城市垃圾分類的關鍵問題范例6篇

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城市垃圾分類的關鍵問題

城市垃圾分類的關鍵問題范文1

【關鍵詞】城市 建設 環境 地質

中圖分類號:F470.1 文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

城市環境地質作用

城市地質作用受區域地質環境、氣候分帶條件和人類對環境的作用三方面的因素所制約。具體可分為六大類:由城市熱力場變化引起的地熱地質作用;由地下水圈變化引起的水成地質作用;由靜力負載引起的重力地質作用;由動力負載引起的巖石動力地質作用;由開采礦產和地下建筑引起的地質作用;人為的巖石成因作用。從城鎮的類型和功能看,不同類型、不同功能的城市,其地質作用的側重點和強度也是不一樣的。例如山區城市,挖填方量大,誘發重力地質作用顯著;平原城市,常因過量抽汲地下水而誘發地面沉降;老城市環境工程地質問題較多,人工堆積物作用顯著;對于新城市,當有較好規劃時,環境工程地質問題較少;礦業城市,人為改變滲流場,形成采空區,改變應力場,惡化水質, “三廢”污染嚴重,環境工程地質問題較多;風景旅游城市,城市用地往往緊張,地質環境承受城市地質作用的能力較弱;海港城市,間歇性動荷載較大,等等。

二、城市環境地質的主要研究內容

1、區域地殼穩定性評價。

區域穩定性主要指現代構造運動、地震運動以及巖漿活動影響下地殼的相對穩定程度。它是城市區域工程地質環境質量的主要問題,涉及活動斷裂、地震活動、構造成因的地裂縫、火山活動及其它不良地質作用的強度等方面。地質資料表明,二十世紀六七十年代以來,地球巖石圈進入了新的強烈活動與調整時期(地史以來的第五個強烈地震活動期,其延持時間很可能超過未來人類歷史),致使不少城市均發生由新構造運動引起的地裂、地陷、滑坡、危巖、崩坍、泥石流、地震及地下水異常(包括地下水水位及水質等異常變化)等各種地質災害。決定地殼穩定性的最突出因素是地震活動。我國地震烈度超過7度的大、中城市已達l10座之多,因此,加強地震預報和提高城市整體的綜合抗震能力顯得越來越重要。

2、地基條件的勘察。

地基條件的勘察主要包括微地貌、巖土體結構及其物理力學性質、水文地質條件等。我國特殊土的分布具有區域性,如軟土主要分布在我國沿海城市,天津、塘沽、長江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建的沿海城市。軟土具有松軟、孔隙比大、壓縮性高和強度低的特點,因此,在軟土地區進行工程建設經常遇到一些工程地質問題,最常見的是墻體開裂、地面裂縫、基坑邊坡塌落或樁基位移、建筑物的不均勻沉降。地下水作為一個易變因素,當其發生變化時經常引起土體物理力學性質的改變。因此,為保證地基的穩定性及建筑的安全使用,查明地基土體的結構特征、物理力學性質及水文地質條件尤為重要。

3、供水條件及水資源保護問題。

隨著生產的發展和人口的增加,城市供水量不斷地增加,因此,城市水資源成為制約城市發展的重要因素。我國水資源居世界第六位,但人均水量僅為世界人均水量的1/4,屬貧水國家。水資源的日趨短缺及由此引起的諸多環境問題已引起世界各國的普遍關注。近年來,由于超采地下水,我國許多城市出現了地面沉降、巖溶塌陷、海水倒灌及泉水枯竭等環境工程地質問題,如上海、天津、西安、濟南、太原、杭州、青島等。供水條件及水資源保護問題主要包括地下水水源地的選擇、評價,地下水的調節利用,水資源的合理開發、管理和保護。地下水人工回灌是水資源管理與保護的重要方法,尤其是在干旱、半干旱地區。因此,對城市水資源進行全面調查,制定合理的城市發展計劃,不僅可以節減工程建設資金,還將對水資源的保護起到一定的作用。

4、城市垃圾等廢棄物。

城市垃圾主要包括生活垃圾和工業廢渣、廢料。隨著城市規模的不斷擴大,建筑、工業及生活垃圾等固體廢物日益積累,對城市構成了直接和潛在的危害。這種危害可分為三個方面:地表污染、地下巖土體中滲流運移污染和釀成泥石流(垃圾流)等災害。人工廢棄物存放的不適宜會引起諸多環境工程地質問題,如滑坡、泥石流、淤積等,造成地表工程地質環境質量的降低,從而使環境發生惡化。生態學家指出,超大規模垃圾山的形成已使地球生物圈的物質循環產生嚴重影響。堆放的垃圾通過自身分解,并接受大氣降水的淋濾,其污染物必將隨同滲出液一起,以不同的運移方式(下滲式徑流)間接和直接地污染地下水和地表水。此外垃圾對土壤也可造成污染,大氣降水及地下水徑流的淋濾作用.使垃圾中的易溶有害成分,滲入土壤中,使土壤土質惡化,危害農作物生長。

三、現代城市環境工程地質研究亟待解決的關鍵問題

環境工程地質學的產生,是工程活動不斷加劇的必然產物,為了在城市建設的同時,保護地質環境,使人類工程活動與地質環境保持良好的坍調關系,今后環境工程地質學研究應重點解決如下問題。

1、建立與完善城市工程地質環境質量數據庫

近年來,計算機應用有明顯的拓寬,工程地質數據庫、專家系統及制圖技術得到更多研究著的重視,許多城市的工程地質數據庫系統都已建立,并逐步投人使用。但目前尚未建立城市工程地質環境質量數據庫,今后應加強這方面的研究。

2、開展城市三維空間的工程地質環境質量預測與評價

工程地質環境質量評價是環境工程地質學的重要研究內容。隨著環境工程地質問題的不斷出現,相應的評價方法也越來越多,但城市工程地質環境是一個多目標、多層次、多因素的復雜動態大系統,環境工程地質研究的目的在于揭示人類工程活動對地質環境的影響程度,及這種影響給人類所帶來的危害程度。城市環境工程地質工作不僅要對工程地質條件中的各個組分的質量作出定量評價,而且還要將人類工程活動、社會經濟環境綜合成一個系統一并考慮;不僅要進行二維空問的工程地質環境質量評價,而且隨著地下工程的建設與發展,還應積極開展三維空問的工程地質環境質量預測與評價;不僅研究城市的工程地質環境質量,還要研究巖土體的保溫、隔熱、抗震性能。在綜合研究的基礎上,選擇最佳土地使用方案、最佳工程建設區,并指出不利的工程地質條件分布區。

3、研究城市工程地質環境質量標度的制定理論與方法

怎樣更好地定量表述人類工程活動對地質環境的影響與改造程度是當今環境工程地質學研究的重點與難點,而加強工程地質環境的規范與標度理論研究,是解決這一問題突破口,為此,應加強工程地質環境質量標度制定理論與方法研究,使環境工程地質學的研究再上一個新的臺階。

4、探討城市工程地質環境惡化的系統調控與工程建設的協調發展理論

環境工程地質學是環境科學的組成部分,環境工程地質坷題是環境問題的重要類型,而且其危害性往往是巨大的,對待這樣的坷題,我們認為也要貫徹可持續發展戰略,走城市工程建設與工程地質環境協調發展之路,在城市建設的過程中,采取一系列有效措施,避免、減緩環境工程地質坷題的發生,因此,現代城市的建設,應探討城市工程地質環境惡化的系統調控與工程建設的協調發展理論。

結論

城市環境與地質作用是相互聯系,相互制約的兩個因素。城市建設中的環境工程地質問題多種多樣,十分復雜,因此應建立綜合評價系統對環境地質進行綜合的評價。在城市建設過程中應當根據城市環境工程地質狀況,合理控制城市發展規模和發展速度,努力協調好城市建設與地質環境之間的關系,對可能出現的地質問題采取相應的措施以達到預防的目的,確保城市建設的安全與穩定。

【參考文獻】

城市垃圾分類的關鍵問題范文2

關鍵詞:垃圾發電 產業存在的問題 對策

中圖分類號:F290 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914(2011)06-067-02

