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2016年3月,北京控股集团有限公司以14.38亿欧元正式收购德国EEW Energy from Waste废物能源利用公司100%的股权。这一收购价是去年环保企业海外并购总额的近两倍。EEW是专注于垃圾焚烧发电的德国公司,运营着德国及周边国家的18个垃圾焚烧发电厂,在德国垃圾焚烧发电市场占有率为17%,排名第一。
在这次海外收购中,除了北京控股集团,还有光大国际、首创环境、中国天楹等中国环保公司参与竞标。
与海外收购同步发生的,是中国垃圾焚烧发电厂数量井喷式的增长。芜湖生态中心生活垃圾焚烧信息平台收集的资料显示,截至2016年年初,中国共有434家垃圾焚烧发电厂,运行中的共234座,其余为在建或拟建。这相当于在过去15年间,中国平均每年建造大约20座垃圾焚烧发电厂。
垃圾焚烧是以一个更经济环保的垃圾处理方式出现的。
越是繁华和人口密集的城市,也恰恰是受垃圾围困最严重的城市。中国环保部2014年的数据显示,生活垃圾产生最多的10个城市,都集中在一线城市和新一线城市,排在前三的分别是上海、北京和重庆。
过去对城市生活垃圾的处理通常以填埋为主。以上海为例,始建于1985年,由滩涂经围垦筑堤而成的老港垃圾填埋场,曾经承接了上海90%的生活垃圾。这个城市每年会产生743万吨垃圾―这意味着在上海生活的每一个人,每隔半小时就扔掉了一个易拉罐。仅以填埋处理垃圾的方式已经不能解决“垃圾围城”的窘境。
相比填埋,垃圾焚烧这种方式看上去更为科学―不仅减少填埋用地,焚烧后产生的热能,还能给周围居民供暖供电。如果处理得当,垃圾焚烧后的底渣和飞灰能再次利用,做道路沥青。
中国政府也支持提高垃圾焚烧处理的比重。在2010年,中国有77%的垃圾以填埋方式处理,20%为焚烧处理,而根据政府的“十二五”规划,到2015年,全国垃圾焚烧发电的比例应该达到35%,东南沿海省市以焚烧方式处理垃圾的比例要超过一半―不过目前尚未有确切数据证明这个计划究竟完成了多少。
企业想要参与到垃圾焚烧行业,也能获得政府的多项补贴和优惠。目前中国的垃圾焚烧厂大多为BOT(Build-Opertae-Transfer,特许权)项目,即政府部门与项目公司签订协议,承担项目的企业投资建厂,并拥有30年左右的特许经营权。
根据国家税务总局的规定,垃圾处理企业享有增值税即征即退70%的政策。除此之外,国家发改委还会对参与项目的企业予以补贴。以光大国际投资建设的江苏省常州新北垃圾发电项目一期为例,曾获得发改委1.08亿元人民币的补助。
因垃圾焚烧而产生的电力,企业还能以每度高于火力发电0.25元的价格卖给电力公司。多家上市公司垃圾焚烧发电项目的毛利率为30%至60%,其中以垃圾处理为主营业务的中国天楹,垃圾焚烧发电的毛利率达到56.5%。
基本上,只要一个垃圾焚烧发电厂建成投产,就开始产生正向的利润。这个看起来不太赚钱的行业,因为政府的支持,几乎可以没有风险地赚钱。也因为垃圾焚烧发电项目近乎零的风险值,银行愿意以低于全社会平均水平的利率借贷给企业。
上海环境集团有限公司(下简称“上海环境”)副总裁,负责垃圾焚烧厂运营、管理和技术监管的张益透露,在中国垃圾焚烧行业,排名前15的企业的垃圾处理规模约为中国整个垃圾焚烧行业的一半,另一半则握在其他小公司的手中。
“目前还没有哪家公司一家独大。”上海康恒环境股份有限公司总经理、高级工程师焦学军表示,垃圾焚烧行业最大的两家公司光大国际和杭州锦江大概占到整个市场份额的百分之十几。
但一些城市的垃圾焚烧行业存在被当地公司垄断的现象,外来企业很难进入。比如上海的垃圾焚烧厂由上海环境、浦发集团承包,广州的主要参与者是广环投,在天津则是天津泰达。
不同城市政府对于垃圾焚烧项目的补贴费用也并不一致。在上海、广州这样的一线城市,每吨垃圾的焚烧处理费用可以达到100到200元,成都和青岛等新一线城市,处理费用通常在每吨六七十元。而在一些更小的城市,环保企业为了争取项目,可能会将这一费用压到更低。
2016年2月,重庆三峰以每吨18元的垃圾处理价格,中标绍兴生活垃圾焚烧发电厂,再次刷新了行业最低中标纪录。除了这个极低的处理费,重庆三峰还要承担项目红线外3亿元的周边配套工程投资―这相当于将重庆三峰的实际收入减为负数。
“为了拿项目,有点疯了。”曾在上海环境负责过4个垃圾焚烧发电项目的焦学军说。
上海环境也参与了绍兴项目的投标,它的报价是每吨47元。但这个价格仍没达到张益的心理价位,他觉得每吨60元到80元的价格才是行业健康价。
其实早年间垃圾焚烧厂的处理费中标价格还维持在上述健康水平。比如2007年开始建设、2009年投入运营的青岛小涧西垃圾焚烧项目,就是上海环境以每吨61元的价格中标的。当时参与投标的有天津泰达、重庆三峰和光大国际等企业。“我们价格是中间价,并不是最低。”焦学军说,“技术方案、资金实力、政治背景等都是政府部门考虑的因素。”
低价竞争的方式走到最后,企业只有两个选择,一是报出合理的价格但不中标,另一条是用低价中标。这对于拥有不止一个项目的企业而言短期是可行的,“可以用其他赚钱的项目养这一个项目。”张益说。但低价不是长久之计。另一个办法就是调价。
在垃圾焚烧项目上,企业和政府的关系看起来有些微妙。“和政府部门搞好关系,有些企业可能会以管理标准提高为由,和政府说当初的中标价远低于市场价,这样就有了调价的预期。”张益说。
一个例子是天津泰达。这家公司在2015年的年报中写到,“武清垃圾填埋项目运营获得新突破,垃圾处理费上调方案获武清区政府、武清区市容委批准,预计增加收入153万元/年,增加利润120万元/年。”2015年,天津泰达又以垃圾处理费26.5元/吨的低价拿下江苏高邮的垃圾焚烧发电项目。
低价带来的环保隐患包括企业在投产后,为了节省成本不运转烟气净化装置。陈德珍认为,理论上,脱硫脱酸、除二英、飞尘等烟气净化设备部分的投资应该占到整个建厂成本的1/3左右。“但这么低的价格,环保设备上的投入和运营很难保证,”同济大学热能与环境工程研究所所长陈德珍说,“如果企业要在排放数据上作假,也是有空间的。”
民间环保公益项目“北京零废弃”的发起人毛达认为,政府监管不力让企业对政府的不作为产生预期,“有了这个预期,企业会肆无忌惮地报出很低的价格。”
作为一个国家重点关注的项目,垃圾焚烧厂在建设和运营的过程中,牵扯到许多行政部门。但其中和企业打交道最多的就是当地政府。一般来说,垃圾焚烧厂从环评、立项到建设、投产,大约需要3年时间。其中最难控制的就是建设的前期工作,它涉及到老百姓的环评、征地等。
政府很大程度上承担着保证项目顺利开工的责任。青岛小涧西垃圾焚烧项目做环评时,当地政府把村长、镇长聚集起来开会,做思想工作,让他们完成环评要求的通过率。
但只要投建垃圾焚烧发电厂,企业就不得不面对周边民众的反对―哪怕垃圾焚烧已经是目前最经济、有效、减容、污染最少的垃圾处理方式。瀚蓝环境股份有限公司的财报显示,其收购的创冠中国因为廊坊垃圾焚烧发电项目受到村民阻挠,比原计划推迟一年才投入运营,导致2015年业绩未达预期。
持续不断的“邻避运动”让垃圾焚烧厂的选址越来越困难。国外的垃圾焚烧厂为了节省运输成本一般建在市中心,但为了避免“麻烦”,中国的政府和企业都倾向于在郊区建设大规模的垃圾焚烧发电厂。
过去15年,中国垃圾焚烧厂的总处理能力翻了230多倍,来自芜湖生态中心生活垃圾焚烧信息平台的数据显示,2000年中国运行中的垃圾焚烧厂每天只能焚烧920吨垃圾,到2016年年初,这个数字已经达到了23万吨,如果加上在建与拟建的焚烧发电厂,全国能处理的垃圾规模将是现在的两倍。
无
(1)模糊综合评价法优化广州增城生活垃圾处置方式 王春铭 张其伦 高云华 张玉霞
(5)北京市餐饮企业“地沟油”将被监控 无
(6)湿法脱除垃圾焚烧飞灰重金属的研究 毛中建 王中页 罗津晶 张杰儒 季喆
(9)水质bod5的快速测定方法 王暖霞 杨金平 史玲 牛戈
(11)农村生活垃圾问题调查与对策 高栋 潘振华 张艳美 邢坤
(13)层次分析法在生活垃圾收集方式选择中的应用——以苏州市为例 余婕 吴冰思 凌文超
(15)污泥含水率与处置对策的关系 杨新海
(18)生活垃圾焚烧炉混烧医疗废物的利与弊——以上海御桥生活垃圾焚烧发电厂为例 王炜岚
(21)生活垃圾卫生填埋场建设运营中的问题与建议 康振同
(25)基于超声波的餐饮废水破乳化技术研究 曹书翰 陈立功 刘先杰 向硕 杨鑫 雍娟
(29)河南省生活垃圾处理现状调查研究 荆涛 胡骏嵩
(32)医疗废物高温蒸汽处理工艺工程设计探讨 靳俊平 勾冬梅 高波 曲伟国
(36)大型填埋场垃圾坝加固改造工程方案分析与探讨 韩正平 刘树峰 靳俊平 康建邨
(38)东莞清溪垃圾焚烧发电厂通过环评 无
(39)国内外卫生填埋场封场结构对比 黄中林 张超平 陈丽 廖利
(43)上海市生活垃圾内河集装化转运信息化系统的研究与实现 蒋琥
(48)某垃圾填埋场坝体稳定性分析与工程措施 张婷
(51)日本生活废弃物管理启示 王滨 李向勤 王和祥
(55)丽水市务岭根垃圾填埋场库区隐患治理工程 王翌 冯猛 蓝圣雨
(58)惠州市垃圾焚烧发电厂启动升级改造工程 无
关键词:发电厂;再生水;水质;水量;锰砂滤池;除猛
Abstract: this article in view of the city reclaimed water water supply project of the feasibility analysis.
