蘭州市生活垃圾物理特征與焚燒處理可行性分析.pdf

蘭州大學(xué) 碩士學(xué)位論文 蘭州市生活垃圾物理特征與焚燒處理可行性分析 姓名 姬愛(ài)民 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 碩士 專業(yè) 環(huán)境工程 指導(dǎo)教師 曾正中 20070501 摘要 隨著垃圾產(chǎn)生量的增長(zhǎng) 垃圾處理己成為世界各國(guó)共同面對(duì)的難題 生活垃圾產(chǎn)生量 和物理特征是選擇垃圾處理處置技術(shù)的重要依據(jù) 垃圾的熱值大小 是垃圾能否焚燒處理 的必要條件 但不是充分條件 蘭州市在垃圾物理特征方面的研究處于空白狀態(tài) 資料十 分匱乏 且焚燒處理技術(shù)已開始介入蘭州垃圾處理市場(chǎng) 因此研究蘭州市生活垃圾物理特 征與焚燒處理的可行性很有必要 且具實(shí)際價(jià)值 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)和對(duì)相關(guān)部門的調(diào)查 估算出蘭州市生活垃圾人均產(chǎn)量1 1 9 k g 天 人 日 均產(chǎn)量約2 4 6 8 t 并分析了產(chǎn)量的分布情況 通過(guò)利用現(xiàn)有儀器和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法 于 典型季節(jié)對(duì)蘭州市和主城區(qū)現(xiàn)有填埋場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣 分揀和實(shí)驗(yàn)室分析 得到了垃圾組 分 含水率 灰分 可燃組分和發(fā)熱量等物理特征的定量數(shù)據(jù) 在此基礎(chǔ)上 分析了焚燒技術(shù)的實(shí)施條件 包括技術(shù)設(shè)備 垃圾熱值 經(jīng)濟(jì) 政策 運(yùn)行管理等因素 并根據(jù)蘭州市實(shí)際情況 運(yùn)用層次分析方法 通過(guò)定量計(jì)算優(yōu)劣系數(shù) 分析了焚燒處理垃圾的可行性 得出目前蘭州市不適合采用焚燒處理方法 填埋仍然是最 優(yōu)選擇的方法的結(jié)論 可為有關(guān)政府決策部門提供參考 關(guān)鍵詞 生活垃圾物理特征焚燒條件層次分析法可行性蘭州市 A b s t r a c t T h ep r o d u c t i o ni n c r e a s i n go fm u n i c i p a ls o l i dw a s t e M S W h a sc a u s e dah a r dp r o b l e mt h a t a l lo v e rt h ew o r l dm u s tf a c et 0 T h ep r o d u c t i o na n dt h ep h y s i c a lc h m a c t e r i s t i c so f M S Wi so n eo f t h em o s ti m p o r t a n tt h e o r e t i cf o u n d a t i o nf o rc h o o s i n gd i s p o s a lo fM S W n ec a l o r i cv a l u eo f M S Wi st h en e c e s s a r yc o n d i t i o nf o rM S Wc o m b u s t i o n b u tn o tt h ea m p l ec o n d i t i o n s T h e r ei s l i t t l ed a t eo f p h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dc a l o r i cv a l u eo f M S Wa b o u tL a n z h o u w i t hi n c i n e r a t i o n i sb r o u g h ti nL a n z h o u i t Sn e c e s s a r ya n dh a sr e a lv a l u et og a i ne n t i r e l yc u r r e n ti n f o r m a t i o na b o u t c h a r a c t e r i s t i c so f M S Wo f L a n z h o u T h r o u g hi n v e s t i g a t i o no f s c e n ea n dc o r r e l a t e ds e c t o r s t h ep e rc a p i t ao u t p u to f s o l i dw a s t e i n L a n z h o uc i t yi se s t i m a t e da b o u t1 1 9 k g d s i n g l ed a yp r o d u c t i o nw h i c hi s2 4 6 5 t a n dd i s t r i b u t i o n a r er e s e a r c h e d T h r o u g hs c e n es a m p l i n g s o r t i n ga n da n a l y s i w i t hh a n d ya v a i l a b l ef a c i l i t i e sa n d c r i t e r i ad e t e r m i n i n gm e t h o d i nc a n o n i c a ls c a s 0 1 硌a(bǔ) n da v a i l a b l el a n d f i l ls i t e s p h y s i c a l c o m p o s i t i o n w a t e rc o n t e n t a s hc o n t e n t c o m b u s t i b l ec e n t c a l o r i cv a l u e e t co f t h ep h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c sa l ee x a c t l yg o t 1 1 圮a f f e c t i n gf a c t o r s o fM S Wm c i n e r a t i o n i n c l u d i n gt e c h n i c a lp l a n tc o n d i t i o n M S W c h a r a c t e r i s t i c sc o n d i t i o n c u r r e n te c o n o m i cc o n d i t i o n p o l i c yc o n d i t i o n o p e r a t i o nm a n a g e m e n t c o n d i t i o n e t c a l ea n a l y s e d T h r o u g hc a c u l a t i n gt h ea d v a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g e f e a s i b i l i t yi n M S Wi n c i n e r a t i o ni sd i s c u s s e db ya n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s a c c o r d i n gt ot h er e a l i s t i c c o n d i t i o n s mc o n c l u s i o n t h a ti n c i n e r a t i o nd o e sn o tf i ti nL a n z h o u l a n d f i l l i Ss t i nt h eb e s t m e t h o df o rM S Wd i s p o s a l i sd r a w n w h i c hw o u l db ea