城市粪便处理工艺设计论文

2022-04-19

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《城市粪便处理工艺设计论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。【

城市粪便处理工艺设计论文 篇1:

科学监管垃圾处理设施 构筑首都绿色城市

城市垃圾处理工作是关系城市运行的基础工作,是维护首都安全稳定的重要保障。城镇生活垃圾处理场站是城镇重要的市政基础设施,是城镇公共环境卫生体系的重要组成部分,既担负着为社会处理生活垃圾的重要任务,又直接影响到周边的生态环境。加强城镇生活垃圾处理场站建设与运营的监管,不仅关系到国家公共财政或社会资金投入的效益,而且直接影响到城镇的生态环境和可持续发展,关系到广大人民群众的切身利益和居住质量。另外,设施监管也是环卫市场化发展的必然产物。

一、北京市生活垃圾处理总体情况

截至2009年底,北京市共拥有垃圾处理设施26座,总设计处理能力13680吨/日。其中,转运站7座,填埋场16座,综合处理厂2座、焚烧厂1座。填埋、堆肥、焚烧三种处理方式的比例分别为:84.6%、4.6%、10.8%。2009年全市生活垃圾产生量669万吨,较去年减少0.55%,日产生量1.83万吨,其中城八区垃圾产生量445万吨,无害化处理率100%,郊区垃圾产生量224万吨,无害化处理率87%。郊区垃圾清运量、处理量较去年同期均有上升,郊区垃圾无害化处理率逐步提高。

二、北京市垃圾粪便处理设施监管执行情况

(一)国家相关政策及监管标准

2004年、2005年,建设部出台了《关于加强城镇生活垃圾处理场站建设运营监管的意见》(建城[2004]225号),《关于加强市政公用事业监管的意见》(建城[2005]154号),要求各部门充分认识加强城镇生活垃圾处理场站建设与运营监管的重要意义,并切实加强垃圾处理场站的质量监测和运营监督。

北京市从2002年就开始组织制定全市垃圾粪便处理设施检查考核标准并进行运行监管。随着监管经验的积累和设施运行管理水平的提高,2008年在原有检查考核标准基础上,根据国家及地方新颁标准修订完成第四版检查考核标准,并于2008年7月1日开始实行。新标准整体上分为生产运行、环境保护、安全与应急三项,监管思路、重点更为突出。

2004年至2005年,北京市垃圾渣土管理处(简称市渣土处)起草了北京市垃圾粪便处理设施环境监测和运行管理共五项地方标准,于2005年4月28日开始实施。通过这些标准的制定和实施,进一步规范全市垃圾粪便处理设施运行管理作业标准,推进环卫行业标准化、规范化、科学化管理,使得设施监管工作有章可循,有法可依。

2008年,北京市建设完成市属8个垃圾粪便处理设施在线监控系统,对厂界大气、外排污水、工艺运行等实时在线监控;并于2009年2月将在线监控内容纳入考核评价体系。在线监控系统在设施监管工作中的应用,标志着北京市垃圾粪便处理设施监管向科技化迈进了一大步,全市环卫设施管理工作进入了一个新阶段。

(二)监管内容

对全市正式投入运行的共39座垃圾和粪便处理设施进行监管。一是环卫信息管理与成本核算,对环卫数据报送的准确性、及时性、完整性进行核查。对环卫运输记录单的填写、逻辑进行考核。根据全市垃圾流向要求对各设施实际处理量及超额情况进行考核。二是对设施作业质量现场检查,包括工艺运行、环境保护、安全管理等内容。三是环境监测管理,对定期和在线环境监测数据进行考核评价。

除日常检查外,每年开展设施重点专项检查,包括雨季迎防汛、污染防控、安全运行、重大节日联合专项检查以及专家评价等,进一步丰富监管方式,完善全市垃圾粪便处理设施监管工作。