Key words: power plants; Reclaimed water; Water quality; Water; Manganese sand filter; In addition to the fierce
中图分类号:TK284.7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
工程概况
建设必要性
某市生活垃圾焚烧发电距离市中心约23km。垃圾焚烧发电厂是一座现代化垃圾焚烧发电厂。工程总规模为平均日处理垃圾2000吨;选用生产能力为750t/d的焚烧炉3台。
发电厂工程投产后,每天用水量达到8000m³/d。厂区面临建设完成后因供水不足导致无法正常生产的问题。本项目计划污水厂至发电厂的尾水输送管道,将污水厂处理后尾水经适当处理后输送至生活垃圾焚烧发电厂作为生产用水。
污水处理厂概况
污水厂厂总占地面积7ha,工程规模5万m³/d。主体工艺采用AAO工艺,深度处理采用V型滤池,消毒采用液氯消毒,出水标准:国家一级A标准。
再生水需水量计算
用水性质
1.生活用水量按全厂定员150人计算,总的生活用水量约40 m3/d。由市政自来水管直接供给。
2.生产给水由循环系统供给。
3.凝汽器、空冷器、冷油器、压空站的冷却用水采用循环水供水方式。
4.锅炉补给水为除盐水,采用“程控超滤+二级反渗透”工艺路线。除盐水制备操作为全自动,反渗透产生的浓缩水作为除渣机冷却用水。
给水方式
生活给水采用市政自来水直接供给。
循环冷却水的补充水采用自来水和部分回用水。
汽水取样装置、给水泵、引风机、冷灰机、液压装置采用生产水冷却,冷却后排水进入冷却塔水池作为循环冷却水补充水。
凝汽器、冷油器、空冷器、空压站冷却采用循环冷却水供水,其中空压站的冷却回水直接进入冷却塔底集水池,其它冷却回水进入冷却塔。
冷却塔排污水和锅炉排污水部分用于绿化、车间地面冲洗、运输车辆冲洗及灰渣加湿冷却用水,剩余的水经净化装置处理后作为烟气净化用水的补充用水。
除渣机用水采用除盐水制备产生的浓缩水和摄像头冷却回水等杂用水。
结论
垃圾焚烧发电厂用水规模为0.8万m3/d。约40m3/d的生活用水外需采用自来水。锅炉补给水需进行“程控超滤+二级反渗透”工艺路线处理后用于生产。其余绝大部分用于循环冷却。考虑预留适当的余量,确定本工程设计规模按照1万m3/d考虑。
供水水质分析
污水厂尾水水质
污水厂的出水排入流溪河,根据某市环境保护局要求,“污水厂经处理的污水符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准后,作为回用水排入河涌(二级水源保护区以外河段)”。
为确定污水厂尾水水质,特委托中国某市分析测试中心及污水厂水质分析实验室对污水厂尾水水质进行监测。
生活垃圾焚烧发电厂水质要求
再生水作为工业用水水源时,基本控制项目及指标限值必须满足《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T19923-2005规定。
根据本项目再生水用于开式循环冷却水系统补充水的情况,再生水水质标准需满足《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T19923-2005中“敞开式循环冷却水系统补充水”水质要求,详细数据如见下节。
水质分析
针对生活垃圾焚烧发电厂的用水水质需求,中国某市分析测试中心对污水厂尾水水质进行检测,检测结果与用水水质要求对比如下:
表1 水质分析表
根据以上的水质分析可知,污水厂尾水大部分指标满足《城市污水再生利用工业用水标准》GB/T19923-2005中对于敞开式循环冷却水系统补充水的水质要求,但锰及余氯不能达到相关指标要求。
再生水供水方案
建设方案
由发电厂公司投资建设污水厂尾水处理装置和提升泵站、污水厂至垃圾焚烧厂中水压力输水管。
水量:再生水供水水量1万m³/d。
水质:污水厂尾水经适当处理后满足《城市污水再生利用 工业用水标准》GB/T19923-2005要求。
尾水处理构筑物选址
由于生活垃圾焚烧发电厂用水水质标准与污水厂尾水水质尚存在差异,污水厂尾水需进行相应的处理后经泵站输送至生活垃圾焚烧发电厂才能作为冷却用水。
再生水处理设施及泵站建设选址位于污水厂内。本工程位于污水厂南侧一期消毒池以西的空地内,毗邻消毒池及加氯间,以便于后续处理设施与厂区原有构筑物的衔接。
厂区工程设计
工艺选择
除锰方案
城市污水处理厂处理出水进行适当处理后用于工业生产,基本控制项目及指标限值必须满足《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T19923-2005规定。
根据本项目再生水用于开式循环冷却水系统补充水的情况,再生水水质标准需满足《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T19923-2005中“敞开式循环冷却水系统补充水”水质要求,锰的含量必须低于0.1mg/l。而实测污水厂尾水锰含量多在0.3~0.4之间波动,必须采取适当的处理工艺进行除锰。
锰不能被自然氧化法去除,只能采用氧化剂氧化或生物除锰法,常用的方法有3种:
高锰酸钾氧化法;
氯气氧化法;
曝气后经生物除锰法去除。
由于污水厂尾水采用加氯消毒,为减少重复投资,尽量利用现有设施,本工程采用氯气氧化法+锰砂滤池过滤的方法除锰,一方面可以有效去除锰,另一方面也可以适当补充水体中的余氯,从而抑制水体中微生物的滋长。
氯投加方案
本工程氯投加方案有两个作用,一是作为氧化剂氧化水体中的锰,使之与锰砂结合从而从水体中得到去除,另一个作用是适当补充余氯以抑制水体中微生物的滋长。
氯氧化Mn2+的理论消耗量为Mn2+:Cl=1:1.3,根据实测数据Mn2+浓度为0.35mg/l,综合考虑Mn2+去除与保留0.05mg/l浓度的余氯,本工程Cl投加量为1.0~1.5mg/l。
投加药剂混合方式
表2混合样式对比表
通过以上比较可以看出,管式混合具有效果好、设备简单、占地小等优点。因此,本工程混合方式采用静态混合器混合方式进行药剂投加与混合。
工艺路线
综合以上方案论述,本工程采用的工艺路线如下:接触消毒池出投加氯管道混合锰砂滤池压力输送泵房生活垃圾焚烧发电厂。
工艺设计
总图设计
本工程需建设的构筑物包括锰砂滤池、鼓风机房(用于滤池反冲洗)、加药间(用于氯投加)与出水泵房。构筑物全部建设于污水厂一期消毒池西侧预留的空地内。为节约用地,加药间与鼓风机房合建为一个构筑物,位于一期消毒池西侧距消毒池4m。锰砂滤池位于合建构筑物以北。新建构筑物临近消毒池及加氯间,便于与厂区尾水及已建加氯设施的衔接。
锰砂滤池
滤池是将沉淀池出水进一步处理的净水构筑物,国内常用的滤池形式有虹吸滤池、无阀滤池、移动罩滤池、普通快滤池及均质滤料滤池等形式。常用过滤方式比选见下表。
表3常用滤池对比表
在除锰水处理工艺中,滤池多采用普通快滤池形式。此池型运行稳定可靠、结构简单、便于运行维护管理,因此,本工程采用普通快滤池。
本工程普通快滤池分为四格建设,单格设计规模3000m3/d(考虑1.2的变化系数)。
设计滤速3.125m/h;单池尺寸为5m×8m×6m滤料采用改性锰砂滤料,粒径1.2-1.6mm,滤层厚0.9m;承托层采用锰矿石,粒径2-32mm。
滤池反冲洗采用气、水反冲,冲洗周期24h。先气冲,气冲强度18L/m2·s,冲洗时间2min;后水冲,水冲强度20L/m2·s,冲洗时间6min。
反冲洗水由设于送水泵房的反冲洗水泵供给,反冲洗空气由鼓风机供给。反冲洗水经厂区管道回至进水泵房。
鼓风机房及加药间
鼓风机及加药间合建为一个房间,规格12mx5m,置于泵房上部。鼓风机作为反冲洗气源。选用2台三叶罗茨鼓风机,1用1备,其参数为Q=43.2m3/min,P=0.06MPa,N=75kW。
出水泵房
出水泵房送水最高日供水量为1万m3/d。泵房平面尺寸12.0mx8.0m,深6m。有效水深3.2m,有效容积307.2m3,满足输送泵及反冲洗泵运行要求。
