70畝城鎮生活垃圾處理工程建設項目項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 盡可能焚燒廢物，使被焚燒的物質變為無害和最大限度的減容，并盡量減少新的污染物產生，避免造成二次污染。采用焚燒法，一般要求垃圾的低位熱值大于4500千焦/公斤。固體燃燒的過程是：固體垃圾熱裂解—復雜的碳氫化合物—揮發氣化—氧助燃燃燒。影響焚燒效果的主要因素有：焚燒溫度、焚燒停留時間、廢物與助燃空氣的混合強度、燃燒氣體與助燃氣體的混合強度、空氣供應量等。焚燒爐種類較多，包括：爐排型、爐床型、沸騰流化床型。焚燒法處理垃圾減容量大，殺滅細菌等污染物徹底，并可回收余熱。但其建設投資是三種方法中最高的，且設備運行管理較為復雜。進行焚燒處理垃圾的制約因素除建設資金、垃圾熱值外，最主要的是焚燒溫度較低時會產生劇毒物質二惡英，其關鍵控制條件是焚燒溫度是否能達到3000℃（二惡英在此溫度下會分解）。各種處理方法在世界各國的應用情況詳見下表。世界各國城鎮生活垃圾處理方式比例表（按垃圾重量百分比）國家處理量 （萬t/年）焚燒%填埋%堆肥%廢品回收%奧地利2301165186比利時350544303加拿大1600880210丹麥2604829419芬蘭250283015法國20004245103德國25003646216希臘315010000愛爾蘭11009703意大利1750167473日本5000752050盧森堡18752212荷蘭7703545518挪威200226757葡萄牙286085150東南班牙133058573瑞典3204734316瑞士3705912722英國300089002美國177501667215平均注：《世界能源基金會雜志1995年2月44期》。國外垃圾焚燒技術近十多年來有較快的發展，其主要原因有：⑴隨著現代化生產的發展，人民的物質文化生活水平有了較大的提高；⑵燃料構成發生了重大變化，人們由以燒煤為主改為了使用石油、煤氣、電；⑶出現了超級市場，人們購買到的食品大都經過加工處理，大大減少廚余量；⑷各種物品大都改善或增加了包裝，導致垃圾成分發生了很大的變化，垃圾熱值有了明顯的提高；⑸能源的緊張，特別是石油危機之后，加速了垃圾能源的開發利用；⑹人們對環境保護日益關注，對填埋法防滲要求不斷提高，填埋場投資和運行費用均有所增加；⑺垃圾焚燒技術的進步和完善，以及焚燒法本身獨特的優點。諸多原因使焚燒法逐步為越來越多的國家或地區認可和采用。堆肥法在國外一般較少使用，主要是投資要比填埋法高，接近焚燒；成本也要比填埋法高，而堆肥產品的運費和銷路及產品對土壤可能存在的重金屬污染的制約，也使得堆肥法的推廣和使用受到限制，因此堆肥法在國外發展也較緩慢。由上表可見，上述四大類的處理方法中，對垃圾進行填埋處理的比例最高，約60%。如垃圾焚燒爐最早使用國英國，填埋法仍占90%；經濟實力最強的美國，填埋法仍占67%；日本是土地奇缺和謀求廢物資源化能源化的經濟強國，填埋法亦還占20%。工藝選擇選擇垃圾處理工藝的影響要素很多，除要滿足“三化”基本原則外，還應考慮一些其它因素，如下表所示：三種垃圾處理方法比較填埋焚燒堆肥技術可靠性可靠，有一定經驗可靠可靠，有一定經驗操作安全性較好，注意防火好好選 址較困難，要考慮地形地質條件，防止地表地下水污染，一般遠離市區，運輸距離大于15公里最易，可靠近市區建設，運輸距離大于10公里。