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文檔簡介
1、第1章 緒論 1.1概述 固體廢物的定義及鑒別 (放射性廢物不屬于固廢)固體廢物(Solid Waste)是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生喪失原有利用價值,或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)、和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì),以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。 其中,不能排入水體的液態(tài)物質(zhì)和不能排入大氣的置于容器中的氣態(tài)物質(zhì),在我國納入固廢管理體系。鑒別:中華人民共和國固體廢物污染防治法的定義;固體廢物鑒別導(dǎo)則;專家會議鑒別和裁定,解決爭議。固體廢物具有鮮明的時間和空間特征 相對于目前的科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟條件 相對于某一過程某一方面沒有使用價值。1.2 固體廢物的分
2、類方法;危險廢物定義及危險特性分類:1.化學(xué)活性:化學(xué)活性、惰性廢物;2.化學(xué)性質(zhì):有機、無機廢物;3.形態(tài):固態(tài)、半固態(tài)、密閉容器中的液態(tài)或氣態(tài)廢物;4.危害狀況:一般、危險廢物;5.來源:生活垃圾、工業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物。(固廢是大氣和水污染的歸宿和源頭)危險廢物:列入國家危險廢物名錄,或根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定具有危險特性的廢物特性:腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性、感染性。1.3固體廢物的危害與控制(利用、貯存和處置)固廢危害 可分為病原體型污染;化學(xué)物質(zhì)型污染。對環(huán)境的危害:1.侵占土地;污染土壤,2.污染水體,3.污染大氣(貯存運輸和預(yù)處理過程中產(chǎn)生的有害氣體和
3、粉塵;焚燒處理固體廢物釋放出有害氣體;垃圾填埋場釋放的填埋氣)。污染特點 長期性、潛伏性、復(fù)雜性和滯后性。固體廢物是大氣污染和水污染的歸宿和源頭固廢處置:將固體廢物焚燒,以及用其他改變固體廢物的物理、化學(xué)、生物特性的方法,達到減少已生產(chǎn)的固廢數(shù)量和體積,減少或者消除其危害成分的活動,或者將固廢最終置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的填埋場的活動。要求:使被處置的固體廢物在環(huán)境中最大限度地與生物圈隔離,控制或消除其對環(huán)境的污染和危害。固廢利用:物質(zhì)回收,物質(zhì)轉(zhuǎn)化,能量轉(zhuǎn)換,直接利用。固廢貯存:將固廢臨時置于特定設(shè)施或者場所中。1.4固體廢棄物污染環(huán)境防治法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)固廢污染防治法發(fā)展:1.農(nóng)村固廢污染防治
4、納入法律管理范圍;2.固廢污染損害賠償實行舉證責(zé)任倒置制;3.確立生產(chǎn)者延伸責(zé)任制;4.對過度包裝說不;5.向江河湖泊丟垃圾將觸法律紅線(最高水位線以下的灘地.);6.打著“利用”旗號處置危險廢物將受到制裁;7.生活垃圾處置場所不能隨意選也不能隨意關(guān)(禁止擅自關(guān)閉、閑置或者拆除生活垃圾處置的設(shè)施、場所);8.限期淘汰生產(chǎn)嚴(yán)重污染環(huán)境的設(shè)備。固廢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):鑒別標(biāo)準(zhǔn):國家危險廢物名錄,危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 腐蝕性鑒別、急性毒性初篩、浸出毒性鑒別、易燃性鑒別、反應(yīng)性鑒別、毒性物質(zhì)含量鑒別、通則,危險廢物鑒別技術(shù)規(guī)范;污染控制鑒別:生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)、生活垃圾焚燒污染、進口可用作原料的固廢環(huán)境保護
5、、危險廢物貯存、危險廢物焚燒污染、危險廢物填埋污染、一般工業(yè)固體廢物貯存處置場、含多氯聯(lián)苯廢物污染、城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用、農(nóng)用粉煤灰中污染、農(nóng)用污泥中污染控制標(biāo)準(zhǔn);其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):資源綜合利用企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄、相關(guān)技術(shù)規(guī)范、固廢監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)。1.5固體廢棄物管理技術(shù)固體廢物管理原則:全過程管理原則:從廢物產(chǎn)生到收集、運輸、貯存、利用、處理直至最終處置的各個環(huán)節(jié),都實行控制管理和開展污染防治。三化原則:減量化資源化無害化。從搖籃到搖籃的管理原則。3C原則:Clean Cycle Control.3R原則:Reduce Reuse Recycle.逆向物流。固體廢物管理技術(shù):固體廢物最小量化管理技術(shù)(最小
6、量化是防治固體廢物污染的優(yōu)先措施。工藝改造,減容技術(shù),再循環(huán)再利用,原料管理),轉(zhuǎn)移跟蹤管理技術(shù)(實施:提供廢物者填寫廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單,包括:產(chǎn)廢者情況、運輸者信息、接受廢物者信息、包裝及識別標(biāo)志、廢物特性和數(shù)量等。針對危險廢物),交換管理技術(shù)(信息交換型:只收集和發(fā)布廢物交換信息,主動非營利型機構(gòu);物質(zhì)交換型:收集、加工處理廢物并銷售有關(guān)產(chǎn)品,主動營利型機構(gòu)),固體廢物貯存、處理和處置經(jīng)營許可證制度,固體廢物管理信息系統(tǒng)。我國固體廢物管理制度:分類管理制度,申報登記制度,進口廢物審批制度,危險廢物經(jīng)營許可證制度,危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度,其他。第2章 固廢的收集、輸送(Collection,Tran