(三)发布评价报告

按照月、季考核周期,编制全市垃圾粪便处理设施运行评价报告,上报市政府相关职能部门,并经市政府同意后通报相关区县政府和北京环卫集团。通过评价报告对设施作业量、作业质量、污染控制和安全运行情况进行分析和评价,一是警示潜在的风险,督促相关部门及时整改;二是促进信息公开,使各相关方及时了解信息,特别是政府和公众。

(四)加强指导与培训

以“考核与指导并举,监管与服务并重”为指导思想,在做好检查考核工作的同时,积极探索设施管理新思路和新举措,加强业务培训和交流。针对检查过程中发现薄弱环节及重点问题以技术指导函的形式进行专项指导,并建立跟踪机制,最终建立“发现问题—分析问题—解决问题—预防问题”闭合管理体系。

三、监管工作成效

(一)设施工艺完整性逐步提高

经过几年来的探索,运营和监管双方之间已逐步形成良好的互动机制,一方面监管工作促进运营单位自主创新、改进技术工艺、加大资金投入、提高管理水平,提高设备配备水平,在计量、工艺、环保、智能监控设备上不断完善以达到标准要求;另一方面,垃圾处理水平的提高,也促进监管方强化人员培训、更新监管办法、严格监督制度,从而加强监管能力建设。

(二)加大污染防控,促进设施节能减排

近几年,政府不断加强设施污染防控工作,建设和完善除臭系统、渗沥液处理设施、填埋气收集利用设施,大力推进设施节能减排工作。截至目前,全市26座垃圾处理设施均建有或正在建设较为完善的除臭系统,垃圾卫生填埋场增加包括调节池、渗沥液处理系统、填埋作业面、环场周边喷淋的综合臭气控制措施。全市16座垃圾卫生填埋场中11座已有和正在建设渗沥液处理设施,其余填埋场的渗沥液送往污水处理厂进行处理,保证渗沥液达标排放。6座大型垃圾卫生填埋场均建有沼气收集利用系统,其中5座实现沼气发电,其余中小型垃圾卫生填埋场均建有沼气火炬点燃处理系统。

(三)设施运行管理人员素质整体提高

随着垃圾处理新技术,新工艺的不断出现,目前垃圾处理行业已和人们心目中传统简单的垃圾处理方式有了很大不同,目前正朝着现代化、专业化、标准化方向大幅迈进,因此对于从事垃圾管理的人员素质也提出了更高的要求。各设施管理人员主动加强专业知识学习,熟知本行业相关法规、标准。建立各级管理人员培训体系,提高从业人员素质。同时,近几年环卫行业不断引进高素质人才,在环卫管理和作业部门中,大学本科以上学历人才所占比例越来越高,北京环卫正在打造一支有经验、懂技术、会管理的工作队伍。

四、进一步做好垃圾处理设施监管工作的几点思考

随着市场化发展,垃圾管理工作与传统管理模式相比已发生较大变化,政府环卫行政管理向三大职能转变:一是健全和完善环境卫生的行政管理构架;二是强化政府行政的规划、法规、政策、标准职能;三是切实履行好对环境卫生作业服务质量的监管职责。在新的市场化条件下,只有与时俱进、不断创新,才能适应新的管理格局变化,才能创造出更高的效率。