一、城市垃圾發電問題的提出

目前,中國有660多個大中型城市,因人口集中,經濟相對發達,資源能源消耗量高,城市的垃圾污染問題比較嚴重。據統計,目前我國城市年產垃圾已逼近1.4億噸,且每年還在以8%~10%的速度在遞增。大量的垃圾不僅占用土地、影響生態環境、污染空氣,其中的有害物質還會危害到人類的健康。我國已成為世界上垃圾包袱最重的國家,城市垃圾的無害化、減容化和資源化處理已迫在眉睫。

面對垃圾泛濫的現狀,世界各國的視線已不再僅僅停留在如何控制和銷毀垃圾這一老問題上,而是采取積極的態度和有力的措施,著手科學地處理、利用垃圾。作為人類影響環境的產物,從生態環境角度看,垃圾固然是一種污染源,從資源角度看,它卻是地球上唯一在增長的資源、一種潛在的資源。將垃圾列為維持經濟持續發展的“第二資源”,向垃圾要資源、要能源、要效益,垃圾發電問題由此應運而生。

垃圾發電是將垃圾通過特殊工藝處理,實現綜合利用,其特點是減量性好,無害化程度高,防污染徹底且有一定的經濟回報。研究發現,對于高熱值的垃圾,焚燒2噸產生熱量即相當于1噸煤;對于熱值較低的垃圾,焚燒5~6噸產生熱量相當于1噸煤。我國的人口基數較大,每年垃圾產生量居于世界首位,若將所有垃圾變廢為寶,資源化利用,每年將能夠有效節約煤炭資源3000萬噸左右。有專家預測,21世紀垃圾發電將成為與太陽能發電、風力發電并駕齊驅的無公害新能源。

二、我國城市垃圾發電產業存在的問題

1.垃圾發電產業的政策扶持有待完善。目前,垃圾處理產業的法制化、規范化還處于一個緩慢的上升階段。國家的鼓勵政策在不少地方尚未得到有效落實,企業對項目投資存在很大風險。國家對垃圾發電的產業政策,從定位上要將它確定為一個新能源產業,一個環保產業,一個要重點扶持的產業,而且要產業化,其內容廣泛涉及垃圾焚燒處理技術,環保排放標準,鼓勵和扶持垃圾焚燒發電等各個方面。不僅要有相對的完整性,而且政策規定越來越具體、越來越全面、越來越容易實施。

垃圾發電行業在國外許多發達國家迅猛發展的一個重要原因就是政府不斷加大政策扶持和補貼力度。這是因為,垃圾處理和垃圾焚燒發電,所追求的是環境和社會兩個效益,屬于社會公益事業,是政府政務的一部分。在這樣的理念下,這些國家的垃圾發電都有政府在支持,企業的經濟風險很小。而在我國不少地方,雖然提倡垃圾發電產業,規定支持環保企業,實際上卻沒有實施細則,缺乏足夠的政策保障,僅有的一些補貼優惠政策,也難以落到實處,稅務部門的減免稅名錄也沒收入垃圾發電企業,垃圾發電廠要交納各種稅負,負擔較重,這是我國發展垃圾發電產業近20年難以迅猛發展的一個重要原因。

2.垃圾發電產業急需按市場化來運作,利用經濟杠桿來鼓勵、保護。垃圾發電具有較高的行業壁壘,迫切需要按市場化運作的規律,利用經濟杠桿來鼓勵、保護項目企業的合法權益,允許和鼓勵各類企業參與競爭,以公開、公平、公正為原則,通過招標將垃圾焚燒發電廠的建設和運行管理權交給符合條件、有信譽、有保證的企業來建設和運行管理。而目前的現狀是較早進入市場的企業擁有明顯的提前行動優勢,易于獲取政府的信任。而新加入的企業由于沒有可供推介的業績,在競爭中處于劣勢地位,克服這一劣勢則至少需兩年以上的時間。由于垃圾處理行業具有特許專營的性質,一般一個城市除非垃圾產量大大超出原有垃圾處理廠的處理能力,否則不可能建設另一座處理廠以處理增量垃圾。并且如果原有處理廠符合合同規定的排放標準,原來的項目公司即享有建設新電廠的優先權。因此,取得一個城市的垃圾處理特許經營權,意味著將可以長期壟斷該城市的垃圾處理服務。因此,提高垃圾焚燒發電市場占有率依然任重而道遠。

3.垃圾發電技術尚待突破。目前,在國內垃圾發電項目的推進過程中,垃圾發電技術相對落后,在設備制造、工藝流程、安裝調試、運行管理的各個層面提供的技術標準和專業規范有待完善,迫切需要推動具有自主知識產權關鍵技術的研發。

同時垃圾焚燒發電會產生一個副產品二惡英,它被世界衛生組織稱作“最毒的致癌物質”,對人類健康危害極大。對燃燒造成環境污染的憂慮并非沒有依據。以前人們不注意這些問題,多年來,在日本、美國和歐洲,垃圾焚化是否造成污染一直是個謎。如今在美國,垃圾焚化爐是水銀污染的第二大罪魁禍首。對焚化爐持不同意見的人士認為:垃圾焚化并沒有使污染物徹底消失,而是轉移到灰燼中或是排放到空氣里,這有可能導致環境災難,如排到空氣中的有害塵粒和酸性氣體、氮氧化物、二氧化物。垃圾中含有的鉛、鎘和汞等重金屬也不能被徹底分解,而是殘留在灰燼中。有“焚化爐王國”之稱的日本,密密麻麻布滿了3000多個焚化爐,二氧化物的污染已經波及到了土壤、植物和魚類。含氯的包裝物(如塑料)焚化后會產生致癌物,這種物質還可以破壞用以調節生理機能的荷爾蒙。二氧化物會在動物或魚類的脂肪組織中積聚,最終還將通過日常食物的方式轉移到人體中。目前國內有些垃圾焚燒電廠還無力處理二惡英問題,環保部門的軟硬件條件也不夠,監測無法到位。

4.垃圾發電缺少產業的中近期、中遠期發展規劃。我國在垃圾焚燒發電廠的建設和管理方面缺乏經驗,許多城市在籌建垃圾焚燒發電廠時,并沒有制定具有前瞻性的統一規劃布局政策,也缺乏有力的行業扶持政策,各行政區可以自行規劃和建設垃圾焚燒發電廠,其投資主體、籌資方式、工藝技術選擇和建設標準尚未建立,加上布局的不合理,給項目的后續經營管理和技術選型等都帶來諸多問題,不利于形成規模化產業。

三、今后發展對策

1.健全城市生活垃圾管理體系。垃圾發電需要“口糧”保障,政府和垃圾發電企業都有責任引導城市生活垃圾的分類收集,垃圾供應的質量和數量直接影響垃圾焚燒發電項目的運營。城市垃圾是混合體,其組分熱分解溫度不同,形狀也不同,操作控制困難,不同季節的垃圾其成分、水分經常變化,焚燒產生的熱值也不穩定。發達國家居民把垃圾分四類采集:可燃、不可燃、玻璃、塑料,燃燒垃圾屬第一類和第四類,據悉,這一簡單分類的結果,垃圾熱值可提高30%以上,相應垃圾電廠的運行成本可降低25%。我國城市垃圾中,除了可回收的廢紙、廢塑料、廢瓶、廢缸外,剩下的廚房食品殘物、菜瓜皮、塑料包裝袋、草木、裝修廢料等廢物,其總的熱值較低,在焚燒爐中還要另加燃油來助燃。一些有關人士認為,建立與當前經濟相適應的城市生活垃圾管理體系,實現從垃圾收集、垃圾運輸到垃圾處置全過程的管理體制改革和運作機制創新,是解決我國城市生活垃圾并使垃圾發電產業健康發展的根本途徑。

2.制定垃圾發電的技術標準和專業規范。加快制定垃圾發電的技術標準和專業規范,在設備制造、工藝流程、安裝調試、運行管理的各個層面提供明確的技術標準和專業規范,推動具有自主知識產權關鍵技術的研發。

