垃圾處理技術(shù)簡(jiǎn)介
來(lái)源:綠色動(dòng)力控股集團(tuán)有限公司 閱讀:4723 更新時(shí)間:2008-05-29 15:36各國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展,人口的大量集中,城市越來(lái)越多、越來(lái)越大,人類生活水平的不斷提高,造成地球上的垃圾越來(lái)越多,已成為一大公害。據(jù)1996年有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明,目前全球每年排放垃圾近100億噸。產(chǎn)垃圾最多的國(guó)家是美國(guó),每年已超過(guò)2億噸。德國(guó)人均年產(chǎn)垃圾為世界之最,為800公斤。日本東京日產(chǎn)垃圾已達(dá)1.2萬(wàn)噸。我國(guó)已有660個(gè)城市,其中已有200個(gè)城市陷入垃圾包圍之中,垃圾產(chǎn)量正向1億噸邁進(jìn)。
垃圾處理的常規(guī)方法目前主要有填埋法、堆肥法、焚燒法等。下面就其中幾種方法介紹如下:
填埋法--根據(jù)工藝的不同,又分傳統(tǒng)填埋法和衛(wèi)生填埋法兩類。傳統(tǒng)填埋法這種方法實(shí)際上是在自然條件下,利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起,不加掩蓋,未經(jīng)科學(xué)處理的填埋方法。衛(wèi)生填埋法是采用工程技術(shù)措施,防止產(chǎn)生污染及危害環(huán)境土地的處理方法。此二種填理法處理量大,方便易行,投資省,是我國(guó)目前處理城市垃圾的一種主要方法。但此法缺點(diǎn)是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體易引發(fā)爆炸等,還占用大量農(nóng)田面積,垃圾填埋場(chǎng)周圍臭氣等嚴(yán)重影響大氣環(huán)境。
堆肥法--堆肥法就是把城市垃圾運(yùn)到郊外堆肥廠,按堆肥工藝流程處理后制作為肥料,成本低、產(chǎn)量大。由于經(jīng)濟(jì)實(shí)用的化肥大量普及,堆肥量大,勞動(dòng)強(qiáng)度大,全面比較后,市場(chǎng)越來(lái)越小。
焚燒法--按焚燒原理不同,全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。
爐排爐焚燒--爐排爐焚燒就是將城市垃圾運(yùn)到焚燒廠的垃圾池,經(jīng)抓吊入料斗,慢慢進(jìn)入爐堂,經(jīng)過(guò)干燥、燃燒、燃燼三個(gè)階段,在大量氧氣(空氣過(guò)剩系數(shù)等于1.8)的助燃條件下,垃圾在爐排中用不同方法攪動(dòng)下,充分燃燒,燒燼的爐渣入渣池冷卻后,運(yùn)往廠外填埋,垃圾燃燒后產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔猓?50-900℃)進(jìn)入余熱鍋爐換熱,過(guò)熱蒸氣再進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。爐排爐根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同,又分為爐排爐、滾筒爐等很多種爐型,但是德國(guó)爐排爐(又稱馬丁爐)最著名,焚燒效率最高,質(zhì)量最好。爐排爐垃圾焚燒發(fā)電工藝流程見(jiàn)圖1。
流化床焚燒--流化床焚燒就是將城市垃圾運(yùn)到焚燒廠倒入垃圾池后,經(jīng)抓吊入料斗,垃圾從焚燒爐的頂端投放進(jìn)爐內(nèi)后,落在活動(dòng)床的中央,然后慢慢通過(guò)熱砂床(600-700℃),其結(jié)果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆,繼之分散到活動(dòng)床兩側(cè)的流化床。在流化床內(nèi),脆而易碎的垃圾被劇烈運(yùn)動(dòng)的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面,垃圾中的不燃物則與砂粒一起移動(dòng)到焚燒爐兩側(cè),通過(guò)不燃物排出孔,與砂粒一起自動(dòng)排出爐外。流化床垃圾焚燒發(fā)電工藝流程見(jiàn)圖2~3。此種新型流化床焚燒爐能夠在不經(jīng)事先處理(破碎)的情況下直接進(jìn)行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前單臺(tái)日處理量已達(dá)390t/d。但它的價(jià)格仍然和爐排爐一樣很高。
熱解法--熱解法是在隔絕空氣的條件下,垃圾在熱解裝置中受熱而使有機(jī)質(zhì)分解,轉(zhuǎn)化成燃?xì)狻H細(xì)膺M(jìn)入余熱鍋爐換熱后,過(guò)熱蒸氣進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。此種方法是近10~20年研制出來(lái)的,是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)運(yùn)動(dòng)件,設(shè)備技術(shù)投資比較前二種便宜約50%,很有發(fā)展前途。它的產(chǎn)品以美國(guó)和加拿大公司為代表。