(一)从设施建设入手,提高设施工艺完整性

正确处理好设施建设与管理之间的关系,理顺设施建设与管理工作体制,做到互相依存、互相促进,有机统一,促进设施长远可持续发展。一是明确生活垃圾处理设施建设责任,加快设施建设进度。各区县人民政府负责本行政区内生活垃圾处理设施建设,不具备建设条件的区县自行协调相关区县或企业落实设施建设,同时制定鼓励政策,调动区县积极性,加快设施建设进度,包括生活垃圾处理设施以市政府投资为主的建设鼓励政策,设施建成后的运行补助政策,调整生活垃圾异地处理环境经济补偿政策。二是新建或改、扩建生活垃圾处理设施应同步建设在线运行监管系统。包括在线环境监测、在线计量称重、主要运行工艺参数及主要工艺环节视频实时上传等,并与市级环卫设施运行监管平台对接。三是建立行业内环卫设施工程竣工验收程序。建设单位应依法组织相关单位和市市政市容管理行政部门进行竣工验收,除依法向当地建设主管部门办理质量监督备案外,同时向市市政市容管理行政部门办理工艺运行监管备案,经批准后方可投入试运行。严格执行环境保护设施竣工验收申请制度。四是对从事生活垃圾经营性处置的企业实行市场准入制度。选择有一定从业经验的运营商,对于保证垃圾正常处理,提高垃圾处理设施的运行管理水平,降低成本,污染物达标排放都有重要意义。

(二)多部门形成合力,建立全市性监管体系

一是从横向上整合全市资源,建立多部门监管工作体制。完善法律法规,制定、修订与政府监管职责相适应的法规规章或规范性文件,明确各部门监管职责,形成全市统一的设施监管体系,最终形成“大市容、大环境、大卫生”和“全社会、全行业、全过程”的管理理念。二是从纵向上建立市、区两级监督机构。各区县建立与市级相配套的监管机构,保证人员编制,提高监管人员岗位技能,培养专业化和有责任心的监管队伍。三是建立公众监督机制。做到信息公开、透明,设施与居民形成良性互动机制。四是建立监管专家储备库,指导、帮助设施解决一些重点难点问题。

(三)充分依托科技监管手段,加强监管能力建设

适应垃圾处置技术的发展和现代监管体系的要求,如何加强监管能力建设已成为新的挑战。要运用综合监管手段提高监管质量。如现场监管采用夜查、设施互查、专家检查、移动环境监测车等灵活多样的检查方式,力争提高检查效能。非现场检查要充分依托科技化监管手段,建立全市生活垃圾处理设施运行监管系统,实现计量称重、环境监测、视频等实时监控,实现设施全面监管、全程监管、全日制监管。监管机构可通过网络设备实时监控设施日常运营状态,及时对设施污染物排放指标进行监测,避免对周边环境产生不良影响;规范设施工艺作业流程,强化工作人员严格作业意识,提高垃圾无害化处理效果。同时,利用网络传输的及时性和便捷性,提高相关部门对突发事件的处理决策能力。

(四)建立全市生活垃圾物流及经费结算调控平台

产生生活垃圾的区县需要跨区域处理生活垃圾的,由市市政市容管理行政部门根据全市生活垃圾处理设施的处理能力进行有效物流调配,指定生活垃圾处理设施及处理量,统筹优化全市生活垃圾流向和流量。建立全市生活垃圾处理应急机制,确保紧急或特殊情况下生活垃圾的正常投放、收集、运输和处理。建立生活垃圾处理经费调控结算平台,设立专用账户,归集市区两级垃圾处理相关资金,统一结算垃圾处理费、异地处理费和补偿费,并且建立生活垃圾处理阶梯价格机制,即按照全市生活垃圾产生量的控制目标来核定各区县生活垃圾产生量,超出核定部分的生活垃圾产生量,由产生区县政府按照超量价格承担费用。

(五)建立市容环卫监管综合评价系统平台,形成对区县垃圾管理和市容环境卫生的综合评价

要整合、完善现有市容环卫管理系统和考评体系,建立一套涵盖内容全,同时又突出重点,综合反映区县生活垃圾减量化、资源化、无害化指标的考评系统,纳入各区(县)经济社会发展绩效考核体系。通过监管信息平台及时向各级政府和各职能部门发布,可以做到信息公开,使各相关部门及时了解掌握信息,从而建立各环节联动工作机制,加大投入,加强管理,使用先进技术手段,使复杂问题能够有效、快速解决。

《北京市城市总体规划(2004-2020)》中把北京发展的目标定位为国家首都、世界城市、文化名城和宜居城市,因此打造适合北京市城市功能定位的环境友好型垃圾处理设施,是今后垃圾处理设施建设和运行管理过程中始终应遵循的原则和努力的目标。

