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文檔簡介

第九章固體廢物的處理、處置和利用第一節(jié)概述一、固體廢物的定義固體廢物〔solidwastes〕亦稱廢物,是指人類在生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)以及生活等過程中提取所需目的成分之后,所丟棄的固態(tài)或泥漿狀的物質(zhì)。隨著人類社會文明的進(jìn)展,人們在索取和利用自然資源從事生產(chǎn)和生活活動時,由于客觀條件的限制,總要把其中的一局部作為廢物丟棄。另外,由于各種產(chǎn)品本身也有其使用壽命,超過了壽命期限,也會成為廢物。其實(shí),一種過程的廢物隨著時空條件的變化,往往可以成為另一過程的原料,廢與不廢是相對的,它與技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件親熱相關(guān)。所以,廢物也有“放在錯誤地點(diǎn)的原料”之稱。二、固體廢物的來源和分類固體廢物的來源大體上可以分為兩類:一類是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物〔不包括廢氣、廢水;另一類是產(chǎn)品在流通過程和消費(fèi)使用后產(chǎn)生的固體廢物。固體廢物分類方法很多,可以依據(jù)其性質(zhì)、狀態(tài)和來源等進(jìn)展分類。如按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)廢物和無機(jī)廢物;按其外形可分為固體廢物〔粉狀、粒狀、塊狀〕和泥狀廢物〔污泥;按其危害狀況可分為有害廢物〔放射性等廢物〕和一般廢物。應(yīng)用較多的是按其來源進(jìn)展分類,分為工業(yè)固體廢物、礦業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物、城市垃圾和有害廢物五類,見表9-1。我國從固體廢物治理的角度動身,將其分為工業(yè)固體廢物、危急廢物和城市垃圾等三類。工業(yè)固體廢物〔industrialsolidwastes〕粉塵、碎屑、污泥,以及在采礦過程中產(chǎn)生的廢石、尾砂等。危急廢物危急廢物〔hazardouswastes〕是指對人類、動植物現(xiàn)在和將來會構(gòu)成危害的,沒有〔如含重金屬的廢物〔〔如廢油和廢溶劑等〔如廢酸和廢堿、化學(xué)反響性〔如含鉻廢物、傳染性〔如醫(yī)院臨床廢物、放射性〔如核反響廢物〕等一種或幾種以上的危害特性。城市垃圾城市垃圾〔municipalwastes〕是指來自居民的生活消費(fèi)、商業(yè)活動、市政建設(shè)和維護(hù)、機(jī)關(guān)辦公等過程中產(chǎn)生的固體廢物,包括生活垃圾、城建渣土、商業(yè)固體廢物、糞便等。本章重點(diǎn)表達(dá)工業(yè)固體廢物和城市垃圾的處理、處置和利用。三、固體廢物對環(huán)境的危害固體廢物對人類環(huán)境的危害很大。一方面,固體廢物是各種污染物的終態(tài),特別是從污染掌握設(shè)施排出的固體廢物,濃集了很多污染物成分,而人們對這類污染物卻往往產(chǎn)生一種穩(wěn)定、污染慢的錯覺;另一方面,在自然條件影響下,固體廢物中的一些有害成分會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),具有潛在的、長期的危害性。因此,對固體廢物,特別是有害固體廢物處理、處置不當(dāng),會嚴(yán)峻危害人體安康。固體廢物對環(huán)境的危害主要表現(xiàn)在以下方面:9-1固體廢物的分類、來源和主要組成物分類來源主要組成物礦業(yè)廢物礦山、選冶廢石、尾砂、金屬、磚瓦灰石、水泥等構(gòu)造等工業(yè)煤炭業(yè)工 食品加工業(yè)

材等礦石、木料、金屬、煤矸石等肉類、谷物、果類、蔬菜、煙草等業(yè) 橡膠、皮革、塑料等工業(yè)橡膠、皮革、塑料、布、線、纖維、染料、金屬等廢 造紙、木材、印刷等工業(yè)刨花、鋸末、碎木、化學(xué)藥劑、金屬填料、塑料等物 劑、金屬、塑料、橡膠、陶瓷、瀝青、油氈、石棉、涂料石油化工紡織服裝業(yè)電力工業(yè)城植物修剪物、燃料、灰渣、碎磚瓦、廢器具、糞便、雜品等城植物修剪物、燃料、灰渣、碎磚瓦、廢器具、糞便、雜品等市垃圾商業(yè)、機(jī)關(guān)含有易燃、易爆、腐蝕性、放射性的廢物,以及類似居民生活欄內(nèi)的各種廢物市政維護(hù)、治理部門碎磚瓦、樹葉、死禽畜、金屬、鍋爐灰渣、污泥、臟土等

等緣材料等布頭、纖維、橡膠、塑料、金屬等爐渣、粉煤灰、煙塵等食物垃圾、紙屑、布料、木料、金屬、玻璃、塑料、陶瓷、庭院農(nóng)農(nóng)林業(yè)廢水產(chǎn)物有 電站,放射性害 醫(yī)療單位、科研單位廢其它有關(guān)單位物

畜糞便、農(nóng)藥等腥臭死禽畜,腐爛魚、蝦、貝殼,水產(chǎn)加工污水、污泥等材料等廢物侵占土地固體廢物不加利用時,需占地堆放,積存量越大,占地越多。據(jù)估算,每積存1萬噸廢物,占地約需1畝666.6。截止1994年,我國僅工礦業(yè)固體廢物的累計堆存量就達(dá)66億多噸,占地90多萬畝。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展和人民生活水平的很大提高,礦山廢物和城市垃圾占地與人類生存和進(jìn)展的沖突日益突出,例如,依據(jù)對北京市高空遠(yuǎn)紅外探測的結(jié)果顯示,北京市區(qū)幾乎被環(huán)狀的垃圾堆群所包圍。污染土壤廢物堆放和沒有實(shí)行適當(dāng)防滲措施的垃圾填埋,經(jīng)過風(fēng)化、雨雪淋溶、地表徑流的侵蝕,其中的有害成分很簡潔產(chǎn)生高溫順有毒液體并滲入土壤,殺滅土壤中的微生物,破壞微生物與四周環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng),甚至導(dǎo)致草木不生。其有害成分假設(shè)滲流入水體,則可20世紀(jì)80年月,我國內(nèi)蒙古包頭市的某礦尾砂積存如山,造成尾砂壩下游的大片土地被污染,一個鄉(xiāng)的居民被迫搬遷。污染水體受到污染;假設(shè)隨滲瀝水進(jìn)入土壤,則使地下水受到污染;假設(shè)直接排入河流、湖泊或海洋,則會造成更大的水體污染——不僅削減水風(fēng)光積,而且還妨害水生生物的生存和水資源的利的減產(chǎn)。污染大氣固體廢物一般通過如下途徑污染大氣:以細(xì)粒狀存在的廢渣和垃圾,在大風(fēng)吹動下會隨風(fēng)飄逸,集中到遠(yuǎn)處;運(yùn)輸過程中會產(chǎn)生有害的氣體和粉塵;一些有機(jī)固體廢物在適宜的溫度和濕度下會被微生物分解,釋放出有害氣體;固體廢物本身以及在對其處理〔如燃燒〕時散發(fā)的毒氣和臭氣等。典型的例子是曾在我國各地煤礦屢次發(fā)生的煤矸石的自燃,散發(fā)出大量的SOCONH等氣體,造成了嚴(yán)峻的大氣污染。2 2 3影響環(huán)境衛(wèi)生城市的生活垃圾、糞便等假設(shè)清運(yùn)不準(zhǔn)時,就會產(chǎn)生堆存,嚴(yán)峻影響人們居住環(huán)境的衛(wèi)生狀況,對人們的安康構(gòu)成潛在的威逼。四、固體廢物的處理原則固體廢物處理〔treatmentofsolidwaste,是指通過物理、化學(xué)、生物等不同方法,使固體廢物轉(zhuǎn)化成適于運(yùn)輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過程。隨著對環(huán)境保護(hù)的日益重視以及正在消滅的全球性的資源危機(jī),工業(yè)興旺國家開頭從固體廢物中回80的趨勢也是從無害化走向資源化?!盁o害化”〔innocuity〕處理是指將固體廢物通過工程處理,到達(dá)不損害人體安康、不污染四周自然環(huán)境的目的。目前,固廢“無害化”處理技術(shù)有:垃圾燃燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、糞便的厭氧發(fā)酵、有害廢物的熱處理和解毒處理等。其中“高溫快速堆肥廢物“無害化”處理的理論已經(jīng)成熟,具有我國特點(diǎn)的“糞便高溫厭氧發(fā)酵處理工藝”在國際上始終處于領(lǐng)先地位?!皽p量化”固體廢物的“減量化〔minimizatio〕量和容積。這需要從兩方面著手,一是削減固體廢物的產(chǎn)生,二是對固體廢物進(jìn)展處理利用。首先從廢物產(chǎn)生的源頭考慮,為了解決人類面臨的資源、人口、環(huán)境三大問題,人們必需留意資源的合理、綜合利用,包括承受經(jīng)濟(jì)合理的綜合利用工藝和技術(shù),制定科學(xué)的資源消耗定額等。另外,對固體廢物承受壓實(shí)、裂開、燃燒等處理方法,也可以到達(dá)減量和便于運(yùn)輸、處理的目的。