设有5台水泵,其中2台作为滤池反冲洗用,3台为尾水输送泵:
反冲洗水泵:2台(1用1备)。水泵性能:Q=2880m3/h,H=18m,配套电机功率N=200kW。
送水泵:3台(2用1备),水泵性能:Q=208m3/h,H=60m,配套电机功率N=55kW。
加氯设计
污水厂设计加氯量为10mg/L,加氯机近期安装2台(28 kg/h),一备一用。为维护滤料长期高效工作,污水厂深度处理滤池前亦投加液氯,加药量为2mg/L。加氯量以峰值流量设计,近期加药量为5.75kg/h。加氯机近期安装2台(10 kg/h),一备一用。
一、欧盟委员会垃圾管理政策
欧盟垃圾处理政策已发展近三十年,并通过一系列的环保行动规划出立法框架,旨在减少垃圾对健康和环境的影响,并创建一个节能减排的经济体系。欧盟环保行动方案明确了垃圾的预防和管理,其首要目标是确保垃圾不会随经济增长而增多。这些措施已取得成效,在上世纪90年代,德国与荷兰的垃圾产生量呈逐年下降趋势。
欧盟的目标是通过新的垃圾预防措施大量减少垃圾的产生,从而更好地使用资源,鼓励向可持续性消耗的模式转变。垃圾管理方法基于以下三个原则:
(一)垃圾预防
在任何垃圾管理战略中,这都是一个非常重要的因素。把减少垃圾产生量放在首要位置,并通过减少产品中的危险物质来减少垃圾的危害性,这样垃圾的处理将会变得更简单。垃圾预防与改善产品的生产方式和影响消费者购买需求(如简易包装或无包装的绿色产品)紧密相连。
(二)循环和再利用
如果垃圾的产生不可避免,那么应该尽可能地回收大量的材料,这样既可以保护环境又可以循环再利用。欧盟已经明确重点关注几种具体的“垃圾物”,包括包装废弃物、报废的车辆、电池、电器和电子垃圾,目的是降低其对整体环境的影响。欧盟要求各成员国制定关于这些垃圾回收、再利用和处置的法律。一些欧盟国家已经制定了相关措施,使回收的包装垃圾量达到包装垃圾总量的50%以上。
(三)改善最终处理方法和监控措施
如果有不能被回收或再利用的垃圾,应该将其安全地焚烧,垃圾填埋只作为最后的处理方法。这两种方法都需要密切监控,因为两者都具有造成严重环境破坏的潜在危险。欧盟近期批准了一项指令,规定了严格的垃圾填埋场管理指导方针。它禁止某些类型的垃圾如废旧轮胎进入填埋场,并设定目标,减少可生物降解垃圾的数量。而另一项指令规定了强制性限制焚化炉的排放级别。欧盟还希望减少二f英和酸性气体的排放,如氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和氢氯化物(HCL),它们对人体健康是有害的。
由此可见,欧盟首先通过对垃圾产生量的控制和循环利用来减少最终必须要处理的垃圾量,因为减量是解决垃圾问题的根本方法。
二、欧美垃圾分类收集方法实例参考
垃圾分类是垃圾收集和再利用中最重要的环节。世界各发达国家都为垃圾分类提供了各种便利的条件及大量垃圾分类的基础设施,并通过各种规定和措施来促进垃圾分类回收工作的展开。
(一)美国的包装处理
美国在垃圾收集过程中对包装容器的处置有严格的界定及处罚制度。政府规定,当地居民有义务参加垃圾分类和循环再造。在企业延伸责任制下,生产商支付产品包装的处理费用。
近几十年来,美国垃圾减量方法之一就是最小化包装:企业生产更环保、更节俭的包装,消费者协助政府回收废弃的包装。目前,美国有几个州在试运行包装垃圾抵押金制度,居民交付废弃包装时再返还抵押金。
(二)德国的精细分类
德国设有独立的垃圾收集系统。在每个住宅附近都设多个专用垃圾桶(按颜色分类),而且为方便工作人员收集,垃圾桶距行车道不能超过15米。不同颜色垃圾桶收集不同种类垃圾。在德国每个超市都可以回收旧电池,大型家电则需要与专门机构预约处理。
(三)瑞典对化学品的收集
在瑞典,有特殊规定的危险废弃物应丢弃在指定地点的特殊生态站中。生态站是为收集电池、化学品、油漆残余、气雾罐、旧机油、溶剂和荧光灯等有害化学品而专门设置的。
从欧美国家对垃圾收集处理的相关规定中可以看出,各国对可回收废弃物和特殊废弃物的收集处理相对比较细致,体系也比较完善,且都在垃圾源头进行分类和预处理,以大大提高垃圾的再利用效率,把对环境的污染降至最低。
三、欧美城市主要的垃圾处理方法
(一)垃圾填埋和焚烧简述
除了3R原则(减量化、再利用、资源化),目前城市垃圾的主要处理方式是填埋和焚烧。
填埋:垃圾填埋后,有机垃圾在自然分解过程中产生气体,主要是甲烷和二氧化碳,这两种气体是引起全球变暖的主要因素。
焚烧:有机垃圾和其他物质焚烧后,转化为底灰、烟气、粉尘微粒及用于产生电力和热能的蒸汽,可以有效减少垃圾量。
在北美,填埋和焚烧基本持平,而欧洲以焚烧为主,其中丹麦和瑞典在利用焚烧能源方面走在世界前沿。2005年,丹麦4.8%的电力和13.5%的热能都来自焚烧。总体而言,欧洲国家在城市垃圾处理中对焚烧的依赖较强。
(二)北美、欧洲垃圾填埋和焚烧现状
1.美国的垃圾焚烧
1975年10月,美国第一家商业化垃圾焚烧厂建成于马萨诸塞州,并成功运营至今。1990年,美国有186个垃圾焚烧设施,后来慢慢减少至不到90个在运行,主要原因是由于焚烧技术无法满足对环境保护的要求,同时填埋的方式成本更低。但是现在,处理技术的进步使得焚烧这种方式的优势逐渐显现,政府也制定了相关法律法规和优惠政策来鼓励这种处理方式。相信在不久的将来,焚烧会逐渐代替填埋成为美国处理城市垃圾的主要方式。
2.欧洲的垃圾焚烧
2001年之前,垃圾管理未引起各国政府重视。随着垃圾量不断增加,许多国家逐渐意识到应该制定相应的政策解决垃圾问题,从而促进了欧洲垃圾管理法规取得新的进展,垃圾开始被看作是一种资源而逐渐得到利用。由于欧洲许多国家禁止危险垃圾填埋处理,加上私人经营的垃圾焚烧炉可以享受税收抵免,过去十年间,欧洲有很多垃圾焚烧设施建成并运营。
较一般意义的焚烧和填埋而言,焚烧发电显示出独特优势,受到了北欧许多国家的青睐,他们通常将垃圾处理与废热发电结合起来。此外,由于没有足够的场地用于填埋垃圾,一些国家也倾向于焚烧处理。
3.加拿大的垃圾填埋与焚烧
为减少对环境的损害,加拿大安大略省2008年针对垃圾填埋制定并颁布了一系列新标准,涉及内容包括水文地质和地表水、设计报告、保护地下水的选址设计、现场管理与监督、填埋场关闭及关闭后的管理,以及填埋场管理人员对应事故和其他问题的财政保障等。
加拿大政府没有强制执行焚烧排放规定,而是制定了指导方针。这些方针由加拿大环境部根据2006年《加拿大清洁空气法案》制定,涉及内容包括焚烧产生的二f英、呋喃和其他有害物质。但议会没有强制各省执行,各省政府可自行决定如何将政府的指导方针融入地方法规中以进一步实施。
(三)垃圾焚烧的事实
许多环境学家认为垃圾焚烧会产生大量的二f英类物质,会对人类健康产生威胁,而如今的实际情况并非如此。早期的垃圾焚烧设施气体清洁技术不达标,排放了大量的二f英,而目前新的焚烧技术产生的二f英气体很少,其排放物主要是二氧化碳。
所以反对焚烧处理的人在没有充分了解当前清洁排放技术的情况下所做的定性言论未免有些偏颇。一些环保组织认为焚烧是产生二f英和呋喃的罪魁祸首,即便是最新的焚烧设施也会产生污染,这些说法都没有量化根据。
在北美,填埋方式因由来已久而普遍采用,焚烧方式虽然广受争议,但随着技术的进步和具有废转能的优点,现在也逐渐成为主流的垃圾处理方式。其实两种方法都会对环境产生危害,只是哪种危害小的问题。
四、北京城市垃圾处理现状
在上世纪90年代之前,北京市的垃圾基本是采用简易堆放的方式进行处理。从1991年开始建成大屯转运站和阿苏卫填埋场,北京市的垃圾处理才进入无害化阶段。
在此后的十几年时间里,大批的垃圾填埋场陆续建成,填埋也成了北京处理城市垃圾的主要方式,填埋量占垃圾总量的90%以上。但是,在这些填埋场之中大部分都是非正规的,截止到2006年,北京市共有非正规垃圾填埋场1011处,垃圾囤积量达8000万吨以上,不仅浪费了大量的土地资源,污染了地下水及周边环境,还严重影响空气质量和人体健康,已经成为政府和市民共同关注的问题。
