展的重要因素,对水的处理也会倍加关注,包括水处理后的质量安全等。因此如何减少水资源的浪费,提高城市污水处理的技术水平至关重要。目前,我国加大了对城市污水处理的关注和投资力度,鼓励研发城市污水处理的新工艺,满足城市居民生活和生产的需要,促进城市经济的快速发展并促进环保事业的伟大进步。

【参考文献】

[1]刘勇亮.城市污水处理新技术探析[J].中国新技术新产品.2012(18):59

[2]禹燕琴,张丽霞.浅谈城市污水处理新技术[J].企业技术开发.2011(14):63

[3]凡广生,李多松.城市污水处理新技术[J].水科学与工程技术.2006(01):33

[4]向君容.城市污水处理技术分析[J].中国新技术新产品.2012(08):198

城市污水处理的技术特点研究 篇4

以我国近年城市污水处理情况为基础,对排污系统建设、废水治理设施以及污水处理效果等方面的多项技术指标逐一进行了剖析,分析评价了我国城市生活废水处理技术状况,并提出相应的对策建议,以求为提高我国的污水处理总体水平提供技术参考.

作 者:徐兴起  作者单位:重庆宏耀建设集团有限公司,重庆,404000 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(23) 分类号:X7 关键词:污水处理   城市污水   技术状况   对策   剖析  

城市污水处理技术与环境保护探析 篇5

我国是人口大国,随着城市规模逐渐扩大、工业水平不断提高、城市人口不断增加,在取得经济迅猛发展的同时也给城市生活质量带来一定影响。当前我国城市污水已经对生活环境、生活质量造成了一定的干扰。究其原因与城市污水处理管网建造与环境保护意识不强有很大关系。由于污水中含有大量的氨气、氯气等有害物质,长期生活在这种环境之中会给人们的身体健康埋下隐患,这些有毒物质多数气味难闻,若处理不当使其四处飘散,也会对生活质量产生影响,提高城市污水处理技术加强对生活环境的保护势在必行。

城市污水处理厂污泥低温热解技术 篇6

介绍了污泥低温热解技术的反应机理和影响因素,分析了热解产物的经济性,总结了污泥低温热解技术的优缺点.

作 者:韩全州 陈丽娟 刘颖 谷飙 HAN Quan-zhou CHEN Li-juan LIU Ying GU Biao 作者单位:韩全州,陈丽娟,刘颖,HAN Quan-zhou,CHEN Li-juan,LIU Ying(新乡市环境保护科学设计研究院,河南,新乡,453000)

谷飙,GU Biao(河南师范大学化学与环境科学学院,河南,新乡,453007)

城市污水处理厂污泥焚烧处理浅析 篇7

关键词:污泥,焚烧,处理

前言:随着城市规模的增大, 污水处理量相当可观, 污水经处理可回收利用, 剩余的污泥目前以简单的填埋为主。污泥填埋不仅占用大量土地, 还会对环境、地下水、松花江流域、空气等造成污染, 影响城市功能和人民生活质量。

以焚烧的方式处理生活污泥可以彻底解决生活污泥污染问题。焚烧后污泥可以减量约85%, 并且采用高温焚烧可以彻底消灭致病原体, 避免二次污染, 生活污泥经过焚烧处理后所产生的炉渣可以综合利用, 焚烧产生的热量可用来发电和供热。

1 国内城市污水处理厂污泥排放及治理现状

近年来, 尤其是松花江水污染事件之后, 全国城市污水处理厂建设速度明显加快, 已建成投入运行的污水处理厂污泥产量也急剧增加, 目前对于污泥处置主流技术有三种:稳定填埋、堆肥 (土地利用) 、焚烧, 但普遍以填埋堆放的方式简单处理。

1.1 城市污水处理厂污泥现状

我国污水处理投资上存在“重水轻泥”现象。在污水处理厂建设中, 污泥处理投资一般不到20%, 而日本、美国和西欧等一些经济发达国家, 污泥甚至被当作危险品来处理, 通常都被作为解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。污泥对环境的二次污染, 带来的危害往往是灾难性的, 发达国家污水处理厂建设中, 污泥处理的投资占污水处理厂总投资的比例为50%-70%。日本与美国污泥焚烧比例较高, 而欧洲污泥焚烧也占到总处理量的10%左右, 而我国这一比例仅为3.45%。

