城市生活垃圾综合分选处理系统设计.doc
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上海市市容环卫行业技术规范SR2-2004城市生活垃圾分选工程技术规范(试行)Technical Code for Sorting of Municipal Solid Waste前 言根据“上海市市容环境卫生管理局关于下达二〇〇四年科技研发项目的通知”(沪容环发【2004】113号文件)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内外先进标准,结合上海市实际情况,在广泛征求意见的基础上,制定了本规范。
本规范的主要内容是:1 总则;2 选址和规模;3 工艺、设备和设施;4 建筑和环境;5 环境保护。
本规范由上海市市容环境卫生管理局负责管理,由主编单位负责具体技术内容的解释。
本规范主编单位:上海市环境工程设计科学研究院(地址:上海市石龙路345弄11号;邮政编码:200232)。
本规范主要起草人员:秦 峰、王 雷、余 毅、朱 桦、徐云龙1 总 则1.0.1 为了使生活垃圾分选工程的建设符合上海市城市发展需要,达到安全卫生、技术先进、环保达标、经济合理、节约能源的目的,最终实现社会、经济和环境可持续发展的目标,制定本技术规范。
1.0.2 本技术规范适用于上海市生活垃圾分选工程的新建及改扩建项目,生活垃圾转运、处理、处置设施附建的分选处理车间可参照执行。
1.0.3 本规范是上海市规划、设计、评估、审批城市生活垃圾分选工程项目的重要依据和尺度。
1.0.4 上海市生活垃圾分选工程的建设,除执行本技术规范外,尚应符合国家和上海市现行有关标准的规定。
2 选址和规模2.1 选 址2.1.1 分选工程的选址应符合上海市城市总体规划和环境卫生行业规划的要求。
2.1.2 分选工程的选址应考虑服务区域、垃圾产量分布以及生产工艺技术要求,合理确定。
2.1.3 分选工程的选址应考虑与垃圾转运、处理、处置设施的协调性,宜建在垃圾转运、处理、处置设施附近或作为其组成部分。
2.1.4 分选工程的选址应结合市政用地合理确定。
30T/D生活垃圾碳化热解无害化处置工程项目设计方案目录第一章总论 (1)1.1 项目名称、建设地点、建设规模、主管单位及业主 (1)1.2 编制依据、原则、范围及执行标准、规范 (1)1.3 项目建设的必要性 (3)1.4 项目概况 (3)第二章热解处置技术方案及工程设计 (5)2.1.焚烧热解设备比选 (6)2.2 工程设计 (11)第三章生活垃圾(30t/d)热解气化处理厂 .................... 错误!未定义书签。
3.1工厂简介 (17)3.2生活垃圾来源及成分................................................ 错误!未定义书签。
3.3主要工艺设备简介.................................................... 错误!未定义书签。
3.4活性炭过滤塔: (37)3.5排气系统 (28)3.6控制系统简介 (28)3.4生活垃圾的接收及储存系统 (32)3.5 SRF型立轴复式生活垃圾热解处置系统设备清单 (33)第四章环境保护措施 (35)4.1大气污染物控制措施 (39)第一章总论1.1 项目名称、建设地点、建设规模、主管单位及业主1.1.1 项目名称: *** 30T/D垃圾处理项目1.1.2 项目建设地点:1.1.3 项目建设规模: 30吨/日处理1.1.4 项目主管单位:1.1.5 项目业主:1.2 编制依据、原则、范围及执行标准、规范1.2.1 编制依据1.2.2 编制原则1)在城市总体规划的指导下, 工程按照全面规划、分期实施的原则, 以适应社会经济和环境保护的协调发展, 实现城市的生活垃圾处理无害化、减量化和资源化, 提高本项目的投资效益和社会效益;2)遵守国家有关的法律、法规, 执行国家关于环境保护、节约土地、劳动保护、安全卫生和节能等有关规定;3)采用高效节能成熟的、简单易行适用的先进技术、工艺、材料和设备, 节省工程投资, 降低运行成本, 确保垃圾的三化处理效果;4)采用可靠的控制系统, 做到技术可靠, 经济合理。
