垃圾的处理教学设计(精选12篇)
对应垃圾填埋方式的优点与缺点,引导学生分析垃圾焚烧方式的优点和缺点,学生也能够较好进行分析归纳,没有什么问题。在总结本课活动时,应该强调“虽然将垃圾填埋或焚烧都有各自的优点,但并不是解决垃圾问题的最佳办法”,由此引发思考:寻找解决垃圾问题更有效的方法。将活动引入下一课教学。
本课教学在学生的讨论交流中,在学生的思维碰撞过程中顺利完成教学任务,看似没有问题,但总感觉缺些什么?缺什么?缺的是更多形象的,能说明问题的媒体资料,尤其是视频资料!必尽学生日常生活中是很少有机会接触垃圾填埋场,接触垃圾焚烧厂的,就两张图片,难以留下深刻的印象,教参配套光盘中的视频片断也太简单。而这方面的资料教师也很难收集。因此,作为一线教师,非常需要更多精彩的视频资源来补充课堂教学,来提高课堂教学效率。期待有关部门能为我们搜集整理更多有用的教学资源来丰富我们的课堂教学活动。
关键词:城市生活垃圾,焚烧处理工艺,焚烧影响因素,工艺优化
1 绪论
国外用的最多的是垃圾焚烧技术,垃圾在各方面指数都达标的情况下,将它们进行焚烧处理是目前最好的垃圾处理方式,不仅能够最少的减少污染,而且能节约土地资源,随着垃圾中可燃物的快速增长,有效的减少了垃圾焚烧的难度和成本。焚烧发电作为全球最前沿的垃圾处理方式,它的技术难度大,投资大,所以以美国和日本为代表。
我国与西方发达国家相比,对垃圾焚烧发电技术的研究和应用起步较晚,技术并不成熟。目前阻碍国内垃圾焚烧的重要因素是:
(1)国内诸多城市的固体废弃物的低位热值低(<3344),达不到焚烧的条件;
(2)我国目前对于焚烧技术没有足够经验,所以在建设和运行当中有一定难度;
(3)建设垃圾固废焚烧厂需要较高的成本,并不容易兴建。
2 研究对象及研究方法
2.1 研究对象
本文以某市垃圾焚烧发电厂为研究对象,结合当地垃圾成分的特点及处理现实进行研究和分析,并对其焚烧处理工艺进行优化设计,以期达到改善城市生活废弃物处理、处置效果的目的。
目前,该市每日生产生活垃圾四千余吨,其中三分之二用于填埋处理,其余用焚烧处理。现有焚烧处理厂三座,研究对象为其中一座,该焚烧发电厂主要采用的是日本荏原研制的回旋流型流化床燃烧炉,主要为三炉两机配置,三台蒸发量分别为36吨/时的双内循环流化床,并配置有两台1.2万千瓦的汽轮发电组,燃料运用生活垃圾配16%煤粉混合燃烧,该焚烧处理厂每天可以焚烧1000吨左右的垃圾。其中大部分垃圾来自城中村或者城乡结合部,生活垃圾容重为279.89kg/m3,水分占43.23%,灰分占34.81%,可燃物占21.96%。
2.2 研究方法
本文采用文献分析法和实证研究法,通过阅读文献参考大量的有关生活垃圾的焚烧处理及相关内容。另外通过对该焚烧发电厂工艺流程各部位所生产污染物的防治措施进行研究和数据采集,进一步对垃圾焚烧发电的可行性进行分析。
3 结果分析
3.1 垃圾回收的预处理
2014年该市处理的生活垃圾成分分类的百分比,占总处理量的67.2%。2015年该市处理的生活垃圾成分的百分比,其中可回收废品的含量比例较2014年上升了很多,主要是塑料,纸类有大幅度的增多,表明近年来商家更注重了商品的外包装,导致此类废品成直线增加。可回收废物含量的提升有利于我们对废物的回收再利用。近年来厨余类和废品无机类的比例越来越趋近于1:1,按照对垃圾含分的分析,该市的生活垃圾处理采用分拣+焚烧的方式,利用从居民开始进行垃圾分类回收的方法。此种方式简单方便且经过分类后的垃圾热值增加,灰分含量降低,提高炉子使用的稳定性。
3.2 垃圾焚烧炉的优选
基于该市的具体情况,因此入炉城市废品几乎是没有经过分拣的原生态垃圾。可以焚烧这些废物的焚烧炉的种类大概可分成三大类。回转窑炉大多适用于工业焚烧,故此次着重比选的是流化床锅炉和机械炉排炉两种。
(1)机械炉排炉原本的造价非常之高,但是现在国内已经有厂家引进国外的技术并将其改造,使其成本大大降低且更适用于我国国情。机械炉排炉在国外有较为成熟的经验可以借用;虽然流化床焚烧炉造价较低,但它的单炉处理能力低且运行费较高,从长远发展的角度,采取机械炉排炉比较合适。
(2)机械炉排炉烟气净化控制方面比较容易,且在垃圾预处理阶段比流化床焚烧炉要求更低,无需配置破碎机。燃烧管理方面,流化床是是瞬时燃烧,所以要求工人管理方面十分严格。
(3)机械炉排炉适合处理热值比较高的垃圾,但是太原市的垃圾热值比较低,所以使用国内改造的机械炉排炉添加一定的助燃燃料或将垃圾进行提前分类回收提升燃烧热值后才能运行。
4 结论
焚烧厂一直处于尴尬前行的状态。原因就在于当时引进的机器是日本技术,对于垃圾质量要求很高,人工又没有办法调节、改造,因此只有按照原先设计,放进去高质量的生活垃圾,才能达到最佳发电效果,而我们了解到太原市的生活垃圾含水量高,燃烧值低,这导致焚烧效率不理想。究其根本原因,是没有事先将生活垃圾进行预处理,没有贯彻执行城市垃圾分类。该市焚烧技术的可靠的设备和先进的技术,对运行垃圾焚烧厂的废气和废物的净化处理,有效地降低了对生态环境的破坏,同时提供电力资源,真正做到了废物无害化和资源化。目前,废物的无害化方针是一个现代化的都市基础建设,可以解决城市垃圾问题,而且要符合有关国家在改善城市环境、提高资源利用率的进一步实施环保政策、再生资源回收利用,以及良好的社会福利。
参考文献
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[5]唐伟,何平.城市生活废弃物焚烧处理技术的比较与选择[J]应用资源技术,2010(08):8-10.