1.2 国内城市污水处理厂调研

在国内一些城市对污水处理厂污泥治理情况进行了调研, 青岛市污水处理率达到70%, 全市共建有15座污水处理厂, 其中市区内4座污水处理厂的处理能力为60多万t/d, 其余5市3区共有11座污水处理厂, 处理能力为10多万t/d污水, 污泥产量300t/d。青岛市污泥的处理方式是:污泥与生物秸杆混合搅拌, 经堆放处理后, 作为绿化肥使用。另外计划2008开始采用干化焚烧工艺, 处置城市污水处理厂的污泥500t/d (含水率80%) , 将污泥烘干至含水率70%以下, 干燥设备计划采用国外设备, 干燥后的污泥再利用循环流化床锅炉进行焚烧处理, 灰作建材利用, 总投资1.95亿, 污泥处理成本241元/t污泥。污泥运输由市政府统一组织, 各污水处理厂的运输半径不超过20km。

上海采用德国循环流化床热干化炉对污泥进行热干化, 将含水率75%污泥干化至含水率10%以下, 进行焚烧。设计处理费用170元/吨, 实际处理费用超过200元/吨, 总投资8000万元。

经过国内调研, 认为采用焚烧发电处理工艺对污泥进行无害化、减量化、资源化处理是合理的, 此工艺也取得了国家发改委的认可。

2 污水处理厂剩余污泥特性

污泥是污水处理后的附属品, 是一种特殊的垃圾, 是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥中含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物, 以及砷、铜、铬、汞等重金属和有毒有害物质及大量的水。污泥中还含有大量的N、P、K、Ca及有机物, 且N、P以有机态为主, 污泥中还有许多植物必须的微量元素, 可缓慢释放, 具有长效性。

污泥的组成及热值是焚烧发电工程的基础数据, 按照国家经贸委《资源综合利用电厂认定管理办法》的有关要求, 污泥焚烧发电采用流化床锅炉掺烧原煤, 污泥使用量应不低于入炉燃料的80% (重量比) 。为满足掺煤比的要求, 尽量减少原煤的使用量, 入炉污泥的热值要达到800kcal/kg左右, 有57.1%的污泥经离心机脱水干燥后入炉, 42.9%的污泥直接入炉。

3 污泥焚烧发电处理工艺分析

哈尔滨市地处松花江沿岸, 日均污水排放量为115万m3/d左右 (含水率80-85%) , 将污水处理产生的污泥进行焚烧处置, 可以有效地解决污泥长期堆存占用大量土地、污染环境的问题, 更重要的是改变哈尔滨市污水处理厂污泥处理以简单填埋为主的落后现状, 使废物资源化。

3.1 热值分析

通常垃圾焚烧发电项目, 热值达到8500kj/kg左右即可顺利燃烧发电。从热值上考虑, 污泥焚烧处理实现燃烧发电是有保证的。其主要工艺过程和垃圾焚烧发电相似, 而且燃料成分更为稳定, 运行管理得当能够确保稳定运行。由污泥自身的热平衡计算可知, 污泥含水率75%时自身可以实现热平衡。

3.2 污泥含水分析

根据污泥焚烧发电项目在发达国家实际运行经验, 污泥脱水后在含水率低于70%情况下可以顺利燃烧, 污泥脱水后含水率低于50%, 完全能够满足焚烧条件。当污泥含水率为82.58%时, 污泥给入量比较少, 炉膛中主要是辅助燃料煤燃烧, 流化床锅炉床温的分布比较均匀;而当污泥含水率为34.36%时, 炉膛中为污泥自主燃烧, 流化床的床温呈现密相区温度低于稀相区温度的现象。这种现象的产生主要有3方面的原因:3.2.1由于污泥水分高、密度大, 污泥入炉后进入密相区干燥, 会使密相区的温度降低;3.2.2有部分细小的污泥被气流携带到稀相区燃烧。根据研究结果分析, 污泥在给入后, 在一定程度上被床料破碎, 细小的颗粒被带到稀相区, 燃烧放热, 从而使稀相区的温度升高;3.2.3污泥中挥发分在流化床中释放燃烧的特点, 使得密相区温度低于稀相区温度。一方面由于床速较高, 挥发分在密相区停留的时间很短, 来不及充分反应就离开了密相区, 而稀相区比密相区长很多, 挥发分停留的时间要长一些, 因此挥发分可以在稀相区充分燃烧;另一方面, 燃烧所需的空气在密相区呈泡状, 不易与污泥析出的挥发分充分接触和反应, 挥发分在密相区不能够充分燃烧, 只能在稀相区充分燃尽。考虑到费用效益比和工程实际操作运行, 选用污泥含水率40%~50%, 泥煤比15%进行实际生产是较为合理的。

