污泥填埋技术应用进展

2024-09-15

污泥填埋技术应用进展(精选6篇)

污泥填埋技术应用进展 第1篇

污泥填埋技术应用进展

提出在未来一个时期内,污泥填埋仍为适合我国国情的污泥处置方式.就此系统分析了污泥的土力学性质对污泥填埋方式的.影响,并提出了改善污泥填埋特性的技术措施.

作 者:赵乐军 戴树桂 辜显华 作者单位:赵乐军(天津市市政工程设计研究院,天津,300051)

戴树桂(南开大学,环境科学与工程学院,天津,300073)

辜显华(重庆市巫山县自来水公司,重庆,404700)

刊 名:中国给水排水 ISTIC PKU英文刊名:CHINA WATER & WASTEWATER年,卷(期):200420(4)分类号:X703.1关键词:污泥处置 填埋 土力学性质

污泥填埋技术应用进展 第2篇

一、国内外含油污泥主要处理技术现状综述

对含油污泥进行无害化处理、清洁生产并回收其中资源的综合处理,一直是国内外环境保护和石油工业的重点工作之一。世界上许多发达国家加强和完善了“三泥”处理法规,美国在1984年颁布了资源回收利用法令(RCRA)的危险固体废弃物修正案(HSWA),按HSWA的要求,排渣场处理设施须保证废渣中的毒性组分被局限在排渣场内,并保证不渗入地下水和地面水。1990年11月8日,美环保局又对炼厂五种被列为“K废物”的特殊废渣作出特殊要求,规定危险化学品含量高于严格限制标准不得堆积在排渣场上。1992年8月,对炼油污水处理过程的初沉污泥和二沉污泥提出了同样的要求,按指定的最佳示范有效技术(BDAT)的处理标准,这些废物在进入废渣场前必须处理至无害,除非美国环保局根据具体情况特许,所有用BDAT处理的废物将禁止用土地法处理。

我国含油污泥做为含油废物类已被列入《国家危险废物目录》;《国家清洁生产促进法》和《固体废物环境污染防治法》也要求必须对含油污泥进行无害化处理;未经处理的含油污泥排放的收费标准为l000元/吨次。

含油污泥本身种类繁多,成分复杂,性质各异,因此处理技术须有针对性。以下将国内外几种主要含油污泥处理技术分为预处理技术和完全无害化处理技术并逐一介绍。

二、含油污泥的预处理技术

1、含油污泥的调质和脱水

大部分含油污泥含水率较高,处理前需进行调质脱水减容。污泥脱水过程是污泥的悬浮粒子群和水的相对运动,而污泥的调质则是通过化学或物理手段调整固体粒子群的排列状态,使之适合不同脱水工艺的处理,以提高机械脱水性能。

由于含油污泥粘度高、过滤比阻大,多数污泥粒子属“油性固体”(如沥青质、胶质和石蜡等),质软。随着脱水的进行,滤饼粒子变形,进一步增加了比阻。而且在过滤过程中,这些变形粒子极易粘附在滤料上,堵塞滤孔:在离心脱水时,还因其粘度大、乳化严重,固一固一液粒子间粘附力强和密度差小等原因导致分离效果差。

Srivatsa, Aldo Corti等人分别发明了通过含油污泥调质“机械脱水回收油的专利技术”,通过投加表面活性剂、稀释剂(葵烷等)、电解质((NaCL溶液)或破乳剂、润湿剂和pH值调节剂等,并加热减粘(≥50℃)等调质手段,实现水一油一固三相分离。

国内炼厂含油污泥处理常采用在含油污泥中加入絮凝剂进行调质,使污泥颗粒凝聚,以改善污泥脱水性能。絮凝剂为高分子无机和有机絮凝剂。高分子无机絮凝剂,如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等带有污泥颗粒相反电荷,这些电荷能中和污泥上所带的负电荷,破坏其稳定性及亲水性。高分子有机絮凝剂,在污泥颗粒间主要起吸附和架桥作用,使污泥凝聚。