目前,在國內垃圾發電項目的推進過程中,國外的垃圾發電技術比較成熟,在一些經濟發達地區迫于環境的壓力,雖然項目投資大,但更傾向于全面引進國外廠家的技術和設備。但與發達國家相比,我國的城市生活垃圾成分雜,往往混雜了大量塵土和磚頭瓦塊等建筑垃圾;水分重,部分城市生活垃圾平均含水率50%~55%;熱值低,每公斤熱值只有750到1100大卡,這種差異使在國外運行良好的進口焚燒設備在國內卻難以“進入狀態”,為了提高燃燒效率和熱效率,不少垃圾發電廠只好加油助燃,使運行成本直線上升。據專家介紹:目前垃圾焚燒主要有爐排爐、循環流化床和回轉爐三種技術,國內目前已經投入運行或在建的很多城市垃圾發電廠,采用的大多是國外引進的爐排爐技術,而清華和浙大則主要以研究循環流化床技術見長。因此,目前興建的垃圾發電廠,大多采用進口部分國外關鍵設備和部分國內設備的方式來降低投資成本;同時,在工藝流程上采用部分人工分撿、循環流化床低溫燃燒等技術提高焚燒效率,彌補了國內垃圾熱值不高的缺陷,形成了一套具有“中國特色”的垃圾焚燒發電技術,在國內的垃圾發電市場競爭中具有一定的本土優勢。

當前技術發展的重點,是要加大對現有本土垃圾焚燒發電技術和國產設備的鑒定總結和推廣使用,尤其是那些國內現有的已經經過實踐證明是成功的垃圾焚燒發電技術和國產設備,應及時地、系統地拿出權威性評審意見,盡快使之標準化。

3.完善垃圾發電相應優惠政策及法律法規。各發達國家都針對各自的垃圾發電制定了相應的優惠政策,可以說,在世界范圍內,沒有優惠政策和各種補貼,垃圾發電難以產業化。沒有政策來“發酵”,垃圾不可能產生“蝶變”。應盡快完善與垃圾電站相關的法律、法規以及與之相關的設計、制造的規程、規范。只有明確了垃圾分類回收的辦法并實施,才能為垃圾的無害化處理創造良好的條件。只有明確了相應的設計、制造的規范、標準和各種投資、稅收、補貼等政策,垃圾發電才能走上規范化軌道,相關的設備制造業也才能跟進,從而推動整個行業有序、健康發展。

補貼金額少是目前垃圾焚燒發電企業面臨的普遍困難。雖然國家給出電價上浮的政策來支持社會資金投資該行業,但垃圾處理費的補貼較低,這給垃圾發電行業帶來負面影響,使準備涉足該行業的投資人不敢進入,已經進入的投資人則生存困難。如果補貼不能彌補企業成本的話,勢必將對企業的積極性產生影響,企業就會出現“偷工減料”、以煤充垃圾的問題。

4.加強政府監管,提高垃圾發電企業的公信力。公眾對垃圾發電信任缺失,不斷引發對垃圾發電項目爭議,這一方面和群眾健康和環境意識不斷提高有關,另一方面也和政府監管不到位有關。目前監管不到位是造成矛盾激化的主要原因。在我國,涉及垃圾處理的主管部門有4~5家。其中焚燒發電屬于新能源,歸發改委主管;而從行業主管部門來說,則是住房和城鄉建設部;處理設施的建設需要用地,不能侵占基本農田和土地,涉及國土資源部;從環保排放角度看,則是環境保護部;如果是其他垃圾處理方式,如生物堆肥處理,還涉及農業部門。部門眾多,協調效果還未實現統一。在不少城市,垃圾并沒有做到“無害化”處理;收集無序或是生活垃圾隨意堆放隨處可見。

加強政府的監管職能,就是要按照垃圾焚燒有關技術參數和污染物排放控制標準實施行業監管,政府對企業污染物排放的環保指標要不斷與國際接軌,以環境效益、社會效益為垃圾發電產業的發展方向。

在垃圾發電行業的發展中,二惡英污染防治是一個關鍵問題。事實上,許多垃圾發電企業的這一排放指標甚至低于歐洲標準,亟需政府制定法律法規加強監管。我國工信部等九部委曾聯合的《關于加強二惡英污染防治的指導意見》明確規定,對現有的二惡英產生源要采取積極的污染防治措施,當前要重點抓好廢棄物焚燒等重點行業二惡英污染防治工作。這一指導意見的出臺,對于垃圾發電行業的發展又是一項利好消息。污染防治的加強并非對行業發展的限制,而是對行業發展的規范,反而能促進行業健康地快速成長。

筆者認為,垃圾處理相關產業的投資在“十二五”期間將快速提升,同時惠及垃圾發電業。“十一五”期間,我國垃圾等固體廢棄物處理產業投資約為2100億元,“十二五”期間,這一數值有望達到8000億元,4倍的投資增長將刺激垃圾處理產業在“十二五”期間高速增長,保持30%以上的復合增長率。垃圾發電作為垃圾處理和資源化的主要方式,其產業也將隨之進入高速增長期。

參考文獻:

1.杜軍,王懷彬,金霄.城市垃圾焚燒發電現狀概述.節能技術,2003(5)

2.彭述剛.城市垃圾收集與處理的國外經驗及啟示.現代城市研究,1999(04)

城市垃圾分類的關鍵問題范文3

關鍵詞:循環流化床;純燒;城市生活垃圾;工程

中圖分類號:TK09 文獻標識碼:A

城市生活垃圾的妥善處理是當今世界各國的重要環保課題。隨著我國經濟的發展、城鎮人口的增長和居民生活水平的不斷提高,城鎮生活垃圾產生量迅速增加,生活垃圾的處理已成為影響我國經濟發展和環境治理的重要因素,也是我國城鎮化進程中必須面對的問題。

垃圾焚燒處理是目前城市生活垃圾進行無害化、減量化和資源化處理最徹底最有效的技術方法。循環流化床垃圾焚燒技術具有燃燒劇烈、分解徹底、對垃圾種類適應性好及燃燒污染物排放低等優勢,比較適合我國城市生活垃圾高水分低熱值的特性。

1 技術背景

城市生活垃圾焚燒處理技術,國內外廣泛應用的技術主要有二種:層狀燃燒技術和流化床燃燒技術。

層狀燃燒技術主要采用爐排形式實現焚燒,是應用較早、較為成熟的焚燒技術,主要包括固定爐排、鏈條爐排、往復爐排等。其中往復爐排爐焚燒技術在垃圾分類收集系統完善的歐美等發達國家得到廣泛使用。采用層燃技術的爐排焚燒爐適合焚燒低水份高熱值的垃圾,具有煙氣含塵量低、動力消耗相對少等優點。但爐排爐因層狀燃燒的特性所致,床層中下部溫度較低整體燃燒速度緩慢,容易產生熱解不徹底現象,爐渣中常夾帶有未燃燼有機物,不適合燃燒高水份、高灰分、低熱值的生活垃圾,更難以實現單獨焚燒或摻燒市政污泥。

自上世紀八十年代以來循環流化床燃燒技術迅速發展成熟,由于其具有熱強度均勻穩定、燃料適應廣泛、環境排放特性優良等優點,在燃煤發電行業中正在全面取代其它燃燒技術。上世紀末國內垃圾焚燒開始起步,垃圾分類收集又尚未實施,中國科學院、浙江大學、清華大學等科研機構根據國內當時的垃圾特性相繼開發出循環流化床垃圾焚燒技術,通過摻燒一定量燃煤來保證垃圾安全穩定焚燒。隨著經濟社會發展,我國對環境保護和節約土地資源逐步重視,本世紀以來國家資源綜合利用和環境保護政策逐步完善,各地政府強化了垃圾源頭管理,進行垃圾分類收集運輸,進焚燒廠的垃圾水分得到了控制熱值有較大提高。特別是東部經濟發達的城市環衛收集運輸的生活垃圾進廠的平均熱值從650kcal/kg(2721 kJ/kg)左右提升至750kcal/kg(3140 kJ/kg)以上,為我們進行循環流化床純燒城市生活垃圾的技術研究提供了基礎。

2 建模與分析

2008年,杭州市共處置213.90萬噸,日均清運生活垃圾5844.19噸,全年生活垃圾熱值在3238.9kJ/kg左右,全年平均含水率57.4%,杭州主城區垃圾熱值已達3952kJ/kg。我們就低位熱值3238.9kJ/kg的原生生活垃圾,進行建模計算與理論分析。

根據杭州一垃圾焚燒處理廠提供的垃圾燃料數據分析表(見表1),采用伯勒(Bole)鍋爐性能設計計算軟件V1.03,先進行爐膛完全絕熱焚燒時建立計算模型,來獲得焚燒的有關理論數據。

