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授课教师:邹金龙固体废弃物处理与处置技术

3固体废物的收集、运输和贮存

产生:固定源,移动源特点:收集难度大内容:从工业废物、城市垃圾和危险废物等方面来讨论固体废物的收集、运输和贮存问题。3.1工业固体废物的收集、运输“谁污染,谁治理”对大型工厂,回收公司到厂内回收,中型工厂则定人定期回收,小型工厂划片包干巡回回收。对有害废物专门分类收集,分类管理。3.2城市垃圾的收集、运输及贮存1、城市垃圾的收运通常包括三个阶段:①垃圾的收集、搬运与贮存(运贮),是指由垃圾产生者或环卫系统从垃圾产生源头将垃圾送至贮存容器或集装点的过程,即垃圾产生源到垃圾桶的过程;②收集与清除(清运),指用清运车按一定路线收集清除贮存容器(垃圾桶)中的垃圾并运至堆场或中转站的过程,一般该过程的运输线路较短,故也称为近距离运输;③转运过程(也称远途运输),即垃圾大型运输车将垃圾自中转站运输至最终处置场(填埋场)的过程。收运费用通常占整个处理系统的60%-80%。

2、城市垃圾的收集、搬运和贮存(1)收集分为分类收集和混合收集。收购或鼓励分类收集。(2)搬运①自行搬运。②由收集人员负责。此法极为方便,但需付费。(3)贮存垃圾的贮存方式通常分为家庭贮存、公共贮存、单位贮存和街道贮存等。3、生活垃圾收集的五个步骤:源、区、运、处理、处置.3.3危险废物的收集、运输及贮存

3.3.1危险废物的收集与转运方案3.3.2危险废物转运站内部运行系统3.3.3危险废物的运输①承担危险废物运输的车国内必须经过主管单位检查,并持有有关单位签发的许可证;车身需有明显的标志或适当的危险符号,以引关注;在公路上行驶时,需持有运输许可证,其上应注明废物来源、性质和运往地点。②负责危险废物运输的司机应由经过培训并持有证明文件的人员担任,必要时专业人员负责押运工作。③组织危险废物运输的单位,事先应制订出周密的运输计划,确定好行驶路程线,并提出废物泄漏时的有效应急措施。4固体废物的预处理技术

目的:对于要填埋的废物,通常要把废物按一定方式压实,以便减少运输量和运输费用,填埋时占较小的空间,通常通过压缩,体积可减少为原体积的1/3-1/10;对于焚烧和堆肥的废物,通常要进行破碎处理,以便增加比表面积,提高反应速率;废物的资源回收利用,需进行破碎和分选处理。

4.1固体废物的压实固体废物的压实就是通过消耗压力能来提高废物的容重和减小废物体积的过程,便于运输、贮存和填埋。

压实设备简介4.2固体废物的破碎

4.2.1破碎的目的①使运输、焚烧、热解、熔化、压缩等操作能够或容易进行,更经济有效;②为分选和进一步加工提供合适的粒度,有利于综合利用;③增大比表面积,提高焚烧、热解、堆肥处理的效率;④破碎使固体废物体积减小,便于运输、压缩和高密度填埋,加速土地还原利用。4.2.2破碎方法机械能破碎:

冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎非机械能破碎:

低温破碎、热力破碎、减压破碎、超声破碎

4.2.3破碎比、破碎段破碎段:固体废物每经过一次破碎称为一个破碎段。4.2.4破碎机简介

选择破碎机的因素:所需要的破碎能力;固体废物的性质和颗粒大小;对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状要求;供料方式;安装操作场所。简单摆动颚式破碎机复杂摆动颚式破碎机复杂摆动颚式破碎机锤式破碎机冲击式破碎机湿式破碎机辊式破碎机球磨机4.3固体废物的分选

分选目的:将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料用人工或机械方法分门别类地分离出来,并加以综合利用的过程。

分选方法:分选方法包括人工捡选和机械分选,机械分选又分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选等。