关键词:日常餐厨垃圾;危害;分类处理器;设计开发
中图分类号:X799.3文献标识码:A文章编号:1671-864X(2016)09-0059-01
一、家庭日常餐厨垃圾的危害
日常生活中,餐厨垃圾十分常见且不可避免,腐烂变质后的恶臭令人作呕,更会导致细菌和病毒的传播。日常生活中产生的餐厨垃圾大致包括菜、米、面、油和动物的肉骨残渣。其中有机物和水分含量的比例较高,在常温的环境下极易腐烂。餐厨垃圾处置不当,对环境和人所造成的危害主要包括以下两点:
(一)影响市容、污染环境。餐厨垃圾内含有较多的有机物和水分,因其易受到微生物的分解,从而产生腐烂变质。餐厨垃圾腐烂变质会随着堆放时间的增加而变得更加严重,尤其是到了夏季,室内外的温度较高,垃圾腐烂的速度也会越快,这就容易导致大量的渗滤液渗入地表并且会散发大量的恶臭,为细菌的滋生和蚊虫的繁殖创造较为适当的环境。此外,露天堆放的餐厨垃圾作为细菌繁殖的首要媒介,还会给蚊蝇鼠虫的大量滋生创造极佳的环境。
(二)对人体健康造成危害。肉类餐厨垃圾中的蛋白质和脂肪类物质往往带有致病菌,被牲畜和家禽误食后容易导致“同类相食”的同源性污染。人类食用这些牲畜和家禽会造成人与牲畜之间病菌的交叉传染病,危害人体健康,并可能导致某些致命病毒的携带与传播。疯牛病、猪流感和禽流感爆发的主要原因之一便是病牛、病猪或病家禽的尸体被制成了动物饲料,食用该类饲料的家畜又被人类大量食用后,导致家禽与人之间疾病的交织传染,从而引起疾病的大规模爆发。
二、餐厨垃圾分类处理器的设计开发
一方面,餐厨垃圾处置不当会对环境产生严重的后果,而另一方面,餐厨垃圾也并非就是一文不值。环境资源专家认为,营养丰富的餐厨垃圾是可再利用的宝贵资源,如果可以对餐厨垃圾进行科学有效的处理,既可以改善环境又可以变废为宝。
餐厨垃圾经过物理脱水和干燥、消毒、杀菌等处理流程之后,可制作成家禽的干饲料,经油水分离等流程后,可提炼油脂用于化工生产。根据餐厨垃圾物理处理方法的原理研制开发出一款处理器(图1),处理器前端有分类处理箱,将收集的厨余垃圾放进分类箱进行分类,并做打碎处理。打碎过后再将其放入计量箱内计量处理,计量处理是将厨余垃圾按照一定的比例计量混合。然后再送入搅拌箱,在搅拌箱100摄氏度以上的温度下,对厨余垃圾杀菌后进行搅拌,接下来再进行脱水处理,当被处理物中含有的水分适量后将其送入待料槽进行二次脱水处理,将脱水后的厨余垃圾再次搅拌然后再进行干燥处理,随后即可制成半成品。将半成品放入粉碎箱内制成粉末状,最后将这些粉末通过造粒机制成颗粒状的牲畜、鱼和家禽饲料。
在分类的过程中会有含大量水分的液体由分拣池流入分油池,在分油池中,油会自动流入废油回收池,剩下的污水则流入污水管,从而实现了油水分离。池中剩下的厨余垃圾残渣进入机器进行粉碎,粉碎过后放入生物酶对其进行化学作用。经过发酵后,还可生产出有机化肥。此外,还应配备可以除臭的系统,用于去除餐厨垃圾因堆放腐烂而散发的恶臭,紫外线除蚊系统用于杀灭蚊蝇。餐厨垃圾中还含有很多的营养物质,比如糖类、淀粉和纤维素等,这些物质都是微生物生长所需要的物质。因此可以在餐厨垃圾中加入微生物,利用微生物将厨余垃圾进行发酵分解。先用高温把餐厨垃圾中的有害病菌消灭,通过接种有益的菌类去改变餐厨垃圾的组成成分,可以产生有益的菌体,并获得大量的蛋白(图2)。
图1处理器平面结构设计
图2餐厨垃圾分类处理器的主要工作流程
三、结语
餐厨垃圾进行无害化处理后,既可以减轻垃圾处置站的压力,又能减少餐厨垃圾对于环境的污染,而就在垃圾回收站里处理这些餐厨垃圾还可以减少运输成本,避免垃圾泄露,亦可在一定程度上避免地沟油流入市场。目前,很多家庭已配置了小型餐厨处理设备,但大部分家用小型设备的处理效果和转化率并不理想。建立社区家庭餐厨垃圾独立收集系统,并培养人们的餐厨垃圾单独投放意识,以街道、区(县)或市为单位,运用大型餐厨垃圾处理器设备进行餐厨垃圾的集约化分类转化处理,将是未来的发展趋势!
参考文献:
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[3]曾彩明等.餐厨垃圾管理和处理方法探析[J].环境科学与管理,2010(11):31-35
基金项目:宿州学院大学生创新创业计划资助,省级大学生创新创业训练计划入选项目“家庭日常餐厨垃圾分类处理器的设计开发”(201510379058)
老虎冲生活垃圾填埋场的污水处理厂设计 黄 彦 王法东
沈阳市市政工程设计研究院 辽宁沈阳
给出了主要构筑物的 摘 要 介绍了沈阳市老虎冲生活垃圾卫生填埋场污水处理厂的设计
中图分类号 文献标识码 文章编号 工程概况
老虎冲垃圾填埋场位于沈阳市苏家屯区奉集堡
垃圾渗滤液在填埋场污水中占有很大的比例 它和场区生活污水经全场调节池混合稀释后污染物浓度有所降低 参照同类垃圾填埋场的污染物浓度 根据老虎冲垃圾填埋场的地貌特征及场区排水 区地势呈西高东低之势 垃圾渗滤液经集液池 调节
WW 池由水泵提升进入污水处理厂 处理出水从厂东侧排入明渠 最终排入北沙河∀污水处理厂厂区东西
.Z 方向 污水处理厂建在了垃圾填埋场的西北部 其厂 W 长为 南北长为 处理规模为 工程总投资为 万元∀ 进 出水水质 网 筑 龙
图 工艺流程 污水提升泵房
设计流量为 采用 台 用 备 型潜水排污泵∀ 水解酸化氧化池
水解酸化池与曝气池合建 采用平流式 共两座 每座流量为 池长为 宽为 有效水深为 停留时间为 两池停
HU 水处理区和综合管理区等三部分组成∀
LO 塔山畜牧场内 距沈阳市中心 其总征地面积为 垃圾填埋量为 由填埋区 污 实测值和经验值并结合沈阳市当地的情况 确定原
水水质为 ΒΟ∆ ΧΟ∆
氨氮 ∗ ΣΣ 放标准 的二级标准 即 ∗
ΒΟ∆ ΧΟ∆ ΣΣ
∀经处理后出水水质应达到 辽宁省污水与废气排 氨氮 总磷 ∀
化学法相结合的处理工艺 见图
∀
留时间之比为 Β ∀在每座水解酸化池内设
型潜水搅拌机两台 其叶轮直径为 叶轮转速为 配电功率为 ∀
每座曝气池内设微孔膜片式曝气头 台 并填充了 的浮球生物填料 其体积占池容的 其管径为 ∀每座曝气池内设供气管两条 并装有调节气量的阀门∀另外 每座水解酸化 NG 工艺流程
根据渗滤液的水质特性 采用了生物处理法与
.C OM 参数∀运行表明 该工程处理效果好 出水水质达到了 的二级标准∀ 关键词 垃圾卫生填埋场污水处理厂 浮球生物填料 渗滤液 池和曝气池内均设溶解氧测定仪 氧化还原电位仪各 台∀ 中沉池