sr e f e r e n c ef o rr e l a t e dc o r r e l a t e d d e p a l t m e n t s K e y w o r d s m u n i c i p a ls o l i dw a s t ep h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c sb u r n i n gc o n d i t i o n a n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s sf e a s i b i l i t y L a n z h o u 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 本人所呈交的學(xué)位論文 是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研 究所取得的成果 學(xué)位論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果 數(shù)據(jù) 觀點(diǎn)等 均已明確注明出處 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 不包含任何其 他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的科研成果 對(duì)本文的研究成果做出重要貢 獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均己在文中以明確方式標(biāo)明 本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān) 論文作者簽名 瞧挺叢J 日期 竺ji 三 一 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明 本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品 知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬蘭州 大學(xué) 本人完全了解蘭州大學(xué)有關(guān)保存 使用學(xué)位論文的規(guī)定 同意學(xué)校保 存或向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版和電子版 允許論文被查閱和 借閱 本人授權(quán)蘭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù) 庫(kù)進(jìn)行檢索 可以采用任何復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文 本人離校后發(fā) 表 使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí) 第一署名單位 仍然為蘭州大學(xué) 保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 論文作者簽名 盥遂兇導(dǎo)師簽名 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 緒論 1 1 城市垃圾問(wèn)題的產(chǎn)生及危害 1 1 1 城市垃圾問(wèn)題的產(chǎn)生 城市生活垃圾又稱城市固體廢物 是城市居民日常生活中或?yàn)槌鞘腥粘Ｉ?提供服務(wù)的生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物 1 生活垃圾自有人類以來(lái) 就隨之產(chǎn)生 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 生活垃圾的種類和產(chǎn)量也隨之增加 垃圾的污染和危害成為全 球城市共同面對(duì)的環(huán)境問(wèn)題 全球每年產(chǎn)生的垃圾為5 1 0 t 其中美國(guó)所產(chǎn)生的生活垃圾量占首位 從 1 9 6 0 年至2 0 0 0 年美國(guó)人均日產(chǎn)垃圾從1 0 1 k g 增加到1 6 8 k g 提高了近1 7 倍 日本年產(chǎn)垃圾l 億t 位居亞洲之首 德國(guó)年人均產(chǎn)垃圾約為8 0 0 k g 為世界人 均之最 印度城市孟買全城居民為8 2 3X1 0 6 人 每年產(chǎn)生垃圾達(dá)1 1 5X1 0 6 t 啪 我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的階段 城市化速度居世界前列 城市數(shù)量和規(guī)模 不斷擴(kuò)大 城市生活垃圾數(shù)量也在迅速的增加 2 0 0 4 年我國(guó)共產(chǎn)生1 5 5 億t 生 活垃圾 占世界垃圾總量的3 2 統(tǒng)計(jì)資料表明 我國(guó)城市生活垃圾儲(chǔ)存量已經(jīng) 達(dá)N 6 0 億tI s o 估計(jì)j i U 2 0 1 0 年日產(chǎn)量為6 0 7 0 萬(wàn)t 年產(chǎn)量將達(dá)至1 2 5 2 0 0 萬(wàn)t1 4 且生活垃圾的產(chǎn)量在以年8 1 0 增長(zhǎng)率的增長(zhǎng)嘲 由于國(guó)內(nèi)對(duì)城市生活垃圾 實(shí)施處理比較遲 其治理率在2 0 世紀(jì)9 0 年代初才達(dá)到5 目前仍然沒(méi)有達(dá)N T o 嘲 1 1 2 生活垃圾的危害 生活垃圾成分復(fù)雜 在一定的條件下會(huì)發(fā)生物理的 化學(xué)的或生物的轉(zhuǎn)化 如果采取的處理方法不當(dāng) 會(huì)侵占大量土地 污染大氣 水體 生活垃圾問(wèn)題已 成為全球性環(huán)境問(wèn)題之一 世界各國(guó)均在致力于研究有效的方法處理生活垃圾 以減輕污染 生活垃圾的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 1 我國(guó)垃圾的含水率平均在 4 5 6 5 之間 1 蘭州市生活垃圾的含水率也在3 0 4 0 之間 大量堆放 填埋 的垃圾 經(jīng)過(guò)雨水淋濾形成的滲濾液會(huì)造成水體和土壤的污染 2 生活垃圾中含 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 有大量有機(jī)物 被微生物分解 會(huì)釋放出C H 和c 如等 污染周圍大氣環(huán)境 垃 圾堆放場(chǎng)中的微塵或病原體 會(huì)隨著風(fēng)擴(kuò)散 對(duì)大氣造成污染 3 大部分城市生 活垃圾仍然被簡(jiǎn)單堆放在城市周圍 歷年堆存量高達(dá)6 0 X1 0 8 t 侵占5 X1 0 8 m 2 土地嘲 在全國(guó)6 0 0 多個(gè)城市中 有近2 3 的城市被生活垃圾包圍嘲 露天堆 放的城市生活垃圾極易發(fā)酵腐化 會(huì)產(chǎn)生惡臭 孳生蚊蠅 還有大量的寄生蟲卵 細(xì)菌性病原菌 病毒等 如處理不當(dāng) 會(huì)造成疾病的傳播 1 2 生活垃圾物理特征與處理處置技術(shù)的關(guān)系 生活垃圾物理特征包括 物理成分構(gòu)成特征 含水特征 灰分特征 可燃組 分特征 熱值特征等 垃圾物理特征 尤其成分構(gòu)成特征決定或影響垃圾處理處 置技術(shù)的選擇和發(fā)展 起初 人們僅僅從環(huán)境衛(wèi)生的角度采用填埋方法來(lái)處理城 市垃圾 對(duì)垃圾物理性質(zhì)要求不高 后來(lái)由于垃圾中生物來(lái)源的有機(jī)物含量逐漸 增加 形成和發(fā)展了垃圾堆肥技術(shù) 隨著社會(huì) 經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 資源和能源嚴(yán) 重短缺 而垃圾中可燃組分 熱值和高能回收成分卻 塑料 橡膠等 不斷增長(zhǎng) 焚燒 熱解技術(shù)隨之產(chǎn)生 