固體廢棄物處理與處置

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1、固體廢物的厭氧消化處理環(huán)科12-1班張江帆07123050【摘要】人類社會進(jìn)入21世紀(jì)，城市固體廢物已成為制約各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，城市固體廢物管理過程中的不同環(huán)節(jié)成為人類關(guān)注的焦點。而有機(jī)固體廢物作為其中重要的一種，如何經(jīng)濟(jì)有效地加工處理它已經(jīng)成為廣受關(guān)注的課題。本文簡單介紹有機(jī)固體廢物的厭氧消化處理方法的原理及基本工藝。另外介紹幾種常用城市固體廢物處理技術(shù)，并分析各種處理技術(shù)的優(yōu)缺點【關(guān)鍵字】有機(jī)固體廢物生物處理厭氧消化原理厭氧消化工藝【正文】一、有機(jī)固體廢物有機(jī)固體廢物包括農(nóng)業(yè)固體廢物、工業(yè)廢物以及城市生活垃圾中的有機(jī)成分。其中，農(nóng)業(yè)固體廢物是有機(jī)固體廢物流中最

2、龐大的一支，絕大部分為農(nóng)作物秸稈。另外，有機(jī)生活垃圾也在有機(jī)固體廢物中占了相當(dāng)大的比例。目前，國內(nèi)外有機(jī)固體廢物處理方式主要有3種：填埋、焚燒、生物處理。利用生物技術(shù)處理有機(jī)廢物具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約原材料和能源、投資少、運行費用低、經(jīng)濟(jì)回報高等優(yōu)點。有機(jī)固體廢物的生物處理可能是最具可持續(xù)性的處理方式，通過先進(jìn)的技術(shù)措施，所有的可生物降解廢物都可以通過生物方式進(jìn)行處理。二、厭氧消化的原理厭氧消化，又稱沼氣發(fā)酵，是指有機(jī)物質(zhì)（如農(nóng)作物秸稈、雜草、人畜糞便、垃圾、污泥及城市生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水等）在厭氧條件下，通過種類繁多、數(shù)量巨大、功能不同的各類微生物的分解代謝，最終產(chǎn)生沼

3、氣的過程。厭氧消化過程的3個階段：1.液化（水解）階段首先是酵性細(xì)菌群利用它所分泌的胞外酶，把禽獸糞便、農(nóng)作物秸稈、豆制品加工后的廢水等大分子有機(jī)物分解成能溶于水的單糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。2.產(chǎn)酸階段這個階段是發(fā)酵性細(xì)菌將小分子化合物分解為乙酸、丙酸、丁酸、氫和二氧化碳等，再由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)甲烷菌可利用的乙酸、氫和二氧化碳。3.產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷細(xì)菌群，利用以上不產(chǎn)甲烷的3種菌群所分解轉(zhuǎn)化的甲酸、乙酸、氫和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷。三、影響厭氧消化的因素及控制1.厭氧條件嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌要求的Eh為-300~-350mV，而一些踐行產(chǎn)酸

4、的細(xì)菌責(zé)在Eh為-100~+100mV是就能正常生活。2.溫度代謝速度在35~38℃有一個高峰，50~60℃有另一個高峰。前者稱為中溫發(fā)酵，后者成為高溫發(fā)酵。3.pH值系統(tǒng)的pH值應(yīng)控制在6.5~7.5之間，最佳pH值范圍是7.0~7.2.4.營養(yǎng)和原料處理厭氧發(fā)酵要求的碳氮比值并不十分嚴(yán)格，原料的碳氮比值為（15~30）：1,即可正常發(fā)酵。磷元素含量一般要求為有機(jī)物量的1/1000.磷元素與碳之比以5：1為好。1.攪拌攪拌的方法：①機(jī)械攪拌；②氣攪拌；③液攪拌。2.添加劑和有毒物質(zhì)3.接種物一、厭氧消化工藝一個完整的厭氧消化系統(tǒng)包括預(yù)處理、厭氧消化反應(yīng)器、消化氣體凈化

5、與貯存、消化液與污泥的分離、處理和利用。（一）按消化溫度分類可將厭氧消化工藝分為常溫消化（自然發(fā)酵）、中溫消化和高溫消化。（二）按進(jìn)料方式分類1.連續(xù)消化工藝2.半連續(xù)消化工藝3.批量消化工藝二、固體廢棄物處理技術(shù)與優(yōu)缺點1.填埋固體廢物填埋處理分為傳統(tǒng)填埋與衛(wèi)生填埋。傳統(tǒng)填埋法已基本不再采用。衛(wèi)生填埋法是對填埋地進(jìn)行選址并作防滲漏處理、掩蓋壓實，以防止地下水和周圍大氣環(huán)境污染的填埋處理方式。衛(wèi)生填埋主要有厭氧、半好氧和好養(yǎng)3種，其中：厭氧填埋由于填埋場構(gòu)造簡單，建設(shè)成本低，還可回收填埋過程中產(chǎn)生的沼氣，在歐美國家被廣泛采用；好氧和半好氧填埋方式最早是日本提出的，該方式

6、由于垃圾中有機(jī)物分解速度快，可以使垃圾穩(wěn)定化周期大大縮短，且有利于改善滲出液的水質(zhì)，因此也受到世界各國的重視。目前，我國城市垃圾大多采用填埋處理方法，但由于其占地面積大，隨著我國城市規(guī)模的擴(kuò)大和可利用土地的減少，此法在我國東部沿海和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市已受到限制。另外，大多數(shù)填埋場的設(shè)計、建設(shè)和運營仍存在設(shè)計理念比較落后、科技水平低、土地填埋利用率不高、缺乏有效的基礎(chǔ)和邊坡防滲措施等問題，絕大部分填埋場的填埋氣仍處于無組織排放狀態(tài)，不僅引起了溫室效應(yīng)，導(dǎo)致消防上不安全，也會產(chǎn)生惡臭。采用強制通風(fēng)的好氧填埋，由于工藝設(shè)備復(fù)雜，運行成本較高，目前國內(nèi)外尚沒有進(jìn)入實際運行階段。在實際

7、運行中，滲出液和填埋場氣的處理也一直是防止二次污染的難題。2.焚燒焚燒是一種城市垃圾高溫?zé)峄瘜W(xué)處理技術(shù)，也是熱能利用資源化的一種形式。由于焚燒減容效果顯著、無害化程度徹底，在垃圾熱值較高、處理達(dá)到一定規(guī)模時，可以回收廢熱發(fā)電，且占地面積小，對周圍環(huán)境影響較小，近10年來城市固體廢物焚燒處理在我國普及很快，特別是在城市化進(jìn)程快、經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、人口密集、人均可利用土地資源少的大城市以及南方和沿海地區(qū)更是如此。直接焚燒系高溫和深度氧化的綜合過程，存在問題有垃圾成分復(fù)雜、難保證充分燃燒，產(chǎn)生的酸性氣體、劇毒的含氯高分子化合物(二噁英)、飛灰、灰渣