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关键字: 垃圾渗滤液 生化处理 膜法处理 蒸发浓缩
中图分类号:R124文献标识码: A
1.概述
目前,随着人类文明的发展,各类污染越来越严重,环保形势日益严峻。由于中国厨余类垃圾量高,而且很多垃圾收集系统密封程度低,导致中国城市生活垃圾中含量最大的成分是水,根据业内的统计,高达50~60%。因此垃圾渗漏液的合理处理与处置就对环保有了重要的意义。
2.部分垃圾渗滤液的分析数据
垃圾渗滤液的分析数据是污水处理的根本原始依据。部分已投入运行的垃圾电厂的垃圾渗滤液取样分析数据如表1所示:
表1 部分垃圾电厂垃圾渗滤液的分析数据
各厂垃圾渗滤液的成分事实上是在不断变化的。它与地区、季节、气候有关,也与垃圾渗滤液回收系统及管理情况有关。值得指出的是有的厂往往将其它工业和生活污水并入垃圾渗滤液一起处理,造成了主次不分,污水量增大,原有的污水处理装置超负荷运行。由于水质变化幅度大,处理效果不稳定,对正常运行带来一定的困难。
3.当前垃圾渗滤液处理和处置的几种方法及应用情况
3.1厌氧―好氧生化法
生物处理能耗低,且不易产生二次污染。一般说来,由于垃圾渗滤液的有机物含量较高,废水可生化性的指标B/C均在0.5以上,水质比较适用于生物法处理。生物法处理可分为两大类:厌氧处理和好氧处理。它们可通过厌氧和好氧微生物来分解有机物,除去有毒物质。
目前UASB已经设备化,活性污泥的工艺也有多种形式,将它们组合在一起,可以相互弥补不足,但出水水质还是可能不达标。这是由于实际CODCr和BOD5浓度的波动很大,同时还存在着C/N/P之比不协调问题、不可生物降解化学污染物较高的问题。如何使不可生物降解COD变成可生物降解COD以及如何调整生物处理的营养比例关系便成了废水能否达标的关键。因此还应根据原始水质情况,相应补充预处理和深化处理(如气浮装置、硝化反应、生物膜和臭氧氧化等),最终水质达标后再进行排放。
3.2反渗透膜法处理
反渗透膜法处理技术对于净水或化学水处理工程已经非常成熟。但是对于高有机物含量、高悬浮物的垃圾渗滤液处理在国内应用还不是很多。反渗透膜法用于渗滤液的处理一次投资较高,而且反渗透膜易损坏,需经常更换,这样就提高了日常运行费用。因此,要求进入反渗透膜的污水的化学需氧量CODCr必须小于3000。(越小越好,预处理得越小,对反渗透膜的运行越有利)。例如,2004年威曼公司在原有方案中标以后,又增补了生化预处理装置。2006年上海浦东垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液处理装置中也是采用了生化预处理加上膜技术。目前这种应用实例日趋增多。
3.3蒸发浓缩法(见图1)
图1垃圾渗滤液浓缩蒸发系统工艺流程图
蒸发浓缩法是一种物化处理方法。通过将垃圾渗滤液中的水份蒸发,使渗滤液浓缩,达到减量的目的。浓缩后的渗滤液可以回喷到炉膛,也可以回到垃圾坑再过滤。由于蒸发浓缩法是通过物理方法减量,因此避免了垃圾渗滤液对外界环境的污染。浓缩一般采取真空干燥。真空干燥是为了使水分在低于常态大气压的情况下,在不到100℃的温度下也能沸腾蒸发,以便利用低温低压的蒸汽,从而节约了能源的消耗。垃圾渗滤液的浓缩倍率是可以调节的,在确保渗滤液流动和输送的情况下,越浓其减量就越多。
垃圾渗滤液内含有水份和可燃固形物两种成分,前者在炉膛蒸发时要吸收汽化潜热,后者在炉膛可以燃烧放出热量。两者的正反作用随着渗滤液的含水率不同而变化。不同含水率下其综合热值如表2所示:
表2 不同含水率的垃圾渗滤液综合热值
注:①放热量按纯污泥所含的低位热值为3000大卡/公斤*(1-W)计算;
②为只考虑水分蒸发需吸收的汽化潜热540W的吸热量及(放热-吸热)后的综合热值;
③为考虑了水分不但蒸发且加热到炉膛温度为850℃时需吸收的热量(900W)及(放热-吸热)后的综合热值。
由上表可见,当垃圾渗滤液的含水率为77%时,其综合热值约为0。这说明在炉膛内吸热与放热作用刚刚互相抵消。当含水率大于77%时,对炉膛的吸热作用大于放热,这只有在炉膛温度太高,需要进行喷水降温时才采用;当含水率在40~50%时,喷入的渗滤液相当于投入一般城市生活垃圾;当含水率小于40%时,则有很高的利用价值。
日本北海道垃圾电厂很早就采用了蒸发浓缩法。我国深能源环保公司自2006年起在深圳盐田和南山垃圾焚烧厂相继应用了自行研究开发的CEAB工艺技术(即混凝+低温多效蒸发+氨吹脱+生化处理),使处理后的垃圾渗滤液达到了国家一级排放标准。这是一种综合性的工艺技术,其中低温多效蒸发这一级工艺是利用汽机抽汽(127℃饱和蒸汽,其耗汽率为0.25-0.3吨汽/吨渗滤液)对渗滤液蒸发浓缩,可使CODCr的去除率达到98%,浓缩后残液的CODCr可达30万mg/L,并以固液混合物的形态送回垃圾坑并可直接进炉焚烧,避免了二次污染。该装置虽然多耗了蒸汽,但因此而多烧的垃圾量仅占垃圾焚烧总量的2-3%。这种“以废治废”的方法符合循环经济的原则,它对于垃圾焚烧炉和余热锅炉能力有富裕的垃圾电厂尤其适合。
国内一些垃圾渗滤液处理装置配置情况如表3所示:
表3 国内一些垃圾渗滤液处理装置配置情况
3.4各类型处理方案的优缺点对比
垃圾渗滤液的处理方法主要有生化处理、物化处理和膜法处理三种。它们各自的优缺点如表4所示:
表4各类型垃圾渗滤液的处理方法优缺点对比
4.分析及建议
4.1尽量优先考虑城市统一集中处理,多种方法互相结合优化组合
总的说来,采用单一的处理方法是不能满足要求的,应该通过各种不同方法的优化组合,取长补短,因地制宜的灵活运用。
在条件允许的情况下,建议先在厂内进行初步的预处理,然后再汇入城市污水处理厂合并统一处理。这样可以合理利用城市污水处理厂有较大的处理规模和能力来节省渗滤液处理的运行费用。所有有条件的垃圾焚烧发电厂都应该优先考虑此种方案。
4.2膜法处理是深化处理的重要环节,必须与其它方法密切配合
采用膜法处理垃圾渗滤液。出水质量有保证,但为了保护膜的正常工作,要求进水的CODCr≤3000。因此必须与其它方法密切配合。
4.3 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法从其原理上来说可以是一个零排放的垃圾渗滤液处理方法。是值得首先推荐的技术方案。但是有几个问题需要我们去作进一步的试验和研究:
①真空度的掌握:从理论上来说,在比较高的真空条件下,常温就足以使垃圾渗滤液的水分沸腾蒸发。这样,热能大大节省了,但为了维持较高的真空度,除了系统密封性要求加强以外,还需要消耗一定的电能来维持。这就存在一个真空度如何掌握的问题。既要在技术上容易做到,又要求在经济和能耗上合理。
②浓缩到什么程度:浓缩液的含水率应该达到多少才合适?这个问题与浓缩液的去向和输送有关。浓缩液的去处一是进炉膛回喷,一是返回垃圾坑再过滤。为了助燃或返回垃圾坑都希望含水率越低越好。但不同输送机械对浓缩液含水率有不同的要求,所以实际含水率取决于输送工具和方式。根据通常的经验,不同的输送机械对浓缩液含水率的要求见表5,具体工程可根据工程实际情况相应选择浓缩液的含水率。
【关键词】垃圾焚烧;发电;废气处理;工艺
垃圾焚烧发电这一方式符合我国的国情,目前已经在发达国家开始应用,但是我国的相关设备还不先进,发电中和发电后可造成大量的废气,对环境造成二次污染。因此,垃圾焚烧工艺设计十分重要,发电厂应以减少废气为目的进行设计。
1 燃烧物垃圾的组成
发电厂在使用垃圾发电时,通常以3:7的比例搭配,研究表明,煤炭含量在30%时焚烧产生的废气越少。生活垃圾分为多种类型,不同的类型垃圾所含的有机物、水分均不同,如植物垃圾的有机物含量高达67%,而塑料的有机物含量仅为5%左右。在施工中,首先要明确垃圾组成特点。当然,对于垃圾场的垃圾而言,与生活垃圾在有机物等含量上存在较大的差别,垃圾场的垃圾一部分来自于工业垃圾,一部分来自于生活垃圾,堆放时间较长,受到雨水和地下水的侵蚀,因此水分含量较大。同时,垃圾场的垃圾有机物浓度高,甚至可超过植物垃圾的有机物含量,COD值可达30~70g/L,具有较好的可生化性能,渗透液的比值通常为0.5,渗透液的C/N值更是高达20左右,这使得垃圾中含有大量的不可降解有机物以及氨氮,燃烧会产生大量的废气,废气处理是垃圾焚烧的必然流程。
2 燃料组成及热值对比分析
燃料是由垃圾和煤炭共同组成,在发电厂焚烧垃圾获取电能的过程中,会产生大量的烟尘,如二氧化碳,二氧化氮,氰化物甚至一氧化碳,少量可见二恶英。在垃圾焚烧过程中,要正确的控制废气的产生,首先是煤炭与垃圾的比例,其次是了解垃圾的成分比例。不同垃圾的含水量和含有机物含量有较大区别,比如生活垃圾的水分通常在50%以下,但是对于部分地区处理不及时的垃圾,再利用过程中发现水分要大于60%。近年来,随着我国经济的发展,环境破坏也越来越严重,资源短缺现象明显。而垃圾焚烧就是针对资源不足而提出的,预测能够取得不错的效果。我国将在未来逐渐实现这一垃圾焚烧的合理性。通过煤与垃圾之间3:7的融合。燃料在炉内燃烧过程垃圾热量为4062.kJ/kg。燃料比值能从根本上降低废气的产生量,笔者根据丰富的工作经验,通过实践测试的方式确定了燃料中煤与垃圾的比值,检测中发现垃圾的含碳量约为15%,灰分20%,水分40%-50%,其他为硫等化学元素。但此时的垃圾不易燃烧,或者燃烧不充分,可以补充含碳量60%-70%的煤辅助燃烧,混合后的燃料含碳量30%左右,灰分基本保持不变,水分含量有所下降。