2 0 世紀(jì)后半葉 國(guó)外垃圾中可回收成分日益增多 分 類收集回收利用技術(shù)受到重視 人們認(rèn)識(shí)到垃圾是 放錯(cuò)地方的資源 尤其進(jìn) 入2 l 世紀(jì)后 人們開始尋找解決垃圾問(wèn)題的新思路和根本途徑 垃圾分類收集 再生利用已成為改變?nèi)祟惿鐣?huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的重要手段 至此 衛(wèi)生填埋 堆肥 焚燒 熱解 分類收集等技術(shù)已成為世界各國(guó)在垃圾處理處置時(shí) 根據(jù)垃圾物理 特征所要選擇的技術(shù)方法 為了解決生活垃圾問(wèn)題 國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者從有利于垃圾處理角度出發(fā) 針對(duì)城 市的生活垃圾物理成分 特征進(jìn)行了研究 為垃圾處理提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持 田文棟等 1 9 9 9 年 通過(guò)分析北京市生活垃圾的特點(diǎn) 表明北京市生活垃圾 熱值和物理成份隨時(shí)間和地點(diǎn)有比較大的波動(dòng) 垃圾的含水量較高 有的高達(dá) 8 0 0 5 垃圾熱值有一定的提高 灰土的比例降低 熱值較高 基本可以用于焚燒 1 李敏等 2 0 0 6 年 結(jié)合深圳市寶安區(qū)西海堤垃圾場(chǎng)和西田垃圾場(chǎng)的陳垃圾特 性實(shí)驗(yàn) 分析陳垃圾物理成分 并將其與新鮮垃圾物理成分作對(duì)比 得出易降解 有機(jī)物含量 塑膠含量和無(wú)機(jī)物含量與陳垃圾穩(wěn)定化的關(guān)系 陳魯言等 1 9 9 6 年 分析了香港 廣州 佛山和北京等4 個(gè)城市生活垃圾的 2 蘭塑查蘭堡圭蘭垡絲苧 特征 4 個(gè)城市的市政垃圾的組成和性質(zhì)差別很大 北京市市政垃圾的煤灰含量 很高 而香港的市政垃圾的紙張和塑料所占的百分比最大 如不經(jīng)過(guò)分選等預(yù)處 理 只有香港的生活垃圾適合焚燒處理n 1 1 黃本生等 2 0 0 2 年 通過(guò)對(duì)重慶市主城區(qū)垃圾取樣 表明重慶市生活垃圾組 分以廚余垃圾為主 易燃燒的塑料 紙張含量較低 含水率高 可燃分和灰分較 低 垃圾的熱值基本滿足燃燒要求 垃圾元素中C H 晗量較高 并含有一定N S 和C l 若采取有效的措施 提高垃圾的熱值 可采用焚燒方式處理部分生活垃圾 1 2 0 劉東等 2 0 0 1 根據(jù)1 9 8 4 2 0 0 0 年武漢市城市生活垃圾組分資料 利用數(shù)學(xué) 方法進(jìn)行了主成分分析 結(jié)果表明影響城市生活垃圾組分變化的主要有煤灰 廚 渣 果皮 塑料和紙張 垃圾濕基低位熱值月份間差別不是很顯著 年間變化增 長(zhǎng)速度較快 城市生活垃圾可回收廢物中 紙張 塑料 玻璃和毛骨的變化率較 大且呈增長(zhǎng)趨勢(shì) 趙吉等 2 0 0 5 年 通過(guò)對(duì)呼和浩特市城市生活垃圾采樣分析 得出呼和浩特 市城市生活垃圾組成以廚余為主 可進(jìn)行生物堆制或發(fā)酵處理 生活垃圾中塑料 和紙張有較大比例 垃圾熱值達(dá)至0 5 2 4 2 k J k g 可用于熱解或焚燒發(fā)電 可回收 組份也占有較大比例的結(jié)論 劉柏謙等 1 9 9 9 年 研究了吉林市城市生活垃圾特性 建立了垃圾熱值的數(shù) 學(xué)模型 結(jié)果表明 吉林市城市生活垃圾與我國(guó)百萬(wàn)人口大城市垃圾特性相近 但與一些南方都市也有差別 根據(jù)垃圾特性可以認(rèn)為吉林市城市生活垃圾可以焚 燒利用 蘇玉江等 2 0 0 1 年 對(duì)洛陽(yáng)市城市生活垃圾按季節(jié)進(jìn)行了分類 分析了垃圾 中碳 硫 揮發(fā)分 灰分及水分的含量 測(cè)定了垃圾發(fā)熱量及部分化學(xué)元素的含 量 結(jié)果表明生活垃圾發(fā)熱量為2 6 1 4 3 9 0 2 k J k g 之間 垃圾熱值達(dá)不到自燃的 程度 不能直接用于發(fā)電 李建新等 2 0 0 6 年 對(duì)國(guó)內(nèi)部分城市 見(jiàn)表4 4 生活垃圾的特性進(jìn)行了分 析 結(jié)果表明 近年來(lái) 國(guó)內(nèi)城市生活垃圾不僅產(chǎn)量有了明顯提高 垃圾構(gòu)成也發(fā) 生T i P 大的變化 其中有機(jī)物 可燃物和可回收利用成分增加 垃圾熱值相應(yīng)提 高 深圳 浦東 溫州龍港等城市的生活垃圾熱值達(dá)到5 0 0 0 k J k g 左右 倪娜等 2 0 0 5 年 對(duì)杭州市城市生活垃圾的產(chǎn)生量 成分進(jìn)行了調(diào)查 分析 3 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 了變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì) 并對(duì)生活垃圾處置方式進(jìn)行分析 比較 提出杭州市應(yīng) 因地制宜建立多元化的垃圾處理模式 町 1 3 國(guó)內(nèi)外生活垃圾處理技術(shù)及工藝特點(diǎn) 目前國(guó)際上比較成熟的處理方法有衛(wèi)生填埋 堆肥 焚燒三種工藝 熱解技 術(shù)正處于研究發(fā)展中 回收利用技術(shù)已在發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)推廣 實(shí)施多年 我國(guó) 正處于試點(diǎn)示范階段 1 3 1 衛(wèi)生填埋技術(shù) 衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)的垃圾堆放 填埋基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的垃圾處理技術(shù) 是對(duì) 城市生活垃圾采取防滲漏 鋪平 壓實(shí) 覆蓋等措施以及對(duì)所產(chǎn)生的氣體 滲濾 液 蠅蟲等進(jìn)行治理的一種垃圾處理方法 衛(wèi)生填埋工藝包括 垃圾分層碾壓 覆土 滲濾液收集處理 填埋氣體收集處理 雨污分流5 個(gè)方面 工藝技術(shù)難點(diǎn) 是對(duì)滲濾液的防滲 收集及處理 自2 0 世紀(jì)3 0 年代 美國(guó)的加利福尼亞首次提出 衛(wèi)生填埋 的概念 以來(lái) 垃圾衛(wèi)生填埋處置方式得到迅速發(fā)展 衛(wèi)生填埋技術(shù)一直是國(guó)外大多數(shù)國(guó)家垃圾 處理的主要技術(shù) 我國(guó)生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)發(fā)展較晚 8 0 年代中后期 國(guó)家才開始規(guī)劃建設(shè)比較規(guī)范的衛(wèi)生填埋場(chǎng) 目前衛(wèi)生填埋技術(shù)已是我國(guó)垃圾處 理的首選技術(shù) 1 3 2 堆肥技術(shù) 堆肥是在人為維持有氧或缺氧條件 添加微生物分解所需條件下 依靠微生 物 促進(jìn)生活垃圾中腐殖質(zhì)穩(wěn)定化的過(guò)程化 堆肥的產(chǎn)物可以作為肥料 且使垃 圾無(wú)害化 是一種良好的垃圾資源化方法 堆肥工藝包括 預(yù)分選 一次發(fā)酵 后分選 二次發(fā)酵 精分選5 個(gè)方面 工藝技術(shù)的難點(diǎn)是預(yù)分選 后分選 精分 選 垃圾堆肥處理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展在我國(guó)具有悠久的歷史 對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展 做出了巨大的貢獻(xiàn) 堆肥工藝有許多種類型 根據(jù)堆肥過(guò)程中對(duì)氧氣需求的不同 可將其分為好氧堆肥和厭氧堆肥 按堆肥物料所處狀態(tài)分為靜態(tài)堆肥和動(dòng)態(tài)堆 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 肥 按堆肥堆制方式 分為野積式堆肥和裝置式堆肥 由于難以對(duì)原垃圾中玻璃 金屬等無(wú)機(jī)物完全分揀 堆肥產(chǎn)品中有毒物質(zhì)含 量高 造成成品銷路不好 限制了堆肥技術(shù)的應(yīng)用 1 3 3 焚燒技術(shù) 焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù) 即以一定的過(guò)?？