根据物料的物理或化学性质(包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等),采用不同分选方法。4.3.1筛分筛分是利用筛子将粒度范围较宽的颗粒群分成窄级别的作业。分类:①独立筛分:获得符合用户要求的最终产品的筛分。②准备筛分:为下步作业做准备的筛分,称为准备筛分。③预先筛分:在破碎之前进行筛分,称为预先筛分,目的在于预先筛出合格或无须破碎的产品,提高破碎作业的效率,防止过度粉碎和节省能源。④检查筛分:对破碎产品进行筛分,又称为控制筛分。⑤选择筛分:利用物料中的有机成分在各粒级中的分布,或者性质上的显著差异所进行的筛分。⑥脱水筛分:脱出物料中水分的筛分,用于废物脱水或脱泥。方法:适用于固体废物处理的筛分设备主要有固定筛、筒形筛、振动筛和摇动筛。其中用得最多的是固定筛、筒形筛、振动筛。4.3.2重力分选①定义:重力分选是在活动或流动的介质中按颗粒的密度或粒度的不同进行分选的过程。②方法:重力分选的方法很多,按作用原理可分为:a.气流分选;b.惯性分选;c.重介质分选;d.摇床分选;e.跳汰分选等。

重介质分选跳汰分选风力分选原理风力分选摇床分选磁力分选电力分选垃圾破碎磁选流程图第五章固体废物固化与化学处理5.1废物固化的概念废物固化概念:是用物理-化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中,使其稳定化的一种过程。其固化过程有的是将有害废物通过化学转变或引入某种稳定的晶格中的过程;有的是将有害废物用惰性材料加以包容的过程;有的兼有上述两种过程。固化剂:固化所用的惰性材料称为固化剂。有害废物经过固化处理所形成的固化产物称为固化体。固化技术发展:首先是从处理放射性废物发展起来的。欧洲、日本已应用多年,近年来,美国也很重视该技术的研究开发。今天,固化技术已应用于处理多种有毒有害废物,如电镀污泥、砷渣、汞渣、氰渣、铬渣和锡渣等。5.2对固化处理的基本要求①有害废物经固化处理后所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等,最好能作为资源加以利用,如作建筑基础和路基材料等;②固化过程中材料和能量消耗要低,增容比(即所形成的固化体体积与被固化废物体积之比)要低;③固化工艺过程简单、便于操作;④固化剂来源丰富,价廉易得。⑤处理费用低。5.3衡量固化处理效果的两项主要指标固化体的浸出率、增容比。浸出率:指固化体浸于水中或其它溶液中时,其中有害物质的浸出速度。因为固化体中的有害物质对环境和水源的污染,主要是由于有害物质溶于水所造成的。所以,可用浸出率的大小预测固化体在贮存地点可能发生的情况。增容比:增加幅度比例。5.4固化技术分类固化技术可按固化剂分为:水泥固化、沥青固化、塑料固化、坡璃固化、石灰固化等一、水泥固化原理水泥是一种无机胶结剂,经水化反应后可形成坚硬的水泥块,能将砂、石等添加料牢固地凝结在一起。对有害污泥进行固化时,水泥与污泥中的水分发生水化反应生成凝胶,将有害污泥微粒分别包容,并逐步硬化形成水泥固化体。可以认为这种固化体的结构主要是水泥的水化反应产物3CaO·SiO3水化结晶体内包进了污泥微粒。在固化过程中,由于水泥具有较高的pH值,使得污泥中的重金属离子在碱性条件下,生成不溶于水的氢氧化物或碳酸盐等。某些重金属离子也可以固定在水泥基体的晶格中,可以有效地防止重金属的浸出。二、沥青固化沥青固化:是以沥青为固化剂与有害物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应,使有害废物均匀地包容在沥青中,形成固化体。