备 其主要工作参数为 流量 出口 压力 电机功率 ∀ 回流污泥泵房
采用竖流式 共两座 单池流量为
表面负荷为 池子直径为 有 效水深为 水力停留时间为 中沉池的 总高度为 ∀ 生化反应池
将一 二段回流污泥泵房合建 其中一段污泥回即Ρ 剩余污泥量为 流量为 二段污泥回流量为 即Ρ
剩余污泥量为 ∀回流污泥泵房采用半地下式结构 集泥池为地下式 机械间和控制室采用地上式 ∀一段集泥池中设置的设备有 污泥回流泵型号为 流量为 台 用 备 扬程为 电机功率为 潜水搅拌机 台 型号为
污泥回流泵 台 ∀二段集泥池中设置的设备有 用 备 型号为 流量为
扬程为 电机功率为 潜水搅
拌机 台 型号为 ∀ 污泥浓缩脱水间进入浓缩处理设备的总污泥量为 其中 浓缩主机成套设备 ∀工程中选用了 流量为 有机负荷为
外回流比为 内回流比为污泥指数为 ∀ 每座池长 反应池采用平流式 共设两座
宽为 有效水深为 停留时为 间为 ∀在每座厌氧池内设 型潜水搅拌其叶轮直径为 叶轮转速为 机两台
配电功率为 在氧化池内设微孔膜片式 曝气头共 台 两座共设 台 并填充浮球生物填料 其体积占池容的 ∀在每座 反应池的出水井中设内回流泵 台 用 备 单泵流 化还原电位仪各 台∀ 二沉池
W 采用竖流式 共两座 单池流量为 表面负荷为 池子直径为 有
WW.Z 量为 扬程为 功率为 ∀另外 在每座厌氧池和曝气池内设溶解氧测定仪 氧
网
效水深为 水力停留时间为 二沉池的 总高度为 ∀为折板式反应池 水力停留时间为 共 设 个廊道 每个廊道长为 宽为 有效水深为 ∀ 采用泵投加∀沉淀池采用竖流式 共两座 ∀ 加药消毒间 龙
混凝反应池及沉淀池 筑
投药量为 设 型计量泵 台
采用手动 自动两 用 备 ∀加氯量为 用 型加氯机 台 用 备 投加∀ 鼓风机房
鼓风机房由机械间 控制室 值班室等三部分构成 其尺寸分别为 ≅ ≅ ≅ ≅ ≅ ≅ 内设 型密集成套三叶罗茨鼓风机 台 用 HU LO 结语
包括加药装置 台 厚浆泵 台 用 备 加药泵注射混合器 台 污泥流量计 个 药液流量计
个∀此外 还设增压泵 台 用 备 和 悬挂式起重机 台∀ 浓缩机 台 用 备 污泥 药液 台 用 备
到了设计要求∀该工程的总投资为 万元 运行费用为 元 不包括折旧 ∀
垃圾填埋渗滤液成分复杂 污染物质浓度高 且其水质 水量随季节变化很大 在北方地区更是如此旱 雨季水量相差 不同季节的浓度可相差数十倍
数百倍 处理难度大∀针对沈阳市老虎冲垃圾卫生填埋场污水的特点 采用了技术先进 运行可靠的处理工艺 使得操作较为方便 并能适应一定的水量 水质变化 确保出水水质满足 的二级排放标准要求∀
NG 处理效果及经济分析
(信息组)
(信息组成员)中国国家环保总局近日向社会公布了处理城市垃圾的国家行动方案。这个方案规定:今后中国的城市垃圾将进行填埋处理,并把垃圾填埋产生的气体收集起来发电。
日常生活中,人们习惯将垃圾分成三类:
一、有机垃圾:又称湿垃圾、不可回收垃圾或餐余废弃物。包括:瓜果皮、蔬菜皮、变质食品、剩饭菜等。
二、无机垃圾:又称干垃圾、可回收垃圾或可再生废弃物。包括:废纸、废金属、废塑料、废玻璃、废织物(布料)等。
三、有害垃圾:又称危险废弃物。包括:废电池、过期药品、水银温度计、废油漆桶等。
垃圾分类是指按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响,并根据不同处置方式的要求,分成属性不同的若干种类。
垃圾分类收集是指垃圾按其可处置的性能或可利用的价值而分别收集的方式,其目的是为资源回收和后续处置带来便利。
欧美发达国家与国内城市的垃圾分类经验告诉我们:垃圾分类是垃圾进行科学处理的前提,是垃圾的减量化、资源化、无害化处理的基础 厨余垃圾:厨房产生的食物类垃圾以及果皮等。
主要包括:剩菜剩饭与西餐糕点等食物残余、菜梗菜叶、动物骨骼内脏、茶叶渣、水果残余、果壳瓜皮、盆景等植物的残枝落叶、废弃食用油等。
其它垃圾:除去可回收物、有害垃圾、厨余垃圾之外的所有垃圾的总称。主要包括:
受污染与无法再生的纸张(纸杯、照片、复写纸、压敏纸、收据用纸、明星片、相册、卫生纸、尿片等)、受污染或其他不可回收的玻璃、塑料袋与其他受污染的塑料制品、废旧衣物与其他纺织品、破旧陶瓷品、妇女卫生用品、一次性餐具、贝壳、烟头、灰土等。
可回收物:再生利用价值较高,能进入废品回收渠道的垃圾。
主要包括:纸类(报纸、传单、杂志、旧书、纸板箱及其它未受污染的纸制品等)、金属(铁、铜、铝等制品)、玻璃(玻璃瓶罐、平板玻璃及其他玻璃制品)、除塑料袋外的塑料制品(泡沫塑料、塑料瓶、硬塑料等)、橡胶及橡胶制品、牛奶盒等利乐包装、饮料瓶(可乐罐、塑料饮料瓶、啤酒瓶等)等。
有害垃圾:含有有毒有害化学物质的垃圾。主要包括:电池(蓄电池、钮扣电池等)、废旧电子产品、废旧灯管灯泡、过期药品、过期日用化妆品、染发剂、杀虫剂容器、除草剂容器、废弃水银温度计、废油漆桶、废打印机墨盒、硒鼓等。
厨余垃圾主要的处理途径:堆肥、制作饲料。
其它垃圾主要的处理途径:可燃部分焚烧发电,不可燃部分卫生填埋。可回收垃圾主要由规范的再生资源回收网络体系进行回收利用。有害垃圾主要的处理途径:安全填埋、焚烧。
生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。垃圾分类可以回收宝贵的资源,同时减少填埋和焚烧垃圾所消耗的能源。
1.可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤,节省木材300公斤,比等量生产减少污染74%;每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料;每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废物。
2.厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物,经生物技术就地处理堆肥,每吨可生产0.3吨有机肥料。
3.有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要特殊安全处理。