“資源化”〔resourcerecover〕是指實(shí)行適當(dāng)?shù)墓に嚰夹g(shù),從固體廢物中40年來,隨著工業(yè)文明的高速進(jìn)展,固體廢物的數(shù)量以驚人的速度不斷增長,而另一方面世界資源也正以驚人的速度被開發(fā)和消耗,維持工業(yè)進(jìn)展命脈的石油和煤炭等不行再生資源已經(jīng)瀕于枯竭。在這種形勢下,歐美及日本等很多國家紛紛把固體廢物資源化列為國家的重要經(jīng)濟(jì)政策。世界各國的廢物資源化的實(shí)踐說明,從固體廢物中回收有用物資和能源的潛力相當(dāng)大,表9-2是美國資源回收的經(jīng)濟(jì)潛力,由此可見固體廢物資源化可觀的經(jīng)濟(jì)效益。9-2美國資源回收的經(jīng)濟(jì)潛力廢物料年產(chǎn)生量可實(shí)際回收量二次物料價格年總收益〔百萬噸/年〕〔百萬噸/年〕〔美元/噸〕〔百萬美元〕紙40.032.022.1705黑色金屬10.28.1638.6316鋁0.910.73220.5160玻璃12.49.987.7277有色金屬0.360.29132.338總收益———1296我國雖然資源總量豐富,但人均資源缺乏。而且我國資源利用率低,鋪張嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計,在我國的國民經(jīng)濟(jì)周轉(zhuǎn)中,社會需要的最終產(chǎn)品僅占原材料的20%~30%,即70%~80%成為廢物。另一方面我國的廢物資源利用率也很低,與興旺國家的差距很大,因此,固體廢物資源化及開發(fā)再生資源,更應(yīng)當(dāng)成為我國應(yīng)對資源危機(jī)、解決生存與環(huán)境問題的國策。固體廢物資源化的優(yōu)勢很突出,主要有以下幾個方面:①生產(chǎn)本錢低,例如用廢鋁煉90%~97%9597%;②能耗少,例如用廢鋼煉鋼比用鐵礦石煉鋼可節(jié)約能耗74%;③生產(chǎn)效率高,例如用鐵礦石煉1噸鋼需812~3質(zhì),削減廢物堆置場地,削減環(huán)境污染。可見,推行固體廢物資源化,不但可節(jié)約投資、降低能耗和生產(chǎn)本錢,而且可削減自效措施。其次節(jié)固體廢物處理根本方法固體廢物處理〔treatmentofsolidwaste,如前所述,是指通過物理、化學(xué)和生處理等。一、固體廢物的預(yù)處理固體廢物預(yù)處理〔pretreatment〕又稱前處理,是資源化前的預(yù)處理,主要包括收集、運(yùn)輸、壓實(shí)、裂開、分選等工藝過程。預(yù)處理常涉及固體廢物中某些組分的分別與濃集,因而往往又是一種回收材料的過程。固體廢物的收集和運(yùn)輸固體廢物的收集〔collection〕是一項困難而又簡單的工作,尤其是城市垃圾的收集更加簡單。由于產(chǎn)生垃圾的地點(diǎn)分散在每條街道、每幢住宅和每個家庭,且垃圾的產(chǎn)生不僅有固定源,還有移動源,因此給垃圾的收集工作帶來很多困難。一般,產(chǎn)生廢物較多的工廠在廠內(nèi)外都建有自己的堆場,收集、運(yùn)輸工作由工廠負(fù)責(zé)。零星、分散的固體廢物〔工業(yè)下腳料及居民廢棄的日常生活用品〕則由商業(yè)部門所屬廢舊物資公司負(fù)責(zé)收集。此外,有關(guān)部門還組織城市居民、農(nóng)村基層供銷合作社收購站代收廢舊物資。回收的品種有黑色金屬、有色金屬、橡膠、塑料、紙張、破布、玻璃、機(jī)電、五161000城市垃圾包括生活垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、糞便及污水處理廠的污泥等。在我國,它們的收集工作是分開處理的:商業(yè)垃圾及建筑垃圾原則上由產(chǎn)生單位自行去除;糞便的收集按其住宅有無衛(wèi)生設(shè)施分成兩種狀況,具有衛(wèi)生設(shè)施的住宅,居民糞便的小局部進(jìn)入污水廠作凈化處理,大局部直接排入化糞池。沒有衛(wèi)生設(shè)施的使用公廁或倒糞站進(jìn)展收集,并由環(huán)衛(wèi)專業(yè)隊伍用真空吸糞車去除、運(yùn)輸,一般每天收集一次,當(dāng)天運(yùn)出市區(qū)。我國對城市生活垃圾的收集,一般是由垃圾發(fā)生源送至垃圾桶〔箱,統(tǒng)一由環(huán)衛(wèi)工人將垃圾桶〔箱〕裝入垃圾車,再運(yùn)至中轉(zhuǎn)站,最終由中轉(zhuǎn)站運(yùn)到最終處理場或填埋場處置,形成了一套固定模式的收集—中轉(zhuǎn)—集中處置系統(tǒng)。城市生活垃圾的收集頻率應(yīng)由季節(jié)、氣候、垃圾數(shù)量和民眾需求等因素打算。醫(yī)院垃圾則由醫(yī)院自行燃燒處理,再送至處置場所。在有些興旺國家,垃圾的收集和加工處理系統(tǒng)已經(jīng)成為擁有現(xiàn)代化技術(shù)裝備的重要部門。美、英、法和瑞士等國,由居民從垃圾中分出玻璃、黑色金屬、織物、廢紙、紙板等,分裝入不同的垃圾箱或不同顏色的垃圾袋,進(jìn)展垃圾分類收集,這樣就可以將不同成分的垃圾直接運(yùn)往垃圾處理廠。目前,在我國的個別城市也正進(jìn)展垃圾分裝和上門收集的試驗(yàn)。比較先進(jìn)的垃圾收集和運(yùn)輸方法是承受管道輸送。在瑞典、美國和日本的有些城市就是承受管道輸送垃圾的,并已取代了局部垃圾車,這是最有前途的垃圾輸送方法。利用氣2080、填埋或處理廠的距離成正比,由于處理廠必需與居民區(qū)保持足夠的距離,必定會增加運(yùn)費(fèi);但是,假設(shè)對垃圾收集和運(yùn)輸線路進(jìn)展優(yōu)化,并實(shí)行垃圾分類方法,所需運(yùn)輸費(fèi)用會有所降低。固體廢物的壓實(shí)compressin度的過程。其目的一是為了削減體積、增加容重以便于裝卸和運(yùn)輸,降低運(yùn)輸本錢;二是制作高密度惰性塊料以便于貯〔〕都可進(jìn)展壓實(shí)處理。壓實(shí)技術(shù)最初主要用來處理金屬加工業(yè)排出的各種松散廢料,后來逐步進(jìn)展處處理城市垃圾如紙箱、紙袋和纖維制品等。一般固體廢物經(jīng)過壓縮處理后,壓縮比〔即體積削減的程度3~5比可增加到5~10。壓縮后的垃圾或袋裝或打捆,對于大型壓縮塊,往往先將鐵絲網(wǎng)置于壓縮腔內(nèi),再裝入廢物,因而壓縮完成后即已結(jié)實(shí)捆好。9-1三向聯(lián)合壓實(shí)器9-1三向聯(lián)合壓實(shí)器1,2,3-三個方向的水平壓頭〔1〕減輕環(huán)境污染。經(jīng)過高壓壓縮的垃圾塊切片用顯微鏡鏡檢說明,它已成為一種均勻的類塑料構(gòu)造。日本東京跡,足見其確已成為一種惰性材料,從而減輕了對環(huán)境的污染??焖侔踩斓?。用惰性固體廢物壓縮塊作地基或填海造地材料,上面只需掩蓋很薄土層,所填場地不必作其它處理或等待多年的沉降,即可利用。節(jié)約貯存或填埋場地。對于廢金屬切屑、廢鋼鐵制品或其它廢渣,其壓縮塊在加處理可大大節(jié)約貯存場地;對于城市垃圾的填埋處置,生活垃圾壓縮后容積可削減60%~90%,從而可大大節(jié)約目前國內(nèi)外均日趨緊急的填埋用地。固體廢物的壓實(shí)過程是用固體廢物壓實(shí)器完成的,其構(gòu)造主要由容器單元和壓實(shí)單元兩局部組成。容器單元承受廢物;壓實(shí)單元利用液壓或氣壓作動力,使廢物致密化。壓實(shí)器往處置場地。9-1所示是常見的固體廢物壓實(shí)器。固體廢物壓實(shí)處理流程隨固體廢物性質(zhì)的差異和處理目的的不同而不盡一樣。圖9-2后送入壓實(shí)機(jī)壓縮,壓力為16~200kgf/c〔1kg≈9.8,壓縮比為5。壓塊由上向運(yùn)動活塞推出壓縮腔,送入180~200℃的瀝青浸漬池浸漬10秒,以涂浸瀝青防漏,冷卻后經(jīng)輸菌后排放。固體廢物的裂開固體廢物裂開〔fragmentation〕就是利用外力抑制固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊以便資源化利用或進(jìn)展最終處置的過程壓縮、運(yùn)輸、貯存和高密度填埋;可提高燃燒、熱解、熔燒及壓縮等處理過程的穩(wěn)定性和處理效率;便于分選、揀選回收有價物質(zhì)和材料;避開粗大、銳利的廢物損壞分選、燃燒、熱解等設(shè)備或爐腔;為固體廢物的下一步加工和資源化作預(yù)備。固體廢物的裂開按原理通常有兩類方法:物理方法和機(jī)械方法。前者有低溫冷凍裂開如9-3。圖9-2城市垃圾壓縮處理工藝流程 選擇機(jī)械裂開方法時需視固體廢物的機(jī)械強(qiáng)度特別是其硬度而定。對于脆硬性廢物,如廢石和廢渣等多承受擠壓、劈裂、沖擊、磨剝方法裂開;對于柔硬性廢物,如廢鋼鐵、廢汽車、廢塑料等多承受沖擊和剪切裂開。對于含有大量廢紙的城市垃圾,狀,再送入裂開機(jī)。下面簡要介紹幾種普遍承受的固體廢物裂開方式及其設(shè)備。一種利用機(jī)械的擠壓作用使廢物裂開的方法〔9-3〔a〕。所用設(shè)備一般承受一個擠壓面固定,另一個擠壓面作往復(fù)運(yùn)動的形式,也稱為顎式裂開機(jī)。一物體撞擊另一物體時,前者的動能快速轉(zhuǎn)變?yōu)楹笳叩男巫兾荒?,而且集中在被撞擊處,從而使物料裂開的一種方法。假設(shè)撞擊速度很高,形變來不及擴(kuò)展到被撞擊物全部,就在撞擊處產(chǎn)生相當(dāng)大的局部應(yīng)力。假設(shè)進(jìn)展反復(fù)沖擊,則可

