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有机废物有哪些处理技术?

发布时间:2019-06-10


有机废物种类繁多,其处理方法也不尽相同,概括起来,分为物理方法、化学方法、生物化学方法3大类。物理方法即是利用有机废物的物理或物理化学性质,从中分选出有害物质或有用物质。如利用其重力、磁性、光电性、粒度等特性,进行重力分选、磁选、浮选等。化学方法是使垃圾发生化学转换,从中回收物质及能量的方法。如煅烧、溶剂浸出、焚烧等方法都属于化学方法。生物化学方法则是利用微生物的生物化学作用将复杂的有机物转换为简单的物质,将有毒物质转换为无毒物质。

①堆肥法

堆肥法处理固体有机废物是固体有机废物处理的三大技术(卫生填埋、堆肥、焚烧)之一,通过堆肥处理,将其中的有机可腐物转化为土壤可接受且迫切需要的有机营养土。这样不仅能有效地解决固体有机废物的出路,解决环境污染和垃圾无害化问题,同时也为农业生产提供了适用的腐殖土,从而维持自然界良性的物质循环。

堆肥法就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥是一种深褐色、质地松散、有泥土味的物质。这种物质的养料价值不高,但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂,其主要成分是腐殖质。

②卫生填埋

填埋是固体废物处理的传统方法,传统填埋会造成对水源和大气的污染。由于微生物的分解作用产生垃圾场渗沥水,使垃圾中的重金属和有毒、有害物质会渗入地表污染地下水。填埋场地散发出的有毒气体也会污染环境,美国Love Canal公害事件就是最明显的例证。因此,世界上许多国家都先后制定法规,如美国1976年修订颁布了《资源保护和回收法》,禁止使用传统的填埋方法;英国1977年实行了《填埋场地许可标准法》。这就促使传统的填埋方法不断改进和完善,出现了卫生填埋法。除极少数国家(如瑞士、日本和丹麦等)有一半以上的垃圾是用焚烧处理外,其他各国(它们都是世界经济强国)有一半以上的垃圾均采用了卫生填埋。

地下填埋和堆高填埋是两种常见的垃圾处置模式。不论是哪类垃圾,有害的还是无害的,在一定的水文、气象、地质条件下都可以选用其中的一种作为垃圾的处置方法。地下填埋法就是在地面以下进行填埋的方法,其适用于干燥、河网密度小、降雨量小、蒸发量大、地下水位低和地表水不补给地下水的地区。由于这些地区的黏性土层厚度大、透水性差,垃圾渗滤液难以向下迁移而污染地下水。堆高填埋处置模式就是在地面以上将垃圾铺开、分层压实并覆盖起来的方法,在潮湿、河网密度大、降雨量大、蒸发量小、地下水位高、地表水和地下水互为补给的地区,多采用此法。

③焚烧

在国外,有机物的精蒸馏残渣在单元操作车间装桶收集后,大多采用焚烧方法处置。焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容,并尽量减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。焚烧处理技术的核心是燃烧的合理组织和二次污染的防治。

焚烧法是处置危险废物的一种方法,燃烧危险物质使之分解并无害化。焚烧是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有毒有害物质在高温下氧化、热解而被破坏,是一种同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理处置技术。目前焚烧处理的工艺和设备很多,主要的焚烧装置有旋转炉、固定床炉、流化炉、工业锅炉和水泥窑等,焚烧炉是利用燃烧方式处理废物的主体设备,可以有效去除精蒸馏残渣所含的有毒有害有机物质。焚烧能力是以焚烧量来表示的,是焚烧炉每小时焚烧危险废物的质量。 

④等离子体处理

等离子体处理系统通过在低压蒸汽下传导电流创建热等离子体来处理含氯有机物和其他废物。等离子体可以用作焚烧或热解热源,或者将废物注入等离子体高温区将废物分解成原子,这项技术用来处理液态和可泵的固体废物。等离子体系统技术用等离子体装置(通常称为等离子焰炬)产生10000℃的高温销毁诸如PCBs和POPs这样的剧毒废物。等离子体去除危险废物的技术最近才从试验阶段上升到大规模生产阶段,还可望作为去除液态PCBs和POPs的手段。排放的气体和炉渣可以在与高温焚烧相似的处理系统中处理,但规模要小得多。最普通的等离子体产生形式是通过气体放电。通过气体,电能转化为热能,并且被活跃的气体分子吸收变成离子化状态。等离子体是高温分解工艺,它不需要像传统的焚烧炉那样再消耗能量去加热多余的空气,因此,由于没有多余的空气,后续的气体处理系统规模就非常小。等离子体系统用电能作为能源,处置费用昂贵。等离子体设备在原产国安装很容易,并且占地很小,设施建设费用也很高。

⑤热解吸

热解吸用来汽化有毒有害有机污染物,使它们能从固体物质中分离出来。然后用其他的系统处理解吸后的有机物。解吸系统包括废物处理和废物输入系统、热解吸室、处理各有机化合物的隔离的气体冷凝室、分离室和处理系统。热解吸将污染物从土壤中分离出来,污染的土壤在解吸室里加热,水、有机化合物和某些金属被气化,气体和抽真空系统将气化的水和污染物输送到隔离气体处理系统。该系统的目的是挥发污染物,同时不使它们氧化。利用控制解吸的温度,热解吸工艺可以分为高温热解吸和低温热解吸。低温解吸经常用作修复土壤中的燃料污染物。除非温度加热到超过了低温解吸的范围,否则土壤中的有机化合物不会被破坏,被处理过的土壤还能为生物滋生提供养料。

⑥现场玻璃化技术

现场玻璃化(ISV)是一种已经工业化的技术,用作污染场址的修复和废物处理。它是可移动的,热处理工艺用电加热和熔化污染土壤、淤泥和其他土壤物质。处理结果使有机污染物被破坏和非有机污染物长期滞留在整个的玻璃制品中。 

⑦其他去污技术

生物修复是指利用微生物分解污染土壤的有机化合物,该工艺的关键是确定恰当的生物行使这一职能。合适的湿度、温度、含氧量、饲料来源都是这一工艺得以成功地应用的限制条件。在实施这一工艺的现场处理土壤,不用把土壤转移到别的地方去处理。就地更新通常是用本土的生物细菌和营养液增加生物数量。异地处理技术是通过控制温度和湿度来处理挖出来的土壤。对于污染程度低的土地,利用这一工艺,费用适宜、效果好、事后能有效清理污染场地。一般不适宜处理被杀虫剂严重污染的场所,但对POPs和多氯联苯含量低的场所可以适用。

用生物学方法处理多组分的复合恶臭气体的效果具有优越性,特别是它能脱除一般方法难以治理的焦臭味。该项技术净化效率高、操作简单、适应性强、费用和能耗低,又能避免污染物中间交叉转移。据估算,该项技术较常规的物理、化学方法,其投资费用可节省1/4,运行费用可节省近1/2,经济优势和环境效益十分引人注目。




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