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1、固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第一节第一节固体废物资源化的意义与资源化系统固体废物资源化的意义与资源化系统一、固体废物资源化的意义一、固体废物资源化的意义固体废物资源化不仅具有环境意义,而固体废物资源化不仅具有环境意义,而且对社会经济的发展也有十分重要的意义,且对社会经济的发展也有十分重要的意义,尤其是实施固化废物资源化在经济可持续尤其是实施固化废物资源化在经济可持续发展战略中具有十分重要的意义。发展战略中具有十分重要的意义。第1页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第2页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处
2、置固体废物资源化、综合利用与最终处置二、城市垃圾资源化系统二、城市垃圾资源化系统城市固城市固体废物体废物处理与处理与材料分选材料分选化学与生化学与生物转化及物转化及综合利用综合利用能源能源转化转化最终处置最终处置回收原材料处理后的组分能源产品电能或热能前处理系统前处理系统后处理系统后处理系统能源转化系统能源转化系统系统边界回收原材料城城市市垃垃圾圾资资源源化化系系统统第3页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第二节材料回收系统第二节材料回收系统材料回收系统:材料回收系统:城市垃圾中含有的废纸、城市垃圾中含有的废纸、废橡胶、玻璃、塑料、纺织品、废钢铁与废
3、橡胶、玻璃、塑料、纺织品、废钢铁与非铁金属等,都有有用的原材料,通过适非铁金属等,都有有用的原材料,通过适当的组合处理工艺,可以一一得到加工、当的组合处理工艺,可以一一得到加工、分选与回收,这种由单元技术组合处理工分选与回收,这种由单元技术组合处理工艺,形成对城市垃圾加工、分选的工程系艺,形成对城市垃圾加工、分选的工程系统。统。第4页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置国内两套不同的垃圾分选处理系统国内两套不同的垃圾分选处理系统大颗粒物质大颗粒物质中间颗粒物质中间颗粒物质小颗粒物质小颗粒物质水泥固化水泥固化风选风选人工分选人工分选强力破碎强力破碎后续工
4、艺原料后续工艺原料城市垃圾城市垃圾破碎机破碎机振动筛振动筛人工分选人工分选磁选磁选烘干烘干滚筒筛滚筒筛可回收物质可回收物质铁金属铁金属热烟气热烟气填埋或利用填埋或利用可回收物质可回收物质重质组分重质组分南方垃圾分选处理系统南方垃圾分选处理系统第5页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置筛上物筛上物筛下物筛下物固化或制砖固化或制砖风选风选人工分选人工分选强力破碎强力破碎后续工艺原料后续工艺原料城市垃圾城市垃圾板式给料机板式给料机破包破包人工分选人工分选磁选磁选滚筒筛滚筒筛可回收物质可回收物质铁金属铁金属堆肥堆肥可回收物质可回收物质北方垃圾分选处理系统北方垃
5、圾分选处理系统第6页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置铁金属铁金属轻组分轻组分贮存场贮存场破碎破碎风选风选旋分器旋分器除尘装置除尘装置排气排气空气空气重组分重组分磁选磁选主要有机组分主要有机组分(a)系统)系统:固体废物固体废物贮存场贮存场破碎破碎磁选磁选旋分器旋分器除尘装置除尘装置排气排气空气空气风选风选铁金属铁金属主要有机组分主要有机组分重组分重组分(b)系统:)系统:固体废物固体废物国外城市垃圾分选回收的几种典型系统国外城市垃圾分选回收的几种典型系统常规简易材料回收系统,除适用于人工常规简易材料回收系统,除适用于人工可捡选的废物外,以回收钢铁金
6、属为主可捡选的废物外,以回收钢铁金属为主第7页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物贮存站固体废物贮存站破碎机破碎机风选机风选机重组分重组分旋分器旋分器轻组分(主要有机物)轻组分(主要有机物)磁选机磁选机铁金属回收铁金属回收旋转筛分旋转筛分玻璃回收玻璃回收非铁金属回收非铁金属回收剩余废物去处置场剩余废物去处置场(c)系统)系统多种物料回收系统,适用于含可多种物料回收系统,适用于含可回收物料种类较多的城市垃圾。回收物料种类较多的城市垃圾。第8页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置滚筒筛滚筒筛初破碎机初破碎机