沥青具有良好的粘结性、化学稳定性与一定的弹性和塑性;对大多数酸、碱、盐类有定耐腐蚀性。此外,它还具有一定的辐射稳定性。

沥青固化一般用于处理中、低放射水平的蒸发残液,废水化学处理产生的沉渣,焚烧炉产生的灰烬、塑料咬物、电镀污泥,砷渣等。三、塑料固化塑料固化:是以塑料为固化剂与有害废物按一定的配料比,并加入适量的催化剂和填料(骨料)进行搅拌混合,使其共聚合固化而将有害废物包容形成具有一定强度和稳定性的固化体。

塑料固化技术按所用塑料(树脂)不同,分为:

热塑性塑料固化和热固性塑料固化两类。热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯树脂等,在常温下呈固态,高温时可变成熔融胶粘液体,将有害废物掺合包容在塑料中,冷却后即形成塑料固化体。

三、塑料固化热固性塑料有酚醛树脂和不饱和聚脂等。酚醛树脂是一种无色透明的粘稠液体。对多孔性极性材料有较好的粘附力,使用方便,固化速度快,常温或加热都能很快固化。与有害废物所形成的明化体具有较好的耐水性,耐热性及耐腐蚀性能,价格较其它树脂便宜。其缺点是耐老化性能差。不饱和聚脂树脂在常温下有适宜的粘度,可在常温、常压下固化成型,固化过程中无小分子形成,因而使用方便,容易保证质量,适用于对有害废物和放射性废物的固化处理。四、玻璃固化玻璃固化:是以玻璃原料为固化剂,将其与有害废物以一定的配料比混合后,在高温(900-1200℃)下熔融,经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。用途:玻璃固化法主要用于固化高放废物。从玻璃固化体的稳定性、对熔融设备的腐蚀性、处理时的发饱情况和增容比来看,硼硅酸盐玻璃固化是最有发展前途的固化方法。玻璃的种类:繁多,普通的钠钾玻璃熔点较低,制造容易,但在水中的溶解度较高,因而不能用于高放废液的固化。硅酸盐玻璃耐腐蚀能力强,但熔点高,制造困难。通常在高放废液的玻璃固化中,研究较多的是磷酸盐和硼酸盐玻璃固化过程。5.5固体废物的化学处理技术

5.5.1中和法

中和法主要用于处理化工、冶金、电镀等行业所排出的酸性或碱性废渣。对酸性废渣的处理,中和剂多采用石灰,以降低处理费用;对碱性废渣的处理,中和剂一般可选用硫酸或盐酸。最经济有效的处理方法:在距离较近的不同企业同时有碱性和酸性废渣排出,按一定的比例直接混合来达到中和的目的。中和反应设备可采用罐式机械搅拌或池式人工搅拌,前者用于处理量较大的场合,而后者用于间歇小规模的处理。

5.5.2氧化还原法

氧化还原法是通过氧化或还原反应,使废物中价态可发生变化的有毒成分转化为无害或低毒且具有化学稳定性的成分,以便进一步处理和处置。铬渣中有毒成分主要是六价的铬酸盐,可以采用加入还原剂将六价铬还原为三价铬以降低它的毒性,常用的方法有以下两种。

1、煤粉焙烧还原法将铬渣与适量的煤粉或废活性炭、锯末、稻壳等含碳物质均匀混合,加入回转窑中,在缺氧的条件下进行高温焙烧(500-800℃),利用焙烧过程中产生的CO作还原剂,使铬渣中的六价铬被还原为三价铬。2、药剂还原法在酸性介质中,可以用FeS04、Na2S03、Na2S203等为还原剂,将六价铬还原为三价铬

5.2.3化学浸出法

化学浸出法是选择合适的化学溶剂(浸出剂,如酸、碱、盐水溶液等)与固体废物发生作用,使其中有用组分发生选择性溶解,然后进一步回收的处理方法。该法可用于含重金属的固体废物的处理,特别在石化工业中废催化剂的处理上得到广泛应用。

