Marca registrada de la planta de tratamiento de residuos sólidos de Beijing
En la actualidad, los métodos de tratamiento de residuos sólidos municipales ampliamente utilizados en el país y en el extranjero incluyen principalmente rellenos sanitarios, compostaje, incineración y fermentación para producir biogás. Las estadísticas de 2008 muestran que la incineración es la principal forma de tratar los residuos domésticos en los países desarrollados. Las proporciones de incineración en Japón, Singapur, Francia, Bélgica, Alemania, Países Bajos, Suiza, Dinamarca y Suecia son del 79%, 465, 438+0. %, respectivamente 32%, 36%, 35%, 39%, 59% y 54%.
En los últimos años, con la creciente escasez de recursos terrestres y el creciente poder calorífico de la basura, la proporción de métodos de incineración en mi país ha ido en aumento, el compostaje se ha reducido y el número y procesamiento La capacidad de los rellenos sanitarios ha aumentado. Según estadísticas recientes del Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural de China, hasta septiembre de 2010 se habían construido 849 instalaciones de tratamiento inofensivo de residuos domésticos en ciudades, condados y algunos pueblos de todo el país, incluidos 676 vertederos sanitarios, 90 centros de compostaje y plantas de tratamiento y 90 plantas de incineración, incluidas 76 plantas de tratamiento integrado. La capacidad de tratamiento inofensivo es de 399.702 toneladas/día, incluyendo 281.927 toneladas/día de relleno sanitario, 1.950 toneladas/día de compost, 68.865 toneladas/día de incineración y 46.960 toneladas/día de tratamiento integral. La proporción de capacidad de relleno sanitario, incineración y procesamiento de compost es de aproximadamente 70,5% y 65.438 respectivamente.
1.1 Método de relleno sanitario
El relleno sanitario es una tecnología de tratamiento de residuos ampliamente utilizada en el país y en el extranjero, y también es una tecnología de tratamiento de residuos finales indispensable (Wang Wei, 2008). Debido a la gran superficie terrestre, el costo del vertedero es menor que el de la incineración en los Estados Unidos. El vertedero se utiliza principalmente para eliminar basura y representa el 50% del volumen de eliminación de basura. La estructura del suelo británico tiene una capa de suelo natural. de 20 ~ 30 m, que tiene buena capacidad anti-filtración y es adecuado para relleno, por lo que la tecnología de vertedero se usa ampliamente y representa el 55%. La proporción de vertederos en mi país es del 81%.
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1.1.1 Estado técnico del método de vertedero
El tratamiento de vertedero entierra la basura bajo tierra y la descompone mediante descomposición microbiana a largo plazo. compuestos inofensivos. La tecnología de procesamiento es madura, la operación y gestión son simples, la capacidad de procesamiento es grande y el costo operativo es bajo. Puede procesar y eliminar diversos desechos y puede utilizar gas de vertedero para generar electricidad para proporcionar electricidad o calor a las ciudades.
En la actualidad, la mayoría de los vertederos sanitarios de residuos domésticos modernos a gran escala en el extranjero adoptan el método de vertedero unitario, donde los residuos se compactan en capas y se cubren diariamente. El tratamiento antifiltración del vertedero utiliza materiales sintéticos como matriz, y el metano del vertedero se descarga a través de la tubería de recolección, se quema directamente de manera segura o se recolecta a través del sistema de red de tuberías y luego se transforma en reciclaje de energía. Los vertederos de residuos domésticos en mi país se pueden dividir en tres categorías: vertederos simples, vertederos controlados y vertederos sanitarios. Sólo hay un pequeño número de vertederos construidos y operados en estricta conformidad con las normas. El método de vertedero anaeróbico se utiliza en la mayor parte de mi país. 1.1.2 Problemas con el método de vertedero
Con el rápido desarrollo de la urbanización actual, resulta cada vez más difícil localizar vertederos. Los vertederos sanitarios ocupan una gran cantidad de recursos terrestres y requieren mucho tiempo, lo que no favorece la reutilización de los recursos terrestres. Además, durante el proceso del vertedero se producirá una gran cantidad de lixiviados, gases de vertedero y polvo de basura, lo que provocará contaminación al medio ambiente.