7、横向分选器横向分选器曲折风选机曲折风选机旋分器旋分器二次破碎机二次破碎机滚筒筛滚筒筛塑料分离器塑料分离器塑料塑料稀浆稀浆粗剩料粗剩料铁铁粗剩料堆肥粗剩料堆肥热缩干燥器热缩干燥器旋分器旋分器滚筒筛滚筒筛轻纸轻纸重纸重纸锯齿型风选机锯齿型风选机家庭垃圾分选回收流程家庭垃圾分选回收流程 第9页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第三节生物转化产品的回收第三节生物转化产品的回收城市垃圾中含有多种可生物降解的有机城市垃圾中含有多种可生物降解的有机物,除食品废物占有较大比例外,废纸物,除食品废物占有较大比例外,废纸类与庭院废物也具有生物与化学转化性类与庭院废物也具
8、有生物与化学转化性质。经过处理与物料分选回收,此类有质。经过处理与物料分选回收,此类有机物进一步富集于轻组分之中,有利于机物进一步富集于轻组分之中,有利于生物转化处理。通过生物转化过程,可生物转化处理。通过生物转化过程,可获得腐殖肥料、沼气或其他生物化学转获得腐殖肥料、沼气或其他生物化学转化产品,如饲料蛋白、乙醇与糖类等。化产品,如饲料蛋白、乙醇与糖类等。生物转化工艺主要包括堆肥化和厌氧生生物转化工艺主要包括堆肥化和厌氧生物发酵技术。物发酵技术。第10页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置一、城市垃圾堆肥化一、城市垃圾堆肥化(一)原理:垃圾堆肥化是在一
9、定的人(一)原理:垃圾堆肥化是在一定的人工控制条件下,通过生物化学作用,使工控制条件下,通过生物化学作用,使垃圾中的有机成分分解转化为比较稳定垃圾中的有机成分分解转化为比较稳定的腐殖肥料的过程,其实质是一种发酵的腐殖肥料的过程,其实质是一种发酵过程。根据发酵过程中微生物对氧的需过程。根据发酵过程中微生物对氧的需求关系,又可分为好氧与厌氧两种堆肥求关系,又可分为好氧与厌氧两种堆肥方式。方式。第11页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(二)好氧堆肥工艺过程(二)好氧堆肥工艺过程好好氧氧堆堆肥肥化化过过程程实实际际上上是是有有机机废废物物的的微微生生物物发
10、发酵酵过过程程,只进行到腐熟阶段,并不需有机物的彻底氧化。只进行到腐熟阶段,并不需有机物的彻底氧化。一般认为堆料中易降解有机物一般认为堆料中易降解有机物基本上基本上被降解即达到被降解即达到腐熟腐熟若若堆堆肥肥过过程程产产生生热热量量 堆堆肥肥向向环环境境的的散散热热,堆堆肥肥物物料料的的温温度度,短短期期内内就就可可达达到到6070甚甚至至80,然然后后逐逐渐降温而达到腐熟。渐降温而达到腐熟。在在堆堆肥肥过过程程中中,堆堆内内的的有有机机物物、无无机机物物发发生生着着复复杂杂的的分解与合成分解与合成的变化,的变化,微生物组成也发生着相应的变化微生物组成也发生着相应的变化。第12页/共82页固体
11、废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置工厂化机械堆肥工厂化机械堆肥:先进的、很有前途的快速堆:先进的、很有前途的快速堆肥方法。肥方法。目前堆肥生产主要采用这种工艺。尽管这种堆肥目前堆肥生产主要采用这种工艺。尽管这种堆肥系统形式多种多样,但系统形式多种多样,但基本工序基本工序通常都由通常都由预处理、预处理、主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处理及贮藏理及贮藏五个工序组成。五个工序组成。好好氧氧堆堆肥肥工工艺艺野外人工堆肥野外人工堆肥:在传统的农家堆肥的基础上发展起:在传统的农家堆肥的基础上发展起来的,操作简单,费用低廉
12、,许多国家都有应用。来的,操作简单,费用低廉,许多国家都有应用。按堆肥配料比将垃圾、污水处理厂污泥或粪便等按堆肥配料比将垃圾、污水处理厂污泥或粪便等进行调配,选择进行调配,选择野外空地野外空地,堆成平行条堆。每堆宽,堆成平行条堆。每堆宽1.22m,长,长1.83m。用人工定期翻动,一般每周。用人工定期翻动,一般每周12次,直到发酵完毕,该方法对通气、水分、温度次,直到发酵完毕,该方法对通气、水分、温度等条件不易控制。这种好气堆肥工艺等条件不易控制。这种好气堆肥工艺适用于分散的适用于分散的农家堆肥农家堆肥。第13页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置固体