較易，僅需避開居民密集區，氣味影響半徑小于200米，運輸距離10～15公里。占地面積大小中等適用條件適用范圍廣，對垃圾質量無嚴格要求要求垃圾熱值不小于900kal/kg從無害化出發，垃圾中生物可降解有機物不低于10%，從肥效出發大于40%。最終處理無需再處理占處理總量的25%左右的殘渣需作填埋處理非堆肥化需作填埋處理占總量的35%產品市場有沼氣回收的填埋場可作發電有余熱回收的焚燒場可作發電堆肥市場有一定困難能源化意義部分有有無資源回收無現場分選回收的實例，但有潛在可能性。垃圾分選，可回收部分物資，但取決于垃圾中可利用的百分比。作農肥和回收部分廢品地面水污染有可能，但可采取措施減少可能性。在處理廠區無，但爐灰填埋時，其對地面水污染可能性與填埋相仿。可能性較小地下水污染有可能，雖可采取防滲保護，但仍然可能發生滲漏在處理廠區無，但爐灰填埋時，其對地面水污染可能性與填埋相仿。可能性較小大氣污染可用導氣、覆蓋壓實等措施控制可以控制，但二惡英等微量劇毒物尚難控制。有較微氣味，污染指標超標可能性不大。土壤污染限于填埋場區域無需控制堆肥制品中重金屬的含量管理水平一般最高較高單位投資11～26元/噸35～45元/噸15～30元/噸運行成本10～20元/噸30～35元/噸20～25元/噸 根據有關理論研究，在我國適宜的比例是：衛生填埋法50%，堆肥法25%，焚燒法15%，其它10%，從基建投資方面分析衛生填埋法最省，堆肥次之，焚燒法最貴。從經營處理費用方面分析衛生填埋法也最省。 但衛生填埋法，因地質條件不同，防滲設施要求不同，地形地貌不同，投資差異很大；運距不同，取土點不同，沼氣利用水平不同等處理費用差異也很大。焚燒法也因熱值不同，爐子熱效率不一樣，電價不同等處理費用差異也很大。總的來看，衛生填埋法投資和處理費用有上升的趨勢，焚燒法投資和處理費用有下降趨勢，另國家規定垃圾發電強制并網，同時提高電價的政策也利于垃圾焚燒發電的發展。 對處理方法的選擇，項目單位應根據實際情況和客觀條件，經過方案對比，擇優選用。對一個城鎮或地區應以一種方法為主，輔之以其他方法，較理想的是發展成處理環衛所，垃圾可燃成分高的用焚燒法，對建筑余土、煤渣含量高的垃圾直接填埋，其中在填埋場內長期不能降解的廢輪胎、廢塑料等送至焚燒，對少量有機物含量高的垃圾還可用作堆肥。這樣雖然復雜些，但可使焚燒、堆肥、填埋各自發揮最好的優勢。應該指出，目前，任何方法其最終處置還是需填埋場與之配套。處理工藝的確定就我國當前的經濟發展水平而言，在今后相當長的一段時間內，衛生填埋法仍是絕大部分城鎮處理垃圾的重要甚至唯一的方法。衛生填埋法有如下特點：⑴是完全獨立的城鎮垃圾無害化處理方法；⑵是一切固體廢物的最終處理方法；⑶無需對垃圾進行預處理；⑷處理成本相對較低；⑸處理技術相對簡單，利于推廣普及；⑹衛生填埋場可選擇非耕地作為場址，如灘地、山谷、廢坑、洼地、溝渠等處，填埋場經若干年后加以終場覆蓋，場地可作多種用途，實現土地的再利用。經過以上各方案的比較和選擇，結合環縣甜水鎮的具體情況，生活垃圾灰渣量大，廚余量次之，可焚燒物更少。因此，選擇衛生填埋的方法處理環縣甜水鎮的垃圾是正確的、可靠的、經濟的。填埋場的結構選擇填埋場結構形式一般可分為五種類型：⑴普通厭氧填埋：工程設施簡單，填埋作業簡便，但不符合衛生標準；國外沒有此類型填埋場，國內原早期建設的還有在使用。