工业废弃物处置范例6篇

工业废弃物处置

工业废弃物处置范文1

随着人口增长、城市化进程加快以及经济发展水平提高,我国废弃物产生量日益增多。废弃物处置不仅影响居民的生活环境质量,而且还关系到温室气体排放。作为温室气体的主要排放源之一,废弃物在处置过程中,会产生甲烷、二氧化碳、氧化亚氮等温室气体①。目前,我国对废弃物处理通常采取填埋、焚烧和堆肥三种方式。根据《IPCC2006年国家温室气体清单修订指南》(以下简称《IPCC2006年指南》)有关国家温室气体清单的分类,废弃物产生的温室气体主要有4个来源:固体废弃物填埋处理、固体废弃物生物处理、废弃物的焚化与露天燃烧、废水处理与排放。其中,固体废弃物填埋处理(SWDS)是废弃物温室气体最大的排放来源。固体废弃物填埋处理时,甲烷菌使其含有的有机物质发生厌氧分解,产生甲烷。甲烷是《京都议定书》提出控制的6种温室气体之一,是仅次于二氧化碳的具有较强温室效应的气体,而且其增温潜能较高,相当于同等质量二氧化碳的21倍(高庆先等,2006)。据IPCC估算,在每年全球温室气体排放中,由固体废弃物填埋产生的甲烷约占3%—4%(IPCC,2001)。同时,固体废弃物填埋处理还产生二氧化碳、非甲烷挥发性有机化合物(NMVOC)以及较少量的氧化亚氮、氮氧化合物和一氧化碳。其中,包含化石碳(如塑料)在内的废弃物焚化和露天燃烧是废弃物主要的二氧化碳排放来源。另外,废水处理也会造成甲烷和二氧化碳的排放。

目前,中国已超过美国成为全球最大的城市固体废弃物(MSW)和工业固体废弃物生成地。2009年,我国城市固体废弃物和工业固体废弃物的产生量分别达到1.57亿吨和20.3亿吨。分析废弃物的温室气体排放趋势,计算其所占排放总量的比重,对我国掌握各类排放源的排放态势,设计相关领域的减排路径具有重要意义。然而,关于我国废弃物温室气体排放的相关研究成果很少。其中,杜吴鹏(2006)、高庆先等(2006)利用《IPCC1996年指南》给出的质量平衡法,测算出1994-2004年我国城市固体废弃物填埋处理所产生的甲烷排放量。但最新的《IPCC2006年指南》却建议在计算废弃物的甲烷排放时,尽量不要采用质量平衡方法,而鼓励使用一阶衰减法(FOD)。相比质量平衡法,一阶衰减法估算的年度排放数值更加精确。本文根据《IPCC2006年指南》提供的参考方法,对我国废弃物的温室气体排放进行系统的定量分析,并对2010-2050年的排放趋势做出预测,估算废弃物温室气体排放峰值及其出现时间。在此基础之上,通过国际比较,提出减少废弃物温室气体排放的政策建议,为我国制定废弃物部门的减排路径提供依据。②

二、计算方法及依据

《IPCC2006年指南》推荐使用一阶衰减法计算固体废弃物填埋处理产生的甲烷。此方法假设,在甲烷和二氧化碳形成的数十年里,废弃物中的可降解有机成分——可降解有机碳(DOC)衰减较慢。如果条件恒定,甲烷产生率完全取决于废弃物的含碳量。因此,在填埋之后的最初若干年内,处置场沉积的废弃物所产生的甲烷排放量最高,随着废弃物中可降解有机碳逐渐被细菌消耗,其排放量将趋于下降。一阶衰减法要求先计算被填埋处理的废弃物中可分解可降解有机碳(DDOCm)的数量。作为有机碳的一部分,DDOCm是指在厌氧条件下填埋处理时降解的那部分碳。源自废弃物填埋处置的DDOCm为:

三、固体废弃物生成量:相关数据处理

编制固体废弃物生成的数据是估算其排放温室气体的起点。在编制过程中,由于经济发展水平、产业结构、废弃物管理法规以及生活方式不同,各国固体废弃物的产生率和成分也不尽相同。《IPCC2006年指南》将填埋处置的固体废弃物分为三类:城市固体废弃物(MSW)、污泥和工业废弃物。然而,在我国,由于处置方式相对单一落后,农村废弃物排放也不可忽视。同时,鉴于污泥占填埋处置废弃物的比重较小,且我国可查污泥的统计数据较短,在此不做估算。因此,本文重点测算城市固体废弃物、农村固体废弃物与工业固体废物三项指标。

如前所述,给定一期固体废弃物在填埋后,甲烷会随着有机物质的分解陆续排放,其排放过程将是长期的。假定值为1的废弃物在第0期被填埋,通过对其一阶衰减过程进行数值模拟可发现,第二期时废弃物的甲烷排放量最高,此后逐渐减少,至第50期时甲烷排放量已基本为零。相比固体废弃物填埋量,废弃物产生的温室气体排放量(折合为碳排放)存在一定的滞后。当废弃物填埋量达到峰值时,其产生的碳排放量将会延后若干年才能达到峰值。因此,为使计算结果更加准确可信,一阶衰减法需要收集或估算废弃物的历史处置数据,采用至少50年的处置数据为佳(见图1)。

图1 废弃物每期排放的甲烷趋势模拟

1.城市固体废弃物生成分析

本文使用我国历年城市生活垃圾清运量代表城市固体废弃物生成量。由于该指标自1980年才有可查数据,为了获得50年以上的数据,需对未来一段时期城市生活垃圾清运量进行预测。城市垃圾生成(清运量)主要受人口、城市化率、经济发展水平以及垃圾处理技术等因素的影响,因此,选取城市人口、城市化率、人均GDP、生活垃圾排放强度(生活垃圾清运量/GDP)作为相应的自变量,预测采用多元线性回归方法,计量回归结果如下:

为预测2010-2050年城市生活垃圾清运(排放)量,需设定方程(5)中各变量2010-2050年的变化情景(见表1)。

据上述对各变量的情景设定进行预测,结果显示,到2050年,我国城市生活垃圾清运(排放量)仍不会出现峰值(见图2)。这表明,城市化进程加快,城市人口增多及居民生活水平提高将导致城市生活垃圾生成量不断上升。

2.农村固体废弃物产生趋势

采用历年粮食产量数据替代秸秆类农作物产量数据,即可计算出1980-2009年农村固体废弃物排放量。

为了预估2010-2050年农村固体废弃物排放,需要对未来我国粮食产量进行预测。刘江(2000)参照中等发达国家的消费结构预测出我国未来50年的人均粮食需求。在刘江给出的整数年节点预测基础上,利用matlab对其进行样条函数插值模拟,可得出其他年份人均粮食需求量。结果显示,2050年,我国人均粮食需求量将达到430公斤,比2005年增长9.4%。由此,利用前文对未来人口的预测结果,则可估算出2010-2050年我国粮食需求量。假定未来我国能保持粮食基本自给,则可近似将粮食需求量等于粮食生产量。④在此基础上,测算我国农村固体废弃物的产生量。从图3可以看出,未来我 国农业的固体废弃物产生量将呈上升趋势,但上升速度趋缓。一方面,居民生活水平提升将推高粮食需求量;另一方面,由于我国总人口增速下降,并较有可能在2050年之前迎来人口拐点(UN,2009;杜鹏等,2005;陈卫,2006),这在一定程度上抑制粮食总需求量。

3.工业固体废物生成量测算

自1980年以来,工业固体废物一直是我国固体废弃物的最大来源。2009年,我国工业固废产生量达到203943万吨,而城市生活垃圾清运量仅为15734万吨,前者约为后者的12倍。该指标的统计同样也始于1980年,因此,为获得50年以上的数据,需对未来工业固体废物产生量进行预测。预测同样采用多元线性回归的方法,选取总人口、人均GDP、工业固体废物产生强度(工业总体废物产生量/工业总产值指数)等影响工业固体废物生成的主要因素作为自变量,计量回归结果如下:

利用回归方程,通过设立各自变量2010-2050年增长情景模式(设定依据参照上文)(见表2),即可对2010-2050年工业固体废物产生量进行预测。预测结果显示,我国工业固体废物产生量将在2025年达到峰值,峰值额约为22亿吨,随后将逐步下降(见图4)。

图4 1980-2050年我国工业固体废物产生量(单位:万吨)

目前,各国仅对无法回收再利用的废弃物采取填埋等处置手段,而且只有这部分的工业固废才会排放甲烷等温室气体。随着回收利用技术推广应用,工业固废回收利用比重不断提高,美国、日本、德国等发达国家工业固体废物利用率均已接近100%,促使工业固废温室气体排放显著下降。为缓解日益增大的环境和资源压力,近年来我国工业固体废物再利用力度加大,工业固废综合利用率已由1990年的29.3%上升至2010年的69%.其中“十一五”时期工业固废综合利用率提高13.2个百分点。但与发达国家相比,我国固体废物处理技术和综合利用水平仍存在一定差距,减量化、无害化、稳定化、资源化程度偏低,尚有较大的提升空间。与“十一五规划”不同,“十二五规划”中并未设置工业固废综合利用率目标,但2011年工业与信息化部了《关于开展工业固体废物综合利用基地建设试点工作的通知》,要求到“十二五”期末,试点地区工业固废综合利用率在2010年基础上提高10—12个百分点。假定“十二五”期末,试点地区如期完成该任务,则届时试点地区工业固废综合利用率将达到79%—81%。由此,假设2015年全国工业固废综合利用率为75%,2050年工业固废综合利用率接近发达工业国的水平,为95%,同样采用matlab对其进行样条函数插值模拟,可得出2010-2050年我国工业固废综合利用率数值(见图5)。在此基础上,计算出1980-2050年未被利用的工业固体废物(即按填埋处理的工业固体废物)数量(见图6)⑤。结果显示,2010-2050年我国按填埋处理的工业固体废物数量明显下降。这一趋势符合加快转变发展方式的目标方向,也是随着产业转型升级工业固体综合利用率逐步提高的结果。

图5 2010-2050年中国工业固废综合利用率

图6 1980-2050年中国工业固废填埋量(单位:万吨)

四、废弃物碳排放及其峰值:基于FOD的测算

在获得1980-2050年城市固体废弃物、农村固体废弃物与工业固体废物填埋处置相关数据后,即可使用一阶衰减法分别计算出其排放的甲烷。计算步骤如下:①利用T年排放的固体废弃物数据,计算出当年产生出的可降解有机碳(DDOCm)。②计算T年年终时固体废弃物处置中所累积的DDOCm。③计算T年固体废弃物处置中所分解的DDOCm。④计算可分解材料所产生的甲烷。

使用一阶衰减法时,需要对相关参数进行校准。《IPCC2006年指南》鼓励通过开展废弃物产生研究、SWDS场所抽样调查及结合国内可降解有机碳分析,获取特定国家参数值。然而,由于调研条件限制,中国特定参数值尚难以获得。在这种情况下,本文借鉴《IPCC2006年指南》中给出的缺省参数值,测算甲烷排放量。其中,城市和农村固体废弃物的可降解有机碳(DOC)值为0.14,可降解有机碳的比重()值为0.5,甲烷修正因子(MCF)为0.71,产生的垃圾填埋气体中甲烷的比重(F)值为0.5,氧化因子(OX)值为0。而对于工业固体废物,DOC值为0.15,值为0.5,MCF值为0.72,F值为0.5,OX值为0。

由于半衰期的反应常量(k)值受气候影响较大,该数值在降雨量少的干地区与雨量丰沛的湿地区之间存在较大差异,而我国幅员辽阔、各地区气候和降雨量差别较大,直接影响反应常量的取值。因此,本文以年均降水量800毫米作为划分标准,将我国31个省市区划分为干地区与湿地区,从而对参数k进行校准,以改进预测结果(见表3)。同时,依据1980-2009年各省市区的GDP水平,测算各年干地区与湿地区参数权重,由此分别加权计算出我国城市、工业固体废弃物在半衰期中的反应常量k值。同样,利用1980-2009年各省市粮食年产量,加权测算出我国农业固体废弃物在半衰期中的反应常量k值。

利用校准后的参数,分别求出各年城市、农村、工业固体废弃物甲烷排放量,加总得出废弃物甲烷排放总量,进而换算成废弃物碳排放总量(见表4)⑥。结果显示,1981-2009年,我国固体废弃物碳排放处于快速上升态势,2009年碳排放量达2788.27万吨。但固体废弃物排放占全国碳排放总量比重在达到2001年2.34%的高点之后,下降较快,2009年这一比值降至1.4%。主要原因在于:一方面,20世纪头10年这一轮工业和经济高增长导致能源、工业生产过程等主要排放源的排放增长相对更快,占排放总量的比重上升幅度更大;另一方面,这也是我国废弃物处置水平提高的结果。继续推算未来固体废弃物的碳排放量发现,我国固体废弃物产生的碳排放将于2024年达到峰值,峰值量为3323.6万吨,随后排放量将呈下降趋势,所占全国碳排放总量比重进一步下降,届时为1.1%(见图7)⑦。

五、结论:国际比较与政策建议

过去20年中,主要发达国家废弃物温室气体排放占其排放总量的比重均有较大幅度下降。1990-2009年,美国、澳大利亚、日本在碳排放总量出现不同程度增长的情况下,其废弃物的碳排放仍有明显下降,而同期欧盟(15国)废弃物碳排放下降也远远超过其排放总量的下降幅度(见表5)。产业升级转移、废弃物处理技术进步、工业清洁生产和循环经济的推广以及居民生活垃圾规范化管理是导致发达国家废弃物温室气体排放下降的主要原因。目前,欧美国家废弃物收集、 回收、处理、加工及销售的规模化、产业化水平不断提高,并已形成较为成熟的商业模式。固体废弃物处理公司一般包括废弃物回收中心、垃圾填埋场、有机废弃物堆肥场等在内的一整套处理设施,而居民和商业机构交纳的废弃物处理费以及回收产品和副产品销售则是其收益的主要来源。回收率提高减少了温室气体排放,缓解水体污染,降低对填埋场和焚烧炉的需求,并提供工业原材料,节约能源,增加就业机会。目前,发达国家不仅废弃物处置技术领先,而且还建立了较为科学完善的废弃物管理体系,其核心内容在于设置合理的废弃物管理分级制度。处置废弃物时首先在生产过程中减少废弃物排放,其次为废弃物回用及循环利用,再次为废弃物再生处理(如堆肥和厌氧消化),最后才为填埋处理。通过在源头对可循环利用物质进行分离,可减少废弃物产生量,提高废弃物回用量。

与发达国家相比,我国人均GDP和城市化率较低,人均固体废弃物日产量约为0.75公斤/人/天,仍处于较低水平,而日本、卢森堡、美国等发达国家人均固体废弃物日产量分别达到1.2、1.75、2.1公斤/人/天(世界银行,2005)。然而,由于人口基数大,我国废弃物生成总量仍较大,而且随着人均收入不断提高,工业化和城市化进程加快,我国废弃物生成量特别是城市固体废弃物产量呈快速上升趋势,废弃物的温室气体排放增加,环境影响增大。与发达国家废弃物温室气体排放已出现下降的趋势不同,我国废弃物碳排放到2024年才能达到峰值。到2050年,我国废弃物碳排放与峰值时水平相比下降约10%,与美国、日本1990-2005年变化情况相近,这是由我国经济发展和工业化的阶段性特征决定的。相对于城市固体废弃物,由于我国粮食需求逐步稳定,农村固体废弃物生成量增速趋缓,而在经历了21世纪头10年这一轮工业高增长中生成规模快速扩大后,工业固体废弃物将随着综合利用率逐步提高,处置量会明显下降。同时,本文的预测结果显示,我国废弃物碳排放峰值出现时间要早于碳排放总量的达峰时间,这主要是由于废弃物的碳排放占排放总量的比重相对较小,而能源、工业生产工程、交通等温室气体排放的主要部门面临的减排压力更为突出。⑧