北京市垃圾处理工作现在正处于发展的关键时期,政府对于垃圾处理的关注也达到了前所未有的高度,可以说现在是机遇与挑战并存,变革与巩固相依。而作为首都市容环境的维护者,我们运营监管部门承担着打造城市整洁、优美市容环境的硬任务,必将坚持科学发展观,充分依靠科技手段、闭合管理、真诚服务,打造客观、公正、高效的监管信息平台,实现设施科学有效监管,构筑首都绿色城市。

(责任编辑:文雪峰)

作者:王 坦 李玉春 张跃升

城市粪便处理工艺设计论文 篇2:

对环境工程中城市污水处理问题的探讨

【摘 要】城市污水处理由于在环境项目建设中具有非常重要的作用,不仅能够保护水资源,增加了水资源的利用成本,提高了人民生活的质量,所以必须要加强对城市污水处理,为此必须要加强环境工程的建设,保证城市污水问题快速解决

【关键词】环境工程;城市污水处理;主要措施

引言

随着我国社会经济的快速发展,对自然资源造成了非常严重的破坏,尤其是大量的工业产业快速发展,排放的污水没有经过处理,直接在城市河流中排放,造成城市河流管道系统受到严重影响,为此必须要加强对水污染产生的影响进行分析,对城市环境规划进行判断,明确污水处理的规模,加强对污水回收利用,保障水资源的可循环效果。

1城市水资源污染来源及危害

生活污水、工业废水是城市水资源污染主要来源。生活污水即日常生活排水和经营排水等,其未经处理直接排放到环境中,严重污染城市河道、湖泊等水体。工厂在生产过程中,将没有经过处理的工业废水排放到河道中,这些污水中含有毒物质,污染环境的同时,也不利于水生动植物的生长和繁殖,经食物链回归到人们的餐桌,对人类健康产生严重危害。城镇每天工业废水排放量严重超标,致使河道水资源无法直接利用。

2城市水资源污染与治理现状

2.1污水排放量大,处理率低

在工业生产中,热交换、产品输送、产品清洗、选矿、除渣、生产反应等过程均会产生大量废水。生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病細菌多。一系列的问题处理带来很大的消耗,处理得不到真正的及时解决,效率事倍功半,久久积压造成问题。

2.2民众水资源保护意识薄弱

受到宣传力度不到位与国家政策导向偏差性问题的影响,社会大众对于水资源保护与水资源污染防治工作的关注力度不够。保护意识薄弱,得不到及时回应,民众心里得过且过,造成不适应的侥幸心理,没有发挥作为主人公的责任意识。

2.3经济发展与环境保护矛盾

就我国而言,长期的粗放式经济增长模式使得企业在生产经营过程当中不具备节能降耗的意识与动力。在价值最大化经营管理目的的驱使之下,企业所开展的技术改造工程往往是以再生产的扩大为直接目的的,由此导致单位产值污水排放量指标在工业生产持续扩大的背景作用之下呈现出了显著的发展趋势。

2.4城市污水处理管网的设计

在城市污水处理的过程中,重要的就是要对污水处理系统进行科学的规划,促进水资源的循环再利用,而在污水处理系统中城市污水处理管网是整个污水处理的重要场所,通过污水管网能够对城市污水进行收集,建立污水处理和污水生产之间的连接。但是由于在城市建设与规划的过程中,相关部门并没有对城市污水处理管网进行分析,导致城市污水处理管网的效率受到影响。这样就造成很多城市的污水处理效果不理想,另外由于很多城市发展的历史较早,在地下已经形成了相应的污水处理管网,很多的城建部门直接在旧的管网上进行改造与升级,从一定程度上能够提高城市污水处理的效率和质量,但是这些城市管网由于年久失修,很容易出现漏水等问题,导致城市管网的污水处理效果降低在很大程度上增加了污水处理的能源消耗。

