垃圾热值分析国内外研究现状论文

一、我国生活垃圾处理技术的现状及发展趋势1、现状纵观国内生活垃圾处理技术的理论研究和工程实践,成熟且常用的生活垃圾处理技术主要有填埋、堆肥、焚烧3种。回收利用技术目前仅在少数几个城市中进行试点工作,应用实例尚不多。填埋技术现状填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,约占处理总量的95%左右。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋导排气管、渗沥水处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,我国的生活垃圾填埋场可分为3个等级:简易填埋场(非卫生填埋场)、受控填埋场(准卫生填埋场)、卫生填埋场。严格按标准建设和运营的卫生填埋场数量较少,部分城市特别是经济不发达地区还是简易填埋。堆肥技术现状我国具有传统堆肥技术的悠久历史,但堆肥处理率并不高。目前只有5%左右,在我国常用的生活垃圾堆肥技术可分为两类;简易高温堆肥技术、机械化高温堆肥技术。焚烧技术现状我国生活垃圾焚烧技术的研究起步于20世纪80年代中期。“八五”期间被列为国家科技攻关项目,目前仅有深圳、上海等少数城市采用了焚烧技术,尚处于起步阶段。2、技术发展趋势填埋技术展望填埋气体导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气体回收利用技术在取得经验的基础上不断扩大试验范围;大中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆盖。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土源的生活垃圾填埋场试点应用。在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果。填埋技术在我国生活垃圾处理领域的主导地位,在今后相当长的一段时间内不会改变,但生活垃圾填埋处理的比例将稳步下降,而填埋场中卫生填埋场的比例将明显上升。堆肥技术展望发达国家普遍采用的好氧堆肥技术,在部分示范工程中率先得到应用;在大城市中将逐步提倡经回收利用和堆肥、焚烧等方法处理后的生活垃圾残余物进填埋场作最终处理,生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;堆肥产品中的重金属含量和碎玻璃等杂质得到有效控制。国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高。由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。但如何进一步开拓堆肥产品市场仍有许多工作要做。焚烧技术展望我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺研究进一步完善;新一代国产化成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中小型城市形成一定的市场,单台处理能力200 t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主。生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;生活垃圾焚烧余热综合利用技术得到提高,发电上网等将继续得到政策和税收方面的支持。生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升,未来几年内在部分城市中将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但生活垃圾焚烧技术在我国全面推广的条件目前尚不具备。我国生活垃圾回收利用技术展望生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视。分类收集、分类处理方式在我国大中型城市中逐步推行;对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装现象逐步减少。有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台。生活垃圾回收利用工作将逐步纳入依法管理的轨道;生活垃圾回收利用技术将重新得到重视,生活垃圾回收利用的比例将逐步增加,并将带动废品回收业和相关产业的新一轮发展。