城市大宗固废处理工业共生体系的分析与设计论文_陈韵琪

陈韵琪

广东顺德景瀚环保投资有限公司 广东省佛山市 528300

摘要:随着我省经济社会发展的不断加快,建设量日益增大,大宗固体废弃物也大量增加。在省政协十一届五次会议上,民革省委通过提案建议,通过创新产业驱动的实施,加快对建筑垃圾和工业固体废物等大宗固体废弃物,实现无害化处理资源化利用。

关键词:大宗固废 处理工业 共生体系 设计

引言

针对区域内生活垃圾、市政污泥、农作物秸秆等城市固废的自身特点,充分利用现有各种固废处理设施,引入工业共生理念。该共生体系具有可进化性,可将各种废物处理设施有效衔接,通过对各类固废进行合理分流,提高体系的综合处理能力,有效遏制新建固废处理设施的迫切性。该体系根据生活垃圾、作物秸秆和市政污泥等各种大宗废物的特点,通过合理配料生产生物质衍生燃料,从而实现三者低成本共处置、提高能源利用率,减少对环境的污染。

1.大宗固体废物存在的主要问题

1.1大宗固体废物产生量增长快

据有关行业协会统计测算,2008年,我国主要大宗固体废物产生量约20多亿吨,其中粉煤灰3.9 亿吨、煤矸石5.3亿吨、冶炼废渣2.5亿吨、尾矿9.6亿吨、脱硫石膏3500万吨、磷石膏5000万吨。“十二五”期间,随着我国工业化和城镇化进程加快,对电力、煤炭等资源的需求越来越大,大宗固体废物的产生量将逐年增加。据预测,到2015年,仅山西省粉煤灰年排放量就将达5300万吨,再加上历史堆存的各种固体废物,短期内无法全部消纳,综合利用压力进一步加大。

1.2区域发展不平衡问题较为突出

目前,我国沿海发达地区和中部城市粉煤灰和脱硫石膏的综合利用率已达100%。然而,在山西、内蒙古和陕西,粉煤灰和脱硫石膏的综合利用率已达100%。贵州等资源丰富的省份和西部经济欠发达地区,煤炭资源和火电厂比较集中,产生大量固体废物,再加上价格、市场等因素,综合利用规模相对较小。

1.3综合利用产品应用水平偏低

整体看,我国利用大宗固体废物生产的产品种类较多,但技术含量和应用水平不高,缺乏自主知识产权和高附加值综合利用储备技术和装备,由于政府引导资金不足,对有些先进适用的综合利用技术推广力度不够,产业化应用滞后。

1.4部分地区优惠政策落实较难

国家颁布的资源综合利用优惠政策在一些地方,特别是欠发达地区,由于税源短缺,综合利用企业的减税和免征率低,不能很好地实施。根据国家有关规定,煤矸石发电机组的综合利用应以发电为主,但在一些地区,煤矸石发电厂的问题没有得到有效解决,一些综合利用发电企业的发电量受到限制。影响企业进行综合利用的积极性。

2.城市大宗固废处理工业共生体系设计

2.1基本设计思路

以垃圾焚烧和填埋为主的垃圾基本处理为基础,将城市分为三类功能区:分类收集服务区、焚化处理服务区和综合处理服务区。区内的公共处理设施设有焚化系统。在此基础上,建立了垃圾填埋场、渗滤液处理系统、秸秆直燃电厂、城市污水处理厂等新型厌氧沼气发电厂、衍生燃料生产线、二级分离系统和单级分离系统,形成了共生系统。该系统下的各种设施尽可能有效地相互连接。为了实现垃圾、污泥、秸秆等城市固体废物的共同处置,必须保证垃圾填埋场的快速降解和填埋场容量的循环利用,实现焚烧系统的稳定性和效率,以提高发电能力。从而大大提高了现有设施的综合处理能力和范围,有效地抑制了新建固体废物处理设施的紧迫性,大大提高了现有设施的综合处理能力。大宗固废处理工业共生体系的工艺流程示意图如图1 。

图1 城市大宗固废处理工业共生体系流程示意

2.2主要设计内容

城市分为三个功能区:分类收集服务区、焚烧服务区和综合处理服务区。在分类收集服务区,将垃圾与垃圾源分开收集,将厨房垃圾和厨房垃圾送到沼气发电厂进行厌氧发酵,产生沼气,生活干废物和街道清洁垃圾进入焚烧电厂进行下一步处理。在焚化处理服务区,将生活垃圾送至焚烧厂后,首先进入一级分选系统。分选设备将垃圾分为筛子和筛子,筛子具有可燃性,可焚烧动力。筛子作为填埋场送到垃圾处理厂。

在综合处理服务区,垃圾综合处理厂可以从填埋场重建。将生活垃圾送至垃圾综合处理厂后,首先进入二级分选系统,将垃圾分为主筛和第一筛。由此衍生出的燃料作为垃圾焚烧系统的辅助燃料,筛子材料继续被分类为二次筛和二次筛,二次筛被送入生物反应器填埋场。发酵后采用顶部筛作填埋场土,筛料作为覆盖层或营养土。垃圾填埋场产生的沼气可用于工业,也可用于生活,预处理后可将产生的渗滤液送入渗滤液处理系统。将处理后的渗滤液再灌注到生物滤池填埋场,并将得到的污泥作为原料加入衍生燃料生产线生产衍生燃料。

城市污水处理厂的污泥可输送到衍生燃料生产线和秸秆,垃圾筛可按一定比例生产衍生燃料,污泥也可送入沼气池产生沼气。秸秆从秸秆燃烧电厂收集而来,可以直接燃烧发电,也可以送往衍生燃料生产线生产纯秸秆衍生燃料,以提高燃烧效率,减少空间占用。衍生燃料生产线利用污泥、废筛子和秸秆生产衍生燃料,衍生燃料作为辅助燃料进入焚烧系统。利用秸秆生产的纯秸秆燃料,用于秸秆发电厂的焚烧发电。填埋场分为单元和分布的卫生填埋场。采用渗滤液回灌填埋场加速垃圾降解,并对矿化废物进行再分配,达到垃圾填埋场容量的回收利用。

3.结束语

随着中国经济的快速发展和人民生活水平的提高,环境和能源问题日益突出。本研究针对城市固体废弃物、城市污泥、农作物秸秆等城市固体废弃物的特性进行了研究。充分利用现有的固体废物处理设施,引入工业共生的概念。共生系统具有进化的特点,能够有效地连接各种固体废物处理设施,使不同处理设施的固有性能最大化,通过合理配置各种城市固体废物处理设施,使处理方法更加科学合理。为了提高系统的综合能力,有效地抑制了新建固体废物处理设施的紧迫性。该系统根据生活垃圾、农作物秸秆和城市污泥的特点,通过合理配比生产生物质衍生燃料,实现了三种材料的低成本共处置,提高了能源效率,减少了对环境的污染。

参考文献

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[2]宾晓蓓,李倩 .国内外城市生活垃圾处理现状与处理技术[J] .北方环境,2011 (10).

[3]张全红.以循环经济思想建设城市大型固体废弃物综合处理园区[J] .城市管理与科技,2013 ,(2)

论文作者:陈韵琪

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/15

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