7、sportation)工業(yè)固體廢物收集處理原則 在我國,工業(yè)固體廢物處理的原則是“誰污染,誰治理”。一般,產(chǎn)生廢物較多的工廠在廠內(nèi)外部建有自己的堆場,收集、運輸工作由工廠負(fù)責(zé)。零散、分散的團體廢物(工業(yè)下腳廢料及居民廢棄的日常生活用品)則由商業(yè)部所屬廢舊物資系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集。城市固體廢物收集原則 城市生活垃圾的收集困難而復(fù)雜,垃圾產(chǎn)生地點分散,種類多。城市生活垃圾的收集原則:滿足環(huán)境衛(wèi)生要求,費用低,滿足后續(xù)處置要求。固體廢物收集原則:1、危險固體廢物與一般固體廢物分開;工業(yè)固體廢物應(yīng)與生活垃圾分開;泥態(tài)與固態(tài)分開;污泥應(yīng)進行脫水處理。2、對需要預(yù)處理的固體廢物,可根據(jù)處理、處置或利用的要求采取相
8、應(yīng)的措施。3、對需要包裝或盛裝的固體廢物,可根據(jù)運輸要求和固體廢物的特性,選擇合適的容器與包裝設(shè)備,同時附以確切明顯的標(biāo)記。 2.1城市生活垃圾的收集分類和垃圾轉(zhuǎn)運站 城市生活垃圾收集流程:垃圾發(fā)生源垃圾桶垃圾中轉(zhuǎn)站最終處置場。城市生活垃圾收集:第一階段,垃圾發(fā)生源到垃圾桶,分為混合收集和分類收集。(混合收集:垃圾后續(xù)處理難度大,垃圾處理廠的建設(shè)和運行費用高,浪費部分可回收利用的資源。就地分類收集:垃圾減量化、資源化和無害化的前提。)(分類方法:受國情、生活方式、處理設(shè)備、公眾素質(zhì)及法規(guī)政策影響。分類1.可回收物(藍(lán))有害垃圾(紅)其他垃圾(灰)。2.可回收物、大件垃圾、可堆肥垃圾、可燃、有害
9、、其它垃圾。)(發(fā)展趨勢:大件垃圾增多;垃圾袋裝化;污染者付費)第二階段,由垃圾桶到垃圾轉(zhuǎn)運站。垃圾轉(zhuǎn)運站是把用中、小型垃圾收集清運車分散收集到的垃圾集中起來并借助于機械設(shè)備轉(zhuǎn)裝到大型垃圾清運車的、由建筑物、構(gòu)筑物群組成的環(huán)境衛(wèi)生工作場所。即城市垃圾一般首先經(jīng)由環(huán)衛(wèi)部門收集清運到垃圾中轉(zhuǎn)站,然后再在中轉(zhuǎn)站把垃圾轉(zhuǎn)運到垃圾處理廠。)(我國日收日清;國外公司根據(jù)垃圾發(fā)生量、垃圾種類的不同采取不同的收集頻率。)(垃圾轉(zhuǎn)運站?節(jié)約運輸費用,實現(xiàn)垃圾的分揀、破碎、壓實;盡可能使空載行程最短;工作量平衡;避免高峰期收集、清運;首先收集地勢較高地區(qū);單行車道收集時,盡可能靠近入口,沿環(huán)形收集;路線緊湊、避免
10、重復(fù)或斷續(xù)。轉(zhuǎn)運站選址 符合規(guī)劃;綜合考慮服務(wù)區(qū)域、轉(zhuǎn)運能力、運輸距離、污染控制等影響;滿足供水供電,污水排放要求。污染排放:強化通風(fēng)、降塵、除臭措施;運輸車輛整體密封;控制轉(zhuǎn)運作業(yè)過程中產(chǎn)生的噪聲)第三階段,垃圾由轉(zhuǎn)運站運送至最終處置場或填埋場。(大容量的運輸工具或有壓縮裝置的運輸工具;運輸成本;噪聲、揚塵的影響。)收集方式的變遷:由人工機械化和自動化;敞開式密閉式;松散式壓縮式;小型化大型化。2.2固體廢棄物的輸送及應(yīng)用實例氣流運輸:利用空氣流動在密閉管道內(nèi)輸送物料。特點:設(shè)備簡單,占地少,輸送管道可隨地形而變,如果廢物需要干燥可用熱風(fēng)輸送,但氣流輸送動力消大,含水量大,腐蝕性,粘附性,高
11、速運動易產(chǎn)生靜電的物質(zhì)不宜使用,適用于輸送粉狀或密度小的物體。輸送方式包括吸引式(負(fù)壓)優(yōu)點:物料不會外濺,給料器構(gòu)造比較簡單,在給料處不會有粉塵飛揚,不會是物料外溢。缺點:輸送距離短,適合從數(shù)處向一處收集,物料終點的分離捕集器的構(gòu)造比較復(fù)雜,外界異物容易吸入;壓送式(正壓)優(yōu)點:適用于較長距離的運輸,可輸送大量的物料等(和負(fù)壓相反)。缺點:給料部位要求密閉,以免物料溢出,給料部位結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,容易使物料外溢 導(dǎo)致粉塵飛揚(應(yīng)用:熱電廠干排粉煤灰;垃圾氣力管道輸送系統(tǒng):垃圾投放口、垃圾管道及管道附屬設(shè)施、吸氣閥、排放閥、垃圾收集站、電力和控制系統(tǒng))水力輸送:以水為輸送介質(zhì),將顆粒物料與水混合成漿
12、狀懸浮液,利用液體輸送設(shè)備輸送。主要用于輸送工業(yè)廢渣,水力排灰操作簡單,無粉塵。(應(yīng)用:熱電廠濕排粉煤灰;煉鋼及煉鐵廠的含鐵塵泥;軋鐵廠氧化鐵皮)機械輸送:螺旋推出輸送(螺旋輸送機)無端循環(huán)帶輸送(皮帶輸送、箕斗提升機)1.螺旋輸送機:物料受到螺旋片的軸向推力、物料自身重力和料槽的摩擦力向前運動,完成輸送。(特點:輸送量與螺旋轉(zhuǎn)數(shù)成正比,可定量輸送;可以水平、傾斜及垂直向上的方式輸送物料;機體密封不會有粉塵飛揚不會有雨水污染物進入系統(tǒng);所需動力較大;不適于輸送附著性大、粒徑大、吸濕性、易固結(jié)、易腐敗的物料;須將粗大物和帶狀物去除。2.皮帶輸送機:最常見、最通用的連續(xù)輸送設(shè)備??捎糜谒交騼A斜運
13、輸12°15°。(優(yōu)點:適應(yīng)性廣,輸送量大,輸送距離遠(yuǎn);所需動力比其他輸送設(shè)備少。缺點:敞開式:不能輸送高溫物料;避風(fēng)雨的棚蓋、支架等投資較大。)3.鏈板輸送機:以金屬板(鋼板、鋁板)代替?zhèn)魉推В糜谶\送高溫、尖銳大塊物料的運輸機,可用于堆肥廠的供料裝置。(如果在鏈板上留有大量孔隙,為鏈篦運送機。送風(fēng)降溫)4.箕斗提升機:主要用于把固體物料從低處垂直向上提升至高位。(裝料方式:裝入法 磨損性大的物料;挖取法 小顆粒和磨損性小的物料?;沸问剑弘x心排出型 不適于輸送易碎物料完全排出型 粘附性大誘導(dǎo)排出型 輸送量大。特點:密封性能好,占地面積小,所需動力較小。過載的敏感性大;