13、废物固体废物有机固体废物有机固体废物预处理预处理无机物无机物搅拌机搅拌机机械发酵池机械发酵池风机风机后处理后处理后发酵后发酵贮藏贮藏出售出售工厂化机械堆肥工艺流程工厂化机械堆肥工艺流程第14页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置粪便粪便输送输送垃圾垃圾发酵仓发酵仓熟料熟料振动筛振动筛细料细料通风通风磁选磁选农肥农肥粗料粗料分拣分拣利用利用浸滤液浸滤液集水井集水井冲洗水冲洗水调节池调节池初沉池初沉池污泥污泥曝气池曝气池竖流池竖流池污泥污泥回用池回用池上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程 第15页/共82页固体废物资源化、综
14、合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置武汉市城市垃圾堆肥发酵系统武汉市城市垃圾堆肥发酵系统 计量计量板式给料机板式给料机初选(人工)初选(人工)发酵仓发酵仓出仓出仓二次发酵二次发酵垃圾入场垃圾入场磁选磁选滚筒筛滚筒筛堆肥堆肥污水粪便污水粪便计量计量废铁废铁填埋填埋回收物回收物粪便入场粪便入场第16页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图城市生活垃圾城市生活垃圾贮料池贮料池抓吊抓吊废铁废铁滚筒筛滚筒筛人工分选人工分选粗大无机物去填埋粗大无机物去填埋混合滚筒混合滚筒污污水水池池风机风机出料机出料
15、机二次发酵二次发酵出料机出料机风机风机一次一次发酵发酵振动给料机振动给料机散装堆肥散装堆肥装袋机装袋机填埋填埋出售出售滚筒筛滚筒筛第17页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置长野县堆肥化系统流程图长野县堆肥化系统流程图脱臭脱臭戽斗式翻堆机戽斗式翻堆机贮槽贮槽定量给料器定量给料器一次发酵仓一次发酵仓家畜尿家畜尿回转振动筛回转振动筛二次发酵仓二次发酵仓杂质杂质污水池污水池土壤脱臭装置土壤脱臭装置干净气体干净气体第18页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置手选手选锤式破碎机锤式破碎机振动传输带振动传输带废纸捆包机废纸
16、捆包机非堆肥物收集箱非堆肥物收集箱轻质物:纸及塑料轻质物:纸及塑料磁选机磁选机罐头盒罐头盒双螺旋混合机双螺旋混合机空气空气发酵仓(发酵仓(4座)座)粉碎机(粉碎机(3台)台)旋风旋风分离器分离器气体燃料气体燃料空气加热器空气加热器旋风分离器旋风分离器污泥污泥水:到下水道水:到下水道搅拌机搅拌机布料机布料机浓缩污泥槽浓缩污泥槽离心机离心机高温空气高温空气空气空气旋转干燥器旋转干燥器堆肥堆肥德克萨斯州休斯敦日处理德克萨斯州休斯敦日处理360吨垃圾堆肥厂流程吨垃圾堆肥厂流程第19页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置二、城市垃圾厌氧消化处理与沼气回收二、城市
17、垃圾厌氧消化处理与沼气回收通过厌氧细菌的生物转化作用,将城市垃圾通过厌氧细菌的生物转化作用,将城市垃圾中大部分可生物降解的有机质转化为能源产中大部分可生物降解的有机质转化为能源产品沼气,是城市垃圾又一资源化途径。品沼气,是城市垃圾又一资源化途径。第20页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置城市垃圾城市垃圾加工、分选加工、分选破碎、筛分破碎、筛分轻组分轻组分重组分重组分有毒有害废物有毒有害废物配料、制浆配料、制浆水水污泥与粪便污泥与粪便加热加热厌氧发酵池厌氧发酵池沼气沼气沼气柜沼气柜剩余污泥剩余污泥脱水干燥脱水干燥作为农肥或处置作为农肥或处置城市垃圾厌氧
18、消化工艺流程城市垃圾厌氧消化工艺流程预处理预处理配料制浆配料制浆厌氧消化处理厌氧消化处理与沼气回收与沼气回收第21页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置厨余垃圾厨余垃圾脱水脱水破碎破碎厌氧发酵厌氧发酵菌种投加菌种投加发酵产品外运或利用发酵产品外运或利用气体净化气体净化能源回收能源回收水处理水处理厨余垃圾厌氧发酵工艺流程厨余垃圾厌氧发酵工艺流程 离心机等离心机等脱水机械脱水机械粗大物体如骨头兼性和厌兼性和厌氧微生物氧微生物菌种菌种去除发酵气中H2S等杂质气体第22页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置有机废物有机
19、废物进料进料分选分选料槽料槽废物废物破碎机破碎机天然气供应站天然气供应站加气站加气站电网电网热交换热交换主变电站主变电站临时储存仓临时储存仓区域供热系统区域供热系统发电发电热储存罐热储存罐发酵热发酵热发酵仓发酵仓热交换热交换废液肥料脱水废液肥料脱水堆肥产品堆肥产品堆肥精制车间堆肥精制车间脱水脱水典型的大型工业化沼气发酵工艺流程典型的大型工业化沼气发酵工艺流程第23页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置三、生物化学处理新技术在三、生物化学处理新技术在固体废物资源化中的应用固体废物资源化中的应用新开发的生物化学技术已应用于某些新开发的生物化学技术已应用于某
