工业垃圾范文（精选6篇）
工业垃圾 第1篇
近十多年来,为了解决城市快速发展导致的垃圾围城问题,我国多个大中城市积极引进城市生活垃圾焚烧发电技术,这一技术虽然能最大化地对垃圾进行减容减量,但焚烧后仍会产生20%～30%的灰渣[1,2]。其中飞灰为危险废物[3],炉渣为一般废物,但均含有较高的有毒有害物质,特别是各种有害重金属元素[4,5],因此需对其进行处理处置,避免因随意堆放或填埋引起的二次污染问题。
广州于2002年底开始筹建李坑垃圾焚烧发电厂,2006年正式投入使用,日处理垃圾量达1 000t,但每天仍产生200t炉渣及40t飞灰[6]。为了解决李坑垃圾焚烧发电厂灰渣的处理问题,广州市环保局于2006年底开展相关科技攻关项目,由广州珠江水泥有限公司及华南理工大学共同承担,对相关处理处置技术及环境安全性等问题进行研究及工业试生产。通过前期的实验室研究工作,项目组已得出了垃圾焚烧灰渣在水泥工业中处理的技术措施[7,8,9,10,11]。2008年下半年,项目组在广州珠江水泥有限公司5 000t/d的新型干法窑上开展了对炉渣处理的工业试生产工作。
1 工业生产技术路线
根据前期的研究结果,制定了将垃圾焚烧炉渣分别用于生料配料和水泥混合材的两种方式进行处理。
炉渣替代硅质原料配制生料的工艺流程为:炉渣从李坑垃圾焚烧发电厂运到工厂后,经专门设计的振动筛筛分,分离除去对配料和粉磨系统产生干扰的未燃尽木块、布条等杂物,按设定的比例与砂页岩混合一起送入预均化堆场堆放,并与石灰石、黏土、硅质校正材料等共同粉磨成生料粉,再进入生料库中储存、均化,最后进入烧成系统煅烧成熟料。
炉渣用作水泥混合材的工艺流程为:炉渣从李坑生活垃圾焚烧发电厂运送到工厂后,经过筛分除去杂物、磁选分铁及初步干燥(自然干燥)后,通过提升设备进入专门的炉渣储库(炉渣含水率3%～5%),然后与熟料、石膏及混合材一起输送至水泥磨进行粉磨。
2 炉渣配制生料生产水泥
生产过程中调整炉渣掺入生料的比例分别为1.0%、1.7%和2.2%(编号分别为A、B和C),对生产过程中的工艺参数、产品性能及环境安全性等讨论如下(所列数据为生产周期内所得的平均值,空白样为掺炉渣前的生产情况)。
2.1 生产工艺参数
2.1.1 炉渣及生料的化学成分
表1为生产中不同批次所使用炉渣的化学成分。可见,炉渣的化学成分变化不大。
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生产过程中炉渣按一定比例掺入砂页岩后直接用于生料配料,实际配料称量只作了轻微的调整便可使配料率值达到基准值(KH=0.90、n=2.0、P=1.1)。用炉渣配料后生料的化学成分如表2所示。可见,掺入炉渣配料后生料的化学成分除碱、氯、硫的含量稍高外,其他组分与未掺炉渣时基本一致,这表明掺炉渣配料对率值控制的影响不大。
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2.1.2 热生料及结皮料中挥发性组分的含量
热生料是指窑中煅烧温度约900～1 100℃区间的物料,该温度区间的生料中挥发性组分碱、氯、硫的挥发率很低,但高温带挥发出来的碱、氯、硫能被物料吸收或冷凝附着在物料上。因此,实际生产中常通过检测热生料中挥发性组分的含量以监控其在窑内的挥发及循环富集情况。表3为生产过程中热生料的挥发性组分含量。
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由表3的结果可见,掺炉渣配料的热生料中碱和氯的含量明显比空白样高,且随着炉渣掺量的增加而增加;相应地,实际生产过程中由碱和氯引起的结皮常在五级旋风筒中发生,但加强清堵后对生产影响不大。掺炉渣配料后,热生料中SO3的含量比空白样低,且随炉渣掺量的增加而减少,而相应熟料中SO3含量增加(见表7),这表明随着炉渣掺量的增加,硫的挥发率降低,在熟料中的固溶率提高。
另外,为了更直观地了解掺炉渣配料后挥发性组分对结皮的影响情况,分别对窑列五级筒及上升烟道的结皮料进行取样,分析其中碱、氯、硫的含量,结果如表4所示。