14、輸送物料的種類受限制。適用于經(jīng)破碎、分選后的廢物和堆肥成品的輸送。)第3章 破碎與壓實3.1粒度 粒群:一份顆粒物料的全體。粒級:把一個粒群按其尺寸的大小分為若干組分,每一組份稱為一個粒級。粒度分布的表示方法:粒度表格(采用篩分法或其他分級方法,將一個粒群區(qū)分為若干粒級,每一粒級的顆粒重量分別為W1,W2,W3,計算各粒級顆粒重量的百分比ß,粗粒累積含量ß+,細(xì)粒累積含量ß-)粒度曲線 顆粒尺寸密度分布曲線表示顆粒尺寸為x+dx這一微量部分顆粒的概率,即在粒群中占的百分比。顆粒尺寸累積分布函數(shù)F(x)表示在該粒群中顆粒尺寸大小小于或等于x的全部顆粒占該粒群的百分比
15、,坐標(biāo)可用算術(shù)坐標(biāo),也可用對數(shù)坐標(biāo))粒度公式表示顆粒尺寸與顆粒尺寸累積含量之間的函數(shù)關(guān)系。指數(shù)公式()羅辛萊姆勒公式() 粒群粒度的單一表述:1.用粒度的上下限表示;用細(xì)粒累積含量表示(常用細(xì)粒累積含量達80%或95%時的顆粒尺寸表示,如D80=a1,即80%的顆粒粒度小于a1);2.用平均粒度表示(是表示粒群顆粒尺寸最常用的方法。A算術(shù)平均直徑d¯ =1/2(d1+d2)B概率平均直徑d¯概=Wd/W=d,是表示粒群最常用的計算方法。計算值比較靠近概率最高的那一部分粒級,接近于實際情況,代表性良好。C幾何平均直徑,D調(diào)和平均直徑。幾種平均直徑的比較:概率平均直徑,它包含了
16、各粒級的尺寸大小和所占比例的因素,其數(shù)值既靠近概率最高的顆粒尺寸,又綜合了粒度分布的寬度因素,是經(jīng)常采用的一種粒群平均直徑。算數(shù)平均直徑由于計算方便,可用于表示各粒級的平均直徑。幾何平均直徑和調(diào)和平均直徑計算繁瑣,且偏向于細(xì)粒一邊,只用于特殊場合 3.2破碎(Crushing)破碎:利用外力克服固體質(zhì)點間的內(nèi)聚力,從而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程,是最常用的預(yù)處理方法之一。目的:減小廢物粒度和容積;便于分選回收有用物質(zhì)和材料;保護相關(guān)設(shè)備。破碎性能:強度(單位固體物質(zhì)發(fā)生破壞時所需的最小外力。與破碎作業(yè)有關(guān)的強度主要是抗壓強度和抗拉強度。結(jié)構(gòu)缺陷:同一種物料,粒度小裂紋少強度高)硬度(物料抵
17、抗外界機械力侵入的難易程度。礦物學(xué)上莫氏硬度分為10級:滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、長石、石英、黃玉石、剛玉、金剛石)韌性(物料耐受外力所表現(xiàn)出來的抵抗性能,包括脆性延展性柔性撓性彈性等力學(xué)性質(zhì))易碎性(物料產(chǎn)生粉末的難易程度,粗粒階段)可磨性(被磨碎的難易程度,細(xì)粒階段)腐蝕性(物料在破碎作業(yè)中對破碎機械磨損的程度,一般用噸鋼耗表示。SiO2MgCO3含量高磨蝕性強)破碎方法:沖擊破碎:重力破碎(使廢物落到一個硬的表面上破碎);動沖擊(廢物碰到硬的快速旋轉(zhuǎn)的表面受到?jīng)_擊作用破碎)剪切破碎(指切開或割裂廢物,適于低SiO2含量松軟物料)擠壓破碎(在兩個硬面的擠壓下破碎廢物,適用于硬脆性物
18、料)摩擦破碎(廢物在兩個相對運動的硬面摩擦作用下破碎)非機械破碎:低溫破碎(利用塑料橡膠類廢物低溫脆化的特性破碎);超聲破碎;減壓破碎;熱力破碎。濕式破碎(利用紙類潮濕后強度顯著下降的特點)。分類回收紙漿注意:堅硬廢物采用擠壓和沖擊破碎;韌性廢物采用剪切破碎、沖擊破碎或磨碎;脆性廢物采用劈碎、沖擊破碎;磨蝕性高不宜使用錘式破碎機和沖擊破碎機。破碎比:原廢物粒度與破碎產(chǎn)物粒度的比值,用于衡量破碎效果。多段破碎:可避免機器過度磨損。破碎段數(shù)是決定破碎工藝流程的基本指標(biāo),主要決定于破碎廢物的原始粒度和最終粒度。破碎機:決定因素:所需要的破碎能力;固體廢物的性質(zhì)和顆粒的大?。粚ζ扑楫a(chǎn)品粒徑大小、粒度組
19、成、形狀的要求;供料方式;安裝操作場所情況。破碎機的原理和運用分類:0.顎式破碎機(廣泛用于選礦建材硅酸鹽和化學(xué)工業(yè)部門。分為簡單擺動式和復(fù)雜擺動式。前者多為大中型后者多為中小型。特點:結(jié)構(gòu)簡單堅固可靠維護方便,主要用于破碎堅硬和中硬廢物,可用于物料的粗中細(xì)碎)1.錘式破碎機(最通用的一種工業(yè)破碎設(shè)備。原理利用沖擊摩擦和剪切作用進行破碎,具有混勻反復(fù)破碎自動清理等作用。應(yīng)用:用于破碎中等硬度且磨蝕性弱的廢物,包括制品廢物城市生活垃圾骨頭木頭等。缺點:噪聲大振動大需采取隔音防震措施)。2.沖擊式破碎機(利用沖擊作用破碎。特點:破碎比大適應(yīng)性強構(gòu)造簡單操作方便易于維護。應(yīng)用:適用于破碎中等強度 軟
20、質(zhì) 脆性韌性纖維狀等固體廢物)3.剪切式破碎機 (原理:通過固定刀和可動刀之間的齒合作用破碎廢物,特別適合破碎低SiO2含量的物料。應(yīng)用:可用于廢金屬板廢金屬線纖維性固體廢物廢橡膠廢塑料的破碎)4.錕式破碎機(分為光錕破碎機齒錕破碎機。前者靠擠壓破碎兼有研磨作用,用于硬度較大的固體廢物的中碎細(xì)碎;后者是劈碎,用于破碎脆性和含泥粘性廢物。特點能耗低、產(chǎn)品過度粉粹程度小、構(gòu)造簡單工作可靠對延展性物料只能壓扁。應(yīng)用:破碎煤矸石爐渣廢玻璃鐵皮罐頭)5.球磨機(一般用于最后一段粉碎。原理:筒體轉(zhuǎn)動在摩擦力離心力和襯板共同作用下鋼球和物料被提升到一定高度后,產(chǎn)生自由瀉落拋落,對筒底物料產(chǎn)生沖擊和研磨作用粉
21、碎物料。特點:能耗和鋼耗巨大。應(yīng)用:用于煤矸石硫鐵礦燒渣電石渣鋼渣等綜合利用過程)6.圓錐破碎機(原理:利用可動圓錐和不動錐體之間的工作面進行破碎,動錐與不動錐的工作面鑲以錳鋼襯板,用于中碎和細(xì)碎)7.低溫破碎(僅限于常溫難以破碎的廢物橡膠塑料等,利用其低溫變脆的性能,關(guān)鍵是液氮的制備成本,注意膜狀塑料難以低溫破碎,低溫脆化后用沖擊破碎,剪切破碎)8.濕式破碎(以回收利用城市生活垃圾中的紙類為目地,適于紙類含量高的垃圾或從垃圾中回收的紙類)。加水破碎抑制粉塵。3.3壓實(Compact)壓實 利用物理方法增加固體廢物聚集程度,增大容重減小體積,適用于可壓縮性大而復(fù)原性小的物質(zhì)。目的:減少體積,
22、便于裝卸和運輸,節(jié)省貯存或填埋場地;減少環(huán)境污染;制造高密度惰性材料。壓縮倍數(shù)n=壓實前體積/壓實后體積。n越大壓實效果越好。一般n為3-5,同時采用破碎與壓實,可達5-10,廢物體積減少取決于廢物的種類及壓力。第四章 分選(Sorting)分選:將固體廢物中可回收利用的或不利于后續(xù)處理、處置工藝要求的物料分離出來。分類:人工分選(識別能力強)、機械分選(包括篩分、重力分選、磁力分選、電力分選、摩擦及彈跳分選、浮選、光電分選、渦電流分選)第一節(jié) 篩分(缺篩分效率計算公式)篩分(Sieve):利用篩子將粒度范圍較寬的顆粒群按粒度分成窄級別的作業(yè)。篩分過程由物料分層和細(xì)粒透篩兩個階段組成。物料和篩