上课前,老师先自我介绍一下:我姓张,来自王村镇中心学校,喜欢在放假的时候出去旅游,同学们喜欢旅游吗?谁愿意说说去哪儿旅游了呢?你们去的景点真多呀,有些景点我还没有去过呢,真让人羡慕。好,我们就先聊到这里,下面开始上课。
一、导入
老师这儿有几张出去旅游时拍的照片大家想看看吗?(出示前4张图片),大家看了这四张图片想到了什么,那位同学来说说。(找2、3名同学说说)
还想看吗,我们来接着看。这张是……
大家看了这几张图片有什么感受呢?(找2、3名同学说说)大家都认识到了垃圾对环境的危害,那么垃圾仅仅危害了环境吗?不是的,垃圾不仅污染破坏了我们的环境,而且严重的危害到了我们的身体健康:在湖北的……出示图片
看了这张图片,大家想到了什么…….对,垃圾已经污染了我们的水源,危害到了我们的身体健康,那我们应该怎样对待垃圾呢?来,那位同学说一说,(好主意,减少垃圾的确是个好方法 不错,放进垃圾桶,环境更清洁)
已经产生的垃圾,应该怎么办呢?是把它们成堆成堆的堆放在那儿不管了,任由它们破坏我们的家园,危害我们的生活;还是应该想办法处理他们,还我们一个美丽家园呢。对,我们要想出方法来处理垃圾。这也是我们这节课要讨论的主题(板书课题:垃圾的处理)
二、讨论
课前,老师给大家布置了调查任务:生活垃圾有哪些,是如何处理的?谁愿意说说自己的调查结果……
(一)、垃圾的分类
同学们想出的金点子真多,而且是针对不同的垃圾采取了不同的处理方法,也就是说我们要先把垃圾进行分类,然后再一类一类的消灭掉,对不对。好,那我们先交流一下垃圾是怎样分类的,谁起来说一下…….同学们说的很好,老师来总结一下:出示图片,生活垃圾分为2大类…….好,我们来看看这些垃圾,它们属于什么垃圾呢,来,小组合作,把图片的序号写在相应的表格里。
(二)、垃圾的处理
1、小组讨论、交流
同学们填写的非常正确,我们现在就来研究如何一类一类的消灭垃圾,还是发挥小组集体的力量,讨论垃圾的处理方法。在讨论前,我提几个小建议:
(1)研究方案时,大家要充分发挥自己的想象和小组的集体智慧,各抒己见。(2)、每小组一人负责记录方案。
(3)、交流方案时,每小组派一个同学做小组汇报发言。
(同学讨论,老师巡视指导,讨论完后找2到3名同学上讲台交流,提前调好投影仪)
同学们讨论交流出了好多处理垃圾的方法,那么为了达到无害、科学、减量的处理垃圾,专业的方法有哪些呢,我们来了解一下:(1)首先就是刚刚同学们想到的回收垃圾,像废纸……..也就是进行综合利用。
(2)其次是填埋:填埋是处理大量生活垃圾的有效方法,是一种最通用的垃圾处理方法,它的最大特点是处理费用低,方法简单,但是容易造成地下水资源的二次污染。因而我们在填埋垃圾是要做特殊的处理,做好防漏、防渗工作,避免垃圾的再次污染,也就是要进行卫生填埋。
(3)将生活垃圾堆积成堆,保温至70℃储存、发酵,把它们变成有机肥料,即堆肥。用这种肥料种出来的农作物特别的受欢迎。
我们一起了解了科学处理垃圾的好方法,老师这里还有一种方法,大家看看能用吗?不能用,为什么?找2、3名同学说说。大家说的很正确,露天焚烧污染了我们的环境,因而要怎么样?非常正确,要禁止焚烧。
老师有个疑问想请同学们帮我解答:垃圾真的是一无是处吗?对垃圾也是资源,那我们一起来看一下:垃圾处理有哪些好处?(请4名同学来读一下)
厨余,即是人们餐余残留物和厨房抛弃的饭菜等,通常称之为“潲水”。城市的酒楼、宾馆以及学校、医院、部队、大型单位都有大量厨余垃圾产生。调查研究表明,现在大中城市的厨余垃圾都未经任何处理便直接排入下水道,而由于厨余垃圾容易发酵、变质、腐烂,产生大量毒素,散发恶臭气体,将会导致大气以及水体的污染。同时厨余垃圾会派生出“潲水油”,极易产生致癌物质———黄曲霉素,对人民身体健康危害极大。随着人口增长、经济发展和人民生活水平的提高,厨余垃圾产生量正以每年大约10%的速度增长,城市生活垃圾是困扰我国大多数城市可持续发展的一个重要问题。能否解决好这一难题,关系到人民生活质量的提高和地方经济的发展。
对于厨余垃圾处理,国内外普遍采用的方法有卫生填埋、焚烧和堆肥等一些物理方法。其中又以卫生填埋和堆肥方法最为常用,但是传统的填埋和焚烧等垃圾处理方法,不仅浪费土地,给政府带来沉重财政负担,还会造成对地下水和大气的二次污染。实际上,厨余垃圾中含有大量的可循环利用的成分,例如:其中的油脂经处理后可以成为生物柴油;水分经处理后可作为营养丰富的湿肥;剩下的残渣烘干后可作为有机肥料。这样既可将厨余垃圾变废为宝,又可以实现资源的循环利用、经济环保。
目前,厨余垃圾处理在国外十分受重视,欧美等一些国家在这方面的技术处于先进行列。在亚洲,我国台湾地区和日本算是这方面的先行者。但在我国内地,厨余垃圾处理处于起步发展阶段,随着我国建立可持续发展、发展循环经济战略的提出,生活环保产业近年来越来越受到政府和民间的重视。
2控制系统设计
厨余垃圾的成分主要包括水,油,以及一些有机物的固体残渣,综合考虑现有的厨余垃圾的处理方法,得出的工艺路线为:首先人工对厨余垃圾进行粗略分拣,然后使用工业离心机对其进行固液分离,其中分离的固相经过消毒、粉碎、发酵、烘干、造粒等一些生物方法,使之变成营养丰富的肥料或饲料;液相则进行油水分离,再进行过滤、调合、蒸馏、吸附、精滤等工艺制备生物柴油;分离出的污水经过污水处理后可以再利用。具体的工艺流程如图1所示。
目前常用的控制方法包括单片机控制、模糊控制、PLC控制等,这些控制方法都有优缺点。单片机控制是运用单片机按PID控制规律运算编程,然后再运用A/D转换对电机频率进行控制从而实现调速的。这种控制方法成本低,也比较容易实现,但可靠性、稳定性、抗干扰能力都比较差,工作环境受到很大的限制,不能在比较恶劣的环境下持续工作。模糊控制是将专家的知识及现场控制人员的经验转化为控制策略,使模型难以确定的复杂系统得以有效的控制,但是模糊控制无法从根本上消除稳态误差,控制精度较差。单片机与继电器等所组成的控制系统寿命短、系统故障率高,势必被一种能够把计算机的简单功能以及灵活、通用性等优点集一体的装置所代替。当前,PLC已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置。它不仅能实现复杂的逻辑控制,还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能,并且可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强,可以在恶劣环境下长时间、不间断的运行,且编程简单,维护方便,并配有各类通讯接口与模块处理,外部电路设计简单,适应性强,可方便各级连接。综上所述,结合设备的特点,本文采用PLC和变频器对整个系统控制,控制原理如图2所示。