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由表4可见,掺入2.2%炉渣煅烧时,窑列五级筒结皮料的碱和氯含量明显比空白样的要高,但硫的含量却相对较低;上升烟道结皮料碱和氯的含量与空白样相近,但硫的含量却大为减少。这表明掺入炉渣后,由于炉渣带入更多的R2O和Cl-,使烟气和生料的R2O和Cl-含量增加,导致结皮料中的含量发生变化,而硫的挥发率降低,这与热生料反映的情况一致。
2.1.3 生料分解率及窑日产量
掺炉渣配料生产时,入窑生料的分解率及窑日产量如表5所示。可见,掺入炉渣煅烧后,生料分解率和熟料日产量均有所提高。这表明掺入炉渣有利于改善生料易烧性。
2.1.4 窑炉的参数控制
表6为掺入炉渣配料后窑炉的相关控制参数的变化情况。
从表6中可以看到,掺入炉渣配料后,窑列五级筒出口压力均比空白样略有升高,说明该处系统阻力增加;这是由于掺入炉渣后碱和氯的挥发率增大,使五级筒的结皮加剧和窑日产量稍有增加所导致的,加强清堵后对生产影响不大。其他工艺控制参数与空白样接近。
综上所述,掺炉渣配料生产时,对率值控制影响不大,但物料中碱和氯的含量及挥发率均增加,使五级筒结皮加剧,窑系统阻力稍有增加,加强清堵后并不影响正常生产;炉渣的掺入能改善生料易烧性,还能使硫的挥发率降低,更多的固溶在熟料,从而降低了上升烟道的结皮。
2.2 熟料组成及水泥性能
2.2.1 熟料组成
表7为掺炉渣配料后得到的熟料的化学组成。与空白样相比,掺炉渣煅烧后所得熟料的化学组成变化不大,但fCaO的含量略有下降,SO3和Cl-的含量随着炉渣掺量的增加而略有增加,表明掺入炉渣后生料易烧性改善。
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表8为所得熟料的矿物组成及率值。由于掺入炉渣后生料中的杂质离子增多及易烧性改善,使熟料fCaO略有降低而KH值略有提高,C3S含量稍有增加而C2S含量稍有降低。
2.2.2 水泥的物理性能
将所得熟料与4%的天然石膏共同粉磨成硅酸盐水泥,其物理性能如表9所示。可见,掺炉渣配料烧制的水泥易磨性与空白样基本一致,安定性均合格,凝结时间比空白样略为延长,但差别不大,抗折强度变化不大,但3d抗压强度随炉渣掺量的增加而提高,掺2.2%炉渣烧制的水泥样C的3d抗压强度更是提高了2.8MPa,这与熟料的C3S含量增加有关,各样品28d抗压强度与空白样相差不大。
2.2.3 对钢筋锈蚀性能的影响
为了确保水泥制品使用过程中的安全性,对掺炉渣煅烧后所得的水泥样品进行了钢筋锈蚀试验。按GB8076—1997《混凝土外加剂》附录C:钢筋锈蚀快速试验方法(硬化砂浆法)制备砂浆试件,养护到3d后置于饱和氢氧化钙溶液中浸泡约4h,然后测定阳极极化电位,结果如图1所示。
图1中空白样、掺烧1.7%和2.2%炉渣的水泥样品B和C的阳极极化电位-时间曲线均属于钝化曲线,表明钢筋表面钝化膜未破坏;对试件进行破型观察,均未发现钢筋锈蚀。可见掺炉渣煅烧后的水泥对钢筋锈蚀没有危害。
综上所述,水泥生产中掺炉渣配料烧制的熟料其化学组成和主要矿物组成变化不大,对水泥的安定性、凝结时间、标准稠度用水量等均影响不大,但由于掺炉渣配料的KH值稍高,C3S含量增加,因此使得水泥强度相应提高;掺炉渣烧制的水泥其制品不会引起钢筋锈蚀的危害。
2.3 烟气排放
炉渣在水泥工业应用,对环境影响最大和最直接的方式是窑尾烟气污染物的排放。项目实施过程中,委托了有资质的检测单位对烟气排放的污染物等进行了检测,结果如表10所示。
检测结果显示,烟气中二恶英的排放量仅为0.0213ngTEQ/m3,不但远低于我国GB18485—2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定的1ngTEQ/m3,也低于GB18484—2001《危险废物焚烧污染控制标准》中规定的0.5ngTEQ/m3,同时还低于欧盟垃圾焚烧炉污染排放标准及2000年公布的2000/76/EC《水泥回转窑排放极限规程》[12]中规定的0.1ngTEQ/m3。Pb、Cd和Hg属于高挥发性重金属元素,其排放不但低于GB18485—2001中的相关规定限值,还低于欧盟2000/76/EC《水泥回转窑排放极限规程》[12]、德国水泥工业对废气排放监控所引用的1986年颁布的《空气保洁技术指南》[12]中的相关规定限值。另外,粉尘、NOx及SO2排放浓度也能达到GB4915—2004《水泥工业大气污染物排放标准》的要求。可见,掺炉渣配料煅烧熟料,水泥窑炉烟气排放符合国家环境保护的相关要求,不会对环境带来严重危害。