23、面間有相對運動。篩分種類:獨立篩分、預(yù)先篩分、檢查篩分、選擇篩分、脫水脫泥篩分。篩分效率:影響因素:固體廢物性質(zhì)(粒度組成:易篩粒,難篩粒。廢物中難篩粒越多,篩分效率越低。含水率(5%、5%-12%、12%)和含泥量、廢物顆粒形狀:球形、立方形、多邊形顆粒篩分效率相對較高;顆粒呈扁平狀或棒狀篩分效率較低)、篩分設(shè)備性能(篩面寬度影響處理能力、篩面長度影響篩分效率)、篩分操作條件(篩子運動強度、篩面傾角、連續(xù)均勻給料、及時清理和維修篩面)篩分設(shè)備類型:固定篩分為棒條篩(原理:物料從棒條一端給入。并順棒條方向運動,細(xì)粒穿過縫隙成為篩下物,粗粒從端面的末端排出。棒條篩安裝傾角應(yīng)大于廢物與篩面的摩擦角
24、,一般為33°-35°3。應(yīng)用:主要用于大粒度物料的篩分)弧形篩(原理:待篩分物料制成料漿,在篩面上,由于料漿受重力、離心力和篩條對料漿的阻力作用,使料漿緊貼篩面流動。緊貼篩面的下層料漿運動速度低,細(xì)粒和液體從篩縫中落入篩下,大顆粒從篩面末端排出。應(yīng)用:用于料漿的液固分離)滾筒篩(原理:固體廢物由篩筒一端給入,被旋轉(zhuǎn)的筒體帶起,當(dāng)達到一定高度后因重力作用自行落下,如此不斷的起落運動,使小于篩孔尺寸的細(xì)粒透篩,而篩上產(chǎn)品則逐漸移至篩筒的另一端排出。應(yīng)用:用于城市生活垃圾的分選)振動篩(原理:利用機械帶動篩筐運動使物料在篩面上發(fā)生析離現(xiàn)象利于篩分進行。應(yīng)用:細(xì)粒物料的篩分,以及
25、潮濕及粘性物料的脫水和脫泥)第二節(jié) 重力分選 (Gravity Separation)重力分選:根據(jù)密度或粒度差異,在運動介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動力和機械力的作用,產(chǎn)生松散分層和遷移分離,實現(xiàn)分選。影響因素:顆粒尺寸;顆粒與介質(zhì)密度差;介質(zhì)黏度等重力分選分類:風(fēng)力分選(以空氣為分選介質(zhì),在氣流作用下使顆粒按密度或粒度進行分選。分離過程:輕顆粒與重顆粒分離;輕顆粒從氣流中分離。按等降比判斷廢物重力分選的難易程度??捎糜诔鞘猩罾姆诌x。提高效率方法:將廢物分級或破碎,使粒度均勻,按密度差異進行分選。風(fēng)選設(shè)備類型:臥式風(fēng)力分選機;立式曲折形風(fēng)力分選機其他氣流分選機(鋸齒型、振動型、回轉(zhuǎn)型))跳汰分
26、選(在垂直變速介質(zhì)流中按密度進行分選)搖床分選(在傾斜的床面上,借助床面的不對稱往復(fù)運動和薄層斜面水流的綜合作用,使細(xì)粒固體廢物按密度差異實現(xiàn)分選,分選精度高。是分選細(xì)粒固體物料最常用的方法之一)重介質(zhì)分選(在重介質(zhì)(密度大于水的介質(zhì),包括重液和重懸浮液)中,將顆粒按密度分離,包括重介質(zhì)制備、分選、介質(zhì)回收與再生等)。第三節(jié) 磁力分選 (Magnetic Separation) 利用物質(zhì)的磁性差異,在不均勻磁場中進行分選。需要有一定的磁場強度和高的磁場梯度。應(yīng)用:從鋼鐵工業(yè)的塵泥、廢渣中回收金屬鐵和氧化鐵皮,可回用作煉鐵原料;分離回收鋼渣中的鐵粒;從城市生活垃圾中回收黑色金屬;硫鐵礦磁化焙燒-
27、磁選回收煉鐵原料;廢催化劑的磁分離回收利用。第四節(jié) 電力分選 (Electrostaic Separation) 利用各種組分導(dǎo)電性能的差異實現(xiàn)分選。分為靜電分選和電暈-靜電復(fù)合電場電選。錕筒式靜電分選機可分離鋁和玻璃、紙和塑料。YD-4型高壓電選機可作為粉煤灰中炭、灰分離專用設(shè)備。第五節(jié) 摩擦與彈跳分選 根據(jù)各組分摩擦系數(shù)和碰撞恢復(fù)系數(shù)的差異實現(xiàn)分離。第六節(jié) 浮選 (Froth Flotation) 根據(jù)物質(zhì)表面潤濕性的差異進行分選。實現(xiàn)浮選條件:足夠數(shù)量的細(xì)微氣泡-釋放器;氣泡與待分離懸浮粒子相粘附浮選劑。浮選劑分捕收劑、調(diào)整劑和起泡劑三類,種類有松香油、煤油、黃藥、黑藥等。浮選應(yīng)用:粉煤
28、灰中浮選煤(煤粒是高度分散的親水性顆粒,加入浮選劑改變其表面浸潤性,煤粒附著于氣泡上浮選出精煤);選礦(方鉛礦品位不高,需浮選才能冶煉,浮選劑是黃原酸鉀)光電分選(Photometric Sorting):利用物質(zhì)表面光反射特性的不同分離物料。渦電流分選(Eddy Current Sorting):原理-一個隨時間變化的交變磁場總是伴生一個交變電場;載流導(dǎo)體產(chǎn)生磁場。應(yīng)用:分離出有色金屬。第五章 焚燒與熱解 (Incineration Pyrolysis)第1節(jié) 焚燒概述 焚燒一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),即以一定的過??諝饬颗c被處理的有機廢物再焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒,廢物中的廢物中的有毒有害物質(zhì)在高溫下
29、氧化、熱解而被破壞,可實現(xiàn)減量化(體積減少80%-95%)無害化(破壞有毒有機物或殺滅病原菌)資源化(回收熱能,用于供熱和發(fā)電以及預(yù)熱廢物本身和燃燒空氣)。廢物有效熱值高時,可用于發(fā)電,小時用于熱交換器及廢熱鍋爐產(chǎn)生熱水或蒸汽。焚燒應(yīng)用范圍:1.固體廢物、液體廢物、氣體廢物2.城市生活垃圾、一般工業(yè)廢物和危險廢物,危險廢物中的有機固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)廢物常常采用焚燒技術(shù)處理(滲濾液和臭氣)3.區(qū)域集中處理廠(規(guī)模大)、就地焚燒處理廠。廢物焚燒后的高溫?zé)煔膺€存在凈化問題,是重點難點。第二節(jié) 焚燒技術(shù)原理廢物的燃燒特性1.蒸發(fā)燃燒(蠟燭)2.分解燃燒(木材和紙)3.表面燃燒(木炭)。廢物的種類形態(tài)和燃