近年来,随着节能减排力度不断加大,我国废弃物处理技术取得显著进步。多数大型城市积极推进垃圾卫生填埋,并以此作为废弃物的主要处理方法。尽管如此,与国外先进的废弃物处置产业化体系相比,我国相关领域在规模、技术和管理体制等方面仍存在较大差距。目前,我国废弃物管理缺少系统、可靠的废弃物产量和处理成本数据,导致政策制定依据不足。同时,居民废弃物处置仍以市政市容管理部门为主导,回收处理效率低,收费难以弥补成本,主要依靠财政支持。而相关部门职责划分不清,建设部和环境保护部均有管理职权,重复监管问题突出。另外,由于废弃物处置市场化经营的商业参与规则不健全,私营部门参与度较低,难以通过市场竞争提高废弃物处置的运营效率。从发达国家的经验来看,废弃物处置技术已比较成熟,并能够产生温室气体减排和减少环境损害的双重效应。在加速工业化和城市化条件下,我国固体废弃物处理有较大的改善潜力。为此,应借鉴发达国家的经验和方式,结合我国废弃物产生及其温室气体排放趋势,加快发展废弃物处置及相关行业,减少废弃物温室气体排放。

一是作为废弃物的主要排放来源,我国工业固废减排潜力较大,工业是废弃物减排的重点领域。因此,应加快传统产业技术改造,淘汰落后产能,大力发展战略性新兴产业,积极推进清洁生产和循环经济,配合资源税改革和环境税试点,加大废弃物处置技术研发投入和推广应用,提高工业生产效率和资源利用率,通过产业升级,从源头上减少工业固废排放。上文的预测结果显示,2010-2030年,我国工业固废综合利用率提高相对较快,应在这一时期加大工业固废综合利用的投入力度,缩减工业固废填埋处置的规模,力争提前达到废弃物碳排放峰值。二是目前我国农村废弃物管理制度建设滞后,投入严重不足,处置方式单一,回收利用率较低。农民收入水平提高和消费升级将改变未来农村废弃物的构成,使得这部分废弃物的处置压力进一步加大。今后,要高度重视农村废弃物处理,结合新农村建设,加强农村废弃物回收以及村镇垃圾收集、污水处理等废弃物处置的基础设施建设,引导农民转变观念,改善生产生活方式,提高秸秆类农副产品以及农村生活垃圾的综合利用率,在为农民创造一定收益的同时,减少环境损害,降低农村温室气体排放。三是现阶段我国废弃物处理仍以简单填埋为主,尚缺乏科学的废弃物分类层级和处置模式。如何建立适合中国产业结构和居民生活方式的分级管理制度是改善废弃物处置效果的关键。废弃物分级管理制度设计应由末端处置转向源头管理,减少转运和处置量,延长填埋场使用时间,通过技术和制度创新降低废弃物处置成本。在分级制度中,对于不能减量或重复使用的二级原料(如纸和金属)应进行重点循环利用,而对无法循环利用的废弃物则需加强再生处理,如采取微生物分解(堆肥或厌氧消化)等方式处置。同时,我国固体废弃物管理法规尚不完善,致使各地政府部门缺少可参照的统一标准,废弃物管理较为混乱。为此,应加快立法进程,明确各部门职责,加强区域间合作和跨部门协调,充分发挥市场机制,鼓励民营企业参与废弃物商业化综合利用,建立可持续的废弃物管理政策法规体系。此外,由于垃圾填埋过程中处置不当,致使填埋场周边土地污染严重,“棕地”现象日益增多。据世界银行统计,中国目前至少有5000块“棕地”,清理这些“棕地”的成本远高于废弃物填埋的收益。另一个值得注意的现象是,近年来焚烧处理废弃物方式在我国发展较快,但由于焚烧温度较低,废弃物焚烧过程中会产生二恶英等有害物质。因此,应加强废弃物处置技术创新投入力度,开发多元化处置技术和模式。如对大中城市周边水泥厂进行技术改造,将城市污水处理厂的淤泥等部分废弃物直接作为水泥厂原料进行高温处置。实现温室气体减排的同时,减少废弃物处置的环境影响。

注释:

①按照IPCC分类,温室气体排放源主要有六个部门,分别为:能源生产利用、农业、工业生产过程、废弃物、溶剂使用及其他。

②由于经济发展水平、生活习惯和自然地理条件不同,各个国家和地区废弃物的处置 方式存在较大差异。美国、意大利、英国等以卫生填埋为主,日本、丹麦、荷兰、瑞士则以焚烧为主,而芬兰、比利时堆肥处理所占比重较大。目前,中国固体废弃物处理主要采取填埋方式,而且是以简易填埋处理为主(杜吴鹏等,2006)。据IPCC估计,我国约97%的城市固体废弃物按填埋处理,焚烧和堆肥处理分别约占2%和1%。因此,在测算我国废弃物部门碳排放时,本文主要测算固体废弃物填埋处理所产生的排放。

③由于我国农作物主要由秸秆类作物构成,非秸秆类作物所占比重较小,为便于预测未来农业副产物的产量,本文暂不考虑非秸秆类作物的排放。另外,受数据来源限制,本文未将农村生活垃圾计入农村固体废弃物之中,但可以预见,随着农民收入水平提高和消费结构变化,我国农村生活垃圾生成量也将逐步增加。

④2004年以来,我国粮食连续6年增产,2009年粮食总产量达到10616亿斤,比2003年增产2002亿斤,粮食自给率保持在95%以上。尽管近两年来粮食进口量不断增加,但所占比重仍较小。同时,政府一直高度重视粮食安全问题,因此,可预计今后粮食生产与消费仍将基本处于平衡状态。

⑤由于1980-1989年工业固废综合利用率没用统计数据,这一时期的数据按年均利用率25%估算。

⑥根据《IPCC2006年指南》,。

工业废弃物处置范文2

关键词:水泥窑;协同处置;城市废弃物

中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)06-103-03

Disposal of Municipal Waste by the Cement Kiln in the Area around Chaohu Lake

Liu Wei

(Chaohu Environmental Protection Monitoring Authority,Chaohu 238000,China)

Abstract:Through the investigation of city waste disposal and pollution situation in the area around Chaohu Lake,several ways of city waste disposal and the development status of municipal waste disposal using cement kiln at home and abroad were introduced,and feasibility of using the cement kiln to co-dispose of waste in the area around Chaohu Lake was analyzed. It is pointed out that using the cement kiln to co-dispose city waste,to achieve city waste“reduction,recycle and harmless”disposal in the area around Chaohu Lake,the construction of the Chaohu City demonstration area of ecological civilization has very important significance.