9-4Hazemag9-3機(jī)械裂開方法9-3機(jī)械裂開方法沖擊式裂開機(jī)大多是旋轉(zhuǎn)式,都是利用沖擊作用進(jìn)展裂開的。圖9-4為Hazemag擊式裂開機(jī)。沖擊式裂開幾乎適于全部顆粒較為粗大的固體廢物。剪切式裂開。剪切式裂開是一種利用機(jī)械的剪切力裂開固體廢物的方法。剪切式裂開作用發(fā)生在互呈肯定角度能夠逆向運(yùn)動或閉合的刀刃之間。一般刀刃分固定刃和可動刃,可動刃又分往復(fù)刃和回轉(zhuǎn)刃。9-5所示為林德曼〔Lindemann〕式剪切裂開機(jī),其可動刃為往復(fù)式,分預(yù)備壓縮機(jī)和剪切機(jī)兩局部。剪切式裂開適于處理城市垃圾中的紙、布等纖維織物,金屬類廢物等。9-6球磨機(jī)示意圖1-筒體;2-端蓋;3-軸承;4-小齒輪;5-傳動大齒圈〔a〕預(yù)壓機(jī)〔a〕預(yù)壓機(jī)〔b〕剪切機(jī)圖9-5林德曼剪切式裂開機(jī)1-壓塊;2-刀具;3-推料桿;4-沖頭圖9-6是磨剝式裂開常用設(shè)備球磨機(jī)的構(gòu)造示意圖。它主要由圓柱形筒體、端蓋、中空軸頸、軸承和傳動大齒圈等部件組成。筒體裝有直徑為25~150mm的鋼球。當(dāng)電機(jī)聯(lián)軸器和小齒輪帶動大齒圈和筒體轉(zhuǎn)動時,在磨檫力、離心力和筒壁襯板的共同作用下,鋼球和物料被提升到肯定高度,然后在其本身重力作用下,產(chǎn)生自由瀉落和拋落,從而對筒體內(nèi)底腳區(qū)的物料產(chǎn)生沖擊和研磨作用,使物料粉碎。物料到達(dá)磨碎細(xì)度要求后,由風(fēng)機(jī)抽出。磨剝式裂開廣泛用于用煤矸石、鋼渣生產(chǎn)水泥、磚瓦、化肥等過程以及垃圾堆肥的深加工過程。低溫裂開。對于在常溫下難以裂開的固體廢物,可利用其低溫變脆的性能而有效地裂開,亦可利用不同物質(zhì)脆化溫度的差異進(jìn)展選擇性裂開,即所謂低溫裂開。低溫裂開技術(shù)適用于常溫下難以裂開的復(fù)合材質(zhì)的廢物,如鋼絲膠管、橡膠包覆電線電纜,廢家用電器等橡膠和塑料制品等。低溫裂開的工藝流程如圖9-7所示。先將固體廢物投入預(yù)冷裝置,再進(jìn)入浸沒冷卻裝置,這樣橡膠、塑料等易冷脆物質(zhì)快速脆化,然后送入高速沖擊裂開機(jī)裂開,使易脆物質(zhì)脫落粉碎。裂開產(chǎn)品再進(jìn)入各種分選設(shè)備進(jìn)展分選。寸大體全都,外形好,便于分別。但因通大量能源,因此,進(jìn)展該技術(shù)必需考慮在經(jīng)濟(jì)效益上能否抵上能源方面的消消耗用。濕式和半濕式裂開。濕式裂開技術(shù)最早是美國開發(fā)的,主要以回收城市垃圾中的大量紙類為目的。由于紙類在水力的作用下發(fā)生漿化,然后將漿化的紙類用于造紙,從而到達(dá)回收紙類的目的。圖9-8為濕式裂開機(jī)。垃圾用傳送帶投入裂開機(jī),裂開機(jī)于圓形槽底上安裝多孔篩,篩上設(shè)有6個刀片的旋轉(zhuǎn)裂開輥,使投入的垃圾和水一起劇烈旋轉(zhuǎn),廢紙則裂開成漿狀,透過篩孔由底部排出,難以裂開的篩上物〔如金屬等〕從裂開機(jī)側(cè)口排出,再用斗式提升機(jī)送至磁選器將鐵與非鐵物質(zhì)分別。 9-89-7半濕式裂開則是利用各類物質(zhì)在肯定均勻濕度下的耐剪切、耐壓縮、耐沖擊性能等差異很大的特點(diǎn),在不同的濕度下選擇不同的裂開方式,實(shí)現(xiàn)對廢物的選擇性裂開和分選。濕式和半濕式裂開特別適于回收含紙屑較多的城市垃圾中的紙纖維、玻璃、鐵和有色金屬。固體廢物的分選固體廢物分選〔selectin,就是把固體廢物中可回收利用的或不利于后續(xù)處理、處置工藝要求的物粒分別出來。這是繼裂開以后固體廢物處理過程中重要的處理環(huán)節(jié)之一。依據(jù)廢物的物理和物理化學(xué)性質(zhì)不同,主要有以下分選方法:篩分、重力分選、磁力分選、靜電分選、光電分選、渦電流分選以及浮選等。篩分。篩分亦稱篩選,是利用具有不同粒度分布的固體物料之粒度差異,將物料的過程。影響篩分效率的因素,包括振動方式、振動頻率、振動方向、篩子角度、粒子反彈術(shù)在固體廢物資源回收和利用方面應(yīng)用很廣泛。。不同密度的固體廢物顆粒在同一運(yùn)動介質(zhì)中只有在運(yùn)動的介質(zhì)中才能分選。重力分選介質(zhì)可以是空氣、水,也可以是重液(密度大于水的液體)和重懸浮液〔由高密度的固體微粒和水組成〕等。固體廢物的重力分選方法較多,按作用原理可分為風(fēng)力分選、慣性分選、搖床分選、重介質(zhì)分選和跳汰分選等。1〕風(fēng)力分選又稱氣流分選,是基于固體廢物顆粒在空氣氣流作用下,密度大的沉降末速度大,運(yùn)動距離比較近;密度小的沉降末速度小,運(yùn)動距離比較遠(yuǎn)的原理。此方法適用于顆粒的外形、尺寸相近的固體廢物分選。有時也可先經(jīng)裂開、篩選后,再進(jìn)展風(fēng)力分選。風(fēng)應(yīng)用最為廣泛。慣性分選是基于混合固體廢物中各組分的密度和硬度差異而進(jìn)展分別的一種方法要有彈道分選機(jī)、反彈滾筒分選機(jī)和斜板輸送分選機(jī)等。搖床分選是利用混合固體廢物在隨床面作往復(fù)不對稱運(yùn)動時精度很高。最常用的搖床分選設(shè)備是平面搖床。重介質(zhì)分選是將兩種密度不同的固體混合物放在一種密度介于二者密度之間的重液不過,當(dāng)入選物質(zhì)粒度過小,且固體廢物的密度與介質(zhì)密度格外接近時,其沉降速度很慢,造成分選效率低,故一般需將入選渣料粒度掌握在2~3mm跳汰分選是使磨細(xì)的混合廢物中的不同密度的粒子群有效的分別方法。磁力分選。磁力分選技術(shù)是借助磁選設(shè)備產(chǎn)生的磁場使鐵磁物質(zhì)組分分別的一種〔鐵類物質(zhì)供料方式的不同,可分為帶式磁選機(jī)和輥筒式磁選機(jī)兩大類。靜電分選。靜電分選技術(shù)是利用各種物質(zhì)的電導(dǎo)率、熱電效應(yīng)及帶電作用的差異而進(jìn)展物料分選的方法??捎糜诟鞣N塑料、橡膠和纖維紙、合成皮革、膠卷、玻璃與金屬等電,就可以使兩者得以分別。時,這些非磁性導(dǎo)電金屬內(nèi)部會感生渦電流,并對產(chǎn)生渦流的金屬塊形成一個電磁排斥力。的外形尺寸等,因而利用此原理可使一些有色金屬從混合廢物中分別出來。浮選。浮選是在固體廢物與水調(diào)制的料漿中參加浮選藥劑,并通入空氣形成很多因此,在浮選工藝中正確選擇、使用浮選藥劑是調(diào)整物質(zhì)可浮性的主要外因條件。在我國,浮選法已應(yīng)用于從粉煤灰中回收炭,從煤矸石中回收硫鐵礦,從燃燒爐灰渣中回收金屬。二、固體廢物的主要處理方法固體廢物的堆肥化處理〔composting〕機(jī)固體廢物實(shí)現(xiàn)資源化利用的無害化處理、處置的重要方法。藝,根本上都是好氧堆肥。好氧堆肥溫度高〔一般為50~65℃,最高可達(dá)80~90℃〕,基多;但堆制周期太長〔3~12〕,異味濃烈,分解不夠充分。〔compost〕1000年前,中國和印度等東方國家的農(nóng)民就有將作物秸桿、落葉、野草、海1925年。此后堆肥的工藝也在不斷地進(jìn)展。與此同時,堆肥化由以制做肥料固體廢物的燃燒處理燃燒法〔incinerationmethod〕是一種熱化學(xué)處理過程。通過燃燒可以使固體廢物氧化分解,能快速大幅度地減容〔一般體積可削減80%~90%〕,可徹底消退有害細(xì)菌和病毒,燒處理,故應(yīng)用格外廣泛。燃燒法歷史悠久,所積存的閱歷豐富,技術(shù)牢靠。燃燒設(shè)備主要有流化床燃燒爐、轉(zhuǎn)窯的傳質(zhì)、傳熱速度快,溫度易于掌握,特別在流化床爐的上半局部可進(jìn)展枯燥過程,故往往承受多段流化床燃燒爐。承受固定床爐型燃燒纖維質(zhì)廢物時效率較高。熔融型燃燒處理是將廢物在1400~1650℃的高溫下燃燒,可以把廢物的可燃局部燃燒且填埋后也不會有有害物浸出。燒結(jié)物通常為黑色礫石形粒狀物,減容比(指容量削減的比率)大,可用作建筑材料、骨料和鋪路材料。固體廢物的熱解處理固體廢物熱解(thermaldestruction)是指在缺氧條件下,使可燃性固體廢物在高溫下形式貯留起來,成為便于貯藏、運(yùn)輸?shù)挠袃r值的燃料。無其它利用方式。而熱解的結(jié)果則產(chǎn)生可燃?xì)?、油等,可多種方式回收利用。