国内外生活垃圾分类现状及分选技术(精)国内外生活垃圾分类现状及分选技术生活垃圾是指在日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物,包括居民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及学校、企事业单位生活垃圾等。
改革开放以来,随着经济的持续高速发展和城市化的迅速扩大,中国成为了世界头号生活垃圾生产国,这带来了生活垃圾任意堆放、大量侵占土地、环境污染严重、资源大量浪费等问题。
由于城市生活垃圾是多种废弃物的混合体,通过生活垃圾分类改变垃圾的混杂性是实现生活垃圾分类处置、处理的资源化、减量化、无害化的重要前提。
在生活垃圾分类方面,西方发达国家经过半个多世纪的研究和经验积累,形成了各自完整的分类体系,并取得了显著成效,对我国生活垃圾分类有着重要参考意义。
在德国,80%的居民参与生活垃圾源头分类,其生活垃圾分类起步于20世纪70年代,到90年代玻璃、纸张、塑料、纸板的同收量已达到其产生量的50%、41%、5%、三分之一。
85%的美国人参与街道资源化利用的废物收集工作。
加拿大也是在20世纪70年代开始进行城市生活垃圾的分类同收,并形成了一套完整有效的垃圾分类同收系统。
瑞士、奥地利人保护环境是非常自觉的,他们不需要任何“环境卫生条例”来约束,其生活垃圾分类自觉执行。
我国的近邻日本是生活垃圾分类做得最好的国家之一,其国民是生活垃圾分类的主体,其生活垃圾分类教育是“从娃娃抓起”的,目前已经形成一套完整的生活垃圾分类法律体系和分类后的垃圾分类处理处置体系。
生活垃圾处理的技术路线包括焚烧、生化处理和填埋,但这些技术的实施必须建立在有效分类的基础上。
我国在20世纪80年代末开始研究和应用生活垃圾管理方面的技术,最初着重于垃圾的末端处理处置,之后逐渐向全过程方向和综合处理系统方向发展。
尽管生活垃圾分类的概念在上世纪90年代末就已经进入中国,但目前我国生活垃圾在所有链条中的分类情况几乎都很混乱。
随着中国经济向发达国家迅速靠拢,环境水平却与世界上最贫穷的国家相似。
城市生活垃圾固体废弃物处理及综合利用措施探析摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,我国尤为重视工业生产与经济发展,而忽视了在此过程中产生的环境问题。
长期以来,我国尤为重视工业生产与经济发展,而忽视了在此过程中产生的环境问题。
随着工业建设的不断推进,城市固体废弃物也越来越多,一定程度上,大多数城市并不能充分平衡好环境与经济二者之间的关系,大量固体废弃物造成城市环境污染严重。
同时近年来,随着人们生活水平的不断提高,人们对城市高质量生活环境的需求也越来越高,多种因素充分说明,城市环境问题的解决迫在眉睫。
这篇文章从城市固体废弃物出发,阐述了固体废弃物的种类及其危害,分析了城市固体废弃物的处理及综合利用方式,以期对我国固体废弃物处理问题的解决有所帮助。
关键词:固体废弃物;垃圾回收;资源化利用;技术;可持续发展引言随着城镇化进程的加快,居民更多地集中到城市,生活垃圾的增多成为困扰城市发展的一道难题,在此背景下,“无废城市”理念应运而生。
根据国务院印发的《“无废城市”建设试点工作方案》,“无废城市”是以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,通过推动形成绿色发展方式和生活方式,持续推进固体废物源头减量和资源化利用,最大限度减少填埋量,将固体废物环境影响降至最低的城市发展模式。
为了建设“无废城市”,必须进行生活垃圾分类处置,最大限度地实现生活垃圾的无害化处理或二次利用,破解垃圾围城困境,让居民享受低碳生活。
1垃圾分类和资源化利用的关系城市生活垃圾同时具有污染属性和资源属性两个方面。
垃圾分类关注的是其污染属性,通过分类减轻垃圾带来的负面压力,而资源化利用关注其资源属性,要充分挖掘垃圾中有价值的资源。