3 废气处理工艺
垃圾发电不可避免的产生大量废气,对废气的处理要遵循先利用再处理的方针。首先将其装入抗腐蚀能力强,抗高温能力强的布袋过滤器,利用空压机对每一个布袋进行反气流冲洗,过滤到固体颗粒,最后将处理后可用的气体装车待用,严禁废气进入空气中,造成环境的再次污染。其次,烟气一般可从麻石洗涤塔底进入,应在洗涤塔中放置多层格栅,并准备足量、足够大的耐酸碱塑料小球,将塔内的不锈钢管设置为多层上喷下淋水嘴,使烟气能够第一时间与石灰水接触,二者之间反应生成可以处理的固体垃圾。有C物如二恶英能致癌,其产生于锅炉中的温度过高,或者烟气停留在炉内时间过长造成,要控制该物质的产生,要求企业操作与维护人员正确把握炉内温度,通过分级配风,改善炉内结构降低二恶英的生成,并使用烟气的洗涤作用,也发挥烟气的积极作用。
4 燃烧废气处理工艺流程
洗涤液具体高含氮量,且有机物含量较多,容易造成污染,因此应进行必要的处理。首先,对其进行针氨吹脱处理,将其洗涤液中氨氮含量,同时除去液体中的硫化物、氰化物等无法生化,且具有一定毒性的物质,降低空气污染,并实现洗涤液的循环利用。对于毒害性大的物质要进行后续处理才能解决。对于渗滤液的有机物浓度高的问题,应通过降低整个系统的能耗来解决,如利用厌氧工艺来降低废水中的有机负荷。厌氧工艺是目前最佳的处理有机物浓度的方式,它以ABR厌氧池和第三代ABR厌氧处理技术为基础,在ABR反应池内装置一定数量的竖向导流板,废水进入反应池后沿导流板上下折流前进,可以通过每个不同的污泥床,使反应池形成隔离的反应室,实现独立的污水系统处理方式,提高处理效率。同时,可以借助该隔离装置将微生物隔离,降低水中污染物的浓度和微生物的浓度,提高其利用率,减少废气的产生。以具体的工程处理为例,某常的废气处理过程中,碳源为厂内的一处污水池,节省了成本,可以很好的实现废物利用。在本次处理中,将废水集中于集水池,通过沉淀、混合,上清液提升等手段,保证污水的处理,同时根据水分的主要成分,在水中加入适量的NaOH等化学药品,与此同时不停补加适量的石灰水,使废水处理和废气处理可以循环进行。
5 总结
垃圾焚烧发电时近年来流行的一种发电方式,废物利用是现代电厂发展的主体思想之一。在焚烧过程中,还隐患注意产生的废气对环境的污染,进行正确的废气处理。通过对废气的监控与分析,达到国家允许的标准。并将废气处理后使其变废为宝,减低二次污染,加快我国城市化建设,也促进发电厂的可持续发展。目前,发电厂垃圾焚烧废气处理技术还需要进一步改善获得经济效益和社会利益。
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深圳、南昌、武汉、青岛、南京、温州等多个城市,先后遭遇“垃圾围城”。根据中国环保产业协会城市生活垃圾处理委员会的统计,2011年,全国657个设市城市生活垃圾处理率为91.1%,其中20.1%直接堆放,或简易填埋。以当年城市垃圾清运量1.64亿吨计算,仅上述657座城市,当年已堆积未处理的垃圾就接近5000万吨。
“去年温州垃圾事件,全世界都知道了。”温州市城市管理与行政执法局(下称温州城管局)一名工作人员对《财经》记者解释,2012年当地主要的制鞋工业区,在生产高峰期产生的工业垃圾多,造成焚烧厂短期内处理不了,又没有足够的应急填埋场,导致垃圾无处存放,引起社会各界关注。
这位工作人员觉得挺丢脸,“一个城市环境做不好,那这个城市实在是不咋地。”自2012年8月,整个浙江省开始实施“四边三化”行动方案,集中对公路边、铁路边、河边、山边等区域进行环境卫生整治,清运随意堆放的陈旧垃圾。
然而,这一方案也导致原已满负荷的温州城区垃圾处置设施,不得不超负荷运转。
出于应急目的,温州市政府紧急施行在各区县自保的基础上,共享垃圾处置设施。委托其他区域进行垃圾处理,除了按当地垃圾处理价格付费外,还要给予适当奖励。
这一做法缓解了温州城区2012年“垃圾暴库”之急。不过,“本来设备每年都有维修保养期,上半年垃圾产生低谷时停机维修一个多月。但今年比较特殊,未停机。春节到现在清运垃圾的量达到了每天3500吨-3600吨。”上述温州城管局工作人员介绍。
温州城区所有垃圾处理设施的负荷能力,不足3000吨,这意味着每天都多出500吨-600吨垃圾,至今仍靠部分库存、部分向尚有能力的永嘉县输送来维持。
尽管温州住建部门建议各区县在兴建垃圾处理设施时,尽量超前规划,适当考虑周边地区需求,但是说易做难。由于用地、民意等因素影响,一般地方政府也仅能考虑本区域垃圾的消化问题。
真正要消化现有的库存垃圾,需寻找更多途径。 填埋封场“杨府山标本”
被当地人称为“垃圾山”的杨府山垃圾填埋场,位于温州市城区东向的瓯江边,于1994年投入使用时,这一区域还属于温州远郊的江边滩涂。彼时,国内大多数城市还没有卫生填埋的概念,仅限于“建个围墙围起来,不让垃圾流到海里去”的简易做法。
十年之后,这座庞大的垃圾山,成了温州主城区的一部分,周边有不少居住社区,温州第二十二中学也坐落于此。垃圾山发出的恶臭,已令周边民众怨声载道。而在未来的城市发展规划中,临近瓯江的这一区域,还属于高端CBD地块。
2004年杨府山垃圾填埋场容量接近极限后,当地政府决定对其进行终场处置,并通过绿化来恢复生态。温州市城市建设开发项目前期工作办公室主任李航回忆,当时国内有一些小型垃圾堆放场实施了终场处置,即以重新回收再利用为主,综合焚烧、重新卫生填埋等手段。
然而,温州市政部门考察全国各地情况后发现,比较成功的案例,都是一些较小的堆场,像杨府山这样的大型“垃圾山”的终场处置,难以借鉴。于是,温州对该项目进行公开招标,收到了整体搬迁、综合利用、就地打包处理等几种方案。其中,整体搬迁和综合利用方案,不太具有可行性。
这个占地约130亩、垃圾存量170万立方米的垃圾山,若要进行整体搬迁,搬迁和选址费用都是大问题。温州市因山地多,可利用土地不足,随着房地产业的发展,已是寸土寸金。即便能够选新址,也难免遭到周边居民的反对。再加上整体搬迁需对垃圾山重新开挖,“本来这个山体表面的垃圾已经干化了,再去挖掘,相当于用个搅屎棍在里面搅,那味道就大了”。李航还担心,垃圾在运往新填埋场的途中,对整个沿线环境都会产生影响。
这些垃圾的再利用价值也极低。温州曾组织专家对场内垃圾进行过检测,发现其中可利用的部分很少,垃圾山的成分以煤灰等渣土类物质为主。“温州也好,国内其他城市也好,垃圾分拣的工作很大程度上已经由拾荒者解决了。”李航说。
不过,也有专家持不同观点,认为有必要对垃圾场再次检测鉴定,以准确判断其再利用价值。
在2004年对杨府山垃圾填埋场封场处置时,温州城区垃圾已基本以焚烧发电为主。堆放近十年的垃圾,热值已经很低。
浙江伟明环保股份有限公司(下称伟明环保)一位管理人员告诉《财经》记者,若强行焚烧热值不达标的陈年垃圾,产生致癌物质二英的可能性将大大增加,“存放了一两年的垃圾,适当分拣后可以进焚烧炉,堆放五年到十年的基本不行”。
最终,温州市有关部门决定,仿照国外一些大型垃圾填埋场改建为绿地的个案,采纳了就地打包方案――对垃圾山体的地表层用高密度聚乙烯膜覆盖以防渗,再加盖1米厚的覆土并种植绿化。同时,在垃圾场周边地下,用帷幕灌浆的方法,进行垂直防渗处理。
除了渗滤液和气味可能对环境造成影响,垃圾分解产生的沼气,亦是填埋场面临的一大问题。
李航介绍,杨府山垃圾填埋场在开始覆膜作业后,气体渐渐无法自由散发,气体自燃甚至爆炸的风险随之上升。在终场处置工程之初,杨府山填埋场就发生了一次自燃。
为了有效防火防爆,杨府山填埋场在终场处置时,除了设置导气横管,还将50米的竖井间距,缩小为30米,且专门设置了一名消防安全员在施工区域进行巡视。
不过,李航亦坦陈,像杨府山这样的简易垃圾堆放场,先使用后处置实属无奈之举,整个杨府山填埋场的终场处置和生态恢复工程,总投资超出1.1亿元。 “无害化处理”不无害
国内主要的垃圾填埋场,多建于上世纪90年代之前,“也就是利用一个原始的坑或者沟,直到埋不下为止”。中国环境科学研究院研究员赵章元介绍,卫生填埋在国内始于2000年左右,即采取防渗措施。
防渗方法分为黏土和防渗膜两种。根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》,为了防止垃圾渗滤液污染水土,垃圾填埋场的底部也应当进行防渗处理,既可进行覆膜处理,也可以利用黏土防渗。
在已经填埋垃圾总重高达170万吨左右的杨府山垃圾场,重新对垃圾山底部铺设土工膜已难实施。温州市环境保护设计科学研究院经过勘探发现,杨府山填埋场底部土层以弱透水性的黏土和淤泥为主,两者渗透系数均未达规定标准。
但黏土相对防渗效果较好。温州地处沿海,杨府山地底滩涂以厚厚的黏土、淤泥层为主,李航深感庆幸,“如果不在温州,没有这个地质条件,处理就没有那么容易了”。
赵章元也指出,“很多地方连黏土都找不到,所以做法就五花八门。”一般防渗膜主要采用国际通用的高密度聚乙烯,厚度为1.5毫米-3毫米。尽管相关规定要求防渗膜应铺三层,但因投入不菲,国内各地做法参差不齐,“条件好就会多几层,不好的也就铺两层”。为了更稳妥,很多国家铺设五层,像韩国甚至铺到十层。
即便防渗膜铺设到位,国内外大量的事实与材料证明,这也很难完全防止渗漏,因为膜体会破裂和老化。