国内炼厂污泥前处理也普遍采用机械脱水工艺,以带式压滤机,离心机为主。对于带式压滤机,一般用于处理含油少的活性污泥,对于离心机,一般用于处理油泥和浮渣,离心转速控制在1800-2000r/min,1800以下离心效果不好,2000r/min以上离心效果好,但泥饼难以挤出,噪音大。板框压滤机处理量大,脱水效果好,运行成本低,缺点是不能连续运行。

2、化学热洗工艺

化学热洗法(也称热脱附法)是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法,主要用于落地油泥的处理,原理是通过热碱水溶液反复洗涤,再通过气浮实现固液分离。洗涤温度一般控制在70℃以上,液固比3:1,洗涤时间20min,能将含油30%落地油泥洗至残油率≤3%。混合碱由廉价碱和无机盐组成,也可选用廉价的洗衣粉,该方法能量消耗较低。国内这方面的研究较多,国家专利介绍了一种既经济又有效地从废弃油泥中提取原油的工艺方法。先向搅拌器内加入水,再按一定比例配制分离液。加热,加入油泥,搅拌使之混合均匀,保持温度在55℃-65℃,搅拌约1.5-2小时,沉淀10分钟后,进行油水分离。原油回用,残土可烧砖。该方法虽然可以消除油泥对环境的污染,回收石油资源,且工艺简单,易于实施。由于不能连续运行,尚未工业化。

贾茂郎等采用含明矾、食盐溶液在加热(70℃-90℃)条件下,将油泥分散和初级分离,经初级分离的原油又经离心分离后得到进一步净化。采用该方法回收的矿物油含水≤0.5%,杂质≤1%,可供炼油厂使用。

3、热解吸法

热解吸法是目前国外用于含油污泥无害化处理的另一个方法,是一种改型的污泥高温处理方法。油泥在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物解吸,泥渣能达到美国最佳示范有效技术(BDAT)要求,烃类回收利用。目前,国外炼厂开发了许多种热解吸工艺。Richard J Ayen等于1992年报道的“低温热处理”工艺,是通过一密闭的温度为250-450℃的旋转加热器把油泥中的有机物和水蒸发出来,并用氮气作为载体送至蒸发处理系统,残留物作燃料用。现已商业化应用。

用热解吸工艺可以生产出焦炭状的产品,欧洲专利介绍了一种利用热解吸生产焦炭状产品的工艺,主要用来处理重油含量高的污泥,在干燥器中加热污泥至100℃以上,烃类裂解温度以下,绝氧保温,使水及烃类物质从污泥中蒸发并分离,烃类回收利用,剩余的固体物质即焦炭状的产品,可补充燃料,也可作为水泥回转窑的燃料。

美国专利报道了一种回收抽提气的污泥干燥技术。经过机械脱水后的滤饼送至干燥装置,这个装置是利用锅炉所排放的热废气,污泥在旋转式干燥器中通过热废气加热进行干燥,污泥在高温下,烃类和有机物得到解吸,并被热废气带走,被气流带走的固体颗粒从气体中分离,干燥的废气的烃类物质由锅炉焚烧利用其热能。经过干燥处理的残渣满足环境法规要求可直接填埋处理。

挪威石油公司的Term Tech热解吸工艺是在一个装有密钢叶片转子的反应器中,把污泥加热至399℃,通入蒸汽,使烃类在复杂的水合和裂化反应中分离,经冷凝回收,干燥的泥渣中烃含量小于500ppm。该技术己工业化,但能耗较高。

热解吸技术在我国较少应用,尤俊洪在专利中介绍了一种处理油泥的方法。将污泥和由磷酸等物质组成的助剂一起放入安装单向排气阀的密闭反应器中,置于预先加热的反应炉内进行无氧分解,温度控制在600-1000℃,反应结束后快速冷却,防止物料氧化,生成的物质可进一步加工成吸附剂或炭黑。

热解吸技术含量高,反应条件较苛刻,操作比较复杂,但有较好的发展前景,需进一步完善。

4、溶剂萃取处理工艺

溶剂萃取作为一种回收油泥中矿物油及其他有机物的单元操作技术而被广泛研究,包括正在开发的超临界流体萃取。溶剂一般有丙烷三乙胺、重整油和临界液态C02等,油泥中的矿物油被溶剂萃取,通过蒸馏实现溶剂的循环使用。处理后泥渣达到BDAT要求,回收的矿物油再进一步加工利用。

