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利用生物好氧技术治理生活垃圾填埋场
时间:2015-02-03 14:26:47
一  垃圾填埋场治理的必要性和政府的声音

1.1 垃圾填埋场治理的必要性

随着城市化进程的加快我国城市生活垃圾产生量呈越来越快的增长趋势,据住建部2014年最新统计我国年产生垃圾总量已达10亿吨。在目前城市生活垃圾的处理方式中,填埋、堆肥、焚烧和其他分别占垃圾处理总量的75%2%18%5%,可以看出传统的垃圾填埋仍然是我国生活垃圾处理的最主要方式。在垃圾填埋方式中,40%进入卫生填埋场, 25%被简易填埋,另外10%被随意丢弃、倾倒。目前中国超过1/2的大中城市深陷“生活垃圾围城”困局,许多地方是城市已经包围了旧有的垃圾填埋场。中国城市几乎都在兴建大型的卫生填埋场和焚烧发电厂,但是生活垃圾无害化治理一直是中国城市已成燃眉之急而又争议四起的领域。目前仍有大量生活垃圾被运到城郊裸露堆放,历年堆存量高达50多亿吨,侵占土地7亿多平方米。在产生的这些生活垃圾中,简易填埋、随意堆置等均应归为非控填埋,

也称为非正规垃圾填埋场。在过去的几十年中,中国由于受经济发展水平的制约,众多城市的非正规垃圾填埋场未采取有效的防护措施,生活垃圾在非控制的自然降解过程中,产生的废气、废水和废渣污染了周围的空气、地上/地下水和土壤。一般有机固体垃圾降解的产气量为0.012-0.045m3/kg,其主要成分是甲烷和二氧化碳,甲烷的含量约为50-60%,二氧化碳的含量约为40%。甲烷对臭氧层的破坏是二氧化碳的20倍。沼气产生处于活跃期且有十分危险的现场燃烧甚至爆炸现象发生。垃圾渗滤液对地面和地下水体的污染,是一种危害性极大的、直接影响人民身体健康的有机物、重金属和病原微生物三位一体的重要污染源。由于垃圾在地下自然分解需要50~100年时间,其后果是当地的居民生活在被垃圾污染的环境中,同时这些宝贵的土地资源闲置浪费却不能被开发利用。从而对中国经济的发展、城市化进程和人民生活健康形成了巨大的威胁,正在成为中国实现可持续发展和城市化进程的突出制约因素。
如能通过生态治理修复达标,实现废弃污染土地价值的再生或深度利用,不但消除了严重的污染问题,也实现了土地资源的有效收益,同时也极大的提升了周边土地的使用价值。这也是政府和建设投资方(土地开发商)的投资动力所在。基于此,因地制宜、有针对性的科学的选择好垃圾填埋场的治理方向和治理工艺,实现以较少投资和快速治理达到社会效益、环境效益和经济效益的有效统一。在当今全国土地资源极其匮乏且宝贵的大环境形势下,尤显重要

1.2 政府的声音

针对上述情况,国务院在2006年颁布的《全国土地利用总体规划纲要(2006-2020年)》中恢复废弃地生态功能,推进生态环境恢复治理,作为增加土地供应的手段之一。2008年国家环保部颁布了《关于加强土壤污染防治工作的意见》(环发〔2008〕48号),提出到2015年,土壤污染防治规划全面实施,污染土壤修复与综合治理示范项目取得明显成效。2009年国家环境保护总局首次出台了场地环境保护标准系列标准。
目前在中国还没有准确的关于城市生活垃圾污染土地的数字,只有北京等少数城市初步开展此项工作。2008年北京建立了“北京污染土地修复联合攻关基础条件平台”,希望能够解决土地循环利用的问题。截至到2008年底,经18个区县调查统计,北京市垃圾积存量在200吨以上的非正规垃圾填埋场共有1011处,这些垃圾填埋场以生活垃圾和建筑垃圾(主要是装修垃圾)为主,总积存量在8000万吨,占地2万亩。
 