Key words:Cement kiln;Co-dispose;Municipal waste

巢湖是中国五大淡水湖之一,湖区面积760km2,流域面积1.35万km2。自20世纪80年代以来,巢湖污染逐步加重,湖泊富营养化状况严重,成为国家水污染重点治理的“三河三湖”之一。2011年,安徽省实施行政区划调整后,巢湖湖区成为合肥市的内湖,本次调查以合肥市域为主。根据第六次人口普查数据,合肥市常住人口为745.8万,其中市辖区人口合计335.2万,占全市人口的45%。长丰、肥东、肥西、巢湖、庐江常住人口均在50万~100万人。全市城镇人口453.4万,乡村人口292.4万,城镇化水平约60.8%,城镇化率平均每年提高约2个百分点。随着城镇化和城乡一体化的推进,环巢湖区域周边垃圾与日俱增,垃圾围城现象日趋严重。

1 环巢湖区域城市废弃物处置现状

城市废弃物按照其产生的来源,主要有生活垃圾和城市污水处理厂污泥等。数据显示,在过去的5a,我国的生活垃圾以每年6%的速度增加,2013年,我国城市生活垃圾日处理规模已达44万t。2013年,环巢湖区域生活垃圾日处理规模量为3 760t,其中合肥市(包括肥东县)2 900t、巢湖市260t、庐江县230t、肥西县200t、长丰县170t。生活垃圾无害化处置方式是卫生填埋。环巢湖区域现有垃圾填埋场5座,分别位于肥东县(收集合肥市区和肥东县生活垃圾)、肥西县、长丰县、巢湖市、庐江县,总占地面积1 168.6hm2。环巢湖区域现投入运行城市污水处理厂19座,设计日处理能力126万t,实际日处理能力119万t,日产生沉淀污泥量(含水率80%)约775.7t。城市污水处理厂污泥处置方式为堆肥。目前环巢湖区域内城市废弃物处置方式比较单一,没有做到减量化和资源化。环巢湖区域属于水环境保护区范围,垃圾卫生填埋、污泥堆肥都需要占用较多的土地资源,容易造成二次污染,对该区域内大气、地表水、地下水和土壤环境均会产生不利影响。因此,在环巢湖区域探索有效的城市废弃物处置方式,解决固体废物污染环境的问题显得非常重要。

2 城市废弃物处置方式优选

我国城市废弃物处置的常用方式主要有卫生填埋、堆肥、焚烧和水泥窑协同处置等。从表1可以看出,利用水泥窑协同处置城市废弃物,既减少了对环境和资源的破坏,又避免了卫生填埋、堆肥、焚烧等处置方式造成的二次污染,具有天然的优势和环境友好性的特点,是实现城市废弃物减量化、资源化、无害化最环保、经济、适宜的方式,取得了极高的经济效益和社会效益,应成为环巢湖区域处置城市废弃物的最佳发展方向。

表1 城市废弃物处置方式对比分析

[内容\&卫生填埋\&堆肥\&焚烧\&水泥窑协同处置\&选址\&困难,需考虑地理、地质条件,防止污染地表水、地下水,一般远离城区,运距较远\&有一定难度,需避开居民密集区,运距适中\&容易,可靠近市区建设,运距较近\&利用现有水泥企业,无需重新选址\&占地面积\&需大面积土地\&中等\&小\&小\&适用条件\&适用\&有机垃圾组分高,需防止重金属污染\&热值较低,需添加燃料\&适用\&产品\&可回收沼气发电\&生产肥料\&发电或提供热能\&提供原料和燃料\&环境污染\&渗滤液污染,臭气污染,产生甲烷气体\&恶臭污染、重金属污染\&烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二恶英污染\&依托水泥窑技术优势,烟尘、二恶英污染降到最低\&最终处理\&无\&非堆肥物需填埋处置\&焚烧残渣需填埋处置\&无\&特点\&处理量大,投资、处理成本均较低,但渗滤液污染等对环境和人群健康危害很大\&废弃物变肥料,有利于资源化,但占地多,易造成土壤、水体、大气的二次污染\&投资大,运行成本高;二恶英不易达标;焚烧残渣需处置,易造成二次污染\&技术成熟、技改和运行成本均较低,粉尘、二恶英排放达标,无二次污染,真正实现减量化、资源化、无害化\&]

3 水泥窑协同处置城市废弃物技术特点

水泥窑协同处置城市废弃物技术,主要是利用水泥高温煅烧窑炉焚烧处置城市废弃物,是一种在水泥生产过程中使用固体废物,通过废弃物来替代燃料和原料,并从中回收物质和能量的过程。在焚烧过程中,城市废弃物中的有机质被彻底分解无害化,产生的热量被水泥生产回收,实现了能量利用的最大化,灰渣作为水泥组分直接进入水泥熟料产品中,在实现资源化的同时做到了废弃物的减量化。

水泥窑协同处置城市废弃物为水泥工业和城市废弃物处置提供了“双赢”的方式,是目前发达国家处置城市废弃物和危险废物的重要手段之一,成为城市清洁、高效处置废弃物的理想选择,在国内外得到了广泛应用。中国是水泥生产大国,具有水泥窑协同处置城市废弃物的天然优势,利用水泥窑协同处置城市废弃物对于缓解环境压力,降低处置成本,提高城市废弃物资源再利用水平和无害化水平具有重要的意义。

4 水泥窑协同处置废弃物发展现状

自20世纪70年代起,美国、德国、荷兰等发达国家已开始利用水泥窑协同处置废弃物技术,目前广泛应用在生活垃圾、污泥、一般工业固体废物和危险废物处置上。发达国家已将水泥窑协同处置废弃物作为水泥行业节能减排的重要方法之一。以作替代燃料为例,发达国家有2/3的水泥企业使用替代燃料,2009年欧洲水泥企业的替代燃料比例达18%,比1990年提高了15个百分点。其中,荷兰燃料替代率达到92%,为世界最高,其次为德国燃料替代率达到58.4%,瑞士、挪威和奥地利等国家燃料替代率达40%以上[1]。水泥窑协同处置技术实现了废弃物资源再利用,即将废弃物转变为生产水泥的原料和燃料,该技术在经济和环保2个方面均显示出巨大优势,在发达国家处置城市废弃物中发挥着重要作用。

自20世纪90年代,我国开始从事利用水泥窑协同处置废弃物的技术研究,并取得了显著效果。目前,我国水泥企业已基本掌握水泥窑协同处置废弃物的关键技术,技术体系逐渐完善,利用废弃物的数量和品种不断增加。中材水泥、海螺水泥、越堡水泥、华新水泥等企业已在利用水泥窑处置城市生活垃圾、污水处理厂污泥等城市废弃物上取得成功。广州越堡水泥厂利用水泥窑协同处置600t/d污泥项目、中材国际投资并管理运行的“溧阳市利用水泥窑无害化协同处置450t/d生活垃圾示范项目等陆续投入运行以来,各项指标均满足国家相关标准的要求,均成为行业内的示范工程[2]。天津水泥、重庆南山水泥、北京水泥等企业也先后取得了危险废物的经营许可,并形成了一定的处置能力。

5 环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的可行性

5.1 水泥窑协同处置废弃物政策体系日趋完善 为鼓励和加快利用水泥窑协同处置各类废弃物,国家出台了一系列政策、技术规范和标准,积极引导水泥工业走资源综合利用、生态环境保护的可持续发展道路。国家发改委2013年第21号令《关于修改产业结构调整指导目录(2011年本)》中明确国家鼓励利用现有2 000t及以上新型干法水泥炉窑处置工业废弃物、城市污泥和生活垃圾,奠定了水泥窑协同处置技术是固体废弃物处置的重要手段。2014年5月,国家发改委、环保部等七部委联合发出《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》,将在水泥、电力、钢铁三大高温工业中推动工业窑炉协同处置城市及产业废弃物的发展战略,要求培育一批协同处理废弃物的示范企业和示范项目,在有条件的城市和大企业率先开展工业窑炉协同处置产业化发展模式,起到启发、借鉴和引领的示范作用。2013年12月,环保部的《水泥窑协同处置固体废弃物污染控制标准》(GB30485-2013)对水泥窑协同处置固体废弃物提出了明确的排放控制要求。国家《十二五规划纲要》也将“支持水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥生产线和建筑废弃物综合利用示范线”建设作为建材工业发展重点之一。政策体系的日趋完善为水泥行业推进水泥窑协同处置固体废弃物带来了极大的鼓励和信心,为我国的环保事业和水泥工业转型升级起到了积极的促进作用。