2.5污水处理厂自身环境存在污染

在城市污水处理的过程中,除了需要对管网进行科学合理的设计,必须要加强对污水处理厂自身环境污染的管理,在污水处理厂进行污水处理时,经常会对污水处理厂的环境造成污染,导致城市污水发生了污染物的转移,而这样不仅不会提高污水处理的效果,也会造成其他地区的环境污染。

2.6垃圾渗滤液的处理

由于垃圾渗滤液始终是城市污水处理设计的重点,所以在很多环境工程项目建设中,通常会对垃圾渗滤液进行对性的处理,通常垃圾渗滤液包括城市降水,污水等,而这些垃圾渗滤液中含有大量有毒有害的物质,如果不能够及时的对垃圾渗滤液进行处理,很容易导致污水的处理效果不理想。

3城市水资源污染治理与环境保护对策

3.1建立综合治理机制

政府和相关部门要结合城市水资源污染情况,加大水资源污染治理和环境保护力度,建立综合治理机制,以科学有效的法律法规对该项工作加以约束。明确城市水资源污染治理及环境保护要求,建构完善的水资源防治管理体系;建立健全的水污染监察机制,及时发现水资源污染情况及该过程中存在的问题;生活、工业水污染治理中,明确各个生产企业的权利和责任,一旦发现水资源污染情况,要以具体的法律法规为依据,开展治理工作;设置完善的处罚条例,如果发现工业用水未经处理直接排放,对涉事企业予以处罚,通过该种方法对其进行约束。

3.2运用先进治理技术

将集中、分散污水处理方法应用到城市水资源治理工作中。根据城市人口密度,分别在人口集中区域和人口分散地区开展集中污水处理和分散污水处理工作,使污水设备利用率提高,最大程度减少污水处理方面的投资。政府和相关部门要深入基层,定期与污水厂沟通,鼓励其使用SBR工艺。充分发挥这一工艺优势,提高静止沉淀率,将水中的有机质滤除,达到良好的污水处理效果,提高水资源处理效率,以免出现资金浪费和水资源质量不达标的情况。

3.3加强生产运营监督

以健全的水质标准、法规等为依托,加强生产运营监督,使城市水污染管理体系更加完整。采用法制手段监督水环境保护工作,依法监督保护城市水资源,破坏水环境者一经发现进行严厉处罚。加大城市水环境保护宣传力度,环境部门要按相关规定定期开展水质监测工作,得出准确的水质指标,及时记录水质变化情况等。如果发现水质变化剧烈,存在污染隐患,第一时间调查污染原因和具体处理方法,查明污染源,及时与上级部门沟通,提出具体的水污染治理和环境保护方案,最大程度降低污染,使原有水质得到恢复。

3.4提倡污水循环利用增加污水处理厂建设力度,满足日益增长的生活污水和工业废水处理要求,清洁城市各大水系、公园水体,告别黑臭水体,改善城市河流及生态环境。对城市污水处理厂进行升级改造,使污水处理设施与标准要求符合,减少城市水体中的污染物,使水质更加洁净。在城市水污染治理过程中,提倡污水循环利用,将城市污水处理之后,应用到公园瀑布、喷泉等水景中,改善地区生态环境。

4反渗透水处理的应用分析

通过运用反渗透水处理设备,不需要加热和相变就可以直接进行处理,而且在污水处理的过程中具有连续稳定性、设备体积小、操作简单、能源资源消耗少、适应性强的特点,也不会对环境产生二次污染,所以工业反渗透水处理设备在电子工业、制药行业、化工行业、电力行业、食品行业、超声波清洗行业、电镀行业等应用范围非常的广泛。反渗透水处理设备包括原水预处理系统,反渗透纯化系统超纯化后处理系统等部分构成,主要的处理目的就是保证原水能够达到反渗透膜分离组件的进水要求,提高反渗透纯化系统运行的稳定性。反渗透膜处理设备可以有效去除原水中的离子,有机物以及微生物,并且实现原水的纯化,从而满足不同用途的水质指标要求。所以反渗透纯水设备,在日常生活中有广泛的应用反渗透水处理设备包括隔栏装置、加药装置、双砂过滤器、保安过滤器、超滤系统等部分。

