一、生活垃圾各种处理模式的技术与性能概述:
现在国内推广的农村生活垃圾无害化处理主要有两种模式。一种是村收集、镇转运、县市进行垃圾焚烧发电或填埋的集中处理模式;第二种就是国务院明确下发文件支持的农村生活垃圾村镇就地无害化热解处理技术。
1.生活垃圾高温焚烧发电集中处理模式
(1)生活垃圾高温焚烧集中处理的优点:
① 处理效率高,处理量大,单台焚烧炉每小时的处理量可达50吨以上,一天的处理量可达1000吨,适合于大型城市人口密集的生活垃圾处理;
② 减量化显著,可以达到95%以上;
③ 前级分类筛选设备配套完善的话,可以回收各种纸类、塑料、橡胶、金属等可再生利用资源;
④ 处理时产生的热能可就近转换为资源利用,如发电、供热;
⑤ 在废气和废水(包括压缩转运、储存、分类、筛选、燃烧、飞灰处置)等处理设备配套完善的前提下,无害化处理程度比较彻底;
⑥ 因为处理量大,投资规模也比较大,所以自动化控制程度相对比较高。
(2)高温焚烧处理模式的缺点与风险:
① 垃圾长时间存放、压缩产生的渗滤液污染与病毒病菌感染风险;
② 垃圾转运时的撒落污染、运输监管及运输安全风险,超过焚烧发电站周围60公里范围以外的运输成本比较高,环保效益与经济投入不成正比,导致生活垃圾高温焚烧处理的实际费用居高不下;
③ 垃圾运输车排队等候进场和进炉前的发酵(正常需要3-7天)处理时,产生的臭气污染对周围环境的影响比较严重;
④ 高温焚烧方式导致污染源(如垃圾渗滤液、二噁英、重金属飞灰等)较多,高温焚烧烟气和飞灰无害化处理方式十分复杂,对整个烟气治理的操作过程需要严格规范的高效监管,否则一旦控制不好就会对当地环境造成十分严重的二次污染;
⑤ 垃圾分类、筛选和焚烧炉及烟气处理设备造价高昂,设备的维护和保养也极其复杂困难,焚烧发电站整体的投资规模相对其他处理模式而言也十分巨大,最终造成垃圾处理费用高昂;
⑥ 焚烧站周围环境空气污染物净化容量的问题,这是垃圾高温焚烧最致命的问题,一个地区的环境容量毕竟是非常有限的,当把污染源集中到某一个小范围内循环排放时,在大气压的作用下,会给当地环境带来日积月累的永久性伤害,这也是垃圾焚烧发电站选址很难的主要原因。
2.生活垃圾热解处理模式:
热解技术应用于工业生产已有很长的历史,如木材和煤的干馏、重油的裂解等。近几十年来,将热解的原理用于处理垃圾已日益为人们所注重,被认为是一种很有前途的垃圾处理方法,特别适用于废塑料、废橡胶、城市生活垃圾、农村垃圾等含有机物较多的垃圾处理。
热解是利用有机物的热不稳定性,在无氧或者缺氧条件下对其进行加热蒸馏,使有机物化学键断裂(如塑料袋加热收缩),产生小分子物质(气态和液态)及固体残渣的过程。通过对固体废弃物的热解,可从中提取燃料油、油脂和燃料气。固体废弃物的热解是一个复杂的连续化学反应过程,其中发生大分子的断键、异构等反应,热解的中间物质一方面是大分子裂解成小分子,另一方面,又有小分子聚合成较大的分子,热解过程是以吸收热量以维持反应的方式进行。工业生产中热解的主要产物是可燃的低分子化合物,包括气态的氢气、甲烷、一氧化碳,液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油等,固态的物质主要是焦炭和炭黑。
一个完整的热解工艺包括进料系统、反应器、回收净化系统、控制系统几个部分。其中反应器是整个工艺的核心,热解过程就是在反应器中发生的。不同的反应器类型往往决定了整个热解反应的方式以及热解产物的成分。按反应器的燃烧条件有固定床、移动床、流化床和旋转窑。一般而言,固定床垃圾处理量大,而流化床温度可控性好。热解处理技术按热解温度可分为高温热解、中温热解和低温热解。
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