5.2 环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物的有利条件 环巢湖区域石炭岩储量丰富,合肥市所辖的巢湖市和庐江县建材工业发达,是安徽省重要的水泥生产基地,主要的水泥企业有中材水泥、巢东水泥、皖维高新公司、南方建材安徽大江公司等水泥企业,现有熟料产能4.3万t/d,产能在2 000t/d及以上新型干法水泥窑生产线有11条,其中4 500t/d新型干法水泥窑生产线就有8条。因此,在环巢湖区域推广利用水泥窑协同处置城市固体废物具有得天独厚的优势,是实现环巢湖区域城市废弃物“减量化、资源化、无害化”的最有效手段。现水泥企业都面临着节能减排、淘汰落后产能和环境保护的巨大压力,利用水泥窑协同处置城市废弃物为水泥企业转型升级提供了有利的契机。一是实现了传统产业的转型,水泥窑协同处置城市废弃物具有投资少、处置量大、资源利用率高等优点,有效地解决了废弃物的处置问题,并且降低了水泥企业的能耗,同时将水泥企业转型为环保服务型制造业。二是转型后的传统工业可以服务于现代化城市的生态文明建设,实现了企业与城市的和谐发展,从而推进区域循环经济、低碳经济发展。

6 结语

环巢湖区域利用水泥窑协同处置城市废弃物,在利用现有水泥窑的基础上,不需要征用土地,只要对现有水泥生产线进行技术改造,废弃物处置过程中不会产生二次污染,并将城市废弃物所具有的热量和物质转化为水泥生产的替代燃料和原料,即可以处置城市废弃物,实现资源综合利用和达到环境保护的目的,还为水泥行业节约资源、降低能耗,实现可持续发展创造了条件。项目的实施,对于缓解环巢湖区域城市废弃物处置能力不足,削减对巢湖水环境的污染负荷,改善巢湖水环境质量,保护巢湖生态环境,建设巢湖生态文明示范区具有十分重大的意义。

参考文献

[1]富丽.我国水泥窑协同处置废弃物现状分析与展望[J].居业,2012(04):68-70.

工业废弃物处置范文3

甘肃省城市餐厨废弃物处理管理办法完整版全文第一条 为了加强餐厨废弃物处理管理,维护城市环境卫生,保障食品卫生安全和人民群众身体健康,促进资源循环利用,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国食品安全法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《甘肃省人民政府贯彻落实国务院关于加强城市基础设施建设意见的实施意见》等法律、法规和规划,结合本省实际,制定本办法。

第二条 本办法适用于本省行政区域内餐厨废弃物收集、运输和处置的监督管理。

第三条 本办法所称餐厨废弃物,是指除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的食物残余、加工废料、过期、变质食品以及废弃动植物油脂。

第四条 省级建设行政主管部门负责指导全省餐厨废弃物处理工作。

市、县(区)人民政府(以下简称城市人民政府)建设(环境卫生)主管部门负责本行政区域内餐厨废弃物处理的管理工作。

食品药品监督、质量技术监督、工商、农业、卫生、环保、公安、商务等部门应当按照各自职责做好城市餐厨废弃物的处理工作。

第五条 餐厨废弃物收集、运输、处置必须遵循减量化、资源化、无害化和谁产生、谁负责的原则,工艺选择必须符合国家规定和行业标准。

鼓励和支持餐厨废弃物收集、运输、处置技术的开发、设施建设、科学研究和工艺改良,促进餐厨废弃物的资源化利用。

第六条 任何单位和个人,均有权对违反餐厨废弃物收运处置规定的行为进行举报、投诉。

相关监督管理部门在接到举报、投诉后,应当依照各自法定职能权限,及时予以核查处理,并将处理结果告知举报、投诉人。

第七条 各市、县(市、区)餐厨废弃物实施统一收集、运输、集中处置。

第八条 城市人民政府建设(环境卫生)主管部门应当会同有关部门,依据国民经济和社会发展规划、城市总体规划等,统筹安排餐厨废弃物收集、运输、处置设施的布局、用地和规模。

有条件的地区,可以按照区域统筹的模式,规划建设区域性餐厨废弃物处理设施。

第九条 餐厨废弃物处置处理设施用地应当作为环境卫生设施用地纳入城市总体规划,任何单位和个人不得擅自占用或者改变用途。

第十条 城市人民政府建设(环境卫生)主管部门应当根据环境卫生专项规划,按照国家有关规定的时限组织建设餐厨废弃物处置设施和收集运输体系。

鼓励社会资本参与餐厨废弃物处置设施和收集运输体系的建设和运营。

第十一条 餐厨废弃物收集、运输、处置设施建设,应当符合城市总体规划和环保要求。

餐厨废弃物收集、运输、处置设施工程建设的勘察、设计、施工和监理,应当严格执行有关法律、法规和技术标准。

第十二条 餐厨垃圾的收集严格执行垃圾分类,将餐厨废弃物与其它废弃物分类贮存。

第十三条 根据餐厨废弃物产生量,餐厨垃圾产生单位应当配备符合标准的相应容积及数量的专用收集容器,并保持容器清洁完好及正常使用,产生废弃食用油脂的还应当按照环境保护管理的有关规定安装油水分离器或者隔油池等污染防治设施。

第十四条 收集容器应定点存放,不能放置于食品加工和储存区域,也不得影响到环境卫生。

第十五条 餐厨废弃物产生单位与收集、运输单位签订餐厨废弃物回收协议,协议必须明确收集时间、地点与相关要求。

第十六条 餐厨废弃物运输单位必须具备从事城市垃圾运输作业的资质。拥有相当规模的专业运输车辆,车辆必须符合国家特种车辆标准,具备防臭味扩散、防遗撒、防渗漏、自动装卸等功能。

第十七条 建设(环境卫生)主管部门应当制定餐厨废弃物产生、收集运输、处置联单制度,对餐厨废弃物收集运输、处置设施运行管理情况进行实时监督和定期考核评价,对违法收运处置餐厨垃圾等行为会同工商、环保、农业等相关部门联合查处。

第十八条 餐厨废弃物收集、运输、处置应当遵守下列规定:

(一)禁止将餐厨废弃物排入城市排水设施或者以其它方式随意倾倒;

(二)禁止餐厨废弃物产生单位将餐厨废弃物交由未取得城市生活垃圾经营性处置服务行政许可的单位或个人收集、运输、处置。

(三)禁止将餐厨废弃物直接饲喂畜禽或加工生产作为畜禽饲料;