“防渗膜上是高达几十米深的垃圾,因为垃圾种类不同,出现了不均匀沉降,容易错动。”赵章元透露,他曾与化工领域的专家共同参与一项研究,经过检测与论证分析后发现,这种防渗膜最多时效就是七年。
之后防渗膜虽未降解,外观尚好,但材料的内部结构已经改变了,“防渗性能不行了。”赵章元说。
中国地球物理学会环境专业委员会2003年的勘测调研结果表明,卫生填埋场很难真正防止垃圾渗滤液对土质和地下水的污染。即便是拥有20多米厚的黏土、淤泥层的杨府山填埋场,也已经对底土和周边4米以内的浅层土壤造成了重金属污染,周边污水的污染指数,是污水排放标准的数百倍。“怎么做都防不住渗漏,最终我们主张淘汰!” 赵章元说。
彼时,国家正在制定“十一五”规划,要废弃填埋场,又没有替代方案的时节,规划中垃圾怎么处理便成了问题。焚烧为主,填埋为辅的观点,此时被提了出来,各地纷纷上马垃圾焚烧项目。截至2012年底,中国投入运行的生活垃圾焚烧发电厂共有142座,总处理能力为12.4万吨/日,发电能力260万千瓦/时。
目前,中国的垃圾“无害化处理”,卫生填埋占73%,焚烧处理占20%,堆肥仅占7%。与卫生填埋相比,垃圾焚烧发电厂造价高昂。
北京鲁家山焚烧厂,号称亚洲规模最大的垃圾发电厂,日处理能力3000吨,总投资高达21亿元。温州第二个垃圾焚烧发电厂――永强垃圾发电厂,在2003年获批,2005年投产。至此,温州市区的垃圾,基本实现全部焚烧。而伴随当地垃圾产生量的增加,临江垃圾发电厂一期、二期也陆续兴建投产。永强垃圾焚烧发电厂规模较小,日处理能力为600吨,且采用伟明环保旗下公司自行研发的技术设备,总投资相对较低,但也要2.1亿元。
焚烧发电厂的资金投入,温州全部采取BOT模式,即企业自行筹资建设运营,政府给予一定年限的特许经营权。所谓特许经营,就是在期限内,保证将一定数额的垃圾交给焚烧厂处理,并由政府向其支付一定的处理费用,一般价格在每吨65元-73.8元之间。以温州单日产出垃圾3000吨计算,当地财政每年的垃圾处理费支出应在7000万元以上。
一般25年-30年期限后,厂房设施及运营全部交还政府。在上述温州市城管局工作人员看来,这种做法缓解了政府一次性投资的压力,将其转化成了“分期付款”。
垃圾焚烧发电厂输出的电力,也是大部分垃圾焚烧发电厂的主要收入来源。
此外,垃圾焚烧后的炉渣,也有一部分被用作烧制砖块,或铺设路基,同样能带来一些收益。
垃圾焚烧发电厂还享有税收“三免三减半”,即从取得经营收入的第一年至第三年免交企业所得税,第四年至第六年减半征收。
并且,还有发电增值税即收即退、项目建设可申请国家财政补贴等一系列优惠扶持措施。以伟明环保为例,该公司在全国运行着八座垃圾发电厂,可享受上述政策。其每天的垃圾处理能力近8000吨。
然而,焚烧处理也有显著弊端,即焚烧所产生的烟气和飞灰污染。特别是致癌物质二英,已经成为世界性难题。中国生活垃圾热值低、水分含量高的特点,也是较易产生二英的原因。由于二英检测费用高昂,一次就要花费数十万元,国家对相关企业的要求,只是每年至少开展一次排放监测。
“目前国内检测机构也比较少,只有几家,企业自测以外,政府部门一年也只能抽检一次。”上述温州城管局工作人员担心,每年两次检测,很难对每天的二英排放量作出正确判断。 资源化回收的未来
垃圾“无害化处理”,弃简单填埋转为焚烧,只能说是两害相权取其轻。真正的解决之道是,垃圾资源化回收。中国的垃圾50%-70%是餐厨垃圾,可以做堆肥,即生化处理。温州市有关部门已经计划,在当地专门建设一个餐厨垃圾处理厂。项目总投资预计为2亿多元,一期设计日处理量为400吨,计划2014年投产。
至于餐饮场所和单位食堂产生的餐厨垃圾,在当地餐厨垃圾厂建成后,亦将统一进行沼气化利用。由于目前餐饮场所产生的泔水等,绝大多数都被利用作为畜禽饲料,油脂则用于制造生物柴油,或被违法经营者做成食用油售卖,均牵涉到利益。
而且,在餐厨垃圾统一处理后,餐饮企业预计要支付一定金额的垃圾处理费,上述温州城管局工作人员担心,“真正到那个时候能不能操作起来,可能非常难。”
在一家民营企业的参与下,杨府山垃圾填埋场建成了一个利用垃圾产生的填埋气进行生产示范性项目。耗资1200万元,于2012年建成,设计有效出产期五年。预计杨府山垃圾填埋场每天产生的沼气量可达1.2万立方米左右,精制后有6000立方米天然气。
由于温州2013年下半年才会开始使用天然气,目前杨府山填埋场产出的精制天然气暂时还无法大规模利用,只是被运往当地于2011年提前兴建的液化天然气储备站。尽管如此,浙江合坤生物能源科技有限公司总经理方小冬依然认为,垃圾填埋气精制天然气大有前景。他以杨府山项目为例进行对比后称,若垃圾填埋气用于发电,净收益为178万元/年;用于生产精制天然气,净收益翻倍,达396万元/年。而且,“甲烷,可以储存;可以长距离运输,不像发电如果用不掉就浪费了;还可以降低碳排放量”。
然而,无论发电,还是精制甲烷,都要建立在垃圾分类的基础上。环保组织自然大学垃圾学院研究员陈立雯告诉《财经》记者,中国目前整个思路是鼓励焚烧,事实上不管是焚烧还是填埋,都是末端处理的方式。源头上不解决垃圾管理分类,不管建设多少填埋场和焚烧发电厂,都解决不了问题。
现在温州在一些社区进行试点,首先对居民生活产生的厨余垃圾分类。由于目前还没有相应的处理设施,收集后仍是统一焚烧。“今后要开展分类减量,从源头到终端处理都要分类,最终分类利用,分类填埋。”上述温州市城管局工作人员称。
环保组织自然大学、自然之友做过不少国内城市的社区活动,结果显示垃圾分类工作还属于“雷声大、雨点小”,虽然政府在呼吁,但没有出台相应具执行性与约束性的规则,因此社区无力执行,使垃圾分类还停留在摆放垃圾桶层面上。
关键词:生活垃圾;回收利用;建议;对策
中图分类号:R124文献标识码: A
所谓生活垃圾,就是人们生活中产生的综合废弃物。
按其回收类型分为:
可回收利用:是指生活垃圾中未污染的适宜回收循环使用和资源利用的废物。如废纸、废塑料、废金属、废玻璃;衣服、鞋类、袜子、窗帘、桌布、围裙等。同时也包含有害垃圾回收,主要是指对人体健康或自然环境造成直接或潜在危害的物质。如废药品、废杀虫剂和消毒剂、废油漆和溶剂、废矿物油(废化妆品等)、废胶片及废像纸、废荧光灯管、废温度计、废血压计、废充电电池、废扣子电池等废镍镉电池和氧化汞电池以及电子类危险废物等,这类是生活垃圾管理的重点。
不可回收利用:是指家庭产生的有机易腐垃圾,包括制作过程废弃的和剩余废弃的食物,如剩饭、剩菜、肉类鱼虾(可含壳)类、骨头、蔬菜、水果皮、茶叶渣等。
按照回收方式不同,设立了不同的回收标识,可回收物利用为蓝色,不可回厨余垃圾为绿色,有害垃圾回收为红色,其他垃圾为灰色。
一、生活垃圾带来的危害
(一)占用耕地。堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田。据相关资料介绍,垃圾在自然界停留的时间是很长的:烟头、羊毛织物1―5年;橘子皮2年;易拉罐80―100年;塑料100―200年;玻璃1000年。目前,我国已超过2/3的大中城市被垃圾包围,有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村,尤其是城市垃圾的二次污染,导致城乡结合带区域生态环境恶化。
(二)污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。
(三)污染水体。垃圾长期堆放,产生渗滤液以及垃圾中的有害成份经雨水冲入地面水体,同时将垃圾中的重金属溶解出来流入河流、湖泊、海洋,引起水体严重污染。
(四)滋生细菌病毒。垃圾堆放不仅污染环境,同时滋生蚊、蝇、蟑螂、老鼠会加速细菌、病毒的传播,给人们身心健康带来极大的威胁。生活在环境中的人,通过大气、水、土壤为媒介,可以将环境中的有害废物直接由呼吸道、消化道或皮肤摄入人体,使人致病。
(五)污染土壤和地下水。生活垃圾长期堆放,其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的土壤迁移。在迁移过程中,有害成分要经受土壤的吸附和其他作用。由于土壤的吸附能力和吸附容量很大,随着渗滤水的迁移,有害成分进入土壤和地下水中,并在土壤固相中呈现不同程度的积累,导致土壤成分和结构的改变,进而对土壤中生长的植物产生污染,污染严重的土地甚至无法耕种。
(六)其他方面。大量垃圾长期堆放,容易发生自燃、爆炸,影响城市形象等。
二、生活垃圾处理方式
目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥、焚烧和综合利用等,下面主要介绍这四种常见生活垃圾处理方式。
(一)垃圾填埋(目前我国城市常用的垃圾处理方式):根据工程措施是否齐全、环保标准能否满足来判断,可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1、简易填埋场(IV级填埋场)
这是我国传统沿用的填埋方式,其特征是:基本上没有什么工程措施,或仅有部分工程措施,也谈不上执行什么环保标准。目前我国约有50%的城市生活垃圾填埋场属于IV级填埋场,它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
2、受控填埋场(III级填埋场)