30、燒特性是決定焚燒工藝流程及焚燒爐爐型的主要依據(jù)。焚燒處理方式:固體廢物焚燒處理爐排式焚燒爐:有一定形狀的廢物,表面燃燒和分解燃燒爐床式:顆粒細(xì)小或泥漿狀爐床或流化床式:易熔融,堵住爐排通風(fēng)縫隙(如含低熔點鹽類或塑料)。廢液焚燒處理一般需添加燃料助燃為節(jié)約燃料,可利用高溫?zé)煔鉂饪s廢液除去廢液中固體微粒雜質(zhì),提高霧化質(zhì)量粘度大的廢液需要加熱,提高霧化效果。廢氣焚燒處理直接燃燒:焚燒爐、火炬(自身具有較高熱值,可以維持高溫燃燒的廢氣)催化燃燒:白金礦氧化銅氧化鎳做催化劑,不能處理含塵廢氣。實際,常將幾種不發(fā)同形態(tài)廢物在同一焚燒爐內(nèi)焚燒,以便簡化工藝和精簡設(shè)備。焚燒爐燃燒方式:按燃燒氣體流動方式分類:
31、反向流(也稱逆流式,燃燒氣體與廢物流動方向相反,適于難燃燒,閃電高的廢物) 同向流(也稱并流式,燃燒氣體與廢物流動方向相同,適于易燃性、閃電低的廢物) 旋渦流(燃燒氣體由切線方向加入,廢氣流經(jīng)路徑和停留時間長,燃燒較為完全)按助燃空氣加入段數(shù)分類:單段燃燒(須送入大量的空氣,較長的停留時間)多段燃燒(一次燃燒中提供不足量的空氣,使廢物蒸發(fā)和熱解燃燒,產(chǎn)生可燃?xì)怏w和微小的碳顆粒,二、三次燃燒供給充足空氣,完全燃燒,所需氣量小,產(chǎn)生顆粒物的可能性小。最常用是二段燃燒。)焚燒控制參數(shù):1.焚燒溫度:大多有機物800-1100,通常800-900。提高焚燒溫度有利于廢物中有機毒物的分解和破壞,并可抑制
32、黑煙的產(chǎn)生。但過高的焚燒溫度不僅增加了燃料消耗量,而且會增加廢物中金屬的揮發(fā)量及氮氧化物數(shù)量。2.焚燒停留時間(有害組分氧化燃燒變成無害物質(zhì)所需的時間)煙氣停留時間(產(chǎn)生的煙氣從最后的空氣噴射口到換熱面或煙道冷風(fēng)引射口之間的停留時間)停留時間的長短直接影響焚燒的完善程度,也是決定爐體容積尺寸的重要過分依據(jù)。停留時間與廢物進入爐內(nèi)的形態(tài)有關(guān)。3.混合強度:要使廢物燃燒完全,減少污染物形成,必須使廢物與助燃空氣充分接觸、燃燒氣體與助燃空氣充分混合,其擾動方式(空氣流動擾動、機械爐排擾動、流態(tài)化擾動、旋轉(zhuǎn)擾動,流態(tài)化效果最好)是關(guān)鍵。爐排式和爐床式,擾動多由空氣流動產(chǎn)生:爐排下送風(fēng) 爐床(或爐排)上
33、送風(fēng)(較少形成粒狀物,但熱酌減率高)4.過??諝饴剩嚎諝饬恐苯佑绊懛贌耐晟瞥潭龋^??諝饴蔬^低,燃燒不完全,甚至冒黑煙,有害物焚燒不徹底。過剩空氣率過高,使燃燒溫度降低,排氣量和熱損失增加。四個燃燒控制參數(shù)的互動關(guān)系參數(shù)變化攪拌混合程度氣體停留時間燃燒室溫度燃燒室負(fù)荷燃燒溫度上升可減少可減少會增加過??諝庀禂?shù)增加會增加會減少會降低可增加氣體停留時間增加可減少可降低會降低第三節(jié) 焚燒污染控制焚燒產(chǎn)生空氣污染物:主要為粒狀污染物、一氧化碳、酸性氣體、氮氧化物、重金屬、毒性有機氯化物和惡臭等。1.粒狀污染物【a廢物中不可燃物(飛灰),粒徑一般大于10um。b部分無機鹽高溫下熔融,在爐外遇冷凝結(jié)成粒
34、狀物,SO2在低溫下遇水滴形成硫酸鹽霧狀微粒。c不完全燃燒產(chǎn)生的C顆粒與煤煙0.1-10um,最好在高溫下氧化分解除去。碳?xì)浔刃“l(fā)煙傾向小】粒狀污染物可采用靜電分離,過濾,離心沉降及濕法洗滌去除(重力沉降室、旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器、袋式除塵器、慣性除塵器、文丘里洗滌器)2.CO:其燃燒所需活化能高,是不完全燃燒代表性產(chǎn)物。焚燒有機氯化物時,常夾雜CO與燃燒中間產(chǎn)物,CO含量判斷燃燒是否完全3.酸性氣體(HCl、SO2、HF)腐蝕焚燒爐爐體,因此爐體防護非常重要。爐體防護措施:a控制溫度,避免HCl露點腐蝕b提高灰分熔點,向鍋爐中投加高溫防腐劑c避免還原氣氛出現(xiàn),保證供給足量空氣d選用耐腐蝕性強
35、的鋼材做爐殼,分段選用耐火材料,如低溫部分用粘土磚,高溫部位用高鋁礬土磚。酸性氣體主要采用干式噴霧洗氣法,濕式噴淋洗氣法,半干式洗氣法4.氮氧化物:來源:高溫下空氣中氮與氧反應(yīng)、廢物中氮組分轉(zhuǎn)化。調(diào)整燃燒條件,降低NOx的生成量5.重金屬:來源:廢物中的重金屬,高溫下氣化揮發(fā)進入煙氣。某些元素態(tài)重金屬(Cd、Hg)、金屬氧化物或氯化物凝結(jié)或吸附在煙塵表面,從煙氣中收集下來的飛灰被視為危險廢物??捎孟礈旎虺龎m設(shè)備處理,也可向煙氣中噴射活性炭(對Hg尤其有效)6.毒性有機氯化物:主要為二噁英類(Dioxin),是首批列入關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約,包括:多氯二苯二噁英(PCDDs) 共7
36、5種,多氯二苯并呋喃(PCDFs)共135種。2,3,7,8四氯二苯二噁英(TCDD)是目前已知毒性最強化合物,其濃度表示方法包括總量濃度和當(dāng)量濃度。PCDDs/PCDFs來源:廢物成分 爐內(nèi)形成 爐外低溫合成。二噁英的控制:a控制來源:分類收集b減少爐內(nèi)形成:足夠的燃燒溫度氣體停留時間及適當(dāng)?shù)难鹾縞避免爐外低溫再合成d處置。正式批準(zhǔn)的設(shè)備中焚燒7.惡臭:未完全燃燒的有機物,多為有機硫化物或氮化物。去除:二次燃燒室中直接燃燒,催化燃燒,水、酸、堿溶液吸收惡臭物質(zhì),活性炭、分子篩等吸附劑吸附,用含有微生物的土粒,干雞糞等多孔物做吸附劑,由微生物分解 焚燒爐渣:一般為無機物質(zhì),隨焚燒溫度不同分為
37、焚燒殘渣(1000以下的焚燒爐或熱分解爐)和燒結(jié)殘渣(1500高溫焚燒爐)。含有重金屬的爐渣會危害環(huán)境。焚燒殘渣一般進行填埋或固化后填埋。燒結(jié)殘渣,密度高,重金屬溶出量少,可用作混凝土的粗骨料及筑路材料。衡量焚燒處理效果的技術(shù)指標(biāo):1.熱酌減率P=(A-B)/A*100% A為干燥后原始焚燒殘渣在室溫下的質(zhì)量,B為焚燒殘渣在(600±25)經(jīng)3h熱灼后冷卻至室溫的質(zhì)量 2.燃燒效率CE=CO2/(CO2+ CO) 3.焚毀去除率DRE(要求達到99.99%以上)。煙氣排放濃度限制指標(biāo):煙塵(顆粒物,煙氣黑度;有害氣體(SO2、HCL、HF、CO、NOx);重金屬元素單質(zhì)或化合物;有機