4 分析结论

浅析城市污水处理技术 篇8

【关键词】污水处理;污泥处理;填埋

为提高水资源利用效率,降低环境污染,近年来城市污水处理工艺不断更新,逐渐有更多新型有效的技术被应用到实际作业中。在提高污水处理效率的同时,还需要重视剩余污泥的处理,避免其对城市环境造成污染。应从多个角度进行分析,针对目前所存问题,有效采取措施进行优化,利用不同的方式来提高污泥处理效率。

一、污水处理厂污泥分析

城市污水处理厂专业技术不断更新,逐渐由传统的活性污泥法转变为具有脱氮除磷功能的“厌氧-好氧”组合工艺,处理效率得到了很大程度的提升。但是会在污水处理后产生大量的污泥,部分污泥会含有重金属等优点有害物质,同样会对环境产生污染。且污水处理阶段,含有的细菌、病毒以及寄生生物等大多会残留在污泥中,存在较大的危害。按照组成成分划分,主要包括有机和无机两种,有机污泥即有机物为主要成分,具有易腐化、颗粒小、密度小、含水率高且脱水困难特点;无机污泥主要成分为无机物,颗粒大、含水率低以及易脱水,并且流动性差[1]。在对污泥进行处理时,就需要做好不同类型污泥的分析,根据其特点来选择合适的技术工艺,提高处理效率。

二、污泥处理现存问题

1.资源浪费严重 城市污水主要包括生活污水与工业废水,且生活污水占大部分,处理后污泥有害成分少,但是含有丰富的有机营养成分,通过简单的处理后,便可以将其应用到农田施肥或者城市绿化中。但是就污泥处理现状来看,因对污泥类型与特点认识不全,在选择污泥处理技术时,存在不合理问题,以填埋作为主要处理方法,不仅会增大污水厂运行经济负担,同时会造成资源浪费。

2.二次污染控制低 污水处理后留下的污泥中,含有一定量的微生物、病原体,如果不对其进行任何处理,直接露天堆放,经过雨水冲刷后,便会随着水流进入到周边水体,或者直接渗透到地下,将会对水体造成二次污染,造成环境污染,且会威胁人体健康。现在人们环保意识不断提高,污泥的堆放很很容易受到人们的反对,这样污水处理厂在找不到合适处理方法前,只能将污泥堆放在厂区,不仅会影响企业的正常运转,同时也会对周边环境产生影响。

3.成本投入低 虽然现在我国污水处理水平不断提高,但是从污泥處理现状来看,存在明显的投入力度低情况,污泥处理投资仅仅为污水处理厂总投资的20%~45%。堆肥与干化焚烧污泥处理技术,相比污水处理成本更低,但是我国针对污泥处理方面并没有出台相应的收费、管理以及使用方法,处理后不能补偿工程建设阶段的投入,甚至会影响污泥处理设施的正常运行。为保证企业经济效益,势必会控制污泥工程建设投入,而污泥处理不及时,随意丢弃或者堆放又会对污水处理效果产生影响,限制污水与污泥处理工作的进一步发展。

三、污泥处理措施优化要点

1.合理选择处理工艺

1.1污泥填埋 对污泥进行简单灭菌处理后,将其直接倒入低地或谷地,与其他处理技术相比,此种方法所需成本低,且工艺简单不需要对污泥进行脱水处理。同时有可以直接解决污泥出路问题,且能够增加城市建设用地。但是如果选择用此种方法,需要确保其不含有有毒有害物质,避免受雨水侵蚀或者渗透作用而对环境造成污染,增大水源威胁。

1.2污泥焚烧 利用此种方法,能够短时间内实现污泥减量。常见的有直接利用焚烧炉焚烧与脱水污泥干后焚烧两种方式。焚烧后产物为无机残渣,实现了污泥无菌化和减量化处理。但是在实施时所需费用比较高,且污泥中含有大量的有机物,燃烧的过程中会产生有害物质,而对环境产生二次污染,一般被应用于土地或环境限制情况。

