第十一章 固体废物资源化、综合利用与最终处置.ppt.ppt

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1、第一节第一节固体废物资源化的意义与资源化系统固体废物资源化的意义与资源化系统一、固体废物资源化的意义一、固体废物资源化的意义固体废物资源化不仅具有环境意义，固体废物资源化不仅具有环境意义，而且对社会经济的发展也有十分重要的意而且对社会经济的发展也有十分重要的意义，尤其是实施固化废物资源化在经济可义，尤其是实施固化废物资源化在经济可持续发展战略中具有十分重要的意义。持续发展战略中具有十分重要的意义。二、城市垃圾资源化系统二、城市垃圾资源化系统城市固城市固体废物体废物处理与处理与材料分选材料分选化学与生化学与生物转化及物转化及综合利用综合利用能源能源转化转化最终处置最终处置回收原材料处理后的组分能

2、源产品电能或热能前处理系统前处理系统后处理系统后处理系统能源转化系统能源转化系统系统边界回收原材料城城市市垃垃圾圾资资源源化化系系统统 第二节材料回收系统第二节材料回收系统 材料回收系统：材料回收系统：城市垃圾中含有的废纸、城市垃圾中含有的废纸、废橡胶、玻璃、塑料、纺织品、废钢铁废橡胶、玻璃、塑料、纺织品、废钢铁与非铁金属等，都有有用的原材料，通与非铁金属等，都有有用的原材料，通过适当的组合处理工艺，可以一一得到过适当的组合处理工艺，可以一一得到加工、分选与回收，这种由单元技术组加工、分选与回收，这种由单元技术组合处理工艺，形成对城市垃圾加工、分合处理工艺，形成对城市垃圾加工、分选的工程系统。

3、选的工程系统。国内两套不同的垃圾分选处理系统国内两套不同的垃圾分选处理系统大颗粒物质大颗粒物质中间颗粒物质中间颗粒物质小颗粒物质小颗粒物质水泥固化水泥固化风选风选人工分选人工分选强力破碎强力破碎后续工艺原料后续工艺原料城市垃圾城市垃圾破碎机破碎机振动筛振动筛人工分选人工分选磁选磁选烘干烘干滚筒筛滚筒筛可回收物质可回收物质铁金属铁金属热烟气热烟气填埋或利用填埋或利用可回收物质可回收物质重质组分重质组分南方垃圾分选处理系统南方垃圾分选处理系统筛上物筛上物筛下物筛下物固化或制砖固化或制砖风选风选人工分选人工分选强力破碎强力破碎后续工艺原料后续工艺原料城市垃圾城市垃圾板式给料机板式给料机破包破包人工分

4、选人工分选磁选磁选滚筒筛滚筒筛可回收物质可回收物质铁金属铁金属堆肥堆肥可回收物质可回收物质北方垃圾分选处理系统北方垃圾分选处理系统铁金属铁金属轻组分轻组分贮存场贮存场破碎破碎风选风选旋分器旋分器除尘装置除尘装置排气排气空气空气重组分重组分磁选磁选主要有机组分主要有机组分（a）系统）系统：固体废物固体废物贮存场贮存场破碎破碎磁选磁选旋分器旋分器除尘装置除尘装置排气排气空气空气风选风选铁金属铁金属主要有机组分主要有机组分重组分重组分（b）系统）系统：固体废物固体废物国外城市垃圾分选回收的几种典型系统国外城市垃圾分选回收的几种典型系统常规简易材料回收系统，除适用于人工常规简易材料回收系统，除适用于人

5、工可捡选的废物外，以回收钢铁金属为主可捡选的废物外，以回收钢铁金属为主固体废物贮存站固体废物贮存站破碎机破碎机风选机风选机重组分重组分旋分器旋分器轻组分（主要有机物）轻组分（主要有机物）磁选机磁选机铁金属回收铁金属回收旋转筛分旋转筛分玻璃回收玻璃回收非铁金属回收非铁金属回收剩余废物去处置场剩余废物去处置场（c）系统）系统多种物料回收系统，适用于含可多种物料回收系统，适用于含可回收物料种类较多的城市垃圾。回收物料种类较多的城市垃圾。滚筒筛滚筒筛初破碎机初破碎机横向分选器横向分选器曲折风选机曲折风选机旋分器旋分器二次破碎机二次破碎机滚筒筛滚筒筛塑料分离器塑料分离器塑料塑料稀浆稀浆粗剩料粗剩料铁铁粗

6、剩料堆肥粗剩料堆肥热缩干燥器热缩干燥器旋分器旋分器滚筒筛滚筒筛轻纸轻纸重纸重纸锯齿型风选机锯齿型风选机家庭垃圾分选回收流程家庭垃圾分选回收流程 第三节生物转化产品的回收第三节生物转化产品的回收 城市垃圾中含有多种可生物降解的有机城市垃圾中含有多种可生物降解的有机物，除食品废物占有较大比例外，废纸物，除食品废物占有较大比例外，废纸类与庭院废物也具有生物与化学转化性类与庭院废物也具有生物与化学转化性质。经过处理与物料分选回收，此类有质。经过处理与物料分选回收，此类有机物进一步富集于轻组分之中，有利于机物进一步富集于轻组分之中，有利于生物转化处理。通过生物转化过程，可生物转化处理。通过生物转化过程，