20、些单一性工业废渣与城市垃圾的处理,并可单一性工业废渣与城市垃圾的处理,并可回收专项转化产品。如,利用生物酶催化回收专项转化产品。如,利用生物酶催化作用,催化水解含纤维素的固体废物,并作用,催化水解含纤维素的固体废物,并回收饲料葡萄糖、精制葡萄糖乃至单细胞回收饲料葡萄糖、精制葡萄糖乃至单细胞蛋白与洒精等产品。(糖化处理、生产单蛋白与洒精等产品。(糖化处理、生产单细胞蛋白和生产酒精)细胞蛋白和生产酒精)第24页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置废纤维素酶解制取葡萄糖的工艺流程图废纤维素酶解制取葡萄糖的工艺流程图化学转换化学转换微生物转换微生物转换发酵发酵
21、酶水解反应器酶水解反应器过滤器过滤器三绿啶三绿啶营养剂营养剂经灭菌破碎的纤维素经灭菌破碎的纤维素发酵槽发酵槽过滤器过滤器经粉碎废纤维素经粉碎废纤维素葡葡萄萄糖糖浆浆15%粗粗葡葡萄萄糖糖纯纯葡葡萄萄糖糖化工原料化工原料单细胞单细胞蛋白质蛋白质甲醇、丙酮甲醇、丙酮等化学药品、等化学药品、抗菌素、酶抗菌素、酶pH4.850纤维素纤维素30%酶酶0.1%酶及未反应纤维素循环回路酶及未反应纤维素循环回路酶(培养滤液)酶(培养滤液)第25页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置 单单细细胞胞蛋蛋白白(single cell protein简简称称SCP):通通过过
22、培培养养单单细细胞胞生生物物而而获获得的生物体蛋白质,又称得的生物体蛋白质,又称微生物蛋白。微生物蛋白。这这些些微微生生物物蛋蛋白白不不仅仅蛋蛋白白质质含含量量高高于于传传统统的的蛋蛋白白质质食食品品,而而且且氨氨基基酸酸组组成成齐齐全全,配配比比适适当当,富富含含人人畜畜生生长长代代谢谢必必需需的的8种种氨氨基基酸酸组组分分和和多多种种维维生生素,是理想的食品和动物饲料来源。素,是理想的食品和动物饲料来源。废纤维素废纤维素粉碎机粉碎机鼓风机鼓风机碱碱碱性浆液碱性浆液固液分离器固液分离器营养剂营养剂水或循环液水或循环液水蒸汽水蒸汽氧化炉氧化炉灭菌灭菌蒸发冷却器蒸发冷却器冷水冷却器冷水冷却器空气
23、空气发发酵酵槽槽不溶性糖渣不溶性糖渣(使用或循环)(使用或循环)混凝剂混凝剂混合澄清槽混合澄清槽液体(使用或循环)液体(使用或循环)干燥器干燥器干燥菌体生成物干燥菌体生成物蔗渣生产单细胞蛋白工艺流程图蔗渣生产单细胞蛋白工艺流程图第26页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置固固体体废废物物生生产产酒酒精精:许许多多含含纤纤维维素素、淀淀粉粉和和糖糖的的废废物物都都可可用用来来发发酵酵生生产产酒酒精精。如如稻稻草草、玉玉米米杆杆、麦麦杆杆、玉玉米米芯芯以以及及废废弃弃腐腐烂烂的的水水果果等等。纯纯酒酒精精或或汽汽油和酒精的混合物都可作一次燃料。油和酒精的混
24、合物都可作一次燃料。调到调到60 BH2O发酵槽发酵槽酵母分离器酵母分离器酵母干燥酵母干燥用酸净化酵母用酸净化酵母蒸蒸 馏馏酒精液酒精液浓酒精液浓酒精液40B粗酒精粗酒精酒糟碳酒糟碳钾碱钾碱精馏塔精馏塔脱水塔脱水塔无水酒精无水酒精板状冷却器板状冷却器总容器总容器酵母增殖酵母增殖酵母纯培养酵母纯培养待用发酵液蒸煮锅待用发酵液蒸煮锅H2SO4净化设备净化设备储料器储料器糖蜜糖蜜80B以糖蜜为原料生产酒精的工艺流程图以糖蜜为原料生产酒精的工艺流程图 第27页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第四节城市垃圾焚烧与第四节城市垃圾焚烧与热转化产品的回收热转化产品
25、的回收 一、城市垃圾焚烧概述一、城市垃圾焚烧概述焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的焚烧法是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,是一种可同时实现废物无氧化、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。害化、减量化、资源化的处理技术。第28页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(1)焚烧的目的)焚烧的目的焚焚烧烧的的主主要要目目的的是是尽尽可可能能焚