二  非正规垃圾填埋场的治理方案比较与选择
 非正规垃圾填埋场的治理方案分为异位治理和原位治理两大类型。

2.1 异位治理

异位治理是将垃圾填埋场中的垃圾转运出去。该方法仅适用于老旧填埋场垃圾存量较小,也有新的卫生填埋场可以接纳、运距适当、接纳处置费用合理的情况。从本质上讲只是一种要付出高昂运输费用的污染物搬迁,没有解决无害化治理的问题。并且在实施过程中存在垃圾开挖和搬迁过程中环境污染(臭气、粉尘污染等)、安全控制(沼气外泄)、消纳地点选择、、工程周期长等问题。

2.2 原位治理

原位治理是在垃圾场原地对垃圾进行治理。这也是当今治理技术主流。
原位治理的方案有四种;分别为原地封场治理、原地筛分治理、厌氧型反应器治理和好氧型生物反应器治理。这四种治理工艺各有特点,经比较;其中的好氧型生物反应器降解工艺是工艺最先进、技术含量最高、治理时间最快、为政府体现经济利益最大、为社会创造环境效益最好的一种可持续发展环境治理手段,
表2-1  非正规垃圾填埋场原地治理的方案比较
序号 项  目 治理方案
原地封场 原地筛分 厌氧反应器 好氧反应器
1 稳定时间 -
2 填埋气安全问题 存在 - 存在
3 渗滤液污染问题 存在 - 存在
4 封场后维护 需要 - 需要
5 工程建设周期
6 工程施工与运行难度 复杂
7 工程投资
8 后处置问题
 
 
从上表中可以看出好氧反应器在非正规垃圾填埋场的治理方面具有其他方案不可比拟的优势,美国环保局对垃圾好氧生物加速治理工艺的评价是,“好氧反应处理提高分解速率,减少有害和有气味气体的释放, 并且提高渗滤液的品质。这些优点对改造填埋场、减少污染具有重大的意义。

三  好氧反应器治理方案技术原理和优势

3.1 技术原理

原地加速降解治理是将垃圾填埋场改变为一个生物反应器整体,有控制地促进生活垃圾中可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质(Humicsubstance,HS)转化的生物化学过程改变填埋场中的物理和化学条件,建立符合微生物生长的环境,利用微生物的作用,加速垃圾中可生物降解有机物的分解,缩短填埋场的填埋时间。原地加速降解治理主要为厌氧反应器和好氧反应器两大类。由于厌氧的反应强度较之好氧反应强度低,需要的时间较长,而且厌氧反应不可避免的产生甲烷气等填埋气体,并且渗滤液的产生量不会减少。相反好氧反应器不存在这些问题优势十分明显。但好氧反应器的投资较厌氧反应器高,施工技术和运行操作工艺要求较高。
 
“固体好氧生物反应器(SABR)” 来源上世纪末美国研究的“填埋场生物反应器(LBR)”,其结构如图1所示

 
 

                                                              图1固体好氧生物反应器(SABR)
好氧生物反应法治理垃圾填埋场的原理是通过在填埋堆体中埋设注气井、注液井和排气井,向垃圾堆体内注入空气,并将收集的渗滤液和其他液体回注至垃圾堆体,使堆体中的有机物在适宜的含氧量、温度、湿度条件下,经好氧微生物的作用来实现快速降解,缩短垃圾分解的时间。同时通过排气井排除垃圾堆体中的二氧化碳等气体,并带出好氧反应产生的部分热量。抽出来的气体通过装有有机填料的生物反应滤箱后排入大气。有机物好氧生物反应式如下:


3.2 技术优势

由于有机物经好氧处理的产物是CO2、H2O等,取代了传统厌氧反应所产生的CH4、NH3、H2S等,垃圾渗滤液又回流到垃圾堆体中,因此将垃圾中的有害物质对土壤、大气、水体(地表水、地下水)环境的影响将减少到最低程度。同时由于减少了甲烷气(CH4)的排放(CH4的吸热量是CO2的 21倍),可以降低温室效应,保护地球的大气层。由于好氧生物反应时放热反应,使垃圾堆体中的温度升高,可以有效杀灭垃圾中的病原菌,极大地减少对环境的危害。治理后的垃圾场由于已实现稳定化和无害化,可进行社会环境有效利用和有条件的商业或工业土地开发。
    固体好氧生物反应器(SABR)技术比传统的填埋场自然降解提高降解速度30倍以上。整个治理周期短,包括施工期和运转降解期在内南方一般为两年,北方一般为三年。相当于填埋场自然降解50-100年的效果。工程实施后将迅速恢复垃圾填埋场的生态环境并还原成有价值的土地资源。
垃圾渗滤液由于其成分复杂,污染地下水和地表水,收集后单独处理的难度极大,投资和运行的费用高,是目前垃圾填埋场问题的焦点所在。通过将渗滤液循环,分散在填埋场中,增加固体废弃物的湿度,不仅可以提高垃圾中有机物的降解速率,而且可以大大降低渗滤液处理的难度,从而节省投资和运行费用。同时由于垃圾堆体中的温度升高,水份的蒸发量大,渗滤液的量减少。在渗滤液回灌的过程中,渗滤液中的污染物被垃圾吸附并降解,特别是对氨氮和重金属难降解的污染物,有良好的吸附作用,降低相关污染物在渗滤液中的浓度。