3 炉渣作混合材生产水泥
生产过程中,炉渣的掺入使水泥磨台时产量略有下降,由原来的120t/h降低为110t/h,这可能是由于炉渣中含有一定的水分,粉磨过程中使物料黏结性增加;但其对磨机入口压力、出口温度及除尘器出口压力等的影响不大。
炉渣作混合材,与掺0%和2.2%炉渣煅烧的熟料共同粉磨(熟料样分别记作H和C),其掺量及编号如表11所示。
3.1 水泥的物理性能
炉渣用作混合材所得水泥样品的物理性能如表12所示。
可见,掺炉渣作混合材各水泥样品的安定性均合格;标准稠度用水量略有增加,凝结时间延长,但均在标准范围内;水泥胶砂抗折强度略有降低,3d抗压强度变化不大或略有降低,而28d抗压强度减小,这可能是炉渣中含较高的R2O所致。
3.2 对干缩性能的影响
掺炉渣作混合材的H系列水泥样品进行干缩试验,结果如图2所示。
可见,掺炉渣作混合材的水泥H-5胶砂干缩率的发展规律与不掺炉渣样品H-0的规律基本一致,在0～25d时干缩率发展较快,25～60d时干缩率的发展平缓,增加不大。各水泥胶砂样品的60d干缩率均小于0.07%,掺炉渣作混合材的水泥样品的干缩率比空白样小。这是因为炉渣为非活性混合材,其掺入减少了熟料的比例,使水泥硬化体中的C-S-H凝胶减少,收缩源减少,因而使得干缩率降低;另外炉渣中大量结晶良好的SiO2在一定程度上起到骨架支撑的作用,也有利于降低干缩率。可见,掺炉渣作混合材能减小水泥胶砂干缩,有利于增强体积稳定性。
3.3 对钢筋锈蚀性能的影响
由于炉渣本身的Cl-含量达0.21%,作混合材掺入后,必然导致水泥中Cl-含量增加,为了确保水泥在使用过程中的安全性,采用钢筋锈蚀快速试验法(硬化砂浆法)对掺炉渣作混合材的样品进行试验,结果如图3所示。
图3中各样品的阳极极化曲线均属于钝化曲线,表明钢筋表面钝化膜未破坏;对试件进行破型观察,钢筋均未发生锈蚀。可见,普通水泥或者掺炉渣烧制的水泥中掺炉渣作混合材,对钢筋锈蚀没有影响。
综上所述,水泥工业中用炉渣作混合材时,水泥产品的安定性、标准稠度用水量及凝结时间变化不大,胶砂强度略有降低;随着炉渣掺量的增加,水泥胶砂干缩率下降,有利于增加体积稳定性;工业生产中掺2.2%炉渣烧制的熟料中加入5%炉渣作水泥混合材,不会引起钢筋锈蚀的危害。
4 水泥制品的重金属离子溶出
对掺炉渣作原料及作混合材生产的水泥进行微波消解,并用ICP-AES检测,得到各种水泥的总重金属元素含量如表13所示。
mg/kg
由表13可见,掺2.2%炉渣配料煅烧的水泥C-0中,重金属元素的含量均相对较高,掺5%炉渣作混合材后,重金属元素含量增加。按照GB/T17671—1999成型胶砂试样,标准养护28d,根据GB5085.3—1996/GB5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》进行纯水和模拟酸雨条件的破碎溶出试验,及参照GB/T7023—86《放射性废物固化体长期浸出试验》进行浸渍溶出试验,并用GB/T14848—1993《地下水质量标准》进行评定。
4.1 破碎溶出
各水泥制品的重金属离子破碎溶出情况如表14所示。
由表14可见,无论是纯水还是模拟酸雨浸出条件下,掺2.2%炉渣烧制的水泥C-0其制品中,As、Mn、Zn、Cu的破碎溶出满足地下水Ⅰ类的要求,Cd满足Ⅱ类要求,Ba、Cr和Pb满足Ⅲ类要求;而在C-0的基础上再掺加5%炉渣作混合材的C-5水泥其制品中,Zn、Mn的溶出满足地下水Ⅰ类的要求,As、Cd满足Ⅱ类要求,Ba、Cr、Cu和Pb满足Ⅲ类要求。总的来说,掺炉渣作原料和作混合材的水泥其制品的重金属离子破碎溶出满足地下水Ⅲ类的要求。地下水Ⅲ类是以人体健康基准值为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水;可见,工业生产中掺炉渣作原料或作混合材的水泥制品即使在完全破坏情况下,重金属离子的破碎溶出也不会对环境造成危害。这主要是由于水泥对重金属离子的固化能力很强,且水泥具有较强的抗酸化能力,纯水及模拟酸雨浸出条件下不会使水泥硬化体瓦解,因此重金属离子的溶出也很低。
4.2 浸渍溶出
各水泥制品的重金属离子浸渍溶出情况如表15所示。
