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焚烧法处理垃圾的优缺点范文1
对污水处理厂污泥处置和利用的途径进行了总结,指出了每种处置和利用方式的优缺点和适宜范围。
关键词:
污水厂污泥;综合利用;资源化
近年来,随着人们环保意识的不断提高,城市生活污水和工业废水处理率也在不断提高。污水处理过程中产生的二次污染物—剩余污泥,其质量也在不断增加,这给环境保护带来了新的问题。目前我国城市污水处理厂每年排放干污泥量约为20万t,以湿污泥计为380万-550万t[1]。
1城市污水厂污泥特性
城市污水厂污泥特性和产量与污水处理工艺有着很大的关系。污泥中有机质含量在12.68%~78%,均值41.15%;氮含量在7.77%~1.25%之间,均值3.02%;磷含量在5.21%~0.09%之间,均值1.57%;钾含量在2.97%~0.15%之间,均值0.69%;由此可见,城市污水处理厂污泥中含有大量的有机质,营养物质含量也比较丰富,除此之外,污泥中还含有大量的病原微生物和重金属。我国城市污泥的重金属含量较高,Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)标准限值要求,超标别为10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。
2常用的污泥处置方法
污泥处置的最终目标是实现污泥的资源化、无害化、减量化。我国现有污泥处置方式有很多种,具体到各个污水处理厂污泥处置时,要根据自身的特点以及所在区域环境特征,合理选择污泥处置方式,要做到有针对性、因地制宜。
2.1污泥填埋处理法污泥填埋处置是将脱水后的污泥经简单的消毒处理后,直接运往填埋场进行填埋。目前,国内很多污水处理厂采用该方法处理污泥,主要是将垃圾运往生活垃圾填埋场进行填埋。污泥填埋法处理污泥处理成本低,运行简单,操作方便。但该方法存在很多弊端,如占用大量的土地,填埋产生的渗滤液如果处理不当会造成环境的二次污染,容易导致土壤污染和地下水污染等问题。污泥填埋法无法做到真正的减量化和资源化,因此该方法并不提倡大量使用。
2.2污泥焚烧处理法污泥焚烧也是目前污泥处理使用较多的一种方法。污泥焚烧法处理污泥可以使污泥较大限度的减容,为污泥的后续处理提供方便。污泥焚烧包括单独焚烧和垃圾混合焚烧。垃圾焚烧可以单独使用焚烧炉,也可以利用工业焚烧炉焚烧。我国提倡使用现有工业窑炉焚烧污泥,这样可以降低污泥处置投资。污泥经焚烧处理后,体积可以减少85%~95%,质量可以减少70%~80%。污泥经焚烧后,可以减少污泥中病原微生物和有毒有害物质的含量。焚烧后的残渣,可以用于制砖、铺路等建筑行业,实现了污泥的资源化利用。即使将焚烧后的污泥直接填埋,也会大大减少填埋物的体积,节约了土地资源。但污泥焚烧时会产生一定量的空气污染物,如果处理不当容易造成二次污染,因而限制了该法的广泛应用。
2.3污泥消化处理法污泥消化可分为厌氧消化处理和好氧消化处理。好氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为2.81%,主要存在于是我国中、小型污水处理厂(日处理量50000m3~150000m3)的污泥处理工艺。厌氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为38.04%,是我国大型污水处理厂(日处理量超过150000m3)普遍采用的污泥处理工艺[3]。污泥厌氧消化过程中会产生一定量的沼气,这部分沼气可以收集后作为污水处理厂日常使用,实现了污泥的资源化利用。而且经厌氧消化后污泥的体积和质量也会大大减小。我国使用厌氧消化法处理污泥的项目较多,而且厌氧污泥可以和生活垃圾、餐厨垃圾共同处理,这样可以提高污泥处理的降解率和产气率,提高污泥的资源利用率。
2.4污泥土地利用堆肥技术是土地利用最终处置的有效途径。根据微生物的对氧的需求,堆肥可分为好氧与厌氧两种。污泥堆肥原理是在一定温度、湿度、含氧量等条件下,污泥中的微生物通过生物、物理、化学过程将污泥中的不稳定成分转化为稳定成分,即类似腐殖质的物质。该物质可以作为肥料或土壤改良剂。该方法可以实现污泥的资源化利用。由于污泥中含有大量的有机质和氮磷钾营养物质,因此经堆肥后的污泥可以用于农用、园林绿化、土地改良。污泥要想土地利用必须要符合国家对污泥土地利用的相关规定。关于污泥土地利用我国的规定有以下几种:《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)、《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-009)、城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)、城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)。污泥土地利用时要做到因地制宜,具体问题具体分析。污泥土体利用时要注意不得污染土壤,避免造成二次污染。
3结论
污泥处置方式的选择现已成为污水处理厂设计时需要重点考虑的内容。选择污泥处理工艺时,要充分考虑污水处理厂污泥情况和城市发展情况,因地制宜的选择污泥处理工艺,实现污泥的减量化、资源化、无害化。与此同时,也加快污泥处理工艺的研发与改进,争取早日开发出处理效率高、操作方便、运行也投资成本低的工艺。
参考文献:
[1]谱大华,吴学伟.城市综合污水处理厂污泥处理技术及应用[J].广州环境科学,2006,21(04):14-16.