7、可获得腐殖肥料、沼气或其他生物化学转获得腐殖肥料、沼气或其他生物化学转化产品，如饲料蛋白、乙醇与糖类等。化产品，如饲料蛋白、乙醇与糖类等。生物转化工艺主要包括堆肥化和厌氧生生物转化工艺主要包括堆肥化和厌氧生物发酵技术。物发酵技术。一、城市垃圾堆肥化一、城市垃圾堆肥化（一）原理：垃圾堆肥化是在一定的人（一）原理：垃圾堆肥化是在一定的人工控制条件下，通过生物化学作用，使工控制条件下，通过生物化学作用，使垃圾中的有机成分分解转化为比较稳定垃圾中的有机成分分解转化为比较稳定的腐殖肥料的过程，其实质是一种发酵的腐殖肥料的过程，其实质是一种发酵过程。根据发酵过程中微生物对氧的需过程。根据发酵过程中微生物对

8、氧的需求关系，又可分为好氧与厌氧两种堆肥求关系，又可分为好氧与厌氧两种堆肥方式。方式。（二）好氧堆肥工艺过程（二）好氧堆肥工艺过程好氧堆肥化好氧堆肥化过程实际上是有机废物的微生物发酵过程过程实际上是有机废物的微生物发酵过程，只进行到腐熟阶段，并不需有机物的彻底氧化。，只进行到腐熟阶段，并不需有机物的彻底氧化。一般认为堆料中易降解有机物一般认为堆料中易降解有机物基本上基本上被降解即达到被降解即达到腐熟腐熟热量堆肥可降解有机物耗氧微生物2O若若堆肥过程产生热量堆肥过程产生热量 堆肥向环境的散热堆肥向环境的散热，堆肥物料，堆肥物料的温度的温度，短期内就可达到短期内就可达到6070甚至甚至80，然后逐

9、，然后逐渐降温而达到腐熟。渐降温而达到腐熟。在堆肥过程中，堆内的在堆肥过程中，堆内的有机物、无机物发生着复杂的有机物、无机物发生着复杂的分解与合成分解与合成的变化，的变化，微生物组成也发生着相应的变化微生物组成也发生着相应的变化。工厂化机械堆肥工厂化机械堆肥：先进的、很有前途的快速堆：先进的、很有前途的快速堆肥方法。肥方法。目前堆肥生产主要采用这种工艺。尽管这种堆肥目前堆肥生产主要采用这种工艺。尽管这种堆肥系统形式多种多样，但系统形式多种多样，但基本工序基本工序通常都由通常都由预处理、预处理、主发酵（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处主发酵（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理及贮藏理及贮

10、藏五个工序组成。五个工序组成。好好氧氧堆堆肥肥工工艺艺野外人工堆肥野外人工堆肥：在传统的农家堆肥的基础上发展起：在传统的农家堆肥的基础上发展起来的，操作简单，费用低廉，许多国家都有应用。来的，操作简单，费用低廉，许多国家都有应用。按堆肥配料比将垃圾、污水处理厂污泥或粪便等按堆肥配料比将垃圾、污水处理厂污泥或粪便等进行调配，选择进行调配，选择野外空地野外空地，堆成平行条堆。每堆宽，堆成平行条堆。每堆宽1.22m，长，长1.83m。用人工定期翻动，一般每周。用人工定期翻动，一般每周12次，直到发酵完毕，该方法对通气、水分、温度次，直到发酵完毕，该方法对通气、水分、温度等条件不易控制。这种好气堆肥工

11、艺等条件不易控制。这种好气堆肥工艺适用于分散的适用于分散的农家堆肥农家堆肥。固体废物固体废物有机固体废物有机固体废物预处理预处理无机物无机物搅拌机搅拌机机械发酵池机械发酵池风机风机后处理后处理后发酵后发酵贮藏贮藏出售出售工厂化机械堆肥工艺流程工厂化机械堆肥工艺流程粪便粪便输送输送垃圾垃圾发酵仓发酵仓熟料熟料振动筛振动筛细料细料通风通风磁选磁选农肥农肥粗料粗料分拣分拣利用利用浸滤液浸滤液集水井集水井冲洗水冲洗水调节池调节池初沉池初沉池污泥污泥曝气池曝气池竖流池竖流池污泥污泥回用池回用池上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程 武汉市城市垃圾堆肥发酵系统武汉市城市垃圾堆