垃圾填埋处理已经渐渐不能适应北京这种飞速发展的特大城市的要求。2009年,北京每天产生生活垃圾已经达到1.84万吨。令人担忧的是,生活垃圾的数量仍在不断增长。为了填埋这些垃圾,每年要消耗掉约500亩土地。不仅如此,就垃圾处理能力而言,北京的垃圾填埋场也在超负荷运转,这会加大填埋场污染控制的难度。如果不采用其他更加高效的垃圾处理方式,按照每年8%的生活垃圾产量增长速度,几年之后全市现有垃圾填埋场将全部填满。
2009年,北京市市人大代表在十三届二次会议和市政协委员在政协十一届常务委员会第八次会议上,提出要加快垃圾焚烧厂的建设,进一步推进垃圾分类工作,建设宜居城市,学习借鉴国内外经验,制定垃圾处理工作方案。从2013年开始,北京市计划三年内建成各类垃圾处理厂37座,其中大部分为垃圾焚烧厂。
但是,建造垃圾焚烧厂在我国还处于起步阶段,还不被广大市民所接受。他们认为焚烧所产生的有害气体会严重影响环境和身体健康。杭州市余杭区就曾因垃圾焚烧厂选址问题发生过居民抗议事件。所以,政府相关部门应大力宣传和普及相关知识,使大家从了解到认可,再到支持。
实际上近年来,随着焚烧处理技术的进步,国外对生活垃圾焚烧厂实施了大规模的结构调整,通过更高的环保标准来改造旧的焚烧厂,关小厂、建大厂,向规模化、大型化发展。在技术的改进和知识不断的更新过程中,一些发达国家对二f英产生来源有了科学认识;并且随着垃圾焚烧技术的进步,尤其是高温焚烧技术和更先进的烟气净化技术,在垃圾焚烧过程中已能充分控制二f英等有害物质的产生。
科学专家经过检测发现,城市生活垃圾的焚烧并非是产生二f英的主要原因。有数据显示,大气环境中的二f英90%来源于一些污染较重的工业,如炼钢、火力发电等工业锅炉燃烧、纸浆漂白过程以及医疗垃圾的低温焚烧等。垃圾焚烧还有利于减少碳排放,斯德哥尔摩耶夫勒大学和皇家理工学院的专家研究发现,垃圾焚烧所产生的温室气体和有害气体比堆砌和填埋同样数量垃圾的产生量要少,因此垃圾焚烧对环境更加有利。如有计划、有针对性地焚烧垃圾,不但可以减少对环境的破坏,还可以产生热能和电力。
针对北京的情况,垃圾焚烧逐渐取代填埋成为北京市处理垃圾的主要方式,这样不但节省了宝贵的土地资源,还可以通过先进的技术来减少环境污染,也能实现垃圾二次利用和转化成能源,可谓一举多得。
五、对北京的启示
通过对国外垃圾处理政策与经验的分析发现:城市垃圾处理是一套体系,每个环节都很重要。
首先要从源头控制垃圾产生量。目前,我们的关注点基本集中在垃圾产生后所导致的各种问题上,而忽略了怎样减少垃圾产生这一源头问题,导致在垃圾产生预防上还有许多空白,例如规范生产型企业的正规化,合并同类型企业,鼓励企业使用更简易的包装等。
其次再通过回收和再利用进一步减少垃圾量。例如杭州目前正在试点垃圾分类回收兑换机,居民把诸如塑料瓶、旧电池和玻璃等废弃物投放到机器的指定投放口,到达一定数量后机器会反馈给居民电影票。这样可以通过经济手段来让大家体会到自觉分类带来的好处。
最后结合北京的实际情况选择最合适的垃圾处理方法。政府相关部门要注重法律法规的制定工作,完善这一领域的管理组织体系,避免诸如垃圾分类出现先分后混的乱象。加强相关设施的建设,学习先进的经验和技术。加大相关的知识文化宣传,使大众正确认识这一领域问题的重要性,把垃圾分类回收纳入到基础素质教育,让垃圾处理这个问题可持续发展下去。
参考文献:
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[关键词]邻避设施;决策;公众参与
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.08.118
[中图分类号]C934 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)08-0-02
0 引 言
近年来,“邻避”(Not In My Back Yard,NIMBY)一词越来越受到国内的广泛关注。随着我国工业化、城市化进程的快速发展,诸如垃圾焚烧发电厂、信号站、高铁站、石油化工厂等需求量不断增加,但也遭到了公众的抵制。一方面公众期望政府提供这些基础设施以提高生活质量与品质,另一方面因这些设施可能具有的潜在危害性,如影响身体健康、居住环境等,公众拒绝其d建在自家附近,于是产生了所谓“邻避情结”的矛盾心态。
邻避现象最初产生于美国,1977年美国学者O'Hare提出“邻避”(Not On My Block)的概念,而被学术界广泛使用的NIMBY的说法则出自于英国记者Emilie Travel Livezey。邻避设施具有两个明显的特征:负外部性和成本收益的不平衡。由于公众的“利己”主义,使在推进有关邻避设施项目的过程中,造成了民众与政府之间的冲突。从学界的深入研究、各国的实践经验看,缓解和补偿被看作是治理邻避冲突的主要工具。而公众参与作为一种制度性缓解的重要手段成为了学术界关注的重点。畅通民意表达渠道,强化自上而下的决策过程及政治对话,有助于避免和化解邻避冲突。事实上,邻避设施选址是一个多目标的决策问题,建立参与式选址决策模式,使周围居民参与选址政策制定过程,从而实现邻避设施选址多目标的目的。同时,公众参与要从制度化建设着手,提升参与的有效性和科学性。
随着近些年公共部门不断转变其决策模式、公众自身参与能力的提高,国内邻避设施的建设从最初的“一闹就停”有向“政府与公众协商建成”的趋势转变。广州番禺生活垃圾焚烧厂,即现在的广州市第四资源热力电厂项目,虽然在建设初期遭到了公众抗议,但当地政府并未选择“一闹就停”,而是选择引入公众参与机制。因此,本文选择此案例,对其项目决策中的公众参与进行分析,以期为我国有关邻避设施的决策带来一些有益启示。
1 广州番禺生活垃圾焚烧发电厂案例
2000年后,广州番禺逐渐成为广州“南拓”战略的发展重心,随着经济快速发展及人口不断增长,生活垃圾的产量也日益增加,大大超出了当地垃圾填埋场的处理能力。在2002年,番禺区人民政府审批通过《番禺区生活垃圾处理系统规划》。2006年8月,番禺生活垃圾焚烧厂选址确定为大石镇会江村,并得到了广州市规划局的批准。2009年2月,广州市人民政府公开了《关于番禺区生活垃圾焚烧发电厂项目工程建设的通告》,引起了选址周边部分居民的关注。2009年8月起,反对兴建垃圾焚烧发电厂的呼声越来越高,引起了全国的广泛关注,2009年12月,番禺区政府宣布项目暂停。
面对公众的不断质疑,番禺区政府并没有选择终止项目,首先开展了为期半年的全民大讨论。2010年1月13日,政府通过南方网、金羊网等网站进行公众意见征询活动,4月9日,邀请“阿加西”“巴索风云”两位代表到厦门参观垃圾焚烧发电厂。番禺民众还积极提出有关垃圾处理的方案,如在一些社区进行“垃圾分类”试验,得到了广州市政府的支持并进行推广。2011年4月12日,番禺区政府公布包括大石镇会江村、大岗镇装备基地、沙湾镇西坑尾等5个备选地址,即“五选一方案”,符合国家规定的至少三个备选方案的规定。此次为期2个月的公开收集意见针对番禺区居民,反映渠道有电话、番禺区政府门户网、电子邮箱、书信4种方式。2012年7月23日,广州番禺生活垃圾焚烧发电厂项目进行第一次环评公示,选址大岗装备基地,此次环评的主要目的是让公众获取相关项目信息。2012年11月20日,番禺区政府进行第二次环评公示,公布了意见反馈渠道,并在现场张贴项目信息公示,对村民、村委进行问卷调差。在此期间,广州市政府及番禺区政府开展了各项问政活动、学术论坛、一些相关条例也逐步出台,同时,还成立了公众咨询网络监督委员会。2013年5月,广州市第四资源热力电厂,即广州番禺生活垃圾焚烧厂,项目环评项目获得审批,为期4年多的番禺事件最终落下帷幕。
2 邻避设施决策中的公众参与
2.1 公众参与的主体
决策要想获取公众接受就必须有公众参与,同时决策者还要能识别出与此决策相关的利益群体。由于邻避设施的影响范围有一定的地理性,在此范围内的一般公众可称之为直接利益相关者,在此范围以外的一般公众称之为间接利益相关者。此外,那些具有合法性优势的组织或个人,如环保组织和专家,由于他们具有一定专业性和权威性,因此,在邻避项目决策中将会扮演重要角色。在番禺生活垃圾焚烧项目中,当地民众及代表、专家学者是此次邻避设施项目决策中的公众参与主体,而反对焚烧的公众代表,随着项目选址的改变而改变,具有一定的暂时性,不能长久持续的参与其中,缺乏了第三方实体机构的常态化参与。