[2]李艳霞,陈同斌,罗维等.中国城市污泥有机质及养分含量与土地利用[J].生态学报,2003,23(11):2464-2474.
焚烧法处理垃圾的优缺点范文2
关键词:污水处理 除臭
1臭气的测定
1.1排放标准
污水处理厂产生的臭气都属于无组织排放,并且属于复合型恶臭污染物,主要指标为硫化氢、氨、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫醚、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯和臭气等九项,主要依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定的废气排放标准,部分气体执行《恶臭污染物排放标准》
2中试除臭方法与工艺
污水处理厂臭味的处理方法有很多,如直接焚烧法、臭气氧化法、化学吸附法、活性碳物理吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等,但经济实用的还属生物除臭技术。本文将对生物法、土壤法、离子法进行试验研究。
2.1 生物法(填充塔式生物过滤脱臭法)
2.1.1工作原理
生物脱臭是在适宜条件下,利用载体填料(人工或天然)比表面积上的细菌和其它微生物的作用脱臭。臭气物质先被填料吸收,然后被填料上附着的微生物氧化分解,从而完成臭气的除臭过程。固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务,因为微生物生长需要足够的有机养分,所以固体载体必须具有高的有机成分。要使微生物保持高的活性,还必须为之创造一个良好的生存条件,比如:适宜的湿度、压力损失、pH值、氧气含量、温度微生物种类、过滤材料等。实际生产设计要求,载体填料相对湿度保持在80~95%,所以经常采用喷淋原污水或初沉池出水以提供水分和营养源。环境条件变化会影响微生物的生长繁殖,因此在试运行时或改变工况时要考虑生物过滤池会有一个适应期。
2.1.2影响因素
生物过滤池的工作受以下几种因素的影响:
(1)反应速度:反应速度的快慢取决于气体成分的浓度和性质,填料上的微生物种类、数
量和活性,温度,废气和填料的湿度,pH值。
(2)停留时间:停留时间由体积流量、自然堆放体积和空池体积决定。
(3)气味物质浓度
2.1.3滤料选择
生物脱臭塔最主要部分是填料。一种好的载体填料必须满足:容许生长的微生物种类丰富;为微生物提供栖息生长大的比表面积;营养成分合理(N、P、K和微量元素);有好的吸水性;自身无异味;吸附性好;结构均匀孔隙率大;材料易得且价格便宜;耐老化(运行时间长、养护周期长);运行、养护简单。单成分填料一般只满足上述的部分要求,配方合适的多成分混合物可以较全面地满足要求。常用的填料有:木屑、垃圾堆肥过程的产物、沙、土壤、石头、贝壳、干树皮、干草、纤维性泥炭或其混合物。近年来,有机或无机的人工合成材料也逐渐被开发和使用,像塑料、半软性塑料。由于人工合成材料的强度、比表面积和均一性均优于多数天然材料,生物过滤洗涤塔的操作和处理能力上将会有一个大的飞跃,如可望将生化反应停留时间从传统的45到60秒缩短到6秒钟。这样,同样滤料通过面积的处理能力可增加7到10倍。。由于填料本身是有机养分,当过滤池暂停运行时,微生物可以利用填料的有机成分继续维持生命活动。
2.1.4优缺点
它具有独特的优点,具有较强的恶臭去除能力、装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响,如果设计得当,运行和维护费用很低。该法对污水处理过程产生的富有N、S成分臭气的处理效果优良,同时对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性。主要缺点是占地面积大、难以控制滤料的均一性、透气性、湿度、温度和pH值等至关重要的操作参数。从气味源收集到的气体被送到生物过滤池处理,进过滤池的空气要求潮湿,相对湿度必须为80%~95%,否则填料会干化,微生物将失活。为了防止过滤池被堵塞,必须在空气进入以前除去其中的小颗粒,所以空气进入以前要进行水洗以提高湿度,并去除灰尘和分离油分。运行中要调节喷水量,维持洗涤器中气体达到所要求的湿度。当氨气浓度超过35ppm时,氨离子会积累在过滤料中,从而降低去除效果。生物过滤法还需用大量的水来加湿进气流和保持过滤料接近100%的最佳湿度环境,过程中会产生大量的渗沥液,需要适当处理或处置。
2.2 土壤法
2.2.1工作原理