計算模型以1t/h垃圾在完全絕熱爐膛焚燒為基礎,入爐垃圾低位熱值3238.9kJ/kg,過??諝庀禂等?.5,入爐垃圾及進口空氣的溫度均取25℃。

樣本垃圾絕熱燃燒工況模擬的數據見圖1,圖中三個畫面依次為煙氣側(爐膛輸出煙氣參數)、燃料側(入爐垃圾元素、熱值參數)、空氣側(爐膛輸入空氣參數)。

從模擬計算中看出,燃燒1t/h的樣本城市生活垃圾,助燃空氣1439Nm3/h,燃燒產生約2263Nm3/h煙氣量,絕熱爐膛出口煙溫879℃。煙氣溫度已高于城市生活垃圾安全焚燒的國家規范要求溫度850℃,具備設計純燒方案的基礎條件。

假定純燒此類垃圾,按800t/d規模設計循環流化床焚燒爐方案:爐膛煙氣流速控制在4m/s左右,燃燒溫度≮900℃,煙氣有效停留時間≮4.5s,確定焚燒爐膜式水冷壁爐膛結構主要尺寸。爐膛截面5070mm×4630mm,爐膛有效高度24m,爐膛內側襯30mm厚硅酸鋁耐火纖維板加80mm厚耐火耐磨可塑料,爐膛有效截面約4.8m×4.4m,爐墻面積F=461.2m2,爐膛容積V=440.2m3,爐內有效輻射層厚度為:s=3.6V/F=3.436m=3436mm。硅酸鋁耐火纖維板導熱系數約為0.156W/(m?k),耐火耐磨可塑料(Al2O3/Fe2O3),導熱系數約為3.7W/(m?k),爐膛水冷壁內壁溫及爐膛內煙溫分別以256℃和900℃計,則1小時內爐膛水冷壁吸收能量約為1384kWh(合4982400kJ)。根據爐膛水冷壁吸收的功率,計算出爐膛水冷壁在通?;鹧娓叨认禂?.45時的壁面熱有效系數為0.0112。

將數據輸入計算模型:樣本垃圾在800t/d焚燒爐方案中常溫空氣(25℃)助燃工況數據見圖2,圖中三個畫面依次為煙氣側(爐膛輸出煙氣參數)、燃料側(入爐垃圾元素、熱值參數)、空氣側(爐膛輸入空氣參數)。

從模擬計算中看出,樣本垃圾在800t/d焚燒爐方案中燃燒,垃圾焚燒量33.34t/h,助燃空氣47974Nm3/h,燃燒產生約76218Nm3/h煙氣量,絕熱爐膛出口煙溫843℃,爐膛煙氣流速4.1m/s,爐膛煙氣停留時間5.09s。煙氣流速與停留時間滿足設計參數,但關鍵參數燃燒溫度不滿足規范要求,須對設計方案進行優化。

經分析,確定不作其它結構參數修改,通過提高助燃空氣溫度來保證安全燃燒溫度。擬將空氣溫度預熱至180℃。將數據輸入計算模型:樣本垃圾在800t/d焚燒爐方案中預熱空氣(180℃)助燃工況數據見圖3,圖中三個畫面依次為煙氣側(爐膛輸出煙氣參數)、燃料側(入爐垃圾元素、熱值參數)、空氣側(爐膛輸入空氣參數)。

從模擬計算中看出,樣本垃圾在800t/d焚燒爐方案中以180℃預熱空氣助燃,垃圾焚燒量33.34t/h,助燃空氣47974Nm3/h,燃燒產生約76218Nm3/h煙氣量,爐膛出口煙溫906℃,爐膛煙氣流速4.33m/s,爐膛煙氣停留時間4.8s。燃燒溫度、煙氣流速、停留時間均滿足規范或設計參數。具備開發純燒爐型的技術條件。

若熱風溫度提高至180℃,則爐膛出口煙溫可達906℃,見圖3所示。入爐焚燒的垃圾進行短暫堆酵以適當降低水分,如果城市生活垃圾經中轉站壓縮轉運,且在入爐焚燒時再進行短暫堆酵,則入爐焚燒處理的垃圾水分可降低5%以上,爐膛出口溫度還將提高。當然,如果當地的生活垃圾熱值明顯較高,采用循環流化床垃圾焚燒爐來焚燒處理垃圾時,則不再建議在垃圾庫內堆酵,甚至在進行鍋爐熱力計算時適當降低鍋爐爐膛的絕熱程度,否則容易導致爐膛出口煙溫超溫。在保證垃圾焚燒爐爐膛出口溫度的前提下,再對垃圾進行“均質化”破碎處理,使得入爐垃圾燃燒更加連續,并充分發揮循環流化床焚燒特性,則能實現循環流化床純燒生活垃圾的工程應用。

3 純燒垃圾的技術工藝

我們通過對天津、山東、浙江、福建等省份的一二線城市生活垃圾取樣分析、建模計算提出當入爐垃圾水分不高于50%時,低位熱值達到800kcal/kg(3349kJ/kg),水分不高于60%時低位熱值達到950kcal/kg(3977kJ/kg),可實現循環流化床純燒垃圾。

3.1 湍沸復合循環流化床垃圾焚燒技術

湍沸復合循環流化床垃圾焚燒技術是實現純燒城市生活垃圾的新型流化床技術,其基本原理是入爐高水分垃圾在湍流床內部分水分氣化,進入沸騰床時熱量負貢獻大幅降低,使沸騰床面、密相區、燃燒室中上部的溫度能保持穩定均衡,在高溫循環灰作用下經高溫一二次熱風助燃氣固可燃成分充分燃燒。

湍沸復合循環流化床垃圾焚燒爐結構示意圖見圖4,該技術先后獲得國家知識產權局的發明專利證書和實用新型專利證書,并在杭州喬司和嘉興步云垃圾焚燒爐技術改造項目中獲得成功。

3.2 絕熱爐膛結構

循環流化床垃圾焚燒鍋爐的主要目標是焚燒處理垃圾,在保證“3T+E”的燃燒原則中,Time是高溫煙氣的停留時間,Turbulance是進料垃圾與空氣的充分混合,還有的Temperature就是要求保證爐膛的燃燒溫度應在850℃以上。

我們認為常規燃煤循環流化床鍋爐爐膛沸騰床及密相區為了防止磨損,一般敷設100mm左右的耐火耐磨澆注料,而在密相區上部直到爐膛出口下部約1米處的水冷壁部分,則基本不打澆注料以吸收爐內輻射熱,控制爐膛上部溫度,循環灰除了達到充分燃燒的目的外起到將密相區的可燃物與燃燒熱向爐膛上部輸送的作用,使整個爐膛溫度穩定均衡。而循環流化床垃圾焚燒爐的循環灰熱能輸送作用恰恰相反。

通過分析我們提出,針對國內多數城市的生活垃圾設計循環流化床焚燒爐純燒生活垃圾時爐膛應采用基本絕熱爐膛。筑爐工藝大致為在爐膛內側,在水冷壁管內先襯一30mm厚絕熱層,可采用硅酸鋁耐火纖維板,再澆注一層厚80mm耐火耐磨澆注料,以維持爐膛合理的燃燒溫度確保垃圾在爐內穩定燃燒。要考慮到絕熱層長期運行逐漸失效的因素,在熱力計算時爐膛壁面熱有效系數取較高值0.08。生活垃圾平均低位熱值較高的地區,通過可靠的計算可在爐膛上部適當降低絕熱程度甚至部分水冷壁完露。

3.3 提高一二次熱風溫度

從本文前述的垃圾絕熱焚燒的鍋爐軟件模擬與理論分析可知,如其他條件不變,當進爐風溫為25℃時其理論燃燒絕熱爐膛溫度達879℃,當爐膛采用膜式水冷壁并存在一定傳熱系數的狀況下,爐膛溫度下降為843℃。此時將入爐熱風溫度提高至180℃時,爐膛溫度上升至906℃??紤]到裝備材料造價工程項目設計中推薦入爐熱風溫度控制在200―250℃。

4 工程應用

杭州錦江綠色能源有限公司(杭州喬司垃圾焚燒電廠)于2008年底啟動整體升級技改工程,垃圾焚燒爐采用杭州能達華威公司的湍沸復合流化床垃圾焚燒專利技術,因垃圾平均低位熱值接近980kcal/kg(4100kJ/kg),設計前充分計算分析,保留了部分水冷壁,焚燒原生垃圾時無需堆酵、無需摻燒輔助燃料,平均日焚燒處理垃圾達到800噸。2009年10月經浙江省經信委組織專家認證,垃圾焚燒發電機組已達到可再生能源發電標準。