38、污染物(二噁英)危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療廢棄物焚燒環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)焚燒廠選址:1.符合城市總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、及環(huán)境衛(wèi)生專項規(guī)劃,符合城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施規(guī)劃規(guī)范生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范對選址的要求2.除國家及地方法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、政策禁止污染類項目選址的區(qū)域外,以下區(qū)域一般不得新建生活垃圾焚燒發(fā)電類項目:城市建成區(qū),環(huán)境質(zhì)量不能達到要求且無有效消減措施的區(qū)域,可能造成敏感區(qū)環(huán)境保護目標(biāo)不能達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求的區(qū)域3.綜合考慮服務(wù)區(qū)域、運輸距離及公眾意見。第四節(jié) 焚燒爐焚燒爐結(jié)構(gòu)型式:1.爐排型焚燒爐【a固定爐排焚燒爐:水平,只適于焚燒少量易燃性廢物,傾斜可作為水率較大的固
39、體廢物干燥段b活動爐排焚燒爐。爐排是焚燒爐的心臟,可實現(xiàn)焚燒操作自動化,連續(xù)化】2.爐床式焚燒爐【適宜處理顆粒小或粉狀固體廢物以及泥漿狀廢物a固定爐床焚燒爐:水平 適用于蒸發(fā)燃燒的固體廢物,不適用于表面燃燒。傾斜 便于投料 出灰b活動床焚燒爐:實現(xiàn)自動加料和出灰。應(yīng)用最多是旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐】3.流化床焚燒爐【利用爐底分布板吹出的熱風(fēng)將載體硫化,再將廢物投入到流化床中與高溫的載體接觸燃燒】立式多段爐:一個內(nèi)襯耐火材料的鋼制圓筒和多段燃燒空間構(gòu)成。爐體可分為三個操作區(qū):最上部是干燥區(qū),310-540,用于蒸發(fā)廢物中的水分。中部為焚燒區(qū),760-890,廢物在該區(qū)燃燒,。最下部為焚燒后灰渣冷卻區(qū),150
40、-300,爐中心有一個中空空心軸,中心軸上帶有2個或4個攪拌桿。 特點:操作彈性大,適于處理含水率高、熱值低的污泥和泥渣。多段爐機械設(shè)備多,需要較多的維修與保養(yǎng)。攪拌桿、攪拌齒、爐床、耐火材料均易受損。通常需要設(shè)二次燃燒設(shè)備,以消除惡臭。不適于含可容性灰分的廢物以及需要較高溫度才能破壞的物質(zhì)。旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐:一個略為傾斜并內(nèi)襯耐火磚的鋼制空心圓筒,以定速旋轉(zhuǎn)達到攪拌的目的。配有一兩個燃燒器,后置二次燃燒室。驅(qū)動系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)窯體之外,維護要求較低。1.基本型旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐:由旋轉(zhuǎn)窯和一個二燃室構(gòu)成,旋轉(zhuǎn)窯和二燃室都使用輔助燃料2.后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐:可以用來處理夾帶液體的大體積固體廢物。二燃室能使揮發(fā)性的
41、有機物和氣體中的懸浮顆粒所帶的有機物完全燃燒。按窯內(nèi)溫度范圍及灰渣物態(tài)分為灰渣式(爐溫650-980,窯內(nèi)固體尚未熔融)和熔渣式(1200-1430,廢物熔融,從窯內(nèi)流出急冷凝固,形成類似礦渣的穩(wěn)定殘渣,其毒性較低。處理桶裝危險廢物,必須設(shè)計成熔渣式)按氣流與物料流動方向分為并流式(干燥、揮發(fā)、燃燒、及后燃燒階段性現(xiàn)象明顯,目前多采用)與逆流式(提供較佳的氣固混合,增加燃燒和傳熱效率。適于濕度大可燃性低的污泥)。旋轉(zhuǎn)窯特點:操作彈性大,可以耐廢物性狀(粘度、水分)發(fā)熱量、加料等條件變化的沖擊,機械結(jié)構(gòu)簡單,故障少,可以長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。熱效率低,尾氣經(jīng)常帶有惡臭,窯身較長,占地面積大。常用于焚燒成
42、分復(fù)雜、有毒有害工業(yè)廢物和醫(yī)療垃圾,一般用作熱分解爐。流化床焚燒爐:借助砂介質(zhì)的均勻傳熱與蓄熱達到完全燃燒的目的。豎直的內(nèi)襯耐火材料的鋼制圓筒,焚燒爐下部安裝氣流分布板,板上放置載熱得惰性顆粒,典型的載熱體多用砂子。流化床焚燒爐能夠處理污泥、油渣以及多種有機性廢液和廢物,無法接納較大顆粒。不同流化床焚燒爐的區(qū)別:1.氣體分配板的型式2.流化床上層有無擴大的自由空間3.加料口的位置和供料方式 特點:反應(yīng)速度快,單位面積爐床處理能力大,床層溫度保持均一;對含揮發(fā)分多的廢物,無爆炸危險;酸性氣體可以在流化床內(nèi)直接去除;大塊的廢物需破碎,不適合處理粘附性高的半流動的污泥;廢氣中粉塵比其它焚燒爐多,動力
43、消耗大。機械爐:主要用于城市生活垃圾的處理。爐排種類:鏈條式 階梯往復(fù)式 逆動翻轉(zhuǎn)式(由固定爐條及可動爐條橫向交錯配置) 階段反復(fù)搖動式(由固定爐條和可動爐條縱向交錯配置,由三個不同位階的爐排組成,采用大階段落差增加燃燒效果)西格斯多級爐排(為臺階式爐排,由固定式爐條、滑動和翻動式爐條相互結(jié)合,可以各自單獨控制)各種爐排在垃圾殘渣自清,燃燒空氣孔自清,垃圾剪斷、垃圾攪拌混合、爐條裝設(shè)位置、可動爐條施力方向和大小、助燃空氣配置等各有特點。特點:較大的垃圾團塊不用預(yù)處理即可燃燒,爐內(nèi)溫度750-1050,無惡臭排出。塑料熔融在爐排下焚燒,損壞爐排,酸性氣體腐蝕爐膛.多室焚燒爐:有多個燃燒室,可使廢
44、物的燃燒過程分為:初級燃燒(固體燃燒,干燥、引燃、燃燒);二級燃燒(氣相燃燒。基本類型:曲徑式(內(nèi)部有多個導(dǎo)流板,結(jié)構(gòu)緊湊,焚燒固態(tài)含揮發(fā)分高的廢物。其處理能力在10-375kg/h,適合小量多次間歇式投加;同軸式(比曲徑式大,大于500Kg/h的焚燒爐配備自動連續(xù)進料和出灰設(shè)備,適合大處理量進行)控氣式焚燒爐由一燃室和二燃室組成。嚴(yán)格控制進入各室的空氣量。一燃室:理論助燃空氣量的70-80% 二燃室:是140-200%。溫度被用作控制氣體流量的判據(jù),成為主要的小型廢物焚燒爐,廢氣清潔且?guī)缀醪缓w粒物。第五節(jié) 城市生活垃圾焚燒處置系統(tǒng)城市生活垃圾焚燒處置系統(tǒng)1貯存及進料系統(tǒng)(由垃圾貯坑、抓斗、