(四)禁止将废弃动植物油脂或者利用其加工的产品用于食品生产。

(五)禁止将餐厨垃圾混入其他生活垃圾收运。

工业废弃物处置范文4

为了促进世界水泥产业可持续发展,1999年,在世界可持续发展工商理事会(WorldBusinessCouncilforSustainableDevelop-ment,WBCSD)的赞助下,由当时世界10大跨国水泥生产商自发组织起来,发起设立了世界水泥可持续发展促进会(CementSustainabil-ityInitiative,CSI)。CSI的功能被细化为7个行动小组,包括负责任地使用原燃料、混凝土循环使用、对土地及社区的本地影响、二氧化碳及气候保护、排放监控与减排、员工安全与健康、报告与交流。从宏观上看,发达国家自1990年确立水泥工业可持续发展战略以来,已经把水泥工业发展循环经济看作是实现水泥工业可持续发展战略的一条重要途径。许多国家以立法的方式推进循环经济发展。这些法律的要义是:首先要减少源头污染物的产生量,在产品生产和使用阶段要尽量避免废弃物的排放;其次是对在源头上不能削减但可以利用的废弃物要回收利用,使它们在生产过程中能得到循环利用;对那些确实没有利用价值的废弃物,才最终做无害化处置。日本、德国、美国及欧洲等发达国家对水泥产业废弃物处理和资源再生利用做出了许多具体的规定。美国早在1976年就颁布实施了“资源保护回收法”,力图通过一系列与固体废弃物管理有关的措施,促进对人类健康和环境的保护,并保护有价值的资源和能源。1996年,德国制定了“循环经济和废弃物管理法”,该法的目的是彻底改造垃圾处理体系,建立产品责任(延伸)制度,要求在产品的生产和使用过程中尽量减少垃圾的产生,在使用后要安全处置或重新被利用。日本在2000年颁布了“促进建设循环型社会基本法”,以解决废物问题为起点,旨在改变整个社会经济的传统发展模式。其它发达国家针对国内的资源消耗和环境问题,也出台了相应的循环经济立法。法国、英国、比利时、澳大利亚、丹麦等国家从20世纪90年代以来也相继颁布和实施了有关废弃物减量化、循环利用的立法。从微观上看,发达国家水泥产业发展循环经济是从废弃物资源化开始的。它们利用废弃物的种类很多,而且利用历史也比较早,如利用煤矸石、粉煤灰、矿渣、尾矿等作为水泥生产配料或混合材,但过去大多是从满足水泥生产自身需要、节省成本角度考虑的,并没有上升到发展循环经济的高度。20世纪70年代能源危机之后,各个国家经济的不断增长,各类废弃物(包括工业垃圾、市政及生活垃圾、建筑垃圾等)越来越多,占地、污染、处置等方面的困难和矛盾越来越大,发达国家便开始探索在水泥生产过程中如何有效地利用这些废弃物的热能或有益成分。这样做一方面处理了废弃物,另一方面直接为水泥生产提供了原材料,可以取得一举几得的效果。美国、日本、德国、法国等国家在这方面起步比较早、技术先进,而且积累了不少成功经验。瑞士霍尔西姆公司在处置废弃物方面有许多成功的做法。霍尔西姆对处置废弃物制定了指导原则,有目录、废物清单,水泥厂可依此操作。霍尔西姆则从收集垃圾开始,并做预处理,再进入水泥生产过程,这样做的利润空间大,价值链控制在自己手中。霍尔西姆在70多个国家设有水泥企业,在其中36个国家中建有废弃物处理中心,其中有17个垃圾预处理站,每年可处理500万t废弃物。霍尔西姆在比利时使用将生活污泥直接从窑头打入窑的燃烧技术。燃烧工业浓废水最节省成本,因为这些工业浓废水中含有10%有机成份。纯低温余热发电是利用窑头窑尾排放废气余热发电,无需消耗燃料,是水泥产业实施循环经济的又一条重要途径。在预分解窑系统上加设纯低温余热发电,能将水泥生产的综合热利用率从60%左右提高到90%以上。纯低温余热发电量现已达到30~40kWh/t熟料水平,使水泥生产线的自供电量达到1/3以上,经济效益十分可观;窑头窑尾的废气通过余热锅炉温度进一步降低后再排放出去,使对环境的热污染程度大大降低。相比于燃煤发电,利用水泥窑纯低温余热发电,发出1万KWh的电,可以少排放近8tCO2。目前,许多工业化国家的企业注重采用水泥窑纯低温余热发电,新建的水泥生产线注意预留余热发电机组接口,水泥生产工艺流程与余热发电有机结合。目前,日本70%的水泥企业在新型干法生产线上都设置有余热发电系统,1995年水泥工业余热发电量占自身用电量的比例就已经达到43%。美国水泥协会在1995年就提出,在降低水泥综合电耗的同时要提高余热利用率,减少对电网供电的需求,争取到2015年新型干法水泥厂的余热发电量基本满足企业自身用电的要求。

2水泥产业发展循环经济的主要途径

改革开放以来,尤其是进入21世纪以后,我国水泥工业走循环经济道路的步伐不断加快,正在努力探索一条适合我国国情的水泥工业可持续发展之路。根据水泥产业的特性,水泥产业发展循环经济主要可以从如下方面着手:(1)工业固体废弃物的利用。固体废弃物是指在生产建设、日常生活和其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。凡人类一切活动过程中产生的,且对所有者而言已不再具有使用价值而被废弃的固态、半固态物质,都属于固体废弃物。对工业固体废弃物的处理原则是:一是减量化,是指通过适宜的手段减少固体废弃物的数量和容积。主要有两条途径:一是通过改革工艺、产品设计或改变社会消耗结构和废物发生机制来减少固体废物发生量;二是通过固体废弃物处理如压缩、焚烧等处理来减少容积。二是无害化,是指固体废弃物通过工程处理,达到不损害人体健康,不污染周围自然环境的目的。三是资源化,是指通过各种方法从固体废弃物中回收其有用组分和能源,以减少资源消耗,加速资源循环利用,保护环境。结合水泥企业生产工艺特点,利用各类废弃物,如粉煤灰、煤矸石、电石渣、炉渣、糖滤泥、矿渣、尾矿等,特别是利用电石渣制造水泥工艺的兴起,有助于推动废弃物的资源化。工业固体废弃物处理和资源综合利用对策。加快固体废弃物的法制建设,纳入法制管理轨道,尽快完善固体废弃物污染防治的法律、法规和标准;建立固体废弃物管理体系;运用经济手段,按照污染者负担的原则,合理征收工业固体废弃物排污费;开发适合于我国的工业固体废弃物处理、处置技术和装备,推进工业固体废弃物处理产业化;推行清洁生产,把固体废弃物尽可能消灭在生产过程中。综合利用固体废弃物,常常可以取得良好的经济效益和环境效益。(2)水泥窑废气余热利用。水泥制造业是一个高耗能高污染的资源型产业,要消耗大量的煤炭等一次性能源,还要消耗大量的电力。虽然随着水泥煅烧技术的发展,系统效率得到了提高,但仍有大量的中低温废气余热未能充分利用,造成大量能源浪费,并产生大量的废弃物。新型干法窑大都采用其烧成系统的窑外分解系统。水泥烧成系统在热耗电耗方面有较大幅度的降低,但窑外分解系统仍有大量的能源浪费,并产生大量废气,而纯低温余热发电系统则是将熟料生产线所排出的中低温废气采用纯低温余热发电技术加以回收利用。在窑外分解新型干法水泥生产工艺中,窑尾预热器和窑头熟料冷却机的废气除了部分用于烘原料、煤以外,仍然排掉了大量余热,其热量占水泥熟料烧成系统总热耗的30%左右,进一步充分利用这些中低温品位的余热是节约减排的关键。纯低温余热发电方面通过利用烟气废气的余热,变废为宝,降低企业成本,缓解企业用电紧张状况,另一方面排烟降尘减轻余热污染和环境污染。纯低温余热发电由于不是使用燃料的余热利用,所以更符合节能环保的要求,也是政府重点鼓励发展的对象。水泥企业充分利用余热发电,既可以最大限度地满足企业自身的用电需求,减少外购电,又能降低水泥成本,提高经济效益,是世界水泥工业发展的趋势。我国作为世界最大的水泥生产国和消费国,也是能源紧缺国家,充分利用水泥窑外分解系统余热发电是实施循环经济的一条重要渠道。在减少废气排放方面,也有许多办法。例如:采用先进的节能技术和生产工艺,提高水泥窑炉的能量利用率,以减少二氧化碳气体的排放;实施节电技术,采用节电设备,降低生产中的电能消耗,减少与发电相关的二氧化碳气体排放;大量使用某些可燃废弃物作为水泥窑炉的二次替代燃料;从生产原料上下功夫,使用磨细的矿渣、粉煤灰、天然火山灰或石灰石细粉来替代部分熟料;提高水泥的品质,延长水泥、混凝土和水泥制品的使用寿命,以减少水泥的使用量,等等。(3)利用处置城市垃圾与有害废弃物进行燃料替代。一是可燃废弃物替代水泥烧成燃料。国际上,水泥生产过程中利用可燃废弃物的研究开始于二十世纪70年代初期。当时由于能源危机,燃料价格上涨,美国、法国、日本等国家开始研究用可燃废弃物代替燃料用于水泥生产,以降低水泥生产成本。目前世界上有数百家水泥生产企业采用可燃废弃物代替燃料。这些可燃废弃物又被称为“二次燃料”。可燃废弃物的种类很多,目前利用的主要有废轮胎、废塑料、废纸、木屑、废皮革、稻米壳、植物秆、废油、废溶剂,等等。替代燃料对环境和水泥质量一般无不良影响。水泥工业以可燃废弃物代替燃料,废弃物在炉内高温焚烧,停留时间较长,有机物可以得到分解彻底,焚烧后的残渣完全进入水泥熟料,可实现废物的完全处理等。用可燃废弃物替代水泥烧成燃料,处理废弃物的品种多、数量大,利用现有生产线运行即可,基本上不增加额外投资。二是利用城市生活垃圾生产水泥。近十几年来,随着城市化进程的加快,日益增加、数量庞大的生活垃圾对城市以及城市周边地区产生严重的生态环境污染和破坏,给人民生活和社会经济发展带来严重的不良影响。无害处理和综合利用城市生活垃圾成为各国政府迫切需要解决的问题。如何让水泥工业综合、高效地处置城市生活垃圾,研究水泥工业处置城市生活垃圾的技术,并保证水泥企业的经济利益,是环境保护和水泥工业的可持续发展需要研究的一个重要课题。三是发展绿色水泥,使水泥企业由环境污染型企业转变为环境友好型企业。利用水泥生产技术处理城市生活垃圾与单独建立垃圾处理厂相比,既能节省投资,又能节省土地,还能提高处理效率。利用现有水泥厂处理城市生活垃圾的投资费用低于卫生填埋、焚烧发电等方式,投资只是垃圾焚烧发电的1/10左右。新建以处理城市生活垃圾为主的水泥厂投资费用与新建垃圾焚烧发电厂差不多,而水泥厂的年产值比垃圾焚烧发电厂高出6.8倍,运行费用远低于其它处理方式。有意识、有目的地利用水泥工业处理废物,实现资源的再利用,还需要在政策上、经济上、技术上的支持,这就需要政府、企业、科研单位和公众的共同努力,通过建立相关政策与保障措施,形成经济激励机制,刺激水泥企业发展循环经济的积极性。混凝土行业被称为在地球上留下一个巨大的环境足迹。首先,在全球范围内,每一年要使用巨多的原材料去生产数10亿吨的混凝土;然而,在硅酸盐水泥生产过程中会排放出大量的CO2气体,这对大气造成严重污染,并成为全球气候变暖的一个重要因素;水泥和混泥土生产对能量的需求、对水的大量消费,以及在建筑过程和建筑物拆建中产生的大量废弃物,这些留给人们一个印象:混泥土与环境特别地不友好,与可持续发展的要求不相匹配。论文总结了改进这种形势的技术和工艺上的新发展。目前,最重要的是胶凝材料越来越多地得到使用,它可以作为普通硅酸盐水泥的部分替代品,特别是水泥生产过程中出现的作为副产品的材料如粉煤灰和地面粒化高炉矿渣。目前,在全球范围内,采用各种可再生材料作为骨料的替代品已经取得了显著的进展,由此可以减少对采石场原碎石的需求。消费后的玻璃,废旧轮胎,塑料,造纸等行业的副产品都可以作为最重要的可再生混凝土骨料。