1.2 Método de incineración
La incineración tiene las ventajas de una gran capacidad de procesamiento, velocidad rápida y espacio reducido. Es una forma eficaz de reducir, de forma inofensiva y reciclar los residuos domésticos. En la actualidad, la proporción de incineración en países como Japón, Suiza, Bélgica, Dinamarca, Francia, Luxemburgo, Suecia y Singapur se ha acercado o superado a los vertederos. La incineración de residuos también se ha convertido en una dirección importante para el tratamiento de residuos en nuestro país. Sin embargo, debido a la compleja composición de los residuos domésticos en mi país, la falta de una clasificación y recogida efectivas y el bajo poder calorífico, aunque la generación de energía para la incineración de residuos se ha desarrollado rápidamente en los últimos años, la proporción total sigue siendo baja y se concentra principalmente en las zonas costeras orientales desarrolladas. 1.2.1 Estado técnico del método de incineración
La incineración es un proceso de tratamiento termoquímico a alta temperatura de residuos sólidos municipales para convertirlos en cenizas inorgánicas. A altas temperaturas, de aproximadamente 800 a 1000°C, los componentes combustibles de los desechos sólidos municipales reaccionan violentamente con el oxígeno del aire, liberando energía en el proceso para producir gases de combustión a alta temperatura y una pequeña cantidad de residuo sólido estable. El gas de alta temperatura generado por la incineración de basura se puede reciclar como energía térmica y los residuos estables obtenidos mediante la incineración se pueden verter directamente en vertederos. Este método tiene un efecto de reducción obvio y el volumen después de la incineración generalmente se puede reducir entre un 80% y un 90%. Ocupa un área pequeña y es flexible en la selección del sitio. Puede construirse en áreas urbanas para ahorrar costos de transporte de basura.
El desarrollo de la tecnología de incineración extranjera es relativamente maduro, y los tipos de incineradores de parrilla mecánica también son relativamente maduros. En la actualidad, países desarrollados como Estados Unidos, Alemania y Japón han llevado a cabo sucesivamente investigaciones sobre la tecnología de fusión y gasificación de residuos domésticos. La tecnología de incineración de residuos de mi país incluye principalmente tecnología de horno de parrilla y tecnología de lecho fluidizado. Entre ellas, la tecnología de horno de parrilla representa una gran proporción e introduce principalmente tecnología extranjera, mientras que la tecnología de lecho fluidizado se basa principalmente en tecnología nacional. 1.2.2 Problemas con el método de incineración
El principal problema que enfrenta la incineración de residuos es la generación de gases de escape de la incineración de residuos, que contienen partículas, SO2, SO3, NOX, HCl, HF, metales pesados, dioxinas. , etc. de contaminantes, entre los cuales las dioxinas son las más preocupantes y controvertidas. Especialmente en nuestro país, los residuos domésticos tienen un alto contenido de humedad y cenizas, un bajo poder calorífico y requieren más combustible auxiliar. Excepto en algunas ciudades económicamente desarrolladas, los residuos mixtos en otras ciudades tienen un bajo poder calorífico y un alto contenido de escoria, pero las cenizas volantes de la incineración no se han eliminado de forma segura (Zhao Shuqing et al., 2011).
Por ello, en los últimos años se ha cuestionado la construcción de plantas incineradoras de residuos domésticos.
1.3 Método de compostaje
En la actualidad, la tasa de compostaje en el país y en el extranjero está disminuyendo gradualmente. Aunque la tecnología de compostaje tradicional de mi país tiene una larga historia, la tasa de tratamiento de compostaje no es alta debido a la mala implementación de la clasificación de residuos en nuestro país. 1.3.1 Estado técnico del método de compostaje
El método de compostaje utiliza microorganismos de la naturaleza para degradar la materia orgánica de la basura y convertirla en humus estable, que puede utilizarse como fertilizante. En la actualidad, los métodos de compostaje que se están desarrollando rápidamente en el extranjero incluyen el compostaje de desechos de jardín y la tecnología de fabricación de fertilizantes compuestos orgánicos. Las tecnologías comunes de compostaje de residuos domésticos en mi país incluyen tecnología simple de compostaje a alta temperatura y tecnología de compostaje mecanizado a alta temperatura.