26、焚毁毁废废物物,使使被被焚焚烧烧的的物物质质变变为为无无害害和和最最大大限限度度地地减减容容,并并尽尽量量减减少少新新的的污污染染物物质质产产生生,避避免免造造成成二二次次污污染染。对对于于大大、中中型型的的废废物物焚焚烧烧厂厂,能能同同时时实实现现使使废废物物减减量量、彻彻底底焚焚毁毁废废物物中中的的毒毒性性物物质质,以以及及回回收收利利用用焚烧产生的废热这三个目的。焚烧产生的废热这三个目的。第29页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(2)可焚烧处理的废物类型)可焚烧处理的废物类型焚焚烧烧法法不不但但可可以以处处理理固固体体废废物物,还还可可以以处
27、处理理液液体体废废物物和和气气体体废废物物;不不但但可可以以处处理理城城市市垃垃圾圾和和一一般般工工业业废废物物,而而且且可可以以用用于于处处理理危危险险废废物物。危危险险废废物物中中的的有有机机固固态态、液液态态和和气气态态废废物物,常常常常采采用用焚焚烧烧来来处处理理。在在焚焚烧烧处处理理城城市市生生活活垃垃圾圾时时,也也常常常常将将垃垃圾圾焚焚烧烧处处理理前前暂暂时时贮贮存存过过程程中中产产生生的的渗渗滤滤液液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。和臭气引入焚烧炉焚烧处理。第30页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置焚焚烧烧适适宜宜处处理理有有机机成成分分多
28、多、热热值值高高的的废废物物。当当处处理理可可燃燃有有机机物物组组分分很很少少的的废废物物时时,需需补补加加大大量量的的燃燃料料,这这会会使使运运行行费费用用增增高高。但但如如果果有有条条件件辅辅以以适适当当的的废废热热回回收收装装置置,则则可可弥弥补补上上述述缺缺点点,降降低低废废物物焚焚烧烧成成本本,从而使焚烧法获得较好的经济效益。从而使焚烧法获得较好的经济效益。第31页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(3 3)废物焚烧处理方式)废物焚烧处理方式)废物焚烧处理方式)废物焚烧处理方式废废物物焚焚烧烧处处理理的的工工艺艺流流程程及及其其焚焚烧烧炉炉
29、的的结结构构,主主要要由由废废物物种种类类、形形态态、燃燃烧烧特特性性和和补补充充燃燃料料的的种种类类来来决决定定,同同时时还还与与系系统统的的后后处处理理以以及及是是否否设设置置废废热热回回收收设设备备等等因因素素有有关关。一一般般说说来来,对对于于易易处处理理、数数量量少少、种种类类单单一一及及间间歇歇操操作作的的废废物物处处理理,工工艺艺系系统统及及焚焚烧烧炉炉本本体体尽尽量量设设计计得得比比较较简简单单,不不必必设设置置废废热热回回收收设设施施。对对于于数数量量大大的的废废物物,并并需需连连续续进进行行焚焚烧烧处处理理时时,焚焚烧烧炉炉设设计计要要保保证证高高温温,除除将将废废物物焚焚
30、毁毁外外,应应尽尽可可能能地地考考虑虑废废热热回回收收措措施施,以以充充分分利利用用高高温温烟烟气气的的热能。热能。第32页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置二、焚烧炉类型二、焚烧炉类型固固体体废废物物焚焚烧烧炉炉种种类类繁繁多多,主主要要有有炉炉排排型型焚焚烧烧炉炉,炉炉床床型型焚焚烧烧炉炉和和沸沸腾腾流流化化床床焚焚烧烧炉炉三三种种类类型型。但但每每一一种种类类型型的的炉炉子子又又视视其其具具体体的的结结构构不不同同又又有有不不同的型式,具体分为以下几种类型:同的型式,具体分为以下几种类型:(1)炉排型焚烧炉)炉排型焚烧炉固固定定炉炉排排焚焚烧烧
31、炉炉;活活动动炉炉排排焚焚烧烧炉炉,即为机械炉排焚烧炉。即为机械炉排焚烧炉。第33页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置典型的机械炉排焚烧炉典型的机械炉排焚烧炉-马丁炉马丁炉吊车装料通道抓斗废热锅炉出灰机机械炉排炉体第34页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(2)炉床式焚烧炉)炉床式焚烧炉炉炉床床式式焚焚烧烧炉炉采采用用炉炉床床盛盛料料,燃燃烧烧在在炉炉床床上上物物料料表表面面进进行行,适适宜宜于于处处理理颗颗粒粒小小或或粉粉状状固固体体废废物物以以及及泥泥浆浆状状废废物物,分分为为固定炉床和活动炉床两大类。