III级填埋场为半封闭型填埋场,其特征是:虽有部分工程措施,但不齐全;或者是虽有比较齐全的工程措施,但不能满足环保标准或技术规范。目前,III级填埋场目前在我国约占30%,存在的主要问题集中在场底防渗、渗滤液处理、日常覆盖等不达标,对周围的环境造成一定的影响。对现有的III、IV级填埋场,应尽快列入隔离、封场、搬迁或改造计划。
3、卫生填埋场(I、II级填埋场)
这是近年来我国不少城市开始采用的生活垃圾填埋技术,其特征是:既有比较完善的环保措施,又能满足或大部分满足环保标准,I、II级填埋场为封闭型或生态型填埋场。其中II 级填埋场(基本无害化)目前在我国约占15%,I级填埋场(无害化)目前在我国约占5%,深圳下坪、广州兴丰、上海老港四期生活垃圾卫生填埋场是其代表。
其优点:卫生填埋由于具有技术成熟、处理费用低等优点,操作简单,是目前我国城市垃圾集中处置的主要方式。投资稍少、工艺简单、处理量大,并较好地实现了地表的无害化。建设卫生填埋场,要达到以下控制要求:
(1)填埋场必须进行防渗处理,防止对地下水和地表水的污染,同时还应防止地下水进入填埋区。
(2)填埋场必须设置有效的填埋气体导排设施,填埋气体严禁自然聚集、迁移等,防止引起火灾和爆炸。填埋场不具备填埋气体利用条件时,应主动导出并采用水炬法集中燃烧处理。未达到安全稳定的旧填埋场应设置有效的填埋气体导排和处理设施。
(3)
填埋场不应设在下列地区:
(1)地下水集中供水水源地及补给区;
(2)洪泛区和泄洪道;
(3)填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区;
(4)填埋区与污水处理区边界距河流和湖泊50m以内的地区;
(5)填埋库区与污水处理区边界距民用机场3km以内的地区;
(6)活动的坍塌地带,尚未开采的地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区;
(7)珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区;
(8)公园,风景、游览区,文物古迹区,考古学、历史学、生物学研究考察区;
(9)军事要地、基地,军工基地和国家保密地区。
其缺点也比较多,主要体现在如下方面:一是占地面积大,选址比较困难,填埋的垃圾并没有进行无害化处理,残留着大量的细菌、病毒;二是潜伏着沼气重金属污染等隐患;三是其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源。所以,这种方法不仅没有实现垃圾的资源化处理,而且大量占用土地是把污染源留存给子孙后代的危险做法。目前许多发达国家明令禁止填埋垃圾。我国政府的各级主管部门对这种处理技术存在的问题也逐步有了认识,填埋法也无法无法满足日益增加的垃圾处理需求。
(二)垃圾堆肥
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。垃圾堆肥技术在中国农是从事活动中早有应用,而作为科学进行研究探讨此法则始于1920年。
其优点为:堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。
其缺点为:不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低,因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。
堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采用堆肥技术可以达到比较好的处理效果。目前在我国一些地方,简单的垃圾“堆肥”已经在一些填埋场应用,并产生了一定的效益,但是这与我们所讲的垃圾堆肥技术相去甚远,因为在这些地方仅仅是将生活垃圾填埋,靠自然发酵,若干年后再挖掘出来,筛去其中的塑料等不腐烂的物质后就当作肥料出售,实际上用这种肥料种植果树、蔬菜及粮食是危险的,原因是由于垃圾中不易腐有机组分(纸、塑料、布、橡胶等)的重金属(Pb,Cd,Hg)含量很高,占垃圾中重金属总量的85%以上,如果这类物质与易腐有机物长期共埋于地下,加上雨水的作用,重金属必然会渗入最终的有机肥产品中,用这种肥种出来的食品重金属含量必然超标,危害人体健康。因此,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,真正实现无害化和资源化。
(三)垃圾焚烧
垃圾焚烧是一种较古老的传统的处理垃圾的方法,将垃圾置于高温炉中,使其中可燃成分充分氧化的一种方法,产生的热量用于发电和供暖。一般炉内温度控制在980℃左右,焚烧后体积比原来可缩小50-80%,分类收集的可燃性垃圾经焚烧处理后甚至可缩小90%。垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。
其优点:垃圾用焚烧法处理后,垃圾能减量化,节省用地,还可消灭各种病原体,将有毒有害物质转化为无害物。现代的垃圾焚烧炉皆配有良好的烟尘净化装置,减轻对大气的污染。
近年来,将焚烧处理与高温(1650-1800℃)热分解、融熔处理结合,以进一步减小体积。它比起填埋法占地面积小,效率高,曾一度被视为一种“减量快”的好方法,吸引日本和德国等发达国家大力发展。在日本一哄而起地建起了6000多座垃圾焚烧炉,占据世界垃圾焚烧炉数量的首位,其垃圾焚烧企业也随之发展起来。与此同时,也吸引了一些发达国家进行效仿,就这样把垃圾焚烧推向了。
其缺点:焚烧处理的前期投入较大,建设一个日处理垃圾1000吨的焚烧炉及附属热能回收设备,大约需要7-8亿元人民币;建成投产后的环保的处理成本高,大约需300元/吨,目前国内一些城市那种几十元焚烧处置一吨生活垃圾的操作方法,是否真是按环保程序处理其本身都是值得怀疑的,环保的焚烧处理方法一般城市是难以承受的,其运行中需要频繁更换过滤吸附材料,也花费大量开支,往往会造成操作随意简化的漏洞;焚烧炉尾气中排放的上百种主要污染物,组成极其复杂,其中含有许多温室气体和有毒物,尤其是二恶英类污染物,属于公认的一级致癌物,即使很微量也能致人死亡。
(四)垃圾综合利用
垃圾其实是一种资源,一种符合可持续发展的经济型再生资源。其中食品垃圾可经过发酵等方法处理生成可燃气与肥料;普通垃圾中,纸张和木材可再生纸品;玻璃、金属可以熔化后制成新产品;塑料、橡胶也可以熔化后投如再生产;危险垃圾则通过特殊处理而去除其毒害性。垃圾的综合利用符合可持续发展的战略,使垃圾资源不被浪费。而常用的垃圾处理方式中,掩埋无疑不能回收垃圾资源;焚烧还处在一个资源回收较低的水平;只有综合利用,数管齐下,才能实现垃圾资源的最大回收。垃圾要做到综合利用,第一步就要进行分类收集,而后采用矿物加工技术和设备回收再生大部分有用的物质(占 50%~80%),再将剩余部分不能回收的物质(占 50%~20%)分别送去填埋、焚烧或堆肥等。
近年来,发达国家把实现生活垃圾资源化提高到了社会可持续发展的战略高度,垃圾资源化已经成为各国谋求的垃圾治理目标。发达国家在推进生活垃圾资源化进程中,都制定了符合本国国情的相关法律、规章和各种标准规范。如德国制定了《关于容器包装废弃物的政府令》;法国制定了《容器包装政府令》;丹麦制定了《再循环法》;日本制定了《再生资源利用促进法》和《容器包装再循环法》;奥地利制定了《包装条例》等等。除法规保障外,发达国家还对废弃物循环利用和再生利用予以政策上的支持。同时遵循“谁污染谁负担”的原则,借助经济手段来保证有关举措的实施,如采取课税制度等。如美国纽约州对使用50%以上再生原料的企业实行减税制度。加拿大的部分州实行在销售过程中对易于再循环的产品课以小额度税金,对不易再循环的产品课以大额度税金。
四、我县生活垃圾处理存在问题与建议
(一)存在问题
我县垃圾处置工作相对城市建设、经济发展已滞后,突出表现在:
1、处置工艺单一、处置能力不足。目前我县生活垃圾处理基本上全部依靠我县的垃圾堆放场。随着城市化进程加快,城市人口增加,生活垃圾越来越多,我县垃圾填埋场已不能满足城市发展步伐。
3、垃圾收集、处置存在严重的二次污染。我县垃圾收集过程中不符合准运规范,垃圾堆放属于简易堆放,没有环保措施,运输过程和处置过程中渗滤液造成的水体污染、土壤污染,以及填埋过程中垃圾挥发出的气体造成的恶臭和空气污染。
4、垃圾综合利用率低。我县生活垃圾回收利用主要依靠“捡荒大军”和废品回收站进行回收,居民整体环境意识不强。目前,我县垃圾分类尚未提上工作日程,生活垃圾基本上都是混合收集,给后续分类、分质处理带来困难,造成垃圾综合利用率低。
5、垃圾处理产业还相当匮乏。沭阳县乐福橡塑有限公司、万成橡胶工业有限公司、江昊橡胶有限公司等企业回收废旧轮胎进行再生产,江苏天天铜业有限公司、顶峰铜业有限公司等回收废铜进行再生产,四海不锈钢有限公司等回收废铝、废铁进行再生产,新概念木业、大江木业、京沪木业等利用木材进行生产,以及在建的利用建筑垃圾的进行再生产的沭阳沂淮新型建材有限公司建筑垃圾资源化工程,利用生物秸秆进行发电的光大生物质能发电项目和处理生活垃圾的沭阳县生活垃圾发电项目。
(二)建议
1、加快我县卫生填埋场和垃圾发电厂规划、建设,尽早投入使用,解决我县当前垃圾卫生处理问题。用发展眼光来看,生活垃圾资源化处理是生活垃圾的最终的解决方案。
2、政府应尽早把垃圾综合利用提上日程。
一是尽早制定垃圾分类实施计划。教育城市居民提高对城市生活垃圾处理的重要性的认识,并制定相应的法规,要求居民将生活垃圾分类袋装,做到分类收集、分类运送、分类处理利用。