掺2.2%炉渣烧制的水泥其制品C-0中,As、Cu、Mn和Zn各周期的浸渍溶出满足地下水Ⅰ类的要求,Ba、Cd、Cr和Pb满足Ⅲ类要求;掺炉渣烧制并掺入5%炉渣作混合材的C-5中,Cu、Mn和Zn的浸渍溶出满足地下水Ⅰ类的要求,As满足Ⅱ类要求,Ba、Cd、Cr和Pb满足Ⅲ类要求。总的来说,掺炉渣作原料和作混合材的水泥其制品重金属离子各周期的浸渍溶出浓度均能满足地下水Ⅲ类的要求。这表明水泥硬化体中扩散到孔溶液中的重金属离子含量极少,且水泥硬化体对重金属离子的固化效果很好,因此制品浸渍条件下的溶出极少,不会对环境带来危害。
综上所述,水泥工业中掺炉渣作原料或作混合材生产的水泥,无论是制品完全破坏下重金属离子的破碎溶出,还是长期浸泡下的浸渍溶出均满足GB T14848—1993《地下水质量标准》Ⅲ类的要求,重金属离子的固化和稳定效果很好,所生产的水泥可用于建设集中式生活饮用水等工程,如储水池、输水管道等,不会对水源及环境造成污染。
5 小结
1)炉渣用于水泥工业生料配料时,对率值控制的影响不大,且能改善生料易烧性;生产所得熟料的化学成分与空白样差别不大,C3S含量略增,水泥的安定性、凝结时间、标准稠度用水量及抗折强度等也变化不大,3d抗压强度略有提高,但28d抗压强度基本一致,不会引起钢筋锈蚀的危害;碱和氯的挥发增加,生产过程中导致水泥窑五级旋风筒的结皮情况加剧,但加强清堵后不影响正常生产。
2)炉渣用作水泥混合材时,使水泥磨台时产量略有下降,但对生产影响不大;水泥产品的安定性均合格,标准稠度用水量略有增加,凝结时间延长,但均在标准范围内;胶砂强度略有降低;胶砂干缩率下降;掺5%炉渣作混合材的水泥产品不会对钢筋锈蚀产生危害。
3)水泥窑炉处置垃圾焚烧炉渣过程中排放的烟气中二恶英、Pb、Cd、Hg、SO2、NOx及粉尘浓度等的含量均低于国家相关标准限值,不会对大气环境带来危害。掺炉渣作原料及作混合材的水泥产品,其制品的重金属离子破碎溶出和硬化体表面浸渍溶出均能满足GB/T14848—1993《地下水质量标准》Ⅲ类要求,在使用过程中均不会对环境及水源造成污染,可用于建设各种储水输水工程。
摘要：根据前期实验室研究的相关结果,在广州珠江水泥有限公司5000t/d新型干法线上开展了城市生活垃圾焚烧炉渣应用的试生产,对生产工艺、水泥性能、挥发性组分引起的结皮及影响、烟气中有毒有害物质的排放及制品中重金属离子溶出对环境的影响等方面进行了分析。结果表明,炉渣无论是用于生料配料还是用作水泥混合材,其对生产工艺、水泥性能及环境安全性等均影响不大,工业应用效果良好。
关键词：水泥工业,协同处置,垃圾焚烧炉渣,工业应用
参考文献
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工业垃圾 第2篇
潜山经济开发区管委会：
天柱山科技园现有入驻小微企业近50家，各企业经营运转正常，为促进地方经济社会发展做出了积极努力。但同时工业企业生产的废料垃圾处理问题却十分棘手，由于环卫部门只收集处理生活垃圾，对工业垃圾的处置尚无具体对策，因此工业企业的废料无法处置，严重影响了园区文明创建、卫生创建工作。
对于大量产生的工业废料垃圾，如布条、蜡纸、瓷砖头、橡皮木头等等，在回收无着的情况下，物业管理部门前期处理的方法只能是集中焚烧和深坑填埋。但焚烧对安全生产有严重影响，且造成空气污染，深埋处理只能是缓兵之计，长此以往又无处置场所。鉴此，工业废料垃圾处理问题成为了管理单位亟待需要解决的一大难题，也是制约小微企业发展的一大障碍。
为了小微企业的安全发展、稳定发展，有效解决工业企业废料垃圾处理问题，敬请开发区统筹协调安排工业废料垃圾处置位置事宜，解决小微企业正常安全生产经营的后顾之忧，以更好地推动区域经济可持续发展，为创建文明县城、卫生县城做出新的贡献。
特此报告，请求开发区领导酌情解决。为谢！
浅议工业垃圾发电的现状及发展对策 第3篇
1 国内工业垃圾发电发展现状
由于工业垃圾多数质地坚硬, 回收利用价值不高, 处理方式技术要求较高, 因此, 我国多数工业垃圾处理方式是以填埋为主, 焚烧等的仅占10%左右, 能回收利用的更是少之又少。但近几年, 随着我国垃圾焚烧技术的大发展, 使其处理方式也变得更加效率高、减量化显著, 以及可回收余热等优点, 工业垃圾焚烧发电也逐步兴起。全国各地垃圾焚烧企业数量逐步增加, 投资运行管理也在日益规范, 逐渐形成了一批专业从事垃圾焚烧厂投资、建设、运行管理的龙头企业。