1.3.2 Problemas con el método de compostaje
El nivel técnico de los equipos de compostaje es bajo, es fácil producir olores durante el proceso de fermentación, las condiciones del proceso son difíciles de controlar, y es difícil garantizar el funcionamiento estable, continuo y a largo plazo de las instalaciones de compostaje, la eficiencia del compostaje es baja. Al mismo tiempo, los componentes nocivos de la basura han causado una grave contaminación de la atmósfera, el suelo y las fuentes de agua, no sólo destruyendo el medio ambiente ecológico, sino también poniendo en grave peligro la salud humana.
1.4 Tecnología de fermentación anaeróbica
La tecnología de fermentación anaeróbica puede lograr mejor la utilización de recursos, la inocuidad y la reducción de los desechos domésticos. En 2006, el número total de plantas de fermentación anaeróbica en funcionamiento y construidas en Europa llegó a 124 (Kelleher, 2007). En la actualidad, la tecnología de fermentación anaeróbica se está desarrollando paulatinamente en nuestro país y paulatinamente se están construyendo plantas de tratamiento de fermentación anaeróbica. 1.4.1 Estado de la tecnología de tratamiento de fermentación anaeróbica
La fermentación anaeróbica se refiere a la descomposición de desechos orgánicos por microorganismos en condiciones anaeróbicas específicas, en las que el carbono, el hidrógeno y el oxígeno se convierten en metano y dióxido de carbono, mientras que el nitrógeno y fósforo Elementos como el potasio y el potasio permanecen en el residuo y se convierten en formas que los animales y las plantas pueden absorber y utilizar fácilmente. Las tecnologías extranjeras de fermentación anaeróbica incluyen principalmente la fermentación anaeróbica a alta y media temperatura; la fermentación anaeróbica en seco y la fermentación anaeróbica en húmedo en una sola etapa y en varias etapas; 1.4.2 Problemas en la fermentación para producir biogás
Es difícil fermentar anaeróbicamente desechos domésticos directamente para producir biogás, y la aplicación de ingeniería es inmadura, y no todos los desechos domésticos son adecuados para la fermentación anaeróbica para producir biogás. Por lo tanto, para lograr el efecto de eliminación ideal, primero se deben clasificar los residuos y luego se debe controlar estrictamente el proceso de producción.
2 Tendencias de desarrollo de la tecnología de tratamiento de residuos domésticos en el país y en el extranjero
La tecnología de vertederos es el método tradicional y final de tratamiento de residuos domésticos. Aunque la tasa de tratamiento de vertederos tiene una tendencia a la baja, tiene una tendencia a la baja. sigue desempeñando un papel importante, especialmente en los países subdesarrollados. La incineración de residuos también se ha convertido en una dirección importante para el tratamiento de residuos en mi país. Con la mejora continua de la tecnología de incineración de residuos urbanos de mi país, la utilización del calor residual de la incineración, especialmente la generación de energía térmica residual, ha entrado en una etapa inicial acelerada. Al mismo tiempo, las tecnologías extranjeras para la generación de energía de incineración y la fermentación anaeróbica para producir biogás siguen desarrollándose de manera constante. En China se han ido estableciendo gradualmente plantas de fermentación anaeróbica.
Sin embargo, debido a la compleja composición de los residuos domésticos, una única tecnología de tratamiento de residuos tiene ciertos inconvenientes, provocando contaminación secundaria o desperdicio de recursos. Desde la perspectiva del ahorro energético, la reducción de emisiones y la economía circular, la clasificación y reciclaje de basura y el tratamiento integral de residuos son las tendencias de desarrollo futuro. 2.1 Desarrollo de la Clasificación y Reciclaje de Basura
La recogida clasificada y el reciclaje de residuos domésticos es el pretratamiento de la basura, la forma fundamental de erradicar la contaminación por residuos domésticos y el requisito previo para el desarrollo de una economía circular. A través de la recolección clasificada, no solo se pueden reciclar los recursos, sino que también se puede reducir el volumen de basura, se pueden reducir los costos de transporte, se puede reducir la dificultad de la eliminación de basura y, en última instancia, se puede reducir el costo de la eliminación de basura. Al mismo tiempo, la recolección de clasificación de basura puede simplificar el proceso de eliminación de basura y mejorar la eficiencia de la eliminación.