5总结

政府和相关部门应结合城市水资源污染治理及环境保护要求,建立综合治理机制,将先进的治理技术应用到污水处理工作中,加强日常生产运营监督,实现污水循环利用,达到良好的水资源治理及环境保护效果。

参考文献:

[1]郭寅.城市水资源污染治理与环境保护分析[J].环境与发展,2017,29(10):201-202.

[2]孙宁.城市水资源污染治理与环境保护刍议[J].水利技术监督,2016,24(1):45-46.

作者:刘清

城市粪便处理工艺设计论文 篇3:

城市生活垃圾制气技术研究

摘要:城市生活垃圾的处理已成为困扰城市发展的一个严重问题,但城市生活垃圾也是一种可利用的资源,且利用价值很高。本文主要概述了我国城市生活垃圾处理现状及传统垃圾处理方式的特点,重点介绍了国内外城市生活垃圾制气技术进展,为城市生活垃圾减量化、无害化、资源化综合处理提供指导。

关键词:城市生活垃圾;制气技术;厌氧消化;热解气化

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.032

Research on gasification technology of municipal solid waste

Han Jingchao,Wang Zhengfa,Liu Shuanglong

(Powerchina Eco-environmental Group Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518102,China)

Key words:Municipal solid waste;Gasification technology;Anaerobic digestion;Pyrolysis gasification

隨着城市化进程的不断加快,城市生活垃圾数量急剧上升,其造成的环境污染已成为各国所共同面临的问题,“垃圾围城”已成为亟待解决的城市顽疾之一,对其无害化处理和资源化利用已成为促进经济和生态环境达到可持续发展的重要措施之一[1]。目前,我国传统垃圾处理方式以填埋为主、堆肥和焚烧为辅[2],但三种处理方式各有优劣,已不能满足日益增长且复杂的城市垃圾处理要求。因此,探索适合我国城市生活垃圾特性并效果显著的新型垃圾处理技术,对于解决我国日益严峻的垃圾处理问题尤为重要,能够合理确定生活垃圾处理的技术发展路线,为城市环境卫生规划和政府在环卫上的投资方向,以及各级领导决策作参考,为城市生活垃圾资源化、无害化处理提供指导。

1 我国城市生活垃圾处理现状

城市生活垃圾是指城市居民在日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的,在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质[3]。随着我国经济高速发展,城市化进程不断加快,垃圾产生量与日俱增,处理处置问题日益严峻。据统计,全国城市生活垃圾的累积堆存量已达到70亿t,占地面积80多万亩,且以每年8%~10%的速度持续增长[4]。目前,我国600多座大中城市中,已有2/3陷入垃圾包围之中,“垃圾围城”已经成为严重的社会问题,严重影响我国城市居住环境,制约着我国经济和社会可持续发展。

我国的垃圾在源头基本没有实行分类收集,而是混合收集和混合运输,处理方式上主要以填埋为主,堆肥和焚烧为辅。根据2012-2016年的中国统计年鉴可知,我国城市生活垃圾卫生填埋比例在逐年递减,焚烧比例在逐年递增。2015年全国生活垃圾卫生填埋占比为63.7%,焚烧占比34.3%,其他方式占比为2.0%,见图1。

鉴于单一的垃圾处理工艺不能满足混合收集生活垃圾的处理需要,生活垃圾综合处理工艺已成为国内外研究的热点,而生物垃圾综合处理工艺主要的技术是机械生物处理技术。本文主要从定义、适用对象、减量化效果、资源化效果、技术优势、技术缺陷等方面,对卫生填埋、堆肥、焚烧和机械生物处理技术4种处理方式进行对比,见表1。