諝饬颗c被處理的有機(jī)廢物 在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化分解反應(yīng) 廢物中的有毒有害物質(zhì)在高溫中氧化 熱解而被 破壞 焚燒處置的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)害化 減量化 資源化 焚燒法工藝包括 前處理 焚燒 煙氣處理 余熱利用 廢水處理 爐渣處理 助燃 控制8 個(gè)方 面 其中 燃燒系統(tǒng) 助燃系統(tǒng) 前處理系統(tǒng)是燃燒過(guò)程中的關(guān)鍵 煙氣處理 二嗯英防治 滲濾液處理 爐渣處理是焚燒工藝中的技術(shù)難點(diǎn) 焚燒爐作為垃圾焚燒的主體 控制著整個(gè)焚燒過(guò)程 為此焚燒爐是整個(gè)焚燒 過(guò)程的關(guān)鍵 國(guó)外的垃圾焚燒爐發(fā)展 已有幾百年的歷史 總的說(shuō)來(lái)有以下幾種 類型 1 水平固定爐篦式 2 爐篦傾斜 直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 機(jī)械送料式 即早期馬丁 爐 3 爐篦傾斜 往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng) 機(jī)械送料式 爐排運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 4 爐篦傾斜 輥型爐條 機(jī)械送料式 爐排運(yùn)動(dòng)型式改變 壽命長(zhǎng) 5 二回流式 還原氣流與 氧化氣流二次混合提高燃燒效率 6 流動(dòng)床式爐 燃燒力式改變 燃燒允分 7 爐底大傾角傾斜 固定爐篦 重力自卸爐灰式 不必用前處理破碎機(jī) 簡(jiǎn)化設(shè)備 大型廢料可直接投入 8 回轉(zhuǎn)窯式爐 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 易于維護(hù) 燃燒效率高等 優(yōu)點(diǎn) 9 熱解控制溫度式 加拿大C A O T O P S 式爐 低溫?zé)峤饧由细邷厝紵?多 室熱解與單室燃燒組合 目前我國(guó)也對(duì)焚燒爐進(jìn)行了研發(fā) 其中包括爐排爐 硫化床爐 回轉(zhuǎn)窯爐 熱解焚燒爐o 由于焚燒設(shè)備昂貴 焚燒運(yùn)行費(fèi)用高 需要較大的政府補(bǔ)貼 且焚燒技術(shù)要 求較高的技術(shù)管理水平 所以焚燒處理只能在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)外城市和國(guó)內(nèi)一些城 市應(yīng)用 難以在國(guó)內(nèi)全面推廣 雖然垃圾焚燒處理有著一次性投資大 運(yùn)行費(fèi)用高的缺點(diǎn) 但具有明顯的減 量化 無(wú)害化 資源化的優(yōu)勢(shì) 而且二次污染在控制焚燒條件的前提下可以減輕 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 為此垃圾焚燒已經(jīng)成為最有前途的垃圾處理方式之一 1 3 4 熱解技術(shù) 熱解 又叫干餾 熱分解或炭化 是指有機(jī)物在隔氧條件下加熱分解的過(guò) 程 熱解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性 在無(wú)氧和缺氧條件下利用熱能使化合物的 化合鍵斷裂 由大分子量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子量的可燃?xì)怏w 液體燃料等的過(guò) 程 1 熱解工藝包括 預(yù)處理 氣化 熔融 煙氣處理 余熱利用等方面 技術(shù) 難點(diǎn)是氣化和控制系統(tǒng) 與焚燒相比 熟解具有如下優(yōu)點(diǎn) 1 可將固廢中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以燃料氣 燃料油和炭黑 其能源回收性好 環(huán)境污染小 此乃熱解技術(shù)最優(yōu)勝之處 多方式回收利用 為主的貯存性能源 2 由于是缺氧分解 排氣量少 有利于減輕對(duì)大氣環(huán)境的二次污染 3 廢物中的 硫 重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中 4 由于保持還原條件 C r 不會(huì) 轉(zhuǎn)化成C r S N O 的產(chǎn)生量少 但由于熱解對(duì)垃圾性質(zhì)要求較高和處理成本高等原因 多用于處理醫(yī)療垃圾 和難降解有機(jī)物 很少用來(lái)處理生活垃圾 1 3 5 回收利用技術(shù) 回收利用技術(shù)全稱垃圾分類收集回收利用技術(shù) 是對(duì)生活垃圾分類 有用物 質(zhì)回收 無(wú)用物質(zhì)進(jìn)行無(wú)害化處理的技術(shù) 回收利用工藝包括 政府政策支持 公眾參與 企業(yè)推動(dòng)等幾個(gè)方面 分類回收技術(shù)的特點(diǎn)是 政府政策支持 公眾參與 企業(yè)推動(dòng) 社會(huì)呼吁等 各方面綜合的行為 在我國(guó)由于以前沒(méi)有相應(yīng)政策法規(guī) 制度 市民也沒(méi)有養(yǎng)成 分類的習(xí)慣 為此 公眾參與是分類回收實(shí)施的難點(diǎn) 1 3 6 衛(wèi)生填埋 堆肥 焚燒三大處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn) 三大處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1 1 6 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 表卜l 三大處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)分析表嘲 1 4 國(guó)內(nèi)外垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) I 4 I 國(guó)內(nèi)處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 據(jù)國(guó)家建設(shè)部統(tǒng)計(jì)資料 截至2 0 0 3 年底 全國(guó)共建設(shè)生活垃圾處理廠 場(chǎng) 5 7 5 座 處理能力7 5 4 5 萬(wàn)噸 填埋場(chǎng)4 5 8 座 處理能力6 4 5 8 萬(wàn)噸 分別占7 9 6 和8 5 6 焚燒廠4 7 個(gè) 處理能力3 7 0 萬(wàn)噸 分別占8 2 和4 9 堆肥廠7 0 個(gè) 處理能力7 1 7 萬(wàn)噸 分別占1 2 和9 5 o 現(xiàn)在我國(guó)大部分的垃圾在采用露天堆放或衛(wèi)生填埋處理 占城市生活垃圾處 理總量的7 9 2 嗍 2 0 0 2 年 6 6 0 個(gè)建制市生活垃圾集中處理率達(dá)到5 4 2 比1 9 9 0 年的2 提高了5 2 個(gè)百分點(diǎn) 但相當(dāng)數(shù)量的垃圾處理場(chǎng)沒(méi)有達(dá)到環(huán)保要求 無(wú)害化 處理率較低 根據(jù)2 0 0 1 年環(huán)?？