3水泥工业实施循环经济的成功案例

工业废弃物处置范文5

关键词:固体废弃物 处理技术 填埋 焚烧 堆肥

近些年来,世界现代化进程加快,城市的发展、工业的发达,为社会产生了大量的财富。但是同时也带来了严重的环境污染,例如水污染、大气污染等。各种处理措施也得到了开发。然而,固体废弃物处理技术发展相对较慢。长期以来,固体废弃物主要通过土地填埋方式进行处理。然而,随着废弃物产量的增多,土地填埋已经无法实现固体废弃物的处理。同时,废弃物含有大量的污染物质,不妥善处理会存在着多种危害风险。因此,固体废弃物的处理与处置成为当前环境污染治理重要的方面之一。

一、固体废弃物及其分类

一般来说,固体废弃物是指人类在日常生活、工业生产或者其他过程中,排放到环境中固态、半固体的或者置于容器中的气态废弃物质[1]。另外,还包括相关法律法规规定应该纳入固体废弃物管理的物品。工业固废的主要分类包括,工业固体废弃物、城市垃圾、农业固体废弃物等。

1.工业固体废弃物

工业企业在生产、利用、销售过程中产生的废弃物,称为工业固体废弃物。随着近些年来,固体废弃物产生量逐渐增多。例如,从1998年的8亿吨,增长到2009年的20.4亿吨,增长了2.5倍。

另外,由于工业企业类型不同,工业固体废弃物的产生种类十分复杂。例如,冶金行业会产生大量的铬渣、高炉渣、钢渣等含有重金属的废弃物;炼油行业产生的含油污泥;机械加工类行业产生的铁屑等等[2]。

2.城市垃圾

在城市中,人们在日常生活过程中,利用、运输等活动产生的废弃物,即城市固体废弃物,也称为城市垃圾。一般来说,城市生活垃圾包括餐饮产生的餐厨废弃物、废包装材料、生活垃圾、农贸市场中产生的果蔬废弃物等[3]。

3.农业固体废弃物

在农业生产过程中,产生的废弃物。例如包括农业产生的秸秆、养殖业产生的粪便等。

4.固体废弃物的危害

固体废弃物来源不同,而且含有多种有毒污染物质(如重金属、细菌等),若处理不当都会对周围的环境产生危害。例如,有些固体废弃物可以向大气排放硫化氢等臭气物质;有些废弃物容易产生大量的渗滤液,含有高浓度氨氮、有机物、重金属等污染物质,一旦渗滤液进入地下水,就会对地下水产生污染,进而影响饮用水安全等[4]。

二、固体废弃物的主要处理技术

大量的固体废物的产生需要有针对性的处理处置方法。固体废弃物的处理已经从简单的填埋,向资源化处理方向发展。我国也已经在上世纪80年代中期开始倡导固体废弃物的处理原则为无害化原则、减量化原则和资源化原则。目前,较为成熟的技术包括如下几种[5]。

1.填埋技术

填埋技术是在技术不发达情况下,较为常见的也是最为重要的处理技术。其主要原理是,在合适的地方将产生的固体废弃物填埋起来。根据固体废物种类不同,填埋场由分为生活垃圾填埋场、一般工业固体废物填埋场和危险固体废物填埋场等。

填埋技术需要一定的预处理,即固体废弃物需要经过分分拣等,由专门的垃圾运输车运输到指定的场所,然后由推土车摊平,再覆盖土层,这样分层压实。在我国已经建成了大量的垃圾填埋场,但是填埋场容易产生恶臭、渗滤液、细菌滋生等二次污染。因此,填埋场的管理和操作要严格按照相关规范和标准进行。

2.焚烧技术

焚烧技术也是固体废弃物处理的一种重要方法,也是当前较为重视技术之一。焚烧技术较填埋方法来说,可以明显的降低固体废弃物的体积和数量,并且可以减少细菌滋生,破坏有毒物质结构,转化成性质相对稳定的灰渣。同时,焚烧过程还会产生大量的热量可以用于发电等产生二次能源。

但是,焚烧技术存在着缺点:

首先,焚烧处理量比填埋技术小很多;

其次,固体废弃物种类不同,直接影响焚烧效果。;

最后,焚烧技术控制不合理容易产生二次污染。焚烧技术容易产生二英类有毒物质,同时还有酸性气体、重金属、粉尘等物质。

因此,焚烧技术目前只能作为填埋技术的补充。仍有研究的空间。

3.生物技术

通过微生物新陈代谢的作用,将废弃物转化成有用物质的过程,称为生物处理技术。目前固体废弃物处理的生物技术包括堆肥技术和生物发酵产沼气废纤维素糖化、细菌浸出等技术。

例如,农业废弃物通过堆肥技术可以回田等,都是当前研究和工程应用上的重点。

三、结论

当前,固体废弃物产生量十分巨大,而且种类复杂,污染物产生也很多。单纯的填埋技术已经无法全部处理。同时,当前废弃物的处理重点关注资源化。因此,焚烧技术、生物技术等需要开发出更加有效,不容易产生二次污染的技术。同时,固体废弃物的分类收集、分类处理,在源头上控制产生量也是当前研究的重

点之一。

参考文献:

[1] 张一刚.固体废物处理处置技术问答[M].北京:化学工业出版社,2006,8.