第六章污泥的浓缩与脱水一、污泥的种类

1、根据来源分:生活污水污泥、工业废水污泥、给水污泥。2、根据污泥从水中分离过程分为:沉淀污泥(包括初沉污泥、混凝沉淀污泥、化学沉淀污泥等)及生物污泥(包括腐殖污泥、活性污泥)。城市污水处理厂污泥主要是沉淀污泥和生物污泥的混合污泥。3、根据污泥的成分和性质分为:有机污泥和无机污泥;亲水性和疏水性污泥。4、根据污泥在不同的处理阶段分为:生污泥、浓缩污泥、消化污泥、熟污泥、脱水污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰等。二、污泥中的水分及其分离方法按水分在污泥中存在的形式可分为间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水。

(一)间隙水存在污泥颗粒间隙中的水称间隙水,约占污泥水分的70%左右。一般用浓缩法分离。

(二)毛细管结合水在污泥颗粒间形成一些小的毛细管,这种毛细管有裂纹形和楔形两种。其中充满水分,分别称为裂纹毛细管结合水和楔形毛细管结合水,约占污泥水分的20%左右。可采用高速离心机脱水,负压或正压过滤机脱水。

二、污泥中的水分及其分离方法

(三)表面吸附水吸附在污泥颗粒表面的水称为表面吸附水,约占污泥水分的7%左右。可用加热法脱除。(四)内部水存在污泥颗粒内部或微生物细胞内的水称为内部水,约占污泥水分的3%左右。可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除。污泥中水分与污泥颗粒结合的强度顺序为:内部水>表面吸附水>楔形毛细管结合水>裂纹毛细管结合水升>间隙水。该顺序也是污泥脱水的难易顺序。三、污泥处置

(一)污泥的利用1、建筑材料污泥焚烧灰掺加粘上和硅砂制砖;或在剩余活性污泥中加进木屑、玻璃纤维压制板材;以无机物为主要成分的沉渣,可用来铺路和填坑。2、农肥如果污泥中重金属离子含量在容许范围以内,可直接用作农肥。3、沼气有机污泥经过厌氧发酵分解后产生的沼气,可作为能源。此外,污泥中蛋白质可作饲料或从巾提取维生素B12、维生素A和维生素B等化学药物。(二)污泥处置

1、填埋污泥单独填埋或与城市垃圾一起填埋是一种可以考虑的方法。但在填埋前应经过稳定化处理。选择填埋场地时应注意该处的地质、水文条件和上壤条件,不至使地下水受到污染,且应和地利用规划相结合。2、焚烧污泥焚烧不仅可使有机固体量和污泥体积大幅度地减小,而且还可达到灭菌目的。3、海详投弃某些国家采用海洋投弃法,至于应用什么投放形式好,对环境影响如何要结合具体情况进行确定。第二节污泥浓缩

污泥浓缩的目的:是去除污泥中的间隙水,缩小污泥的体积,为污泥的输送、消化、脱水、利用与处置创造条件。污泥浓缩方法:重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。第三节污泥脱水一、真空过滤脱水二、压滤脱水三、滚压脱水四、离心脱水五、造粒脱水机第七章固体废物的焚烧处理技术焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理技术。将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,在800-1000℃的高温条件下,垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固体残渣。焚烧技术是固体废物无害化、减量化和资源化的有效手段。在日本、瑞士和丹麦等国土狭小的国家,其垃圾处理以焚烧为主。在其它工业发达国家,大部分有机危险性废物(有机溶剂、医疗废物等)也都采用焚烧法进行处理。7.1概述7.1.1焚烧或燃烧的定义①从焚烧或燃烧过程的表象来看,焚烧或燃烧是一种伴有火焰发生的快速放热反应。②从燃烧的最终结果来看,它是物质间的一种能量转换过程,是通过燃料和氧化剂在一定条件下进行的具有放热和发光特点的剧烈氧化反应,将燃料的内能转化为热能。③就其本质特性而言,燃烧是指把具有强烈放热效应,有基态和电子激发态的自由基出现的并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。7.1.2固体废物焚烧过程的“三化”特性①减量化:减重80%以上,减容90%以上。②无害化:解毒除害。③资源化:回收热能,并以电能输出。7.2焚烧系统7.2.1焚烧系统概述实际上,垃圾焚烧系统应包括整个垃圾焚烧厂,即从垃圾的前处理到烟气处理整个过程。这里所指的焚烧系统仅指垃圾进入焚烧炉内燃烧生成产物(气和渣)排出的过程,即焚烧系统只涉及垃圾的接收、燃烧、出渣、燃烧气体的完全燃烧以及为保证完全燃烧助燃空气的供应(一次和二次)。7.2.2焚烧炉