固體廢物熱解是一個簡單、連續(xù)的化學(xué)反響過程,在反響中包含著簡單的有機(jī)物斷鍵、物的產(chǎn)率也與溫度有關(guān),分解溫度越高產(chǎn)氣越多,分解溫度低則油的產(chǎn)率高。城市固體廢物、污泥、工業(yè)廢物如塑料、樹脂、橡膠以及農(nóng)業(yè)廢料、人畜糞便等具有潛在能量的各種固體廢物都可以承受熱解方法,從中回收燃料。燃燒熱回收利用與熱解燃料化處理是固體廢物能利用的途徑性好,環(huán)境污染小,這也是熱解處理技術(shù)最優(yōu)越、最有意義之處。三、固體廢物的最終處置固體廢物處置〔disposalofsolidwastes〕是指對在當(dāng)前技術(shù)條件下無法連續(xù)利用的最終處置是對固體廢物全面治理的最終一環(huán)。〔landdisposal〕〔oceandisposal〕力,將固體廢物消散在汪洋大海之中的一種處置方法。海洋處置具有填埋處置的顯著優(yōu)點(diǎn),而又不需要填埋掩蓋。固體廢物陸地處置依據(jù)廢物的種類及其處置的地層位置,如地上、地表、地下和深地層,可將陸地處置分為土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地填埋以及深井灌注等。土地耕作處置。土地耕作〔soilplowing〕處置是使用表層土壤處置工業(yè)固體廢廢物。起二次污染,在實(shí)施土地耕作時,一般要求土地的pH7~96%~20%。由于廢物的降解速度隨溫度降低而降低,當(dāng)?shù)販氐竭_(dá)0℃時,降解作用根本停頓,因此土地耕作處置地溫必需保持在0℃以上。土地耕作處置廢物的量要視其中有機(jī)物、油、鹽類和金屬含量而定,廢物的鋪撒分布要均勻,耕作深度以15~20cm比較適宜。另外,土地耕作處置場地選擇要避開斷層、塌陷區(qū),避開同通航水道直接相通,距地下水位至少1.5m,距飲用水150m530m其它與底面直接相通的通道應(yīng)予堵塞。深井灌注處置。深井灌注〔deep-wellinjection〕處置是將液狀廢物注入與飲用水和礦脈層隔開的地下可滲透性巖層中。深井灌注方法主要用來處置那些實(shí)踐證明難于破壞,難于轉(zhuǎn)化,不能承受其他方法處理、處置,或者承受其他方法處置費(fèi)用昂貴的廢物。它可以處置一般廢物和有害廢物,可以是液體、氣體或固體。在實(shí)施灌注時,將這些氣體或固體都溶解在液體里,形成直溶液、乳濁液或液固混相體,然后加壓注入井內(nèi),灌注速率一般為300~4000L/min。對某些工業(yè)廢物來說,深井灌注處置可能是對環(huán)境影響最小的切實(shí)可行的方法。但深井灌注處置必需留意井區(qū)的選擇和深井的建筑,以免對地下水造成污染。土地填埋處置。固體廢物的土地填埋〔landfill〕處置是一種最主要的固體廢物最終處置方法。土地填埋是由傳統(tǒng)的傾倒、堆放和填地處置進(jìn)展起來的。依據(jù)處置對象和技術(shù)要求上的差異,土地填埋處置分為衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋兩類。前者適于處置城市垃圾,后者適于處置工業(yè)固體廢物,特別是有害廢物,也被稱作安全化學(xué)土地填埋。衛(wèi)生土地填埋〔sanitarylandfill〕始于60年月,是在傳統(tǒng)的堆放、填地根底上,對未經(jīng)處理的固體廢物的處置從保護(hù)環(huán)境角度動身取得的一種科學(xué)進(jìn)步。由于衛(wèi)生土地填埋安全牢靠、價格低廉,目前已被世界上很多國家承受。衛(wèi)生土地填埋工程操作方法大體可分為場地選址、設(shè)計建筑、日常填埋和監(jiān)測利用等步驟。場地選擇要考慮到水文地質(zhì)條件、交通便利、遠(yuǎn)離居民區(qū)、要有足夠的處置力量以及廢物處置代價低,便于利用開發(fā)等因素。衛(wèi)生土地填埋主要用于處置城市垃圾,處置的容量要與城市人口數(shù)量和垃圾的產(chǎn)率相適應(yīng),一般建筑一個場地至少要有20年的處置力量。場地建筑工藝要有防止對地下水污染的措施和氣體排出功能,例如:①設(shè)置防滲襯里。襯里分人造和自然兩類:人造襯里有瀝青、橡膠和塑料薄膜;自然襯里主要是粘土,滲透系數(shù)小于1-cm/,厚度為l。②設(shè)置導(dǎo)流渠或?qū)Я鲏危鳒p地表徑流進(jìn)入場地。③選擇適宜的掩蓋材料,削減雨水的滲入。垃圾填埋后,由于微生物的生化降解作用,會產(chǎn)生甲烷和二氧化碳?xì)怏w,也可能產(chǎn)生含有硫化氫或其他有害或具有惡臭味的氣體。當(dāng)有氧存在時,甲烷氣體濃度到達(dá)5%~15%就可能發(fā)生爆炸,所以對所產(chǎn)生氣體的準(zhǔn)時排出是格外必要的。工程上一般承受可滲透性排氣如圖9-9(a)和不行滲透阻擋層排氣如圖9-9(b)兩種排氣方法??蓾B透排氣是在填埋物內(nèi)利用比四周土壤簡潔透氣的礫石等物質(zhì)作為填料建筑排氣通道,產(chǎn)生的氣體可水平方向運(yùn)動,通過此通道排出。邊界或井式排氣通道也可用來掌握氣體水平運(yùn)動。不行滲透阻擋層排氣,是在不透氣的頂部掩蓋層中安裝排氣管,排氣管與設(shè)置在淺層礫石排氣通道或設(shè)置在填埋物頂部的多孔集氣支管相連接,可排出氣體。產(chǎn)生的甲烷經(jīng)脫水→預(yù)熱→去除二氧化碳后可作為能源使用。安全土地填埋〔securelandfill〕是處置工業(yè)固體廢物,特別是有害廢物的一種較好的方法,是衛(wèi)生土地填埋方法的改進(jìn)型方法,它對場地的建筑技術(shù)及治理要求更為嚴(yán)格:填埋場必需設(shè)置人造或自然襯里,保護(hù)地下水免受污染,要配備浸出液收集、處理及檢測系統(tǒng)。安全土地填埋處置場地不能處置易燃性廢物、反響性廢物、揮發(fā)性廢物、液體廢物、半固體和污泥,以免混合以后發(fā)生爆炸、產(chǎn)生或釋出有毒有害的氣體或煙霧。(a)(a)(b)圖9-9垃圾填埋的排氣系統(tǒng)封場是土地填埋操作的最終一環(huán)。封場要與地表水的治理,浸出液的收集監(jiān)測以及氣體掌握等措施結(jié)合起來考慮。封場的目的是通過填埋場地外表的修建來削減侵蝕并最大限l5cm10-7cm/s45cm厚的自然土壤。假設(shè)在其上種植植物,上面再掩蓋一層15~100cm土地填埋最大的優(yōu)點(diǎn)是:工藝簡潔、本錢低,適于處置多種類型的固體廢物。其致命的弱點(diǎn)是:場地處理和防滲施工比較難于到達(dá)要求,以及浸出液的收集掌握問題。在美國等一些興旺國家,隨著可供土地填埋用地的日趨緊急,固體廢物的土地填埋處置比例正漸漸下降,而且從降低運(yùn)輸費(fèi)用和處置費(fèi)用角度考慮,固體廢物在土地填埋前應(yīng)盡量進(jìn)展減容處理。固體廢物的海洋處置海洋處置主要分為兩類:一類是海洋傾倒,另一類是近年來進(jìn)展起來的遠(yuǎn)洋燃燒。海洋傾倒有兩種方法:一種是將固體廢物如垃圾、含有重金屬的污泥等有害廢棄物以及放射性廢棄物等直接投入海中,借助于海水的集中稀釋作用使?jié)舛冉档?;另一種方法是把含有有害物質(zhì)的重金屬廢棄物和放射性廢棄物用容器密封,用水泥固化,然后投放到約5000m深的海底。固化方法有兩種,一種是將廢物按肯定配比同水泥混合,攪勻注入容器,養(yǎng)護(hù)后進(jìn)展處置;另一種方法是先將廢物裝入桶內(nèi),然后注入水泥或涂覆瀝青,以降低固化體的浸出率。由于海洋有足夠大的承受力量,且又遠(yuǎn)離人群,污染物的集中不簡潔對人類造成危害,因而是處置多種工業(yè)廢物的抱負(fù)場所。處置場的海底越深,處置就越有效。海洋傾倒不需掩蓋物,只需將廢物倒入海中,因此該方法為一種最經(jīng)濟(jì)的處置方法。遠(yuǎn)洋燃燒是利用燃燒船在遠(yuǎn)海對固體廢物進(jìn)展燃燒處置的一種方法,適于處置各種含氯有機(jī)廢物。試驗(yàn)結(jié)果說明,含氯有機(jī)化合物完全燃燒產(chǎn)生的水、二氧化碳、氯化氫以及氮氧化合物排入海中,由于海水本身氯化物含量高,并不會由于吸取大量氯化氫而使其中的氯平衡發(fā)生變化。此外,由于海水中碳酸鹽的緩沖作用,也不會使海水的酸度由于吸取氯化氫發(fā)生變化。又由于燃燒溫度在1200℃以上,對有害廢物破壞效率較高。遠(yuǎn)洋燃燒能有效地保護(hù)人類的大氣環(huán)境,但凡不能在陸地上燃燒的廢物,承受遠(yuǎn)洋燃燒是一個較好的方法。為了便于廢物充分燃燒,燃燒器構(gòu)造一般多承受由同心管供給空氣和液體的液、氣霧化燃燒器??傊?,海洋處置能做到將有害廢物與人類生存、生活環(huán)境隔離,是一種高效、經(jīng)濟(jì)的最終處置方法。但對于有害固體廢物,特別是放射性廢物,不管承受何種方式投放海中,或許短期內(nèi)很難覺察其危害,長期并不加掌握的投放必將造成海洋污染,殺死魚類,破壞海洋生物,最終禍及人類自身。