国外目前多采用溶剂萃取技术处理油船底泥和油罐底泥,美国专利报道了一种溶剂萃取-氧化处理油泥工艺。此工艺为:在油泥中加入一种轻质烃作为萃取剂,萃取剂的粘度较低,一般含有2-9个碳原子,碳原子数越少萃取分离的效果越好。萃取后,油泥中矿物油和重质有机质被回收,残存的聚合芳香烃物质一般还需要用分子量比较高的烃类萃取。该专利技术采用氧化工艺取代第二步萃取,通过湿法氧化工艺处理,以空气、氧气、硝酸或硝酸盐等作为氧化剂,在一定压力和温度的条件下反应一段时间,有机物完全氧化为气体物质CO2、N2,最终残渣符合标准可实施填埋处理。

张秀霞等开发了用三氯甲烷溶剂萃取一蒸汽蒸馏处理含油污泥的工艺技术。含油污泥脱水后,自然风干去除杂物,粉碎。用三氯甲烷将污泥溶解,经搅拌、离心后回收萃取液。含残余重油和溶剂的污泥,经蒸汽蒸馏处理,该方法可使油泥脱油率高达90%以上,比单一的溶剂萃取和直接蒸馏处理效果为好,但尚未在工程中得到检验。

目前,萃取法处理含油污泥还在实验开发阶段。萃取法的优点是处理含油污泥较彻底,能够回收大部分的矿物油。但因萃取剂价格昂贵,在处理过程中有一定的损失,运行成本较高,在我国炼厂含油污泥处理中尚未见应用。此项技术发展的关键是要开发出性价比高的萃取剂。

5、含油污泥的综合利用

① 污泥浮渣作为催化裂化装置分馏塔的油浆

美国Navaj公司把含油浮渣注入FCC装置作为分馏塔的急冷油浆,使浮渣大部分转化为燃料油。由于其注入比例很低,对催化裂化过程影响较小。Mobil公司Solomon M开发了把含油污泥作FCC装置原料的技术,把含水较高的油泥先脱水处理,再加热,并投加乳化剂,使水包油型乳化油转化为油包水型,易与其它原料油混合均匀,流动性好。混合物料输入FCC装置反应器,经裂化反应生成汽油。

② 作焦化装置原料

90年代起,国外许多炼油厂就采用Mobil油泥焦化工艺来处理API隔油池油泥,用冷焦水与污泥调合后,作为骤冷介质在清焦前对热焦炭进行冷却,污泥中的水作为冷焦水或切焦水回用,烃类则循环回装置。该技术改造焦化装置、工艺复杂。Godino,Rino L等开发了把湿含油污泥直接输送到焦化装置上部急冷罐的处理工艺。该工艺投资较少,但处理能力有限。

国内目前使用油泥作焦化装置原料的方法未见应用,原因之一可能是油泥中含水较高,对焦化操作易产生不利影响,处理能力低。

③ 回收轻油、沥青

Cochin炼油厂报导用含油废渣制成各种等级的沥青。此工艺每年从污泥中回收的轻质油可达1700t,这些回收油与其他油品混合,调制燃料。回收轻油后剩余的残留物用于加工沥青。

6、超热蒸汽喷射处理技术

超热蒸汽喷射处理技术是通过锅炉产生的超高温蒸汽(600℃)经特制的喷嘴以2马赫速度喷出,与油泥颗粒正面碰撞,在高温及高速所产生的冲量作用下将油泥中所吸附或包含的油和水蒸出,含油蒸汽冷却后实现油水分离,油泥中大部分矿物油被去除,残渣含油率最低可达0.08%。设备可用来干化离心浓缩后的油泥泥饼,处理后的残渣呈粉末状,可直接掺入煤粉中焚烧。缺点是运行投资太大、成本太高。