关键词:逆动式垃圾焚烧余热发电锅炉;安装;注意事项
中图分类号:tk229.929 文献标识码:a 文章编号:1006-8937(2012)17-0104-02
逆动式垃圾焚烧余热发电锅炉作为一种国内主流的垃圾处理设备在国内垃圾无害化处理行业中得到广泛使用。逆动式垃圾焚烧炉排其工作原理是炉排片在液压机构的驱动下做往复运动,从而推动垃圾逆流向上运动,可使来自燃烧区灼热灰渣与干燥区域中的垃圾更加充分地混合,有利于垃圾的引燃,并使垃圾底层部垃圾燃烧。这种炉排适用于含水量高热值低的垃圾焚烧处理。本文结合杭州锅炉集团生产的slc300-3.85/400型垃圾焚烧余热锅炉二段燃烧装置现场安装经验,总结出来的有效降低施工成本、缩短施工周期的施工方法。工法主要阐述二段式垃圾焚烧装置中的给料平台、逆推炉排、顺推炉排的安装工艺,详细说明了如何利用锅炉钢架吊装逆推炉排及安装过程中的注意事项。其特点是合理选择吊装方案,充分利用锅炉钢架,分析计算起重器材受力情况科学选用起重器材,使得吊装过程更安全并有效降低施工成本。
1 锅炉工作参数结构特点
锅炉最大连续蒸发量30.5 t/h、过热蒸汽出口温度400℃、过热蒸汽出口压3.85 mpa、垃圾处理量300 t/d。本炉为单锅筒,自然循环水管锅炉。下部是炉排和绝热炉膛,炉膛上方是第一、二、三通道,四周布满膜式水冷壁。第三通道布置了对流蒸发器和三级对流过热器。尾部烟道布置了一级省煤器和一级烟气空气预热器。锅炉燃烧设备采用逆推和顺推两段式复合炉排。锅炉构架采用全钢结构,整个水冷壁系统的三个通道及过热器、蒸发器、锅筒均通过吊挂杆悬挂在顶部梁格上。尾部省煤器、烟气空气预热器搁置在尾部柱和梁上(详见图1锅炉结构示意图)。其中二段式垃圾焚烧装置安装主要由落料槽及破桥装置、给料平台、逆推炉排本体、顺推炉排本体、风室及吹灰通道、液压出渣机等组成。炉排上方布满了通道水冷壁及灰斗,安装作业空间小吊装难度大。
2 给料平台及炉排支架安装
安装顺序为:给料平台吊装就位顺推炉排支架寄放在⑤~⑥轴线上方(如图2所示)逆推炉排支架地面组装逆推炉排架吊装、就位、找正、固定给料平台找正、固定顺推炉排支架找正、固定顺推、逆推风室及吹灰通道安装出渣机出渣通道及落料槽安装。给料平台分左右两件组成总重23 t,用70 t汽车吊分两部份吊装。由于垃圾焚烧发电厂建筑结构比较复杂,当土建完成上部结构施工后,给料平的吊装工作将十分困难。所以当给料平台基础施工完成验收合格后(如图5.2.7①~②轴线的钢平台)应及时就位给料平台,为方便逆推炉排支架大斜梁与给料平台基础的焊接固定工作,就位时应朝炉前方向移动200 mm,待逆推支架找正、固定后再与其连接。顺推炉排支架单件出厂重14 t,当逆推炉排就位完成后将无法吊装,因此逆推就位前应先将顺推寄放在⑤~⑥轴线上方(如图2)。逆推炉排支架分左右两件出厂总重28.2 t,通过大斜梁固定在锅炉钢架上,由于炉排上方已布满的膜式水冷壁及灰斗,吊装空间不足无法使用汽车吊。采用地面整体拼装,在14.6 m钢梁上安装起重滑车(如图2)进行吊装。炉排支架地面拼装对角线误差应小于5 mm、左右侧构架的水平标高允许误差为±2 mm。吊装前应试装逆推炉排支撑钢梁,使之能轻松安装到位并调整支撑钢梁顶部与给料平台底部钢梁的高差值应符合图纸要求,确保逆推炉排安装角度(25°)。逆推炉排吊装到位后迅速将炉排支撑钢梁安装到位焊接固定后找正炉排并焊接大斜梁固定炉排。接下来安装固定小斜梁然后可安装寄放在⑤~⑥轴线上方的顺推炉排。
给料平台、逆推、顺推安装:给料平台与逆推炉排之间采用螺栓连接,两者之间应装填3 mm厚的硅酸铝纤维板加以密封,逆推炉排中央构架与给料平台支架之间为固定连接(在热膨胀中心线上),螺栓紧固后应点焊防松。逆推炉排侧面构架与给料平台支架、大斜梁之间为滑动连接,螺栓紧固后应放松半圈再点焊防松,使炉排受热后可以向炉侧和炉后膨胀。顺推炉排安装时应注意保持逆推与顺推之间有40 mm的热鼓胀间隙。炉排找正固定后可进行风室及放灰通
道安装,为保证逆推炉排与顺推炉排的吹灰管道正确对接,安装时应保证左右吹灰管道中心距离为2 575 mm,误差小于5 mm。风室与炉排支架采用焊接密封,风室内部与支架之间应密封满焊,外部与支架之间为断焊加强。给料平台、逆推、顺推在安装炉排片之前应进行冷态试车,试车需要一台工作压力为16 mpa的液压站,试车目的是检查各驱动系统的动作是否准确灵活。给料平台的滑动平台动作应灵活无卡壳、停顿、蛇行等现象,行程满足设计要求;逆推炉排行程最高点与最低点位偏差不大于±3 mm、行程允许偏差为0~-2 mm、炉排支梁高度在行程中点时允许偏差为±1.5mm、z型梁的蛇行量允许偏差为±2 mm。逆推冷态运行过程中z型梁与支撑滚轮之间应接触良好、z型梁侧面与导向滚轮的控制在2~4 mm之间,可通过调整垫片的厚度或片数达到要求;顺推炉排最工作行程允许偏差为±3 mm,活动梁处于中间位置时相邻圆钢的水平距离允许偏差为±2 mm、垂直距离允许偏差±1.5 mm。为方便运输落料槽在厂里分块制作在施工现场组对安装,当落料槽就位找正固定后应及时将所有的拼接缝进行密封焊接,保证渗滤液不外漏。破桥装置的作用是当生产过程中垃圾“搭桥”(堵料)时,将垃圾强行推入给料平台打通进料通道。安装时应详细检查测量滑块与轨道之间的间隙,其值控制在1-3 mm之间保证破桥装置动作准确灵活。
3 炉排组件安装
逆推炉排组件共分16级,分两列布置每级每列有19块炉排片中间为分割块。炉排片在制造厂已经通过预组装,每片上均有位置标记,安装时应一一对应不得错装。先安装中央分割块调整两侧平面度合格后,从首级炉排片开始依次安装各级炉排片,每级组件必须从中央分割块侧面开始往补偿侧安装,拧紧炉排片之间的连接螺栓。组装后炉排片与中央分割块侧面和与补偿侧的间隙活动炉排间隙为2±0.3 mm,固定炉排片的间隙为0 mm;活动炉排单列总宽度为2371±1 mm,固定炉排单列总宽度为2375±1 mm。任何一级炉排片与上一级之间的接触间隙不大于1 mm。顺推炉排组件的安装方法及要求与逆推相同。安装完成后应进行24小时冷态试运行,运行时各驱动系统的动作应准确灵活,无异常声响。运行后应重新拧紧炉排组件上连接螺栓,并点焊死防松。
4 起重器材选用
hqd4型(4轮)额定起重量20 t;跑绳选用6×19w+fc、公称抗拉强度1 570 mpa、直径d=16mm、最小破断拉力z=13.2(t)走8顺穿;绑扎吊索选用6×19w+fc(双股)、公称抗拉强度1 570 mpa、直径d=36 mm、最小破断拉力z=624 t、卷扬机额定起重量5 t。
起重器材验算主要包括以下几个方面。
①计算载荷:qj=q×k1×k2=28.2×1.1×1.2=37.224 t
注:k1为动载系数、k2为不平衡系数。
②起重滑车验算:滑车受力fh=qj2=37.2242=18.2 t≤20t,即安全。
③绑扎吊索验算:吊索受力fd=fh2=18.62=9.3 t,即安全。
绑扎吊索安全系数:τ=62.49.3=6.7≥6,即安全。
④起重跑绳验算:跑绳受力fp=18.68=2.325 t
跑绳安全系数:τ=13.22.325=2.677≥5,即安全。
5 结 语
该炉排专项施工方案科学合理,施工人员配合紧密动作协调,严格执行“三检”制度,施工过程无安全质量事故发生,对社会环境等影响降到最低。该分项工程一次验收合格调试一次通过,炉排运转正常,经济效益和社会效益明显。
关键词:垃圾;卫生填埋场;建设;问题
中图分类号:TU824文献标识码: A
引言
垃圾卫生填埋场建设项目,是对城镇生活垃圾进行无害化处理的环保项目,项目的建设可有效减轻城镇生活垃圾对环境的污染,保持良好的生态环境,实现经济、社会、资源和环境的可持续发展。但其在建设过程(施工期)和建成使用后(营运期),自身产生的渗滤液、填埋气体、噪声等污染物会对外部环境产生不利影响,是一个环境污染源。
一、设计内容及设计理念
生活垃圾卫生填埋场包括库区防渗系统(临时道路、永久道路、截洪沟、锚固沟、地下水导排系统、渗滤液收集系统、导气石笼和防渗膜)、大坝、调节池、渗滤液处理站及地表水导流明渠和配套设施等。生活垃圾填埋场建设中的渗滤液处理系统和HDPE防渗膜的施工质量是决定垃圾填埋场技术成功的关键,其直接关系到对附近地表水的污染程度。其中保证库区渗滤液不渗入地表污染地下水是整个工程的关健,渗滤液经处理站处理达到国家二级排放标准是目的。
按照《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》JJ113-2007和《生活垃圾填埋场污染物控制标准》( GB 16889-2008)的要求,垃圾填埋场一般采用分层覆土填埋对垃圾进行处理,容易降低垃圾的污染。对促进我国的生活垃圾焚烧设施建设有很大的促进作用。规定生活垃圾填埋场应建有较完备的污水处理设施,渗滤液需经过处理达到标准规定的排放限值后才能直接排放。对填埋场产生的恶臭气体要严格监控,甲烷气体须综合利用或处置,对全球气候变化、促进节能减排和建设循环型社会方面起到积极作用。
二、垃圾卫生填埋场选址的规定条文及要求