本文采用松下FP X-30L的PLC,以及ALPHA 2800的变频器进行控制。系统设计包括PLC外部电路设计以及软件设计,图3为PLC的I/O接线图,图中X0,X1分别为停止和开始输入;X2为液位计信号输入;Y7与变频器的S1相连接,控制离心机的高速状态;Y8与变频器的S2相连接,控制离心机的低速状态;Y9与YA分别控制的是热水器与离心机之间的电磁阀和油水分离器与离心机之间的电磁阀;Y4控制变频器的工作/停止;Y6为复位。定义PLC各个I/O端口与控制元件之间的逻辑关系后,可根据该逻辑关系来编写相应的程序图。
3 系统调试运行
控制系统按设计要求连接好电源线和信号线,并编好程序,进行空机运转调试。运行过程中出现突然停机现象,经故障排查发现变频器参数设置不合理,待变频器参数设置合适后,再次运行设备,未出现任何故障。系统一个处理周期为18min,每次最大处理量为20kg,因此日平均处理量能达到450kg以上。取厨余垃圾样品若干,并对其分组编号,将厨余垃圾装入特制的过滤袋,放入厨余处理设备中,并对其进行一一处理。经过处理后,厨余垃圾被分离为三部分:固体残渣、液体油脂和废水。
4 结束语
厨余垃圾作为一种可回收利用的生活垃圾,如何把厨余垃圾中的可利用物质分离出来成为当务之急。分离厨余垃圾中的油水,既杜绝了潲水油的产生,同时实现了资源的循环使用,对于环境污染也有一定的遏止作用。本文利用PLC和变频器对整个设备进行控制,使得系统控制程序的修改和完善更为方便,建立了一套操作简单、使用方便、能满足不同客户的使用需求、柔性强的厨余垃圾处理系统。
参考文献
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租界的垃圾去乡下
在租界时期,上海公共租界和法租界都有专门管理城市环境和公共卫生的机构。1854年成立的“工部局”其职能中就有管理公共卫生一项,组织章程里有“清运垃圾”,后又有专门机构叫“公共卫生处”,负责管理垃圾和粪便的清运工作。由于那时候的废弃物都是可降解的有机物,所以都是用船装运到农村做肥料。
公共租界的垃圾码头在苏州河乌镇路至西藏路一线,非常有名,以至于今天的乌镇路桥被称作“老垃圾桥”,今天的西藏路桥称作“新垃圾桥”;法租界的垃圾码头集中在日晖港(现已填没筑成瑞金南路)一带,但即便在著名的外滩也有粪码头,如现金陵东路外滩稍稍迄西处就有一处粪码头,并一直存在到上世纪70年代后期才被改造。
垃圾和粪便的清运都是由专门的人承包的,并且这些人往往有帮会的背景。《上海文史资料》中提到一个叫“阿桂姐”的,是法租界的粪霸,被称为“做末等生意,赚头等利息”。
洋泾浜与污水
上海开埠后,随着贸易、金融和工业的兴起,城市规模不断扩大,人口迅速增加,未经处理的工业废水、生活污水、生活垃圾向河道任意排放、倾倒,使市区河道水质逐步受到污染。
清光绪十八年(1892年)有居民写信给工部局,反映洋泾浜在落潮时黑臭的状况。清光绪二十三年(1897年),上海法租界公董局会议上,有人提出建蓄水池,利用涨潮时蓄水,落潮时以所蓄之水把河底堆积的淤泥、垃圾一起带走,或用农民及船只挖泥的设想。
1914*1916年,英、法租界当局联合将污染严重的两租界界河洋泾浜填浜埋管,修筑道路,当时命名为爱多亚路(今延安东路东段)。1918年,工部局提出,上海的自来水只要是取自黄浦江,就应不准任何规模的未经净化污水排入江中。建议应用一种输水系统以及污水应在被称为“活性污泥处理法”的系统中进行处理。
最早的污水处理厂
在20世纪20年代后期至30年代初期,工部局先后建造了北区(今已湮没)、东区(今杨浦区河间路1283号)、西区(今长宁区天山路30号)3座日处理能力为3.55万立方米左右的城市污水处理厂,基本解决了城市污水对环境的污染。这3座污水厂后经多次改扩建,一直使用到上世纪90年代,里面的早期厂房现在已经是上海历史保护建筑了。
当然后来还新建过许多新的污水厂,但这3座是最早的。此外,工部局底下有一个“工务处”除了修路外,还负责建造租界内的公共厕所和室内菜场。至于华界的南市和闸北也有类似的机构,名称叫“清道局”。
抗战胜利以后,租界收回,全市环境卫生由上海市卫生局统一管辖。市卫生局建立上海市清洁总队和清洁所,分别负责全市垃圾和粪便的清除运输。
现代市政的出现
上海现代市政建设体系主要是在公共租界工部局和法租界公董局的主导下建立起来的,底下都有工务处和公共卫生处。华界的南市(今豫园老城隍庙一带)和闸北(今闸北区南部)分别有城厢内外工程总局和闸北工巡捐局负责建设,其体制和功能大体模仿租界形制。
租界时期,轮船招商局也曾一度包揽过垃圾运输。当时上海的垃圾粪便很受农村欢迎,被认为肥力足,可以卖得上价钱。
令人始料不及的是,不到100年之后,畅销的局面就完全逆转。在21世纪初期的上海,厨余垃圾发酵机被推广到各个社区,居民们扔出来的“剩饭剩菜”倒进去,在添加菌种的作用下,机器搅拌发酵,垃圾就变成了有机肥。最初,企业赠送菌种,后来环卫局出钱购买。进口菌种太贵,国产的又不稳定,分解不彻底,肥料量不多,销售不畅,“热闹了几个月”,大量闲置了,这让上海市废弃管理处的总工程师张志强感到很惋惜。
为复杂的垃圾开辟老港
自上世纪70年代以后,垃圾的成分越来越复杂,农村受到污染,才开辟了像南汇老港这样的大型垃圾堆场。
老港填埋场正式投入使用,是在1985年。几十年来,老港早已是上海垃圾处理的标志性地点。它占地5000亩,比5个上海动物园还大。
2008年夏天,对“垃圾码头”气味的投诉,主要来自比邻老港的老港镇和惠南镇居民。当地人曾对媒体表示:“味道一年四季都有,夏天一刮东南风更加难闻,有时垃圾处理码头的职工骑车出来背后跟着一群苍蝇,苍蝇最多时,随手一抓一大把。不过这两年稍微好些了,”
2009年的上海两会上,张阿根、戴群华等政协委员针对老港垃圾场问题共提了3份提案,投诉老港的臭味,得到市绿化市容局“解决或采纳”的答复。
成为亚洲最大的垃圾填埋中心
这个巨大的垃圾中心,不得不持续增加环境方面的投入。2009年6月前,防护林带建成,总投资2.58亿元,古地面积1565亩,在一定程度上吸收臭气,控制臭气扩散。同时,市区生活垃圾内河集运码头也在改建中,蕰藻浜码头年内将基本建成,可望消除垃圾装卸过程中的二次污染现象。
