61-第十一章-固体废物资源化、综合利用与最终处置

固体废物资源化的意义与资源化系统材料回收系统生物转化产品的回收城市垃圾的焚烧与热转化产品的回收固体废物最终处置

第十一章固体废物资源化、综合利用与最终处置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环境、社会经济发展具有重要的意义。实施固体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。前处理系统：以相关处理技术的组合，形成加工与原材料分选过程，从而分离回收可以直接利用的原材料，并减少废物量。后处理系统：将前处理系统中经加工、处理后的可化学转化或可生物转化的物质，经化学与生物转化技术处理，回收转化产品与能源产品。能源转化系统：将后处理系统中得到的能源产品进一步转化为可以直接利用的能源。资源化系统

第二节

材料回收系统由几种处理单元技术组合，形成对城市垃圾加工、分选的工程系统。有否建立回收系统的价值，应事先通过技术经济评价加以决策。评价条件：产品应满足市场需要的技术规范；各类回收物品的产量与运输条件。材料回收系统三种类型常规简易材料回收系统多种物料回收系统

第三节生物转化产品的回收通过生物转化，城市垃圾中的有机物可转化为腐植肥料、沼气或其它化学转化产品。生物转化工艺：

垃圾堆肥

厌氧生物转化发酵技术城市垃圾堆肥工艺

堆肥过程基本原理垃圾堆肥化是指在一定的人工控制条件下，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的腐植肥料的过程，其实质是一种发酵过程。

厌氧堆肥

好氧堆肥

好氧堆肥工艺过程

野外人工堆肥

工厂化机械堆肥适用于分散的农家堆肥由市政管理部门集中城市垃圾实施社会化堆肥《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标》（CJ/T3059-1996)堆肥的四个阶段：发酵熟化加工贮存工艺条件：碳氮比、含水率、温度、pH值、空气需要量“熟化”就是使新发酵的肥料在相对静止状态下继续完成有机物的分解过程，使较难降解的有机物得到降解。主要指标：肥料中的淀粉质被完全分解，C/N达到12:1左右。20~30:140~60%60~80°大于4.5堆肥产品的质量标准堆肥处理技术工艺流程实例城市垃圾厌氧消化处理与沼气回收垃圾预处理配料与制浆厌氧消化与沼气回收通过厌气微生物的生物转化作用，将垃圾中大部分可生物降解的有机质分解，转化为能源产品——沼气。配料：C/N，C/P.制浆：加适量水制成流动性浆体，含水率应大于90%。基本工艺参数：碳氮比；碱度，操作温度；投料方式与投配率；搅拌装置与搅拌速度；设备有机负荷率；沼气的成分与产量。55～60°2000～3000mg/L

生物化学处理新技术在固体废物资源化中的应用

城市垃圾的焚烧与热转化产品的回收城市垃圾焚烧的发展与热资源回收的潜力自20世纪70年代以来，垃圾焚烧技术在发达国家得到了较快的发展。日本的垃圾焚烧比例在90年代中期已达75%，全国有大小垃圾焚烧厂接近1900座。十九世纪末，英、美等主要工业化国家首先发展了垃圾集中焚烧处理系统。我国生活垃圾焚烧技术的研究起步于20世纪80年代中期，“八五”期间被列为国家科技公关项目，目前仅有深圳等极少数城市采用了生活垃圾焚烧技术。《生活垃圾焚烧技术》化学工业出版社垃圾焚烧的热资源回收潜力城市垃圾的焚烧处理与否，重要取决于其可燃性及热值。城市垃圾起燃温度较低，有适度热值，具备焚烧与热源回收的条件。焚烧过程基本条件与物料、热量衡算焚烧过程控制参数焚烧温度停留时间混合程度焚烧过程热量衡算与物料衡算

过剩空气焚烧过程热量衡算与物料衡算燃烧过程是能量转化与物质相变的过程，因而遵循能量守衡与质量守衡规律。燃烧过程的能量与质量衡算关系是焚烧炉或锅炉设计的主要依据。焚烧处理技术标准适用于焚烧量在20kg/h以上，500kg/h以下的《小型焚烧炉》(HJ/T-18-1996)适用于医疗垃圾焚烧的《医疗垃圾焚烧环境卫生标准》(CJ3036-1995)有关危险废物和城市垃圾焚烧处理环境保护的标准正在制定过程中城市垃圾焚烧系统城市垃圾的处理与贮存进料系统燃烧室废气排放与污染控制系统排渣系统焚烧炉的控制与测试系统热源回收系统降低含水率，分选，破碎，干燥等燃烧室组成：炉膛、炉篦、空气供应系统单室方型、多室型、垂直循环型、复式方型、旋转窑燃烧过程：初级阶段，次级燃烧阶段。焚烧炉设计的主要内容：燃烧室的尺寸与室数。炉篦功能结构类型设计原则取决于焚烧炉燃烧负荷影响燃烧效率

废气排放与污染控制系统组成：烟气通道、废气净化设施、烟囱焚烧过程产生的主要污染物主要控制对象：粉尘污染控制的常用设施废气通过选用的除尘设施，含尘量应达到国家允许排放废气的标准。