从不同角度可对焚烧炉进行分类。按焚烧室的多少可分为:单室焚烧炉和多室焚烧炉;按炉型可分为固定炉排炉、机械炉排炉、流化床炉、回转窑炉和气体熔融炉等。

(1)干燥段垃圾的干燥包括:炉内高温燃烧空气、炉侧壁以及炉顶的放射热的干燥;从炉排下部提供的高温空气的通气干燥;垃圾表面和高温燃烧气体的接触干燥;垃圾中部分的燃烧干燥。利用炉壁和火焰的辐射热,垃圾从表面开始干燥,部分产生表面燃烧。干燥垃圾的着火温度一般为200℃左右。如果提供200℃以上的燃烧空气,干燥的垃圾便会着火,燃烧便从这部分开始。垃圾在干燥段上的停留时间约为30min。

(2)燃烧段这是燃烧的中心部分。在干燥段垃圾干燥、热分解产生还原性气体,在此段产生旺盛的燃烧火焰,在后燃烧段进行静态燃烧(表面燃烧)。燃烧段和后燃烧段界线称为“燃烧完了点”。即使垃圾特性变化,但也应通过调节炉排速度而使燃烧完了点位置尽量不变。垃圾在燃烧段的停留时间约30min。总体燃烧空气的60%~80%在此段供应。为了提高燃烧效果,均匀地供应垃圾,垃圾的搅拌混合和适当的空气分配(干燥段、燃烧段和燃烬段)等极为重要。空气通过炉排进人炉内,所以空气容易从通风阻力小的部分流人炉内。但空气流入过多部分会产生“烧穿”现象,易造成炉排的烧损并产生垃圾熔融结块。因此,设计炉排具有一定且均匀的风阻很重要。(3)燃烬段将燃烧段送过来的固定碳素及燃烧炉渣中未燃烬部分完全燃烧。垃圾在燃烬段上停留约1h。保证燃烬段上充分的停留时间,可将炉渣的热灼减率降至1%-2%。7.3垃圾焚烧技术工艺

垃圾焚烧厂的工艺流程可描述为:前处理系统中的垃圾与助燃空气系统所提供的一次和二次助燃空气在垃圾焚烧炉中混合燃烧,燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用,经过降温后的烟气送人烟气处理系统处理后,经烟囱排人大气;垃圾焚烧产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途,烟气处理系统所收集的飞灰做专门处理;各系统产生的废水送往废水处理系统,处理后的废水可排人河流等公共水域或加以再利用;现代化的垃圾焚烧厂的整个处理过程都可由自动控制系统加以控制。余热利用系统从垃圾焚烧炉中排出的高温烟气必须经过冷却后方能排放.降低烟气温度可采用喷水冷却或设置余热锅炉的方式。余热利用是在垃圾焚烧炉的炉膛和烟道中布置换热面,以吸收垃圾焚烧所产生的热量,从而达到回收能量的目的。烟气处理系统烟气处理系统主要是去除烟气中的固体颗粒、烟尘、硫氧化物、氮氧化物、氯化氢等有害物质,以达到烟气排放标准,减少环境污染。炉渣处理系统