对于渗沥液处理问题,老港四期投资9000万元。扩建处理渗沥水能力800吨/天,并与南汇污水厂达成协议,将部分初步处理过的渗沥液纳入城市污水系统,以避免污染水环境。
在城市垃圾猛增的现实下,老港已经扩建到第4期。老潜4期分为填埋厂、渗液处理厂和沼气发电厂三部分,是亚洲最大的垃圾填埋中心,日处理垃圾量为7600吨,设计库容达8000万吨,约可使用50年。届时,整个老港填埋场的面积将达到4平方公里以上,相当于上海虹桥机场的面积。
授课人:史文娟 活动目标: 知识目标:
知道怎样进行垃圾分类。情感目标:
1、认识将生活垃圾分类处理的必要性,知道常见分类方法
2、懂得垃圾分类后可以回收再利用,树立环保意识。能力目标:
1、培养学生在调查实践活动中的观察、分析、比较、分类等能力。
2、在活动过程中培养学生主动参与,乐于实践,善于交流的能力。
3、培养学生收集整理资料的能力。
4、通过走访调查等方式了解人们是否进行垃圾分类,并知道其分类方法和标准。
5、联系实际,结合我市的垃圾处理,增强学生的环境保护意识。活动重点:培养学生收集整理资料的能力。活动难点:培养观察、分析、比较、分类等能力。课时安排:第二课时
活动准备:相关视频,照片,文字资料 活动设计:
一、情景导入
跟着巧虎寻找地球哭泣的原因。谁夺走了公园的美丽?谁占领了我们宽阔的街道?谁侵吞了我们的土地?谁掠走了小树的美丽?谁让小河失去了清澈?(垃圾)
二、复习旧知
1、复习垃圾的危害:侵占耕地、污染环境、污染水体、污染大气、破坏风景,危害健康
2、巧虎带大家做垃圾分类小游戏
三、授新课
1、了解垃圾的生命
2、班级垃圾调查小组、校园垃圾调查小组、学校周围垃圾调查小组分别汇报自己收集到的材料。
3、请其他同学补充在调查中的发现。
4、复习垃圾的处理方法:堆肥、焚烧、卫生填埋。
5、分析中国垃圾现状
6、学生观看餐厨垃圾处理视频。
四、总结全课
1、学生谈在这次调查活动中的体会。
姓名:姜朦
0031201班
摘要:生活垃圾处理问题一直是各个城市各个地区的重要环境问题,随着经济的发展,许多的生活垃圾也出现在美丽的校园,而掌握生活垃圾的来源和特点是科学处理其的重点所在。本文即是通过对江西环境工程职业学院校园生活垃圾的来源和特点进行调查、分析,从而为校园生活垃圾科学处理提供有效的解决对策。关键词:校园生活垃圾综合处理
根据校园的情况,我们将学校的垃圾分为五个部分:学生宿舍、教学楼、学校食堂、部分施工地方(包含学校大棚等)、教职工宿舍等。校园垃圾的组成成分:学生宿舍垃圾:塑料食品袋(瓶)、废纸(箱)、果皮,生活废物,学生生活区的垃圾组分与学生的生活习惯相关。如在宿舍楼栋中。因为不愿下楼,许多同学叫外卖或吃方便面,这不但增加了垃圾桶内的一次性塑料盒,方便面盒的数量,而且导致垃圾桶有许多的油或汤等不利于清洁的垃圾,这些废物不仅味道不好闻,而且还引来许多的蚊子。
教学楼的垃圾:废纸,塑料食品袋,果皮,废文具;其中塑料、纸张等,特别是早上许多同学带早餐道教室里吃,塑料食品袋较多。学校食堂:废纸,塑料食品袋,果皮,剩菜剩饭等。教职工宿舍的垃圾:废纸,塑料食品袋,剩饭剩菜等。部分施工地方的垃圾:塑料袋,、一些废建筑材料等。垃圾的收集: 垃圾桶的收集:主要设置在学生扔垃圾的密集处,在校内所有校道及生活住宅区均有定点安放垃圾箱,以便垃圾收集保护环境卫生; 大型垃圾临时存储地方收集:主要设置在学校的边缘地带,不影响学生的日常生活;
垃圾楼道收集:在每层楼上设置一两个大垃圾桶便于学生倾倒垃圾、在底层设置垃圾储存间。便于垃圾的运输;
垃圾集中点装运:各宿舍区、教学区、小卖部等清洁人员负责将其责任区域垃圾集中收集;将垃圾桶内垃圾集中装车,停放在指定垃圾停放点。
分区收集:在学校配有垃圾运输车两辆。校内垃圾定点集中后均有该垃圾车适时转运至学校后门那里,在转运至沙河垃圾填埋场。其余地方垃圾收集:放置在明显的楼前位置,或者在路上较明显的地方,便于同学垃圾的回收。
需要指出的是,每个学院的学生会应当做好自己学院垃圾的处理工作,让垃圾得到清理。
校园垃圾的运输:主要有种方式
直接运输:利用小型垃圾车直接将各处手机低昂的垃圾倒置学校侧门口的垃圾转运站,主要载运垃圾屋,马路边的垃圾桶的垃圾。转运运输:通过人力或机动小车运至垃圾转运站,再由大中型垃圾车将垃圾运至垃圾处理厂。(我们学校主要是转运运输)装车环节
:经收集集中的校园废物主要为生活垃圾,这些垃圾经由垃圾车简便压缩后运出。校内没有设置垃圾压缩站,转车后垃圾只经过简单的压缩,垃圾装车和压缩时同一个过程,垃圾运输车一次可运1吨垃圾,没有压缩式垃圾车压缩效果好。
外运环节:垃圾收集完后,把垃圾直接运送至沙河垃圾填埋场进行填埋处理。
垃圾处理在利用途径:发展垃圾预处理技术,充分体现第三方物流的加工增值理念;
第三方物流技术的核心在于它不是通过简单的货运服务产生效益,而是通过其自身服务实现增值。引入第三方物流后,可以通过发展生活垃圾预处理技术实现第三方物流的增值和生活垃圾处理技术适宜性,目前,学校现有的生活垃圾中转站,仅实现了生活垃圾的转运功能,由小吨位车转运至大吨位车,部分解决了垃圾运输工程中的经济、环保,并没有进行进一步的预处理。在引入第三方物流的情况下,可以在第三方物流系统进行预存、分类、转运、最终实现最大限度回收利用、最大限度技术合理化处理,将经过分类后的垃圾分别转运至不同处理工艺技术的处理厂,从而提高垃圾处理效益。
学生方面:学生在生活中自行将废纸、塑料废物投放到对应的垃圾桶,待回收人员回收。垃圾处理的流程及措施:
增加垃圾箱的数量,在容易产生垃圾的地方放置垃圾箱。具体我们分为各个教室放置大小适中的垃圾篓;每层教学楼的楼道,宿舍走廊上,食堂外面,各个休息及人流量较多的场所个放置分类垃圾箱; 设立垃圾回收站,学校购买一些垃圾箱存放于每个班,一个班内有三个,分别贴上标签“可回收”“不可回收”,学校内放置一个专用于存放废电池的箱子,要求同学们将垃圾按纸类、塑料品、金属制品、玻璃制品、杂物等分类存放,将用过的废纸、汽水瓶、塑料瓶塑料制品等分类交到学校的“废品站”。学校定期处理。
有固定人员来班级,宿舍等收集垃圾,时间定在每天的中、晚饭过后,班级自修后,并及时分类。
校园内多开展环保宣传。学校的组织可开展活动等。