⑵厭氧衛生填埋：無排滲導氣系統，衛生標準仍較低，國外已不使用，國內原有垃圾填埋場大部分屬該類型。⑶改良型厭氧型衛生填埋：衛生標準高，填埋作業簡便，國外生活垃圾填埋場一般采用這種形式；國內新建填埋場如杭州、深圳等均屬該類型。我國建設部技術標準CJJ172004和CJ/T3037199GB168891997等標準均是按這類型填埋場制訂的。⑷準好氧型衛生填埋：根據有關資料表明，本類型滲漏液有機物濃度略低于改良型衛生填埋，腐熟速度較快，但通氣管路多，作業繁瑣，比較少用。⑸好氧型衛生填埋：衛生條件好，垃圾腐熟快，但通氣管路多，且需鼓風機鼓風，不僅作業復雜而且技術上尚處于嘗試階段。我國包頭有類似型式，在干旱地區使用，可省去滲透液處理系統。綜上所述，本項目按改良型厭氧型衛生填埋結構設計。第二節 滲濾液處理工藝的選擇滲濾液處理方法簡介環境保護與可持續發展是我國國策，隨著國民經濟的高速發展，城鎮垃圾填埋技術得到廣泛的應用。滲濾液處理質量的好壞是衡量一個城鎮垃圾填埋是否達到衛生填埋標準的重要指示之一。垃圾滲濾液水質復雜且不穩定，污染物濃度甚高，BOD5為城鎮生活污水的數十倍乃至近百倍。在雨季，大量雨水浸泡填埋場里的垃圾，使其中可溶性的有機物溶出，產生高濃度的有機污水。由于垃圾滲濾液具有污染物濃度高、水質水量變化幅度大的特點，因此在單獨建設與之配套的污水處理系統時，必須使垃圾滲濾液處理工藝盡可能的適應這一特性。也正是基于上述原因，垃圾滲濾液的處理與一般城鎮污水和工業廢水處理相比，在設計上要求更高，采用的處理工藝流程更復雜，相應運行費用也較高。有條件時，一般應優先考慮接入城鎮污水廠合并處理。除了與城鎮污水廠聯合處理外，滲濾液現有處理方法包括土地處理法、物理化學法、生物處理法。現簡單地介紹一下：⑴土地處理法土地處理法包括滲濾液回灌、塘和人工濕地等。其中，回灌法是目前使用較多、比較成熟的一種方法。滲濾液回灌，就是用適當的方法將在填埋場底部收集到的滲濾液從其覆蓋層表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場，利用填埋場這個“生物濾床”凈化滲濾液。根據工藝流程中布水系統的不同，滲濾液回灌可以分為表面灌溉、豎式井、水平井、噴灌和針注等五種方法。通過回灌可能提高垃圾層的含水率，增加垃圾的溫度和微生物活性。回灌法將填埋場當作一個大的生物濾池，上層垃圾作為好氧生物濾池，下層作為厭氧生物濾池，并通過填埋層中土壤顆粒的過濾，離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體和溶解成份，同時微生物的作用使滲濾液中的有機物和氮發生轉化，降低滲濾液污染物濃度，縮短填埋垃圾的穩定化過程（使原需8～12年的穩定化過程縮短4～5年）。其次，滲濾液通過在太陽照射下，強烈的蒸發作用可以減少滲濾液的產生量。雖然回灌方法具有適應性好、穩定化進程快、投資省、運行和維護費用低等優點，但也存在兩個主要問題：一是不能完全消除滲濾液，回灌法受填埋場物理和氣象條件的限制，仍有大量滲濾液須外排處理；二是回灌后的滲濾液仍需進行處理方能排放，尤其是滲濾液在垃圾層中的循環，導致NH3N不斷積累，甚至最終使其濃度遠高于其在非循環滲濾液中的濃度。