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1、 我国垃圾问题、烟尘污染及其处理 当今世界，控制人口，节约资源，保护环境，实现经济、社会与人口、资源、环境协调发展，已成共识。 垃圾是没有被充分利用的资源，减少废物的产生量，加强垃圾污染治理，是全面建设小康社会，加快推进城市现代化的重要内容，是实现经济社会可持续发展的重要保障。 一1、城市生活垃圾的危害 18世纪末的产业革命以来，人类对自然资源的开发和利用在规模上和强度上不断扩大，消耗资源的速度，即物品的生产、消费资源的速度，也在大大加快，这一方面给社会带来了文明，提高了人们的生活质量，另一方面也意味着加速了垃圾的增长，是垃圾生态环境污染的重要原
2、因之一。如果人们放任自流，疏于管理和处理，那么它就会造成公害，破坏生态环境，如污染空气、水体和土壤等，最终危及到人们的身心健康。而城市垃圾的乱堆乱放更是破坏了城市的整体形象。 先来看我国的垃圾情况。我国是世界上垃圾包袱最沉重的国家。据统计，目前全世界每年产生的4．9亿吨垃圾中，中国城市就占到1．5亿吨，仅北京市日产生生活垃圾总量已达0．09亿吨，相当于两座半景山的体积；每年运送这些垃圾就耗去市财政6．8亿元。我国日常处理垃圾的主要方法是填理。由此导致城市历年的垃圾堆存量高达6．8亿吨，侵占35亿多平方米土地，已有2／3的大中城市陷入垃圾包围中，有1／4的城市不得不把垃圾存到乡村，由
3、此造成城市垃圾公害变成乡村公害。尤其是城市垃圾的二次污染，导致城乡结合带区域生态环境恶化，危及中国21世纪的可持续发展建设。因此，垃圾已成为目前我国城市环境卫生面临的最紧迫的问题之一。而由于我国的国力限制和全民环境保护意识的淡薄，以及城市生活垃圾的治理水平一直很低，长期堆放不仅侵占土地，而且污染环境，造成人类的急性或慢性中毒。垃圾发酵产生的甲烷、硫化氢、氨气等可引起支气管炎，肺炎等各种疾病。 而经过调查，我们宣城市的垃圾乱堆乱放现象非常严重，严重影响了全市区的市容和环境和谐，同时也对人类起反作用。而这种原因是多方面的。 一2、垃圾品质趋于复杂化 在工业化社会里家庭垃圾由
4、农业社会单纯的有机废弃物逐渐改便变含有工业产品的废弃物。生活水准及方式之改变.,垃圾性质亦有很大的变化。 一3、病媒问题转变为公害问题 在农业社会里,常因垃圾处理不当,孳生病媒造成环境卫生问题,而在工业社会即因垃圾中含有不少不可分解(如塑料类),及含有毒性行(如重金属.农药)等废弃物,极易成为各公害问题.垃圾处理不当，可能造成之二次公害。 二1、垃圾处理过程 垃圾处理过程包括储存，收集，清运，处理，最终处理等。处理原则是在最短时间内将垃圾清运，在检讨资源化及回收的可能以后。将垃圾在合乎卫生的状态下进行二次公害的处理，处置。也就是我们通常讲的减量化，安定化，安全
5、化，资源化。 二2、焚化处理 焚化处理在各种处理方法中，减量效果最大，且能使腐败性有机物因燃烧成为无机性灰渣，使病原性生物也在高温下死灭。从垃圾之安定化，无害化来说，是最好的方法。另外废水，废气也经过各种设备加以处理。焚化法不但兼具了减量，安定，无害等垃圾处理三要件，此外在燃烧反应下，尚有迅速处理垃圾之优点；目前焚化炉技术之开发已臻安定可靠之地步，且作业安全，废热又可回收利用节约能源。符合标准的焚化设施应该备有计量设备，储存进料设备，燃烧设备，灰渣排出设备，废气冷却及处理设备，废热利用设备，废水处理设备，通风设备。 二3 、 堆肥处理