32、固定炉床和活动炉床两大类。第35页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(3)流化床焚烧炉)流化床焚烧炉这这是是一一种种近近年年发发展展起起来来的的高高效效焚焚烧烧炉炉,利利用用炉炉底底分分布布板板吹吹出出的的热热风风将将废废物物悬悬浮浮起起呈呈沸沸腾腾状状进进行行燃燃烧烧。一一般般常常采采用用中中间间媒媒体体即即载载体体(砂砂子子)进进行行流流化化,再再将将废废物物加加入入到到流流化化床床中中与与高高温温的的砂砂子接触、传热进行燃烧。子接触、传热进行燃烧。第36页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置循环流化床焚
33、烧炉循环流化床焚烧炉循环流化床焚烧炉循环流化床焚烧炉第37页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置三、城市垃圾焚烧系统三、城市垃圾焚烧系统一个完整的城市垃圾焚烧热源回收系统通一个完整的城市垃圾焚烧热源回收系统通常包括七个支系统:常包括七个支系统:垃圾处理与储存系统垃圾处理与储存系统进料系统进料系统燃烧室燃烧室废气排放与污染控制系统废气排放与污染控制系统排渣系统排渣系统焚烧炉的控制与测试系统焚烧炉的控制与测试系统热资源回收系统热资源回收系统第38页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置垃圾焚烧的典型过程垃圾焚烧的典型
34、过程垃圾焚烧的典型过程垃圾焚烧的典型过程第39页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置深圳垃圾焚烧厂主要工艺流程深圳垃圾焚烧厂主要工艺流程 规模规模300t/d。该厂于。该厂于1985年年11月破土动工,月破土动工,1988年年6月试车成功,月试车成功,同年同年11月正式投产,总投资月正式投产,总投资4729万元。万元。第40页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第41页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第42页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化
35、、综合利用与最终处置第43页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置四、焚烧炉的效率四、焚烧炉的效率(一)炉渣中可燃物剩余率E(1-mr/mf)100%(二)等值浓度公式E(1-fr)/(Ar+fr)第44页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置五、热转化产品与能源的利用五、热转化产品与能源的利用城市垃圾采用焚烧处理过程中,焚烧城市垃圾采用焚烧处理过程中,焚烧炉产生的蒸汽可以并入城市热力管网,供炉产生的蒸汽可以并入城市热力管网,供民用与工业用。但由于处理厂大都远离城民用与工业用。但由于处理厂大都远离城市与居民区直接利
36、用不方便,因此,需要市与居民区直接利用不方便,因此,需要将焚烧产物进一步转化为易于输送的能源,将焚烧产物进一步转化为易于输送的能源,如城市垃圾热转化系统与电站合建,和产如城市垃圾热转化系统与电站合建,和产电能。电能。第45页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置广州市李坑生活垃圾焚烧发电厂 第46页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置上海江桥生活垃圾焚烧厂第47页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置第五节固体废物的最终处置第五节固体废物的最终处置一、最终处置的涵义与处置途
37、径固体废物经过减量化和资源化处理后,固体废物经过减量化和资源化处理后,剩余下来的无再利用价值的残渣,往往剩余下来的无再利用价值的残渣,往往富集了大量的不同种类的污染物质,对富集了大量的不同种类的污染物质,对生态环境和人体健康具有即时性和长期生态环境和人体健康具有即时性和长期性的影响,必须妥善加以处置。安全、性的影响,必须妥善加以处置。安全、可靠地处置这些固体废物残渣,是固体可靠地处置这些固体废物残渣,是固体废物全过程管理中的最重要环节废物全过程管理中的最重要环节。第48页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物最终处置的途径可归纳为固体废物最终处置