总体来讲, 工业垃圾焚烧发电形成以下几种趋势。一是政策支持越来越明显。国家及各地的相关部门不断出台一系列支持垃圾焚烧发电的政策及保障措施, 为工业垃圾焚烧业的发展奠定了基础。但是, 由于各地政策扶持力度不平衡, 导致产业发展也出现不平衡的状况。二是在相关政策的支持下, 产业技术迅速发展, 但由于起步晚, 技术多数是由国外引进, 自主研发项目少, 因为技术成本高, 短时间内很难实现飞跃式发展。三是工业垃圾填埋场地有限, 为焚烧发电空间越来越大。随着工业的发展, 工业垃圾数量急剧增加, 而大多数大型城市已无法找到合适的填埋场来处理这些垃圾, 因而工业垃圾焚烧发电业具有广阔的发展空间。
2 加快国内工业垃圾焚烧发电事业的几点对策
我国工业垃圾焚烧发电产业刚刚起步, 很多技术引子国外, 建议在稳步推进基础上, 发展自主产业, 重点完善以下几项措施:
2.1 转变政策, 避免单纯的政府补贴, 引入市场机制, 充分调动社会资金参与工业垃圾发电设施建设和运营的积极性
虽然工业垃圾焚烧发电, 更多追求的是环境和社会效益, 属于公益事业, 政府应加大补贴力度。但是为弥补政府资金不足, 应把推进工业垃圾焚烧发电技术相关处理设备投资主体的多元化进程, 争取利用社会资金参与工业垃圾发电运营。一方面要建立合理的垃圾处理费计收标准和办法, 充分利用经济杠杆, 鼓励和保护企业垃圾发电的利益化。二是虽然不能单纯依靠政府补贴, 但是政府仍要继续加大政策和补贴力度, 降低此类企业的经营性风险。三是建立公平的竞争机制, 鼓励各类企业有平等的机会参与竞争, 从制度层面提供保障, 以公平公证公开的原则, 通过公开招标的形式, 让符合条件, 有信誉, 有资质的企业获得垃圾焚烧电厂的建设和运行管理权, 从而实现政策的有效性。
2.2 努力实现投资形式多样化, 壮大工业垃圾焚烧发电产业发展
工业垃圾处理是一个产业, 而不是单纯的市政设施, 在良好的政策支持下, 要调动各种主体参与其中, 可以探索新的经营模式, 如招投标建设、BOT (建设—经营—转让) 、采取社会融资等等。同时要在运行管理专业化方面下功夫, 与传统发电模式相比, 工业垃圾发电运行需要更深层的专业知识和工作经验, 还需要更加创新的管理手段, 需要更加专业的技术人员。虽然走上社会化道路以后, 市政管理部门也不能放任不管, 要做好必要的服务和保障工作。
2.3 开发研制适合我国工业垃圾焚烧发电流程及设备
工业垃圾焚烧发电工艺主要由垃圾储运、锅炉燃烧、烟气处理、汽轮机发电4部分组成。将适合焚烧的工业垃圾装车后运输到指定地点, 并倒入经特殊设计的垃圾炉内, 让垃圾在炉中充分燃烧, 释放能量。针对工业垃圾一般质地较硬的特点, 可通过投入助燃装置实现喷油助燃。而送风机的入口则可考虑与垃圾坑接通, 以此方式把垃圾坑里的污浊气体送入焚烧炉, 让污浊气体在焚烧炉内实现热分解, 变为无臭气体。在焚烧过程中产生的烟气应经由净化器、布袋除尘器等处理方式后, 从烟囱排出去。使燃烧中产生的灰渣落入灰渣槽中。对灰渣进行冷却降温处理, 再通过振动型的灰渣运输带运出。最后进行填埋或者在其他领域进行综合利用。整个过程中, 最核心也是最关键的就是锅炉里产生的蒸汽推动汽轮机和发电机, 产生的电力并入电网, 最终实现了工业垃圾焚烧发电的目的。
2.4
工业垃圾焚烧发电产业需要建立科学合理的规划和布局, 要有长远的眼光, 在完成城市规划的同时, 对垃圾焚烧厂的建设场址等就应事先安排, 尽量选择人口稀少的地区或工业区, 并与垃圾填埋场配套建设。逐步完善垃圾分类回收制度, 因为焚烧单一成分时, 有利于更精确地控制温度, 从而提高焚烧炉的排放标准, 实现高效分解。垃圾分类的实现, 将使焚烧厂减少投入, 降低成本, 提高垃圾焚烧发电的效益。
2.5 建立健全监管制度, 相关部门应严把监管关
在招标过程中, 应引进有实力、有经验的公司。通过规范的运作, 加强对工业垃圾焚烧发电投资、运营商的监督检查, 务必保证环保措施的到位, 并按规定要求运行, 保证烟气以及其他废物的达标排放。对于违章企业, 一经发现严肃处理。促进行业监管机制的不断完善, 使我国工业垃圾焚烧发电产业进一步解决面临的诸多难题, 并迎来新的发展前景。