2.2 公众参与的程度
根据阿恩斯坦提出的阶梯理论,将公众参与的程度划分为8个层次,即操纵、治疗(非参与);告知、咨询、安抚(象征性参与);合作关系、授权、公民控制(完全参与)。番禺事件前期公众参与度几乎为零,政府与公众缺乏有效沟通的途径,双方信息不对称,导致番禺区民众强烈反对。此后,政府开始审视解决问题的途径,采取措施进行补救。民意调查、座谈会等形式表明政府对民众的态度由“告知”变为“咨询”,实现了公众参与从无到有的转变,然而其参与程度则是象征性的,程度较低。
2.3 公众参与的形式
公民参与的形式是整个公民参与过程中非常关键的一环。判断参与形式是否有效的标准,一是选择的参与形式是否能够为公众提供全面、可靠的信息;二是政府与公众之间是否进行了有效沟通。番禺事件中政府通过座谈会、随机访谈、问卷调查等形式,确实引导了部分民众进行参与,同时,公众提出的政策建议,如垃圾分类也得到了回应与支持。但人们也可以看出所谓的民众代表,并非真正代表最终选址周边的居民,此外,问卷调查的对象覆盖面不够,样本较小,公众的大多数反馈意见也只是得到了有选择的回应。
2.4 公众参与的保障
公众参与的发挥需要一系列的制度性保障和非制度性保障。现行的《环境影响评价》中,对公众参与只是做出了一些原则性要求,具体方面没有明确表述。番禺事件中,公众咨询监督管理委员针对的只是垃圾分类处理,没有相关的垃圾焚烧项目公民参与的制度化设计。此外,媒体在番禺事件中发挥了一定的作用,而非政府组织,如环保团体的参与度较低。发达国家的相关经验表明,第三方组织有效引导公民参与邻避设施项目决策中,能够推动邻避设施决策的实施。
3 结 语
广州番禺事件,一方面表明政府在有关邻避项目决策中开始逐渐转变决策模式,体现了一种参与式治理的趋向,另一方面也反映了目前我国邻避设施决策中的公众参与程度比较低,相关的制度保障与非制度保障仍需加强。如何有效实施邻避设施项目决策以应对邻避现象,仍是目前公共管理者面临的一大难题,而公众参与在邻避决策过程中的重要性不言而喻。因此,作为决策者,政府需要保证公众参与到整个邻避设施决策过程中,还需要通过完善相关制度与非制度建设,使整个公众参与的过程更加科学化、合理化、制度化。
主要参考文献
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关键词:垃圾焚烧发电;土建地基;处理技术;发展
中图分类号:C35 文献标识码: A
一、土建地基处理的目的简述
(一)改善土的抗剪特性。地基的破坏属于剪切破坏,可以通过提高地基土的抗剪强度来提高地基的强度和承载力。从而防止结构倒塌、边坡失稳等。
(二)改善土的压缩特性。土中的孔隙的减少。由于孔隙中含有水和气,压缩速度受排水和排气特性的影响。减小垃圾焚烧发电物的沉降和不均匀沉降;减小基坑开挖、减小降水产生的固结沉降。
(三)改善土的透水特性。土的透水性能主要受孔隙 大小(渗透性)和排水距离的影响。可以通过减小孔隙和填充孔隙的方法来减小土的渗透性。也可以在土中植入透水性好的介质(砂石桩和排水板)来增加其渗透特性。
(四)改善土的动力特性。在动力荷载作用下,松散粉细砂有结构变密的趋势,从而导致孔压增长,产生液化现象。因此可以通过增加密度、减小动剪切应力和改良排水条件三方面来处理可液化地基。
(五)改善特殊土的不良特性。主要为改善黄土的湿陷性,填土地基的不均匀性。
二、垃圾焚烧发电土建地基处理桩基选择
从目前地基处理技术的情况来看,不论哪种人工地基桩的作用都会有必定的约束。因而,应当对相同地基做出不同或多种的处理方案,总结多种因素对其进行相应的对比与选选,找到不但能够表现技术含量的方法,同时做到节省环保的地基处理的方案。
(一)人工地基处理深度的准确挑选
变形、控制这一准则,是人工地基深度挑选的设计思维。如果大型修建的计算变形值的计算结果超过15cm,那么就有必要联系人工地基处理方案加以严需求的设计及施工。由于深度与工程投资成正比,为了防止财物的低效,质料的糟蹋,处理的深度有必要约束在必定的规模内,不应当太深,合理的规模是地基的变形值在5cm~7cm之间。这样有利于节省资金,也能够使得工程契合技术需求。
(二)人工地基和天然地基差异
选用天然地基的状况是:紧缩层规模内的土层对比均匀而且计算变形值在14cm~19cm之间。当低紧缩性下卧土层出现在根底底面上l0cm摆布处的时分,就有必要对比人工地基的施行作用同天然地基的对比。依据以往经历,在这样的状况下,相对于天然地基,选用人工地基短桩处理有节省、速度快、高质量等优势。
(三)选择准确的人工地基桩类型
我国包含丰厚的材料与廉价劳动力,能够依据实践挑选桩型:1、10cm以下的地基处理深度,地基在无地下水的状况下,水泥土夯实桩是主为首要的选择之一,然后用强夯处理的方法处理地基。2、有地下水,其深度一般在10cm~20cm间的地基,有必要防止地基液化,另外用振冲碎石桩的处理方式。水泥拌和桩振冲桩,与此同时用压力混凝土灌注桩,可进步地基强度,削减地基发作变形。3、深度在40cm~60cm之间的地基选用钢筋混凝土灌注桩的办法进行稳固处理。
4、深度在60cm以上的地基就有必要用钢管桩或许H型的钢柱对地基进行稳固。这种办法使用较少,由于费用太大。
三、复合地基理论是重要指导
复合地基理虽然是近几年的新理论,但它的处理技术和设计思维现已排在世界的前列。桩间土的承载能力是首要思考的要素,有必要全部而充沛地使用这一要素,必要时可用桩来分管那些不行的有些,具体做法是:把一层砂性土褥垫加在桩的顶部,这样可将其承载能力提高9O%,承载能力问题便于解决,还防止资源的浪费。
(一)确保地基负荷可被桩与同承当
与桩之间的土相比,桩能发生的沉降量对比小。褥垫会使桩在压密的进程傍边刺进垫层。这样修建工程上部荷载量将全部转移至到处于地基桩与桩之间的土上。这时可提前表现桩与桩之间土的承载力,而将桩的承载力表现拖延。这样桩得到了充分的保护。
(二)垫层褥的重要作用
垫层厚度能够有效地分管与调整桩与土间的水平方向所承受的负载。一旦垫层厚度较大,桩顶与桩间土表面作用力的差别一般不大,桩只在总面积的一小部分上承受相应的压力。所以,桩顶承受水平压力就会减少。形成这种状况的缘由,是桩间土承担着最为主要的水平荷载力,褥垫与基础总面积间的冲突度,一般会保持在0.2~0.4之间,在抗水平承载力的能力之上,要比天然地基的承载能力强很多。在实际情况上,垫层厚度在大于10cm的时候,桩间土能够表现超前的承载功能,从而到达非常好的作用。垫层关于刚柔性桩复合也有很重要的意义,同时也能节约成本。
四、合理、有效地利用地基承载能力的使用值
部分岩土工程师,不能对地基承载能力进行合理分析与运用,缘由是由于他们对地基的承载能力,缺少重视,乃至没有一个明确而又深刻的了解。因此在工程上呈现了本来不应呈现的浪费,乃至造成了本不应发作但却很严重的工程危险。地基的承载力是由根本值、规范值、设计值和运用值构成的,而且由四者之间严密的关系决议。现场的原位测验是根本值。经过单个的荷载实验然后断定了其承载力值。根底埋置深度与根底宽度进行批改今后可以得出规范值。这样得出的地基的承载力定为它的设计值。如果在完结变形计算今后,变形值呈现了偏大或许是偏小的状况,这时就得进步或许降低设计值,这就是地基承载能力的运用值。
就算计算出来的承载力值小于地基承载能力的设计值,也并不能阐明可以彻底运用地基承载力。要想决议要用多少,有必要依据地基的变形计算结果。当变形的计算结果远远小于变形的容许值时,地基承载力运用值可以超越设计值而被运用,但差值不能过大,有必要契合国家的。地基规范。依据抗剪强度目标来断定地基的承载能力。当变形计算结果大于变形的容许值时,应削减运用地基承载力设计值。合理运用地基承载力,关于垃圾焚烧发电土建地基处理来说有着非常重要的意义,对整个的垃圾焚烧发电土建工程有着深远影响。
五、采用变形协调与变形控制的方法,对地基进行合理设计