从垃圾焚烧炉出渣口排出的炉渣具有相当高的温度,必须进行降温。湿式法就是将炉渣直接送入装有水的炉渣冷却装置中进行降温,然后再用炉渣输送机将其送入炉渣贮坑中。来自静电除尘器或袋式除尘器的灰渣称为飞灰,通常情况下,飞灰应与垃圾焚烧炉出口排出的炉渣分别进行处理,这是由于飞灰中重金属的含量较炉渣中多。一般的做法是将飞灰作为危险品固化后送入填埋厂作最终的处置。助燃空气系统助燃空气系统是垃圾焚烧厂中的一个非常重要的组成部分,它为垃圾的正常燃烧提供了必需的氧气,它所供应的送风温度和风量直接影响到垃圾的燃烧是否充分、炉膛温度是否合理、烟气中的有害物质是否能够减少。送风机包括一次送风机和二次送风机,通常情况下,一次送风机从垃圾贮坑上方抽取空气,通过空气预热器将其加热后,从炉排下方送人炉膛;二次助燃空气可从垃圾贮坑上方或厂房内抽取空气并经预热后,送入垃圾焚烧炉。燃烧所产生的烟气及过量空气经过余热利用系统回收能量后进人烟气处理系统,最后通过烟囱排人大气。

废水处理系统垃圾焚烧厂中废水的主要来源有:垃圾渗滤水、洗车废水、垃圾卸料平台地面清洗水、灰渣处理设备废水、锅炉排污水、洗烟废水等。自动控制系统①设施运行管理必需的数据处理自动化;②垃圾运输车及灰渣运输车的车辆管理自动化;③设备机器运行操作的自动化。

7.4固体废物焚烧过程中烟气的产生及其控制7.4.1焚烧尾气中的污染物及其控制方法7.4.1.1烟气中的污染物焚烧尾气中所含污染物的产生及含量,与废物的成分、燃烧速率、燃烧炉结构形式、燃烧条件、废物的进料方式等密切相关。焚烧产生的主要污染物有以下几种:①不完全烧烧产物:化合物燃烧后主要产物为无害的水蒸气及CO2,它们均可以直接排人大气之中,不完全烧烧产物(PIC)主要有CO,炭黑、烃、烯、酮、醇、有机酸及聚合物等。②粉尘:废物中的惰性金属盐类,金属氧化物或不完全烧燃物质等。③酸性气体:卤化氢(氟、氯、嗅、碘),SO2,NOx,H3PO3(磷酸)等。④重金属污染物:包括铅、汞、铬、福、砷等的元素形态、氧化物及氯化物形态存在的污染物。⑤二噁英(dioxin):PCDDS/PCDFS。7.4.1.2控制方法①不完全燃烧产物:设计良好,操作正常的焚烧炉不完全燃烧物质的产生量极低,因此通常设计尾气处理系统时,不考虑对其进行处理。②粉尘:洗涤器,布袋和静电除尘等。③NOx:很难用一般方法去除,但因其含量低(约100mg·m-3),通常是通过控制焚烧温度来降低NOx产生量。④SOx:城市垃圾和危险废物的含硫量很低(0.1%以下),尾气中少量SOx可经湿式洗涤设备吸收。⑤Br2、I2、HI等:目前尚无有效的去除方法,实际上因其含量甚低,一般情况,尾气处理系统并不考虑它们的去除。⑥HCl:氯化氢是尾气中的主要酸性物质,其含量有几百mg·L-1至几个百分比,必须将其降至1%以下,通常可通过洗涤器、填料塔吸收去除。⑦重金属污染物:a.挥发性重金属污染物,部分在温度降低时可白行凝结成颗粒,于飞灰表面凝结或被吸附,从而被除尘设备收集去除;b.部分无法凝结及被吸附的重金属氯化物,可利用溶于水的特性,经湿式洗涤塔的洗涤液自废气中吸收下来。7.4.1.3典型空气污染控制设备简介