Después de clasificar y recolectar la basura, los componentes combustibles del interior se pueden quemar para generar electricidad, lo que mejora la eficiencia térmica; se puede seleccionar materia orgánica fácilmente degradable para el compostaje, lo que mejora la calidad del compost y puede reducir el contenido de desechos húmedos y tóxicos; Residuos en vertederos, reduciendo la contaminación ambiental.
En la actualidad, los países extranjeros avanzados tienen una estricta supervisión sobre la clasificación de la tecnología residencial. En Japón, la clasificación de la basura se ha convertido en un hábito de vida de los ciudadanos y en una exigencia general de la sociedad. En nuestro país, los residuos domésticos en la mayoría de las ciudades todavía se recogen de forma mixta. Un gran número de sustancias nocivas, como pilas secas y residuos de lámparas, se envían directamente a los vertederos sin clasificación. Esto no sólo aumenta la cantidad de basura transportada y depositada en los vertederos. pero también aumenta el riesgo de hacer que la basura sea inofensiva. Dificultad de procesamiento. Hasta ahora, ninguna ciudad de China ha implementado plenamente la clasificación y recolección de basura.
Por lo tanto, China debería aprender de los países desarrollados en el extranjero e implementar la clasificación de residuos. Primero, mejorar la conciencia ambiental de los residentes y popularizar la clasificación y recolección de basura. Aprender de la experiencia extranjera y promover el uso de sistemas de bolsas (latas) de basura; construir una cadena industrial de recursos de basura; mejorar las leyes y regulaciones, la orientación política y la supervisión gubernamental;
2.2 Tecnología de generación de energía por incineración de residuos
La generación de energía por incineración de residuos domésticos urbanos se refiere al uso de incineradores para quemar sustancias combustibles en los residuos domésticos urbanos mediante la incineración a alta temperatura, un gran número. de sustancias nocivas en la basura se eliminan para lograr el propósito de inocuidad y reducción, al mismo tiempo, la energía térmica recuperada se puede utilizar para calefacción y suministro de energía para lograr la utilización de recursos. Los residuos inertes producidos después de la incineración de basura pueden depositarse en vertederos o utilizarse como material de construcción secundario. El calor generado al quemar 2 toneladas de basura equivale aproximadamente a 1 tonelada de carbón.
La conversión de residuos en energía es una industria madura en los países desarrollados y ha entrado en la etapa madura de industrialización y comercialización. Los países desarrollados han investigado el respeto al medio ambiente de la tecnología de generación de energía por incineración de residuos, y la tecnología de generación de energía por incineración se ha utilizado ampliamente en los países desarrollados.
Mi país comenzó a introducir la tecnología de generación de energía mediante incineración de residuos por primera vez en 1985. El "Plan de trabajo integral para la conservación de energía y la reducción de emisiones" y el "Plan nacional de China para abordar el cambio climático", publicados en junio de 2007, alientan el desarrollo de la generación de energía mediante incineración de desechos como método de eliminación de desechos para reducir las emisiones de dióxido de carbono. En 2009, había más de 140 plantas de conversión de residuos en energía en el país, pero estaban distribuidas principalmente en ciudades y regiones económicamente desarrolladas como Beijing, Tianjin, Shanghai, Chongqing, Guangdong, Zhejiang y Jiangsu. En agosto de 2010, la Planta Incineradora de Residuos Gaoantun de Beijing pasó oficialmente la inspección in situ de aceptación ambiental realizada por el Ministerio de Protección Ambiental. Es la primera planta incineradora de residuos moderna a gran escala en Beijing. Adopta tecnología avanzada de horno de parrilla mecánica para garantizar que los indicadores de emisiones de contaminación del aire generados por la incineración de residuos estén estrictamente controlados dentro de los estándares nacionales y locales de Beijing. Se espera que durante el período del "Duodécimo Plan Quinquenal", mi país agregue de 80.000 a 65.438+ t/d plantas de energía de incineración de desechos domésticos y de 70 a 80 plantas de energía de incineración de desechos domésticos.