垃圾填埋场选址是填埋场建设项目中一个重要环节,一个城市生活垃圾填埋场如果选址不当,将会给垃圾填埋场的建设和运营带来种种困难。卫生填埋场场址的选择涉及到当地经济、交通、运距、地理地形、气候、环境地质、水文地质及工程地质条件等,是一项十分复杂的工作。选址应遵从《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》和《生活垃圾填埋场污染控制标准》等规范和标准。垃圾卫生填埋场是否可在废弃矿区建设,《生活垃圾填埋场污染控制标准》选址要求中提到,生活垃圾填埋场场址的选择应避开废弃矿区的活动塌陷区,可见垃圾卫生填埋场选址在废弃矿区是一个敏感问题,环评中应重点论证是否可行。
选址应由建设、规划、环保、设计、国土、水利、卫生防疫、地质勘察等有关部门参加;符合城乡总体规划和环境卫生专项规划的要求;符合环境保护的要求;充分利用天然地形以增大填埋容量,使用年限应达到相关要求;交通方便,运距合理;征地费用较低,施工较方便;人口密度较低,土地利用价值较低;位于夏季主导风下风向,距人畜居栖点500m以外;远离水源,尽量设在地下水流向的下游地区。
三、填埋场工艺设计
填埋场工艺设计的一个主要目的就是防止二次污染的发生。二次污染的来源又主要为垃圾填埋气,渗滤液和填埋场封场后的景观污染三方面。
1、垃圾填埋场二次污染的来源
1.1垃圾填埋气
生活垃圾中大多含有大量的有机物,在堆放的过程中这些有机物都被厌氧微生物消化降解,伴随着大量对环境有害气体的产生,主要为引起温室效应的甲烷和二氧化碳,其它还有一些对环境危害极大的有毒气体,如硫化氢等。由于垃圾长期堆放在填埋场内,每天都要释放相当可观的这些气体,久而久之,这些气体在场内不断积累,就会对现场工作人员和周围环境造成严重的危害,也会对一些诸如爆炸、火灾等破坏性大的事故埋下隐患。所以,必须采取有效的收集系统对填埋场所释放的气体进行及时收集和处理,避免这些气体的积累。
1.2渗滤液
垃圾渗滤液的组分复杂,具有污染物种类繁多、浓度高、变化范围大、色度大、毒性强等特点。目前,处理垃圾渗滤液存在的问题主要表现在两个方面,一方面是渗滤液高浓度氨氮的问题,另一方面是渗滤液可生化性差的问题。
渗滤液是指由于雨水淋刷,地表水和地下水的浸泡,而从堆放的垃圾中流出来的污水。渗滤液是垃圾卫生填埋场都会面临的一大难题。渗滤液组分复杂,里面含有各种大量有害的有机化合物,它通过下渗对地下水会造成严重的污染。
1.3景观污染
为降低运输费用,也为提高垃圾的转移效率,垃圾填埋场都尽可能的建在服务城市不远的地方。现在城市的规模都在不断扩张,随着时间的推移,填埋场距离城市越来越近,甚至被扩张中的城市所包围。而每个填埋场设计的容量是一定的,当达到这个容量时,填埋场就会停止使用,留在这里的高台状的垃圾场将会随之遗留一系列的问题,成为一颗“定时炸弹”。
2、相应的工艺设计
2.1 废气收集
导排系统的作用是减少填埋场气体向大气的排放量和地下的横向迁移,并回收利用甲烷气体。填埋场气体的导排方式一般有两种,即主动导排和被动导排。
主动导排是在填埋场内铺设一些垂直的导气井或水平的盲沟,用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备对导气井和盲沟抽气,将填埋场内的填埋气体抽出来。
主动导排系统主要有以下特点:抽气流量和负压可以随产气速率的变化进行调整,可最大限度地将填埋气体导排出来,因此气体导排效果好;抽出的气体可直接利用,因此通常与气体利用系统连用,具有一定的经济效益;由于利用机械抽气,因此运行成本较大。
主动气体导排系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井和泵站、真空源、气体处理站以及按气体监测设备等组成。
2.2 渗滤液的收集和处理
目前,国内外垃圾渗滤液的处理技术分为场外处理,场内处理两大类。 场外处理多是将渗滤液引入附近的城市污水处理厂进行处理,这是最为简单的场外处理方案,可以节省单独建设渗滤液处理系统的高额费用,从而降低处理成本,虽然合并处理比较经济、简单,但受各种客观因素的限制,只能建立独立的场内完全处理系统。用于垃圾渗滤液的场内处理方式主要有物化法和生物法。物理化学法通常包括:吸附、化学混凝沉淀、化学氧化(或还原)、离子交换、膜渗析、气提、湿式氧化、密度分离、消毒等法。国内几大主要垃圾填埋场污水处理技术多采用生物技术,包括好氧生物处理、厌氧生物处理和厌氧-好氧相结合的处理方式。
2.3 封场技术
为解决填埋场达到使用年限后可能要面对的景观问题,需要对填埋场进行表面覆盖处理以及植被的重建。作为垃圾填埋场后期工作中的重要环节,表面覆盖处理主要是为未来垃圾场复垦奠定基础,同时也起到保护顶部防渗层的作用。覆土厚度不仅要考虑到植被生长多必要的基质厚度,还需考虑随时间推移覆土厚度的下降,即在覆土下降的情况下植被不受垃圾场产生的沼气影响,并且仍保持植被生长必要的覆土厚。
结束语
伴随着市场经济的不断发展,人们物质生活水平得到了很大的提升,与此同时,产生的生活垃圾也在不断的增多,对于生活垃圾卫生填埋场进行科学的运营管理,能够有效的提升其运营效率,促进垃圾回收和处理技术的不断提升,减少对环境产生的污染,促进城市的可持续发展。
参考文献
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[2]赵波.生活垃圾卫生填埋场污染治理措施的探讨[J].建材发展导向(下),2010(03)
[关键词]垃圾处理焚烧卫生填埋堆肥
中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120129-02
随着世界经济的进一步发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t,2003年,我国660个城市生活垃圾清运量达1.5亿t,每年以约4%的速度增长。按各地上报的数据统计,目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿t,占用耕地5亿m2。全国660个城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。如何进行有效的垃圾处理已经成为城市政府面临的最棘手的问题之一。对垃圾泛滥成灾的现实,只有采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为社会发展的可利用资源,才能从根本上解决垃圾处理的问题。
一、城市垃圾处理方法现状
目前国外发达国家的城市垃圾在处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式。
(一)垃圾焚烧处理
焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。
对垃圾进行焚烧处理减容、减量及无害化程度都很高,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大。国外目前通过改进焚烧系统工艺及强化民气处理等手段已经较好地解决了尾气污染问题,但投资也相应增加。如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每处理100吨/日垃圾的建设成本通常在4干万元以上,我国的地方财政难以承受。焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学、合理的。
(二)卫生填埋处理
所谓卫生填埋,就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋处理由于未控制其对环境的污染,造成了严重的后果。直到本世纪30年代,在美国的加利福尼亚才首次提出“卫生填埋”的概念。由于垃圾产量大增加,而且含有有毒有害物质,因此造成环境污染的可能性也大增加,所以人们对垃圾填埋场的环境影响越来越重视,垃圾填埋场的操作运行管理越来越严格。
卫生填埋首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘土、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地、农田、牧场等使用。填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等。将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。
(三)堆肥处理
堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、pH等因素的控制。
根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程可同时产生高温,可以杀灭病虫卵、细菌等,我国主要采用好氧分解法。
现代堆肥技术是从30年代开始发展的,已经形成了各种完善的工艺系统和成套设备。由于堆肥产品的市场等原因,垃圾堆肥处理特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。进入九十年代以后,由于以下几方面因素,堆肥处理又呈上升的发展趋势。欧美发达国家垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准都不同程度的进行修订并进一步提高,焚烧处理和填埋处理成本也随之增加;垃圾分类收集的普遍推行,为垃圾的再生利用也包括堆肥处理的发展提供了良好基础条件;垃圾再生利用得到广泛地重视。近几年来,欧美发达国家把垃圾堆肥也看作为可降解有机物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾减量和垃圾资源化的最佳途径。
堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。但引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采用堆肥技术可以达到比较好的处理效果。
但堆肥技术也存在明显的缺点不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。
二、对城市垃圾处理方法的思路调整
解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化及无害化处理。通过选择较高层次的管理目标,达到垃圾处理可持续发展的目的。首先,最优先方案是避免产生垃圾;如果必须产生,产出量要最小。其次是按实际情况最大可能地进行回用或回收。然后,处理的目标应当是能源回收和减少最终处置量。
(一)对生活垃圾特性的再认识
我国生活垃圾的主要特性不同于发达国家。第一,我国生活垃圾含水高,一般为55%-65%,一些南方城市在夏季高达70%,而西方国家一般为30%-35%。第二,我国生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例大,为45%-55%,西方发达国家一般在20%左右。第三,我国生活垃圾依然以混合收集为主,尽管近年来大力推行生活垃圾分类收集,但收效甚微。全国绝大部分城市处理的都是混合原生垃圾。而发达国家生活垃圾分类收集率在60%以上,德国等一些欧洲国家超过80%。
我国生活垃圾的这些特性,使我们面临的问题比发达国家更加棘手。一是垃圾填埋产生的渗沥液量大,污染物浓度高;二是生活垃圾发热量低,大部分不宜直接焚烧;三是混合垃圾具有“黏稠”性,难以进行机械化分选,资源回收率低,堆肥质量差。多年来,我们十分注重借鉴或引进国外的技术和设备,但是,实践表明,国外的技术和设备在我国并不完全适用。当务之急,要进一步认识我国生活垃圾的特性和产生的影响,加强针对性研究和实践,开发适合国情的技术和设备。
(二)对技术路线的反思
多年来,我们的技术研究和资金投入着重在两方面,一是在引进国外技术和设备的基础上,进行必要改造和国产化,使之适用于中国垃圾处理;二是强化末端污染的治理,使之达到环境标准的要求。
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在填埋处理中,为了防止渗沥液对地下水的污染,我们采用了国际流行的人工防渗措施,就如三峡库区那些贫困地区,也普遍采用了土工布加高密度膜的防渗结构;为净化渗沥液,一些地区引进了昂贵的“反渗透”技术设备,处理每吨污水的投资近10万元,运行成本达数十元。在焚烧处理方面,我们多年研究低发热量垃圾的适应性问题,但不可能改变燃烧科学的一些基本规律,燃烧的效率低和费用高是难以避免的;由于混合生活垃圾成分复杂,焚烧污染严重,目前采取了国际先进的治理技术,烟气处理的投资几乎和焚烧主体相当。在生物堆肥方面,一些城市引进了美国、德国等机械设备,但依然解决不了生活垃圾的分选问题。
在调查研究、科学试验和工程实践的基础上,我们提出了调整技术路线的建议:首先,大部分城市生活垃圾适宜生物预处理,重点削减垃圾中的水分和有机物,改善垃圾特性,为后续处理和减少污染物创造条件;第二,强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;第三,合理选用分类处置技术,优势互补;第四,审慎发展混合垃圾焚烧技术,加强技术经济的综合评估;第五,限制混合垃圾直接填埋,源头控制污染,减少土地消耗。
(三)关于资源回收利用
一般认为,我国庞大的“拾荒大军”基本解决了垃圾中资源回收问题,在最终处理过程中,可直接回收的废物寥寥无几,主要通过焚烧发电进行资源利用。但是,调查表明,在生活垃圾最终处理环节,可以直接回收的废物超过20%,其中塑料和橡胶占6%-9%,纸类4%-6%,还包括一定量的织物、金属和玻璃等。这些可回收物资一烧了之,不仅利用效率低,还造成严重的烟气污染。实践证明,只要解决了机械分选和筛分技术,垃圾中的可用资源绝大部分能够直接回收,同时可生产约占垃圾总量8%的高质量基肥,可以首先用于城市绿化和林业。我国是一个资源匮乏的国家,应当大力发展循环经济,注重垃圾资源的直接回收利用,着力把生活垃圾处理发展为资源再生产业。
三、结论与建议
1.加强垃圾预处理技术的科学研究。
通过生物预处理,实现水分和有机物的减量,改善生活垃圾特性,将对后续的焚烧、填埋等都可能产生积极的影响。根据我们对北京顺义垃圾焚烧厂的初步测试,生活垃圾经过简单生物发酵和筛分后,减量近50%,发热量提高约2.5倍,具有显著的技术经济效益。
2.鼓励使用再生有机肥。
城市政府要制定政策,对于符合标准的垃圾堆肥,鼓励在城市绿化和林业方面优先使用,逐步减少化肥使用量。
3.在实践验证的基础上,调整并完善技术政策。
提倡对生活垃圾进行生物预处理,重点削减垃圾中的水分和有机物,为后续处理和减少污染创造条件;强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;合理选用分类处置技术,大力发展垃圾处理资源再生产业,逐步限制混合垃圾直接填埋,注重源头控制污染,减少土地资源消耗。
4.建立完善的城市垃圾管理法规体系。
建立与社会主义市场经济相适应的城市垃圾管理体系,进一步完善城市垃圾管理的经济政策,利用合理的经济手段来促进垃圾的减量化、资源化、和无害化处理。要坚持可持续发展战略,大力推广清洁生产,尽可能避免垃圾的产生,实现垃圾源头减量。大力推选垃圾的分类收集,促进废品的回收利用,提高垃圾的资源化水平。
参考文献:
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为贯彻落实科学发展观,加强重点流域水环境综合整治,保障饮用水源安全,根据区政府下达给我局的《*市**区重点流域水环境综合整治责任书》要求,我局开展了前阶段工作,取得了一定的成效,现总结如下:
一、工作进展情况
(一)乡镇垃圾处理场建设和达标排放工作的监督落实方面
**区辖15个乡镇,沿江乡镇11个,其中
**镇纳入城区环卫统一管理。沿江的**等6个乡镇,分别于2006年、2008年建成垃圾处理场并经省家园办验收合格,正常投入使用。我局采取每月巡查的方式对已投产的乡镇垃圾处理场加强运营监管,督促有关乡镇对垃圾渗滤液采取过滤池、沉淀池、芦苇丛等多种形式有效处理,基本达标排放。
(二)保障饮用水环境安全方面
与区环保局、区委农办、区国土分局等部门,结合新农村、中心村、地灾搬迁安置、造福工程建设,科学规划、合理布局,分批组织实施对城区集中式饮用水源保护区内的居民外迁安置。目前全区已新修编完成炉下镇、赤门乡总体规划,峡阳镇、*山镇大坝、凤池村历史文化名镇名村保护规划,炉下镇斜溪村等66个行政村建设规划,正在建设大横镇四朵洋、塔前镇茶林、水*街道后谷等多个村镇住宅试点小区。根据省建设厅安排部署,计划于2010年起,对部分条件较成熟的沿江居民集中区,开展农村生活污水截污和集中处理试点工作。
(三)深化家园清洁行动方面情况
截止10月21日,我区已全部完成2009年5个集镇、44个行政村(含库区村21个)生活垃圾处理设施建设工作任务,并经省家园办验收合格,正常投入使用和运行。实现了沿江除纳入城区环卫统一管理外的8个乡镇,全部完成集镇生活垃圾处理设施建设任务和全区共139个行政村(其中沿江行政村44个,完成整治并经验收合格38个)的垃圾整治任务。今年验收合格的炉下镇、樟湖镇、洋后镇、巨口乡、赤门乡等5个集镇垃圾处理设施,均按福建省农村“家园清洁行动”垃圾治理验收标准(试行)建设,建有焚烧炉、分拣坪、遮阳棚、管理房、拦截坝、进出道路等。同时,有关镇(村)建立稳定的保洁队伍,健全垃圾清扫保洁各项制度,配备了垃圾池(桶)等各项设施,5个集镇共配有85个垃圾池(桶),清运板车42辆,垃圾专用机动运输车5辆,44个开展垃圾整治的行政村已配备2365个垃圾池(桶)、59辆清运板车,垃圾专用机动运输车9辆,镇村共投入资金347万元。通过开展农村“家园清洁行动”,极大地解决了多年来农村垃圾乱堆放导致的镇容村貌脏、乱、差的问题,使农村家园面貌焕然一新。同时,我区沿江、沿溪乡镇尚未列入“农村家园清洁行动”的村有6个(即来舟镇新建、傍溪、王富村,大横镇陈墩、埂古、常坑村),我局已督促有关镇村在2009年底前完成农村家园清洁行动治理任务,并建立垃圾处理的长效运行机制,争取列入2010年省家园办验收范畴。
(四)开展垃圾清理方面情况
沿江两岸1公里范围内的所有垃圾堆放点,有关乡镇、街道已予以清理,确保无污染物入河,尽量做到水面无漂浮物,岸坡无垃圾。目前,全区共清理沿江垃圾堆放点55处,累计清理垃圾580吨。安丰沟流域生活垃圾处理,经市区有关部门多次协调,明确纳入市环卫清扫保洁服务范围,据悉于11月20日正式启动。目前正逐步开展垃圾袋装收集、设置垃圾桶(池)、建立监控系统等工作。
(五)确定由局建管股副股长沈文鸿负责项目的实施和联系,定期向区整治办报告项目进展情况,并提供相关的数据和材料。