偩殖闃颖O(jiān)測(cè)調(diào)查 垃圾無(wú)害化處理率不足2 0 現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)5 b 2 7 沒(méi)有任何防滲措施 3 9 0 6 沒(méi)有滲濾液收集 處理設(shè)施 已對(duì) 周圍地下水體 地表水體 土壤等造成嚴(yán)重污染嗍1 雖然我國(guó)在上海 杭州 無(wú)錫 天滓 重慶等地陸續(xù)建成一批城市生活垃圾 的機(jī)械化連續(xù)堆肥化設(shè)施 取得了較好的處理效果 但限于現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)條 件 機(jī)械化高溫堆肥由于處理成本較高而難以推廣應(yīng)用 目前應(yīng)用較多的是一些 機(jī)械化程度低 主要采用靜態(tài)通風(fēng)的好氧發(fā)酵技術(shù) 由于城市垃圾缺乏有效的分 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 類收集 不能有效的將廚余物等有機(jī)質(zhì)分離出來(lái) 用于堆肥的垃圾原料含有玻璃 塑料 甚至電池等有毒有害垃圾 現(xiàn)階段利用城市垃圾堆出來(lái)的肥料質(zhì)量不高 肥效低 銷路不好 嚴(yán)重制約著垃圾堆肥處理的發(fā)展嘲 我國(guó)采用焚燒法處理生活垃圾起步較晚 前幾年由于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)和生活消費(fèi) 水平低 垃圾中的可燃物含量不高 垃圾熱值很低 同時(shí)對(duì)環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題的重視 程度不夠高 因此垃圾焚燒處理的比例很低 近些年來(lái)我國(guó)城市垃圾中可燃物比 例增加 許多大中城市垃圾的熱值已達(dá)到焚燒所需的熱值要求 再加之國(guó)家對(duì)生 活垃圾處理方面的扶持 垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)得到迅速發(fā)展 我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電 供熱技術(shù)起步較晚 現(xiàn)在還處于研究開發(fā)階段 現(xiàn)已建 立的部分垃圾發(fā)電站 基本上是引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備和技術(shù) 資料表明 1 9 8 5 年我國(guó) 第一座垃圾發(fā)電站在深圳市開始建設(shè) 垃圾焚燒設(shè)備已于1 9 8 8 年投入運(yùn)行 引進(jìn) 的是日本三菱重工生產(chǎn)的兩臺(tái)爐排式垃圾焚燒爐 日處理垃圾1 5 0 t 1 9 9 2 年又上 了一臺(tái)杭州鍋爐廠 引進(jìn)日本三菱重工技術(shù) 制造的垃圾焚燒爐 日處理垃圾 1 5 0 t 1 9 9 3 年珠海市環(huán)衛(wèi)處為無(wú)害化處理城市生活垃圾 在珠海市籌建一座3 2 0 0 t d 的垃圾焚燒發(fā)電廠 爐排采用美國(guó)D e t r o i i S t o k e r 公司的四階梯順推式 往復(fù)爐排 天津市首座垃圾焚燒發(fā)電廠正在建設(shè)之中 總投資5 7 億元 垃圾焚 燒處理系統(tǒng)采用世界先進(jìn)的日本T A K U M A 公司s w 型爐排焚燒技術(shù) 由3 條4 0 0 t d 的 焚燒線組成 每天可處理生活垃圾1 2 0 0 t 2 0 0 2 年 上海建成了全市首家垃圾焚 燒發(fā)電廠 處理來(lái)自浦東全區(qū)的生活垃圾 每日焚燒垃圾量保持在1 1 0 0 1 2 0 0 t 2 0 0 4 年3 月2 6 H 我國(guó)目前規(guī)模最大的生活垃圾焚燒處理工程在大連開工建設(shè) 建設(shè)周期為2 4 個(gè)月 投資5 9 億元人民幣 工程占地l O 萬(wàn)m 2 建筑面積3 4 萬(wàn)m 2 年發(fā)電量2 7 7 億K W h 上網(wǎng)外銷電量2 1 7 K W h 生活垃圾減容9 0 減量8 0 9 6 垃 圾無(wú)害化處理率達(dá)1 0 0 9 6 從2 0 0 0 年到2 0 0 3 年建成了2 0 多個(gè)日處理量在2 0 0 t 以上的 焚燒裝置 主要在上海 廣州 深圳 杭州 鄭州 哈爾濱等大城市以及如蘇州 寧波等一些中等城市應(yīng)用 目前在廣東等地還有一些項(xiàng)目在建設(shè)之中 雖然近兩 年垃圾焚燒發(fā)電發(fā)展迅速 但因?yàn)槠鸩酵?垃圾處理總量和裝機(jī)總量都不大 占 我國(guó)生活垃圾總量的3 左右 發(fā)電總裝機(jī)容量2 0 0 多姍 1 9 8 1 年 我國(guó)農(nóng)機(jī)科學(xué)研究院利用低熱值的農(nóng)村廢物進(jìn)行了熱解燃?xì)庋b置的 試驗(yàn)取得成功 為農(nóng)用動(dòng)力和生活能源找到了方便可行的代用途徑 此外 許多 科研院校都進(jìn)行熱解技術(shù)研究 但至今尚未進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)溉鞏蚓 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 由于焚燒技術(shù)在我國(guó)的快速發(fā)展和成熟 加上我國(guó)自己也研制了各種類型的 焚燒爐 為焚燒廠的建立打下了技術(shù)設(shè)備基礎(chǔ) 現(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)條件比較好的大中 城市都在建或擬建生活垃圾焚燒處理廠 這也是我國(guó)垃圾處理的發(fā)展方向 1 4 2 國(guó)外處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外的垃圾處理仍以填埋 焚燒 堆肥三種工藝為主 部分國(guó)家城市垃圾處 理方法比例的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表卜2 伽 由表1 2 可以看出 填埋處理在國(guó)外至今還 有著廣泛的應(yīng)用 但應(yīng)用比例有所下降 由于歐盟對(duì)垃圾處理的重視和對(duì)垃圾填 埋的要求愈加嚴(yán)格 一些國(guó)家的焚燒處理量大大增加 例如英國(guó)在9 0 年代初的統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)啪1 中 城市垃圾填埋量占全部處理量的9 0 已下降至現(xiàn)在的8 0 在波 蘭 也將建設(shè)一定數(shù)量的垃圾焚燒場(chǎng) 按照規(guī)定 加入歐盟要建設(shè)足夠數(shù)量的廢 物處理設(shè)施 其中垃圾焚燒場(chǎng)屬于能達(dá)到歐盟垃圾處理導(dǎo)則的重要設(shè)施哪 目前 美國(guó)已有1 5 0 0 余臺(tái)焚燒設(shè)備 最大的垃圾發(fā)電廠日處理垃圾4 0 0 0 t 發(fā)電容量 6 5 M W 德國(guó)目前已有5 0 余座從垃圾中提取能源的裝置及十多家垃圾發(fā)電廠 并且 用于熱電聯(lián)產(chǎn) 有效地對(duì)城市進(jìn)行供暖或提供工業(yè)用汽 法國(guó)共有3 0 0 余臺(tái)垃圾 焚燒爐 可處理4 0 9 6 的城市垃圾 此外 日本 意大利等國(guó)家均建造了上百座垃 圾焚燒廠 日 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)但土地比較緊張的國(guó)家 生活垃圾用焚燒法處理的比例較大 如新 加坡 日本 盧森堡這三個(gè)國(guó)家的垃圾焚燒量占到7 0 以上 美國(guó)和歐洲的許 多國(guó)家也多用焚燒法處理生活垃圾 而且處理量還在增加 目前 全球共有余熱 利用的垃圾焚燒設(shè)施6 0 0 多座 年處理垃圾1 3 1 0 t 由于歐盟填埋導(dǎo)則對(duì)于 