城市垃圾發(fā)電是近30年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),特別是20世紀(jì)70年代以來(lái),由于資源和能源危機(jī)的影響,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)垃圾采取了“資源化”方針,垃圾處理不斷向“資源化”發(fā)展,垃圾電站在發(fā)達(dá)國(guó)家迅猛發(fā)展。
最先利用垃圾發(fā)電的是德國(guó)和美國(guó)。1965年,西德就已建有垃圾焚燒爐7臺(tái),垃圾焚燒量每年達(dá)7.8 105噸,垃圾發(fā)電受益人口為245萬(wàn);到1985年,垃圾焚燒爐已增至46臺(tái),垃圾年焚燒量為8 106噸,可向2120萬(wàn)人供電,受益人口占總?cè)丝诘?4.3%。法國(guó)共有垃圾焚燒爐約300臺(tái),可以燒掉40%的城市垃圾。目前,法國(guó)首都已建有一個(gè)較完善的垃圾處理系統(tǒng),有4個(gè)垃圾焚燒廠,處理垃圾已超過(guò)170萬(wàn)噸/年,產(chǎn)生相當(dāng)于20萬(wàn)噸石油能源的蒸氣,供巴黎市使用。美國(guó)自80年代起投資70億美元,興建90座垃圾焚燒廠,年處理垃圾總能力達(dá)到3000萬(wàn)噸,90年代將新建402座垃圾焚燒廠;90年代初,美國(guó)垃圾焚燒發(fā)電占總垃圾處理量的18%,預(yù)計(jì)2000年可達(dá)40%。在美國(guó)的底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000噸的垃圾發(fā)電廠。日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展很快,1989年焚燒處理的比例已占總量的73.9%,90年代將升至84%,到2000年將完全采用垃圾焚燒法。
保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,隨著我國(guó)城市的發(fā)展和人民物資生活水平的提高,妥善處理垃圾已成為當(dāng)務(wù)之急。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)人均生活垃圾年產(chǎn)量為440kg,且每年以8-10%的速度在遞增,大量的垃圾被運(yùn)到城郊裸露堆放,已成為公害。全國(guó)歷年垃圾堆存量已高達(dá)60億噸,堆占耕地5億m2,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80億元人民幣。因此,垃圾滋生已成為我國(guó)繼能源、交通、工業(yè)三廢之后又一重大難題,形勢(shì)嚴(yán)峻,刻不容緩。目前我國(guó)城市已發(fā)展到660個(gè),城鎮(zhèn)人口2.6億,按每人每年產(chǎn)生440kg垃圾計(jì)算,則產(chǎn)生垃圾量為1.14 104萬(wàn)噸,是可以使100萬(wàn)人口的城市覆蓋1米。但另一方面,如果將其全部利用,則相當(dāng)于1340萬(wàn)噸石油的能量,可見(jiàn)垃圾處理對(duì)我國(guó)來(lái)講,意義更重大。我們相信,隨著我國(guó)城市居民生活水平不斷提高及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),垃圾焚燒發(fā)電的前景充滿希望。特別是1998年國(guó)家計(jì)委關(guān)于新能源建設(shè)項(xiàng)目審批通知中指出,垃圾發(fā)電也是一種新型能源,給予了大量的優(yōu)惠政策支持,綜合考慮其社會(huì)效益,環(huán)保效益及經(jīng)濟(jì)效益,建設(shè)垃圾電廠是非常必要的。
現(xiàn)代生活垃圾包羅萬(wàn)象、應(yīng)有盡有,但可概括為可燃垃圾和不可燃垃圾兩部分。其中可燃垃圾包含紙布、皮革、塑料、橡膠、竹木、動(dòng)植物殘?bào)w、樹(shù)葉、果皮、廚余等,由有機(jī)物和可燃物構(gòu)成城市生活垃圾的主體。而不可燃垃圾專指各類金屬、玻璃、石陶瓷等無(wú)機(jī)物。根據(jù)我國(guó)大中城市垃圾熱值均在800kcal/kg~1500kcal/kg,這些垃圾均能自燃,均能發(fā)電。燃燒一噸城市生活垃圾可發(fā)電300~400kw。而且垃圾焚燒處理后的灰渣呈中性,無(wú)氣味,不會(huì)引發(fā)二次污染,且體積減少90%,重量減少75%以上,明顯減容減量。直接通過(guò)垃圾焚燒,產(chǎn)生高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸氣,進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,在國(guó)外早已是成功的經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)深圳垃圾電廠多年的實(shí)踐也證明了垃圾發(fā)電的可行性。