二、完全无害化处理

大部分污泥处理最终都存在残渣无害化的问题,同城市污泥相似,含油污泥残渣完全无害化处理工艺与技术有固化、焚烧、生化处理、型煤综合利用及氧化处理等。因含油污泥有较高的热值,加工成型煤的技术也有较多研究。

1、固化处理

固体处理是通过物化法将含油污泥固化或包埋在惰性固化基材中的一种无害化处理技术。这种处理技术能较大程度地减少含油污泥中有害离子和有机物对土壤的侵蚀和沥滤,从而减少对环境的影响和危害,是取代回填的一种更易为环境所接受的方法,近年来受到了重视。固化方法是较为理想的有害物质减量化、无害化处理方法。目前,国内对于含油污泥固化处理尚停留在研究阶段,对于含油量较低的污泥尤其是含有NaCl, CaC12等盐类较高的含油污泥优先考虑采用固化处理。

2、焚烧处理

焚烧是将污泥进行热分解,经氧化使污泥变成体积小,毒性小的炉渣。该法对原料的适应能力较强,减容效果较好,但能耗高,投资大,操作复杂,可能产生粉尘、SO2等二次污染。含油污泥焚烧前一般需经过调质和脱水处理,焚烧温度控制在850℃左右,灰渣需进一步处理。

法国、德国的石化企业多采用焚烧处理油泥,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋场,焚烧产生的热能用于供热或发电。含油污泥经焚烧处理后,有害物质几乎全部除去。但是,一般炉型焚烧污泥消耗大量燃料油助燃,热量大都没有回收利用,焚烧中产生严重的空气污染,装置的利用率较低。

我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置,采用较多的炉型有固定床焚烧炉、多段炉、回转炉及流化床焚烧炉,如湖北荆门石化厂、长岭石化厂采用的顺流式回转焚烧炉,燕山石化采用流化床焚烧炉。

3、生物处理

生物法指微生物利用石油烃类作为碳源进行同化降解,使其最终完全矿化,转变为CO2和H2O的过程。生物法处理不产生二次污染、运行成本低等特点,但处理周期长,且对环烷烃,芳烃,杂环类污染物的效果差,不适合高含油污泥(含油量≥5%)的处理。在含油污泥的生物处理过程中通常还需要加入氮、磷等营养物质。

4、型煤综合利用法

将粉煤和油泥粉碎,粒径在0-4mm;按比例配制加水10%混碾;在29.3Mpa的成型压力下压制成型;自然风干48小时即为成品。

制约油泥加工型煤技术发展的关键因素是排放的烟气能否达标。实现烟气达标的措施有两条,一是调整油泥添加比例,二是添加脱硫除尘剂。国内很多炼厂的实践表明型煤综合利用法处理油泥在技术上可行,强度指标和燃烧指标都能达到要求。但是型煤综合利用法需加入大量的煤,资源的利用率低,有逐渐被其他方法取代的趋势。

5、化学氧化法处理

污泥填埋技术应用进展 第3篇

填埋场是一个巨大的生物反应器, 与垃圾类似, 污泥进入填埋场后其中的有机物在微生物的作用下会逐步分解, 产生渗滤液和填埋气。固化污泥填埋工程化应用时, 微生物长时间的作用仍然有将其中的有机物降解的可能性, 在厌氧环境中可以将有机物降解为甲烷, 通过稳定化预处理减少填埋过程的甲烷排放, 是污泥等城市固体废弃物的低碳化处理策略[11]。生化污泥和化学污泥进行混合填埋可加速污泥厌氧产气反应和有机质的降解, 缩短污泥稳定化的时间[12,13]。另外, 污泥进入填埋场其气、液产生规律与垃圾有着显著不同[14—16]。添加了相应固化材料进行改性的污泥, 其生化特性与新鲜污泥有着本质不同, 填埋中的产气规律也会发生变化。但是目前关于固化污泥填埋气的产生规律尚无相关的研究成果, 导致固化污泥填埋中填埋气的收集、导排、处理等设计和工程措施只能参照垃圾填埋产气的相关研究成果。本文通过室内实验研究了不同固化材料及添加量条件下对固化污泥产气量以及产气速率的影响, 为固化污泥填埋中的填埋气收集、处理等设计提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