進(jìn)入填埋場(chǎng)有機(jī)物的限制 使其對(duì)于垃圾焚燒設(shè)施的需求進(jìn)一步上升 1 9 9 5 年 以來(lái) 全球生活垃圾焚燒發(fā)電能力增加了1 6 1 0 6 t a 分布在3 5 個(gè)國(guó)家 表1 2 發(fā)達(dá)國(guó)家城市垃圾處理方法比例的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 9 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 美國(guó)是最早開展固廢熱解技術(shù)開發(fā)的國(guó)家 1 9 2 9 年美國(guó)政府礦務(wù)局主持開 展了一些典型固體廢物的熱解研究 紐約市建有純氧高溫?zé)峤夥ㄌ幚韽S 3 0 0 0 t d 廢物的最大熱解工廠 歐洲在世界上最早開發(fā)了城市垃圾焚燒技術(shù) 并將垃圾 焚燒余熱廣泛用于發(fā)電和區(qū)域性集中供熱 但焚燒造成的二次污染 大氣 一直 成為人們關(guān)注的熱點(diǎn) 故為減少二次污染 熱解作為焚燒處理的輔助手段 1 0 t d 熱解裝置居多 如1 9 8 3 年 聯(lián)邦德國(guó)建成了年處理能力6 0 0 8 0 0 t 的廢輪胎 廢塑料 廢電纜的熱解廠 加拿大的熱解技術(shù)研究主要是圍繞農(nóng)業(yè)廢物等生物質(zhì) 特別是對(duì)木材的氣化和液化 高溫高壓鎳催化作用下 研究方面 日本有關(guān)城市 垃圾熱解技術(shù)研究是從1 9 7 3 年實(shí)施的s t a r sD u s t 8 0 計(jì)劃開始的 該計(jì)劃的中 心內(nèi)容是利用雙塔式循環(huán)流化床對(duì)城市垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行氣化 隨后 又開展 了單塔式流化床的液化回收燃料油的技術(shù)研究 歐盟對(duì)生活垃圾處理的標(biāo)準(zhǔn)要就越來(lái)越嚴(yán)格 規(guī)定2 0 0 5 年以后 有機(jī)物含 量超過(guò)5 的垃圾禁止填埋 焚燒處理技術(shù)是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的最有效的方法 為此發(fā) 達(dá)國(guó)家生活垃圾處理的方向?yàn)榉贌幚?I 5 選題目的和意義 I 5 1 問(wèn)題的提出 f 1 2 0 0 0 年到2 0 0 4 年 每年在蘭州洽談會(huì)期間 都有來(lái)自國(guó)內(nèi)的大公司商討投 l O 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 資蘭州市生活垃圾處理行業(yè) 但由于各方面條件的不成熟 蘭州市都未對(duì)提議進(jìn) 行商榷 直到2 0 0 5 年 2 0 0 6 年城關(guān)區(qū)才與北京中科環(huán)保公司先后兩次鑒定關(guān)于以 焚燒發(fā)電處理城關(guān)區(qū)生活垃圾的協(xié)議 其中資金由中科環(huán)保公司自籌和銀行貸 款 報(bào)紙已對(duì)此報(bào)道過(guò) 目前 已開始焚燒廠籌建工作的前期準(zhǔn)備工作 1 5 2 選題的必要性 焚燒處理生活垃圾的必要條件是首先要弄清垃圾特征 但蘭州市生活垃圾物 理特征的研究及相關(guān)資料卻十分缺乏 垃圾發(fā)熱量資料更是一片空白 9 0 年代末 曾有人對(duì)城關(guān)區(qū)生活垃圾物理成分做過(guò)一些研究嘲 由于垃圾物理特征隨經(jīng)濟(jì)水 平和生活方式變化很大 1 0 年前的資料定不能用以評(píng)價(jià)現(xiàn)在物理特征 要建立焚 燒廠 必須對(duì)蘭州市生活垃圾產(chǎn)量 分布 組成特征 三組分 發(fā)熱量等進(jìn)行全 面準(zhǔn)確的了解 故研究蘭州市生活垃圾物理特征與焚燒處理的可行性很有必要 1 5 3 選題目的和意義 為避免盲目建廠 造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失 通過(guò)對(duì)蘭州市及主城區(qū)生活垃圾 物理特征與焚燒處理可行性分析 為蘭州市生活垃圾的處理提供科學(xué)依據(jù) 根據(jù) 蘭州市的具體情況 分析比較處理工藝的優(yōu)越性 對(duì)蘭州市垃圾處理提出相應(yīng)的 建議 本研究不但能彌補(bǔ)蘭州市生活垃圾物理特征研究方面的薄弱和不足 而且通 過(guò)焚燒技術(shù)實(shí)施條件的綜合分析 針對(duì)蘭州市具體情況得出焚燒處理技術(shù)在蘭州 市目前是否可行的結(jié)論 為相關(guān)部門決策提供依據(jù) 1 6 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線 1 6 1 研究?jī)?nèi)容 1 蘭州市生活垃圾產(chǎn)量 分布及處理處置現(xiàn)狀 2 生活垃圾物理成分 含水率 灰分 可燃組分 熱值等物理特征分析 3 蘭州市垃圾焚燒處理技術(shù)實(shí)施條件 4 蘭州市垃圾焚燒處理的可行性 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 針對(duì)蘭州市具體情況 提出相應(yīng)的垃圾處理建議 1 6 2 研究目標(biāo)與技術(shù)路線 研究目標(biāo) 弄清蘭州市生活垃圾的物理特征 并對(duì)垃圾焚燒處理的可行性進(jìn) 行分析 討論 最終給出結(jié)論 技術(shù)路線 首先通過(guò)查閱資料確定工作計(jì)劃 然后通過(guò)調(diào)查和填埋場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)采 樣 分析 最后采用層次分析法進(jìn)行焚燒處理可行性分析 研究工作技術(shù)路線框圖如下 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 I 圖卜l 研究工作技術(shù)路線框圖 r b 一文題一 l劃剛川I 圉n 倒 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 蘭州市生活垃圾產(chǎn)量及處理處置現(xiàn)狀 2 1 蘭州市城區(qū)概況 蘭州市區(qū)面積1 4 6 k m 市區(qū)東西長(zhǎng)約3 5 k m 南北最寬僅為8 1 m 最窄只有 2 k m 黃河自西向東橫貫市區(qū) 形成西高東低的串珠狀河谷盆地 海拔一般在 1 5 0 0 2 0 0 0 米 蘭州市作為甘肅省省會(huì) 是全省政治 經(jīng)濟(jì) 文化中心 我國(guó) 西北地區(qū)的第二大城市 蘭州市區(qū)由4 個(gè)區(qū)組成 分別為城關(guān)區(qū) 七里河區(qū) 安寧區(qū)和西固區(qū) 據(jù)蘭 州市統(tǒng)計(jì)局2 0 0 4 年統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù) 蘭州市區(qū)有人口2 0 7 萬(wàn) 城關(guān)區(qū)人口為1 0 3 萬(wàn) 七里河區(qū)有4 9 7 萬(wàn) 安寧區(qū)有3 4 8 萬(wàn) 西固區(qū)約1 9 9 萬(wàn) 2 2 蘭州市生活垃圾產(chǎn)生量估算及預(yù)測(cè) 2 2 1 生活垃圾產(chǎn)生量估算 通過(guò)對(duì)小區(qū)調(diào)查 訪問(wèn)環(huán)衛(wèi)相關(guān)部門 對(duì)人均垃圾單產(chǎn)量進(jìn)行估算 調(diào)查估 算結(jié)果見(jiàn)表2 1 表2 1 蘭州市人均日產(chǎn)垃圾量估算表 根據(jù)調(diào)查場(chǎng)所對(duì)蘭州市生活垃圾產(chǎn)生量的代表性和貢獻(xiàn)大小來(lái)賦予每個(gè)場(chǎng) 所一個(gè)系數(shù) 