二、国外生活垃圾处理技术的现状及发展趋势1、现状1996年以前,奥地利、比利时、加拿大、丹麦、芬兰、法国、德国、意大利、日本、卢森堡、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国和新加坡等一些国家的生活垃圾处理方法以填埋法为主。此后,随着经济的发展,越来越多的国家采用焚烧法。目前,日本、瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新加坡等国采用焚烧法处理垃圾的比例,都接近或超过填埋法,而堆肥法在国外已较少使用。对于生活垃圾中可利用物质的回收利用率,在发达国家中平均为25%左右,有的高达50%以上。填埋技术现状英国最早于1930年,美国于1940年开始采用生活垃圾卫生填埋技术———即有控制的生活垃圾填埋技术。国外从20世纪80年代开始在垃圾填埋场防渗处理中使用人工合成材料作为衬底,逐步成为一项成熟的技术得到广泛的应用。通常采用约2 mm厚的高密度聚乙烯(HDPE)作为衬底材料,其渗透系数可达10-12～10-13 cm/s。目前,人工合成衬底材料已形成了系列产品,并制定了相应设计和施工标准。垃圾填埋场作业一般由垃圾推土机和垃圾压实机操作,既可提高场地利用率,又可以减少雨水对垃圾的冲刷。现代化大型生活垃圾卫生填埋场大多采用单元填埋法,并对垃圾进行分层压实和每日覆盖。控制填埋沼气的自由转移或扩散是填埋技术的一个组成部分,填埋沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳。通常采取的方法一是通过石笼等形式将填埋沼气导排;二是通过石笼和收集管将填埋沼气导排并使其安全直燃;三是通过管网系统收集后经过净化处理作为能源回收利用。堆肥技术现状对堆肥技术进行科学研究始于20世纪20年代。而高温好氧堆肥技术是从20世纪30年代开始采用的。根据工艺流程和运行状况,高温好氧堆肥处理技术可分为静态好氧堆肥处理技术、动态好氧堆肥处理技术和间歇式动态好氧堆肥处理技术3种。进入20世纪90年代以来,动态厌氧堆肥处理技术在一部分国家率先得到了应用。早在20世纪的70～80年代,许多发达国家曾建设了大批机械化程度较高的垃圾堆肥厂,不少国家还制定了垃圾堆肥产品的技术标准,并依据相关技术标准生产了多种用途的堆肥系列产品,以适应不同作物、不同土壤和不同用肥途径(如家庭养花、庭院苗圃、园林绿化、农业种植等)的需求。同时也在提高垃圾堆肥产品质量,扩大垃圾堆肥产品销售和拓展垃圾堆肥产品使用范围等方面做了大量工作,有效地推动了垃圾堆肥技术的推广应用。20世纪80年代后期,发达国家的生活垃圾堆肥技术应用陷入低谷,有不少国家的许多规模较大且机械化程度较高的生活垃圾堆肥厂相继倒闭。但即使在这种形势下,一些国家或城市仍在坚持不断改进垃圾堆肥技术,提高垃圾堆肥产品质量,稳步发展着生活垃圾堆肥技术。目前,国外生活垃圾堆肥厂数量总体呈下降趋势,但垃圾堆肥技术的发展并没有停顿。发展较快有两种堆肥方式:一是庭院垃圾堆肥;二是制造有机复合肥技术。焚烧技术现状生活垃圾焚烧技术的发展历史相对较短,大致经历了萌芽阶段、发展阶段和成熟阶段。萌芽阶段是从19世纪80年代开始到20世纪初期。英国诺丁汉和美国纽约先后采用焚烧方法处理生活垃圾。德国汉堡和法国巴黎也先后建立了世界上最早的生活垃圾焚烧厂。二次世界大战以后,经济发展非常快,城市居民的生活水平进一步提高,垃圾中的可燃物和易燃物迅速上升,促进了垃圾焚烧技术的应用。特别是在20世纪60年代的电子工业变革后,许多先进技术在垃圾焚烧炉上得到了应用,使垃圾焚烧炉得到了进一步的完善。从20世纪70年代到90年代中期的20多年间,是垃圾焚烧技术发展最快的时期、几乎所有的发达国家、中等发达国家都建有不同规模、不同数量的垃圾焚烧厂,发展中国家已建有或正在筹建垃圾焚烧厂的也不在少数,垃圾焚烧技术的发展方兴未艾。垃圾焚烧法是一种比较有效的垃圾处理方法。它的减量化、资源化和无害化效果都比较理想。垃圾焚烧技术经过几十年的发展现在已经比较成熟,机械炉排焚烧炉的类型已经基本定型。制约垃圾焚烧技术发展的主要因素是二次污染防治技术特别是废气处理技术的成败。回收及循环利用技术现状近年来,发达国家把实现生活垃圾资源化提高到了社会可持续发展的战略高度,垃圾资源化已经成为各国谋求的垃圾治理目标。发达国家在推进生活垃圾资源化进程中,都制定了符合本国国情的相关法律、规章和各种标准规范。