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焚燒法處理垃圾的優缺點范文1
對污水處理廠污泥處置和利用的途徑進行了總結,指出了每種處置和利用方式的優缺點和適宜范圍。
關鍵詞:
污水廠污泥;綜合利用;資源化
近年來,隨著人們環保意識的不斷提高,城市生活污水和工業廢水處理率也在不斷提高。污水處理過程中產生的二次污染物—剩余污泥,其質量也在不斷增加,這給環境保護帶來了新的問題。目前我國城市污水處理廠每年排放干污泥量約為20萬t,以濕污泥計為380萬-550萬t[1]。
1城市污水廠污泥特性
城市污水廠污泥特性和產量與污水處理工藝有著很大的關系。污泥中有機質含量在12.68%~78%,均值41.15%;氮含量在7.77%~1.25%之間,均值3.02%;磷含量在5.21%~0.09%之間,均值1.57%;鉀含量在2.97%~0.15%之間,均值0.69%;由此可見,城市污水處理廠污泥中含有大量的有機質,營養物質含量也比較豐富,除此之外,污泥中還含有大量的病原微生物和重金屬。我國城市污泥的重金屬含量較高,Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)標準限值要求,超標別為10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。
2常用的污泥處置方法
污泥處置的最終目標是實現污泥的資源化、無害化、減量化。我國現有污泥處置方式有很多種,具體到各個污水處理廠污泥處置時,要根據自身的特點以及所在區域環境特征,合理選擇污泥處置方式,要做到有針對性、因地制宜。
2.1污泥填埋處理法污泥填埋處置是將脫水后的污泥經簡單的消毒處理后,直接運往填埋場進行填埋。目前,國內很多污水處理廠采用該方法處理污泥,主要是將垃圾運往生活垃圾填埋場進行填埋。污泥填埋法處理污泥處理成本低,運行簡單,操作方便。但該方法存在很多弊端,如占用大量的土地,填埋產生的滲濾液如果處理不當會造成環境的二次污染,容易導致土壤污染和地下水污染等問題。污泥填埋法無法做到真正的減量化和資源化,因此該方法并不提倡大量使用。
2.2污泥焚燒處理法污泥焚燒也是目前污泥處理使用較多的一種方法。污泥焚燒法處理污泥可以使污泥較大限度的減容,為污泥的后續處理提供方便。污泥焚燒包括單獨焚燒和垃圾混合焚燒。垃圾焚燒可以單獨使用焚燒爐,也可以利用工業焚燒爐焚燒。我國提倡使用現有工業窯爐焚燒污泥,這樣可以降低污泥處置投資。污泥經焚燒處理后,體積可以減少85%~95%,質量可以減少70%~80%。污泥經焚燒后,可以減少污泥中病原微生物和有毒有害物質的含量。焚燒后的殘渣,可以用于制磚、鋪路等建筑行業,實現了污泥的資源化利用。即使將焚燒后的污泥直接填埋,也會大大減少填埋物的體積,節約了土地資源。但污泥焚燒時會產生一定量的空氣污染物,如果處理不當容易造成二次污染,因而限制了該法的廣泛應用。
2.3污泥消化處理法污泥消化可分為厭氧消化處理和好氧消化處理。好氧消化技術在我國污泥穩定化處理技術所占比例為2.81%,主要存在于是我國中、小型污水處理廠(日處理量50000m3~150000m3)的污泥處理工藝。厭氧消化技術在我國污泥穩定化處理技術所占比例為38.04%,是我國大型污水處理廠(日處理量超過150000m3)普遍采用的污泥處理工藝[3]。污泥厭氧消化過程中會產生一定量的沼氣,這部分沼氣可以收集后作為污水處理廠日常使用,實現了污泥的資源化利用。而且經厭氧消化后污泥的體積和質量也會大大減小。我國使用厭氧消化法處理污泥的項目較多,而且厭氧污泥可以和生活垃圾、餐廚垃圾共同處理,這樣可以提高污泥處理的降解率和產氣率,提高污泥的資源利用率。
