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城市固废综合处理技术研究

2020-12-08杨学巧武彩红高辅均

魅力中国 2020年27期
关键词:等离子体沼气废物

杨学巧 武彩红 高辅均

(1 山东省环境保护科学研究设计院有限公司,山东 济南 250000;2 山东碧霄环保节能科技有限公司,山东 济南 250000;3 山东高速股份有限公司,山东 济南 250000)

固体废物是指已失去原来的使用价值,或虽未失去使用价值但被放弃的物质。其种类繁多、成分复杂且数量很大,主要是在人类生产和消费过程中产生的泥状物质和固体,包括从废水或废气内分离的固体颗粒,它是环境污染的主要来源之一。

一、固体废物

所谓的固体废物指的就是固态废物以及半固态废物,并且还能够进行划分,其中包括生活垃圾,有毒固体以及无毒害的固体废物。对于那些有毒有害的废物又被称作危险废物,其中包括医疗垃圾以及化学废品等。所谓的无毒无害的废物就是指那些建筑垃圾等。

生活垃圾以及有毒有害的废物和环境有着比较紧密的联系,要是随意排放这些固体废物就会严重污染到生态环境,所以对于固体垃圾处理得到了社会各界的广泛关注。对于那些有放射性的固体废物需要单独进行处理,并且相关的处理形式以及处理措施也会有所不同。不仅如此,现阶段对于污水中污泥的处理也属于固体废物处理的一种。

二、城市固废综合处理技术研究

(一)高温热水解预处理技术

该技术主要针对固废中的污泥进行处理。一般我国在进行污泥的处理时采用传统的技术,在进行污水处理时泥固的含量只能最高达5%,而含固量当在20%以上就无法使用传统的技术,这时就引进了高温热水解预处理技术,这个新兴技术是利用高温热水解的原理,在高温下污泥的含固量的粘度会大幅度的降低,有效的提高了污泥的可在生化的效果,并且增加了产气量,提高了固废的综合利用。

(二)厌氧沼气工程技术

厌氧沼气技术在乡村垃圾处理、资源化利用中已经得到广泛应用,我国部分地区的乡村已经完成对一家一户沼气池的建立,使农民群众用上了低成本的沼气资源,厌氧发酵后的沼液还是优秀的有机肥料。厌氧沼气技术经过德国科学家的研究和推动,在上世纪九十年代达到成熟,目前德国已经建成5000 余个利用厌氧沼气技术进行发电的工程,发电量可以达到德国全年发电量的40%以上,成为代替火力发电、水力发电、核能发电的清洁能源,有效实现了对城市固废的减量化、资源化,为我国城市固废综合处理技术的发展提供了榜样。

(三)等离子体技术

采用等离子体技术处理固体废物的设备是等离子气化炉。它是在高温条件(1000~1700℃)下将固体废物彻底分解,再重新组合,有害物质、重金属被分离开来,其余部分熔融固化后形成玻璃体。采用该技术可有效地摧毁二噁英和呋喃等有害物质;金属可回收使用;形成的玻璃体材料可用于生产耐用陶瓷等建材,从而基本上实现污染物“零排放”。国外首先将等离子体技术应用在固化放射性废物上,该处理技术已较为成熟,在欧洲、亚洲一些国家核电站已投入工业化使用。我国在等离子体用于核废料处理领域起步较晚,国内的研究主要集中在工艺尝试、探索和实验室小试、中试阶段。国内不少学者将等离子体技术用于城市固废处理,主要集中在处理电子垃圾、生化污泥、垃圾飞灰、医疗废物等领域,为应用于工程实践积累了经验。等离子体技术在固废处理上以其高效率、安全、无二次污染的特点,具有良好的应用推广前景。

(四)堆肥技术

堆肥处理技术适用于无害化处理城市垃圾,目前国内许多地方都进行了堆肥的投产和研究。现阶段,农村堆肥不够自给,化肥常会对土壤带来不利影响,农村更需要大量的优质堆肥。国内通常使用好氧堆肥技术,该工艺的发酵周期短,便于机械化,无害化程度高,投资成本和填埋法相似,产成品具备农肥价值。该方法作业现场卫生环境不好,垃圾减容率一般,运行需要一笔费用,如果运行工艺控制不好,堆肥质量也会受到影响,还可能进一步污染土地,所以国内很多地区没有广泛采用这种方法。当前,堆肥处理技术包括露天堆肥法、半快速堆肥法、快速堆肥法,其中,城市垃圾处理广泛采用露天堆肥法。垃圾堆肥处理方法包括好氧仓式、厌氧和好氧堆肥法。厌氧堆肥指在隔绝氧气后,通过厌氧微生物的厌氧消化作用来对垃圾中的有机物分解,有机污泥、糟液、粪便、酒糟、高浓度有机废水等物质可通过厌氧消化作用,转化为可以进行二次利用的沼气。好氧堆肥要在好氧菌的作用下降解垃圾中的有机物。堆肥处理的原料主要包括造纸厂与食品厂等废水处理完毕后产生的污泥,还包括家畜粪尿、树皮、城市垃圾、秸秆、粪尿消化污泥等原料,其中,城市堆肥主要采用生活垃圾和粪便混合物作为原料。

结束语:

固废污染具有很强的隐蔽性和持久性,其危害程度也较大。随着固废污染日趋严重和人们环保意识的提高,固废治理将越发受到重视,其对应的产业也将蓬勃发展。建议针对成分复杂的固体废物,在开发新型技术的同时,也要加强现有技术的综合利用,加强政府机制的参与及促进作用,提高固废处理的技术水平和效率。

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