如德国制定了《关于容器包装废弃物的政府令》;法国制定了《容器包装政府令》;丹麦制定了《再循环法》;日本制定了《再生资源利用促进法》和《容器包装再循环法》;奥地利制定了《包装条例》等等。除法规保障外,发达国家还对废弃物循环利用和再生利用予以政策上的支持。同时遵循“谁污染谁负担”的原则,借助经济手段来保证有关举措的实施,如采取课税制度等。如美国纽约州对使用50%以上再生原料的企业实行减税制度。加拿大的部分州实行在销售过程中对易于再循环的产品课以小额度税金,对不易再循环的产品课以大额度税金。许多国家对城市居民均实行生活垃圾收费制,不少国家还在商品流通领域实行抵押金制度。如德国规定产品的销售者有义务在一次性容器及包装上加贴标签,并向消费者收取抵押金。挪威规定消费者在购买汽车时要缴一定数额抵押金,在汽车被回收时再连同利息一起返还。另外还有一些国家实行政府补贴和建立基金会等方式来鼓励生活垃圾的资源化。如瑞士1996年起向建设和管理生活垃圾焚烧厂的企业增加补助金;英国政府给配电公司发放补贴用以购买生活垃圾焚烧厂生产的电力;法国为推进生活垃圾焚烧发电事业的发展,政府采取资金补贴的方式给予支持。2、发展趋势提倡分类收集和回收利用对生活垃圾尽可能进行回收和循环利用,最有效的途径是尽可能对生活垃圾实施分类收集。这是发达国家在实践中形成的共识。鼓励有机垃圾堆肥处理可以预计,垃圾堆肥技术将在世界范围内经历一次从量变到质变的变化过程。但无论如何生活垃圾堆肥技术今后仍将在国外生活垃圾综合处理体系中占有重要位置。稳步发展垃圾焚烧技术垃圾焚烧处理已有100多年的历史,但出现有控制的焚烧(烟气处理、余热利用等)只是近几十年的事。它与垃圾填埋处理相比,具有占地面积小、选址较容易,处理快速、减量化显著、无害化较彻底以及可回收焚烧余热等优点,在发达国家得到越来越广泛的应用。预计将来垃圾焚烧技术仍会继续得到发展。填埋是垃圾处理的基本方式虽然垃圾填埋处理率有下降的趋势,但填埋处理仍是垃圾处理的最终方式。垃圾填埋场的污染控制措施将不断完善,垃圾填埋场将向大型化发展,进入垃圾填埋场的有机物含量将有所限制。

焚烧发电··· 填埋···

浅论~~市生活垃圾资源化 摘 要：通过对~~市生活垃圾产量、成分及处置现状的分析，提出生活垃圾的资源化，并阐述了~~市生活垃圾资源化的潜力，给出生活垃圾资源化措施的见意，对~~市生活垃圾资源化处理方案的制定具有一定的参考及指导意义。 关键词： 城市生活垃圾；资源化；分类收集 城市生活垃圾是人们日常生活中的或为日常生活服务过程中所产生的废弃物，若处理得当，可以是一种资源。城市生活垃圾资源化就是将生活垃圾变废为宝，使其转化为肥料、能源等造福于人类[1]。~~市自1992年建成洪河特种垃圾焚烧厂，其垃圾无害化处理工作已全面实施，至2004年成都市生活垃圾无害化率达到，中心城区为[2]，只是资源化至今仍是空白。~~是我国著名的历史文化名城，西南地区重要的商贸、金融、科技中心、交通和通讯枢纽，研究与推广生活垃圾的资源化，对于其环境保护和经济发展都具有重要的现实意义。 1~~市生活垃圾的现状 市生活垃圾的产量 城市生活垃圾是城市的代谢产物，随着经济的发展，人民生活水平的提高，~~生活垃圾产量呈现出逐年增加的态势。至2005年未[2]-[3]： ~~市生产总值是亿元，在全国15个副省级城市中，仅次于广州、深圳、杭州，居第四位；~~市总人口为万人，市区总人口为万人，在全国特大城市中，人数仅次于重庆、北京、上海，居第四位；中心城市垃圾产量为3400吨／日。与1996年相比，十年间GDP增长了％，总人口增长了％，市区人口增长了％，中心城区垃圾日产量增长了％。平均每年垃圾日产量增长了％左右。 市生活垃圾的成分 随着垃圾产量的变化，~~市生活垃圾成分也发生了很多变化。以下给出了~~市中心城区近十年内生活垃圾成分曲线图[2]。 从图1可以看出，~~市生活垃圾的特点是：有机物成分含量高、特别是可燃烧有机物含量至2004年已达到％[2]，无机物逐渐下降，可回收物逐年增加，这些变化特点为成都市生活垃圾资源化带来了机遇。 图1 ~~市生活垃圾各成分历年所占比例 市垃圾的处置现状 ~~市现行的垃圾收运模式是混合收集。除医院、涉外宾馆等产生的大约30t特种垃圾被运往洪河特种垃圾焚烧厂焚烧处理外，其余全都生活垃圾被运至距市区公里的~~固体废弃物卫生处置场作卫生填埋处理[2]。该填埋场一期工程于1993年建成，投入使用至今已经饱和，二期工程2003年峻工。两期工程共耗资亿元，设计库容3209万立方米，计划使用30年。