1.3土地利用 想要实现污泥土地利用,需要从根本上提高资源化效率,将含有高有机物含量的污泥用于植物施肥,为其生长提供氮磷等元素。为避免土地利用对环境产生的二次污染,需要重点控制好其含有的重金属含量。要求重金属含量高的工业废水不得排入城市排水管网内,应对有毒有害工业废水进行单独处理。且要在施用污泥前对其进行消化、堆腐处理,促进所含重金属离子的沉淀,降低污泥所含毒性。另外,为提高污泥利用效果,尽量选择对重金属敏感度低的植物,严禁对间农田、蔬菜地使用,避免作物有害物质的积累。

2.调整污泥费用策略 为进一步促进污泥处理行业的发展,需要加大政策建立以及资金投入力度,使得污水处理厂重视污泥工程的建立。政府应扶持污泥处理行业的发展,征收污泥处理费用,并建立完善专业体制,建立一个完善的市场竞争机制,实现事业单位想企业单位的过渡,从根本上来降低成本,促进污泥处理行业的发展。其中在推行污水处理费用征收政策时,应根据实际情况确定实施方案,充分考虑公众可承受能力,保证费用确定的合理性。

3.加强环境保护管理 对污泥进行有效处理,本质上就是降低对环境的污染,提高资源利用率。因此除了要做好技术与成本控制的同时,还需要降低处理过程中各项因素对环境的影响。第一,臭气控制。污泥运输应选择封闭式专用污泥运输车,减少运输过程中臭气以及污泥对沿途的影响。且污泥倒入存储仓时要及时加盖密封,减少在空气中暴露时间。另外,厂区内堆放区域需要定期进行除臭、灭菌处理,并定期冲洗、清理,避免抛洒的污泥产生臭气。第二,污水控制。工程建设阶段,需要对易污染、常冲洗区域的排水系统进行完善,可以将冲洗、降雨产生的污水有效排入污水处理厂,避免对环境造成污染。且对于污泥堆放区域,要设置防雨淋措施。

结束语

对城市污水处理厂污泥进行处理,需要针对现存问题进行分析,从设计需求出发,选择合适的处理技术,并采取措施对常见问题进行处理,提高污泥处理效果,降低对环境的影响,促进城市建设的进一步发展。

参考文献

[1]李雪.城市污水处理厂剩余污泥碳源开发利用的试验研究[D].郑州大学,2011.

作者简介

城市生活垃圾的处理技术 篇9

高等教育自学考试本科生毕业论文

城市生活垃圾的处理技术

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XX·XXX

提交日期:XXXX年XX月

湖南农业大学成人高等教育本科生毕业论文

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本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计)是本人在指导老师的指导下,进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业论文(设计)作者签名:

年 月 日

目 录

摘要:............................................................................................................................4 关键词:........................................................................................................................4 1前言.............................................................................................................................4 2中国城市生活垃圾基本概况.....................................................................................5 3垃圾的定义、危害及其分类.....................................................................................5

3.1 垃圾的定义....................................................................................................6 3.2 垃圾的危害....................................................................................................6 3.3 垃圾分类........................................................................................................7

3.3.1 可回收垃圾..........................................................................................7 3.3.2 大件垃圾..............................................................................................7 3.3.3 可堆肥垃圾..........................................................................................7 3.3.4 可燃垃圾..............................................................................................7 3.3.5 有害垃圾..............................................................................................7 3.3.6 其他垃圾..............................................................................................8

4垃圾的处理技术简介.................................................................................................8

4.1 填埋法............................................................................................................8 4.2 焚烧法............................................................................................................8 4.3 堆肥法............................................................................................................9 4.4 综合利用处理................................................................................................9 4.5 厌氧消化法..................................................................................................10 4.5.1 厌氧消化原理....................................................................................10 4.5.2 厌氧消化处理城市垃圾进展............................................................11 4.5.3 湿式完全混合厌氧消化....................................................................11 4.5.4一步厌氧干发酵.................................................................................11 4.5.5两步厌氧消化工艺.............................................................................12 4.5.6制约厌氧消化处理工艺发展应用的因素.........................................12 5结论...........................................................................................................................12 参考文献......................................................................................................................14 致 谢..........................................................................................................................15