污泥取自某城市污水处理厂的脱水污泥, 污水处理厂采用A/A/O/Aqua—ABF滤池/辅助化学除磷处理工艺, 污泥的基本性质指标见表1。

注:含水率和有机质单位为%, 重金属单位为mg/kg。

固化材料选用了常用的三种固化材料:水泥、生石灰和膨润土。水泥是具有代表性的胶结类材料, 依靠与污泥中的水分产生水化反应提高固化污泥强度, 稳定污染物;石灰组要通过氧化钙与水反应生成氢氧化钙, 并释放大量的热量, 以降低污泥含水率, 并改善其物理力学性质, 稳定污染物;膨润土可以吸附污泥中污染物, 增加无机颗粒成分, 改善污泥的力学性质。试验中所用的水泥为普通325#硅酸盐水泥, 生石灰中氧化钙含量约78%, 为钙质生石灰, 膨润土为钙基膨润土。

1.2 试验装置

试验所用的装置示意图如图1所示, 污泥与固化材料按一定的配比混合均匀后装填于2 L锥形瓶内, 瓶口在封闭之前进行充氮, 时间控制为1.5 min, 目的是充分的充氮以排除氧气, 使锥形瓶内固化污泥处于厌氧环境以模拟填埋场的厌氧状态。整个锥形瓶放置于35℃恒温水浴锅中。所产气体经过干燥管干燥后, 采用排液法 (饱和碳酸氢钠) 收集气体。

1.3 试验方案

1.3.1 固化材料添加量对产气的影响

试验时取800 g污泥与固化材料按照一定比例混合搅拌均匀后经破碎填于锥形瓶内, 采用排液法计算产气量。

试验采用复合型固化材料, 其中水泥、膨润土以及生石灰的质量比为4∶3∶1, 固化材料的添加量分别为0、5%、10%、15%、20% (质量百分比) 。

1.3.2 固化材料种类对产气的影响

采用添加单一固化材料处理污泥后研究其产气性能。单一类型的固化材料为水泥、生石灰和膨润土, 添加比例均为15% (质量百分比) 。

2 结果与讨论

2.1 固化材料添加量对产气的影响

不同材料添加量对产气量与产气速率的影响如图2所示。

从产气量来说, 产气量随着固化材料添加量的增加而降低, 而且这种降低表现出非线性, 当固化材料添加量超过5%以后, 产气量出现了迅速的降低, 超过10%以后, 其降低的趋势逐渐趋缓 (如图2) ;在产气基本接近结束的第90 d, 添加5%固化材料的污泥产气量比原泥产气量减少10%, 添加10%、15%、20%固化材料的污泥产气量较原泥产气量减少98%~99%。因此, 当固化材料添加量达到一定量, 固化污泥的产气量变化不大。其原因主要在于当固化材料添加量达到一定的比例, 改变了污泥的理化性质, 抑制了污泥中甲烷菌等的活动, 造成产气量始终维持在较低的水平。

从产气速率来看, 在较低的固化材料添加量 (本文实验中为5%) 条件下, 固化污泥的产气速率和原泥以及较高固化材料添加量条件下有着明显不同:在较低的固化材料添加量下, 固化污泥的产气速率曲线存在着抑制、加速和快速衰减三个阶段;较高的固化材料添加量条件下其产气速率首先是快速下降阶段, 然后进入相对稳定的衰减阶段;而原泥的产气速率处于接近线性下降的模式。推测其原因, 对于较低的固化材料添加量, 在产气的初期由于生化条件的改变, 甲烷菌受到了抑制, 但是由于固化材料添加量较少, 这种抑制作用相对有限, 随后进入加速产气阶段, 随着其中有机物的逐步消耗, 最终进入产气的衰减期;对于较高的固化材料添加量条件下, 甲烷菌始终处于抑制状态, 因此其产气的速率在经过快速下降之后, 进入了稳定衰减状态, 如图3所示。