2.3 Tratamiento conjunto de hornos de cemento y plantas de incineración de residuos
Los países desarrollados buscan nuevas tecnologías internas de tratamiento de residuos y cooperación industrial.
La tecnología de gestión de residuos se ha ido convirtiendo poco a poco en una nueva perspectiva para abordar los residuos domésticos. El tratamiento industrial existente de desechos sólidos no sólo puede eliminar la contaminación ambiental causada por los desechos, sino también proporcionar materias primas y combustible para las industrias existentes. En el extranjero se han desarrollado diversas tecnologías de eliminación conjunta de residuos domésticos y de la industria del cemento, que han logrado resultados evidentes. Por ejemplo, las plantas de cemento en Japón utilizan desechos como cenizas y cenizas volantes generadas cuando los desechos domésticos se queman en plantas de incineración de desechos como materias primas alternativas para la producción de cemento.
Debido a la particularidad de la basura de mi país, la tecnología de tratamiento de los países desarrollados solo puede usarse como referencia. Por lo tanto, es necesario desarrollar una tecnología de tratamiento de residuos domésticos de la industria del cemento que sea adecuada a la composición y características de los residuos en mi país. En la actualidad, mi país ha desarrollado con éxito la tecnología combinada de horno de cemento e incinerador de desechos, es decir, instalando un incinerador de desechos al lado del horno rotatorio de cemento, y el horno de cemento y el incinerador procesan conjuntamente los desechos domésticos. Esta tecnología puede aprovechar al máximo la energía térmica y las cenizas de la basura, tiene bajas emisiones contaminantes, no requiere tratamiento secundario, tiene baja inversión y bajo costo. Esta tecnología de tratamiento no requiere combustible adicional. La temperatura de incineración de residuos puede alcanzar los 900°C, lo que cumple con los requisitos de control de temperatura de la incineración de residuos. El tiempo de residencia de los gases de combustión por encima de 850°C supera los 2 segundos para evitar la generación de dioxinas. La incineración de residuos sirve como combustible alternativo y puede lograr un tratamiento de residuos inofensivo, basado en recursos y libre de residuos.
2.4 Combinación de procesos de incineración y digestión anaeróbica en hornos de cemento
El uso de hornos de cemento para procesar integralmente residuos domésticos, como la tecnología de digestión anaeróbica en hornos de cemento, es un nuevo método para el tratamiento diversificado de residuos domésticos. Modelo de residuos en mi país.
Una vez clasificada la basura, los componentes combustibles pueden ser quemados en hornos de cemento o plantas incineradoras, mientras que los residuos orgánicos y perecederos utilizan tecnología de digestión anaeróbica, especialmente indicada para el tratamiento de materia orgánica con alta humedad. contenido y fácil degradación. Durante la digestión anaeróbica, la mayor parte del carbono de la materia orgánica se libera para su procesamiento en forma de biogás y algo de dióxido de carbono. El biogás se puede utilizar para generar electricidad después de la purificación, y los gases de escape calientes después de la generación de energía se pueden utilizar como fuente de calor seco para combustibles alternativos.
La alta temperatura en el horno de cemento puede asegurar la combustión completa de la materia orgánica; los materiales y gases permanecen en el horno durante mucho tiempo y tienen suficiente tiempo de combustión. El horno de cemento tiene un gran volumen y buen; estabilidad térmica y puede proporcionar un ambiente de incineración continuo y estable; los hornos de cemento son alcalinos, lo que facilita la purificación de los gases residuales. Los metales pesados también se disolverán en la red cristalina de los minerales relacionados y no causarán contaminación secundaria.
3 Conclusión
En la actualidad, las tecnologías de tratamiento de residuos nacionales y extranjeros incluyen vertederos, compostaje, incineración y fermentación, pero las tecnologías de tratamiento de residuos individuales tienen algunas deficiencias. Con los requisitos de varios países para la conservación de energía y la reducción de emisiones, el desarrollo de la economía circular y una mayor mejora del medio ambiente, la clasificación de residuos, la utilización de recursos, la tecnología de generación de energía de incineración y la tecnología integral de tratamiento de residuos se han convertido gradualmente en la tendencia de desarrollo del tratamiento de residuos.