6、 堆肥法是利用工程上的技术将垃圾中的有机物酦酵分解而作成堆肥的方法。正常的堆肥处理，为使酦酵分解能够加速进行而达到堆肥的目的，必须注意下面几点:： l 防止酦酵不适物质及清洁剂，杀虫剂等混入。 2 采用好氧酦酵，加速分解速度。 3 保持适当的水份在50%-60%。 4 生垃圾的碳氮比调整在35以下。 5 酦酵温度最好在三天内达到60度C以上。 二4、 卫生掩埋处理 卫生掩埋处理之定义为将垃圾置于一土地空间内，使之不产生公害，不危及公众之健康及安全，并以工程之方法将垃圾有限于最小之区域内，
7、使垃圾尽可能减量，并于每天作业结束后，覆以一层土或视实际须要增加覆土之次数。依此定义，卫生掩埋就是在适当的场地内构筑储存设施(如挡土墙)，阻断设施(如不透水层)，以事先挖好之壕沟或利用起伏的地形等，将垃圾予以处理，并在上面实施即日覆土(15-20公分)，形成一单体(CELL)。覆土可以防止臭味，病媒孳生及防止垃圾飞散。 垃圾经压缩，覆土后可以和土壤中的微生物发生作用，形成分解还原和腐败。如此原有之垃圾就逐渐安定化，但垃圾腐败分解的水份与雨水共同形成渗出水，逐渐渗入土壤，分解时亦产生硫化氢，氨等废气。这些必须以废气，渗出水等各种二次公害防治设备，加以妥善处理。此外周围须有截水设施
8、防止大量雨水流入。 二5、在中国推广多元化垃圾处理技术的经验及最佳方法 多元化处理是把生活垃圾做综合性的处理，经分拣，除臭，形成生物工程高温堆肥焚化，可利用物质回收及填埋将城市垃圾作合理处理。扬州多元化垃圾处理厂是代表。而所需的关键设备主要有：分拣系统、垃圾分拣线，堆肥系统、翻耕机、筛选机、粉碎机、焚浇系统炉、传送带，破笔机等。 三、目前中国在处理城市生活垃圾方面所面临的困难 1、资金不足，无法保证垃圾处理厂的建成和正常运行。 2、垃圾厂资金不足，即政府补贴垃圾处理费用不能按时及时到位。 3、垃圾厂所产出的副产品，即肥料的销售渠道不完善，造成肥
9、料销售困难，从而影响了垃圾厂的经济效益。 4、垃圾厂的管理水平、技术水平落后，无法适应现代企业发展的需要。而对宣城市城市生活垃圾方面所面临的困难调查中，我们了解到宣城市城市生活处理除了面对技术方面的落后状况外，最主要的问题也就是资金不足或资金不到位的问题。据现宣城市环境保护委员会专家吕武介绍说，现在宣城市委对垃圾处理方面的财政支出是肯定不够，除去垃圾处理有关工作人员的工资及日常开支外，用于真正垃圾处理是少之又少。而现在宣城市夏渡垃圾处理厂主要采用填埋方式除埋垃圾，经济效益更是无从谈起，所以现在对市区环卫有偿服务是必然的，也是现我们宣城市解决资金问题的较好方法，现对市委的有关文件做出调查结
10、果和复印件报告。 四。我国城市垃圾处理技术获新突破 中国环保产业协会固体废物处理利用委员会，日前在包头市对龙德环保科技有限公司开发的医疗垃圾与生活垃圾热解及相关设备进行了技术评审。来自清华大学和中国科学院等单位的专家一致将这一技术成果定位于“国内首创”。 为解决城市垃圾问题，天津大学对垃圾热解技术进行了深入研究，取得了多项国家专利。在此基础上，龙德环保科技公司对这一技术和设备进行了进一步的研究与开发，成功地将这一技术与气化技术、二氧化碳还原及相关的催化燃烧技术等融于一体，更有效地控制了污染，使有机废料充分转化为可利用资源。 2002年，包头市环卫产业公司引
11、进了该技术及相关设备，建成了系统化的垃圾处理场，并在垃圾的资源化再生利用等方面取得了可喜成果。 五、垃圾处理的意义 美化了、清洁了城市，解决了二次污染，又改良了土壤，做到了城乡循环，节约了大量土地资源和各种能源。 我国烟尘污染 我国是一个能源结构以燃煤为主的国家，大气污染属煤烟型污染，粉尘、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）是我国大气的主要污染物。 在20世纪50年代的工业化初始发展阶段，全国煤炭消耗量为2000-10000万吨，二 氧化硫的排放量为50-200万吨；在60-70年代的工业化第二阶段，煤炭 消耗量为1000-45000万吨，二氧化硫的排放量为3
