固体废物常用的处理与处置技术
1.固体废物预处理技术
固体废物的种类多种多样,其形状、大小、结构及性质有很大的不同,为了便于对它们进行合适的处理和处置,往往要经过对废物的预加工处理。
对于要去填埋的废物,通常要把废物按一定方式压实,这样不仅可以减少运输量和运输费用,而且在填埋时还可以占据较小的空间或体积。
对于要去焚烧和堆肥的废物,通常要进行破碎处理,破碎成一定粒度的废物颗粒将有利于焚烧的进行,也利于堆肥化的反应速度。
在对废物进行资源回收利用时,也需要破碎、分选等处理过程。比如从塑料导线中回收铜材料,首先要把塑料包皮切开,把塑料与铜导线分开,再把分开的塑料破碎,进行再生造粒,这样就实现了铜和塑料分别回收利用的目的。
(1)固体废物的压实
如想减少固体废物的运输量和处置体积,则对固体废物进行压实处理有明显的经济意义。在对固体废物进行资源化处理的过程中,废物的交换和回收利用均需将原来松散的废物进行压实、打包,然后将从废物产生地运往废物回收利用地。在城市生活垃圾的收集运输过程中,许多纸张、塑料和包装物,具有很小的密度,占有很大的体积,必须经过压实,才能有效地增大运输量,减少运输费用。
(2)破碎处理
通过人力或机械等外力的作用,破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使物体破裂变碎的操作过程统称破碎。破碎是固体废物处理技术中最常用的预处理工艺。
破碎不是最终处理的作业,而是运输、焚烧、热分解、熔化、压缩等作业的预处理作业。换言之,破碎的目的是为了使上述操作能够或容易进行,或者更加经济有效。固体废物经过破碎,尺寸减小,粒度均匀,这对于固体废物的焚烧和堆肥处理均有明显的好处。
(3)分选
固体废物的分选有很重要的意义。在固体废物处理、处置与回用之前必须进行分选,将有用的成分分选出来加以利用,并将有害的成分分离出来。根据物料的物理性质或化学性质,这些性质包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等。分别采用不同的方法,包括人工手选、风力分选、筛分、跳汰机、浮选、磁选、电选等分选技术。
2.固体废物堆肥化技术
自然界中有很多微生物具有氧化、分解有机物的能力,而城市有机废物则是堆肥化微生物赖以生存、繁殖的物质条件。根据生物处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,可以把固体废物堆肥分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化。
前者是在通风条件下,有游离氧存在时进行的分解发酵过程,由于堆肥堆温高,一般在55~65℃,有时高达80℃,故亦称高温堆肥化。后者是利用厌氧微生物发酵造肥。由于好氧堆肥化具有发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等特点,故国内外用垃圾、污泥、人畜粪尿等有机废物制造堆肥的工厂,绝大多数都采用好氧堆肥化。
3.固体废物焚烧处置技术
焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。
燃烧是一种剧烈的氧化反应,常伴有光与热的现象,即辐射热,也常伴有火焰现象,会导致周围温度升高。燃烧系统中有三种主要成分:燃料或可燃物质,氧化物及惰性物质。燃料是含有碳碳、碳氢及氢氢等高能量化学键的有机物质,这些化学键经氧化后,会放出热能。氧化物是燃烧反应中不可缺少的物质,最普通的氧化物为含有21%氧气的空气,空气量的多少及与燃料的混合程度直接影响燃烧的效率。
惰性气体虽不直接参与燃烧过程中的主要氧化反应,但是它们的存在也会影响系统的温度及污染物的产生。在任何燃烧或焚烧系统中,这三种主要成分都相互影响,必须小心控制其成分及速率,才能达到燃烧或焚烧的最终目的。
焚烧处置技术对环境的最大影响是尾气造成的污染,常见的焚烧尾气空气污染物包括:粒状污染物、酸性气体、氮氧化物、重金属、一氧化碳和有机氯化物。为了防止二次污染,工况控制和尾气净化则是污染控制的关键。
4.固体废物填埋处置技术
填埋技术即是利用天然地形或人工构造,形成一定空间,将固体废物填充、压实、覆盖以达到贮存的目的。它是固体废物的最终处置技术并且是保护环境的重要手段。
对于危险废物可能需要进行固化/稳定化处理,对填埋场则需要做严格的防渗构造。
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