為保護(hù)海洋,防止海洋污染,加強(qiáng)對固體廢物海洋處置的治理,國際上已制定了很多相應(yīng)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和國際性協(xié)議,明確海洋固體廢物處置的范圍和處置量。例如,生物戰(zhàn)劑、化學(xué)戰(zhàn)劑或放射性戰(zhàn)劑、強(qiáng)放射性廢物以及可能沖蝕海岸的永久性惰性漂移物質(zhì)制止海洋處置;汞、鎘等重金屬,有機(jī)鹵素以及漂移油脂類廢物制止大量向海洋傾倒;對其它重金屬元素及其化合物,有機(jī)硅化合物,無機(jī)和有機(jī)工業(yè)廢物的海洋處置也要進(jìn)展嚴(yán)格掌握。第三節(jié)固體廢物的綜合利用固體廢物經(jīng)過肯定的處理或加工,可使其中所含的有用物質(zhì)提取出來,連續(xù)在工、農(nóng)物到有用物質(zhì)的轉(zhuǎn)化稱為固體廢物的綜合利用,或稱為固體廢物的資源化。固體廢物綜合利用的原則:首先是綜合利用技術(shù)應(yīng)是可行的;其次是固體廢物綜合利的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),具有與用相應(yīng)的原材料所制的產(chǎn)品相競爭的力量。能的利用等方面。一、能源與冶金工業(yè)固體廢物的資源化處理一。煤炭的采挖及燃煤發(fā)電過程都會產(chǎn)生大量的固體廢物,如礦石、煤矸石、爐渣、粉煤灰環(huán)境的危害和污染。〔鋼鐵等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體、半固體或泥漿狀廢物,主要包括采礦廢石、礦石洗選過程中排出的尾砂、礦泥,以污染環(huán)境,而且造成資源鋪張。以下主要介紹煤矸石、粉煤灰、高爐渣和鋼渣的綜合利用。煤矸石的綜合利用〔含碳物〔巖石物質(zhì)組成,其中的C、H、O是燃燒時能產(chǎn)生熱量的元素。煤矸石的礦物組成主要有高嶺土、石英、蒙脫石、長石、伊利石、石灰石、硫化鐵、氧化鋁。煤矸石中的金屬組分含量偏低,一般不具回收價值。9-3列出了國內(nèi)幾種煤矸石的主要化學(xué)成分。表9-3煤矸石的主要化學(xué)成分 %序號SiOAlOFeOCaOMgOSO可燃物223233159.522.43.220.460.760.1210.49257.2425.141.860.960.531.7812.75352.4715.285.947.073.511.9913.27煤矸石的綜合利用是盡量將其資源化坑造地、回填露天礦和用作路基材料。一些煤矸石粉還可用來改進(jìn)土壤或作肥料。用煤矸石作燃料。由于煤矸石含有肯定數(shù)量的固定炭和揮發(fā)分,其發(fā)熱量一般為100~3000kcal/k〔lcal=4.1868,因此當(dāng)可燃組分較高時,煤矸石可用來代替燃料。作生活爐灶燃料等。四川永榮礦務(wù)局發(fā)電廠用煤矸石摻入發(fā)電,五年間利用煤矸石22.4×104t,相當(dāng)于節(jié)約原煤17×104t。近10年來,煤矸石被用于代替燃料的比例相當(dāng)大,一些礦山的矸石山甚至消逝。用煤矸石生產(chǎn)磚、瓦。煤矸石經(jīng)過配料、粉碎、成型、枯燥和焙燒等工序可制成利用煤矸石自身的發(fā)熱量,這種磚瓦可比一般磚瓦節(jié)約用煤量50%~60%。黑龍江鶴崗等八個企業(yè)用煤矸石生產(chǎn)矸石磚、空心磚、矸石水泥瓦、陶粒、水泥等產(chǎn)品,使煤矸石的處理利用率達(dá)87%以上,經(jīng)濟(jì)效益格外明顯。用煤矸石生產(chǎn)水泥。煤矸石中二氧化硅、氧化鋁及氧化鐵的總含量一般在80%以矸石爐渣水泥等。用煤矸石生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件。利用煤矸石中所含的可燃物,經(jīng)800℃煅燒后成為熟煤矸石,再參加適量磨細(xì)的生石灰、石膏,經(jīng)輪輾、蒸氣養(yǎng)護(hù)可生產(chǎn)礦井支架、水溝蓋板等水泥200~40Okg/cm285%~908%~101%~218%~20%。用煤矸石生產(chǎn)空心砌塊。煤矸石空心砌塊是以煤矸石無熟料水泥作膠結(jié)料、自然的一條重要途徑,具有耗量大、經(jīng)濟(jì)、有用等優(yōu)點(diǎn),可以大量削減煤矸石的占地。用煤矸石生產(chǎn)輕骨料。輕骨料是為了削減混凝土的比重而選用的一類多孔骨料,結(jié)機(jī)或回轉(zhuǎn)窯焙燒,使矸石球膨脹,冷卻后即成輕骨料。和堤壩材料;用煤矸石(含氧化鋁較高的一種)還可生產(chǎn)耐火磚等。粉煤灰的綜合利用粉煤灰是煤粉經(jīng)高溫燃燒后形成的一種似火山灰質(zhì)混合材料100μm1300~1500碰撞而粘結(jié)成塊,沉積于爐底成為底灰。飛灰約占灰渣總量的80%~90%,底灰約占其總量10%~20%。粉煤灰收集包括煙氣除塵和底灰除渣兩個系統(tǒng),粉煤灰的排輸分干法和濕法兩種方法。送到貯灰場或江、河、湖、海。濕排又分灰渣分排和混排。目前我國大多數(shù)電廠承受濕排。粉煤灰的化學(xué)組成與煤的礦物成分、煤粉細(xì)度和燃燒方式有關(guān),其主要成分為SiO、2AlOFeOCaOK、P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn23 239-4為我國一般低鈣粉煤灰的化學(xué)成分,其成分與粘土類似。9-4我國一般低鈣粉煤灰的化學(xué)成分成分SiOAlOFeOCaOMgOSONaOKO燒失量22323323 2/%40~6017~352~151~100.5~20.1~20.5~41~26粉煤灰的化學(xué)成分是評價粉煤灰質(zhì)量優(yōu)劣的重要技術(shù)參數(shù)CaO含量的凹凸CaO含量在20煤灰的燒失量可以反映鍋爐燃燒狀況和利用的價值,因而成為一種“二次資源C、Fe、Al及稀有金屬可以回收,CaO、SiO2

等活性物質(zhì)可廣泛用作建材和工業(yè)原料,Si、P、K、S等組分可用于制作農(nóng)業(yè)肥的應(yīng)用和開發(fā)前景。粉煤灰作建筑材料。粉煤灰作建筑材料,是我國大量利用粉煤灰的途徑之一,它養(yǎng)護(hù)而成的一種型墻體材料,具輕質(zhì)、高強(qiáng)、空心和大塊等特點(diǎn),與磚相比具有工效高、投資省等優(yōu)點(diǎn),但要求其中AlOSiO含量高,細(xì)度好,含炭量低等,具體要求見粉煤灰23 2硅酸鹽砌塊建材標(biāo)準(zhǔn)(JC238-18)。粉煤灰作土建原材料和作填充土。粉煤灰能代替砂石、粘土用于高等級大路路基定性。目前我國大路、尤其是高速大路常承受粉煤灰、粘土和石灰摻合作大路路基材料。我國三門峽、劉家峽、亭下水庫等水利工程,秦山核電站、北京亞運(yùn)工程等,以及國內(nèi)一些大的地下、水上及鐵路的隧道工程等,均大量摻用了粉煤灰,一般摻用量25%~40%,不僅節(jié)約大量水泥,并提高了工程質(zhì)量。利用粉煤灰對煤礦區(qū)的煤坑、凹地、塌陷區(qū)進(jìn)展回填,既降低了塌陷程度,吃掉了大量灰渣,還復(fù)墾造田,削減了農(nóng)戶搬遷,改善了礦區(qū)生態(tài),是一舉多得的事情。粉煤灰作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改進(jìn)劑。粉煤灰具有質(zhì)輕、疏松多孔的物理特性,還含有磷、鉀、鎂、硼、鉬、錳、鈣、鐵、硅、等植物所需的元素,因而廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在土壤中直接施用粉煤灰,可改進(jìn)土質(zhì),改善土壤的水、肥、氣、熱條件,促進(jìn)作物的早熟和豐產(chǎn),提高作物的抗旱力量。因其含有大量農(nóng)作物所必需的養(yǎng)分元素硅、鈣、鎂、磷、鉀等,粉煤灰還可直接用作農(nóng)業(yè)肥料和制造各種復(fù)合肥。利用粉煤灰回收工業(yè)原料。從粉煤灰中可以:回收煤炭資源。我國熱電廠粉煤灰含炭量一般在5%~7%,含炭量大于10%的電廠約占30%,據(jù)統(tǒng)計,僅湖南省各熱電廠每年從粉煤灰中流失的煤炭就達(dá)20×104t粉煤灰中回收煤炭資源,不僅有利于其作建材原料的再生利用,而且節(jié)約了貴重的資源,格外必要。煤炭的回收方法與排灰方式有關(guān)。一般用浮選法回收濕排粉煤灰中的煤炭,用靜電分選法回收干灰中的煤炭。浮選法回收煤炭資源,回收率可達(dá)85%~94%,靜電分選炭回收率一85%~90%,回收煤炭后的灰渣可作建筑原料。FeO4%~2043FeO

5%時,23 23即可回收。FeO經(jīng)高溫燃燒后,局部被復(fù)原成FeO和鐵粒,可通過磁選回收。AlO