2.2 固化材料类型对产气的影响

单独添加水泥, 生石灰和膨润土的固化污泥产气规律如图4、图5所示。

从图4、图5中可以看出, 单独添加膨润土对产气基本没有影响, 其产气量以及产气速率与原泥基本一致。膨润土是一种中性材料, 以蒙脱石为主, 对污泥的理化性质基本不产生影响, 因此对其产气量以及速率也不存在影响;添加水泥的固化污泥产气量显著大于添加生石灰的固化污泥产气量, 相同添加量条件下 (15%添加量) , 添加水泥的固化污泥90d的产气量约为添加生石灰产气量的7.5倍;添加生石灰的固化污泥产气速率也基本维持在较为平稳的水平, 添加水泥的固化污泥产气速率则与添加复合型固化材料的较为类似, 经过快速下降之后, 进入衰减阶段。

水泥对污泥理化性质的改变主要依靠水泥与污泥中的水分发生水化反应, 水化反应生成的水化产物改变污泥的理化性质, 造成甲烷菌受到抑制。但是相关研究表明, 水泥与污泥的水化反应进行程度较低, 能够与水泥发生水化反应的水分约为3%, 相对一般污泥80%的含水率而言, 显然添加的水泥大部分没有形成水化产物, 因此对污泥理化性质改变是有限的[17];但是, 生石灰对污泥的稳定化效果则十分明显, 添加5%的生石灰, 从温度、p H、微生物等方面就可以实现对污泥的稳定化效果[18,19]。本文的生石灰添加量已经达到了15%, 对甲烷菌的活性抑制是十分显著的, 造成其产气量和产气的速率都低于添加水泥的固化污泥。

3 结论

(1) 固化/稳定化处理技术能够抑制污泥降解产气, 固化材料添加量对产气总量有很大影响, 随着固化材料添加量的增加, 产气总量逐渐减小。在添加量达到10%以上, 产气量急剧减少;较低的添加量下, 固化污泥的产气速率曲线经历了抑制、加速和快速衰减三个阶段, 较高的添加量则表现出快速下降和平稳衰减两个阶段。

(2) 固化材料的种类对固化污泥产气量和产气速率的影响也不相同:膨润土对固化污泥产气没有显著影响, 水泥和生石灰都对固化污泥产气存在抑制作用, 但是生石灰的抑制作用要大于水泥的抑制作用。其原因在于水泥与污泥的水化反应难以进行, 而生石灰对污泥则有较强的稳定作用。

(3) 本文采用室内试验仅对固化污泥产气的基本规律进行了定性的分析, 应当进一步通过研究建立能够反映固化污泥产气的动力学模型, 为固化污泥填埋处置中的气体收集、处理等设计提供理论依据。

摘要:固化/稳定化技术是污泥填埋处置常用的预处理手段, 固化后的污泥进行填埋也会产生填埋气, 产气规律是指导填埋气收集处理系统设计的重要依据。通过室内产气实验, 对不同固化材料添加量以及不同类型固化材料处理后的固化污泥产气规律进行了研究。研究结果表明:随着固化材料添加量的增加, 产气总量逐渐减小, 固化材料在低添加量条件下产气过程分为抑制、加速和快速衰减三个阶段, 固化材料较高添加量条件下其产气过程为快速下降和稳定衰减两个阶段。固化材料对产气的影响各不相同:膨润土对产气过程基本没有影响;生石灰对产气的抑制作用大于水泥的作用。

污泥填埋技术应用进展 第4篇

【关键词】垃圾填埋气;净化;甲烷回收

在当前我国城市经济建设的过程中,垃圾填埋气中含有的成分比较复杂,其中主要包括了甲烷、二氧化碳、氮气以及水等。如果直接排出不仅对周围环境有着严重的影响,而且还存在着一定的安全隐患,这就给人们的生活带来了严重的影响。因此我们就采用净化回收甲烷技术,来对垃圾填埋其进行相应的回收处理,这样不仅使其经济效益、环境效益以及生态效益等方面的问题得到进一步的提高,还满足了人们日常生活的需求。而且随着科学技术的不断发展,人们也开始将垃圾填埋气的净化回收技术进行工业化生产,进而有利于我国社会经济的可持续发展。下面我们就对垃圾填埋气中净化回收甲烷技术的相关内容进行介绍。