2 城市生活垃圾制气技术研究

通过以上分析可知,卫生填埋操作简单、技术成熟,但占地面积大,容易滋生病菌;堆肥成本低廉,能改良土壤,但处理周期长、肥效低;焚烧减量减容明显、适用性广,但存在二噁英、重金属污染等问题;机械生物处理技术可作为生活垃圾预处理技术提高垃圾处置效率,但在我国目前还未大规模化应用及推广,因此,为解决日益严峻的垃圾问题,有必要寻找适应社会发展的新的替代技术。垃圾制气技术便应运而生,比较成熟的技术主要有厌氧消化制气和热解气化制气,特别是热解气化制气以其控污效果好、减量减容明显、资源回收利用率高,被誉为最为行之有效的垃圾处理方式,是焚烧最具潜力的替代技术之一[1]。

2.1 厌氧消化制气

2.1.1 工作原理

厌氧消化制气是指在无氧条件下,垃圾中的有机物在厌氧菌作用下转化为甲烷的生物化学过程。在消化过程中,大分子有机物被降解,转化为简单、稳定的物质,同时释放能量,最终转化为甲烷和二氧化碳,还有少量的NH3、H2、H2S、N2。厌氧消化制气过程可分为4个阶段:水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段[5]。

2.1.2 主要工艺

厌氧消化制气在国外已得到广泛应用,据统计,截止到目前已有100多家垃圾处理厂采用厌氧消化工艺,并且年处理能力都在2 500t以上,主要分布在德国、丹麦、澳大利亚等国家。典型工艺包括VALORGA干法厌氧消化工艺、BRV干法厌氧消化工艺、Kompogas工艺等,典型工艺主要技术对比见表2。

2.1.3 应用情况

厌氧消化制气技术在国外应用已相当广泛,在日本有机垃圾的厌氧消化处理成为有机垃圾处理的一种新的趋势;在美国,目前较为成熟的厌氧消化系统日处理能力为100t左右,可产生12 000m3左右的生物气体、25t优质有机肥;由于沼气发电受到上网和电力需求、电价等的限制,欧洲国家对生物气体进行净化处理,提高甲烷含量,利用沼气发电机发电或净化处理后加压装罐,生产天然气汽车燃料,也可接入城市燃气管网用于民用燃气,提高其利用附加值[6]。

国内厌氧消化技术起步较晚,最近20多年才有较大发展,主要集中在高浓度有机废水处理、污泥消化、粪便处理等,城市生活垃圾厌氧制气还处于初始阶段,但与国外相比在垃圾的收集和分类意识、技术以及设备等方面都有不小差距。其中北京董村分类垃圾综合处理厂采用多项国际先进的垃圾厌氧消化处理技术,利用垃圾经厌氧消化处理后产生沼气发电,其中干式厌氧处理生活垃圾380t/d,湿式厌氧处理生活垃圾400t/d,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。深圳市下坪生活垃圾填埋气制取天然气项目于2014年开始建设,是目前国内建成的最大的生活垃圾填埋气制取天然气项目,已收集填埋气总量超过3.5亿m3,为国内填埋场填埋气的利用和节能减排提供了典型示范,项目的成功实施将成为中国填埋气制取天然气的标杆。

2.2 热解气化制气

2.2.1 工作原理

热解气化制气是指通过一个特殊设计的专用反应器—气化炉,把城市废弃物转化成一种可燃的混合气体和无害的惰性灰渣(只占原废弃物重量的15%,减重量主要取决于垃圾中无机物含量),产生的气体可用于发电或其他的清洁能源。气化炉内反应过程大致可分为4个区域[7],其主要反应过程如图3所示。

2.2.2 主要工艺

热解气化制气技术作为一种新型的垃圾减量化、无害化、资源化技术,在发达国家得到了迅速发展,技术日趋成熟。典型工艺有固定床气化工艺、流化床气化工艺、回转窑气化工艺等[8],主要技术对比见表3。