2009年5月,嘉興市綠色有源有限公司2#垃圾焚燒爐進行技術改造,因當地垃圾熱值稍低,設計時爐膛全敷設耐火絕熱層,日焚燒處理800噸,運行中不摻燒燃煤。

5 運行管理

循環流化床純燒城市生活垃圾的技術成功應用于杭州、嘉興二個垃圾焚燒電廠,并專門針對垃圾給料系統與底渣排出系統進行了技術改進。技改后焚燒電廠注重日常生產管理,保證焚燒爐密封均勻進料,爐膛溫度壓力穩定,排渣均勻順暢燒蝕率低于1%。

6 技術展望

針對循環流化床焚燒爐存在電能消耗和飛灰比例偏高的不足尚有進一步研究提高的空間:

①采用機械擠壓脫水、堆酵脫水、物理干化等手段減少水分氣化與排煙熱損失。

②減少沸騰床水氣化負荷以縮減布風板面積,減小一次風量與循環倍率,降低電耗。

③通過自動分選、機械破碎等方式減小物料幾何尺寸,使入爐物料均質化以減小流化風量、小孔風速與空板阻力,減小一次風量、風壓,降低電耗。

④采用高溫二次分離減小飛灰比例,減少危險廢棄物產生量。

結語

循環流化床作為一種新興的潔凈燃燒技術通過短短的十幾年發展,已實現純燒原生生活垃圾,這是行業政策與市場引導的結果,也是負責任的科技工作者與企業經營者努力的結果。城市生活垃圾的無害化、減量化、資源化處理的全面實現,需要政府、企業、大眾的參與支持,自源頭至末端共同控制,才能使我們有一個可持續發展的環境。

參考文獻

[1]陳旭東,湍沸復合循環流化床垃圾焚燒爐[P].中國專利:ZL 2009 1 0097419.2.

城市垃圾分類的關鍵問題范文4

關鍵詞:環境工程;可持續發展;生態城市;節能減排

1生態城市建設的意義

地球是人們賴以生存的家園,而今全球范圍都存在著環境的治理問題,城市污水的排放、生活垃圾的堆積、森林被嚴重砍伐、沙塵霧霾四起等問題已經成為不容忽略的環境難題,人們迫切需要一個行之有效的方法來改善目前惡劣的環境。而構建生態城市將成為解決全球環境問題的突破點,生態城市,顧名思義就是通過生態學的原理和相關的知識體系,來實現城市生態系統中人和自然環境之間的和諧共處,綜合運用環境工程、系統工程技術等先進的科學技術理論和研究方法來協調和解決由于城市發展所造成的環境問題,實現資源的合理利用,提高生態系統的修復和調節能力,構建一個人類與自然和諧共存的橋梁,充分保護僅存的自然資源和能源,為實現城市可持續發展貢獻力量。

2環境工程

環境工程是研究環境污染及其防治技術的原理和方法的學科,主要體現在對固體廢棄物、工業和生活廢水、廢氣、噪聲、光污染、電磁波、以及如廢棄電池等具有放射性的物質的防治技術方面;另外還有一部分人將環境工程的定義擴大到除研究污染防治技術方面問題之外,還應當包括環境系統工程、環境影響評價,環境工程經濟和環境監測技術。

3生態城市建設的必要性

隨著城市建設規模的擴張,城市化進程已經貫穿我國廣闊的疆域,隨著城市化的逐步展開,生態系統的破壞程度被急速惡化,從前極少出現的霧霾狀況、飲用水污情況、地下水枯竭等情況已經不可避免的出現在人們的視野中,在人們的恐慌和焦慮的背后,我們不得不重新審視城市化發展所帶來的積極的一面背后,對環境所造成的影響,因此建立生態城市已經成為眾望所歸。

3.1資源與環境的維護

隨著我國人口的不斷增加,城市聚集的人員越來越多,城市的建設和發展與資源的消耗往往呈現不可替代的關聯性。而我們所熟悉的大部分資源都是不可再生的資源,并非是取之不盡用之不竭,資源的數量有限,一旦消耗用盡,人類就將會面臨資源枯竭的局面。伴隨著城市快速推進的城市化步伐,生態環境和資源的壓力與日俱增,即便是撥付高昂的治理費用卻依舊收效甚微,只能起到緩解作用,根本達不到根治環境污染的最終目的。而城市的建設和發展是一項持續性的工作,不間斷的資源消耗成為城市合理化建設必須解決的關鍵問題,而實現資源的節約與循環利用則成為解決這一問題的關鍵。

3.2實現資源的可持續發展

資源問題已經是擺在全球人民面前的主要問題,人類在向資源索取物質,維持生活的同時,不應當以犧牲人類生存環境作為代價,可持續發展的城市規劃是一項高瞻遠矚的舉措,杜絕資源浪費現象,細致入微的分析可能存在的潛在資源和可循環利用的資源;從科技創新等高端科學技術領域實現資源的二次、甚至是多次循環利用,進一步節約資源,減少廢棄物的排放;城市的可持續發展是關系到我國能否長期、健康、穩定發展的戰略性問題,我們有必要對此問題予以重視,為開創一條通向未來的可持續發展之路而不懈努力。

3.3城市化發展推動區域經濟

城市化的發展對區域經濟的建設具有重要的推進作用,在建設城鎮化的過程中,人們的生活水平以及生活質量也隨之加強,但是對于區域的建設中,生態環境的合理規劃問題往往被設計人員所忽略,缺少區域性質的系統的、整體的規劃,在生態環境的建設及其恢復方面也缺少相應的安排,最終在規劃領域形成空白,使生態系統的良性循環遭到破壞,單一追求城鎮化發展的速度,而忽視城市形象和建筑功能上的節能設計模塊,不僅不能充分地體現以人為本的價值取向,而且會擾亂正常的生態循環。環境的保護與城市文明的構建是相輔相成的,只有滿足經濟持續、環境優良、生態和諧等先決條件,才能建造一個具有潛力和發展空間的新型城市。

4環境工程在生態城市建設過程中的應用

環境工程在生態城市的建設過程中充當著一項重要的應用環節,已經成為目前國際上最為推崇的技術之一,在生態城市的建設中提供了很多支持和幫助,文章通過分析當前城市建設過程中存在的環境問題,結合環境工程技術和理論的指導,總結出機電生態城市建設過程中的經驗,并提出了一下幾項措施。

4.1污水回收利用

城市建設過程中出現的水污染和隨處排放現象始終是城市管理者面臨的難題,而在生態城市建設中針對這一情況主要采用集中處理和分散處理兩種形式相結合的處理模式,形成區域內的水循環利用,將城市污水的利用率進行有效提高,將污水進行分級別處理,將生活污水和工業污水區別處理,既有針對性提高了污水處理的效率,又能夠合理的利用水資源,實現循環利用。對于污染不是很嚴重的污水,經過簡單處理達到基本用水標準后,可以用于城市綠化的澆灌以及保潔衛生等環節,同時在城市規劃建設過程中,加強對污水處理廠的建設和扶持力度,要嚴格把關工業廢水的處理步驟和合格標準,杜絕二次污染情況。

4.2固體廢棄物循環利用

城鎮生活中產生的固體廢棄物是一項龐大的污染來源,針對固體廢棄物的處理主要采用循環利用的方式來實現資源的有效利用,針對城市建設過程中的生活垃圾、工業廢物堆積現象應該建立垃圾處置系統,同時還需要政府和相應的主管部門能夠出臺相應的政策和措施,加大對環保建設的宣傳教育力度,提升人們的環保意識,推行垃圾分類收集,為后期的垃圾處理提供便利,同時也能夠在一定程度上減少垃圾對環境的污染程度,通過廢物回收的方式,使一些有二次使用價值的固體垃圾經過處理后再次被人們所使用,以此來降低資源的浪費現象。

4.3節能減排技術的應用

企業在生產過程中對資源的耗費程度是非常巨大的,在生態城市的構建中充當著難以替代的角色,企業的發展應當以節約低耗為前提,采用先進的科學技術作為支柱,對提高資源利用率有著不可推卸的責任。在條件允許的情況下,企業應當隨著時代的進步而進步,不斷優化企業結構,控制能源的消耗程度,逐步完善產業結構的政策調整,積極的推行能源的結構調整,運用高科技產品,才能夠在激烈的競爭中保持優勢,為生態城市的建設做出貢獻。

5結束語

環境工程建設是生態城市建設和發展的原動力,只有將兩者有機的結合在一起,才能夠保障我國城市的可持續發展,有效的提升生態環境的質量,對構建和諧的城市生活、提升城市居民的生活質量具有重大意義。

作者:姜景陽 單位:黑龍江省環境監測中心站

參考文獻:

[1]黃鑫宗,莫曉晴,胡源順,等.環境工程建設的難點及應對措施探討[J].綠色科技,2012(07):185-186.