12、00-700万吨；自1980年代始在工业化第三阶段，煤炭年消耗量达80000万吨，二氧化硫的排放量为 900-1500万吨；同时在燃煤过程中产生相当量的氮氧化物，如2000年我国燃 煤电厂的NOx的排放量达到290万吨。因此我国的能源结构特点导致了较多的 重腐蚀情况，形成了酸雨等污染情况，尤其是燃煤电厂中，对于二氧化硫或氮氧化物的防治是势在必行。 传统脱硫技术 当前国内的种种烟气脱硫技术，应用比例高达85%的是从国外引进的湿式石灰石/石膏法工艺和设备。 石灰－石膏法是采用石灰石或石灰的浆液吸收烟气中的SO2，属于湿式洗涤法，该法的副产品是石膏（CaSO4·2H2O）。在主吸收塔内完成
13、SO2的吸收和氧化两个步骤，分别在吸收塔和塔釜内完成。 （1） 吸收 （2） 氧化 CaO＋H2O→Ca（OH）2 2 CaSO3·1/2H2O＋O2＋3H2O→2 CaSO4·2H2O Ca（OH）2＋SO2→CaSO3·1/2H2O＋1/2H2O Ca（HSO3）2＋1/2O2＋H2O→CaSO4·2H2O＋SO2↑ CaCO3＋SO2＋1/2H2O→CaSO3·1/2H2O＋CO2↑ CaSO3·1/2H2O＋SO2＋1/2H2O→Ca（HSO3）2 在吸收液中加入有机添加剂，防止设备的结垢。该法终产物为石膏。简易石灰石/石膏法对终产物不加回收
14、直接抛弃；亦可采用后处理分离出成品石膏回收利用。 缺点 虽然对减轻工业烟气中的二氧化硫污染起到了一定作用，但同时又产生了硫化石膏这样的副产品。湿式石灰石/石膏法脱硫设备每处理1吨二氧化硫就产生脱硫石膏2.7吨，随着我国火电厂装机容量的逐年递增，预计到2010年，堆存的脱硫石膏和其他副产品石膏将超过1亿吨。 虽然引进设备的有关厂商热衷于宣传脱硫石膏的再利用，可以代替天然开采的矿石膏。而实际上，脱硫石膏的利用只是一种理论上的说法。我国的矿石膏资源相当丰富，这种矿石容易开采、价廉物美。而脱硫石膏的抗压强度、抗拉强度等都无法和矿石膏竞争，没人愿意采用，大部分被抛弃处理。被抛弃的脱硫石膏犹如一堆
15、堆“雪山”，被太阳暴晒后挥发的“酸性物质”又加重了“酸雨”的威胁。并且，被雨水冲刷过的脱硫石膏又会污染地表水和地下水。于是，治理了旧的烟气中的二氧化硫污染，又产生了新的脱硫石膏的二次污染。 其次，调查表明，如果全部用湿式石灰石/石膏法来处理所产生的二氧化硫，我国每年就要新增加二氧化碳几千万吨。当前全世界二氧化碳的年排放总量，已远远超过大自然通过植物光合作用及海水吸收化解的能力。二氧化碳在大气中的超量沉积，将导致地球表面温度的不断上升。 研究表明，二氧化碳一旦排放到大气中，最长可生存200年的时间。二氧化碳长期过量在低空聚集会使大气浓度增加，阻碍地球热量的散失，造成降雨量减少、河流干枯、气候
16、变暖、环境恶化，破坏整个大自然的平衡格局，引发干旱洪涝等灾害。我国二氧化碳年排放总量已经占世界总排放量的13.2%。早在1997年，我国参加签订了《京都议定书》，承诺到2010年我国排放的二氧化碳等六种导致温室效应气体的数量，不但不能增加，而且要比1990年减少5.2%。这一时限要求已相当紧迫。治理了旧的烟气中的二氧化硫污染，又新增大气中二氧化碳的排放，产生新的污染。 碱液/废碱液烟气脱硫工艺 碱液法是较为常用的脱硫方法之一，该法使用碱性溶液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下： SO2＋OH-→HSO3- HSO3-＋OH-→SO32-＋H2O