2.4污泥土地利用堆肥技術是土地利用最終處置的有效途徑。根據微生物的對氧的需求,堆肥可分為好氧與厭氧兩種。污泥堆肥原理是在一定溫度、濕度、含氧量等條件下,污泥中的微生物通過生物、物理、化學過程將污泥中的不穩定成分轉化為穩定成分,即類似腐殖質的物質。該物質可以作為肥料或土壤改良劑。該方法可以實現污泥的資源化利用。由于污泥中含有大量的有機質和氮磷鉀營養物質,因此經堆肥后的污泥可以用于農用、園林綠化、土地改良。污泥要想土地利用必須要符合國家對污泥土地利用的相關規定。關于污泥土地利用我國的規定有以下幾種:《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84)、《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》(CJ/T309-009)、城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)、城鎮污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)。污泥土地利用時要做到因地制宜,具體問題具體分析。污泥土體利用時要注意不得污染土壤,避免造成二次污染。
3結論
污泥處置方式的選擇現已成為污水處理廠設計時需要重點考慮的內容。選擇污泥處理工藝時,要充分考慮污水處理廠污泥情況和城市發展情況,因地制宜的選擇污泥處理工藝,實現污泥的減量化、資源化、無害化。與此同時,也加快污泥處理工藝的研發與改進,爭取早日開發出處理效率高、操作方便、運行也投資成本低的工藝。
參考文獻:
[1]譜大華,吳學偉.城市綜合污水處理廠污泥處理技術及應用[J].廣州環境科學,2006,21(04):14-16.
[2]李艷霞,陳同斌,羅維等.中國城市污泥有機質及養分含量與土地利用[J].生態學報,2003,23(11):2464-2474.
焚燒法處理垃圾的優缺點范文2
關鍵詞:污水處理 除臭
1臭氣的測定
1.1排放標準
污水處理廠產生的臭氣都屬于無組織排放,并且屬于復合型惡臭污染物,主要指標為硫化氫、氨、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫醚、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯和臭氣等九項,主要依據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》規定的廢氣排放標準,部分氣體執行《惡臭污染物排放標準》
2中試除臭方法與工藝
污水處理廠臭味的處理方法有很多,如直接焚燒法、臭氣氧化法、化學吸附法、活性碳物理吸附法、生物脫臭法、土壤脫臭法等,但經濟實用的還屬生物除臭技術。本文將對生物法、土壤法、離子法進行試驗研究。
2.1 生物法(填充塔式生物過濾脫臭法)
2.1.1工作原理
生物脫臭是在適宜條件下,利用載體填料(人工或天然)比表面積上的細菌和其它微生物的作用脫臭。臭氣物質先被填料吸收,然后被填料上附著的微生物氧化分解,從而完成臭氣的除臭過程。固體載體上生長的微生物承擔了物質轉換的任務,因為微生物生長需要足夠的有機養分,所以固體載體必須具有高的有機成分。要使微生物保持高的活性,還必須為之創造一個良好的生存條件,比如:適宜的濕度、壓力損失、pH值、氧氣含量、溫度微生物種類、過濾材料等。實際生產設計要求,載體填料相對濕度保持在80~95%,所以經常采用噴淋原污水或初沉池出水以提供水分和營養源。環境條件變化會影響微生物的生長繁殖,因此在試運行時或改變工況時要考慮生物過濾池會有一個適應期。
2.1.2影響因素
