城市生活垃圾處理利用方案—厭氧消化循環(huán)利用技術(shù)-在線瀏覽
2025-04-09 05:37本頁面
【正文】 的含量則持續(xù)增長。 城市生活垃圾資源化利用方案 —— 宇星科技 2 隨著人民生活水平的提高，城市有機(jī)垃圾在城市垃圾中所占比例 會(huì) 越來越高 ，應(yīng)針對(duì)我國生活垃圾的特點(diǎn)選擇適宜的處理處置方法，對(duì)垃圾中的 有機(jī)物進(jìn)行 循環(huán)利用，達(dá)到減量化、無害化、資源化的目的 。 例如 ，深圳市 2021 年城市生活垃圾產(chǎn)生量 [3]為 萬噸，其中焚燒垃圾 萬噸，占 %，填埋垃圾 萬噸，占 %。 衛(wèi)生填埋處理量大、造價(jià)較低，但會(huì)永久性占用大量土地，資源化利用率低，同 時(shí)產(chǎn)生填埋氣和滲濾液易對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響。 堆肥處理能實(shí)現(xiàn)一定程度的垃圾資源化利用，但其效率低、 肥效低、 制造期長，不適應(yīng)垃圾產(chǎn)量的迅速增長。在適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下，能迅速減容減量，并能有效控制二噁英污染，但其前期投資大，且以垃圾分類收集、熱值較高為前提，限制了應(yīng)用 和推廣。固化法具城市生活垃圾資源化利用方案 —— 宇星科技 3 有工藝簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低、有效地封閉有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，但其減量效果差，對(duì)有毒垃圾的處理成本高。為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)節(jié)能型環(huán)境友好型社會(huì)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，研究開發(fā)適合我國國情的垃圾處理工藝與技術(shù)已迫在眉 睫。 國外 厭氧消化的發(fā)展是從 20 世紀(jì) 70 年代能源危機(jī)開始的 ， 其中德國、瑞士、丹麥等西歐國家處于厭氧消化技術(shù)領(lǐng)先地位，并已經(jīng)將此項(xiàng)技術(shù)成功地市場(chǎng)化。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1999 年，歐盟有 53 個(gè)厭氧消化工廠年處理 100萬噸混合或分類的有機(jī)生活垃圾，到 2021 年，約有 74 個(gè)工廠在歐洲運(yùn)行，用于處理分類的有機(jī)生活垃圾或混裝垃圾， 2021 年商業(yè)運(yùn)行的或正在建設(shè)的工廠數(shù)量達(dá)到 124 個(gè)，垃圾處理量達(dá)到 400 萬噸 /年。 而 在國內(nèi)正處于起步階段，尚無采用這樣的大型處理廠 。 厭氧消化技 術(shù)利用率低的主要 原因是 我國 垃圾分選困難、 厭氧消化 設(shè)備 投資成本 較高 ， 但考慮到有機(jī)垃圾厭氧消化處理的良好經(jīng)濟(jì)效益（生物氣用來發(fā)電或供熱以及優(yōu)質(zhì)衛(wèi)生的肥料） 和 良好的環(huán)境效益 （ 大大減少了 CO CH臭氣的排放 ）， 從生命周期觀點(diǎn)看，厭氧消化比其他的處理方式更經(jīng)濟(jì)。 有機(jī)垃圾厭氧消化按照固含率可分為濕式、干式；按照階段數(shù)可分為單級(jí)、多級(jí)；按照進(jìn)料方式分為序批式、連續(xù)式，其中常見的工藝 如 表 3 所示。 能源循環(huán)系統(tǒng)如圖 1 所示。 同時(shí) 可申請(qǐng) CDM項(xiàng)目，有效縮短投資回收期 ； 從社會(huì)效益來看， 上網(wǎng)電力可緩解地方電力緊張，循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式促進(jìn)產(chǎn)業(yè)整合與一體化，帶動(dòng)果蔬種植業(yè)及配套服務(wù)業(yè)的發(fā)展，有利于我國建設(shè)節(jié)約型可持續(xù)社會(huì)。