17、 氧化部分： HSO3-＋1/2O2→SO42-＋H+ SO32-＋1/2O2→SO42- 碱性溶液可采用钠碱（主要为碳酸钠、氢氧化钠等；钠碱溶解度、吸收速率较高，不结垢，不易堵。），或工厂内现有各种可利用废碱液，不足部分再补充（一般为钠碱），可充分利用厂内原有资源，达到以废治废的目的。 氨法工艺 氨法是用氨水洗涤含SO2的废气，形成（NH4）2SO3－NH4HSO3－H2O的吸收液体系。该溶液中（NH4）2SO3对SO2具有很好的吸收能力，是氨法中的主要吸收剂。氨法是烟气脱硫方法中较为成熟的方法，较早的被应用于工业工程。该法脱硫费用低，氨可留在产品内，以氮肥的形式提供
18、使用，因而产品使用价值较高，但氨的来源受地域及生产行业的限制较大。尽管如此，氨法仍不失为一个治理低浓度SO2的有前途的方法。 湿式烟气脱硫除尘一体化工艺 湿式烟气脱硫除尘一体化工艺，是针对旋流板塔所特有的优良性能，结合国内企业的实际情况，而设计的一种高效、经济的FGD工艺。除尘效率≥98%，脱硫率75%～90%，满足国内现行的治理要求；特殊设计组合式除雾装置防止风机带水。 该法一般使用石灰为吸收剂，或用电石渣及其它碱性废渣。反应原理如下： CaO＋H2O→Ca（OH）2 Ca（OH）2＋SO2→CaSO3·1/2H2O＋1/2H2O CaCO3＋SO2＋1/2H2O→C
19、aSO3·1/2H2O＋CO2↑ CaSO3·1/2H2O＋SO2＋1/2H2O→Ca（HSO3）2 脱硫液经综合循环池沉灰、补充碱后循环使用。该法所得副产品可以回收，也可以抛弃。石灰石料源广泛，原料易得，且价格低廉，治理效果好，在国内多家企业均有成功实施的业绩。 各种工艺的比较 通过各种工艺的比较（见表 一，表 二），可以发现，石灰石—石膏法的脱硫率最高，市场占有率最高，但其成本高，技术由外国公司控制。而浙江大学的旋流板塔双碱法成本最低，因而在国内市场占有率较高，个人认为有较大的发展空间，也可尝试开拓国外市场。 表 一 脱硫工艺 用户 产地（厂家） 配套主机 脱硫
20、效率 投资 石灰石—石膏法 四川珞璜电厂 日本三菱重工 2*360W 95％ 620美元/KW 简易石灰石—石膏法 太原第一热电 日本 300W 80％ 日本政府赠送 炉内喷钙 钱清热电厂 芬兰IVO公司 125W 65% 360元/KW 石灰石—石膏法 杭州半山电厂 德国 2*125KW 95％ 1960元/KW 旋流板塔双碱法 嘉兴锦江热电厂 浙江大学 2*25MW 80％ 120元/KW 表 二 普通石灰石－石膏工艺 喷雾干燥法 炉内喷钙+尾部增湿 氧化镁法 旋流板塔湿式吸收法 技术成熟程
21、度 成熟 成熟 成熟 成熟 成熟 使用煤种 不限 中低硫煤 中低硫煤 中低硫煤 不限 单机应用经济性规模 200MW及以上 100MW及以下 200MW及以下 200MW及以下 200MW及以下 脱硫率 95％以上 75—80％ 75－80％ 90％ 75－90％ 吸收剂 石灰石/石灰 石灰 石灰石 氧化镁 石灰/碱液/电石渣等 吸收剂利用率 90％以上 50－70％ 约40％ 90％以上 85％以上 副产物 石膏 亚硫酸钙 亚硫酸钙 硫酸镁 亚硫酸钙/硫酸钠等 副产物处置 利用 抛弃 抛弃 回收 抛弃 废水 有 无 无 有 少量 占地面积 大 中 小 中 中 市场占有率 高 一般 一般 低 一般（国内最高） 国内应用 珞璜，北京，半山，重庆等 黄岛，白马 下关，钱清 无 多家
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