生物過濾池的工作受以下幾種因素的影響:
(1)反應速度:反應速度的快慢取決于氣體成分的濃度和性質,填料上的微生物種類、數
量和活性,溫度,廢氣和填料的濕度,pH值。
(2)停留時間:停留時間由體積流量、自然堆放體積和空池體積決定。
(3)氣味物質濃度
2.1.3濾料選擇
生物脫臭塔最主要部分是填料。一種好的載體填料必須滿足:容許生長的微生物種類豐富;為微生物提供棲息生長大的比表面積;營養成分合理(N、P、K和微量元素);有好的吸水性;自身無異味;吸附性好;結構均勻孔隙率大;材料易得且價格便宜;耐老化(運行時間長、養護周期長);運行、養護簡單。單成分填料一般只滿足上述的部分要求,配方合適的多成分混合物可以較全面地滿足要求。常用的填料有:木屑、垃圾堆肥過程的產物、沙、土壤、石頭、貝殼、干樹皮、干草、纖維性泥炭或其混合物。近年來,有機或無機的人工合成材料也逐漸被開發和使用,像塑料、半軟性塑料。由于人工合成材料的強度、比表面積和均一性均優于多數天然材料,生物過濾洗滌塔的操作和處理能力上將會有一個大的飛躍,如可望將生化反應停留時間從傳統的45到60秒縮短到6秒鐘。這樣,同樣濾料通過面積的處理能力可增加7到10倍。。由于填料本身是有機養分,當過濾池暫停運行時,微生物可以利用填料的有機成分繼續維持生命活動。
2.1.4優缺點
它具有獨特的優點,具有較強的惡臭去除能力、裝置簡單、能耗低、不受冬季寒冷氣候的影響,如果設計得當,運行和維護費用很低。該法對污水處理過程產生的富有N、S成分臭氣的處理效果優良,同時對臭氣濃度變化幅度大、以及吸附藥液洗脫法難處理的高濃度臭氣均具有很強的適應性。主要缺點是占地面積大、難以控制濾料的均一性、透氣性、濕度、溫度和pH值等至關重要的操作參數。從氣味源收集到的氣體被送到生物過濾池處理,進過濾池的空氣要求潮濕,相對濕度必須為80%~95%,否則填料會干化,微生物將失活。為了防止過濾池被堵塞,必須在空氣進入以前除去其中的小顆粒,所以空氣進入以前要進行水洗以提高濕度,并去除灰塵和分離油分。運行中要調節噴水量,維持洗滌器中氣體達到所要求的濕度。當氨氣濃度超過35ppm時,氨離子會積累在過濾料中,從而降低去除效果。生物過濾法還需用大量的水來加濕進氣流和保持過濾料接近100%的最佳濕度環境,過程中會產生大量的滲瀝液,需要適當處理或處置。
2.2 土壤法
2.2.1工作原理
利用土壤中生存的微生物在臭氣通過土壤時將其成分氧化分解,達到除臭目的。該法在脫臭過程中應用了微生物,故也稱為生物脫臭方式的一種。土壤脫臭機理主要可分為物理吸附和生物分解兩類,惡臭氣體-如胺類、硫化氫、低級脂肪酸等水溶性臭氣類,被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭氣則被土壤表面物理吸附繼而被土壤中微生物分解。土壤層所采用的介質為地表沃土特別是腐植上,必要時需要改良,使土壤形成具有吸附作用的膠狀顆粒,增加床層的通氣性。據監測,從床層表層到500m的土層中大量存在細菌、防線菌、霉菌、原生動物、藻類及其它微生物,每克土壤中可達數億個,其中藻類能夠助長細菌繁殖,細菌又是原生動物的飼料,這些微生物構成了一個穩定的生物群落系統,具有較強的分解污染物的能力。土壤微生物降解速度與有機物濃度成正比,超過一定濃度后降解速度與濃度無關。
2.2.2優缺點
土壤法優點是設備簡單,投資、運轉費用低,維護管理費用低,效果與活性炭脫臭同等,處理1m2的臭氣需2.5~3.3 m2土地,在土壤上可以種植花草進行綠化,植物的根系不但可以保持土壤濕度、還可以增加土壤透氣性,而且根系中的微生物也為廢助降解做出了貢獻。