城市生活垃圾的处理技术

生:XXX 指导老师:XXX 摘要:在多省市遭遇垃圾围城的今天,各地对城市垃圾的处理方式各有千秋,所得到的处理效果也良莠不齐。如何处置城市生活垃圾是我国现代化进程中必须面对的难题。本文分析了我国生活垃圾处理现状及存在问题,简述了当前广泛使用的填埋、焚烧和堆肥处理技术及其厌氧消化处理垃圾的优越性,并对其制约因素进行剖析。使垃圾的处理能够得到综合利用,达到减量化、无害化和资源化的目标。

关键词:垃圾围城;厌氧消化;城市生活垃圾;综合利用

1前言

垃圾是放错位置的资源。根据物质的不变定律,你消耗多少资源,就产生多少垃圾;反过来,你有多少垃圾,就应该转化多少资源。

城市垃圾已成为当今世界的一大公害,也是我国面临的日益严重的社会问题。

当前,我国城市人均年增生活垃圾440公斤,年增长率为10%以上,二次能源利用率只相当于世界先进水平的1/4-1/3。

近几年来,我国城市生活垃圾产量达1亿多吨,且每年以10%的速率增长。而且随着城镇化进程的加快,垃圾产量将持续增长。传统的垃圾处理,填埋、焚烧和堆肥是最常用的方法,但由于垃圾卫生填埋和焚烧处理的环保要求较高,焚烧和填埋成本也随之增加,且这些方式本身存在一定的弊端,对土壤、地下水和大气都会造成严重污染局面。由于环境立法的日益严格和垃圾的分类收集,为垃圾处理提供了条件。在各种处理方法中,生物方法成为处理分类收集有机部分的一种有效方式,它能最大程度地循环利用有用成分。在生物处理方法中,利用微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物和腐殖质的厌氧技术逐渐引起人们的重视。

随着经济的发展和人民生活水平的提高,垃圾问题日益突出,伴随而来的就是垃圾的堆放、处理与回收利用问题。结合我国“生态文明建设”的发展战略和“又好又快、更好更快”的发展目标和要求,实施生活垃圾综合配套资源化处理方式,走发展循环经济之路,促进环境效益和社会效益生态循环,对推进城乡生 活垃圾资源统一处理,形成产业,向规模化、集约化方向发展具有重大意义。随着经济、社会发展和人民生活水平的提高,城乡各类生活垃圾数量急剧增加。传统的垃圾填埋方式由于耗用大量土地和产生二次污染而难以为继。如何处置和有效利用垃圾,使之变废为宝,改善生存环境,是我们面临的关系到人民幸福和经济社会可持续发展的重大课题。

2中国城市生活垃圾基本概况

改革开放以来,随着我国城市人口的增加和城市居民生活消费水平的稳步提高,城市生活垃圾产生量不断增加。近10年来,我国城市生活垃圾增长率一直稳定在70%左右。

据统计,1999年我国城市生活垃圾清运量达1.44亿吨。全国已建成不同类型的垃圾处理厂655座,城市生活垃圾的无害化处理率也由1997年的55.4%提高到了1999年的61.8%。

随着经济的发展,居民生活消费水平的提高和城市生活能源结构的改善,我国城市生活垃圾构成也发生了较大变化,其显著特点是城市生活垃圾中的高热值可燃物含量明显增加。

城市生活垃圾的现状已使许多人在担心,垃圾会让城市变成“垃圾城市”。传统的城市生活垃圾处理方法是垃圾在城市近郊或堆放,或填埋,由此造成的污染十分严重。且不说大量堆放的垃圾产生的令人窒息的恶臭和成群的蚊蝇虫鼠;垃圾在发酵过程中产生的污物不仅污染了堆放场附近的土壤,而且使附近地表水和地下水的水质严重恶化;北风一吹,塑料、废纸等密度较小的污染物随风飘舞,点污染变成了面污染;此外,那些被用普通方法埋在地下的垃圾因发酵产生沼气,成了一颗颗“不定时炸弹”。生活垃圾中各种对环境有毒有害的物质未经任何处理就融入土壤,潜在危害极大。例如混杂在城市生活垃圾中的大量的废旧电池,除造成酸液污染土壤,还释放出铅、镉、砷等毒性元素,这些毒性元素在土壤中均会被植物和原生动物富集吸收,破坏环境,危害生态系统中的生物物种,直至通过生物链的传递作用最终危害人类自身的健康。城市生活垃圾对我们的生活环境和生态环境的危害不言而喻。