45、破碎機、進料機及故障排除設(shè)備組成。垃圾貯坑提供了垃圾貯存混合及去除大型垃圾的場所,每一座焚燒爐均有一個進料斗,大型物品可吊送到貯坑上方的破碎機破碎。進料方式a推入器式b爐床并用式c螺旋式進料器d旋轉(zhuǎn)式進料器) 2焚燒系統(tǒng)(主要包括爐排及燃燒室,爐排多為機械爐排,燃燒室提供燃燒廢氣數(shù)秒鐘的停留時間)3廢熱回收系統(tǒng)(包括廢熱鍋爐燃燒室四周的鍋爐爐管等)4發(fā)電系統(tǒng)(鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽被導(dǎo)入發(fā)電機,在急速冷凝的過程中推動發(fā)電機渦輪葉片發(fā)電,除氧器除去水中的氧,防止?fàn)t管腐蝕)5飼水處理系統(tǒng)(將自來水或地下水處理到純水或超純水。處理方法:活性炭吸附 離子交換及反滲透等單元)6廢氣處理系統(tǒng)(靜電集塵器去
46、除懸浮微粒,濕式洗滌塔去除酸性氣體,近年來多采用干式或半干式洗滌塔去除酸性氣體,再配合濾袋集塵器去除懸浮微粒)7廢水處理系統(tǒng)(包括鍋爐泄放廢水、員工生活污水、實驗室廢水或洗車廢水,處理達到標(biāo)準(zhǔn)后排放或回收利用)8灰渣收集及處理系統(tǒng)(灰渣分為四種:底灰、細(xì)渣、鍋爐灰、飛灰(雙重污染的危險廢物),上述灰渣或合并收集或分開收集,將飛灰固化成熔融后,合并底灰送到灰渣填埋場處置)第六節(jié) 危險廢物焚燒處理系統(tǒng)危險廢物的接收、分析鑒別與貯存1接收 進廠危險廢物計量設(shè)施;執(zhí)行危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度2分析鑒別 危險廢物特性鑒別:物理性質(zhì)、工業(yè)分析、元素分析和有害物質(zhì)含量、特性鑒定、反應(yīng)性、相容性3貯存 鑒別后的危
47、險廢物應(yīng)分類貯存在專用貯存設(shè)施內(nèi)。貯存容器要求:符合國家標(biāo)準(zhǔn);耐腐蝕、耐壓、密封和不與所貯存的廢物發(fā)生反應(yīng);完好無損并具有明顯標(biāo)志;液體危險廢物可注入開孔直徑不超過70mm并有放氣孔的桶中。危險廢物焚燒系統(tǒng):1預(yù)處理及進料系統(tǒng)(破碎和脫水;合理配料;系統(tǒng)氣密性和負(fù)壓;液體腐蝕性)2焚燒爐(壽命不低于10年防爆)3熱能利用系統(tǒng)(煙氣對鍋爐的高溫和低溫腐蝕)4煙氣凈化系統(tǒng)(防腐蝕防磨損和防止飛灰阻塞)5殘渣處理系統(tǒng)(殘渣特性鑒別)6自動控制和在線監(jiān)測系統(tǒng)及其他輔助裝置。公用工程:電氣系統(tǒng)、給排水和消防、采暖通風(fēng)與空調(diào)、建筑與結(jié)構(gòu)及其他輔助設(shè)施。危險廢物焚燒處置場應(yīng)建立應(yīng)急方案。第七節(jié) 危險廢物焚燒
48、處理系統(tǒng)焚燒廠對環(huán)境的影響 卸料區(qū)臭氣和甲烷氣;垃圾貯坑滲濾液;垃圾焚燒煙氣;焚燒飛灰;噪聲和揚塵;污水;廢離子交換樹脂。第八節(jié) 熱解 有機物在無氧或缺氧條件下的高溫加熱分解技術(shù)熱解技術(shù)的優(yōu)點:可以將有機物轉(zhuǎn)化為燃料氣、燃料油和炭黑等貯存性能源;缺氧分解,排氣量少,減輕對大氣的二次污染;廢物中的硫、重金屬等大多數(shù)被固定在炭黑中;氮氧化物的產(chǎn)生量少。熱解技術(shù)的開發(fā)研究方向a以回收貯存性能源(燃料氣、燃料油和炭黑)為目的;b減少焚燒造成的二次污染和需要填埋處置的廢物量,以無公害型處理系統(tǒng)的開發(fā)為目的。熱解的主要應(yīng)用:塑料的熱解、橡膠的熱解、城市生活垃圾熱解。第六章 填埋 (Landfill) 生活
49、垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)、危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)1、 填埋處置原則: 廢物的種類,數(shù)量和性質(zhì),相關(guān)法規(guī),公眾的觀念和可接受性,場地的特性等,決定了固廢土地填埋的可行性。1. 區(qū)別對待、匪類處置、嚴(yán)格管制危廢和放廢原則;(生活垃圾入衛(wèi)生填埋場,危廢入安全填埋場)2. 最大限度將危廢、放射性固體廢物與生物圈相隔離原則:【廢物屏障系統(tǒng)(固化或惰性化處理,減輕廢物毒性或減少滲濾液中有害物質(zhì)濃度)、封閉屏障系統(tǒng)(利用工程措施將廢物封閉,其效果取決于封閉材料品質(zhì)、設(shè)計水平和工程質(zhì)量)、地質(zhì)屏障系統(tǒng)(防護性能取決于巖石性質(zhì)、水文地質(zhì)特征以及污染物本身的物理化學(xué)性質(zhì))。地址屏障系統(tǒng)決定廢物屏障系統(tǒng)和封閉屏障系
50、統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),制約固體廢物處置場的工程安全和投資?!?. 集中處置原則:(節(jié)約人力物力財力,利于監(jiān)督管理)2、 填埋場構(gòu)造 地形地貌、水文地質(zhì)條件、填埋廢物類別有關(guān)1. 自然衰減型: 利用自凈功能 適用于無害固體廢物、或會發(fā)生生物降解、化學(xué)降解或物理衰變的廢物2.全封閉型: 利用低滲透性或工程密封系統(tǒng) ,減少滲濾液的產(chǎn)生量和泄漏量,將污染減小到最低限度3.半封閉型:介于上述兩者之間 下包氣帶的屏障作用可使污染物的衰減作用更為有效按處理規(guī)模:小規(guī)模廢物適合采用自衰型,大的適于封閉型。如廢物規(guī)模小且不許采用自衰型,則將廢物收集儲存,定期運到大型填埋場。 按廢物種類:城市生活垃圾用衰減型或半封閉型,
51、危廢用全封閉。3、 填埋方式 與地形地貌有關(guān)1. 山谷型填埋:山谷出口處設(shè)一垃圾壩(防止垃圾擴散),填埋場上方設(shè)擋水壩,填埋場四周開挖排洪溝,嚴(yán)格控制外地表水進入填埋場;2. 平原型填埋:地上式填埋(平面填埋法)適用于地下水位較高或地形不適合于挖掘的地區(qū);地下式填埋(溝渠填埋法)適用于場地有豐富的覆蓋層物質(zhì)可供開挖,且地下水位較低的地區(qū);3. 坡地型填埋: 適合于丘陵地區(qū) 特點:較好適應(yīng)填埋場場底處理要求,工程量小,滲濾液易排導(dǎo)和收集不占地,費用低容易水平防滲處理減少滲濾液產(chǎn)生量4. 灘涂型填埋: 海邊灘涂地,適用沿海城市 特點:不污染城市用水填埋場污水可利用濕地處理,減少費用同上不利于防止地