变形计算与设计强度,是地基处理设计的两个最为重要的部分,其中重要的原则,是能够下降并可提高其运用设计的强度,而修建变形值,不应比地基变形容许的数值量大。地基的变形成果能够用来检验根底设计是不是合理,这表现了变形操控理论的基本思想。与通常的工业与民用修建不同,垃圾焚烧发电工程土建设计既满意构造对地基变形的需求,又要满意高压管道、设备、及高温对地基变形的需求。
阻止地基设计按变形设计理论推行的重要原因,是计算沉降差错太大,所以,垃圾焚烧发电土建工程变形准确度的提高是非常有必要的。新。规范。经过经验批改系数并调整本来规范中的沉降计算公式导致的差错。虽然这样,部分沉降计算中所出现的问题,还是会被岩土工程师们所忽视,然后发生新的差错。在实践工程的计算中要留意:变形计算中应力值选用附加应力值,由于自重应力会随深度增大,不发生沉降量,其是自然构成的;要重视对计算沉降点地质材料的分析,还要留意分析因为土层散布不均匀性对地基区别沉降形成的影响;计算沉降的荷载只考虑持久荷载和规范荷载,而不考虑地震、风等瞬间的荷载。
结束语:
近年来,随着我国经济的飞速发展以及人口的不断增长,对工程建设的需求量也急剧扩大,很多地质条件好的区域已相继被开发,为充分、合理、有效的利用垃圾焚烧发电用地资源,就需要对一些地质条件较差的软弱地基或不良地基进行处理,改良其承载能力,减弱地基土的压缩能力,提高地基强度,使之满足垃圾焚烧发电施工要求。地基处理是一门多学科交叉的综合性的技术学科,随着各种新技术新材料的应用,地基处理技术也得到了极大的发展。
参考文献:
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危险废物是指除了放射性以外的具有化学反映性、毒性、易爆性、腐蚀性等能或可能引起对人类健康或环境危害的废弃物,它们的任意排放会严重污染和破坏环境,其处理与处置一直受到各级政府、科技界、产业界和环境保护企业界的重视。根据《国家危险废物名录》,危险废物包括医疗垃圾、医药废物、废树脂、废酸和废碱、染料涂料废物和含重金属废物等腰三角形,有毒有害废物处理。凡含有氟、汞、砷、铬、镉、铅、氰等及其化合物和酚、放射性物质的,均为有毒废渣。他们可通过皮肤、食物、呼吸等渠道侵犯人体,引起中毒,我国环保产业发展“十五”规斟中,根据工业发达国家采用高温氧化法处理:工:业有毒有害废弃物的成功经验,重点发展有毒有害废物密闭式贮运技术和设备、专用高温氧化焚烧技术和成套设备,建设若干个有毒有害废物处理中心。
二、典型危险废物的处理
针对我国特有的危险固废典型性,特举出两种来谈谈自己的意见。
1、 医疗废物
医疗废物带有大量的病菌,如果处理不当不仅会对环境造成严重污染,还可能引起疾病流行,医疗废物主要包括手术过程中产生的人体组织器官、血制品残余物、动物试验与生物培养余物、一次性的医疗用品及敷料、废水处理的污泥等、过期药品、废显(定)影液等,严格来说包括病人接触过的、来自病人身上的各种废物,以及医院办公室、医院食堂等地产生的生活垃圾。结合我国的国情,以建设高焚烧炉、区域性集中处理方式处理医疗废物,达到彻底破坏有害物质的目的。
焚烧法上一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量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高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现无害化、减量化、资源化的处理技术。焚烧法处理危险废物是目前世界上应用广泛最成熟的一种热处理技术。
2、垃圾焚烧飞灰
随着焚烧处理的迅猛发展,特别是新开展农村“十二五”国家连片整治项目,大多数方案都涉及到了垃圾焚烧技术,由此我们可以想象农村环境焚烧飞灰产量巨大。到2013年底。全国运行和在建的焚烧处理装置超过25256t/d,按照焚烧飞灰量是焚烧垃圾量的3%估算,每年垃圾焚烧将产生飞灰14万t,而且近几年我国焚烧处理规模以5%的速度递增。预计在2015年我国生活垃圾焚烧处理比例将达到5%,将导致垃圾焚烧飞灰量的快速增加,所以开发适宜的焚烧飞灰处理技术将成为近年来环保领域研究的热点之一。
焚烧飞灰作为一种高比表面物质,它不但富集大量的汞、镉、铅等有毒重金属,而且也富集了大量的二恶英类物质,是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒物危害特性的双料危险废物,对人体健康和生态环境具有极大的危害性。
焚烧飞灰的处理主要包括高温处理、水泥固化处理和湿式化学处理三种。高温处理包括烧结和熔融两种方式。烧结和熔融技术都源于材料领域,烧结从宏观方面来讲,是在高温作用下,固体颗粒获得扩散能量,将大部分甚至全部气孔从晶体中排除,在低于熔点温度下变成致密的烧结体并符合材料特性的要求;烧结温度通常发生在主要成分绝对熔融温度的1/2—1/3之间。熔融是在高灰熔点的温度下,飞灰中固体颗粒发生熔融相变,成为液态溶渣,然后经过快速冷却形成致密的玻璃态溶渣,将重金属固化在网络中实现稳定化目的。玻璃态溶渣可以作为建筑材料达到资源化作用。高温处理可以分解破坏绝大部分二恶英类有机污染物并将大部分重金属固化在固体中实现稳定化。相对于水泥固化和化学处理而言,高温处理运行非适中,减量显著,减量可达1/2 1/3,稳定性高,并可实现资源化利用。
欧美发达国家生活垃圾焚烧飞灰中碱金属氯化物含量较低,研究主要集中在利用水泥窑煅烧将飞灰固化作为建筑材料。而日本、韩国等亚洲国家由于生活垃圾魍料类物质含量较高,焚烧飞灰中氯化物,尤其是碱金属氯化物含量较高,水泥固化得到的固化体强度和浸水性较差,重金属的长期固定效果差,因此,在日韩国家,研究主要集中在高温处理,尤其是在熔融玻璃化方面。
三、危险废物资源化技术发展趋势
尽管我国目前遇到的问题事实上是发达国家2o-30年前遇到的问题,但各国的情况不一,国外的文献资料报道中有借鉴作用,很不能全部照搬到国内。
综合利用是实现固体废物资源化、减量化的最重要的手段之一,危险废物也当然也应该把综合利用放在重要的位置来考虑。在废物进入环境之前,对其加以回收利用,可以大大减轻后续处理的负荷,所以在考虑危险废物处理处置的时候,首先要从经济上考虑它是否有回收价值,处理或处置后是否也还有继续利用的价值。
根据申报登记数据的统计结果,我国危险废物的综合利用率达到45.4%,主要集中在含重金属的废液以及重金属废渣方面。在过去的几年中,我国在对危险废物进行综合利用的实践中取得了一些经验,研究开发了一些起点高、经济实用的综合利用技术和设备。
在危险废物处理处置技术方面,我国已经掌握了一些行之有效的处理处置手段,如物理化学法、固化法及高温焚烧等,其中,稳定化或固化在区域性集中管理系统中占重要的地位。
四、结束语
对于危险废物处置应遵循下述原则:控制和管理好危险废物污染重点企业,促使企业进行综合利用和建设安全处置场,并对社会提供部分有偿社会化服务;敦促地方政府建设区域的集中处置设施,对不宜长途运输、贮存的危险废物进行就地处置;建设跨省市的大规模区域性危险废物处置场,对需要集中处置和综合利用的危险废物进行集中处置。
参考文献:
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关键词:垃圾焚烧厂;渗沥液;渗沥液处理
中图分类号: R124.3 文献标识码: A
1、引言
近年来,人们生产生活所产生的垃圾大量增加,随着城市垃圾卫生填埋场的建设,渗沥液处理站也在不断建设与发展, 但存在着不少问题, 焚烧厂渗滤液同填埋场渗滤液特性又存在着很多不同,所以在处置上就有一定的区别已形成的处理方法有待进一步完善,新的处理工艺和方法也有待研究开发。寻找一套经济合理,且能适应我国垃圾渗沥液处理的工艺流程,开发新型的污水处理技术,推动我国垃圾填埋场的技术发展是当前迫切的研究课题,具有广阔的前景。
2、垃圾渗沥液处理的特性