38、的途径可归纳为两种:两种:陆地处置陆地处置与与海洋处置海洋处置。陆地处置。陆地处置是当前国际上较普遍采用的基本途径。是当前国际上较普遍采用的基本途径。如陆地填埋处置、土地耕作处置、深井如陆地填埋处置、土地耕作处置、深井灌注、尾矿坝、废矿坑处置等。灌注、尾矿坝、废矿坑处置等。第49页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置二、城市垃圾陆地填埋处置二、城市垃圾陆地填埋处置土地填埋处置的种类很多,采用的名称土地填埋处置的种类很多,采用的名称也不尽相同。也不尽相同。按填埋场地形特征可分为按填埋场地形特征可分为山间填埋山间填埋、峡谷填埋峡谷填埋、平地填埋平地填埋、废
39、矿废矿坑填埋坑填埋;按填埋场地水文气象条件按填埋场地水文气象条件可分可分为为干式填埋干式填埋、湿式填埋湿式填埋和和干、湿式混合干、湿式混合填埋填埋:按填埋场的状态按填埋场的状态可分为可分为厌氧性填厌氧性填埋埋、好氧性填埋好氧性填埋、准好氧性填埋准好氧性填埋和和保管保管型填埋型填埋,按固体废物污染防治法规按固体废物污染防治法规,可,可分为分为一般固体废物填埋和工业固体废物一般固体废物填埋和工业固体废物填埋填埋。第50页/共82页(1 1)山谷型填埋)山谷型填埋)山谷型填埋)山谷型填埋 我国大部分填埋场属山谷型填埋场,通常的做法是在山谷出我国大部分填埋场属山谷型填埋场,通常的做法是在山谷出口处设一
40、垃圾坝,在填埋场上方设挡水坝,在填埋场四周开口处设一垃圾坝,在填埋场上方设挡水坝,在填埋场四周开挖排洪沟,严格控制地表排水不进入填埋场。对于安全土地挖排洪沟,严格控制地表排水不进入填埋场。对于安全土地填埋场,还需要采取防渗措施。山谷型填埋法主要是利用山填埋场,还需要采取防渗措施。山谷型填埋法主要是利用山坡地带的地形,占地少,填埋量大,覆盖土可不需外运。坡地带的地形,占地少,填埋量大,覆盖土可不需外运。第51页/共82页(2 2)平地型填埋方法)平地型填埋方法)平地型填埋方法)平地型填埋方法 平地型可分为地上式、地下式及半地下式。而地上式填平地型可分为地上式、地下式及半地下式。而地上式填埋通常适
41、用于地下水位较高或者地形不适于挖掘的地方,埋通常适用于地下水位较高或者地形不适于挖掘的地方,是地下水位较高的平原区唯一可能采用的方法。是地下水位较高的平原区唯一可能采用的方法。第52页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(一)、填埋场选址(一)、填埋场选址一一个个固固体体废废物物填填埋埋场场场场址址的的选选择择和和最最终终选选择择确确定定是是一一个个复复杂杂而而漫漫长长的的过过程程,必必须须以以场场地地详详细细调调查查、工工程程设设计计和和费费用用研研究究、及及环环境境影影响响评评价价为为基基础础。大大多多数数城城市市和和地地区区在在实实施施固固体体废
42、废物物管管理理计计划划时时,最最困困难难的的任任务务是是选选择择一一个个合合适适的的填填埋埋场场场场址址,它它制制约约了了填填埋埋场场工工程程安安全全和和投投资资程程度度。在在此此将将对对填填埋埋场场选选址址的的要要求求、必必须考虑的因素及选址过程进行讨论。须考虑的因素及选址过程进行讨论。第53页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置填填填填埋埋埋埋场场场场选选选选址址址址总总总总原原原原则则则则:以以合合理理的的技技术术、经经济济方方案案,尽尽量量少少的的投投资资,达达到到最最理理想想的的经经济济效效益益,实实现现保护环境的目的。保护环境的目的。在在规
43、规划划一一新新的的填填埋埋场场时时,首首先先应应对对适适宜宜处处置置废废物物的的填填埋埋场场场场址址进进行行现现现现场场场场勘勘勘勘查查查查,并并根根据据所所能能收收集集到到的的当当地地地地理理、地地质质、水水文文地地质质和和气气象象资资料料,初初初初步步步步筛筛筛筛选选选选出出若若干干可可供供建建设设城城市市垃垃圾圾卫卫生生填填埋埋场场的的地地区区。再再根根据据选选址址基基本本准准则则,对对这这些些可可供供选选择择的的场场址址进进行行比比比比较较较较和和和和评评评评价价价价。在在评评价价一一个个用用于于长长期期处处置置固固体体废废物物的的填填埋埋场场场场址址的的适适宜宜性性时时,必必须考虑的
44、因素主要有须考虑的因素主要有以下几个方面:以下几个方面:第54页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(1 1 1 1)场地有效利用面积)场地有效利用面积)场地有效利用面积)场地有效利用面积(2 2 2 2)运输距离)运输距离)运输距离)运输距离(3 3 3 3)场址限制条件)场址限制条件)场址限制条件)场址限制条件对居民区的影响对居民区的影响对居民区的影响对居民区的影响:场址至场址至少应位于居民区少应位于居民区1km1km(参照德国标准)以外或更(参照德国标准)以外或更远。运输或作业期间有害废物飘尘或气味应在远。运输或作业期间有害废物飘尘或气味应在当地