3.3 垃圾降解率和反应条件:

     垃圾降解速率(甲烷产生速率)和气候区域条件有关,而垃圾降解程度是决定未来土地利用类型的关键因素。
                  表2-1 不同气候区域的垃圾降解速率
气候区域 k (/每年)
1 、  寒冷和干燥区 0.04
2   较寒冷和较潮湿区 0.11
3   炎热和潮湿区 0.18
 
 
主要反应条件:
反应物:    有机质+水(渗沥液)+氧
反应条件:  温度、湿度
生成物:    二氧化碳+水
主要控制的工艺参数是:温度、湿度和垃圾中的氧气浓度。

3.4 “垃圾好氧生物反应器”工程系统组成

“垃圾好氧生物反应器”系统组成包括以下三个部分,如图2所示:
1)填埋场区域内抽气、注气、渗滤液收集和注液系统、排气系统。
2)生物好氧反应器的控制系统
3)生物好氧反应器综合监测系统
4 )这些治理设备可以反复多次使用,设备使用次数最少为3-4次,每次使用2年,使用寿命为6-10年。

 

 
                                               图2 “固体好氧生物反应器”系统组成
 

3.5 治理目标

二年治理周期(一般情况下)内,将达到以下目标:
(1)治理后填埋场垃圾堆体内可降解有机物质(BDM)含量≦3%;
(2)治理后填埋场垃圾堆体内部沼气浓度≦1.5%;
(3)治理后填埋场垃圾渗沥液产生量大幅减少,渗滤液中主要污染物排放指标COD、BOD5和 NH3-N,符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)中污染物最高允许排放浓度上限,即:BOD5≦300mg/l;COD≦500mg/l;NH3—N≦35mg/l
(4)垃圾堆体地面将会产生10%~20%的沉降后,填埋场状态稳定,不再沉降,沉降率≦0.02%/年。
(5)实现了垃圾填埋场稳定化。

3.6 治理工作步骤

完整的填埋场治理工程包含以下工作步骤:

3.6.1场地环境调查

包括收集分析垃圾填埋场原始资料,地域气候条件、填埋年限过程资料、垃圾成分记录,填埋深度、垃圾成分与分布,进行钻探取样、进行物理/化学/填埋气体组分的分析,调查和评估对周边土壤/地下水/空气环境的污染程度。根据国家新要求进行社会稳定风险评估。

3.6.2工程设计

工程设计要按照业主方对未来填埋场区域的利用模式为原则进行。对抽气、注气、渗滤液收集和注液系统,生物好氧反应器的控制系统,以及生物好氧反应器综合监测系统相关设备和仪表进行设计和选型。

3.6.3工程实施

工程开始要进行垃圾堆体和场地的整理,然后实施各类井的设置和管线铺设,以及相关设备的安装等

3.6.4运行和维护

由于垃圾堆体中的好氧环境的建立和微生物的驯化,需要一定的时间,而且微生物消化分解有机物需要时间,因此填埋场好氧治理与其他工程不同之处在于,需要在现场有2年左右周期的带负荷降解运行时间,同时需要对运行中设备进行维护,而且要保证运行中甲烷气的安全问题和渗滤液对水体的污染问题。