总之, 在政府的正确引导下, 在各项政策的支持下, 采取社会融资、全行业参与的联动机制, 并对工业垃圾焚烧发电行业进行科学规划、研发技术、创新管理、加强监管, 工业垃圾焚烧发电必将实现稳定运行、达标排放、科学管理、创造价值等目的, 必将在垃圾处理产业中异军突起, 开辟广阔的发展前景。
摘要：随着生态文明地位的逐渐凸显, 生态环境保护越来越受到社会各界的重视, 在垃圾处理方面, 生态意识也越来越浓厚。目前, 我国在生活垃圾焚烧发电方面已经取得初步成果, 工业垃圾发电也是暂露头角, 但是由于我国垃圾分类不清, 垃圾处理技术不高等诸多问题, 导致工业垃圾发电仍然步履维艰。笔者结合目前工业垃圾焚烧发电现状, 提出几点对策, 希望可以实现稳定运行、达标排放, 并形成规模化产业发展。
工业垃圾 第4篇
作者:城市废弃物处置课题组 单位:中材国际南京水泥工业设计研究院
摘要:近些年来，经济的迅猛发展给资源和环境带来了不可遏制的冲击，酸雨、光化学烟雾等事件频频发生，城市固体废弃物处理已被列入当今世界各国共同关注并亟待解决的环境问题之一。本文从科学的角度论述了利用水泥工业新型干法窑处理城市生活垃圾的原理，并提出了可行性方案。
关键字:城市固体废弃物处理-新型干法窑-环保
一、概述
近些年来，经济的迅猛发展给资源和环境带来了不可遏制的冲击，酸雨、光化学烟雾等事件频频发生，城市固体废弃物处理已被列入当今世界各国共同关注并亟待解决的环境问题之一。城市固体废弃物主要包括城市污泥、城市生活垃圾及其它的固体废弃物。
城市生活垃圾的产生与人民的日常生活密切相关，不同地区的垃圾组分和产量差异较大，这与各地的经济发展水平、生活习惯、气候等方面有关，而且同一城市的不同区域垃圾的组分差异也很大。目前国内垃圾多采用混合式袋装收集或散装收集，组分较为复杂，包括各种各样的厨余、纸类、橡胶、塑料、织物、木材、玻璃、陶瓷、灰渣、金属等。国内城市垃圾中厨余、灰渣的含量较高，而可回收再利用的塑料、金属的含量较低，垃圾的含水量较高，热值较低。
利用水泥生产系统处理城市生活垃圾，虽然国外有许多成功的经验和范例可供参考，但毕竟国外的城市生活垃圾在源头进行了分类和控制，有利于采用水泥生产系统焚烧和处理。而我国的城市生活垃圾没有经过分类和控制，是一种混合型垃圾，增加了水泥生产系统处理城市生活垃圾的难度，因此需要对其存在的技术问题进行进一步的分析、研究。
二、水泥烧成系统对城市垃圾接纳性问题
水泥烧成工艺系统能接纳多少垃圾，主要取决于灰渣的化学成分与水泥原料间的差异大小。基于大量的实验和分析研究，一般情况下垃圾灰渣主要用于替代原料中的粘土和砂页岩参与配料。
1.垃圾的灰渣成分分析
表1为南京市、佳木斯市和有关文献中的城市垃圾焚烧后的灰渣成分，样品在焚烧前没有经过分选；表2为上海市浦东垃圾焚烧厂的垃圾灰渣成分和我院实验分析的宁波市枫林垃圾焚烧发电厂排炉灰渣和烟气飞灰的成分，其中上海市的垃圾在焚烧前已经过初步分选。
从表1和表2中可以看出，南京市城市生活垃圾煅烧后的灰渣成分与国内其它城市的生活垃圾灰渣成分相似，这一成分与水泥厂粘土质原料相似，可以部分或全部替代粘土质原料。表2中宁波市城市生活垃圾灰渣的化学成分，炉底的灰渣量与收尘器收集的灰渣量比约为19∶1。从表中可以看出，收尘器收集下的垃圾灰渣中的SO3＝和Cl－含量很高，而从焚烧炉排出的灰渣中SO3＝和Cl－含量相对较低，这说明在垃圾焚烧过程中，SO3＝和Cl－挥发物进入烟气中，并被烟气中的细小粉尘吸附，经收尘器收集下来。从表2的上海浦东垃圾焚烧厂的垃圾灰渣成分可以看出，由于进入焚烧炉的垃圾经过了初步分选，垃圾灰渣中氯含量较低，在炉底灰渣中几乎没有。
2.灰渣的接纳性
在垃圾进入烧成系统前对生活垃圾进行初步的分选和分拣，可以降低垃圾灰渣中的Cl-含量。利用经过初步分选和分拣的南京市城市生活垃圾焚烧后的灰渣成分（氯含量为0.3％）和我院设计的某5000t/d水泥熟料生产线的原料组分进行配料计算，表3为原料成分。在保证水泥熟料率值和不添加其它原料组分的情况下进行配料计算，计算得出的生活垃圾灰渣允许掺入量约为4.42%，即5000t/d水泥烧成系统每天可以处理城市垃圾约1000t（湿基）。表4为生活垃圾灰渣掺入量为4.42%时的生料和熟料成分。
3.干扰成分对垃圾接纳性的影响