12、肥发酵系统 计量计量板式给料机板式给料机初选（人工）初选（人工）发酵仓发酵仓出仓出仓二次发酵二次发酵垃圾入场垃圾入场磁选磁选滚筒筛滚筒筛堆肥堆肥污水粪便污水粪便计量计量废铁废铁填埋填埋回收物回收物粪便入场粪便入场杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图城市生活垃圾城市生活垃圾贮料池贮料池抓吊抓吊废铁废铁滚筒筛滚筒筛人工分选人工分选粗大无机物去填埋粗大无机物去填埋混合滚筒混合滚筒污污水水池池风机风机出料机出料机二次发酵二次发酵出料机出料机风机风机一次一次发酵发酵振动给料机振动给料机散装堆肥散装堆肥装袋机装袋机填埋填埋出售出售滚筒筛滚筒筛长野县堆肥化系统流程图长野县堆肥化系统流程图脱臭

13、脱臭戽斗式翻堆机戽斗式翻堆机贮槽贮槽定量给料器定量给料器一次发酵仓一次发酵仓家畜尿家畜尿回转振动筛回转振动筛二次发酵仓二次发酵仓杂质杂质污水池污水池土壤脱臭装置土壤脱臭装置干净气体干净气体手选手选锤式破碎机锤式破碎机振动传输带振动传输带废纸捆包机废纸捆包机非堆肥物收集箱非堆肥物收集箱轻质物：纸及塑料轻质物：纸及塑料磁选机磁选机罐头盒罐头盒双螺旋混合机双螺旋混合机空气空气发酵仓（发酵仓（4座）座）粉碎机（粉碎机（3台）台）旋风旋风分离器分离器气体燃料气体燃料空气加热器空气加热器旋风分离器旋风分离器污泥污泥水：到下水道水：到下水道搅拌机搅拌机布料机布料机浓缩污泥槽浓缩污泥槽离心机离心机高温空气高温

14、空气空气空气旋转干燥器旋转干燥器堆肥堆肥德克萨斯州休斯敦日处理德克萨斯州休斯敦日处理360吨垃圾堆肥厂流程吨垃圾堆肥厂流程 二、城市垃圾厌氧消化处理与沼气回收二、城市垃圾厌氧消化处理与沼气回收 通过厌氧细菌的生物转化作用，将城市垃圾通过厌氧细菌的生物转化作用，将城市垃圾中大部分可生物降解的有机质转化为能源产中大部分可生物降解的有机质转化为能源产品沼气，是城市垃圾又一资源化途径。品沼气，是城市垃圾又一资源化途径。城市垃圾城市垃圾加工、分选加工、分选破碎、筛分破碎、筛分轻组分轻组分重组分重组分有毒有害废物有毒有害废物配料、制浆配料、制浆水水污泥与粪便污泥与粪便加热加热厌氧发酵池厌氧发酵池沼气沼气沼

15、气柜沼气柜剩余污泥剩余污泥脱水干燥脱水干燥作为农肥或处置作为农肥或处置城市垃圾厌氧消化工艺流程城市垃圾厌氧消化工艺流程预处理预处理配料制浆配料制浆厌氧消化处理厌氧消化处理与沼气回收与沼气回收厨余垃圾厨余垃圾脱水脱水破碎破碎厌氧发酵厌氧发酵菌种投加菌种投加发酵产品外运或利用发酵产品外运或利用气体净化气体净化能源回收能源回收水处理水处理厨余垃圾厌氧发酵工艺流程厨余垃圾厌氧发酵工艺流程 离心机离心机等脱水等脱水机械机械粗大物体如骨头兼性和厌兼性和厌氧微生物氧微生物菌种菌种去除发酵气中H2S等杂质气体有机废物有机废物进料进料分选分选料槽料槽废物废物破碎机破碎机天然气供应站天然气供应站加气站加气站电网电

16、网热交换热交换主变电站主变电站临时储存仓临时储存仓区域供热系统区域供热系统发电发电热储存罐热储存罐发酵热发酵热发酵仓发酵仓热交换热交换废液肥料脱水废液肥料脱水堆肥产品堆肥产品堆肥精制车间堆肥精制车间脱水脱水典型的大型工业化沼气发酵工艺流程典型的大型工业化沼气发酵工艺流程 三、生物化学处理新技术在三、生物化学处理新技术在固体废物资源化中的应用固体废物资源化中的应用新开发的生物化学技术已应用于某些新开发的生物化学技术已应用于某些单一性工业废渣与城市垃圾的处理，并可单一性工业废渣与城市垃圾的处理，并可回收专项转化产品。如，利用生物酶催化回收专项转化产品。如，利用生物酶催化作用，催化水解含纤维素的固体废物，并作用，催化水解含纤维素的固体废物，并回收饲料葡萄糖、精制葡萄糖乃至单细胞回收饲料葡萄糖、精制葡萄糖乃至单细胞蛋白与洒精等产品。（糖化处理、生产单蛋白与洒精等产品。（糖化处理、生产单细胞蛋白和生产酒精）细胞蛋白和生产酒精）废纤维素酶解制取葡萄糖的工艺流程图废纤维素酶解制取葡萄糖的工艺流程图化学转换化学转换微生物转换微生物转换发酵发酵酶水解反应器酶水解反应器过滤器过滤器三绿啶三绿啶营养剂营养剂