3.7 适用范围

“垃圾好氧生物反应器”技术因其特点比较适用于老旧垃圾填埋场存量垃圾的治理。
 
四  四分法循环利用垃圾填埋场
 
四分法循环利用垃圾填埋场是我公司在生物反应器填埋技术基础上研究出来的一种全新概念上的可持续的生物反应器填埋场

4.1 可持续填埋场的概念

可持续填埋的实质是将垃圾及其储存场所----填埋场在时间和空间上得到有效延续,也使垃圾得到了重复有效的利用。垃圾的利用主要通过两个途径进行,一种是以能量释放的形式进行利用(如焚烧)。另一种是以生物本身进行利用。而填埋场空间的利用主要是在充分利用填埋场内物质的同时,腾出新的空间使之成为一个新的填埋单元,从而提供新的填埋空间。
 
 
                      四分法循环利用垃圾填埋场(见示意图)

4.2 四分法循环利用垃圾填埋场技术说明

这种填埋→好氧生物降解→挖掘筛分→运走回收→再填埋的开采循环处理方法使生活垃圾快速降解,极大地减少或解决垃圾场的污染,再通过挖掘筛分,就可以增加垃圾场的使用空间,延长使用寿命,这就大大节省处理垃圾的用地。这是一种基本上全部回收利用垃圾中的金属、玻璃、塑料、橡胶、土壤和土地的综合资源化处理新概念工艺。垃圾经筛选后约50%的筛上物为低位热值达10000KJ/KG的燃料,大约40%是一种含有丰富有机质和多种植物营养元素的腐殖土(也称为矿化垃圾)。据监测;矿化垃圾中的微生物相当丰富,细菌总数在数量级上与较肥沃的土壤相接近。                                                                   
由于垃圾有机物在填埋/治理过程中就基本降解掉,所以填埋场在短时间内基本可以达到稳定化、无害化和减量化,这样就可以减少封场后填埋场的维护的工作量,降低运行成本,同时可以减少或杜绝了甲烷等危险气体爆炸的风险,并且多次循环利用了土地。此种工艺比较适用于正在使用或新建的生活垃圾填埋场,尽管国外早已推广并成功使用,但目前国内尚无工程先例。
4.3.四分法循环使用系统设置
    第一块区域用于接收新入场的混合垃圾;第二块区域用于正在进行生物降解反应的区域;第三块区域用于反应完成后已稳定化的区域,进行挖出筛分和资源回收利用(筛下物同时供给第一区域做日常覆盖材料)。第四块区域是将挖出后,对整个系统进行修复整理完成后,又可以具有第一块区域一样的功能接受新入场的垃圾。

五  市场预测和工艺技术选择

5.1 市场预测

现如今垃圾好氧生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用,如美国EPA已修改了现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样,生活垃圾好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用。不光在发达国家,该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等发展中国家被广泛运用。结合我国垃圾处理处置技术相对落后和土地资源稀缺的现状,可以预见垃圾好氧生物反应器填埋技术是走出我国垃圾填埋处理困境的有效方式。另外,针对我国生活垃圾的特点和南北方的地域气候差别,这种从美国引进的技术尚有适应、完善和全部实现技术设备国产化的空间和过程。

5.2 工艺技术选择

“垃圾好氧生物反应器”技术因其特点比较适用于老旧垃圾填埋场存量垃圾的治理。而四分法循环利用垃圾填埋场工艺比较适用于正在使用或新建的生活垃圾填埋场,以上是开云世界杯 已能掌握的两种生态环境修复工艺均属于可持续发展理念的生活垃圾填埋最新处理方法。开云世界杯 如完全展开此项业务,是完全可以站在该领域的最前沿和制高点。
 
六  土地用途

6.1 土地治理达标后利用方向  

从国外的实用经验并结合我国目前执行的填埋场利用标准看,生活垃圾填埋场采用生物反应器技术治理达到无害化和稳定化的土地的用途,可有以下几个方面:
1中度利用;恢复为运动和娱乐用地。如公园,野生动物园,游乐场,运动场,高尔夫球场、航空站等。
2高度工业开发;为物流库房、停车场、汽车生产厂的周转车场、建材市场、工业厂房和其它建筑等
3深度商业开发;根据地形/埋深和垃圾成份特点,对垃圾堆体采用分区治理、分片挖深/堆高/造山/开湖等整理手段,使场区具备深度商业开发条件和升值。国外开发先例很多可以借鉴。
 
由于垃圾填埋场的特殊性,每一种土地用途都需要对垃圾降解后的土壤和环境情况,进行有针对性的稳定性观察和管理及相关数据分析处理,。因此开云世界杯 建议在治理的同时,需要结合该区域未来的规划,做好有针对性的工作。