可分为干式、半干式和湿式三类。

①湿式处理流程:典型处理流程包括文式洗气器或静电除尘器与湿式洗气塔的组合,通常以文式洗气器或湿式电离洗涤器去除粉尘,填料吸收塔去除酸气。

②干式处理流程:典型处理流程由干式洗气塔与静电除尘器或布袋除尘器相互组合而成,洗气塔去除酸气,布袋除尘器或静电除尘器去除粉尘。③半湿式处理流程:典型处理过程由半干式洗气塔与静电除尘器或布袋除尘器相互组合而成,以半干式洗气塔去除酸气,布袋除尘器或静电集尘器去除粉尘。7.4.4二唔英的生成与控制7.4.4.1二噁英的物理、化学性质(1)结构二噁英是多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)类物质的总称。二噁英类物质的产生源

二噁英类物质主要产生于垃圾焚烧过程和烟气冷却过程。在焚烧过程的生成途径如下所述:①垃圾中的含氯高分子化合物(聚氯乙烯、氯代苯,五氯苯酚等)前体物(前驱物),在适宜的温度和FeCl3CuCl2的催化作用下与O2,HCl反应(重排、自由基缩合、脱氯等)生成二噁英类物质,若T>800℃,t>2s的情况下约99.9%的二噁英会分解;②被高温分解的二噁英类前先驱物在FeCl3、CuCl2等灰尘的作用下,与烟气中的HCl在300℃左右重新合成二噁英类物质。二噁英类物质的控制

(1)控制来源(前驱物):加强资源回收,避免含氯高的物质(如PVC塑料等)和重金属含量高的物质进人焚烧系统。(2)减少炉内形成:焚烧炉燃烧室中应保持足够高的燃烧温度(800℃以上);足够的气体停留时间(>2s);确保废气中具有适当的氧含量(6%-12%)。如此,可达到分解破坏垃圾内含有的PCDDs和PCDFs,避免氯苯及氯酚等物质生成。这些措施的实施虽可降低二噁英类物质的产生,但会使NOX的浓度升高。若欲同时控制二噁英和NOX的产生,应先以燃烧控制法降低炉内形成的dioxins及其先驱物质,再向炉内喷人NH3或尿素(无催化脱氮系统)降低NOX生成。当然,也可在气体处理设备末端加装催化脱硝系统(SCR)以降低可能增加的NOX。(3)避免炉外低温再合成:根据二噁英的形成机理可知,当焚烧烟气中有HCI,二噁英的先驱物及O2、CuCl:和FeCl3等物质存在,并在适宜的温度(300-400℃)条件下极易形成二噁英。为了扼制焚烧烟气中二噁英的再合成,采用控制烟气温度的办法。通常是,当具有一定温度(温度不应低于500℃)的焚烧烟气从余热锅炉中排出后,采用急冷技术使烟气在。2s以内急速冷却到200℃以下,从而跃过二噁英易形成的温度区。急冷所用的设备叫急冷塔。(4)高效处理系统:①干式处理中,在烟气出口喷入活性炭粉,以吸附去除废气中的二噁英类物质。喷入活性炭的位置依除尘设备的不同而异。a.使用布袋除尘器时,吸附作用可能发生在滤袋表面,可为吸附物提供较长的停留的时间,活性炭粉直接喷人除尘前的烟道内即可;b.当使用静电除尘器时,因为无停滞吸附作用,故活性炭粉喷人点应提前至半干式或干式洗涤塔内(或其前烟管内)以增大吸附作用的时间;c.除尘器后设置吸附塔,可直接在静电除尘器或布袋除尘器后加一活性炭吸附过滤装置(固定床吸附塔)。②湿式处理流程中,因为二恶英水溶性很低,同前还无很好的技术。垃圾焚烧发电站流程焚烧处理的主要问题焚烧设备一次性投资大,占用资金周期长。焚烧尾气的处理需花费较大的代价,即使如此仍不能解决其对大气的污染,尤其是二恶英问题。二恶英是剧毒致癌物,严重危害人体健康。据估计,在英国30-50%的二恶英是由固体废物焚烧炉排出。焚烧后的残渣占原始量的10-20%,仍需填埋处置。焚烧技术的发展针对垃圾焚烧的污染问题,各国均展开了研究。研究表明,焚烧炉膛温度>750℃可以避免二恶英的产生。1998年,日本研制了“气化熔融炉”,燃烧温度可达1300℃;我国中科院广州能源所采用低温热解气化,燃烧温度达900℃,高温区1300℃,提高了余热利用率,防止二恶英产生。