3垃圾的定义、危害及其分类

3.1垃圾的定义

垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。包括:居民生活垃圾、商业垃圾、集市贸易市场垃圾、街道清扫垃圾、公共场所垃圾和机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾。

3.2 垃圾的危害

(1)侵占地表

垃圾挤占了宝贵的土地资源和生存空间,严重影响了工农业生产和生活。大批垃圾破坏地球表面的植被,这不仅影响了自然环境的美观,更破坏了大自然的生态平衡。

(2)污染环境

固体废物含有各种有害物质,处理不当可直接污染土壤、空气和水源,并最终对各种生物,包括人类自身造成伤害。

(3)传播疾病

垃圾含有大量的微生物,是病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地,严重的危害人身健康。

(4)污染土壤和水体

垃圾渗出液改变土壤成分和结构,有毒垃圾会通过食物链影响人体健康。垃圾破坏了土壤的结构和理化性质,使土壤保肥、保水能力大大下降。

垃圾中含有病原微生物、有机污染物和有毒的重金属等,在雨水的作用下,它们被带入水体,会造成地表水或地下水的严重污染,影响水生生物的生存和水资源的利用。

(5)污染大气

细小固体废物会随风飞扬,加重大气污染。在大量垃圾露天堆放的场区臭气熏天,老鼠成灾,蚊蝇滋生,有大量氨、硫化物等有害气体向大气稀释,仅有机挥发性气体就多达100多种,其中含有许多致癌致畸物。

3.3 垃圾分类

生活垃圾一般可分为六大类:可回收垃圾、大件垃圾、可堆肥垃圾、可燃垃圾、有害垃圾和其他垃圾等。3.3.1 可回收垃圾

可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤,节省木材300公斤,比等量生产减少污染74%;每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料;每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废物。3.3.2 大件垃圾

大件垃圾是指体积大、完整性强,需要拆分再处理的废弃物品。包括废家用电器和家具等。3.3.3 可堆肥垃圾

垃圾中适宜于利用微生物发酵处理并制成肥料的物质。包括剩余饭菜等易腐食物类厨余垃圾,树枝、花草等可堆沤植物类垃圾等。3.3.4 可燃垃圾

可以燃烧的垃圾。包括植物类垃圾,不适宜回收的废纸类、废塑料橡胶、旧织物用品、废木等。3.3.5 有害垃圾

有害垃圾包括废电池、油漆、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要特殊安全处理。

3.3.6 其他垃圾

其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物,采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

4垃圾的处理技术简介

4.1 填埋法

将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实,使其发生生物、物理、化学变化,分解有机物,达到减量化和无害化的目的。随着环境工程的迅速发展,填埋处置已不仅仅是简单的堆、填、埋,而是更注重对固体废物进行“屏蔽隔离”的工程储存,已成为当今世界上大多数国家固体废物最终处置的一种主要方法。但长期以来,中国大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟和填坑等方式处理,没有任何防护措施,使大量垃圾污水由地表渗入地下,对城市环境和地下水源造成严重污染,因此这种垃圾处理方式已渐渐被淘汰。

4.2 焚烧法

焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有害有毒物质在800-1200℃的高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。

焚烧法不但可以处理固体废物,还可以处理液体废物和气体废物,而且可以处理城市垃圾和一般工业废物,而且可以用于处理危险废物。

焚烧法是将垃圾置于高温炉中,这种方法的最大弊端是在焚烧垃圾时产生二噁英和呋喃气体,因而只有对焚烧产生的有毒有害气体进行一系列的处理,该法才能实现环保。图1为垃圾焚烧厂。

图1 4.3 堆肥法

将生活垃圾堆积成堆,保温70℃,储存、发酵,借助垃圾中微生物分解的能力,将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后,生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路,又可达到在资源化的目的,但是生活垃圾堆肥量大,养分含量低,长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏,所以,堆肥的规模不易太大。