我国城市生活垃圾的含水率高、热值较低,焚烧法处理垃圾时必须将新鲜垃圾在垃圾储坑中储存3~5 d进行发酵熟化,以达到沥出水分、提高热值的目的,才能保证后续焚烧炉的正常运行,因此其渗沥液污染物浓度高、水质变化大、带有强烈恶臭,呈黄褐色或灰褐色。中国城市生活垃圾中厨余物含量很高,根据中科院广州能源研究所对深圳城市生活垃圾基础分析报告,深圳的部分垃圾焚烧厂的经熟化堆放排出渗沥液后的垃圾(即进入焚烧炉进行处理的垃圾)中厨余物含量在40%~45%,含水率约50%,因此,中国城市生活垃圾的渗沥液产生量非常高,根据上海、深圳、宁波、珠海、苏州等不同地域城市的统计数据,垃圾渗沥液的产量占垃圾总量的10%~20%,平均约15%。
同时,垃圾渗沥液的处理也具有一定的复杂性,其成分取决于垃圾成分、填埋时间、气候条件、填埋场设计等多种因素。一般来说,垃圾渗沥液具有如下特点:
(1)水质较为复杂,危害性较大。渗滤液里面含有较高的浓度,而且污染物较多,还含有大量金属离子和氨氮,一些著名的专家学者采用专业联用技术鉴定出垃圾渗沥液中有将近一百种有机化合物,其中二十二种被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中。与此同时,渗沥液中还含有10多种金属和植物营养素(氨氮等),水质成分十分复杂。
(2)化学需氧量的浓度较高。垃圾渗沥液中的化学需氧量和城市污水相比,浓度极高,最高浓度可以达到90 000 mg/L,BOD5最高达到38 000mg/L。显然这就要求其处理构筑物的有机负荷率高,水力停留时间长,构筑物容积大。
(3)金属离子浓度较高。垃圾渗沥液中含有较多的金属成分,如铁,铅,锌,钾、钠,钙等,且含量都较高。在生物处理系统中,如果金属离子含量过高,对微生物会有强烈抑制作用,长时间运行,会导致污泥中的无机物含量增加,影响系统正常运行,故须先调pH值使重金属离子沉淀。
(4)氨氮浓度及含盐量较高。氨氮浓度随着垃圾污染物填埋时间的增加,氨氮的浓度也会随着相应的增加,而且最高的浓度可以达到1 700 mg/L。而渗沥液中的氮多以氨氮形式存在,约占TKN 40%~50%。如此高浓度的氨氮,使微生物营养元素比例严重失调,仅靠硝化细菌和反硝化细菌脱氮不仅不能去除,反而会影响处理系统的正常运行,因渗沥液进入生化处理前常需用物化法脱氮。渗沥液中的盐主要为氯化物(100~4 000 mg/L)和磷酸盐(9~1 600mg/L),若在缺水地区需对渗沥液回收利用时,应对其脱盐处理。
(5)颜色较深,气味难闻,所以需考虑脱色处理,难闻的气味会给运行操作带来较大的困难。
(6)微生物营养失衡。垃圾渗沥液虽然有较多的有机物和氨氮成分,但是磷元素少之又少。氨氮较高的含量指标加上较高的碱度,对厌氧消化不利。磷元素的缺乏也影响系统的稳定。因此,处理工艺中需在生化前进行脱氮处理,并往往需向系统投加磷等营养元素。
(7)水质波动较大。渗沥液的水质极易受填埋时间的影响,而且受季节降雨影响较大,所以整体的变化规律很难确定。渗沥液化学需氧量的浓度一般是在0.4~0.75,采用生物处理可达到良好的去除效果。但随着填埋时间的增加,垃圾层日趋稳定,垃圾渗沥液中的有机物浓度降低,可生化性差的相对分子质量大的有机化合物占优势,其BOD/COD值甚至可低于0.1。渗沥液水质如此不稳定,这就要求其处理系统要有一定的调节容积,抗冲击负荷能力要强。
3、垃圾渗沥液处理的技术方法
国内外对垃圾渗沥液的处理试验研究及实践工作已进行了多年,处理方法有回灌法、土地处理、与城市污水合并处理、生化处理、物化处理等20多种。
(1)回喷法
此方法已经被许多西方国家所应用。由于这些国家中垃圾厨余物较少,热量值较高,渗沥液产量少,一般采用将渗沥液回喷焚烧炉进行高温氧化处理。比如比利时某1 000 t/d的垃圾焚烧厂,其最大渗沥液产量为4 t/d,平时基本没有,该厂建有300m3左右的渗沥液收集池,平时将渗沥液集中在池内,当垃圾热值较高时,用高压泵将渗沥液加压经自动过滤器、回喷系统喷入焚烧炉进行处理,当垃圾热值较低时停止。回喷法适合于渗沥液产量、垃圾热值高的场合,对于热值较低的垃圾则不适合,否则会造成焚烧炉炉膛温度过低、甚至熄火的状况。经计算,对于热值为5 112 kJ、含水率为48%的城市生活垃圾,理论上渗沥液最大回喷量为垃圾焚烧量的3119%。但中国垃圾的含水率太高,渗沥液产量大,因此回喷法不适用于中国。
(2)膜--生物反应器法
随着科学技术的发展,越来越多的新技术成果已经被应用在垃圾渗沥液处理过程中,并且获得了良好的认可和发展。膜技术的应用最成功和目前应用趋势最好的一类发展技术,包括超滤、纳滤和反渗透等。其中微滤(MF)孔径范围一般为011~75Lm,超滤(UF)筛分孔径为1 nm~70Lm,均不能截留渗沥液中所含盐份,只能用来将微生物菌体、沉淀物从污水中分离出来,压力量在0102~017 MPa之间。近来微滤和超滤在与好氧生物工艺处理组合应用,即所谓膜生化反应器(MBR)技术。MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统,用膜分离(通常为超滤)替代了常规生化工艺的二沉池。与传统活性污泥法相比,MBR对有机物的去除率要高得多,在膜生物反应器中,由于分离效率提高,生化反应器内微生物质量浓度可从常规法的3~5 g/L提高到15~25 g/L,可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果,减小了生化反应器体积,提高了生化反应效率,出水无菌体和悬浮物,因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。
(3)厌氧工艺
在进行厌氧反应器设计时应对原水的生物化学甲烷势进行测定以指导设计,在进行厌氧反应器启动和对方案选择时应充分考虑生活垃圾焚烧厂渗滤液对未驯化污泥的厌氧毒性。BMP用于测定有多少有机物可以在厌氧过程中被降解生成甲烷,与BOD5结合考虑,还可以用来表达污染物中不可好氧降解但能厌氧降解的有机物组分,也能从一定程度上表达厌氧反应器的最大去除率,对于厌氧反应器,BMP比BOD5更有意义。BMP计算公式:BMP=1000@净总产气量/(395@渗滤液投加量),单位:g/L。[4]本项目中,渗滤液COD的平均值在50000 mg/L左右,通过对渗滤液的BMP测定,其BMP可达到4.8 g/L,由此可见,该渗滤液具有良好的厌氧可生化性。根据实验结果,对UASB设计水力停留时间为2.5 d,COD去除率为60%,实践证明厌氧处理效果较好。
4、结语
通过对各种垃圾渗沥液处理方法的特性进行比较,各种处理工艺都有其一定的适应性、优点和缺点,在选择与确定中应当密切结合垃圾焚烧厂的特点等,建议进行现场试验。在渗沥液处理方案的选择和设备的选型上,还必须结合工程的实际情况,充分考虑处理工艺的经济合理性。
参考文献
关键词: 内蒙古通辽市科左中旗保康镇 生活垃圾处理 处理方案
一、引言
内蒙古通辽市科左中旗保康镇是位于科左中旗东部边缘平原地带,科左中旗旗委、旗人民政府所在地,是全旗各族人民政治、经济、文化教育的中心。
以前,保康镇没有垃圾处理场,所产垃圾清运到镇外仅仅是简单地填埋处理,基本能被完全外运填埋。但是垃圾填埋场缺少必要的卫生设备,场地无统一规划,垃圾填埋场对周围的空气、水体、地下水、土壤已产生污染,垃圾发酵所产生的大量沼气没有得到处理,成为事故隐患,已经影响了场区工作人员的身心健康和正常工作。设施不完善,无法采取卫生防疫措施,致使蚊蝇孽生,影响周围的环境卫生,易使传染病流行。
近几年随着经济的发展,城镇的扩张,人口与企业数目的增加,现有的环卫设施数量不足,标准不高,环卫设备陈旧,已经无法与快速发展的经济和城市建设相协调。从环境和容量角度看,镇外的填埋地点已经无法满足环境要求和垃圾量增长需要。
综上所述,通辽市保康镇建设一座现代化的、标准规范的生活垃圾无害化处理场势在必行。
二、保康镇生活垃圾处理分析
(一)国内生活垃圾处理技术现状
我国城市生活垃圾处理起步较晚,只是从1997年以后由于国债资金的使用,才逐步开始对城市垃圾处理技术、工艺、建设、运行管理等方面进行有益的探索。近年来陆续颁布了新的垃圾处理的技术标准、规范、法规条例等,还推广了很多卫生填埋、堆肥、焚烧等方面的典型经验和工程实例。