2.2.3 应用情况

热解气化制气技术是在垃圾焚烧技术的基础之上进行升级改造,形成的一种新型垃圾资源化处理技术,已经被欧美发达国家应用到商业中。20世纪70年代,美国将《固体废物法》改为《资源再生法》,鼓励从垃圾中回收燃料油和可燃气。与常规的垃圾处理方法相比,垃圾气化具有能源回收率高、二次污染小、烟气量小、后处理设备简单,且气化与熔融技术的结合使得在对垃圾的有机成分加以利用的同时,可对无机成分进行稳定化、无害化和资源化利用,从而根本上解决了二噁英和重金属等二次污染问题,有着广阔的发展前景。但国外发达国家研发的气化技术主要是针对本国热值高、有效分类的垃圾特点,在不添加辅助燃料并用空气助燃的情况下,一般要求生活垃圾的热值高于6 500kJ/kg,而我国城市生活垃圾热值普遍在4 000kJ/kg左右,因此,国外研发的垃圾气化技术并不完全适合我国垃圾高水分、低热值和未有效分类的特点[1]。

我国垃圾气化方面研究还处于初级阶段,部分大学和研究院已成功研制出了几种垃圾气化处理技术,但偏重机理和基础性研究,不能真正投入到实际应用。

据相关报道,北京宝能科技有限公司已成功突破热解技术的世界性难题,在实现热解装置低成本、高效、大容量连续性运转的基础上,将其应用于城市垃圾分级热解气化,废塑料热解制油,褐煤长焰煤热解提质等项目中,其中城市垃圾分级热解气化技术为公司自主知识产权,相较引进国外技术,投资大幅减少,垃圾热解气化经高温熔融分离后产生的灰渣可回收利用,作为建筑材料或冶金工业添加剂,真正实现无污染、无排放、具有极佳的环保、经济、社会效益。

3 结语

生活垃圾处理已成为困扰城市发展的一个严重问题,也是与民生问题息息相关的一个问题。由于我国饮食习惯的特点及垃圾长期未实行源头分类等问题,造成传统的垃圾处理方式隐藏着严重的社会风险。特别是垃圾焚烧是目前较为流行的垃圾减量化处理技术,但是多地发生过居民抗议垃圾焚烧发电项目事件(即邻避性事件),因此,在推广垃圾焚烧项目时应紧跟环保政策要求,完成“装、树、联”任务,监控并公开污染排放信息,接受群众监督,便于环保部门执法监管,解决项目落地难问题。在完善和改进传统垃圾处理技术的同时,加快推广引进垃圾处理资源化利用新技术,如厌氧消化制气技术和热解气化制气技术;积极探索MBT与垃圾处理技术的有机结合,创新“MBT+”技術模式,切实提高垃圾资源化水平,增强城市生活垃圾科学治理能力。

为保障新技术推广应用,我国应制定出台相应的政策措施,加大科研服务力度,结合我国城市生活垃圾特点,提高生活垃圾处理技术的适用性和技术水平;从源头入手控制和减少垃圾产生量,探索建立包装物强制回收制度;加强垃圾分类宣传和后端管理,提高垃圾资源化利用水平;开发拥有自主知识产权、适合我国垃圾特点的技术和设备等。通过多环节系统化的“组合拳”,切实解决日益严峻的垃圾处理问题,走循环经济发展之路,从而有效提高城市经济效益、稳定内部民生环境,使我国城市的发展向着可持续发展与生态共融的良好方向发展。

参考文献

[1]张春飞,王希,谢斐.城市生活垃圾气化技术研究进展[J].东方电气评论,2014(28):14-19.

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收稿日期:2020-10-09

作者简介:韩景超(1985-),男,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为水环境治理工程、标准化等方面工作。

作者:韩景超 王正发 刘双龙

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