一、垃圾填埋气的产气规律和特点

1、产气条件

(1)废物的组成。垃圾中有机成分产生甲烷,因此,必须有大量的有机物存在,通常甲烷气体浓度达到38%以上,才有利用的价值。

(2)厌氧环境。在厌氧环境中,借厌氧微生物菌的作用垃圾总的有机物才能分解。垃圾填埋场必须严密压实,才能有效的产生甲烷气体。

(3)湿度。湿度对于有机物厌氧腐烂、发酵过程是重要的,水为厌氧微生物菌的成长和新陈代谢提供了介质,并且提供了厌氧菌营养和传输的渠道。湿度取决于垃圾最初的水分含量、地表和地下水资源渗透范围和有机物腐烂产生的水分。

(4)酸度。垃圾发酵产生沼气的反应,对土壤酸度pH值(酸度测量值)敏感;产生甲烷的最佳pH值是在6.8~7.2之间。甲烷产量在pH值低于6.5时,急剧下降。

(5)温度。厌氧微生物菌的作用受温度的影响也很大;在50~60℃产生甲烷气的速率最大。但是,在垃圾填埋气中,有机物降解过程可以为甲烷的生成提供足够的热量。

(6)其它因素。垃圾堆实的密度、垃圾填埋场的设计和其它地理条件都会影响甲烷气体的生成数量和速度。垃圾填埋量至少在一百万吨以上,才适合填埋气的回收利用。

2、特点与作用

填埋气的成分主要是由甲烷和二氧化碳组成,通常混合比是55%甲烷和45%二氧化碳,但同时还含有不少于1%的其它挥发性有机物。填埋气在大气中排放是有害的,不仅挥发性有机物对空气造成毒性,而且影响周围居民的生存,增加大气温室效应。甲烷是易燃气体,在有限空间里,当空气中甲烷含量在5%以上,则会发生爆炸,使周围建筑和人身安全受到威胁。

填埋气会在土壤中水平迁移,引起垃圾填埋场以外的地方发生爆炸。填埋气还会影响地下水水质,溶于水的二氧化碳,增加了地下水的硬度和矿物质的成分。

二、净化回收甲烷工艺原理和流程

1、基本原理

通过相关的统计分析,我们可以发现垃圾填埋气中存在的成分十分的复杂,其中处理还有氧气、氮气、甲烷以及二氧化碳以外,还存在着一些有毒的气体。因此如果将其直接排出,那么不仅对周围环境造成严重的污染,而且具有一定的安全隐患,时刻威胁着周围居民的生命财产安全,因此我们就采用相应的净化回收工艺,来对甲烷进行回收。

在对垃圾填埋气中的甲烷进行净化回收的过程中,人们首先要对填埋气体中存在的有毒气体,因此就通过对这些有毒气体进行相关分析,采用冷冻液化的方式,来将对这些有毒气体进行除去。其次通过变压吸附法在对垃圾填埋气中的二氧化碳和其他气体进行去除,这样就使得混合气体中的甲烷的浓度大幅度的提升。而且根据相关的实验分析,我们发现在对甲烷进行净化回收处理的过程中,如果对其压力进行相应的提升,那么混合气体中个成分的吸附能力就会变迁,这就使得甲烷回收的纯度大幅度的提升。

2、工艺流程

在对垃圾填埋气进行净化回收的过程中,人们为了可以将填埋其中存在的有毒其他进行去除,我们就采用预冷分离的方法,来对其进行处理。而且通常情况下,垃圾填埋气中也存在着一些硫化物,我们就可以采用脱硫系统来对其进行处理,从而使得整个系统中存在的有害物质得到很好的处理。在对垃圾填埋气中存在的有害物质进行处理完成以后,我们就开始准备甲烷的吸附处理,从而对垃圾填埋其中的甲烷气体进行相应的回收净化。