1.填埋技术的应用。
我国是一个发展中的国家,财政比较紧张,所以目前垃圾处理主要采用填埋法。过去垃圾主要采用天然坑、沟、废弃矿井、采石场等堆置,没有采用有效的工程措施,导致严重污染周围环境。
2.堆肥技术的应用。
近年来,中国垃圾堆肥发展较快。从上世纪80年代起就开始应用“二次发酵工艺”,由于采取了强制密封,氧发酵,缩短了发酵周期,堆肥机械日趋完善,生产趋向产业化。
3.焚烧处理技术的应用。
中国垃圾焚烧技术的研究起步于上世纪80年代中期,焚烧技术是垃圾无害化、减量化、资源化处理最有效的方式,是未来垃圾处理的发展方向,目前中国仅有深圳等少数城市建立了垃圾焚烧处理场,进行了焚烧发电的示范性试验,系统运行情况良好,但规模不大,日处理能力低。
(二)生活垃圾处理场建设的必要性
垃圾从收运到最终处理,是一个非常复杂而又耗资巨大的系统工程,其状况如何,是一个城市现代化程度的重要标志。
1.建设垃圾处理场是改善城市环境的需要。
城市生活垃圾是城市严重的固体污染源,不仅会产生有毒有害气体,造成对城市大气环境的影响,而且会产生有毒有害物质,污染城市土壤和地下水。同时,孽生蚊蝇、传播疾病,造成细菌和病原菌富集,处理不好将影响人们的健康。城市生活垃圾污染已成为社会一大公害,也是世界各国突出的环境问题之一,对城市生活垃圾进行无害化处理,是当前的一项重大课题。
2.建设卫生填埋场是避免生物性污染,改善人民生活环境,提高人民生活质量,保护人群健康的需要。
随着城镇建设的发展,驻镇居民生活水平的不断提高,城镇垃圾处理问题就显得越来越突出,严重影响镇容镇貌和生活环境。由于建设资金问题,保康镇没有建设形成规模的垃圾处理场,所产生的垃圾只能运到郊外进行简单的填埋处理,因此,解决和规划建设城镇垃圾处理问题已是刻不容缓。
3.建设垃圾处理场是创建文明卫生城市的需要。
通过市容、环境卫生管理和加强城市绿化美化,对创建文明卫生城镇工作,促进环保事业的健康发展,建设富裕文明和谐的科左中旗具有十分重要的意义。
4.建设垃圾处理场是城市建设发展的需要。
科左中旗城市建设发展迅速,人口逐渐增长。由于人口的增加,社会经济的发展,城市垃圾量不断增加,原有简易的垃圾处理厂处理能力不足,加上工艺上的缺陷,大量未经处理的垃圾露天堆放,不仅有损市容市貌,而且造成地表水和地下水的污染,因此急需解决垃圾处置问题,以适应城市建设发展的需要。
根据国家和自治区有关加快城镇基础设施建设的政策和要求,为提高城镇居民的生活质量,改善卫生环境,提高城镇居民的生活环境质量,改善卫生环境,提高城镇经济建设水平和综合服务能力,加快保康镇整体建设步伐,结合保康镇的现实状况,本着合理开发建设,全面规划、量力而行、远近结合,以近期为主,分期建设实施的原则,建设保康镇垃圾处理场,对保护环境、防止污染地下水都有着重要的意义。
(三)保康镇生活垃圾处理现状
1.保康镇目前垃圾收集概况。
保康镇垃圾收集以市区单位及个人生活垃圾为主。保康镇生活垃圾不分类别,分别集中于城区内各个垃圾站点。市区设垃圾收集点9处(由环卫处义务清运),分别位于向阳路、团结路、顾里木图路、友谊路、前进路、长江路、八一路、北京北路、响根布呼路,单位垃圾点为120处(部分由环卫处清运),其中对市区主街道(青街、北京路、文化路、顾里木图路)实行袋装化处理,由环卫收集工每日收运送往就近的垃圾收集点,垃圾清运主要由单位专业车辆进行清运,目前该处共有摆臂车3辆,密封车1辆,推土机1辆,同时,对市区由单位自行清运及其它承包人入场(垃圾场)内实行收费管理,具体为3吨以下(含3吨)车辆6元/次辆,3吨以上车辆10元/次辆,垃圾处理以填埋为主,因场内自然条件优越,黄土层厚,深度3―8米不等,填进方便,垃圾容量大。
2.垃圾处理情况。
没有固定的垃圾填埋场,垃圾清运到镇外只能作简单的填埋处理,新建垃圾处理场选在镇区东北处的荒地处。
3.环卫部门人员、机构、运输情况。
保康镇设有环卫所,事业单位,现有职工90人,运转良好。有铲车2台,自卸翻斗车3台,手推车40个。
4.垃圾收费情况。
年收垃圾清运费28万元。
5.保康镇垃圾处理存在的问题。
(1)垃圾收集、处理系统存在的问题。
垃圾收集面积大,清扫人员少,清扫只限在主城区的硬化道路范围内,而土路地段基本上没有垃圾收集点,垃圾收集清运到镇外只能作简单的填埋处理。资金短缺,收费困难。
(2)生活垃圾没有进行无害化处理。
保康镇现有的垃圾填埋场仅仅采用的是简单的填坑堆埋方式。经调查发现,垃圾填埋场对周围的空气、水体、地下水、土壤已产生污染,垃圾发酵所产生的大量沼气没有得到处理,成为事故隐患,已经影响了场区工作人员的身心健康和正常工作。
(3)生活垃圾处理缺乏科学性、计划性。
垃圾填埋场缺少必要的卫生设备,场地无统一规划,无法采取卫生防疫措施,致使蚊蝇孽生,影响周围的环境卫生,易使传染病流行。
(4)城市环境卫生基础设施薄弱,城市建设资金投入不足。
现有的环卫设施数量不足,标准不高,环卫设备陈旧。保康镇现有的环境卫生设施,已经与快速发展的经济和城市建设不相协调。城市建设资金投入不足,也导致垃圾无害化处理进展缓慢。
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(四)生活垃圾处理方案的确定
1.生活垃圾成分。
保康镇生活垃圾成分比较复杂,经过“四分法”和“干重测试法”,测定保康镇垃圾中残土,煤渣等有机和无机含量见下表1。通过表1可以看出,保康镇生活垃圾中有机物含量较低,仅占18%。
2.生活垃圾处理方案的确定。
城市生活垃圾处理受垃圾成分、经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因素的影响,所以垃圾处理方式一般没有统一的模式,但最终都是以无害化、减量化、资源化为处理目标。从应用技术看,可归结为填埋、焚烧、堆肥和再生利用等四种主要方式。总的发展趋势是:在分类收集基础上的再生利用越来越受到重视;垃圾填埋的标准越来越高;垃圾焚烧将稳步发展。但对于北方城市来说,相当一段时间里生活垃圾处理仍然是以卫生填埋处理工艺为主。
通过技术、经济、环境影响比较可以看出,卫生填埋、堆肥和焚烧三种垃圾处理方法各有优缺点,对其使用的比例、取舍,取决于填埋场地的可供程度、堆肥产品市场情况、资金能力等条件。对于像科左中旗保康镇这样的城市,由于具有可供填埋的荒地,而且生活垃圾有机成分低,因此近期应以卫生填埋处理生活垃圾为主。结合中国的国情,针对科左中旗的实际情况,建议采取以卫生填埋方法处理生活垃圾的工艺。
3.填埋工艺及填埋作业工艺流程。
垃圾卫生填埋的步骤是:垃圾堆放、铺平、碾压、覆土、再碾压的填埋过程。垃圾运进场后,按预先计划卸下,用推土机摊铺均匀,每块垃圾层厚度为0.5―0.6m,再用垃圾压实机械或履带式推土机反复压实,压实密度要求大于0.80t/m,然后再卸垃圾再碾压,在垃圾填埋层厚度达2.5m后,立即覆土0.2m厚并压实。为尽量减少垃圾对环境的污染,夏季当天垃圾必须当天覆土压实,冬季可根据实际情况定期覆土,覆土材料一部分就地取材,不足部分采用建筑垃圾、炉灰渣等。
三、结论
(一)保康镇垃圾处理场符合国家关于垃圾处理的产业政策,此方法的实施将极大改善保康镇区的生活环境,提高城市的综合实力和水平,这对于建设富裕文明和谐的科左中旗具有十分重要的意义。
(二)保康镇垃圾处理场在经济上是合理的,在技术上是可行的。
四、建议
(一)由于生活垃圾处理是社会公益性事业,需要政府提供扶持、优惠政策,在项目资金筹措方面,应按专项拨款和自筹安排,以推进项目顺利开展;在征地和税费征收方面,应该给予减免扶持。
(二)加强对基础资料的调查和收集,掌握更全面的基础资料数据,从而作出更为准确的预测和决策。
(三)目前科左中旗的生活垃圾,从收集到运输到处理,基本上是混合收集、混合运输、填埋处理。从城市可持续发展的角度来说,这种垃圾管理方式,是与可持续发展的思路、循环经济的发展模式相违背的,对环境的污染和资源的浪费都是很大的。因此,科左中旗的垃圾管理方式应予改变,垃圾管理应从垃圾分类做起,也就是从源头做起。