城市垃圾分類的關鍵問題范文5

關鍵詞:生活垃圾填埋場;填埋氣;滲濾液;治理與恢復

中圖分類號 X705 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)13-75-04

Environmental Problems of Municipal Solid Waste Landfill and its Management

Li Jing et al.

(Nanjing Research Institute of Environmental Protection,Nanjing 210013,China)

Abstract:The number of municipal solid waste landfill was increasing as the pushing of urbanization process,and the landfill gas and leachate caused different levels of pollution from surrounding ecological environment. The management and recovery had become important content of ecological environment protection.In this thesis,firstly,the situation of Chinese municipal solid waste treatment was outlined;secondly,the harm of landfill gas and leachate to ecological environment and its control measures were discussed;finally,the technologies and their trend of development of Chinese municipal solid waste landfill pollution management were summarized.

Key words:Municipal solid waste landfill;Landfill gas;Leachate;Management and recovery

隨著居民生活消費水平的提高和城市化進程的加快,城市生活垃圾產生量的增長速度十分迅速,全球城市垃圾產生量年平均增長速率為8.4%,我國城市垃圾產生量年增長速率達10%,超過世界平均增長速度[1]。據中國人民大學國家發展與戰略研究院2015年的《中國城市生活垃圾管理狀況評估研究報告》顯示,近年來中國人均生活垃圾日清運量平均為1.12kg,處于較高水平,根據城市化水平推算,2030年和2050年我國將分別產生城市生活垃圾4.09億t和5.28億t[2]。隨著城市生活垃圾產生量的劇增,出現了一系列的問題,如土地占用,土壤污染、水污染、大氣污染等生態問題,并引發了一些社會問題和經濟環境問題。因此,對城市生活垃圾進行合理的處置刻不容緩。一般來講,城市生活垃圾的處理方式主要包括填埋法、堆肥法、焚燒法等[3],而就我國國情而言,填埋法具有投資少、容量大、見效快等優勢。相關研究表明,我國生活垃圾大約有70%以上被運送到填埋場進行填埋處置[4],因此填埋法是目前我國處理生活垃圾的主要手段。

1 我國城市生活垃圾填埋處理現狀及主要類型

我國城市生活垃圾的衛生填埋技術發展較晚。20世紀80年代初,我國城市生活垃圾填埋場大部分為簡易填埋場,場內沒有設置滲濾液防滲和填埋氣體的回收利用系統,并且欠缺填埋場附近的環保措施,致使填埋場區垃圾泛濫、臭氣熏天。此外,城市生活垃圾填埋場還時有爆炸事故發生,這不僅影響了周圍的生態環境,還會對人體造成一定危害[5]。20世紀80年代中后期,隨著城市經濟的快速發展,各級政府開始規劃籌建比較規范的生活垃圾填埋場。截至2009年,中國大約有50%~60%的城市和10%的縣級市修建了衛生填埋場[6]。例如,杭州市天子嶺垃圾填埋場填、上海老港垃圾填埋場、北京阿蘇衛垃圾填埋場、深圳下坪垃圾填埋場以及重慶長生橋垃圾填埋場等。

根據地形和地質條件,目前我國城市生活垃圾填埋形式主要有3種類型,即山谷填埋型、平原填埋型、濱海填埋型。(1)山谷型填埋場,利用城市附近的山谷填埋生活垃圾,在中國比較常見。這種利用三面環山的谷地和山谷周圍斜坡的自然地形修建的填埋場可以填埋到較高的高度,具有較大的填埋容量,如杭州的天子嶺垃圾填埋場;(2)平原型填埋場,利用天然洼地填埋城市生活垃圾,常用于平原地區。這種填埋場規模一般比較小,服務年限也較短,如北京的阿蘇衛垃圾填埋場;(3)濱海型填埋場,利用海邊灘涂進行垃圾填埋,適用于濱海城市固體廢棄物的處理,如上海的老港垃圾填埋場。

2 城市生活垃圾填埋場的環境問題

垃圾填埋法具有處理量大、操作工藝簡單、費用低廉等優點,從而成為各個國家和地區的主要固體廢棄物處理方法。然而,填埋的垃圾在漫長的穩定化過程中會產生大量的填埋氣和垃圾滲濾液,填埋氣和滲濾液從填埋場內的釋放與滲漏后,已導致大氣、地表水、地下水污染,加劇溫室效應,以及填埋場塌陷等環境問題,不可避免地對人們生存的環境和人們的身體健康產生不良影響。因此,生活垃圾填埋過程中需要采取一定的措施來解決這些生態問題??傮w來說,城市生活垃圾填埋主要從以下3個方面帶來生態環境問題:

2.1 垃圾填埋氣的環境問題 生活垃圾集中填埋后,填埋場的大部分有機垃圾可以被微生物厭氧降解為氣態產物,即填埋氣,它的產量一般與填埋垃圾的組成、含水量和壓縮程度以及外部的氣候因素等有關。填埋氣的主要成分為甲烷和二氧化碳,其余部分為一些痕量氣體,如硫化氫、氫氣以及揮發性有機物等。填埋氣會在一定程度上影響和破壞我們的生存環境,大致集中在以下幾個方面:

2.1.1 加劇溫室效應,促進全球變暖 甲烷和二氧化碳是重要的溫室氣體。據研究,垃圾填埋場每年釋放的甲烷占全球年甲烷排放總量的8%~15%,因此,垃圾填埋場釋放的甲烷和二氧化碳在全球溫室效應中扮演著重要角色?,F階段,許多國家己經進行了大量的相關研究,研發減少填埋場溫室氣體排放的各種措施[7]。

2.1.2 釋放惡臭氣體和揮發性有機物,污染大氣環境 垃圾填埋場釋放大量的揮發性有機物和具有難聞氣味的成分,如硫化氫、有機硫化物、烷基苯等,這些揮發性有機物和散發異味的氣體成分具有一定的毒性。此外,填埋氣中還含有其它痕量氣體成分,當這些痕量氣體的濃度超過一定的濃度水平后,導致大氣環境質量下降,影響當地居民的生活質量,具有潛在的危害[8]。

2.1.3 釋放有害氣體,破壞周圍植被 填埋場周邊地區植被的根際氧氣被填埋場釋放的填埋氣替換,可以導致植物窒息死亡。此外,填埋氣中的有毒微量氣體成分也會影響植物的正常生長,從而破壞填埋場周圍的植被[9]。

2.1.4 其它環境危害 填埋氣中含有大量的揮發性有機污染物,它們可以隨著填埋氣體的擴散作用進入地下水,污染地下水資源[9];甲烷除了是一種溫室氣體外,還是一種易燃氣體,當填埋場的排氣系統不暢時,甲烷在填埋場的空氣中積累,當甲烷的體積比達到5%~15%時,填埋場就可能發生爆炸和火災[5],對周邊環境造成嚴重的危害。

2.2 垃圾填埋場滲濾液的環境問題 生活垃圾填埋以后,垃圾中某些組分以溶解態或懸浮狀態的形式存在于滲濾液中,伴隨著水分運動發生淋濾作用形成垃圾滲濾液,它是垃圾填埋場伴生的二次污染物,所需的水分主要來源于降水和垃圾本身的內含水。由于液體在流動過程中受到各種物理因素、化學因素以及生物因素的影響,所以滲濾液的組分在一個相當大的范圍內變動,是一種成分復雜的高濃度廢水。垃圾滲濾液泄露后不僅嚴重威脅周邊的水源,還嚴重影響附近的土壤環境,具體有以下幾個方面:

2.2.1 有機污染物含量高 滲濾液中有機污染物組分復雜,且濃度含量高,COD高達60 000mg/L,其中以烷烴、芳烴類較多,還存在著一些酸類、酯類、醇類、酚類等。其中許多成分是過去自然界從未出現過的人工合成有機化合物,具有不同程度的生物毒性和生物富集性,長期污染會產生嚴重的環境安全問題[10-11]。

2.2.2 氨氮含量高 滲濾液中氨氮含量高,可達1 000mg/L以上,高濃度的銨離子具有生物急性毒性效應,如果氨離子超標就會影響附近生物的正常生長發育[12]。

2.2.3 含有多種重金屬元素 滲濾液中含有多種重金屬,如Zn、Cu、Cd、Pb、Ni、Cr和Hg等重金屬,尤其是當生活垃圾與工業垃圾混合填埋時滲濾液中重金屬種類更多、含量更高。一旦發生溢漏或滲漏,滲濾液將不可避免地污染飲用水資源,對下游的生態系統產生毒害作用[13]。

2.2.4 含有豐富的微生物 滲濾液中含有豐富的微生物,其中含有大量的致病菌和病原微生物,它們一旦進入飲用水源,將誘發各種生理疾病,嚴重危害附近居民的身體健康。

2.3 垃圾填埋場的地面沉降問題 垃圾填埋后,如果垃圾在填埋時如果沒有被徹底、均勻地壓縮,加上垃圾的某些組分在不斷的降解和淋溶損失,填埋場在漫長的穩定化過程中通常會出現不同程度的沉降現象。這一行為會破壞填埋場的頂部覆蓋層、底部防滲層和邊坡防滲隔離層,導致垃圾滲濾液和填埋氣的溢漏,污染周邊環境[14-15],如果逸出的填埋氣中甲烷濃度超過其極限,還可能發生爆炸[5]。此外,填埋場的不規則沉降也不利于填埋場的生態恢復和重新開發利用。

3 城市生活垃圾填埋場的治理與恢復

垃圾填埋場在運行過程或封場后,一直都存在著上述的各種生態安全隱患。因此,采取有效措施治理與恢復填埋場的生態環境,具有重要的生態意義和經濟意義?,F階段,國內外開展的有關垃圾填埋場的治理與恢復工作,主要涉及填埋場的填埋氣治理、滲濾液治理、場地恢復等3個方面。

3.1 填埋氣的治理

3.1.1 建立導排氣系統,減少填埋氣產生量 在垃圾填埋場建立合理的導排氣系統,減少填埋氣的產生量和累積量,能有效防止填埋場發生火災、爆炸的風險,降低填埋氣的溫室效應,減少填埋場的臭味,減少氣體污染。一般來講,規模較大的填埋場可以鋪設專用收集管道,收集填埋氣用作燃料,用于生活或工業供熱;規模較小的填埋場,在填埋氣不足以作為燃料的情況下,為了嚴防發生爆炸,必須安裝填埋氣的收集系統并進行火炬燃燒[16-17]。

3.1.2 填埋場的惡臭防治技術 生活垃圾填埋場惡臭污染防治的傳統技術主要包括物理法、化學法和生物法,3種方法在處理填埋場惡臭過程中各有優缺點。其中,物理法操作簡單、見效快,但處理惡臭濃度偏低、處理范圍較小,且成本高,存在二次污染現象;化學法效率高、適用范圍廣,但處理持續時間短,成本高;生物法工藝簡單、操作方便,且無二次污染,但篩選和培養菌種難、見效慢[8]。因此,在實際應用中應根據填埋場惡臭的特性和除臭要求等選用合適的治理方法或聯合工藝,以最大程度地減少惡臭。近年來,以生物法為基礎的生物除臭劑法和原位控制技術得到了快速的發展,其運行費用極低、除臭效果好、操作方便,具有巨大的發展潛力,是未來垃圾填埋場除臭的主導技術[18]。

3.2 滲濾液的治理 填埋場滲濾液的處理及排放是生活垃圾衛生填埋法面臨的主要環境問題之一。到目前為止,垃圾滲濾液的處理方法主要有兩大類,物理-化學處理法和生物學處理法。由于垃圾滲濾液的組分及其濃度具有很大的不穩定性,因此在選擇合適的處理方法時具有很多困難。

3.2.1 設置有效的填埋場頂部防滲蓋和底部防滲層,控制滲濾液產生量和釋放量 填埋場滲濾液主要來源于降水和垃圾本身的內含水,其中以降水為主。因此,控制滲濾液污染,首先要設置有效的頂部防滲層,避免和減少降水的滲入,使滲濾液的形成量盡可能的小;其次是設置防滲能力強的底部防滲層和邊坡防滲隔離層,避免發生滲濾液滲漏現象[13]。

3.2.2 物理-化學法處理滲濾液 物理-化學法是利用物理化學原理設計的處理工藝處理滲濾液的方法,一般作為滲濾液的預處理或深度處理工藝,但成本較高。主要處理方法有吸附法、化學沉淀法、吹脫法、高級氧化技術、膜分離處理技術等[19-20]。吸附法是通過各種不同類型吸附劑去除滲濾液的色度、金屬離子和難降解有機物污染物等,處理效率高但成本也較高[21];化學沉淀法是通過加入某種化學沉淀劑發生化學反應將滲濾液中溶解性離子轉化成不溶性固體,以去除滲濾液中難降解有機物和重金屬等[22];吹脫法是對滲濾液的一種預處理,能有效去除滲濾液中的氨氮,調整其C/N比,有利于后續的生化處理,但易造成二次污染[23];高級氧化技術是通過羥基將難降解有機污染物氧化成小分子有機污染物以去除滲濾液有機污染物的方法,主要有光催化氧化法、電化學氧化法、Fenton氧化法等;膜分離處理技術主要包括反滲透、超濾及微孔過濾等,膜分離技術已逐漸被國內外發達地區采用處理垃圾的滲濾液[24]。

3.2.3 生物學法處理滲濾液 生物學處理法是利用微生物的新陳代謝作用吸附降解作用去除滲濾液中污染物的方法,一般分為好氧生物處理、厭氧生物處理和兼性生物處理3種。好氧生物處理主要是利用好氧微生物降解滲濾液中的有機物,有效去除COD、BOD5和重金屬,具有良好的運行效能,主要處理方法有活性污泥法[25]、穩定塘[26]和序批式反應器、生物轉盤[27]等方法;厭氧生物處理主要是利用厭氧細菌降解、穩定滲濾液中的有機物,具有操作簡單,運行費用低等優點,其處理處理工藝主要包括:厭氧序批式反應器[23]、上流式厭氧污泥床[28]、上流式厭氧過濾器[29]、厭氧折流板反應器[30]等;兼性生物處理,即采用厭氧-好氧生物相結合處理滲濾液,處理效果較好,且操作簡單,運行費用低,具有廣泛的應用前景[25]。

3.2.4 人工濕地處理滲濾液 人工濕地含有多種微生物,它們可以與滲濾液中有機物、氮磷及重金屬等污染物發生生化反應,降解污染物,具有成本低、管理方便、處理效果好等優點[31]。人工濕地處理填埋場滲濾液在我國許多地區具有一定的適用性。

3.3 填埋場的生態恢復 按照我國《生活垃圾衛生填埋場封場技術規程》(CJJ112-2007)規定,填埋場停止使用后必須進行相關的生態恢復,實施封場工程。同時,我國土地資源緊缺,生態恢復效果合格的填埋場,可用來興建各類廠房、停車場、公園等,有利于進一步提高土地的利用價值,實現土地的合理利用。垃圾填埋場生態恢復的整體原則可以參考《生活垃圾衛生填埋場封場技術規程》(CJJ112-2007)。首先,建立完整的封場覆蓋系統。其次,要保證場地的綠化工程與周圍景觀相協調,并根據場地覆蓋層土壤的性質和當地氣候條件配置合理的植物群落,不易選用根系穿透力強的樹種。再次,還應及時對填埋垃圾進行壓實處理并設置完善的填埋氣導排設施,預防產生場地沉降和填埋氣爆炸,避免發生危險[32]。