對(duì)垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行修正 人均垃圾產(chǎn)生量 1 2 1 0 4 5 0 8 1 0 1 5 1 4 0 2 1 2 0 2 1 1 9 k g d 人 由各區(qū)人口數(shù)與垃圾單產(chǎn)量可以計(jì)算得 城關(guān)區(qū)日產(chǎn)垃圾量 1 0 3 X1 1 9 1 2 2 6 t d 七里河區(qū)日產(chǎn)垃圾量 4 9 7 1 1 9 5 9 1 t d 1 4 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 西固區(qū)垃圾日產(chǎn)量 3 4 8 X1 1 9 4 1 4 t d 安寧區(qū)垃圾日產(chǎn)量 1 9 9 1 1 9 2 3 7 t d 則蘭州市日產(chǎn)生活垃圾量 1 2 2 6 5 9 l 4 1 4 2 3 7 2 4 6 8 t d 其中 城關(guān)區(qū)占 1 2 2 6 2 4 6 8 5 0 七里河區(qū)占 5 9 1 2 4 6 8 2 4 西固區(qū)占 4 1 4 2 4 6 8 1 7 安寧區(qū)占 2 3 7 2 4 6 8 1 0 蘭州市的發(fā)展和布局的改變 垃圾產(chǎn)生量分布也會(huì)有一定的變動(dòng) 2 2 2 生活垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè) 蘭州市每年的人口增長(zhǎng)率平均為5 左右咖 由于西部大開發(fā)的開展 人口 增長(zhǎng)已超過(guò)此增長(zhǎng)率 人均單產(chǎn)量隨著生活水平的提高會(huì)相應(yīng)降低 但近期內(nèi)不 會(huì)降低很多 在此 按照人1 3 增長(zhǎng)率5 垃圾單產(chǎn)量為1 1 9k g d 人 來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)幾年 內(nèi)的垃圾產(chǎn)生量 到2 0 1 0 年的未來(lái)幾年內(nèi) 人口將達(dá)到2 0 7 1 5 6 2 7 7 萬(wàn)人 垃圾產(chǎn)生 量為2 7 7 1 0 0 0 0X1 1 9 1 0 0 0 3 3 0 0 t d 由上面的估算和預(yù)測(cè) 可以看出 生活垃圾的年增長(zhǎng)量將超過(guò)4 5 萬(wàn)t 年 這樣的增長(zhǎng)量將會(huì)大大加重蘭州市的處理負(fù)擔(dān) 2 3 蘭州市垃圾處理現(xiàn)狀及問(wèn)題 2 3 1 垃圾收運(yùn)及處理現(xiàn)狀 目前 蘭州市生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)主要由源頭收集階段和清運(yùn)階段組成 源頭 收集階段 四個(gè)區(qū)均采用傳統(tǒng)的垃圾混合收集方式 2 0 0 5 年夏 秋兩季 對(duì)蘭 州市生活垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查 結(jié)果顯示 蘭州市垃圾清運(yùn)率為9 0 清運(yùn)工作采取環(huán)衛(wèi)部門和單位自行清運(yùn)相結(jié)合的方式 大約1 0 的生活垃圾由單 位自行清運(yùn) 其余的9 0 由環(huán)衛(wèi)部門負(fù)責(zé)清運(yùn) 生活垃圾通過(guò)源頭收集 然后經(jīng) 由清運(yùn)車輛運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng) 完成收運(yùn)工作 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 蘭州市生活垃圾一直沿用傳統(tǒng)的填溝處理方式 填埋是唯一的處理形式 沒(méi) 有市屬職能部門統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)的衛(wèi)生填埋場(chǎng) 各區(qū)填埋場(chǎng)均屬簡(jiǎn)易填埋類型 其 中城關(guān)區(qū)有蘆家大溝 陽(yáng)洼溝和大破溝等3 個(gè)填埋場(chǎng) 七里河有華林坪填埋場(chǎng) 安寧區(qū)為青石溝填埋場(chǎng) 西固區(qū)為寺兒溝填埋場(chǎng) 現(xiàn)有的6 座填埋場(chǎng)均采用大厚 度直接填埋的工藝 其中 城關(guān)區(qū)的陽(yáng)洼溝和七里河區(qū)的華林坪填埋場(chǎng)已快填滿 急需尋找新的處理場(chǎng)址或途徑 2 3 2 垃圾填埋處理存在的問(wèn)題 垃圾填埋處理主要存在的問(wèn)題如下 1 沒(méi)有滲瀝液防滲及填埋氣體的收集處理設(shè)施 滲瀝液是一種高濃度的 有機(jī)廢水 通過(guò)滲入場(chǎng)底污染地下水 如城關(guān)區(qū)蘆家溝垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液通 過(guò)砂礫層注入雷壇河 最終流入黃河 濾液呈黑褐色 并帶有惡臭味 2 0 0 5 年6 月 現(xiàn)場(chǎng)粗測(cè) 滲濾液流量為1 0 3 4 4 9 s 則每年蘆家溝垃圾填埋場(chǎng)向雷壇河排 入滲濾液量大約為3 2 6 2 t 各區(qū)填埋場(chǎng)以C K 為主的填埋氣體任意排放 現(xiàn)場(chǎng)打 入的導(dǎo)氣管能在出口點(diǎn)燃 足以說(shuō)明填埋體內(nèi)存在沼氣 造成安全隱患 2 不設(shè)垃圾壩 無(wú)地表排水設(shè)施 填埋作業(yè)未按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行 無(wú)覆 土且采用大厚度一次性推進(jìn)方式 壓實(shí)力度不夠 致使密度難達(dá)到6 0 0 k g m 3 以上 的要求 影響到后期穩(wěn)定和開發(fā)利用 3 現(xiàn)在這6 個(gè)填埋場(chǎng)中的陽(yáng)洼溝 華林坪兩個(gè)填埋場(chǎng)已接近填滿 陽(yáng)洼 溝現(xiàn)已填至第3 單元 七里河和城關(guān)區(qū)都急于尋找新的填埋場(chǎng)址和新的處理途 徑 4 資金短缺 投入不足 資金短缺是上述諸多問(wèn)題不能解決的關(guān)鍵因素 最大的蘆家大溝填埋場(chǎng)投入建設(shè)資金僅3 5 X1 0 4 元 根本無(wú)力防治滲瀝液污染問(wèn) 題 在建的青石溝填埋場(chǎng)因缺乏后續(xù)資金幾乎停建 資金短缺 使許多工程措施 均無(wú)法實(shí)施 這是各區(qū)共同的難題 1 9 9 8 2 0 0 1 年市財(cái)政下?lián)芴盥駡?chǎng)的全部資 金共8 5 2 1 0 4 元 平均每年才2 1 3 Xi 0 4 元 由于缺少資金支持 上述諸多問(wèn)題 難以得到解決 管理體制落后和經(jīng)費(fèi)來(lái)源單一是目前填埋場(chǎng)資金短缺 投入不足 的根本原因o 1 6 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 生活垃圾采樣 分析與焚燒工藝的決策方法 3 1 垃圾采樣方法 3 I I 采樣場(chǎng)所與采樣時(shí)間選擇 垃圾從源頭經(jīng)貯存 再由貯存容器清運(yùn)至填埋場(chǎng) 整個(gè)過(guò)程均為混合操作 可供垃圾采樣的地點(diǎn)主要有 居民樓的垃圾道口 住宅小區(qū)垃圾桶 垃圾收集站 街道垃圾收集箱 斗 定時(shí)定點(diǎn)收集處 垃圾填埋場(chǎng)等 相比而言 填埋場(chǎng)的 垃圾混合程度最高 垃圾的代表性和穩(wěn)定性最好 故采樣點(diǎn)選擇在垃圾填埋場(chǎng) 蘭州市區(qū)目前正在運(yùn)行的填埋場(chǎng)有6 個(gè) 其中 城關(guān)區(qū)3 個(gè) 蘆家溝填埋場(chǎng) 陽(yáng)洼溝填埋場(chǎng) 大破溝填埋場(chǎng) 七里河區(qū)1 個(gè) 華林坪填埋場(chǎng) 西固區(qū)1 個(gè) 寺 兒溝填埋場(chǎng) 安寧區(qū)1 個(gè) 青石溝填埋場(chǎng) 每次采樣須租小貨車來(lái)運(yùn)送試樣 試樣實(shí)驗(yàn)室分析須進(jìn)行烘干 粉碎 測(cè)灰 分 測(cè)熱值等工序 完成一次采樣 分析歷時(shí)5 7 天 可見(jiàn)此實(shí)驗(yàn)是耗時(shí) 耗 資比較大的 為準(zhǔn)確了解蘭州市生活垃圾理化特征 按照取樣的代表性 準(zhǔn)確性 合理性 原則 且又能解決全年采樣的財(cái)力 人力和時(shí)間上的困難 決定于垃圾中含水率 和灰土含量差別最大的夏 冬兩季對(duì)各區(qū)填埋場(chǎng)進(jìn)行采樣分析 故予2 0 0 6 年1 月 2 0 0 6 年7 月對(duì)蘭州市現(xiàn)有的6 個(gè)生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行采樣 又因?yàn)楣瞎?