二、存在问题和建议
1、部分已建的江河沿岸乡镇垃圾处理场设施建设还不够完善,垃圾焚烧炉利用率不高,管理水平和运行效果有待提高。建议有关乡镇加大垃圾收集处理服务范围,加强监督管理,确保已建垃圾处理设施的有效运行,严禁在河岸堆放和向河道倾倒垃圾、废弃物、有毒有害物质,建立健全水环境综合治理监督队伍。
2、乡镇、村庄垃圾处理费征收存在较大困难。有些乡镇、村对镇区单位、部分营业场所和村民收取少量垃圾处理费,大多数乡镇、村未实施对村民的垃圾处理费征收,且我区镇、村财力普遍困难,难以保障处理费的投入,从而影响了垃圾收集处理工作的有效开展和整治效果。建议有关乡镇建立健全垃圾处理经费保障机制,多渠道保障经费的投入。
3、村民清洁家园意识有待提高。建议进一步加大宣传力度,提高村民参与家园清洁行动主体意识。
三、下阶段工作安排
1、继续开展清洁家园“回头看”活动。督促有关乡镇村进一步完善已建的垃圾处理设施,健全相关清扫保洁管理制度,加大监管力度,确保设施的正常有效运行,巩固家园清洁整治效果。
垃圾是城市发展的附属物,城市和人的运转,每年产生上亿吨的垃圾。一边是不断增长的城市垃圾,一边是无法忍受的垃圾恶臭,成为城市垃圾处理中的棘手问题。高速发展中的中国城市,正在遭遇“垃圾围城”之痛。
有数据显示,我国每年用于治理垃圾的经济损失高达300亿元人民币。与此同时,中国的城市生活垃圾产量还在不断增长,预计到2015年、2020年城市垃圾产量分别达2.6亿吨和3.23亿吨,全国垃圾年产量以每年8%-10%的速度增长,与GDP增速匹敌。
目前,我国城市垃圾处理的最主要方式填埋。如果把大部分资金用于把垃圾深埋于地下,土地储量不足的情况下,资金消耗也显得过于沉重。那么,如何从垃圾围城中突围,除了备受争议的垃圾焚烧之外,就是在现有处理方式的基础上,变废为宝。河南百川畅银实业有限公司(以下简称百川)的垃圾填埋气收集新方法给了这些填埋场废弃物一个合理的生存价值――发电,这也许是目前国际上垃圾回收利用项目中,最值得尝试的方法的之一。
废弃物填埋场的生化能量
在采访百川之前,除了恶臭的垃圾山之外,我们无法想象这样一项事业是如何进行的。位于河南省省会郑州的百川,更像是一个商贸公司,高举着“高效・务实・激情・超越”的旗帜将“垃圾填埋气发电”等项目推向全国。百川的项目经理刘经理跟我们重复的最多的是“百川在做的是一项公益事业”,百川人以改善人类生存环境,减少温室气体排放,倡导低碳经济,贡献清洁能源为己任……
直到我亲眼去了百川在焦作市修武县的电厂,才明白百川的事业。
电厂建立在远离县城的一个垃圾填埋场附近,不大的机房内摆放着四台发电机组,工人们只需要在智能检测平台上监测查看数据,那些纵横交错的管道负责将气体通过填埋气收集系统汇聚到预处理装置内,经过采气、冷却、脱水、过滤、净化等程序后,送入内燃机燃烧做功,最终带动发电机组完成发电流程。这完全就像是一个预设好的现代化流水线,没有看到垃圾,目的当然没有达到。
电厂厂长带我们去了传说中的垃圾填埋场,和想象中的并不一样,被覆盖后的垃圾填埋坑并没有想象中的异味,甚至还有些许绿色植被。电厂厂长说采集管道就深埋在不远处那些还未被处理的垃圾山上,盛夏未到,已经有成群的苍蝇铺天盖地向我们袭来,发酵中的垃圾主要产生物质是甲烷沼气,这些挥发出的气体含有致癌、致畸物,不仅对人体会有伤害,稍有不慎就会发生爆炸。工作人员只有穿了防护服才能接近垃圾作业。当然,这些在外的垃圾后期会经过防渗漏处理和表层处理和气体抽取后将变成无异味的夯实土丘,但这毕竟需要时间,这是在垃圾填埋过程中不可避免的弊端,为这些买账的当然是我们人类自己。
生活垃圾的巨大产出不仅对城市环境造成影响,在处理时对人身体的二次伤害也是不可想象的。电厂厂长介绍说,填埋气发电项目的好处就是不会像垃圾焚烧发电厂一样存在二次污染需要处理,填埋气被集中收走后,不仅可以削弱垃圾填埋气直接排空造成的环境污染以及由此引起的温室效应,而且消除了垃圾填埋场的安全隐患,更加重要的是还可增加垃圾场20%的填埋库容量。可以说是环境效益、经济效益和社会效益三方受益。总体上来讲,垃圾填埋气发电项目可使城市垃圾化害为利、变废为宝,促进循环经济的发展,特别是我国的三四线城市,在垃圾处理技术还不够完善的情况下,建设电厂发电,将垃圾资源化,这是探索了一条无害化和减量化的低成本路子。
我们可以形象的把一座固体废弃物填埋场看作一个生化反应堆,固体废弃物和水是主要的反应物,填埋场气体和渗滤液是基本的生成物。填埋气收集的基本原理是通过对产生气体的人为干预和控制,使气体的流向按照预设的渠道进行流动,达到固定地点后进行集中无害化处理或者回收再利用。在这里,闻不到垃圾腐败的臭味,也看不到发电厂烟囱里冒浓烟。垃圾填埋场中的生活垃圾发酵后产生的大量的“臭气”,大约55%的甲烷,40%的二氧化碳和少量一氧化碳、硫化氢等,经过气体收集和预处理装置后,进入燃气发电机,燃烧发电,剩余物质则变成了水汽……
作为一种新型的、绿色的电力来源,垃圾填埋气体发电具有以下特性:建设周期短,从立项到投产只需要12个月左右;运营成本低,不需要政府支付垃圾处理费;不新增和永久占地,电厂建在原规划的填埋场内,填埋场封场后发电设备可以移走再用,场地可以复耕或者植树;无二次污染,没有废气和臭味;减量化,经过厌氧发酵可以增加库容;符合中国国情,中国垃圾没有分类,热值低不适合焚烧,符合节能减排的基本国策。
如此种种,虽然并没有像期待的那样看到垃圾实现完全的回收利用,但以目前的状况来看,不失是一种最直接有效的治理方法。可再生能源的探索之路从来都不是一马平川的,发展中的中国随时都面临着经济发展带来的各种问题,用最合适的办法推进,总比坐以待毙要来得实在。
和发展同行,拓百川蓝图
城市垃圾填埋是我国目前多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。由科技部、发改委、工信部、环保部、住建部、商务部、中国科学院等7部门联合的《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》中显示:到2015年,我国废物资源化产值将达到2万亿元,较2010年翻一番。特别值得关注的是,《规划》明确了城市垃圾的能源利用方向,而垃圾填埋气发电作为利用方式之一,将迎来发展良机。
这其中,垃圾填埋气发电运营市场最具发展潜力。填埋气发电在欧美国家垃圾填埋场普及率超过50%,而在我国还处于起步阶段,截至目前填埋气项目不超过100个。根据我国相关规划,到2015年尚需新建的填埋气项目将超过200个,其市场增长空间巨大,我们预计新增项目将在集中于东部的二线城市和中部、西部地区的大中城市。根据我们测算至2015年,我国存量城镇垃圾超过10亿吨,每年新增垃圾量超过1亿吨,以1吨垃圾产气100-140立方米沼气计算,垃圾填埋气年发电市场空间超过63亿元。
河南百川畅银实业有限公司自2009年4月在郑州成立,主要从事可再生能源开发利用和CDM项目开发咨询工作。近年来,河南省在城市生活垃圾无害化处理设施建设规划方面处于国内领先水平,着眼于中原经济基础好、人口基数大、发电平台多、垃圾填埋规范等优势,百川畅银自从2009年在洛阳市建设了第一座垃圾填埋气发电厂以来,已在河南境内南阳、洛阳、信阳、焦作等15个地市在建和运营此类发电项目,同时还将业务延伸到陕西渭南、湖北鄂州、宜昌和荆门、安徽阜阳、江西上饶、甘肃天水和广东潮州等地,目前在建、运营项目已达30多个,成为全国拥有垃圾填埋气发电项目最多的投资运营商。此外,洛阳和南阳等10个垃圾填埋气发电CDM项目已获国家发改委批准并在联合国EB成功注册,成为河南省境内同类型项目中第一家成功注册CDM项目的公司,同类型项目CDM注册总数也居国内第一位。经过多年的技术积累,公司已获得国家发明专利6项,实用新型专利14项,在项目开发的数量和技术水平上均占有一定优势,因此在业内得以快速成长与扩张。
百川的企业愿景是――做中国最大的垃圾填埋气发电项目投资运营商,卓越的新能源领域内系统解决方案供应商,垃圾填埋气收集发电技术领域内领域(领军)企业……从创立伊始,百川就站在了一个很高的战略规划蓝图之上,开始全国布局填埋气发电项目。目前,河南百川畅银实业有限公司的项目全部是围绕沼气发电的节能减排绿色能源项目,主要包括垃圾填埋气发电、餐厨垃圾制沼发电和养殖场废物制沼发电等三大系列,另外如垃圾渗滤液制沼、城市污泥制沼等项目也在研究中;此外如何对制成的沼气产品更有效的利用,也是百川研究的重点方向。开发内容具有辐射省内多行业、多领域、多学科等特点。
百川认为,与国内其他的填埋气发电厂相比,他们是具备相当优势的,因为目前多数同类型企业是外资控股企业,其单个企业的发电厂数量远不能与百川相比,且其资金、技术主要还以外国公司为主。近来受国际金融危机的影响,有些外国公司撤资,部分发电厂已难以维系,在谈转让事宜。有些已经签订合同的项目也被搁置,没有进一步开发。并且,同类型公司目前对垃圾填埋气产气量的估算多采用的是国外的估算模型,与国内的垃圾成分、垃圾填埋方式、填埋场的实际情况差距较大。百川近些年来先后与法国威立雅公司、德国UPM公司、香港浩宏公司及南京大学、济南柴油机厂等进行技术合作,学习填埋气采集技术并在此基础上进行自主再创新,先后研制出了“填埋气收集井”、“旋挖式垃圾山钻井机”等创新技术,其中“流量测量孔板技术”填补了国内空白,并达到国际同行业先进水平。