4 結語

衛生填埋技術是目前我國生活垃圾處理的主要手段。但與此同時,由于垃圾填埋產生的大量填埋氣和滲濾液,對周邊生態環境造成了嚴重的危害。雖然現階段針對填埋氣和滲濾液的處理方法較多,但這些方法均具有不同程度的缺陷,如何選擇最佳的處理技術方法,降低運行成本,提高處理效果,改善填埋場的生態環境,是目前急需要解決的關鍵問題。因此,在未來的工作中,應借鑒發達國家的先進經驗,結合中國國情,切合當地垃圾填埋場的特點,在遵循生態經濟原則和國家相關政策下,因地制宜的開展垃圾填埋場的治理和生態修復工作,促進我國生態與經濟的可持續發展。

參考文獻

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城市垃圾分類的關鍵問題范文6

關鍵詞:城市污水處理;系統;影響因素

中圖分類號:U664.9S 文獻標識碼: A

引言

隨著社會的不斷進步,人們生活質量的大大提高,用水量也在不斷地增加,水資源等問題也逐漸暴露出來,尤其是水資源與經濟社會發展布局不相匹配,水資源時空分布不均勻等問題的出現,更是加劇了水資源問題的嚴重性。從根本上說,要想解決水資源存在的不合理性,就必須改變長期粗放性的經濟增長方式不適應社會可持續發展的需要,和不適應水資源與水環境發展的需要,這兩個不適應正是當前水資源問題的基本問題。文章重點分析討論了如何建立水資源循環系統,來改變經濟增長對水資源造成的嚴重破壞,使被污染的水通過處理得以重新的使用。從某種意義上講,污水處理是時展的需要,是科學發展觀的集中體現,不僅僅可以保護環境,更能為人類提供更加優質的服務,是社會發展必不可少的重要環節之一。

一、城市污水處理系統在城市建設中的重要性

城市污水處理是一項城市建設的基礎工程。城市污水處理對于城市的水環境保護、水資源利用、改善居民的生活環境,都有著非常積極的意義。但是城市污水處理廠若規劃不當,工藝方案不合理,造成污水處理廠不能正常運行,會帶來重大的環境風險。污水處理廠項目本身產生的惡臭、噪聲、固體廢物(污泥)等未采取有效的防治措施,及相關的生態保護、水源保護措施缺失也會對城市環境造成相當程度的危害,產生環境問題。因此,城市污水處理系統的建立要充分考慮。

對影響系統的環境影響評價。主要是從環境保護的角度對污水處理廠的布局、工藝方案、污染防治措施、生態保護措施的合理性進行分析,對污水處理項目排放的惡臭、污泥、噪聲等污染物對環境的影響以及項目建設和運行期對生態環境的影響進行分析,并提出符合城市環境規劃要求、滿足環境功能區要求和總量控制目標的環境管理、環境監測制度。

二、工藝流程簡述

廠區污水( 除氣化裝置) 進入污水處理站內的生活污水集水池( 集水池前設格柵,用于去除污水中大的漂浮物) ,然后用泵將污水從集水池提升至平流式沉淀池,從外管架來的氣化廢水先進入到平流式沉淀池進行預沉淀,沉淀池出水自流進入均質池內,所有污水在均質池內進行水量、水質均質,當其它生產污水濃度很高時將生產污水切入事故池,事故池污水再用泵少量地加入到均質池內。均質池水用泵提升進入生化池進行生化處理,生化池分三格,每格按進水、反應、沉淀、潷水4 個階段進行周期性運行,均采用DCS 控制,每一周期及每一階段的運行時間可根據來水的水質和出水水質情況進行調整。生化池潷水器潷出的達標廢水自流入回用水吸水池。

生化池內多余的污泥用污泥泵排入污泥池,污泥池污泥用泵送帶式濃縮一體化脫水機進行污泥脫水,濾液回到生活污水提升泵間,重新進入污水處理系統進行處理,泥餅外運。

污水處理站設置了多介質過濾器和活性碳過濾器作為把關措施,以便在生化處理不穩定時去除超標的CODCr。

三、工業污水處理工程設計中的關鍵問題

(一)、除臭技術

現階段,除臭技術主要采用三種方式進行污水處理。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學藥劑吸收法、土壤法及生物法。隨著科學技術的不斷進步,對環境質量要求的越來越高,為此我們將這種技術應用于污水處理廠當中,并取得了不錯的成績。在各種除臭方法中,國內外大多采用微生物的除臭方式,這主要是因為此方法不僅僅效果好且成本低,最重要的是不會導致二次污染的發生。此外,還應用于濃度較高的污染物的處理,相對于活性炭的除臭技術而言,更是有著不可替代的優勢。因活性炭去污能力弱且費用較高,所以一般情況下很少使用。

(二)、污水管網設計

與傳統的工業污水處理方式不同,它主要采用的是工業污水管網處理的方式進行工業污水的收集和輸送,然后將污水處理廠與污水生產源之間進行有效的連接,這樣做的主要目的就是便于集中管理和處理。一般來講,一個城市在擴建發展的同時,必須加大對新舊城區污水處理工程的建設,此時多采用分流制的處理方式。根據城市排水系統的差異,可以將小城鎮或者老城區的排水處理方式改造為合流制的排水系統處理方式,這主要是因為老城區和小城鎮的城市規模比較小,街道狹窄,建筑物密集,施工難度大,因此不具備分流制的處理方式。

(三)、垃圾滲濾液對污水處理廠的影響

在我國一些中小城市,特別是鄉鎮地區,都不同程度的存在著垃圾管制不利,亂丟廢棄的現象。如果垃圾處理不當,堆棄的垃圾數量遠遠超過了它的所承受范圍,那么就很容易導致對水資源造成嚴重的污染,有的垃圾滲濾液還會影響到污水處理廠。為此,必須引起高度的重視,由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進入而給處理廠進水帶來的水質變化。處理廠規模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規模的比值越大,對設計參數選擇、設備選型及工程費、運行費等影響越大。

四、影響城市污水處理系統主要因素分析

(一)、污水處理規模

城市污水處理從各規劃階段到具體項目實施,確定其水量規模是首要內容,規模預測是否符合發展趨勢和實際需要,將對工程的總體布局、項目總投資、建設周期和運行費用產生重大影響。預測規模偏大,建成的污水處理工程不能充分發揮效益,甚至高額的運行管理成本導致污水處理廠難以運轉;預測規模過小,則影響城市環境的改善,制約了城市的建設和經濟發展,因而合理確定水量規模十分重要。城市污水處理設施建設宜實行分階段、分步實施的原則,分別制定近期規劃和遠期規劃,并按照遠期規劃確定最終規模,以現狀水量為主要依據確定近期規模。

(二)、污水處理廠布局

污水處理廠的布局是否合理,對城市環境有著重大影響。污水處理廠的布局包括兩部分內容需要考慮:一是污水采用集中處理還是分散處理,二是污水處理廠的廠址選擇。集中建設大型污水處理廠可以體現規模效益,便于管理,尾水集中排放,正常情況下對水環境的影響小。但污水處理廠過于集中,必然造成污水管網收集系統工程量加大,整個污水系統的初期投資較高,實施困難。由于大型污水處理廠服務區域面積大,施工期的環境影響增加;而小型分散的污水處理廠易于建設,有利于處理后污水的就近利用。

(三)、曝氣技術

在工業污水處理中,其主要污染物都是微生物質,極其容易被分解,因此在處理工藝上多采用曝氣技術,因為此技術能很好的分解其有機物質,正好分解了污染物中的微生物質。在通常情況下,一般采用采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程,近年來還出現了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。

在工業污水處理中,其中最重要的一項技術就是曝氣充氧,它也是整個工藝流程中的核心動態控制,一般情況下,在工業污水處理的運行費用上,動態能耗占所有費用的80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%,由此可見,所選用的曝氣形式及技術在工業污水處理工藝技術方案中的重要地位。

(四)、終端設備是鼓風曝氣技術的關鍵

鼓風曝氣技術的終端是關鍵設備氣流擴散裝置-曝氣器。鼓風機經管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴散而產生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運行可靠程度的長久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩定性等等曝氣技術性能如何,完全是要取決于曝氣終端設備(曝氣器)的功能作用。

結束語

通過對污水系統出現問題時的現象及前系統的狀況進行梳理已基本找到了影響污水裝置運行的原因,即進水水質超標、細菌無法滿足需求和系統受到沖擊。在之后的運行中,結合這些因素我們進行了針對性的改進,嚴控進水量及進水水質,重新更換了活性污泥,目前裝置運行狀況得到了極大的改善。

參考文獻

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