是粉煤23 34 23灰的主要成分,一般含17%~35%,可作貴重的鋁資源。鋁回收還處于爭論階段,一般要求粉煤灰中AlO高于25%方可回收。目前鋁回收有高溫熔融法、熱酸淋洗法、直接熔解法等23多種。加拿大等國進(jìn)展了大量開發(fā),并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化提取鉑、鍺、釩、鈾。我國也做了很多工作。72粉煤灰在肯定條件下加熱分別鎵和鍺,回收80%左右的鎵;再用稀硫酸浸提、鋅粉置換以及酸溶、水解和復(fù)原,制得金屬鍺,所以粉煤灰又被譽(yù)為“預(yù)先開采的礦藏SiOAlOFeO及少量CaOMgO2 23 231400~2000CO2

般只有粉煤灰的1/3,其粒徑多在75~125μm,它在粉煤灰中的含量最多可達(dá)50%~70%,通過浮選或機(jī)械分選,可回收這一資源。空心微珠具有多種優(yōu)異性能:耐熱、隔熱、阻燃,是型保溫、低溫制冷絕熱材料與超材料,不僅可提高其光澤、彈性、耐磨性,而且具有吸聲、減振和耐磨效果。利用粉煤灰空心微珠再生塑料,價格低廉、節(jié)約資源、經(jīng)濟(jì)效益格外顯著。因空心微珠外表多微孔,可作合材料和防熱系統(tǒng)材料,并常被用于坦克剎車??招奈⒅楸入娮韪?,且隨溫度上升而上升,因而又是電瓷和輕型電器絕緣材料的極好原料??芍苯尤紵?。高爐渣的綜合利用3000×104t左右,而其利用率只有80%左右,每年仍有數(shù)百萬噸爐渣棄置于渣場。據(jù)統(tǒng)計,目前我國渣場積存的歷年高爐渣ll萬元的資金用于設(shè)置渣場和運(yùn)輸,處理棄渣。而在工業(yè)興旺國家,如美、英、法、德和日本70SiOAlO2 23等組成,當(dāng)爐內(nèi)溫度到達(dá)1300~1500℃時,爐料熔融,礦石中的脈石,焦炭中的灰分和助熔劑等非揮發(fā)組分形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主、浮在鐵水上面的熔渣,這就是高爐渣。高爐渣的產(chǎn)生量與礦石品位的凹凸、焦炭中的灰分含量及石灰石、白云石的質(zhì)量等有1300~900kg。高爐渣含有15種以上成分,其化學(xué)成分與一般硅酸鹽水泥相像,主要是Ca、Mg、Al、Si、Mn95%,少數(shù)渣中含TiOVO等。由于礦石的品2 25位及冶煉生鐵的種類不同,高爐渣的化學(xué)成分波動較大。而在冶煉爐料固定和冶煉正常時,高爐渣的化學(xué)成分變化不大,對綜合利用有利。我國高爐渣的應(yīng)用主要是把熱熔渣制成水渣,用于生產(chǎn)水泥和混凝土,其次是開采老渣山,生產(chǎn)礦渣骨料,少量高爐渣用于生產(chǎn)膨珠和礦渣棉。圖9-10是我國高爐渣的主要處理工藝和綜合利用途徑。9-10我國高爐渣的主要處理工藝和綜合利用途徑用水淬渣作建材。我國高爐水渣主要用于生產(chǎn)水泥和混凝土。在水泥生產(chǎn)中,摻入15%以下水淬渣的水泥叫一般硅酸鹽水泥15%以上水淬渣的水泥叫礦渣硅酸鹽水泥。目前,我國約有75%的水泥中摻有粒狀高爐渣。濕碾礦渣混凝土,是以水淬渣為原料,配以土相像。,被甩到空氣中使水蒸發(fā)成蒸汽并在內(nèi)部形成空隙、面光、自然級配好,吸音、隔熱性能好,以它作骨料配制的輕質(zhì)混凝土,性能良好,廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)。用重礦渣作骨料和道渣。礦渣碎石的物理性能與自然巖石相近,其穩(wěn)定性、結(jié)實(shí)性、撞擊強(qiáng)度以及耐磨性、韌度均滿足工程要求。安定性好的重礦渣,經(jīng)裂開、分級,可以代替碎石用作骨料配制混凝土和在大路、鐵路、機(jī)場道路建設(shè)中作道渣。用高爐渣生產(chǎn)礦渣棉。礦渣棉是以高爐渣為主要原料,參加白云石、玄武巖等成有質(zhì)輕、保溫、隔聲、隔熱、防震等性能,可以加工成各種板、氈、管殼等制品。很多國家都用高爐渣生產(chǎn)礦渣棉。利用高鈦礦渣作護(hù)爐材料。高鈦礦渣的主要礦物成分是鈣鈦礦、安諾石、鈦輝礦及TiC、TiN等。利用高鈦礦渣鈦的低價氧化物在高溫冶煉過程中溶解,并在低溫時自動析我國首鋼、鞍鋼、包鋼等均承受高鈦礦渣作護(hù)爐材料。除上述主要用途外,高爐渣還可以用來生產(chǎn)微晶玻璃、陶瓷、鑄石等,并能加工成硅鈣肥,作為肥料用于農(nóng)業(yè)。鋼渣的綜合利用鋼渣數(shù)量在冶金工業(yè)渣中僅次于高爐渣。鋼渣成分簡單多變,使得鋼渣的綜合利用困難。1970年以前,各鋼廠均承受棄渣法處理鋼渣,不僅占用大量土地,而且也污染環(huán)境,1988l億多噸,占地l20年來,我國對鋼渣的處理利用進(jìn)展了大量爭論與開發(fā),到1990年鋼渣利用率已達(dá)61%左右,lt40煉鋼的根本原理與煉鐵相反,它是利用空氣或氧氣去氧化爐料(主要是生鐵)中所含的鋼過程排出的熔渣。鋼渣的主要化學(xué)成分是CaO、SiOAlOFeO、FeOMgO、MnO、PO2 23 23 25有的還含有VO和TiOFeO25 225%以下,而高爐渣中鐵的氧化物以FeO5%以下。23當(dāng)前,我國承受的煉鋼方法主要有轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐煉鋼。按煉鋼方法,鋼渣可分為轉(zhuǎn)爐鋼渣、平爐鋼渣和電爐鋼渣;按不同生產(chǎn)階段,平爐鋼渣又分為初期渣和末期渣鋼渣分為氧化渣和復(fù)原渣;按鋼渣性質(zhì),又可分為堿性渣和酸性渣等。轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼是現(xiàn)代煉鋼的主要方法,它生產(chǎn)周期短,大都一次出渣。目前我國轉(zhuǎn)爐6070lt130~240kg汰現(xiàn)有平爐。平爐煉鋼周期比轉(zhuǎn)爐長,分氧化期、精煉期和出鋼期,并且每期都出渣。目前每生產(chǎn)lt170~210kg60%、精煉渣1030%。電出渣。目前,每生產(chǎn)lt150~200kg55%。我國在50年月就開頭爭論鋼渣的利用。目前已成功地把鋼渣用作鋼鐵冶煉的熔劑、水1986年調(diào)查,我國鋼渣綜合利用狀況為:造地占60236.4%,作燒結(jié)熔5.84.8%。作鋼鐵冶煉熔劑。鋼渣可用作燒結(jié)劑。轉(zhuǎn)爐鋼渣一般含40%~50%的CaO,lt鋼渣0.7~0.75tlOmm用。鋼渣作燒結(jié)熔劑,不僅回收了鋼渣中的Ca、Mg、Mn、Fe等元素,而且提高了燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)和燒結(jié)礦的質(zhì)量,降低了燃料消耗。10%~30%的Fe,40%~60%的CaO,2%左右的Mn,假設(shè)把鋼渣加工成l0~4Omm粒渣,可用作煉鐵熔劑,不僅可以回收鋼渣中的Fe,而且可CaO、MgOCa、Mg氧化物形式存在,不需要經(jīng)過碳酸鹽的分解過程,因而還可以節(jié)約大量熱能。度高、抗腐蝕、耐磨等特點(diǎn),是抱負(fù)的大壩水泥和道路水泥。電爐復(fù)原渣具有很高的白度,與煅燒石膏和少量外加劑混合、研磨,即可生產(chǎn)325號白水泥。利用電爐復(fù)原渣作白水泥,具有投資少,能耗低、效益高、見效快等特點(diǎn),是鋼渣利用的有效途徑之一。作筑路與回填工程材料。鋼渣碎石具有密度大、強(qiáng)度高、外表粗糙、穩(wěn)定性好、耐磨與耐久性好、與瀝青結(jié)合結(jié)實(shí)等特點(diǎn),因而廣泛用于鐵路、大路、工程回填。由于鋼渣具有活性,能板結(jié)成大塊,特別適于沼澤、海灘筑路造地。鋼渣作大路碎石,用量大并具有點(diǎn)外,還具有導(dǎo)電性小、不會干擾鐵路系統(tǒng)的電訊工作等優(yōu)點(diǎn)。鋼渣替代碎石存在體積膨脹這一技術(shù)問題,國外一般是灑水堆放半年后才能使用以防能高于5%,要有適宜級配,最大塊直徑不能超過300mm合使用,嚴(yán)禁將鋼渣碎石作混凝土骨料使用。作農(nóng)肥和酸性土壤改進(jìn)劑。鋼渣含Ca、Mg、Si、P等元素,當(dāng)鋼渣中的PO超過254壤,也適于水田與旱地耕作,具有很好的增產(chǎn)效果。回收廢鋼。鋼渣一般含7%~10%廢鋼,加工磁選后,可回收其中90%的廢鋼。鞍240×104t1989240×104t5.33/t8082×104元/年,社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。二、石油與化工工業(yè)固體廢物的資源化處理石油與化工工業(yè)固體廢物是指在石油煉制生產(chǎn)過程與化工生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的各種甚至有毒的危急廢物多;再資源化途徑寬闊。PH2~5,油含量為2000mg/L,假設(shè)直接排入污水處理廠,就會造成活性污此,目前只好實(shí)行集中儲存,限量排入污水處理廠的方法;即使這樣面水體。石油化工固體廢物主要有以下幾類:廢堿液、廢酸液、廢催化劑、反響廢物、污水處理廠污泥等。下面分別介紹它們的資源化處理途徑。廢堿液的處理廢堿液主要來自石油產(chǎn)品的堿洗精制,如石油化工生產(chǎn)原料中所含的硫化物會分解生成硫化氫等酸性化合物,為除去這些有害物質(zhì),往往用堿加以洗滌。堿洗后一般生成NaS、2NaCO、含酚鈉鹽等,還有局部未反響的堿一起成為廢堿液,并且其中還溶解了某些烴類化2 3合物。由于被洗的產(chǎn)品不同,廢堿液的性質(zhì)和組成也不一樣。目前廢堿液的資源化處理,一般是承受酸性物質(zhì)進(jìn)展中和,并回收其生成的有用物質(zhì)。如石油煉制過程中產(chǎn)生的廢堿液,可承受硫酸中和法回收環(huán)烷酸、粗酚,還可承受二氧化碳中和法回收環(huán)烷酸和碳酸鈉;另外,像精制常壓柴油過程中產(chǎn)生的廢堿液,可用加熱閃蒸法生產(chǎn)貧赤鐵礦浮選劑,液態(tài)烴堿洗過程中產(chǎn)生的廢堿液可用于造紙,等等。廢酸液的處理對廢酸液進(jìn)展回收利用?!?〕熱解法回收硫酸。將廢酸送往硫酸廠,并將廢酸噴入燃料熱解爐中。廢酸和燃料SOHOCO2 2 2在文丘利洗滌器中除塵后,冷卻至90℃左右,再通過冷卻器和靜電酸霧沉降器除去水分和VO的作用下,SO2