两者相辅相成,相互关联。
一方面,垃圾分类是资源化利用的基础。
垃圾是放错地方的资源,不经过细化分类、直接进行填埋或焚烧处理的粗放的垃圾处理方式是一种资源浪费。
垃圾分类后可以有针对性地选择资源化利用方式,获得最佳经济效益。
城市垃圾焚烧厂基本工艺参数与物料平衡设计城市垃圾焚烧厂是处理城市生活垃圾的一种常见方式,它通过将垃圾进行高温燃烧,将垃圾转化为灰渣和热能,实现资源化利用和无害化处理。
在设计城市垃圾焚烧厂的基本工艺参数和物料平衡时,需要考虑以下几个关键要素。
一、基本工艺参数设计1.燃烧方式:城市垃圾焚烧厂可以采用不同的燃烧方式,包括流化床燃烧、倒顶式燃烧、炉排燃烧等。
选择合适的燃烧方式需要考虑垃圾种类、处理量、热能利用等因素。
2.燃烧温度:垃圾焚烧需要在高温条件下进行,一般燃烧温度为800-1200摄氏度。
燃烧温度的选择需要兼顾垃圾彻底燃烧和热能利用效果。
3.空气系数:空气系数是指燃烧过程中所需的氧气量与理论所需氧气量的比值。
合理的空气系数设计可以确保垃圾充分燃烧,减少有害气体排放。
4.预处理工艺:城市垃圾在投入焚烧炉之前需要进行预处理,如粉碎、分选、湿化等。
预处理工艺的设计需要考虑垃圾种类、含水率、燃烧性能等因素。
5.余热回收利用:城市垃圾焚烧厂可以通过余热回收利用提高能源利用效率。
合理设计余热回收系统可以利用燃烧过程中产生的热能供内部消耗或外部利用,如供热、发电等。
1.垃圾输入量:物料平衡设计需要根据垃圾焚烧厂的处理能力和运行时间确定垃圾的输入量。
输入量的稳定和准确是保证焚烧效果和运行稳定的关键。
2.燃烧产物:燃烧过程中产生的主要产物包括灰渣、烟气和热能。
物料平衡设计需要根据垃圾的组成和燃烧条件确定产物的生成量和成分。
3.气体排放:焚烧过程中产生的烟气需要经过污染物净化处理,以达到排放标准。
物料平衡设计需要考虑烟气中不同污染物的生成量和去除效率。
4.余热回收:物料平衡设计需要考虑余热的产生和利用情况。
根据垃圾的燃烧热值和热量损失的情况,确定余热回收设备的设计参数和能量利用途径。
通过合理设计城市垃圾焚烧厂的基本工艺参数和物料平衡,可以提高垃圾处理效率,减少对环境的污染,实现资源化利用和无害化处理的目标。
在实际设计和运营中,需要综合考虑垃圾特性、处理量、环保要求和经济效益等因素,使焚烧厂的工艺参数和物料平衡更加科学合理。
第0章 绪论 0.1课题设计背景 随着经济的持续发展和城市化进程的加快,我国城市数量和规模在不断提高和扩大,城市生活垃圾大量产生,越来越多的垃圾包围了城市。据有关资料统计,全国663个城市,年产生活垃圾已达14500万吨,平均每天产垃圾40万吨,而且还在以每年8%~10%的幅度增长。生活垃圾已成为一个污染环境、影响人们生活和妨碍城市发展的社会问题。[1]目前,我国城市生活垃圾的处理方式大多以卫生填埋为主。由于部分垃圾不能自然分解,占用了大量土地,不但影响城市景观,而且给附近的地表水、地下水、土壤、大气造成了严重的污染, 危害人们健康、影响城市化进程和城市的可持续性发展。[5]
0.1.1生活垃圾的危害 (1)污染土壤 垃圾渗出液改变土壤成分和结构,有毒垃圾会通过食物链影响人体健康。垃圾破坏了土壤的结构和理化性质,使土壤保肥、保水能力大大下降。 (2)污染水体 垃圾中含有病原微生物、有机污染物和有毒的重金属等,在雨水的作用下,它们被带入水体,会造成地表水或地下水的严重污染,影响水生生物的生存和水资源的利用。 (3)污染大气 细小固体废物会随风飞扬,加重大气污染。在大量垃圾露天堆放的场区臭气熏天,老鼠成灾,蚊蝇滋生,有大量氨、硫化物等有害气体向大气释放,仅有机挥发性气体就多达 100多种,其中含有许多致癌致畸物。 (4)传播疾病 生活垃圾中含有大量微生物,是病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地,严重地危害人身健康。[6] 0.1.2资源与废物的相对性 固体废物包括所有经过使用而被弃置的固态或半固态物质,甚至还包括具有一定毒害性的液态或气态物质。固体废物的“废”具有时间和空间的相对性。在一个生产过程可能是暂时无使用价值的,但并不代表在其他生产过程或其他方面也无使用价值。在当前经济技术条件下暂时无使用价值的废物,在发展了循环利用技术后可能就是资源。故固体废物常被看作是“放错地点的原料”。 [2-5]因此,虽然生活垃圾有以上几方面危害,但如果能对生活垃圾进行有效系统地处理,回收垃圾中有用成分,将会变废为宝。其中,生活垃圾的综合分选技术尤显重要。