但不適于降暴雨、下大雪地區;對于高溫、高濕和水分、塵土、微塵等氣體須預處理。土壤脫臭法在處理高濃度或濃度變化較大的臭氣方面,不太充分。此外占地較大(1m3/分的處理風量需要3~5m2土地),一般適用于臭氣濃度低以及土地充裕的地方。
為保證土壤脫臭法的脫臭性能,要時常注意土壤床的壓力變化。當壓力損失上升時,需松動土層或更替過濾砂層,同時加強出草、澆水等日常管理。一般而言,土壤脫臭法的建設費用比其他方式要低,但維護管理工作量較大。在常年積雪和土壤容易凍結的地方采用要慎重考慮。
2.2.3土壤參數
設計土壤脫臭時選擇的土壤指標應是:腐殖土為好,亞粘土等紅土需摻入雞糞、垃圾和污泥肥料進行改良后使用;礦質土和粘土不宜。土壤水分40~70%為宜。過于干燥的土壤需裝設水噴淋器。種植草坪土壤表面保持傾斜,作為防降暴雨的措施。土壤的有效厚度不要小于500mm;溫度可在5-355℃,最佳為 25~ 35℃;濕度 50%~ 70%;PH值 7~8。廢氣通過速度以2mm ~17mm/s(一般選為5mm/s)為宜。土壤系統使用一年后會發生酸化,應及時加入石灰,調整 pH值[7,8,9]。
3.3 電離法(污泥活性炭吸附+電離氧化)
3.3.1工作原理
它是在原有的活性炭吸附的基礎上改進的,增加了電離氧化的工藝,解決了吸附劑須經常更換,操作成本高的缺點。電離氧化是通過離子發生裝置――使用中頻、高壓電場,通過分子共振原理,在常溫下將異味的有機碳氫化合物分子電離,變成H+和C4+等離子體,等離子體進入催化劑反應罐后,被氧化成水和二氧化碳。同時,發射離子與空氣中塵埃粒子及固體顆粒碰撞,使顆粒荷電產生聚合作用,形成較大顆??孔陨碇亓Τ两迪聛?,達到凈化目的;發射離子還可以與室內靜電、異味等相互發生作用,同時有效地破壞空氣中細菌生存的環境,降低室內細菌濃度,并將其完全消除。
2.3.2優缺點
可以高效去除有機異味,效率高達95%,可靠性高、無易損件、無消耗件,操作方便,無需日常維護,占地面積小,沒有二次污染。
缺點是對臭氣濃度變化幅度大、以及吸附藥液洗脫法難處理的高濃度臭氣均適應性較差,建設費和運行費用較高。同時由于活性炭的吸附能力極易受臭氣中的潮氣、灰塵等雜物的影響而下降,為防止活性炭受潮,常需在脫臭管道上安裝除濕、除塵裝置,如在脫臭吸附塔的前面以及抽風扇等處設置加熱器等。
3 除臭試驗
3.1 試驗地點
由于污泥區和生化區的臭源比較分散,面積大,不利于進行中試。所以選取格柵間和沉砂池作為試驗點。
3.2 試驗具體目的
從監測結果,我們可以獲悉,硫化氫是主要的污染源,它散發出的臭雞蛋般的味道,極大的影響并危害了人們的健康。所以,本次試驗具體方式是運用現階段比較流行的處理方法和工藝開展研究,測取相關參考數據,進行運行狀態數據分析,計算裝置的除臭效果,驗證系統的運行條件,檢驗控制系統的響應與可靠性,校正相關控制模型和算法,測算合理經濟的運行成本,同時對廠區的臭氣污染源的濃度和成分進行綜合測定。
3.3采樣點與采樣頻率
選在設備的進氣口和出氣口開,其中硫化氫:每天2次,氨氣:每周1次,為期三個月。
3.4分析設備及方法
硫化氫:便攜式采樣分析儀(進口);量程:0-100ppm,分辨率0.1ppm;氨:手動氣泵(進口)及氨管測定對比儀。
4 試驗情況與結果
4.1 生物過濾塔法
臭氣來源:漩流沉砂池臭氣
設計流量:300-1000m3/h
設備情況:選用MET-PRO公司的惡臭控制系統試驗性比例裝置,便攜式試驗性加濕艙、控制設備、監控設備、便攜式過濾器介質容器,為兩級除臭系統,初步洗滌器/加濕艙對污濁氣流進行初步加濕,可以通過改變溫度和送入洗滌器水量來調節加濕容量和空氣流出濕度,并可根據現場的情況進行調節,有效的去除氨和其他水溶性污染物。
生物介質:多種特制濾料和菌種及分散劑
環境溫度:15-36℃