25轉(zhuǎn)化成SO,用稀酸吸取,制成濃硫酸。3〔1〕廢酸液濃縮。廢酸液濃縮的方法很多,目前使用較廣泛、工藝較成熟的方法為塔式。此法可將70%~8095%以上。這種裝置工藝成熟,在國內(nèi)運(yùn)行已近40年,目前仍舊是稀酸濃縮的重要方法,其缺點(diǎn)是生產(chǎn)力量小,設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻,檢修周期短,費(fèi)用高,處理一噸廢酸需消耗燃料油50在石油化工生產(chǎn)中,對生產(chǎn)丙烯酸甲酯時產(chǎn)生的廢酸液,一般用濃度為99.5%以上的液到達(dá)以廢治廢,綜合利用。另外,還有從己二酸廢液中回收二元酸等資源化處理。廢催化劑的處理或失活而成為廢催化劑。對于廢催化劑的處理主要有以下途徑:代替白土用于油品精制。催化裂扮裝置所使用的催化劑在再生過程中,有局部細(xì)嚴(yán)格掌握。、銀、鈷、錳等。這些金屬往往附于載體之上,使廢催化劑成為一種有用的資源,可送特地工廠回收其中的貴重金屬。用廢催化劑生產(chǎn)釉面磚。釉面磚的主要化學(xué)組分與催化裂扮裝置所用催化劑的化學(xué)組分根本一樣。在制造釉面磚的原料中參加20%的廢催化劑,制造出的釉面磚質(zhì)量符合要求。對一些不含重金屬的廢催化劑,在無更好的處理方法的狀況下,應(yīng)進(jìn)展隔離填埋。反響廢物的處理的也可進(jìn)展燃燒處理。白土渣外表多孔,比外表積為150%~450%。外表吸附芳香烴或其它油品的白土渣,具有肯定的可燃性,可作燃料。乙烯氧化制乙二醇時,會產(chǎn)生多乙二醇重組分,可用作紙張涂料。用裂解法制取烷基苯的生產(chǎn)中,用AlCl3

作催化劑,在沉降罐中沉降下來的泥腳主要是烯烴三氯化鋁與苯的溶合物,其處理措施是水解中和生產(chǎn)NHCl。4污水處理廠污泥的處理石油化工污水處理一般承受的還是隔油、浮選和活性污泥法,其主要廢物是隔油池池底泥、浮選渣及剩余活性污泥。這些污泥要先進(jìn)展沉降脫水、機(jī)械過濾等預(yù)處理。目前油泥用來作燃料用于燒磚等;浮選渣過濾后埋填;剩余活性污泥少局部用作綠化肥料,大局部還是填埋處理,燃燒的方法應(yīng)用較少。三、機(jī)械工業(yè)固體廢物的資源化處理機(jī)械工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)中的一個格外重要的工業(yè)部門,它擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)各類機(jī)械設(shè)備、種廢渣。下面僅就機(jī)械工業(yè)特有的幾種廢渣的資源化處理作簡潔的介紹。廢舊型砂的處理8~90〔砂型和砂芯的組合體次是去除粉塵和其它污染物。分為濕法、干法、綜合法和化學(xué)法四類。粒外表的惰性膜,同時去除粉塵和其它可溶性有害成分(如水玻璃砂的堿分),最終經(jīng)烘干、處理,以免造成的污染。濕法再生的缺點(diǎn)是占地面積大、動力消耗大。干法再生。干法再生的具體方法有多種,如聯(lián)合機(jī)械再生法、氣流撞擊法,離心力撞擊法、噴丸法、球磨法和流淌焙燒法等,目前應(yīng)用較多的是前三種。除塵、過篩等工序,到達(dá)再生回收的目的。承受再生聯(lián)合裝置,既簡化了常規(guī)的再生單項處理設(shè)備,又大大縮短了再生工藝流程,縮小了占地面積,也改善了作業(yè)環(huán)境。氣流撞擊法〔亦稱氣流加速法〕是利用高速氣流加速砂粒,造成砂粒間的相互磨擦、沖優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡潔、操作便利、設(shè)備磨損局部少,但再生效率較低,需反復(fù)再生幾次,且設(shè)備較浩大,占地面積也較大。離心力撞擊法是利用高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生的離心力,造成砂粒和砂群間的相互沖撞磨擦,少,占地面積小,制造、安裝簡潔,造價低廉,動力消耗小,再生、除塵效果好,砂粒不易粉化,適應(yīng)范圍廣,不僅能再生樹脂砂,也可再生其它型砂。綜合再生法。綜合再生法是將兩種以上的再生方法聯(lián)合在一起,如濕法再生后加應(yīng)用的閱歷。化學(xué)再生法。鑒于水玻璃砂粒外表上的硅膠膜格外結(jié)實(shí),一般的再生方法難以清1~151001粒外表的惰性膜溶解后,洗去型砂上的堿液,然后經(jīng)枯燥、篩選,便可回收配制砂。溶液中的水玻璃可回收利用,回收率一般在70%以上。用率為50~85300余萬噸廢砂,成為急待解決的問題之一。廢舊金屬的回收利用屬粉末、邊角余料、殘次品、廢舊工具、鑄造生產(chǎn)中的澆冒口、報廢的鑄件以及陳舊報廢的機(jī)器設(shè)備(或零部件)。廢舊金屬分黑色金屬和有色金屬兩大類。前者是指各種鋼、鐵材料,也是數(shù)量最多的一類,后者是除鋼、鐵以外的其它金屬,其數(shù)量遠(yuǎn)少于前一類。廢舊金屬的處理與利用方法很多,歸納起來有如下措施:分類收集。為了處理與利用的便利,應(yīng)據(jù)不同材質(zhì)加以分類收集,如不同種類的鑄存放,然后按不同性質(zhì)加以處理和回收利用。回爐熔煉?;貭t熔煉是回收利用廢舊金屬最簡便和最常用的方法,無論哪一種金屬均可通過回爐熔煉加以回收利用。修舊利廢。修舊利廢是指直接利用廢舊金屬材料制成的工業(yè)或民用產(chǎn)品,或者是備的零部件和各種民用器具。各種廢舊工具,如鏈刀、鋸條、銑刀、拉刀等,均可加以修復(fù)或改制成其它刀具再度使用。對于陳舊報廢的機(jī)械設(shè)備,應(yīng)盡可能將全部零部件拆卸下來,收各種貴重的有色金屬。金屬粉末和切屑的利用。金屬粉末是在機(jī)械切割、研磨和刃磨等工序中產(chǎn)生的。在大批量生產(chǎn)中,一般用固定設(shè)備加工單一零部件,從而可以做到分類收集。對于鋼鐵粉末,通??梢岳么帕Ψ诌x器將其與磨料及潤滑冷卻液分開13大量的金屬切屑產(chǎn)生于車、銑、刨、鉆等加工工序,其中主要是鋼鐵切屑。在實(shí)際生產(chǎn)的合金鋼,而且熔煉過程中直接損耗率很高,因而是很不經(jīng)濟(jì)的。目前國外已經(jīng)消滅利用切屑的方法:一種是將切屑直接在1000~1200℃的高溫下進(jìn)展熱沖壓制成的零件,廢物利用率可達(dá)100%。另一種方法是將切屑直接加工成鋼粉制件而500對于各種有色金屬的粉末和切屑,一般是分類收集后回爐熔煉而加以再生回收。銅粉在工業(yè)上的廣泛使用,利用廉價的廢舊黃銅制備銅粉具有極為重要的意義。美國專利介紹了一種利用廢舊黃銅制備銅粉的工藝,它的處理對象是不含硅,而錫、鎳含量均小于5%的銅鋅合金,包括工業(yè)青銅、紅銅(低鋅黃銅),黃銅、銅焊料、錳青銅和手飾銅等。而錫青銅、磷青銅、含錫或鎳大于5%的白銅和硅青銅則不適用。制備的根本過程與706.5mm)與鹽酸或硫酸作用足夠的時450~500少10%〔重量〕的銅生成氧化銅。將銅與氧化銅的混合物研磨到所要求的細(xì)度,然后在400~500℃的溫度下讓復(fù)原氣體〔H2或CO〕與之充分接觸,使其中的氧化銅復(fù)原為銅,這樣就得到了純銅粉。四、城市垃圾的資源化技術(shù)出空瓶、空罐頭盒以及鐵等金屬加以回收利用以外,還可以利用堆肥化compostin、燃燒〔incineration〕和熱解〔thermaldestruction〕等方法進(jìn)一步對其進(jìn)展處理和利用。技術(shù)參見本章其次節(jié)和第四節(jié)。第四節(jié)典型固體廢物處理系統(tǒng)一、城市垃圾的燃燒處理系統(tǒng)垃圾燃燒處理是城市生活垃圾資源化、減量化、無害化的一項有效措施。垃圾燃燒在國的深圳市由于市區(qū)土地壓力大,填埋力量有限,依據(jù)特區(qū)城市進(jìn)展的需要,于1988年建行正常,而且在燃燒低熱值垃圾的工藝方面積存了成功的閱歷。