綜合上述兩個原因外，我國處于垃圾填埋技術的發展階段，存在回灌滲濾液過程中的致病菌容易感染人群和污染空氣等環境衛生問題，安全及設計技術問題，故該方法可作為臨時性處理方法，能達到減少滲濾液的目的，但不宜長期單獨使用。工程上可作為其他工藝方法的補充措施。⑵物理化學處理法物理化學法包括化學混凝沉淀、化學氧化、化學還原、氣提、氨吹脫、活性炭吸附、膜分離、離子交換、膜滲析、反滲透、萃取、電解、高壓脈沖放電、蒸干、分子分解水處理工藝等多種方法。現對國內外應用較多的膜分離技術和分子分解水處理工藝進行分析：①膜分離技術：膜技術的關鍵在于膜，膜是兩相之間的選擇性屏障，它是一種高分子材料，通過壓差的作用能將料液進行選擇性分離的一種薄膜 。通過它進行的分離過程稱作膜分離。它與傳統過濾器的不同在于：膜可以在分子范圍內進行分離，這種過程是一種物理過程，不需發生相應的變化和添加助劑，膜的厚度一般為納米級，依據其孔徑的不同，可將膜分為微濾膜超、納濾膜和反滲透膜。根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，廣泛應用于廢水處理的納濾膜是由高分子材料組成的，如芳香族聚酰胺、聚酰聚氟合物等。交叉流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑、截留分子量和離子特性來加以區別。膜分離過程的分離動力是壓力差，通常采用泵作為動力，通過泵的加壓，使污水在膜系統中快速循環，這也防止了膜的污染。故膜系統都有兩個出口，一是回流液出口，二是透析液出口。當污水在膜系統中快速循環時，流體呈交叉錯流狀態，懸浮固體無法積在膜上，這就是膜系統能夠長期運行的原因。在單位時間（hr）單位膜面積（m2）透析液流出的量（升）稱為膜通量（LMH），即過濾速度。影響膜通量的因素有：溫度、壓力、固體含量（TDS）、離子濃度、粘度等。膜分離過程具有過濾分離和濃縮兩大功能，是一種純物理過程，具有無相變化、節能、體積小、可拆分等特點，這種工藝廣泛應用于廢水的治理和回用中。膜系統的主要優點是：截污率較高，達80～90%；可組合拼裝，使出水水質提升；占地小；全封閉系統，無臭氣污染問題。主要缺點是必須采用計算機自動化，運行成本高，對膜的依賴性強，日常維護工作量大，且對去除NH3N效果差。②分子分解水處理工藝（AMT）分子分解水處理工藝（Advanced Motecule deosition Wastewater Treatment ）是韓國技術人員開發的專利技術，是處理高濃度難降解有機廢水的物化處理裝置，在韓國已應用于垃圾填埋場。AMT技術從物質微觀分子結構出發，通過系列物理化學作用，破壞污染物分子間的化學健，生成大量具有高度反應活性的自由基，并被氧化性極強的羥基氧化為無機物，而殘余的污染物通過再次氧化、吸附、離子交換等作用使污染物礦化，成為COH2O、N2等，從而徹底降解污染物的物理化學方法。在污染物分子進行分解過程中，AMT水處理技術集約了以下物理化學作用：電子碰撞和紫外線照射，超聲波和生化學微化氧化。各反應單元的作用如下：：當污染物分子受到具體高能的高速運動電子轟動時，或吸收光子后，分子間化學鍵斷裂，從而進入激發態，形成相應的自由基，這些自由基極易與溶解氧或其他氧化劑反應；：存在于液體中的微生物在超聲波的作用下會產生振動、生長、崩潰、閉合的動力學過程，該過程是一種集中聲場能量并迅速釋放的絕熱過程，又稱為超聲空化效應。水溶液發生超聲空化時