建立一个垃圾清理团队,建立健全垃圾处理体制。合理减少垃圾处理过程中的成本。垃圾的简单处理过程:
每天清洁人员将学校内的各处垃圾收集
进行垃圾分类,分为可回收、可燃、大件、有害垃圾及其他的垃圾 联系垃圾处理厂及回收站统一处理垃圾 分类回收:
宿舍方面,以寝室为单位,每个寝室都应该按要求对垃圾实行分类分装。每层楼均设垃圾分类回收垃圾桶,加强标志区分;公寓阿姨按时清理垃圾,在垃圾多也应及时的清理。每个公寓的自律委员会实行监督报告。
教学楼方面:应以楼层的厕所和楼梯通道为单位,在楼梯通道口或在厕所附近放置垃圾资源分类回收垃圾桶,并加强标示区分。学校方面:增加对校园垃圾分类的回收工作的资金投入;并协调和调整学院及后勤有关部门的职能,制订垃圾分类回收的标准和管理办法。学校要制订有关垃圾分类的回收法规,包括监督法规;成立评估组,对各学院、社团等的垃圾回收工作进行评估。
关键词:生活垃圾;处理;利用
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1674-0432(2011)-03-0197-1
随着我国城镇化进程的加速,城镇数量和城市规模不断扩大,城市人口逐年增加,日常生产和生活过程中产生的生活垃圾日渐增多,生活垃圾产生量急剧上升,垃圾成分日趋改变,生活垃圾处理设施不足,已经成为污染生态环境、影响市民生活和制约农村可持续发展的社会问题。生活垃圾处理不当,将严重污染农业环境。因此,对生活垃圾进行综合处理和利用很有必要。
1 生活垃圾的现状
据统计,我国有近半数人口居住在688个大、中城市。城市生活垃圾量达17567.19t/d,每年产生城市生活垃圾达2亿t,且将以10%的增长率递增。由于管理和经济等方面的原因,目前,大多数城市对垃圾还不能进行有效、及时、适当的处理利用和回收,因而,有三分之二的城市陷入垃圾包围之中。仅以咸宁市(中等市)为例:人均日产垃圾1.3kg,生活垃圾量260t/d。年产生生活垃圾达10万t。根据近年资料对城市生活垃圾量统计数据和成分分析,38%的垃圾为废旧金属、废纸、废玻璃、废塑料,60%是厨余垃圾,还有2%的有害垃圾和其他垃圾。
2 生活垃圾的分类
垃圾分类就是在源头上将垃圾进行分类投放、清运和回收处理,使之重新变成资源。生活垃圾一般可分为四大
类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
3 生活垃圾的处理和利用
目前常用的垃圾处理方法主要有回收利用、堆肥、卫生填埋、焚烧和发电等。
3.1 回收利用
生活垃圾經分类后可得到30%-40%的可以回收利用的资源:如塑料、废纸、玻璃、金属等。
3.1.1 废纸 各种包装、办公用纸、旧报纸书本、广告纸片、纸盒等。通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。每回收1t废纸可造纸800㎏,可以少砍17棵大树,比等量生产减少污染74%。
3.1.2 废塑料我国每年使用塑料快餐盒达30亿个,方便面碗5-6亿个,废塑料占生活垃圾的3-7%。经回收可制成盆、桶等日用品。每回收1t塑料可获得0.7t二级原料,可用来炼油,1t废塑料可回炼0.6t燃油。
3.1.3 废玻璃 各种玻璃瓶、玻璃杯子、碎玻璃片等都可以回收。据测算,回收废品玻璃再生玻璃,可节约能源30%,节水50%,减少空气污染20%,减少废弃矿渣80%。
3.1.4 废金属 生活中的废铁、易拉罐、金属食品盒等。每回收1t废钢铁,可炼好钢0.9t,节约铁矿3t、焦炭1t,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废弃物。1t易拉罐熔化后能结成近1t很好的铝块,可少采铝矿20t。
3.2 堆肥
厨余垃圾有机成分含量较高、易腐烂。有资料表明:新鲜生活垃圾中,可农用部分占84.04%,冬季可农用部分所占比率高;垃圾肥料有机质含量在12.5-19.7%范围内,含全氮0.53-0.87%。经特殊安全生物技术处理的堆肥,1t可生产0.3t有机肥料。
3.3 卫生填埋
小型施工和室内装修砖瓦陶瓷、渣土等废弃物不足1%,经无害化处理后可用作路基、房基或低洼地的填料。
3.4 焚烧
生活中废弃的衣服、桌布、毛巾、书包、纸巾、卫生间废纸、鞋类等难以回收的垃圾不足1%,可作无害化焚烧处理。
3.5 发电
利用垃圾发电已成为一种趋势。在我国各大城市正在兴建和拟建垃圾发电厂。据测算,一个中等规模的垃圾发电厂可处理1000t/d垃圾,一吨垃圾可发电230度,每年可将40万t生活垃圾变成八千多万度电,能解决三万多户人家一年用电量。
生活垃圾的处理,政府应加强宣传,提高全民环保意识。为垃圾分类提供各种便利条件,对于有害垃圾,经分类处理后,定期派专人回收送往废弃物处理中心集中处理。
参考文献
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1 一般处理方法
目前我国城市生活垃圾处理的现有方法主要分为3种:填埋法, 焚烧法和堆肥法。
1) 填埋法分普通填埋法和卫生填埋法两种。普通填埋法即是直接露天堆放, 利用自身降解作用处理。这种方法一次性投资较少, 但会产生大量的污水和有害物质, 存在着二次污染的问题, 需要长期的资金投入, 无经济利用价值。而卫生填埋法要求采用防渗和防雨水冲刷措施, 并且要远离水源, 设置排气孔确保废物分解过程中所产生的气体能够及时的排除, 以免引起爆炸, 所以在处理过程中要投入大量的资金来运转。
2) 焚烧法包括完全焚烧和不完全焚烧。它适用于可燃物质含量较高而且不宜填埋方法处理的垃圾和废渣, 如含有大量病菌的医疗垃圾, 但是焚烧处理比之填埋处理投资要高得多, 而且由于垃圾中含有机氯源的垃圾成分较多, 其在250 ℃~650 ℃时易生成二垩英气体, 该气体毒性是氰化物的1 000倍, 其对大气的二次污染很严重, 焚烧法投资大, 运转费用高, 垃圾中的可燃物质少, 热值低。如用其进行发电需另加燃料, 使成本增高, 不合算, 而且垃圾焚烧使垃圾中的重金属分离出来蒸发排向大气造成污染, 且垃圾焚烧后产生的氮氧化物和硫化物与水反应生成酸雨, 对植物、土壤和水源都是严重的毁坏和污染, 焚烧后烟尘物质中的颗粒物质对人的肺部危害最大, 所以有些国家严禁使用焚烧法处理生活垃圾。