[2] 国家环境保护总局污染控制司.城市固化废物管理与处理处置技术[M].北京:中国石化出版社.

[3] Berlian S.,Sukandar S. Panjaitan D. Biogas recovery from anaerobic digestion process of mixedfruit -vegetable wastes[J]. Energy Procedia2013,32,176 -182

[4] Jia L.,Jiane Z.,Lili G.,et al..Effects of mixture ratio on anaerobic co-digestion with fruit and vegetable waste and food waste of China[J]. Journal of Environmental Sciences,2011,23(8),1403-1408

[5] 国家环境保护总局污染控制司.城市固化废物管理与处理处置技术[M].北京:中国石化出版社.

工业废弃物处置范文6

关键词 钻井作业;柴油机尾气板框压滤机;废弃物;井场污水

中图分类号TE3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)85-0184-02

目前,国内钻井作业和完井作业结束后,井场废弃物的通用处理方法主要是采用终端处理即对废弃的钻井液完井液先进行固液分离,然后对固体和液体分别进行无害化处理,即对污水部分用化学药剂进行达标处理,经化学处理后的液体被排放或回注到地层内;而废弃的固体则是将淤泥部分直接固化,固化后的废弃物填埋到地下或加工成建筑材料另行处理,其工作量大,且需专业队伍进行处理。

现有新的无害化治理方案,其一是在钻井过程中利用柴油机尾气处理污水部分结合新型板框压滤机压榨废弃物,开展随钻废弃钻井液无害化治理的新技术;其二是在钻井过程中利用真空浓缩蒸馏装置和螺旋压榨机降低废泥浆中的含水量;其三是完井后对废弃物统一进行进行简单的水泥固化处理或转运。

1 废弃钻井液处理措施

利用柴油机尾气装置和新一代板框压滤机开展随钻废弃钻井液无害化治理,该项技术用两套装备组合完成:即废水处理由与钻井190型柴油机配套的ST系列消声减排一体化装置开展工作;固形物的压榨脱水由板框压滤机开展工作。

钻井废水废气同步处理技术原理为:钻井废水与柴油机废气两相直接接触传热传质,废气余热消减废水,废水吸收废气烟尘,使废气降温同时降噪、减阻,可以替代柴油机排气消声器的功能。

利用新一代板框压滤机对废弃液中的固体成分进行压榨脱水,形成的固形物(泥饼)可烧制建材加以利用或被转运填埋处理。

1.1板框压滤机工作原理

该装置由一定数量的滤板被紧密排成一列,滤板面和滤板面之间形成滤室,废弃泥浆在渣浆泵产生的强大的正压下被送入滤室,其液体部分透过滤布而排出滤室,固体部分被滤布截留形成滤饼,固液分离完成。当拉开滤板时,固形物自动脱落,固形物含水量可低于50%以下。

1.2技术特点

1)自动化程度高,保障了持续稳定的压紧力;

2)明流过滤以及暗流过滤提高了固液分离的效果;

3)新一代板框压滤机显著降低了固形物含水量,解决了旧式板框压滤机固形物脱落效果差的问题,脱水效率提高,人工成本降低。

2引进国外先进技术和设备,实现钻井废弃物零排放

钻井完井废弃物处理新装备的引用:

该技术消化国外对石油工业废弃物(钻井废泥浆)处理的技术思路,强化了用真空浓缩蒸馏机和压榨脱水机对钻井完井废弃物处理的脱水环节,将污水进行浓缩蒸馏,降低待处理废弃液的含水量,减少了固形物的总量,意味所需处理的化学药剂减少,固化物减少。对污泥进行压榨脱水提高固、液分离的效率。

2.1螺旋压榨脱水机

螺旋压榨机有别于离心机的工作原理,是螺旋慢速压榨对处理物进行高度分离,将钻井废弃物中的固相含量较高的固体物进行固体和液体分离。关键技术是降低其固形物中的含水量可达50%以上。

2.2浓缩真空蒸馏装置

这一流程主要是将废弃物中的一部分污水蒸馏,以减少待处理物的总水量。浓缩真空蒸馏装置主要用于钻井废弃液体的浓缩处理,它主要由钛合金盘管、热交换器、真空负压反应釜、循环泵几个部分构成。由于浓缩真空蒸馏装置利用了高原反应原理,在真空负压状态下进行热蒸馏,温度不需要达到正常压力下水的沸点,比起传统蒸馏设备,大大降低了能耗成本。

钻井废弃液体固相含量很高,进入该装置的废液,首先需要通过化学分离处理,再经过自然沉降,其固相物的含量降低到10%左右,然后才能进入浓缩真空蒸馏装置进行蒸馏,得到的蒸馏水最后经过净化处理,回收至井场再利用。

3 无害化治理中的固化作业

目前油田废弃钻井液无害化处理大多数是指对钻井完井废弃物或酸化废水进行固化处理的技术,是先通过在废弃物中加入一定数量的絮凝剂、助凝剂等系列处理剂与之发生复杂的物理、化学变化,实现固液分离,再对固相污染物和液相污染物分别进行无害化处理:适当使用固化剂,主要以水泥、矿渣为原材料,将固相污染物相对稳定的固定在固化体中,降低固化体的沥滤性和迁移作用,并对固化体进行转移,或在固化体上直接覆土还耕造林等,对液相污染物按污水处理的方法处理后达标排放,从而完成对废弃钻井液的无害化处理。这一方法是在环保投资较低的情况下较为节约成本的方案,其缺点是处理不够彻底。

4 环境治理效益分析

4.1检测效果要求

1)固化物抗压强度测试(能够按照相关规定,符合标准);

2)固化物侵蚀后水质检测(能够按照相关规定,符合标准);

3)污水水质分析(污水蒸发或回收利用)。

4.2环境效益

1)利用柴油机尾气开展随钻废弃钻井液无害化治理的技术可使废水消减与钻井作业同步进行日集日清,废水池功能仅为短周期循环,可使其总容积缩减1/3,从而大幅度减少井场征地与基建投资,对不具备回注条件、不便于长距离运输的钻井作业区建立废水零排放清洁生产体系意义重大;

2)钻井废弃液中的固体部分经过压榨成型后烧制而成的建材可用于井场地面铺设和外墙修建,实现了废物再利用,使废弃物达到无害化治理,提高环境效益;

3)如果采用方案1对污水和固体废弃物进行过程处理,环境效益可观,但设备的租用投资会稍有所增;

4)如果引用真空浓缩蒸馏装置和螺旋压榨机可以减低废弃物的含水量。工艺技术先进,井场废水污水零排放,回收的蒸馏水可利用。固形物用压榨机脱水后减低废弃物总的含水量。使用该项技术可以实现石油钻探作业清洁生产,是目前世界上的领先技术,环境效益十分可观。

参考文献