7.6垃圾渗滤液处理垃圾渗流液性质以及处理工艺作为垃圾处理过程的副产物,渗流液问题已经严重影响我国垃圾处理事业的健康发展。现有的垃圾处理设施中,包括填埋场、焚烧场、垃圾中转站、堆场以及堆肥场都将产生大量的渗滤液。目前我国城市生活垃圾的新鲜垃圾渗流液年产量约为2900万吨,可控点源排放的渗流液为1515万吨,如果加上填埋场/堆场历年垃圾产生的渗流液,则其年产量估计为新鲜渗流液的数倍,而1t渗流液约相当于100t城市污水所含污染物的浓度。但到目前为止,适合我国国情、符合“高效、低耗”处理标准的渗流液处理工艺仍处于研发阶段,渗流液已经成为垃圾产业化进程的“瓶颈”,严重威胁了垃圾处理设施周围环境的安全及居民的健康生活。一、垃圾渗流液的表征

了解垃圾渗流液的性质,特别是它所包含的一些共同性质,对于处理工艺的开发具有重要的指导意义。表征手段总的来说,主要从宏观、中观和微观三个尺度进行了渗流液性质的相应研究。

宏观尺度1、有机污染物种类繁多2、有机污染物浓度高3、离子含量多4、氨氮含量高5、营养元素的比例失调6、其它特点7、水质复杂且水质变化大

中观尺度

渗流液中观性质的研究主要借助于一些较为成熟的分离手段:如膜分离、凝胶色谱、萃取技术,把渗流液按表观分子量、溶解性、氧化还原性等不同标准进行分类,并附以其它手段对分离出来的渗流液性质进行研究。微观尺度

借助于现代化仪器技术,加上不断扩大的各种图谱资料,在渗流液性质测定中也运用了月来越多的现代化仪器。但是由于仪器对进样的要求,一般需要对渗流液进行前处理,像膜处理、萃取技术等,对分离后的物质,包括渗流液和胶体进行成分测定。二、垃圾渗流液的处理方法垃圾渗流液的常规生物处理方法垃圾渗流液的物化处理方法垃圾渗流液的回灌处理技术垃圾渗流液的矿化垃圾生物反应床处理技术垃圾渗流液的亚滤深度处理技术垃圾渗流液的常规生物处理方法好氧生物处理厌氧生物处理厌氧好氧结合工艺好氧生物处理用活性污泥法、氧化沟、氧化塘、生物转盘等好氧法处理渗沥液都有过报道。由于氧化塘运行费用低,适应渗沥液水量水质多变的特点,英国在BrynPostegLandfill投资60000英镑建立了一座1000m3的曝气氧化塘,设两台表曝装置,最小水力停留时间为10d,氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市下水道。此系统1983年开始运行,渗沥液的COD最高质量浓度为24000mg/L,BOD5的最大值为10000mg/L,F/M=0.05~0.3gCOD/(gVSS·d),水量变化为0~150m3,出水BOD5平均为24mg/L,但偶有超过50mg/L,去除率达97%,出水COD低于350mg/L。但运行过程需投加磷〔3〕。与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间比较长的微生物,如硝化菌之类。加拿大的C.Peddie和J.Atwater用直径0.9m的生物转盘处理COD<1000mg/L,NH4+-N<50mg/L的渗沥液,其出水BOD5<25mg/L,NH4+-N<1.0mg/L,但是该法是否适宜于各成

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