3) 堆肥法在我国起步较早, 它适合中小城镇的垃圾处理, 但是它占地面积大、生物转化时间长 (需35 d) 、机械化程度低、工作环境差、劳动强度大, 由于垃圾渗滤液的影响, 存在着二次污染, 利用率和处理率低。
从以上分析可以看出, 不管是填埋法、焚烧法还是堆肥法都存在着二次污染、要不断的投入大量的运行费用, 没有达到环境保护所要求的安全和无害化, 更达不到垃圾资源综合利用的要求。
长期以来, 中国大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟和填坑等方式处理。只能达到一般性厌氧处理。但近几年, 填埋场的建设日趋完善, 一批具有较高水平的垃圾填埋场相继建成, 建立了较为完善的卫生填埋场, 同时, 填埋场所产沼气的回收和利用技术也得到了发展。目前填埋方式仍为中国最主要的城镇填埋垃圾无害化处理方式。
2 填埋过程中防渗要求
1) 生活垃圾填埋过程中, 由于雨水等流入垃圾中形成的渗滤水含有多种有害物质, 比如铅, 锌, 砷和铬, 以及渗滤水中有机碳浓度很高, 一般都要超过1 000 mg/L, 因此如果不经处理直接排入地下水或河流中, 将严重污染环境。世界各国对垃圾填埋场的防渗系统都有不同的要求, 但一般都是以橡胶, 树脂等高分子材料做成的土工膜为主, 辅以其他防渗材料。随着科技的发展和新材料的不断出现, 许多国家采用单一防渗构造的已经很少, 都把防渗层作为一个复杂系统来考虑, 土工膜与GCL土工毯, 复合土等作为复合防渗层一起使用。
2) 国内的有些垃圾填埋场设计中采用的防渗层的防渗系统是HKPE土工膜, GCL以及复合土层。欧美国家普遍是土工膜和掺有膨润土的复合土而成的两层防渗层。由橡胶和树脂类制成的高分子土工膜本身的防渗性能特别好, 透水系数一般小于10 cm/s~11 cm/s。但是土工膜的最大缺点是抗穿刺性差, 特别是发展中国家生活垃圾很少分类, 甚至不分类, 里面含有铁、玻璃、陶瓷等尖锐的东西, 在填埋过程中由于机械的碾压很容易使土工膜破损, 造成渗滤液的外泄。与土工膜相比, 复合土最大的特性就是不怕金属等坚硬物, 在土工膜被穿刺的情况下, 能够起到抗渗的作用。欧美各国设置在土工膜下面的复合土厚度至少在50 cm以上, 单独的复合土层能够保持多年不渗漏。比如, 在土工膜破损的情况下, 假设积聚在复合土上面的水位有30 cm高, 那么渗滤水透过复合土层需要的时间如下计算。
水头差:
i= (L+H) /L。
垂直方向的流速:
v=ki=k (L+H) /L。
那么渗滤水穿透复合土层需要的时间:
T=L/v=L2/k (L+H) 。
亚洲除了日本、韩国等国家有比较完备的防渗系统之外, 中国、泰国在这方面发展也很快。位于日本东京青梅的日出垃圾填埋场代表了日本垃圾场建设的科技水平, 防渗系统采用了两层TPO土工膜, 一层GCL, 最下面是一层50 cm厚的掺有膨润土的复合土, 严格意义上来说是4道抗渗。最上面一层TPO破损造成渗漏的情况下, 中间层GCL中的膨润土遇到渗滤水立即膨胀止水, 阻止渗滤液渗入地下水系统。GCL这种产品由于是两层无纺布中间夹了干燥的膨润土, 在施工过程中特别是在边坡上铺设, 很容易造成膨润土的分布不均匀影响到防渗效果, 所以在GCL的下面又设置了一层TPO和掺膨润土的复合土, 真正做到了万无一失。
相对于日本的做法, 韩国垃圾场防渗层的做法要简单的多。位于汉城 (首尔) 郊区的号称世界上最大垃圾填埋场之一的汉城垃圾填埋场, 是在平地上往上填埋, 边坡上堆放了大量的废旧轮胎, 这主要是为了缓冲填埋机械对防渗系统的冲击起保护作用。从材料本身来看, 高分子土工膜的防渗性能特别好, 一般都在10 cm/s~11 cm/s和10 cm/s~1 310 cm/s之间, 1.5 mm厚的材料能够保持几十年不渗漏, 它的最大特点就是强度高, 拉伸率可以达到300%以上, 但是由于薄很容易被尖锐物刺穿。而掺有膨润土的复合土透水性能同样很小, 一般掺有10%膨润土的复合土的透水系数小于10 cm/s~7 cm/s, 且作为防渗层的复合土厚度要求50 cm以上, 金属等很难穿透这层复合土。但是它的最大不足之处就是追随基础变形的能力很小, 也就是说当地基受到剪切变形产生裂缝的时候, 复合土同样产生裂缝而且还有很多问题没有搞清楚, 特别是当在边坡上使用的时候存在稳定性问题, 不少国家还没有承认GCL是一道防渗材料。因此结合防渗系统的技术要求以及我国目前的经济发展水平, 从满足要求来设计这个系统, 厚度1.5 mm以上的土工膜和掺有膨润土的复合土组成垃圾场的防渗系统既能满足性能要求, 即正常情况下保持50年不渗漏, 同时也是最经济的做法。
3) 在这里还要指出国内垃圾填埋场设计中的一个误区, 即在基础上直接铺设GCL。这种做法是不科学的, 而且起不到自修复功能的作用。GCL的作用是当上层土工膜破损时, 干燥的膨润土遇到渗滤水迅速膨胀, 堵塞颗粒之间的空隙和内部毛细孔, 起到抗渗作用。但如果GCL直接与基础接触, 当地下水位上升遇到GCL中的膨润土时, 没等上层土工膜破损膨润土就已经膨胀, 失去了自修复功能。
3 结语
垃圾变为资源, 既可保护生态环境, 又可减少人类对自然资源的索取, 是实现可持续发展的重要途径之一。为了适应21世纪中国社会生存和持续发展的需要, 固体废弃物的处理应解决好目前面临的资源与环境问题。
要解决这一问题必须依靠科技进步, 实施固体废弃物的减量化、无害化和资源化, 在生产或消耗中做到尽可能少地产生废物, 对不可避免产生的废物, 应首先考虑进行物质与能源的资源化利用, 再进行无害化处理。可持续发展战略充分体现了人的自身需要和价值选择意识, 体现了人类的理智选择意识, 这是对人类自身处境的更负责任的反思。同时, 人类的智慧又使人意识到, 对自然界实行合理适度的开发, 有赖于人的素质的提高, 因为人的资源 (尤其是人的智力资源) 是一种比自然资源更为可贵的资源。如果说从自然资源的有限性看到人类社会的增长极限的话, 那么, 从人类自身资源开发的巨大潜力来看人类对自己的未来应该充满信心。
摘要:介绍了目前我国城市生活垃圾处理的三种方法, 针对填埋法的原理, 对填埋过程中的防渗要求进行了探讨, 从而处理好城市垃圾, 最大限度地回收可利用资源, 减少对环境的污染。
关键词:城市垃圾,生态环境,自然资源
参考文献
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