粉尘与气味烟囱的作用建立焚烧炉中的负压度；稀释扩散作用。

焚烧炉的控制与测试系统焚烧炉控制系统的四个部分

运转性能判断装置

确定各性能的传感器（仪表）设备运转系统符合运转性能标准的控制装置一般焚烧系统应用的控制系统供风控制炉温、炉压与冷却系统的控制收尘系统控制一般焚烧系统应用的测试压力、温度、流量的指示，烟气污染物浓度指示与警报系统。焚烧炉热回收系统三种方式与锅炉合建焚烧系统，锅炉设在燃烧室的后部，使热转化为蒸汽回收利用；利用水墙式焚烧炉结构，炉壁以纵向循环水列管替代耐火材料，管内循环水被加热成热水，再通过后面相连的锅炉生成蒸汽回收利用；将加工后的垃圾与燃料按比例混合作为大型发电站锅炉的混合材料。

焚烧炉的效率

炉渣中可燃物剩余率关系式

等值浓度公式单位时间排出灰渣中可燃物含量单位时间进料中可燃物含量炉渣中含可燃物浓度炉渣中含灰分浓度焚烧炉类型标准焚烧炉多膛焚烧炉水墙式锅炉流化床焚烧炉属于小型炉，适用于日处理垃圾45吨以下。工业中常见的燃烧炉，可适用于各类固体废物的焚烧。极适于城市垃圾与污水厂污泥混合料的焚烧。不适于含过多聚氯乙烯塑料的废物。适于细小颗粒固体废物的焚烧，不适于含有易熔或结渣的废物。

固体废物热解处理热解原理与产物将固体废物置于缺氧的高温条件下，在分解与缩合的共同作用下，其中热不稳定性的有机化合物将发生裂解，转化为分子量较小的气态、液态与固态组分。

热解与焚烧的区别焚烧是在高电极电位条件下的氧化放热分解反应；热解是在低电极电位下的吸热分解反应。

热解处理中的产物气相、液相、固相产物组分分布与加热温度有显著关系。热解工艺与设备Purox系统热解过程主要控制因素

操作温度

升温速度

固体废物燃料的理化性质与停留时间

热转化产品的利用与能源转化热电转化系统过程热转化率与效率

热转化率

热效率消耗废物燃料的有效热量电能输出量理论热功当量

固体废物最终处置最终处置的概念与途径

处置对象无任何使用意义的城市垃圾中的某些成分、工业废渣、经处理与资源回收后剩余的无用废物、各类有毒有害固体废物.

处置途径

陆地处置、海洋处置固体废物的最终处置：为防止对环境造成污染，根据排放的环境条件，采取适当而必要的防护措施，以达到被处置废物与生态系统最大限度的隔绝。固体废物填埋处理卫生填埋场的选择

场地有效利用面积

资源回收与预处理

运输距离

土壤与地形条件

气象条件

地表与地质水文条件

地区环境条件

填埋场完成封场后的最终利用与开发

卫生填埋城市生活垃圾卫生填埋技术标准(CJJ17-88)总原则：以合理的技术、经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。卫生填埋场的一般结构形式固体填埋场剖面图干燥地区填埋场填埋方法与操作

地面堆埋法

开槽填埋法

谷地（沟壑）填埋法主要应用于地形、地质条件不宜开挖沟槽的平原区。适用于地面有足够深度的可采土壤，且地下水位较深的地区。可用于有天然或人为谷地与沟壑可利用的地区。潮湿地区卫生填埋场沼泽与潮汐洼地；水塘；采土、采石场应特别注意防止地下水的污染及填埋结构的稳定性等问题。因此，需要设置地下水抽提、排泄系统与气体收集系统。湿地填埋场通常分隔成若干单元或储留槽，每一单元或储留槽满足一年的填埋量。卫生填埋场中气体的产生与迁移

控制填埋场气体迁移扩散的方法

透气通道控制法

密封法控制气体迁移

卫生填埋场中固体废物的分解与气体的产生填埋场中气体的迁移与控制气体的迁移填埋场气体产气阶段Ⅰ、初始调整阶段Ⅱ、过程转移阶段Ⅲ、酸性阶段Ⅳ、产甲烷阶段Ⅴ、稳定化阶段填埋场排气通道卫生填埋场中浸沥液（渗滤液）的产生与迁移控制渗滤液来源

直接降水地表径流

地表灌溉

地下水

废物中水分

覆盖材料中的水分

有机物分解生成水填埋场中渗滤液的迁移与控制渗滤液的控制方法

渗滤液的迁移废物层排水层排水管隔水衬层渗滤液收排系统填埋场中的水运移

危险废物安全填埋危险废物填埋污染控制标准（GB18598-2001）列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。

固体废物土地耕作处理

固体废物海洋处理海洋倾倒远洋焚烧处理

深井灌注处理将固体废物液体化，用强制性措施注入与饮用地下水隔绝的可渗性岩层内。内容总结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。第一节固体废物资源化的意义与资源化系统。通过生物转化，城市垃圾中的有机物可转化为腐植肥料、沼气或其它化学转化产品。“熟化”就是使新发酵的肥料在相对静止状态下继续完成有机物的分解过程，使较难降解的有机物得到降解。配料：C/N，C/P.。日本的垃圾焚烧比例在90年代中期已达75%，全国有大小垃圾焚烧