垃圾的熱值與燃燒設(shè)備垃圾的“熱值”是指將垃圾自身水分蒸發(fā)帶走的局部熱量扣除后的熱值,稱作“低位熱值”(lowerheatingvalue,簡稱L·H·V)。由于垃圾中含有大量的水分,燃燒過程中要垃圾中紙張占的比例相當(dāng)大,水分低,熱值一般8000~10000kJ/kg以上,但國內(nèi)垃圾廚余占504000~5000kJ/kg9-5所列。表9-5主要國家和地區(qū)城市垃圾低位熱值比較表 單位:kJ/kg美國美國11669~13976德國慕尼黑7752北京4300~6560英國英國12142~13188奧地利維也納8503深圳5066日本11723~12560法國巴黎7752香港10048經(jīng)過屢次采樣分析,深圳市的垃圾屬于高水分、低熱值的垃圾,其低位發(fā)熱值在5000kJ/kg左右。理論上講,只要燃燒爐設(shè)計合理,運(yùn)行參數(shù)調(diào)整得當(dāng),垃圾的熱值高于3360kJ/kg就能直接燃燒,可以承受燃燒工藝進(jìn)展處理。但由于垃圾的熱值低、含水分高,不易燃燒,對燃燒爐的設(shè)計制造要求很高。深圳引圾移動均勻,又是對垃圾的一種攪動和裂開(燒成團(tuán)狀外表固化的垃圾團(tuán)),增加了透氣性,便于空氣與垃圾充分混合,改善了燃燒條件,有利于垃圾的燃盡。垃圾燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓ㄟ^廢熱鍋爐進(jìn)展熱交換冷卻到適宜排放的溫度,廢熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電、供熱。垃圾燃燒爐爐膛煙氣溫度一般掌握在850~950℃。低于850℃不能將有惡臭氣味的氨和有機(jī)質(zhì)廢氣有效分解除臭,更主要的是,燃燒生成的垃圾垃圾灰渣的結(jié)焦等。9-11垃圾燃燒工藝流程圖垃圾燃燒工藝流程9-11垃圾燃燒工藝流程圖垃圾燃燒工藝流程如9-11所示。城市垃圾由垃圾車輛運(yùn)來,經(jīng)地衡稱量后卸入2000m32統(tǒng)計出各爐單位時間的處理量。垃圾燃燒過程中產(chǎn)生的飛灰和微塵會隨煙氣流淌,顆粒較大的飛灰因煙氣流淌方向的道用來中和氯化氫的石灰粉,隨煙氣進(jìn)入靜電除塵器,在50000V的高壓電場作用下,被荷電、吸附、沉積在極板、極線上,通過振打落入靜電除塵器下面的灰斗;由螺旋輸送器送入增運(yùn)往垃圾填埋場,用作垃圾的掩蓋土。燃燒用的空氣由鼓風(fēng)機(jī)從垃圾池上部吸取,既可將被垃圾污染的空氣送入爐膛進(jìn)展高熱,先由蒸汽式空氣預(yù)熱器加熱至160℃,再經(jīng)煙氣式空氣預(yù)熱器提高到260℃。煙氣式空氣預(yù)熱器設(shè)有旁路系統(tǒng),可依據(jù)垃圾燃燒的狀況〔爐膛溫度,通過旁路擋板的開度對燃燒空氣的溫度進(jìn)展調(diào)整??諝鈴臓t排下方吹入,風(fēng)壓約為4kPa水柱。二次空氣直接由鼓風(fēng)機(jī)調(diào)整。垃圾燃燒過程產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻?50~950℃〕流經(jīng)廢熱鍋爐,通過熱交換將大局部的熱能放出,降至380℃左右,再經(jīng)過煙氣式空氣預(yù)熱器的熱交換,降到靜電除塵器所要求的工作溫度25~28℃;煙氣在靜電除塵器中被凈化后,由引風(fēng)機(jī)引進(jìn)煙囪排入大氣。近年來,由于對環(huán)境保護(hù)的要求越來越嚴(yán)格,垃圾燃燒廠煙氣凈化工藝有了較大的發(fā)外,用活性碳吸附重金屬和二噁英的工藝,以及用氨降低NOx的工藝也常見于的垃圾燃燒物,一般都單獨(dú)收集、處理。垃圾燃燒處理的優(yōu)點(diǎn)與推廣前景中的可燃成分被高溫分解后,一般可減容80%~90%,減容效果好;③垃圾燃燒所產(chǎn)生的高的運(yùn)輸距離,尤其對于經(jīng)濟(jì)興旺的大城市,這是一個格外重要的因素。城市垃圾燃燒處理技術(shù)的推廣前景:承受燃燒工藝處理垃圾,對垃圾中可燃成分的比重有肯定的要求。一般認(rèn)為,我國工充分自燃,不需噴油助燃;承受燃燒回收垃圾的熱值在我國大中城市是完全可行的。對于經(jīng)濟(jì)興旺、用地緊急的城市和地區(qū),垃圾處理以燃燒為主,是格外必要的。只要燃?xì)饴蔬_(dá)95%以上的城市或地區(qū),垃圾就能燒。雖然相對于垃圾的土地填埋,燃燒處理的投景肯定格外寬闊。二、廢塑料的熱解處理系統(tǒng)熱解產(chǎn)物高分子固體廢物的熱解產(chǎn)物,隨高分子的種類及熱解條件而有所不同。塑料受熱分解后的產(chǎn)物又可分成解聚反響型塑料和隨機(jī)分解型塑料,以及二者兼而有之的中間分解型塑不同而不同,一般溫度越高,氣態(tài)的(低級的)碳?xì)浠衔锏谋壤礁?。塑料中含氯、氰基團(tuán)的,熱分解產(chǎn)品一般含HCl和HCN,而塑料制品含硫較少,熱分解硫重油混合熱解以制得低硫燃料油的工藝。熱解流程由于廢塑料具有導(dǎo)熱系數(shù)較低、品種混雜分選困難等特點(diǎn),因此需用獨(dú)特的廢塑料熱解流程。9-12三菱公司的分解廢塑料流分解流程。日本三菱公司開發(fā)了一種熱解塑料的流程,如圖9-12所示。廢塑料被裂開成約10mm的顆粒送入擠出機(jī),加熱至230~280℃使塑料熔融。如含聚氯乙烯時產(chǎn)生的氯化氫可在氯化氫吸取塔回收。熔融的塑料再送入分解爐,用熱風(fēng)加熱到400~500℃分解,生成的氣體經(jīng)冷卻液化回收燃料油。聚烯烴浴熱解流程。這是日本川崎重工開發(fā)的一種方法。它是利用PVCHClPE、PPPS分解的溫度低這一特點(diǎn),將PE、PP、PS400℃時熔融,形成熔融浴液使PVC9-13。把PVC、PE、PP、PS380~400℃的PE、PP、PSPVC首先脫除HCl汽化,然后PE、PP、PS浴媒體,再依據(jù)停留時間的長短PE、PP、PS漸漸分解。本流程的優(yōu)點(diǎn)是對流傳熱代替導(dǎo)熱系數(shù)小的熱傳導(dǎo)。9-13聚烯烴浴加熱分解廢塑料流程l5-空氣;6-重質(zhì)油分別塔;7-輕質(zhì)油分別塔;8-輕質(zhì)油槽;9-熱17-NaOH19-給水貯槽;20-殘渣;21-輕質(zhì)油;22-鹽酸;23-煙囪;24-再加熱室用預(yù)熱過的空氣,局部廢塑料燃燒產(chǎn)生熱量供加熱用,流程見9-140.3mm400~4505~20mm入分解爐后,從熱媒體獲得熱量進(jìn)展分解,同時局部廢塑料燃燒產(chǎn)生的熱量可加熱塑料流淌層內(nèi)設(shè)置攪拌槳,以保證流化床層溫度均勻,同時防止廢塑料與熱媒體粘附在一起變成塊狀物阻擋流化的進(jìn)展。該熱解爐的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)熱式供熱,熱效率高。本方

9-14流化床熱分解裝置23-攪拌槳葉;45-流淌的熱媒體管;6-進(jìn)料器法操作簡潔,掌握簡潔,適合于負(fù)荷波動較大的狀況選用。三、污泥的處理污泥是水處理過程中形成的以有機(jī)物為主要成分的泥狀物質(zhì)。其有機(jī)物含量高,簡潔腐化發(fā)臭,顆粒較細(xì),密度較小,含水率高且不易脫水,是呈膠狀構(gòu)造的親水性物質(zhì)。我國城市污水處理廠每年產(chǎn)生的干污泥約25×104t,以濕污泥計約為450~550×104t,并以每年15%左右的速度增長。污泥中含有大量的有機(jī)物和豐富的氮、磷等養(yǎng)分物質(zhì),任意排入水體,將會大最消耗水體中的氧,導(dǎo)致水體水質(zhì)惡化,嚴(yán)峻影響水生生物的生存中含有多種有毒物質(zhì)、重金屬和致病菌、寄生蟲卵等有害物質(zhì),處理不當(dāng),會傳播疾病、污染土壤和作物,并通過生物鏈轉(zhuǎn)嫁人類。因此,必需對污泥進(jìn)展處理,以到達(dá)減容化、穩(wěn)定化和無害化,然后再作土地利用等最終處置。污泥的種類較多,分類較簡單。按水的性質(zhì)和水處理方法分,有生活污水污泥、工業(yè)廢水污泥和給水污泥;按污泥來源分,有初次沉淀污泥、剩余污泥、熟污泥和化學(xué)污泥;按理的不同階段分,有生污泥、濃縮污泥、消化污泥,脫水污泥和干化(燥)污泥等。污泥處理的目的:①削減水分、降低容積,便于后續(xù)處理、利用和運(yùn)輸;②使污泥衛(wèi)源化利用。污泥處理的根本流程如9-15所示:污泥濃縮

圖9-15污泥處理工藝的根本流程污泥濃縮〔thickening〕污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法和氣浮濃縮法兩種。重力濃縮法廣泛用于初沉污泥的濃縮,因其設(shè)備構(gòu)造簡潔且本錢低廉,是最常用的污處理。9-16所

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