0.1.3城市生活垃圾综合分选处理的技术认识 随着消费者生活水平的提高,生活垃圾中的有用物质(如废纸、塑料、玻璃、金属等)所占的比例不断增加,鉴于目前环境资源不断萎缩,除了节约资源本身外,从人类生活的废弃物中回收有用资源也非常重要。目前城市垃圾处理的方法主要3种,即填埋、焚烧和堆肥。从节约资源的角度出发,在进行这3种垃圾处理之前,均需对垃圾中的有用物质进行分选,从中提取有用的再生原料重新加以综合利用,以减少垃圾的最终处理量。[8] 垃圾分选的目的就是,要把无机物和有机物分离,从而更好地回收能源与物质。目前城市生活垃圾分选技术主要有筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹跳分选、浮选、溶剂分选等。[11]
0.2生活垃圾分选技术及发展现状 0.2.1生活垃圾分选技术 生活垃圾分选技术就是将生活垃圾中的各种可回收利用的成分或不利于后续处理工艺要求的成分采用适当技术分离出来的过程。城市生活垃圾的组分复杂而不稳定,根据其粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性的物理、化学性质的不同,可分别选用筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选的分选技术进行分选。大体上说,适用于城市垃圾的分选技术是以粒度、密度差等颗粒物理性质差别为基础的分选为主,而以磁力、电力等性质差异为基础的分选为辅。[6]
0.2.2生活垃圾分选的发展现状 生活垃圾的综合利用已经成为垃圾处理的发展方向。对垃圾进行分选是垃圾综合利用的前提。垃圾分选设备的研究已列为国家重点项目之一。 目前,生活垃圾越来越多,处理越来越困难。垃圾处理方式中,传统的直接填埋方式对土地占用大,垃圾填埋场通常设置在农村,占用大量农田。采用传统的直接填埋方式,不但浪费了垃圾中含有的大量可回收物质,而且容易对环境造成影响。现在推广实行的卫生填埋由于环境影响控制的需要,其投资成本为传统堆埋的5 倍,运行成本则为3 倍。随着社会的发展,生活垃圾的综合处理就得到越来越多的关注。生活垃圾中含有多种成分,很大一部分可以回收再利用。由于处理困难,这部分有用的物质一般都没有得到有效利用。 随着我国改革开放的进一步深入,经济发展越来越快,生活节奏加快,人们产生的生活垃圾也越来越多。改革开放30余年,我国的城市垃圾的产生量年增长一直在10%左右。[7-12] 垃圾成分也越来越复杂,也越来越难处理。上世纪九十年代我国就有人提出垃圾进行综合利用,但是由于当时技术不太成熟,而且没有得到的足够重视,资金严重不足,因此直到现在,生活垃圾的处理也是在焚烧和填埋上设备研究比较多,对垃圾分选研设备究比较少。 垃圾分选机研究的目的,就是将混合垃圾进行有效的分类,对某垃圾成分中的少量杂质进行分离,得到较为单一的组分,或是从混合垃圾中分离出某种少含量垃圾组分,有利于垃圾的回收再利用和后续处理。 目前国内大部分使用的垃圾分选设备都是由国外进口。虽然国内也有人对此进行过研究,但多数都停留在理论阶段,很少有实际应用。随着大众对环境的重视,作为垃圾资源化的重要设备,生活垃圾分选设备的研究会越来越受到人们重视,在我国的应用也会越来越广。[4] 目前国外(特别是德国和日本)的垃圾分选机技术已经相当成熟。目前垃圾分选机械主要是筛分机和磁选机,分别是按物料尺寸和磁特性进行工作的,将垃圾物料进行分类回收利用。 滚筒筛的效率较高,适合不同尺寸物料的分离,但需要拆换筛面。而圆盘筛就可避免拆换的麻烦,可以通过调节圆盘轴之间的距离适应不同尺寸物料的分离,且具有自净能力,无须另外的清理装置,所以可能是今后的一个发展方向,圆盘筛在垃圾分选中的应用会越来越广泛。