由于处置场距市区远，运管费用高，且垃圾产量大，处理方式单一，对~~市这样一个人口密度大、用地紧张的特大城市来说，当填埋场库容再次饱和时，又不得不寻找新的用地来消纳与日俱增的生活垃圾。因此，生活垃圾资源化处理是其唯一出路。 2~~市生活垃圾资源化处理的潜力 城市生活垃圾的资源化处理是指对城市生活垃圾进行仔细分类，然后根据分类后的垃圾的不同性质分别采用适宜的方法处理，使不同种类的垃圾均能加以利用，从而真正做到城市生活垃圾的减量化、地害化和资源化[4]。对于分类后垃圾的处理，最有效的资源化途径是堆肥、焚烧以及卫生填埋的沼气回收利用。~~市生活垃圾资源化技术研究在国内起步较早，对分类收集、焚烧、堆肥、卫生填埋方面都有一些自已的经验、研究成果及总结，另外关于生活资源化有国家相关政策的支持[2]。所以~~市走生活垃圾资源化处理道路有巨大潜力。 ~~市早在64年就开始进行生活垃圾分类收集的尝试，83年11月又在市内四个文明街区试行分类收集，为~~市以后的生活垃圾分类收集的研究积累了宝贵的经验。 焚烧处理是指在高温条件下[5]，垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，放出热量，转化成高温的燃烧气和量少而稳定的固体残渣。其中燃烧气可作为热源回收利用热能。~~市环卫科研所从1988年开始进行城市垃圾焚烧实验及焚烧炉研制工作，并自行建成LTF-03垃圾焚烧炉，于93年用于洪河特种垃圾焚烧厂试行至今，运行状况良好。1998年，市环卫部门开始了《~~市生活垃圾焚烧发电技术研究》课题，在LTF-03的基础上，完成了SHNB垃圾焚烧发电锅炉技术方案。该技术在国内处于领先水平，与引进国外同类设备相比，可减少投资60％以上，节约资金，适合成都这样一个资金并不充沛的西部大开发城市。 堆肥技术是将有机垃圾送入机械消化机中[6]，利用自然界广泛存在的微生物，在好氧和厌氧条件下降解垃圾中的有机质，并发酵转化产生可被农作物吸收的腐殖质，成为农作物的营养，变废为宝。~~市环卫部门于1986年8月承担了《城市有机生物质垃圾系统处理工程技术》的研究课题。该项课题在发酵工艺、沼气利用、肥料试制及肥效实验方面取得了显著成果，并将这些先进工艺、技术在~~等地的垃圾处理工程中也得到了实际应用，被国家环保总局定为国家环保示范工程项目的都~~垃圾堆肥处理厂就是该工艺技术的继承和发展。1999年4月，市环卫部门又进行了《~~市200T/d生活垃圾制有机肥示范工程可行性研究》课题的研究，该研究达到了国内先进水平，报告中提出的采用堆肥、磷矿为原料生产有机肥的方案，为垃圾堆肥出路提供了新的选择，有利于促进垃圾堆肥的发展，为~~市生活垃圾堆肥资源化方面提供了强有力的技术支持。 八十年代以来，~~市根据本地得天独厚的自然资源条件，在城区大力提倡使用清洁能源，使我市城区居民生活用气普及率居全国首位，2004年未已达到％[2]。城区垃圾中易腐有机物含量增大，2004年未城区生活垃圾中有机物达％，热值在，另外成都市土壤的特点是富氮贫磷，因此~~市已具备作焚烧和焚烧处理的基础条件[2]。结合以上两种垃圾处理方式的技术研究水平，所以在实施生活垃圾分类收集基础上，~~市生活垃圾焚烧发电和堆肥的资源化技术前景广阔。 关于卫生填埋，~~市目前已建成了国内较高水平的固体废弃物填埋场。若将填埋垃圾产生的沼气进行回收，可以得到一种宝贵的能源。针对卫生填埋技术，考虑到传统的厌氧填埋方式存在种种弊端，所以~~市环卫科研所与西南交通大学于2003年9月开始研究目前世界上比较先进的、在国内还没正式应用的垃圾填埋技术——准好氧填埋技术。该项技术完全符合我国有关城市垃圾处理“减量化、资源化、无害化”的原则，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，改善环境卫生条件，大大加速了垃圾的降解，垃圾降解稳定时间大约在2年左右，而一般厌氧填埋的稳定时间在10年以上，甚至长达几十年，又由于准好氧填埋是通过自然通风来达到垃圾快速降解之目的，所以节约处理成本，每吨垃圾的处理费用仅为传统厌氧填埋的83％[2]。所以~~市目前已具备填埋产沼的各项配套技术、设施，卫生填埋产沼资源化处理方式前景也是广阔的。 政策支持 中央实施西部大开发政策，是建国以来西部地区面临的前所未有的发展机遇。国家拟继续增加对基础设施建设项目投入，并制定了向西部地区倾斜的政策和措施，还将进一步研究、制定有关垃圾资源化利用的价格、投资、财政、信贷等方面的优惠政策。~~市作为西部中心城市，在全国经济发展战略位置上居于“三中心、两枢纽”的重要地位，可以优先享受国家有关加快西部地区发展的各项优惠政策。