城市生活垃圾灰渣中的干扰成分是除灰渣化学成分之外，对城市生活垃圾接纳量影响最大的因素之一。水泥烧成系统能够接纳的垃圾灰渣量，需要考虑最终混合型生料中的干扰成分的含量。众所周知，原料中的K2O、Na2O、SO3＝、Cl－是干扰现代新型干法系统正常稳定生产的重要因素。一般情况下，K2O、Na2O和SO3＝单独存在时，对系统操作干扰较大；同时存在时，相对干扰减弱。但其各自的绝对含量应控制在K2O＋Na2O<1.0%、硫碱比S/R在0.6～1.0之间。而对Cl－含量的控制，国际上通用的标准是≤0.015%。鉴于这一原因，必须在常规生料固有硫、碱、氯的情况下，对垃圾灰渣中的上述干扰物质进行限量控制。
垃圾灰渣中的碱主要来源于渣土、厨余和植物焚烧后剩下的灰烬等，含量约为4%左右。SO3＝主要来源于垃圾中的渣土和轮胎、皮具等橡胶制品，含量约为1％左右，比水泥厂用的原煤含硫量小很多，在垃圾灰渣掺入量小于6％时不会对水泥熟料的质量产生影响。但是垃圾灰渣的氯含量比水泥原料中的氯含量要高很多，会使入窑生料中氯含量接近允许的最高限值。图1为垃圾灰渣掺入比随生活垃圾灰渣中氯含量的变化关系图。从图中可以看出，Cl-对城市生活垃圾灰渣的掺入比影响很大，随着Cl-含量的增加，系统可掺入的垃圾灰渣量急剧减少。采用上述某厂的原料进行配料，要使系统能够接纳1000t/d垃圾，也即掺入的垃圾灰渣量为4.42%，从图中不难看出，垃圾灰渣中的Cl-含量应该控制在0.3％左右，超过限量0.3％，则系统对垃圾灰渣的能力将会减弱。为了达到氯控制要求，必须对垃圾中的含氯物质进行分选和分拣，以满足控制要求，提高垃圾的接纳量。
对垃圾进行必要的分选，减少垃圾中Cl－含量一方面可以降低熟料中的Cl－含量，保证水泥熟料的质量，另一方面可以防止窑尾分解炉和预热器结皮堵塞。除此之外，减少垃圾中的Cl－含量，还可以降低或消除垃圾焚烧过程中产生二恶英、呋喃等所必需的氯源。
4.垃圾成分波动对其接纳量的影响
垃圾在进入烧成系统前，虽然经过了必要的储存均化和处理，但因其成分过于复杂，所以难免存在成分的波动。垃圾成分波动影响了水泥生产过程的稳定性，现将针对两种情况进行分析讨论如下：
(1)垃圾灰渣掺于配料时，灰渣成分波动对熟料率值的影响
以南京市的城市生活垃圾灰渣成分和我院设计的某5000t/d水泥熟料生产线的原料组分进行配料计算，生活垃圾灰渣掺入量占生料4.42%，配料结果见表4，熟料率值分别为KH=0.900，LSF=93.42，SM=2.50，IM=1.60。生活垃圾灰渣掺入比保持不变的情况下垃圾灰渣成分100%波动时，熟料KH值的变化情况见图2。图中粗线为平均值，虚线为标准偏差线范围。
工业垃圾 第5篇
1 国内渗滤液处理组合工艺的比较
针对生活垃圾填埋场渗滤液水质复杂、水量变化较大的情况, 国内一般主要处理方案有四种:方案一:直接排入城市污水管网, 进入污水处理厂, 与城市污水合并处理;方案二:经过适当的预处理后, 达到城市污水处理厂进水标准后, 直接汇入城市污水处理厂, 与城市污水进行合并处理;方案三:采取渗滤液回灌法, 向填埋区内循环喷洒;方案四:填埋场建设污水处理站, 对渗滤液进行单独处理。由于生活垃圾填埋场存在厂址选择等问题, 填埋场一般距离城市污水处理厂较远, 因此无法依托城市污水处理厂处理渗滤液;而回灌法不能从根本上解决渗滤液污染问题, 长期运行对地下水水质具有潜在的威胁。因此, 我国目前常用第四种处理方案, 即填埋场建设独立的污水处理站。
渗滤液处理方法主要有物理化学法、生物处理法和回灌法, 国内大多数采用生物处理法[2]。由于渗滤液的特性极其复杂, 单一的处理工艺已不能满足需要, 现在国内的生活垃圾填埋场渗滤液的处理多采用组合工艺, 如:黑龙江某垃圾卫生填埋场采用MBR-NF-RO渗滤液处理工艺, 出水水质达到了GB16889-2008中的相关标准[3];安徽合肥市龙泉山垃圾填埋场采用UASB-FEO反应器-氨吹脱-CASS生化池组合工艺达到GB16889-1997二级排放标准;深圳下坪垃圾填埋场采用了氨吹脱-厌氧滤池-SBR渗滤液处理工艺, 出水水质达到GB16889-199) 中的三级排放标准;辽宁鞍山垃圾填埋场UASB-AF-SBR渗滤液处理工艺达到GB16889-1997中的二级排放标准;江苏无锡市桃花山垃圾填埋场采用氨吹脱-升流式污泥床UASB-改良序批式活性污泥法SBR组合工艺处理垃圾渗滤液达到GB16889-1997三级排放标准;福州红庙岭填埋场采用UASB-奥贝尔氧化沟-稳定塘处理工艺达到GB16889-1997中的二级排放标准。