利用土壤中生存的微生物在臭气通过土壤时将其成分氧化分解,达到除臭目的。该法在脱臭过程中应用了微生物,故也称为生物脱臭方式的一种。土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类,恶臭气体-如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等水溶性臭气类,被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。土壤层所采用的介质为地表沃土特别是腐植上,必要时需要改良,使土壤形成具有吸附作用的胶状颗粒,增加床层的通气性。据监测,从床层表层到500m的土层中大量存在细菌、防线菌、霉菌、原生动物、藻类及其它微生物,每克土壤中可达数亿个,其中藻类能够助长细菌繁殖,细菌又是原生动物的饲料,这些微生物构成了一个稳定的生物群落系统,具有较强的分解污染物的能力。土壤微生物降解速度与有机物浓度成正比,超过一定浓度后降解速度与浓度无关。
2.2.2优缺点
土壤法优点是设备简单,投资、运转费用低,维护管理费用低,效果与活性炭脱臭同等,处理1m2的臭气需2.5~3.3 m2土地,在土壤上可以种植花草进行绿化,植物的根系不但可以保持土壤湿度、还可以增加土壤透气性,而且根系中的微生物也为废助降解做出了贡献。
但不适于降暴雨、下大雪地区;对于高温、高湿和水分、尘土、微尘等气体须预处理。土壤脱臭法在处理高浓度或浓度变化较大的臭气方面,不太充分。此外占地较大(1m3/分的处理风量需要3~5m2土地),一般适用于臭气浓度低以及土地充裕的地方。
为保证土壤脱臭法的脱臭性能,要时常注意土壤床的压力变化。当压力损失上升时,需松动土层或更替过滤砂层,同时加强出草、浇水等日常管理。一般而言,土壤脱臭法的建设费用比其他方式要低,但维护管理工作量较大。在常年积雪和土壤容易冻结的地方采用要慎重考虑。
2.2.3土壤参数
设计土壤脱臭时选择的土壤指标应是:腐殖土为好,亚粘土等红土需掺入鸡粪、垃圾和污泥肥料进行改良后使用;矿质土和粘土不宜。土壤水分40~70%为宜。过于干燥的土壤需装设水喷淋器。种植草坪土壤表面保持倾斜,作为防降暴雨的措施。土壤的有效厚度不要小于500mm;温度可在5-355℃,最佳为 25~ 35℃;湿度 50%~ 70%;PH值 7~8。废气通过速度以2mm ~17mm/s(一般选为5mm/s)为宜。土壤系统使用一年后会发生酸化,应及时加入石灰,调整 pH值[7,8,9]。
3.3 电离法(污泥活性炭吸附+电离氧化)
3.3.1工作原理
它是在原有的活性炭吸附的基础上改进的,增加了电离氧化的工艺,解决了吸附剂须经常更换,操作成本高的缺点。电离氧化是通过离子发生装置――使用中频、高压电场,通过分子共振原理,在常温下将异味的有机碳氢化合物分子电离,变成H+和C4+等离子体,等离子体进入催化剂反应罐后,被氧化成水和二氧化碳。同时,发射离子与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞,使颗粒荷电产生聚合作用,形成较大颗粒靠自身重力沉降下来,达到净化目的;发射离子还可以与室内静电、异味等相互发生作用,同时有效地破坏空气中细菌生存的环境,降低室内细菌浓度,并将其完全消除。
2.3.2优缺点
可以高效去除有机异味,效率高达95%,可靠性高、无易损件、无消耗件,操作方便,无需日常维护,占地面积小,没有二次污染。
缺点是对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均适应性较差,建设费和运行费用较高。同时由于活性炭的吸附能力极易受臭气中的潮气、灰尘等杂物的影响而下降,为防止活性炭受潮,常需在脱臭管道上安装除湿、除尘装置,如在脱臭吸附塔的前面以及抽风扇等处设置加热器等。
3 除臭试验
3.1 试验地点
由于污泥区和生化区的臭源比较分散,面积大,不利于进行中试。所以选取格栅间和沉砂池作为试验点。
3.2 试验具体目的
从监测结果,我们可以获悉,硫化氢是主要的污染源,它散发出的臭鸡蛋般的味道,极大的影响并危害了人们的健康。所以,本次试验具体方式是运用现阶段比较流行的处理方法和工艺开展研究,测取相关参考数据,进行运行状态数据分析,计算装置的除臭效果,验证系统的运行条件,检验控制系统的响应与可靠性,校正相关控制模型和算法,测算合理经济的运行成本,同时对厂区的臭气污染源的浓度和成分进行综合测定。
3.3采样点与采样频率
选在设备的进气口和出气口开,其中硫化氢:每天2次,氨气:每周1次,为期三个月。
3.4分析设备及方法
硫化氢:便携式采样分析仪(进口);量程:0-100ppm,分辨率0.1ppm;氨:手动气泵(进口)及氨管测定对比仪。
4 试验情况与结果
4.1 生物过滤塔法
臭气来源:漩流沉砂池臭气
设计流量:300-1000m3/h
设备情况:选用MET-PRO公司的恶臭控制系统试验性比例装置,便携式试验性加湿舱、控制设备、监控设备、便携式过滤器介质容器,为两级除臭系统,初步洗涤器/加湿舱对污浊气流进行初步加湿,可以通过改变温度和送入洗涤器水量来调节加湿容量和空气流出湿度,并可根据现场的情况进行调节,有效的去除氨和其他水溶性污染物。
生物介质:多种特制滤料和菌种及分散剂
环境温度:15-36℃