堆肥法消除了有害病菌的传播,同时把垃圾变为肥料,为植物生长提供一系列必须的营养(如磷、氮等有机质),增加土壤中有益生物群、减少植物对化肥和杀虫剂的依赖性,改善土壤的物理和生物性能。实现了资源回收,达到了资源化的要求,促进了自然界物质的良性循环。对堆肥处理是针对垃圾中可被微生物分解的有机物是,所以堆肥处理是垃圾中有机成分的处理技术,而不是全部垃圾的最终处理技术。堆肥时,垃圾的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分拣出来,另行处理;另外还存在堆肥周期长、占地面积大、卫生条件差、肥效低成本高、与化肥比较销售困难、经济效益差等缺点。所以,只有与分选方法相结合,与其他处理方法相配合,堆肥才是一种有前途的处理技术。

4.4 综合利用处理

对城市生活垃圾进行仔细分类,然后根据分类后垃圾的不同性质分别采用适宜的方法处理,使不同种类的垃圾均能加以利用,从而真正做到垃圾的减量化、无害化和资源化。一般将城市垃圾分为以下四组:

(1)材料垃圾组:玻璃、磁性或非磁性金属、废纸、橡胶、塑料;(2)有机垃圾组:厨房垃圾、生物垃圾;(3)无机垃圾组:炉灰渣、砖瓦、陶瓷等;

(4)有毒有害垃圾组:废旧电池、废荧光灯管、杀虫剂容器、过期药物、医疗废物以及废电视机、电话、电脑等废旧电器的电子垃圾。

垃圾处理也正快速推进,在减量化、无害化和资源化的目标中,我国垃圾处理的主要问题仍是无害化处理能力不足,十二五期间,垃圾处理设施建设仍是首要任务。

4.5 厌氧消化法

垃圾厌氧消化是指在厌氧微生物的分解作用下,使垃圾中有机物分解(消化)并趋于稳定。厌氧消化时有机物的分解过程可分为产酸和产气两个阶段。在产酸阶段,在兼性好氧的酸性腐化菌或产酸菌的作用下,垃圾中的含碳有机物被水分解为单糖,蛋白质被水解为多肽和氨基酸,脂肪被水解成丙三醇、脂肪酸等,还有醇、氨,同时还释放能量。在产气阶段,前一阶段产生的各种有机酸、醇类在厌氧条件下被甲烷细菌分解为甲烷、CO、NH3、H2和H2S等。这一过程有机物的分解速度缓慢。卫生土地填埋处置垃圾即以厌氧消化为基础。

在隔绝与空气接触的条件下,借助兼性菌、厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用,对有机物进行生化降解的过程,称为厌氧生化处理法或厌氧消化法。

厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化可以产生以CH为主要成分的沼气,故又称之为甲烷发酵。厌氧消化可以去除废物中30%--50%的有机物并使之稳定化。4.5.1 厌氧消化原理

参与厌氧分解的微生物可以分为两类,一类是由一个十分复杂的混合发酵细菌群将复杂的有机物分解,并进一步分解为以有机酸为主的简单产物,通常称为水解酶。在中温沼气发酵中,水解菌主要属于厌氧细菌,包括梭菌属、拟杆菌属、真细菌属、双歧杆菌属等。第二阶段的微生物为绝对厌氧菌,其功能是将有机酸 10 转化为甲烷,被称之为甲烷细菌。图2有机物的厌氧发酵分解。

图2 4.5.2 厌氧消化处理城市垃圾进展

厌氧消化处理城市垃圾,主要集中在对城市垃圾中厨余垃圾以及庭院垃圾进行处理。在欧洲,利用厨余垃圾产沼气的研究较为成熟,德国、丹麦等国家发展尤其迅速,建成了一定规模数量的消化处理厂。日本早在20世纪80年代就将利用城市垃圾产沼气作为国家研究课题。近年来,在引进欧洲技术的同时,在地方政府的支持下,也开始进行了工业规模生产。厌氧消化技术最早应用于高浓度有机废水的处理中,在城市垃圾的处理所占的比例还小。4.5.3 湿式完全混合厌氧消化

湿式完全混合厌氧消化工艺(简称湿式工艺)的应用最早也最为广泛。此工艺固体浓度维持在15%以下,其液化、酸化和产气3个阶段在同一个反应器中进行,具有工艺过程简单、投资小、运行和管理方便的优点。

但由于酸化、水解、产甲烷均在同一反应器中同时进行,通常认为在这个系统中各阶段反应都不能达到各自最佳的反应条件,处理效率低。与其他工艺相比,湿式工艺含水量高,可以稀释抑制物的浓度(固体浓度达15%),在一定程度上也加大了系统的抗抑制能力。4.5.4一步厌氧干发酵