[16]再就是风选设备,也是一种很重要的分选器,可通过风速调节,实现不同密度垃圾物料的分离,对某些轻质物料的分离非常适用。[13] 磁选机械工作原理比较简单,利用金属的磁特性工作,但是在分选过程中的布置却非常关键,合理的布置分选设备,可以使分选达到事半功倍的效果。 除了筛分机和磁选机外,其他一些设备也开始在垃圾分选中使用。如红外线技术和近红外技术分选玻璃瓶和塑料瓶。[18] 总之,随着社会进步和经济的发展,垃圾资源化会越来越受到人们重视,垃圾分选设备的研究也会越来越深入,垃圾分类也会越细化,以便更好的回收利用。比如对塑料按类型分类,玻璃可以按颜色分类等等。实现这种超细化分类的机械可能就涉及到光选设备和电选设备了。随着人类社会的进步和可持续发展观念的深入人心,超细化分类必将成为未来生活垃圾处理的发展方向,我们也迫切需要在垃圾机械化处理方面实现新的突破。
0.3本次课程设计的目的和意义
(1)通过设计进一步消化和巩固本门课程所学内容,并使所学知识系统化,
培养运用所学理论知识进行城市生活垃圾综合分选处理系统设计的初步能力; (2)通过设计了解工程设计的内容、方法及步骤,培养确定固体废物处理与处置系统的设计方案,进行设计计算、绘制工程图,应用技术资料,编写设计说明书的能力。 0.4设计的主要内容 0.4.1设计任务 设计规模200t/d的某城市生活垃圾分选系统 0.4.2设计依据 该城市生活垃圾主要成分见表1-1. 表1-1 垃圾成分设计参数取值 垃圾组分 有机物 无机物 纸类 金属 塑料 玻璃 其他 含量% 54.3 31.3 2.68 2.58 5.13 1.2 2.81 有机物组分包括:食品残余、果皮、植物残余等。 无机物组分包括:砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。 垃圾容量平均值为0.43t/m3,换水率为49.4%。 垃圾热值:1923kJ/kg。 分选系统工作量为200t/d;日工作时间为10h。
0.4.3设计内容及要求 (1)垃圾分选系统设计方案的分析确定。 (2)垃圾储料仓设计计算。 (3)分选系统各设备选型计算:确定选择性破碎机、滚筒筛、简易风选机型号和规格,并确定其主要运行参数。 (4)皮带运输机计算及布置,并计算各段的长度、电机功率。 (5)编写设计说明书:设计说明书按设计程序编写,包括方案的确定、设计计算、设备选型计算和有关简图等内容。课程设计说明书应有封面、摘要(中英文)、目录、正文、小结及参考文献等部分,文字应简明、通顺,内容正确、完整,装订成册。 (6)图纸要求 垃圾分选系统流程图及高程图1张。流程图应按比例绘制,标出设备、管件编号及标高,并附明细表。 分选系统总平面图1张,分选系统剖面布置图1张 设备安装定位图2张 图中设备、管件应标注编号,图纸应按比例绘制,应能表明建筑外形和主要结构形式。在平面布置图中应有方位标志(指北针) 第1章 生活垃圾分选处理工艺设计 1.1 厂址选择 根据相关标准规定,厂址的选择具体要求如下: (1)当地城市总体规划、区域环境及城市环境卫生等专业规划要求; (2)与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求一致; (3)库容应保证填埋场使用年限在10 年以上,特殊情况下不应低于8 年; (4)交通方便、运距合理; (5)人口密度、土地利用价值及征地费用均较低; (6)位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏 季主导风向下风向。 1.2 垃圾分选工艺流程图 垃圾分选工艺流程图见图一 图一
1.3 垃圾分选工艺物料衡算 1.3.1垃圾分选厂每小时处理量为
式中 Q—每天的垃圾处理量,Q=200t/d; T—每天的工作时间,T=10h。
生活垃圾 人工手选 磁选 选择性破碎简易气流分选 滚筒筛 剩下碎石,玻璃等
垃圾接受 轻组分 重组分 筛上 有机物
筛上 筛下
燃料
有机堆肥
填埋