再生用的气体来自变压吸附系统排出的解吸气。解吸气加热后进入处于加热再生步骤的吸附器将吸附材料中吸附的杂质组分解吸出来。

对于垃圾填埋过程中产生的气体,必须要经过处理,只有进行脱硫等处理后才能保障对环境的危害降到最低,对于气体中的二氧化碳以及其他烃类物质也需要通过吸附系统才能有效净化,目前我国在这方面与国际水平还有一定差距,应该积极借鉴国外先进技术和相关理念才能让我国的垃圾处理水平得到提升,尤其是处理工艺流程方面更应该将先进技术因地制宜的应用到实际当中。

3、污水处理

系统中所排出的污水集中到污水池,经过污水净化处理后的净化水循环用于净化系统的冷却及填埋场的细菌液发酵。污水处理中产生的废渣去闭式火炬完全燃烧后排空。整个系统除补充少量新鲜水外,其余公用工程系统完全自给。

三、工业化应用

为了有效地处理城市产生的垃圾,由香港政府投资在新界东北建设3500万m3垃圾填埋场,总投资8.75亿港元。每天垃圾废物的接收量为2300t,高峰段每发酵产生垃圾填埋气15000m3/h~20000m3/h。该净化项目总投资(含进口燃气压缩机、3000KW发电机、19公里产品甲烷输送管线)约2.5亿港元,装置设计寿命20年,设计生产85%甲烷城市煤气8000m3/h。由此可见,该项目不仅具有良好的环境效益,也具有较好的经济效益。

四、結束语

总而言之,在当前我国社会经济发展的过程中,随着城市化进程的不断加快,人口数量也在不断的增多,这就给我国城市规划建设带来了巨大的压力。而对垃圾填埋气进行有效的处理,不仅可以使得人们的生活环境得到有效的保障,还有着良好的经济效益。为人们的日常生活和生产提供大量的能源和资源。而且随着科学技术的不断发展,人们为了使得垃圾填埋气净化回收的效果得到进一步的提高,就将许多先进的处理技术应用到其中,从而使得垃圾填埋其中甲烷气体回收的纯度和效率得到有效的提升,进而促进了我国社会经济的可持续发展,为人们提供了一个良好的生活环境。

参考文献

[1]李通,罗仕忠,吴永永,倪宏志.活性炭改性及其对CO2/CH4吸附性能的研究[J].煤炭学报,2011(12)

[2]田玲,邓舟,夏洲,胡益铭,张妍.变压吸附技术在沼气提纯中的应用[J].环境工程,2010(05)

含油污泥资源化技术研究进展 第5篇

含油污泥资源化技术的.研究,应该重视多种热源热解技术开发,包括微波热解技术的研究.文章着重对含油污泥热解技术的研究进行了总结,包括微波热解技术的进展情况.研究得出:热解技术有望在固体废物处置及其资源化、有机质热解作低碳能源等方面发挥越来越重要的作用.开展含油污泥资源化研究,对解决我国国民经济持续发展过程中面临的能源短缺和环境挑战问题具有重要意义.

作 者:雍兴跃 王万福 张晓飞 刘晓辉 王际东 Yong Xingyue Wang Wanfu Zhang Xiaofei Liu Xiaohui Wang Jidong  作者单位:雍兴跃,王际东,Yong Xingyue,Wang Jidong(北京化工大学)

王万福,张晓飞,刘晓辉,Wang Wanfu,Zhang Xiaofei,Liu Xiaohui(中国石油集团安全环保技术研究院)

刊 名:油气田环境保护  ISTIC英文刊名:ENVIRONMENTAL PROTECTION OF OIL & GAS FIELDS 年,卷(期): 20(2) 分类号:X7 关键词:含油污泥   热解技术   微波热解   资源化  

污泥填埋技术应用进展 第6篇

摘要:对生物脱氮技术新进展--短程硝化-反硝化、同时硝化-反硝化、厌氧氨氧化和半硝化-厌氧氧氧化进行了介绍与评价.作 者:陈之基 王珉 张越 李意先 Chen Zhiji Wang Min Zhang Yue Li Yixian 作者单位:陈之基,Chen Zhiji(天津市华旭环境工程成套设备开发有限公司,天津,300191)

王珉,张越,李意先,Wang Min,Zhang Yue,Li Yixian(天津市市容环卫建设有限公司,天津,300191)

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