以上6种生活垃圾填埋场渗滤液处理组合工艺各有优缺点, 现将各工艺进行简要比较, 以得出渗滤液最佳处理组合工艺。国内几种生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺对比见表1。
由表1比较可以看出, 6种渗滤液处理方式各有特点, 但出水水质普遍较差, 仅有MBR-NF-RO处理工艺出水水质最佳, 且运行费用相对较低, 一次投入膜费用后可连续使用3～5年。MBR-NF-RO渗滤液处理技术在国内已经成熟, 除了黑龙江填埋场使用, 尚有北京北神书垃圾填埋场、哈尔滨垃圾填埋场、青岛小涧西垃圾填埋和佛山搞明白垃圾填埋等, 并且都取得了很好的处理效果。为达到最新标准GB16889-2008, 降低运行费用, 徽县工业集中区生活垃圾填埋场确定采用该处理工艺。
2 工程实例
2.1 工程概况
陇南市徽县工业集中区位于伏镇栗川乡境内, 占地面积13.87km2。集中区近期人口为4.1万人。垃圾填埋场选址于徽县伏镇栗川乡石沟村蚂池沟, 总容积为42万m3, 有效容积34万m3, 设计最大日处理生活垃圾60t/d, 服务年限12年, 工程2011年6月开始动工, 预计2012年末投入使用至2023年封场。
通过比较邻近城市渗滤液浓度经验值, 确定设计渗滤液处理进水水质, 并根据工程特点和有关环境保护主管部门的要求, 设计渗滤液经深度处理后达到GB16889-2008中的相关标准。
设计进出水水质指标见表2。
mg/L
2.2 处理工艺
设计该填埋场渗滤液采用MBR-NF-RO组合工艺, 该工艺由4部分组成: (1) MBR膜反应器; (2) 纳滤 (NF) ; (3) 反渗透系统 (RO) ; (4) 污泥处理系统。其工艺流程如图1所示。主要构筑物特点如下:
(1) MBR系统:①CODCr、BOD5和NH3-N降解率高;②膜分离生物菌体达100%, 出水水质好, 无细菌和固性物;③MBR反应器高密度集成, 占地面积相对较小;④污泥负荷低, 剩余污泥量小;⑤对难生物降解的有机物也能逐步降解;⑥无需氨吹脱, 无需脱臭;⑦运行费用小。
(2) NF系统:①分离降解不可生化的大分子有机物和部分氨氮;②脱盐率高;③COD去除率大75%, 出水COD降至60mg/L。
(3) RO系统:采用进口抗污染膜, 净水回收率可达80%。
(4) 污泥处理系统:渗滤液处理站处理系统运行中会产生一定量的剩余污泥和浓缩液。剩余污泥定期定量排入污泥浓缩池, 上清液回流至渗滤液调节池, 污泥浓缩饼送至垃圾填埋作业区进行填埋处理;纳滤、反渗透系统产生的浓缩液收集进入浓缩液池, 浓缩液池液位以上液体用泵回喷至填埋区。
3 结论
国内渗滤液处理方法很多, 组合工艺也层出不穷, 但都有其特点和使用范围, 根据项目自身特点, 对处理工艺进行筛选是必要的。MBR-NF-RO工艺受进水水质影响较小、出水水质好、占地面积小、其运行费用低并且运行稳定, 渗滤液经此工艺处理后可以达到GB16889-2008中的相关标准。该处理工艺具有较好的环境效益和经济效益, 适合在更多的生活垃圾填埋场渗滤液处理站中推广应用。
参考文献
[1]闫志明, 普红平, 黄小风.垃圾渗滤液的特征及处理工艺评述[J].昆明理工大学学报, 2003, 28 (3) :128～132.
[2]赵新泽, 孙学成, 陈燕, 等.垃圾填埋场渗滤液的处理研究发展[J].三峡大学学报 (自然科学版) , 2002, 24 (1) :83～86.
工业垃圾 第6篇
为适应水泥工业发展新形势, 2011年11月, 江苏省建材行业协会组织水泥生产、水泥制品企业及有关单位负责人赴日本考察利用水泥窑处置工业和生活垃圾、水泥企业向下游产品延伸等成功经验, 重点参观考察了日本太平洋水泥株式会社。
太平洋水泥株式会社具有120多年历史, 除在日本拥有多家生产厂之外, 在海外也有诸多投资, 在实施以环太平洋区域为轴心的海外事业发展战略中, 已成为世界水泥行业中的领先企业集团。其最大限度有效利用水泥制造工艺特点, 研发出垃圾焚烧厂灰渣及城市垃圾的资源化系统-灰水洗、AK系统、生态环保水泥等各种废弃物的资源再生技术, 并诞生了世界首条用城市垃圾焚烧灰和下水道污泥为主要原料制造“生态环保水泥”的生产线。