七  治理成本和效益

通过采用固体生物好氧反应器技术来治理老旧或新建垃圾填理场,可以在社会效益、环境效益和经济效益三方面取得一致,对促进经济发展和改善居民生活环境条件有极大的意义。

7.1 各项指标

采用固体生物好氧反应器技术治理垃圾场潜在的经济效益是非常可观的;

7.1.1单位投资

治理工程按单位投资估算一般为每立方米30~35元左右。(按去年中标价)

7.1.2治理工程投资规模

单项治理工程投资规模按我国目前垃圾填埋场一般占地和埋深估算,形成规模的填埋场投资规模最少的也在5000万元以上。

7.1.3治理工程总承包施工单位利润

取得一般均在价格总额的20~30%。(按去年中标价)
如有垫资建设、BOT/BOO模式、设备进口和设备国产化的区别则另计

7.1.4潜在的土地增值辐射收益

填埋场治理后,向国家申请新增开发土地指标将会非常容易,同时对周边地区的环境改善,尤其是项目周边用于可商业开发土地的增值有着非常强烈的辐射作用。

7.1.5潜在的减排交易收益;

   在全球合作减排机制(CDM)框架下的全球碳市场交易规模在2009年已经达到87亿吨,交易额达1440亿美元。该技术已成为国际上公认的可以减少温室气体排放的措施之一,全球第一个采用好氧反应器治理封场的垃圾填埋场----以色列的Taibe’e填埋场的CO2减排量(减排14万吨CO2),已获得《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)的许可,可以上市成交。我国现已经在上海设立了碳交易市场。今后取得减排补贴、实现效益的途径要简单的多,我国一般单座大中型生活垃圾填埋场占地面积约30-40公顷、填埋量约400-600万立方米,保守估计减少CO2排放量也有40万吨左右。开云世界杯 在填埋场治理项目立项之时,就可以准备向国家相关机构申请CO2减排CDM项目的立项工作,以便尽早获得减排补贴,实现效益。

7.2 比较优势

目前用于污染土壤异位修复和其它生活垃圾处理方式(如焚烧厂的建设投资35-45万元/T)的费用高得令各级政府望而却步。而更加令政府为难是一些涉及公众利益的环保项目却在公众“邻避思维”面前束手无策,多家垃圾焚烧厂在公众抗议声中停建或搬迁。反观开云世界杯 准备推广的两种治理技术在价格上具有比较优势。在实现技术设备全部国产化和重复利用后,这种优势将更加显著,在市场上更加容易推广和接受并形成一波建设浪潮。

7.3 合作伙伴或技术依托;

我公司现有渠道可延续联合美国SCS公司(美国固体废物工程与咨询公司排名第一),吸收和消化目前国际上最先进的“填埋场生物反应器”技术,研发自身的核心技术---- “固体好氧生物反应器(SABR)”,用于城市生活垃圾填埋场的污染治理。通过以往的工程和运行实践,目前开云世界杯 有能力、有条件实现这一技术和设备国产化,从而大大降低工程造价,增强市场竞争力。
八  市场可行性分析

8.1 市场销售对象和操作特点

8.1.1政府是主管部门

我国各市、县均有数量、规模、等级不一的老旧或在建新建的垃圾填埋场,归口城市管理局、环境卫生管理局和部分国家级开发区及环保局或建委实行政府管理体制,但实际的土地所有权情况各异且非常复杂。这是从事这一行业的环保公司的主要市场销售对象和公关目标,同时也是主要的投资建设主体。从行业划分现由国家建设部委托授权中国环境卫生协会实行等级评估和安全运行及卫生监督方面的管理。需要特别指出的是政府支持力度是决定性因素。这种技术的推广和实施,并非是一个简单的管理机构或实施运营企业的盈利行为,其所带来的生态环境效益和社会效益比经济效益更为重要
 

8.1.2房地产开发商的介入。

在如今土地资源稀缺且成本价格飞速上涨的市场趋势逼迫下。一些房地产开发公司也正在试图进入市场,它们首先瞄准的是已被城市包围的老旧垃圾填埋场。他们以较低价格从政府手中将闲置并且还要付出管理费用的垃圾填埋场收购,经过处理达标后再进行商业或工业开发。如此政府不但成功地解决了垃圾场对环境的污染问题,并且有了可观的收入也卸掉了垃圾场封场管理上的财政包袱。开发商也拿到了相对廉价的土地也节省了拆迁成本。这种几方面共赢的运作模式目前在个别大城市已有先例。