豐的季節(jié)是秋季 垃圾的性質(zhì)也有很大代表性 也有采樣分析的必要性 由于資 金 人力和時(shí)間的關(guān)系 無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完成全市填埋場(chǎng)的采樣分析工作 故只 選定城關(guān)區(qū)的3 個(gè)填埋場(chǎng)作為采樣地點(diǎn) 此區(qū)的垃圾產(chǎn)生量占到總產(chǎn)量的一半左 右 且區(qū)內(nèi)居民的生活方式也能代表城市水平 無(wú)論是量方面還是垃圾性質(zhì)代表 性方面都具有代表性 定于2 0 0 6 年9 l O 月對(duì)生活垃圾產(chǎn)生量最大 居民生活 方式城市化的城關(guān)區(qū)的3 個(gè)填埋場(chǎng)進(jìn)行秋季采樣 與冬夏垃圾試樣作對(duì)比 采樣 方法均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行 本研究中針對(duì)蘭州市各填埋場(chǎng)進(jìn)行采樣分析 2 0 0 6 年1 月共采樣6 場(chǎng) 次 7 月采樣6 場(chǎng) 次 9 l O 月采樣6 場(chǎng) 次 并對(duì)試樣進(jìn)行分揀 對(duì)每場(chǎng)分揀出的1 0 個(gè)組分樣進(jìn)行烘干測(cè)定含水率 并對(duì)其中可燃的6 個(gè)組 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 分進(jìn)行粉碎 對(duì)每個(gè)可燃組分測(cè)定灰份3 次 發(fā)熱量3 次 共計(jì)粉碎樣品個(gè)數(shù) 1 0 8 個(gè) 灰份測(cè)定3 2 4 次 發(fā)熱量測(cè)定3 2 4 次 3 1 2 采樣工具 I O O L 塑料桶 雙排座小貨車 樣品袋 標(biāo)簽紙 天平 編制袋 耙子 鐵 鍬 1 6 m 分選篩 膠帶等 3 1 3 現(xiàn)場(chǎng)采樣 在每個(gè)填埋場(chǎng)選取具有代表性 市民的生活垃圾 非特定單位產(chǎn)生的垃圾 的5 7 輛垃圾車卸下的 沒(méi)有被揀垃圾者翻檢過(guò)的垃圾堆 采用立體對(duì)角線法 在3 個(gè)等距點(diǎn)上采集垃圾2 0 k g 以上 共取1 0 0 2 0 0 k g 按照四分法縮分 最終 取2 5 3 0 k g 組織專業(yè)人員和民工采用四分法進(jìn)行縮分 按照廚余 塑料 紙 類 灰土磚瓦 紡織物 木竹 玻璃 金屬 其它進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)垃圾濕基分揀 并裝 袋 稱重 記錄 貼標(biāo)簽 最后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下一步的制樣 分析工作 3 2 實(shí)驗(yàn)室分析儀器及測(cè)試項(xiàng)日 3 2 1 實(shí)驗(yàn)室制樣 分析設(shè)備 電熱鼓風(fēng)干燥箱 粉碎機(jī) 各種孔徑分選篩 電子天平 感量0 0 0 0 1 9 0 0 0 1 9 高溫電爐 U Z R l A 型電腦量熱計(jì) 氧彈式熱量計(jì) 電子稱 坩堝 壓餅機(jī) 干燥盤 硅膠干燥器等 3 2 2 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試項(xiàng)目 試樣運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后 利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器 進(jìn)行的測(cè)定項(xiàng)目有各組分含量 垃 圾三組分 可燃分 含水率 灰分 熱值等 組分含量能夠說(shuō)明垃圾中各種物質(zhì)的含量 其大小對(duì)處理方式有重要影響 而且也對(duì)垃圾的物質(zhì)回收起到重要作用 為此分析物理組分含量十分必要 尤其 是對(duì)于處理設(shè)施不完善和技術(shù)不成熟的西北地區(qū) 垃圾三組分包含可燃分 含水率 灰分 三組分的大小關(guān)系表明含水率 可 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 燃分 灰分的關(guān)系 他們對(duì)垃圾焚燒有著重要影響 三組分滿足關(guān)系 含水率 可燃分 灰分 1 0 0 熱值是影響垃圾焚燒處理的主要因素 熱值越高 燃燒越容易進(jìn)行 熱值的 大小與垃圾中的組分有著很重要的關(guān)系 3 3 垃圾物理成分和物理性質(zhì)分析方法 利用上面所述的實(shí)驗(yàn)儀器 按照如下分析方法對(duì)試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定 3 3 1 垃圾物理成分分析 1 容重分析 容重是指城市生活垃圾在自然狀態(tài)下的單位體積重量 容重受存貯密度的影 響 因成分和壓實(shí)程度不同而有所不同 所以 常采用 多次稱重平均法 計(jì) 算生活垃圾的容重 k g m 3 d 業(yè)多絲 3 1 m 智V 式中 歷一為重量測(cè)定次數(shù) 每場(chǎng)測(cè)定3 次 即m 3 一為重復(fù)測(cè)定次數(shù) 肘 一為樣品重量 k g y 一為樣品體積 L 2 物理成分主要是在垃圾樣中各組分含量 利用各組分含量可以計(jì)算可回 收物質(zhì) 廚余物 無(wú)機(jī)組分等的含量 進(jìn)而估算生活垃圾中的可利用物質(zhì)量 各組分含量的分析方法根據(jù)質(zhì)量守恒定律 按照以下公式計(jì)算 a W I l O O 3 2 a 一某組分百分含量 一某組分質(zhì)量 一試樣總質(zhì)量 3 3 2 三組分分析 三組分是垃圾處理工藝的主要影響因素 不但影響著垃圾的運(yùn)輸與貯藏 也 1 9 蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 影響其處理處置 為廢棄物減量化 無(wú)害化與資源化提供依據(jù) 1 含水率測(cè)定 根據(jù)質(zhì)量守恒定律 通過(guò)求烘干前后的質(zhì)量差與濕樣質(zhì) 量之比求得含水率 測(cè)定方法是準(zhǔn)確稱量干燥盤的質(zhì)量 將濕垃圾樣放入盤中 然后放到干燥箱內(nèi) 打開干燥箱電源 待溫度升至1 0 5 5 時(shí)開始計(jì)時(shí) 按照 垃圾本身的性質(zhì) 烘干4 8 h 稱量后再烘干2 小時(shí) 重復(fù)稱量烘干 直至垃圾 試樣恒重 根據(jù)以下公式求得含水率 去姜筆筍枷 樣品總含水率 3 3 啄2 善c 冰 靠 q 式中 P 趣一某成分含水率 啄一樣品含水率 一每次某成分濕重 g 肘 千一每次某成分干重 g 行一各成分?jǐn)?shù) 卜一各成分序數(shù) 2 灰分測(cè)定 在8 0 0 2 5 C 條件下 灼燒3