湿式厌氧消化工艺得到广泛的应用,与此同时为提高处理能力,提出了一步厌氧干发酵系统。厌氧干发酵系统的固体浓度可以维持在20%-50%,从而大大的提高了处理能力,干发酵系统中只有含水率非常低的原料需要进行稀释,用水量 小。同时,厌氧干发酵系统对进料的分选要求不高,原料进入处理系统前,只需用滚筒筛将大的颗粒物去除即可。4.5.5两步厌氧消化工艺

在湿式工艺和干发酵工艺中,垃圾中的有机质转化为沼气的过程是在一个连续的生化反应中完成,各个不同的反应阶段难以达到其各自的最佳反应条件。例如酸化阶段会导致 PH值的下降,产甲烷阶段要求接近中性或偏碱的环境,而两步厌氧消化工艺即是要创造两个不同的生物和营养环境条件如:温度和PH等。典型的两步工艺,在第一阶段进行反应物的酸化和水解,第二个阶段进行产甲烷。在微生物环境方面,水解产酸菌和产甲烷菌对厌氧环境的要求不同,只有在产甲烷阶段,由于甲烷菌是严格的厌氧菌,才需要严格的厌氧环境。4.5.6制约厌氧消化处理工艺发展应用的因素

厌氧消化处理城市垃圾是一种古老的方法,其消化过程是一个动态、多相、多介质的物理、化学和生物反应紧密相关的复杂过程。其中有机物的生物、化学转化及物质的传输与分布不易监控,在城市垃圾分选、厌氧发酵工艺、二次污染的处理等方面都存在许多问题。

5结论

随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市垃圾日益增多,和资源、能源愈渐短缺的矛盾越来越突出。传统的填埋、堆肥和焚烧处理方法的局限性限制了我国城市生活垃圾处理的发展。而目前垃圾整体处理水平低,规模小,技术落后,垃圾分选程度低,很大程度上限制了厌氧技术的使用。因此,必须认真研究和总结国内外生活垃圾资源化综合利用的经验,开拓厌氧消化处理技术,结合适合我国国情的城市生活垃圾资源化综合利用的途径,尽快解决我国城市生活垃圾问题,提高资源利用水平。

今后一段时期,将是我国城市生活垃圾处理健康发展的关键时期。我国各城市在确定的行业发展规划目标的指导下,将稳步提高城市生活垃圾无害化处理率,各类垃圾处理厂(场)的建设将严格按技术标准要求实施。此外,我国城市生活垃圾的资源再生利用和能源利用前景广阔。城市生活垃圾中的各类有用物质 将进入不同的循环再生过程,其它成分也会经过不同处理工艺的处理处置。得到适当的转换利用。垃圾不仅不是无用的废弃物,而是宝贵的可再利用的再生资源,将逐步成为社会各界的共识。可以预计,我国城市生活垃圾处理在坚持“减量化、资源化、无害化”目标前提下,将从源头抓起,使垃圾处理系统的各个环节衔接配套,使之在保证降低污染,化害为利、变废为宝的前提下,稳步健康发展。

国外厌氧消化处理城市垃圾的经验对我国城市垃圾处理有很好的借鉴作用。我国是人口大国也是能源需求大国,从垃圾中回收甲烷,作为资源再利用的方式有着积极的意义,具有巨大的市场潜力和应用前景。我国目前垃圾整体处理水平低、规模小、技术落后,垃圾分选程度低,很大程度上限制了厌氧技术的使用。今后,除继续加强基础研究外,还应加强在工业规模垃圾处理中的实际应用研究。利用我国现有的沼气技术,开发适合我国具体情况的厌氧消化处理城市垃圾技术。

参考文献

[1] 刘京媛.中国城市生活垃圾处理现状与对策.中国城市环境卫生协会,2007.[2] 李晓辉.垃圾公害资源化处理势在必行.山西科技,1997.[3] 郭军主编.固体废物处理与处置.中国劳动社会保障出版社.2010.[3] 谷 林.徐文龙:2015新增垃圾处理能力55万吨∕日.中国固废网,2011.[4] 张艳、乔玮.厌氧消化处理城市垃圾研究进展.湖南城市学院学报(自然学科),2003.第24卷(第3期).致 谢

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