52、下水污染承載力小,場底需加固4、 填埋場運行1. 布局規(guī)劃:按功能區(qū)分區(qū)布置,便于施工和作業(yè)2. 填埋操作:制定操作規(guī)劃,明確操作規(guī)程、記錄、監(jiān)測程序、應(yīng)急計劃和安全措施等3. 填埋作業(yè)方式:平坦地區(qū)-從一端到另一端水平填埋,也可垂直填埋(減少垃圾暴露時間,減少滲濾液產(chǎn)生量);地處斜坡或峽谷地區(qū)-從上到下順流填埋 為控制填埋場作業(yè)時的污染,須進行分區(qū)作業(yè)。6、 填埋場內(nèi)發(fā)生的反應(yīng) 有機物質(zhì)分解,無機鹽、重金屬遷移轉(zhuǎn)化7、 生活垃圾衛(wèi)生填埋(Sanitary Landfill)衛(wèi)生填埋不同于堆放場,應(yīng)著重考慮:廠址的選擇防止?jié)B濾液對地下水的污染填埋氣的控制和利用臭味和病原菌的消除填埋作業(yè)時噪聲和
53、揚塵的控制防治滋養(yǎng)動物的影響防滲襯層滲漏檢測系統(tǒng)場地的監(jiān)測和利用。衛(wèi)生填埋分為厭氧(結(jié)果簡單、操作方便、施工費用低、可回收甲烷)、好氧和準(zhǔn)好氧三種不得進入填埋場的廢物:未經(jīng)處理的餐飲廢物未經(jīng)處理的糞便禽畜養(yǎng)殖廢物電子廢物及其處理處置殘余物除本場產(chǎn)生的滲濾液外任何液態(tài)廢物和廢水危險廢物(經(jīng)處理符合要求的除外)8、 危險廢物安全填埋安全填埋是處置危險廢物最常采用的方法之一,與衛(wèi)生填埋的最大區(qū)別在于安全性。 以省為服務(wù)區(qū)域 包括:接收與儲存系統(tǒng)、分析與鑒別系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)、滲濾液控制系統(tǒng)、填埋氣體控制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)和其他公用工程等。 安全填埋場應(yīng)設(shè)有初檢室,對廢物進行物理化學(xué)分類
54、1. 廢物入場要求 禁止:醫(yī)療廢物與襯層不相容的廢物2. 預(yù)處理方法:焚燒飛灰可采用重金屬穩(wěn)定劑或水泥穩(wěn)定化/固化處理重金屬類廢物確定種類后穩(wěn)定化處理,加入一定量水泥固化酸堿污泥中和法含氰污泥氧化劑散落石棉廢物用水泥固化,大量有包裝的石棉廢物采用聚合物包裹的方法處理。第三節(jié) 填埋場選址 以場地詳細(xì)調(diào)查、工程設(shè)計和費用研究、環(huán)境影響評價為基礎(chǔ)一、選址準(zhǔn)則:以合理的技術(shù)、經(jīng)濟方案、盡量少的投資,達到理想的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)環(huán)境保護的目的。應(yīng)符合城市總體規(guī)劃、區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、城市環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃及相關(guān)規(guī)劃。 1.可得到的土地面積 : 足夠的土地面積,使用年限10年以上,特殊情況不低于8年 注意保留適當(dāng)?shù)木?/p>
55、沖區(qū) 生活垃圾填埋場,500米以上衛(wèi)生防護距離;危廢填埋場居民區(qū)800米以外2. 運輸距離: 遠(yuǎn)距對管理系統(tǒng)的設(shè)計和運行有重要影響 長距離運輸現(xiàn)在已為常見3. 土壤狀況和地形: 每日填埋結(jié)束后需用土覆蓋垃圾,然后壓實。4. 氣候條件: 防風(fēng)屏 潮濕氣候可能要求必須分區(qū)使用填埋場5. 地表水水文: 決定填埋場排水溝和防洪溝的設(shè)計和建設(shè);場地必須在50年(危廢100年)一遇地表水域或洪水標(biāo)高泛濫區(qū)或歷史最大洪泛區(qū)之外6. 地質(zhì)和水文地質(zhì)條件7. 當(dāng)?shù)厣鐣?、法律、環(huán)境條件: 嚴(yán)格控制噪聲、臭味、揚塵、飛紙和塑料薄膜及病菌等選址禁忌:不應(yīng)選在城市工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、農(nóng)業(yè)保護區(qū)、自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、文
56、物保護區(qū)、生活飲用水水源保護區(qū)、供水遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)、礦產(chǎn)資源儲備區(qū)、軍事要地、國家保密地區(qū)等區(qū)域。8. 最終利用: 綠地、休閑用地、高爾夫球場、園林等,也可作建材預(yù)制件、無機物堆放場。危廢填埋場作永久性的處置設(shè)施,封場后除綠化外不能做它用。二、選址方法1.資料收集;2.野外踏勘;3.預(yù)選場址的社會、經(jīng)濟和法律條件調(diào)查;4.預(yù)選場址可行性研究報告;5.預(yù)選場址的初勘工作;6.預(yù)選場址的綜合地質(zhì)條件評價技術(shù)報告;7.工程勘察階段三、選址程序1.場址候選(全面調(diào)查分析,初選3個或以上);2.場址預(yù)選(踏勘、對比分析,推薦2個或以上)3.場址確定(對預(yù)選場址方案進行技術(shù)、經(jīng)濟、社會及環(huán)境比較,推薦擬定場址
57、。完成可行性報告)第四節(jié) 填埋氣(Landfill Gas , LFG)一、填埋氣的產(chǎn)生:初始調(diào)整階段過程轉(zhuǎn)移階段產(chǎn)酸階段產(chǎn)甲烷階段穩(wěn)定化階段填埋場的不同部位,各階段的反應(yīng)都在同時進行。1、 填埋氣組成特征1. 主要氣體:有機物生化分解所產(chǎn)生 甲烷 二氧化碳2. 微量氣體:飽和及不飽和碳?xì)浠衔锼嵝蕴細(xì)浠衔锓枷阕逄細(xì)浠衔稃u代碳?xì)浠衔锪蚧餆o機化合物填埋場主要惡臭氣體:甲硫醇3、 填埋氣的危害 主要成分為二氧化碳和甲烷填埋氣的最大危害是導(dǎo)致填埋場爆炸:物理爆炸(減壓膨脹。填埋的深度、覆蓋層的厚度和層數(shù)、覆蓋層的透氣性)化學(xué)爆炸四、填埋氣的產(chǎn)量、產(chǎn)氣速率及其影響因素 典型垃圾填埋場每年近似產(chǎn)氣量0.06m³/kg城市生活垃圾組成,填埋場的具體條件,影響填埋氣產(chǎn)量試驗井:可提供特定時間內(nèi)特定地點填埋氣產(chǎn)生速率的真實數(shù)據(jù)。影響因素:廢物的組成和性質(zhì)(營養(yǎng)物質(zhì)、含水率、廢物粒徑、微生物量、pH和溫度等)、填埋場結(jié)構(gòu)、填埋作業(yè)方式、氣候條件等。5、 填埋氣的遷移和控制
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