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固体废物的主要处理方法

作者:欣方圳-环卫垃圾桶生产厂家发布于:2015-2-5 16:25:30点击量:

一、固体废物的堆肥化处理

堆肥化(composting)是指在人工控制的条件下,依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,使可生物降解的有机固体废物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。所谓稳定是相对的,是指堆肥产品对环境无害,并不是废物达到完全稳定。固体废物堆肥化是对有机固体废物实现资源化利用的无害化处理、处置的重要方法。

堆肥化按需氧程度可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。现代化堆肥工艺特别是城市垃圾堆肥工艺,基本上都是好氧堆肥。好氧堆肥温度高(一般为50~65℃,最高可达80~90℃),基质分解比较彻底,堆制周期短,异味小,可以大规模采用机械处理。厌氧堆肥是利用厌氧微生物完成分解反应,空气与堆肥相隔绝,堆制温度低,工艺比较简单,产品中氮保存量比较多;但堆制周期太长(需3~12个月),异味浓烈,分解不够充分。

堆肥化的产物称作堆肥(compost)。它是一类腐殖质含量很高的疏松物质,故也称“腐殖土”。早在1000年前,中国和印度等东方国家的农民就有将作物秸杆、落叶、野草、海草和人、畜粪便等堆积一起使其发酵获得肥料的方法。但在堆肥系统化、工厂化方面的巨大进展则是始于1925年。此后堆肥的工艺也在不断地发展。与此同时,堆肥化由以制做肥料为目的而逐渐转化为以处理固体废物为目的,同时生产出有机肥料。堆肥化的原料有城市垃圾、由纸浆厂和食品厂等排水处理设施来的污泥、家畜粪尿、树皮、锯末、糠壳和秸杆等等。


二、固体废物的焚烧处理

焚烧法(incineration method)是一种热化学处理过程。通过焚烧可以使固体废物氧化分解,能迅速大幅度地减容(一般体积可减少80%~90%),可彻底消除有害细菌和病毒,破坏毒性有机物,回收能量及副产品,同时残渣稳定安全。由于焚烧法适用于废物性状难以把握,废物产量随时间变化幅度较大的情况,加之某些带菌性或含毒性有机固体废物只能焚烧处理,故应用十分广泛。

焚烧法历史悠久,所积累的经验丰富,技术可靠。焚烧设备主要有流化床焚烧炉、转窑式焚烧炉、多膛式焚烧炉、固定床型焚烧炉等。采用回转窑焚烧废塑料时,对负荷变动适应性强,但是焚烧发烟物或有机污泥时,粉尘量大。采用流化床焚烧炉时,废物颗粒和气体间的传质、传热速度快,温度易于控制,特别在流化床炉的上半部分可进行干燥过程,故往往采用多段流化床焚烧炉。采用固定床炉型焚烧纤维质废物时效率较高。

熔融型焚烧处理是将废物在1400~1650℃ 的高温下焚烧,可以把废物的可燃部分燃烧与不可燃部分熔融在同一过程中进行,然后经冷却、凝固变成最安全的适于填埋的固体烧结物。在最终填埋处置时,因为不含有机物及恶臭成分,并有很高的密度,故不会有粉尘飞扬,且填埋后也不会有有害物浸出。烧结物通常为黑色砾石形粒状物,减容比(指容量减少的比率)大,可用作建筑材料、骨料和铺路材料。

三、固体废物的热解处理

固体废物热解(thermal destruction)是指在缺氧条件下,使可燃性固体废物在高温下分解,最终成为可燃气、油、固形炭等形式的过程。固体废物中所蕴藏的热量以上述物质的形式贮留起来,成为便于贮藏、运输的有价值的燃料。

热解与充分供氧、废物完全燃烧的焚烧过程是有本质区别的。燃烧是放热反应,而热解是吸热过程。而且,焚烧的结果产生大量的废气和部分废渣,环保问题严重。除显热利用外,无其它利用方式。而热解的结果则产生可燃气、油等,可多种方式回收利用。  

固体废物热解是一个复杂、连续的化学反应过程,在反应中包含着复杂的有机物断键、异构化等化学反应。在热解过程中,其中间产物存在二种变化趋势,它们一方面由大分子变成小分子直至气体的裂解过程,而另一方面又由小分子聚合成较大分子的聚合过程。在利用固体废物热解制造燃料时,由于固体废物的类型、热解温度和加热时间不同,生成的燃料可以是气体、油状液体,也可以是二者兼有。如果被热解处理的固体废物中塑料和橡胶的含量较大,则回收的液态油占总装料量的百分比就要高于一般垃圾。除此之外,固体废物热解产物的产率也与温度有关,分解温度越高产气越多,分解温度低则油的产率高。

城市固体废物、污泥、工业废物如塑料、树脂、橡胶以及农业废料、人畜粪便等具有潜在能量的各种固体废物都可以采用热解方法,从中回收燃料。

焚烧热回收利用与热解燃料化处理是固体废物能利用的途径。焚烧热回收是一种直接利用法,可用来生产蒸汽和发电,已达到工业规模程度。热解燃料化利用法是一种间接回收利用法,它把固体废物能转变为可以贮存和输送的燃料形式如沼气、燃油和燃气。其能源回收性好,环境污染小,这也是热解处理技术最优越、最有意义之处。

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