45、气象扩散条件下不影响居民区,并在建场当地气象扩散条件下不影响居民区,并在建场前应做好这方面的环境影响评价。填埋场在作前应做好这方面的环境影响评价。填埋场在作业期间,业期间,噪声的影响噪声的影响噪声的影响噪声的影响应符合居民区的噪声标准。应符合居民区的噪声标准。填埋场能否对居民区造成影响,关键是场地距填埋场能否对居民区造成影响,关键是场地距居民区的居民区的安全距离安全距离安全距离安全距离,目前在国内,目前在国内很很少少有实践经有实践经验,参照国外的有关规范是很有必要的。验,参照国外的有关规范是很有必要的。第55页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(4
46、4)地形、地貌及土壤条件:)地形、地貌及土壤条件:场地地形,场地地形,其坡度应有利于填埋场施工和其它配套建筑设其坡度应有利于填埋场施工和其它配套建筑设施的布置。不宜选址在地形坡度起伏变化大的施的布置。不宜选址在地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处。原则上地形的自然坡度不地方和低洼汇水处。原则上地形的自然坡度不应大于应大于5,场地内有利地形范围应满足使用年,场地内有利地形范围应满足使用年限内可预测的固体废物产生量,应有足够的可限内可预测的固体废物产生量,应有足够的可填埋作业的容积,并留有余地。应利用现有自填埋作业的容积,并留有余地。应利用现有自然地形空间,将场地施工土方量减至最小。作然地形空间,
47、将场地施工土方量减至最小。作为防渗层使用的粘土密封层材料和作为排水层为防渗层使用的粘土密封层材料和作为排水层的滤料材料因用量大,为了节省投资,应尽量的滤料材料因用量大,为了节省投资,应尽量就地取材,并应有充足的可采量的质量来保证就地取材,并应有充足的可采量的质量来保证填埋场的施工要求。填埋场的施工要求。第56页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(5 5 5 5)气象条件)气象条件)气象条件)气象条件(6 6 6 6)地质和水文地质条件)地质和水文地质条件)地质和水文地质条件)地质和水文地质条件:场址应选在渗透场址应选在渗透性弱的松散岩层或坚硬岩层的基
48、础上,并具性弱的松散岩层或坚硬岩层的基础上,并具有一定厚度。场地基础岩性应对有害物质的有一定厚度。场地基础岩性应对有害物质的运移、扩散有一定的阻滞能力。场地基础的运移、扩散有一定的阻滞能力。场地基础的岩性最好为粘性土、砂质粘土以及页岩、粘岩性最好为粘性土、砂质粘土以及页岩、粘土岩或致密的火成岩。场地应避开断层活动土岩或致密的火成岩。场地应避开断层活动带、构造破坏带、褶皱变化带、地震活动带、带、构造破坏带、褶皱变化带、地震活动带、石灰岩溶洞发育带、废弃矿区或坍陷区、含石灰岩溶洞发育带、废弃矿区或坍陷区、含矿带或矿产分布区,以及地表为强透水层的矿带或矿产分布区,以及地表为强透水层的河谷区或其他沟谷
49、分布区。河谷区或其他沟谷分布区。第57页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处置固体废物资源化、综合利用与最终处置(7 7 7 7)当当当当地地地地环环环环境境境境条条条条件件件件:填填埋埋场场场场地地位位置置选选择择,应应在在城城市市工工农农业业发发展展规规划划区区、风风景景规规划划区区、自自然然保保护护区区之之外外;应应在在供供水水水水源源保保护护区区和和供供水水远远景景规规划划区区之之外外;应应具具备备较较有有利利的的交交通通条条件件。填填埋埋场场在在其其运运营营期期间间应应尽尽可可能能减减少少对对周周围围景景观观的的破破坏坏,并并且且不不要要对对周周围围主主要要的的有有价价值值的的
50、地地貌貌、地地形形造造成成不不必必要要的的损损坏坏。在在填填埋埋前前必必须须制制定定一一个个计计划划,避避免免产产生生不不利利的的景景观观影影响响,并并确确保保在在封封场场后后尽尽快快加加以以复复原原。填填埋埋场场可可用用树树木木或或灌灌木木或或借借助助自自然然地地形形将将填填埋埋场场与与周周围围公公众众活活动动场场所所隔隔开开,以以改改变变视视野野。封封场后,应尽快使填埋场同周围环境融为一体。场后,应尽快使填埋场同周围环境融为一体。填填埋埋场场使使用用完完毕毕,封封场场后后,场场地地可可考考虑虑作作为为其其他他目的的开发利用。目的的开发利用。第58页/共82页固体废物资源化、综合利用与最终处