水解細(xì)菌（包括纖維素分解菌、脂肪分解菌、蛋白質(zhì)水解菌）分泌胞外酶將復(fù)雜聚合物水解為單體化合物 (如葡萄糖和氨基酸 )，再經(jīng)產(chǎn)乙酸細(xì)菌（醋酸分解菌和產(chǎn)氫菌）的作用生成揮發(fā)性脂肪酸、 氫氣、二氧化碳和乙酸，最后由產(chǎn)甲烷細(xì)菌將氫氣、二氧化碳和乙酸轉(zhuǎn)化為甲烷，三個(gè)階段互相銜接、互相保持動(dòng)態(tài)平衡。 復(fù) 雜 有 機(jī) 物（ 碳 水 化 合 物 、 蛋 白 質(zhì) 、 脂 類 ）簡(jiǎn) 單 溶 解 性 有 機(jī) 物脂 肪 酸 、 乙 酸 、 丙 酸 、 丁 酸 、乳 酸 等H2 、 C O2乙 酸C H4 、 C O2發(fā) 酵水 解產(chǎn) 氫 產(chǎn) 乙 酸產(chǎn)甲烷作用產(chǎn)甲烷作用 圖 2 有機(jī)物厭氧消化原理圖 [4] 城市生活垃圾資源化利用方案 —— 宇星科技 7 濕式 連續(xù) 厭氧消化 循環(huán)利用 工藝流程 濕式連續(xù)厭氧消化工藝是目前已發(fā)展成熟的最先進(jìn)垃圾處理技術(shù)， 循環(huán)利用 流程 主要 包括四個(gè)階段： 垃圾分選及預(yù)處理 、 厭氧消化 、 沼氣發(fā)電 和 殘余物資源化 。 生 生 生 生生 生 生生 生 生生 生生 生 生 生 生 生 生 生生 生 生 生 生生 生 生 生生 生 生 生生 生 生 生生 生 生 生 生生 生 生 生 生生 生生 生生 生 生 生生 生 生 生生 生 生 生生 生 生 生生 生 生生 生 生 生生 生 生 生 生生 生 生生 生生 生 生 生 圖 3 總工藝流 程圖 1） 垃圾分選及預(yù)處理 混合垃圾經(jīng)稱重計(jì)量后，進(jìn)入分選系統(tǒng)， 破袋后 由給料機(jī)均勻送入 滾筒篩進(jìn) 行篩分， 將粒徑位合適的小顆粒垃圾篩分下來后進(jìn)人厭氧發(fā)酵工序，大于 80mm以上的垃圾料繼續(xù)進(jìn)行分揀回收后再進(jìn)行破碎處理，然后將破碎后的垃圾送 入 厭氧發(fā)酵間。機(jī)械分選主要由磁選及機(jī)械破碎兩部分組成，通過此工序后，垃圾料中的鐵類金屬被分選回收，篩上物被破碎處理，減小粒徑，從而利于提高城市生活垃圾資源化利用方案 —— 宇星科技 8 后續(xù)水力分離分選工藝的分選效果。根據(jù)物質(zhì)比重的不同，渣土、電池、石塊等較重的物質(zhì)沉入設(shè)備下部，而較輕的物質(zhì)如紙張、塑料等則漂浮于上部。然后將中間物送入沉淀處理罐，將沉淀后物料送入?yún)捬醢l(fā)酵工序。 2） 厭氧消化流程 設(shè)備包括稀釋與混合稠泥狀垃圾的混合池和厭氧發(fā)酵罐，垃圾在混合池中混合，使干物質(zhì)含量在 20％ ~35％之間，加熱由蒸汽噴射提供，混合物由活塞泵打 入 反應(yīng)器底部 ， 停留 2周， 有機(jī)物在微生物作用下降解，形成性能穩(wěn)定 的易被農(nóng)作物吸收的腐熟有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生大量沼氣。用于混合攪拌的沼氣可循環(huán)使用。為了分離懸浮固體，污泥需進(jìn)一步處理。 3） 沼氣發(fā)電 流程 由厭氧發(fā)酵罐來的沼氣溫度較高，約為 40℃左右，濕度達(dá) 90％，且含有少量腐蝕性的硫化氫，因此氣體應(yīng)依次經(jīng)過冷卻分離系統(tǒng)脫除水分、脫硫裝置、加壓儲(chǔ)存系統(tǒng)，然后送入燃?xì)廨?機(jī) /內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組。所產(chǎn)生的熱能除供給發(fā)酵室升溫和恒溫外，剩余部分可供給 溫室蔬菜大棚恒溫。 厭氧消化后的剩余物質(zhì)進(jìn)入 好氧堆肥反應(yīng)器 ，在低壓條件下進(jìn)行物料的熟化和干化。將堆肥的精處理，去除惰性物質(zhì)
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