8.2  市场的操作特点

目前这一市场的操作特点主要是让市场对象了解认识生活垃圾填埋场好氧生物降解治理工艺和盘活土地资源的意义及背后巨大的经济、环境与社会效益。但是,需要认识到的是这种工艺技术行业是新兴的,国内刚开始进入工厂化、市场化阶段,市场对象不了解它。目前市场对象主体主要是政府,由于存在政府换届和主管部门职能变化频繁及人员流动等问题,这就决定了项目操作时间周期长、主管部门人员更迭频繁、受财政政策和经济形势影响变化大的特点。最近几年来的项目操作实践已经证实了以上特点。开云世界杯 总结近两年市场运作的结论;首先是前景广阔,其次是政府感兴趣,再次是周期比较长。因此需要开云世界杯 做大量的推广工作。
 

8.3 竞争态势和市场准入门槛

   污染土壤修复作为新兴环保产业,尽管开云世界杯 技术已经比较成熟,但市场应用还处在起步阶段,暂时还没有形成太大的技术壁垒和行业垄断;而且国家的行业标准和准入制度也都在制订或修改完善过程中,因此,在土地环境修复市场逐渐成熟后,将会有越来越多从事其他环保产业的企业涌入到垃圾填埋场生态修复行业。我国一些比较成熟的污水治理和大气治理环保大型企业,开始延伸自身的产业链条,涉足土壤修复领域。他们凭借自身的资本、技术、人才优势,都正在向土壤修复行业渗透。他们将成为这一行业的先行者。
目前,已经有几个大型环保企业或建工集团进入或正在进入生活垃圾填埋场好氧生物降解治理工程领域。城市管理运营部门、土地开发商和环保企业开始初步认识到这种技术、大容量的市场需求和巨额的利润空间的优势。但从目前的竞争态势看;是商务社会资源层面和技术人才层面并进的竞争,即;谁拥有丰富的商务社会资源和掌握了这种技术就有可能在市场上获取项目并站稳脚跟。开云世界杯 起码目前进入市场不是太难。而未来一两年之后则必然是商务社会资源和资本层面的垄断竞争占主导地位的市场态势。

8.4 市场容量和示范工程

8.4.1.市场容量和面临的产业局面

.根据环境保护“十二五“规划,,污染土壤修复领域的新建项目投资需求为3150亿元人民币。在环保产业发达的国家,土壤修复产业所占环保产业的市场份额高达30%-50%,而我国土壤修复产业才刚刚起步,具有资质的处理企业几乎为零,国家政策倡导下的城市化快速推进催生了被污染场地修复的巨大市场。首先是特别缺乏技术特色突出的实力型修复企业;其次是缺乏修复领域的高层次工程技术人才,由于我国修复工程化的路刚刚起步,有实际经验的人才凤毛麟角;第三,污染场地的基础数据不全,以及数据的公开性较差;第四,缺乏实用技术的成套设备支持,目前修复大多采购国外成套设备,购置成本昂贵,维护成本高,无法体现技术的实用性和经济性,限制了很多技术的工程转化。适用技术少,处理成本高、缺乏经济有效的土壤修复产业化成熟经验是这个行业的突出问题。为此,城市的管理运营者也在苦苦寻求遗留污染土地的修复之策。

8.4.2.示范工程概况和开云世界杯 的市场定位




 
1)采用这种技术的已完成示范工程现仅有国内一个项目(北京石景山垃圾消纳场好氧生物治理工程),引进美国SCS设备和技术。2012年10月验收。我公司领导班子成员参与了此项目建设,因而掌握了该项技术。根据开云世界杯 已进行的前期工作;开云世界杯 公司在人力资源方面已有储备且具备技术层面的优势,前期已经申报成功了两项实用新型专利。重要的是公司实力的增强使开云世界杯 具备了最基础的业务开展条件。可以构成大气治理和土壤修复两项主营业务、两种技术资源和两个市场推广并进与双方互补的有利局面。
2)社会资源和客户资源的开拓目前是开云世界杯 需要开展的重点工作。开云世界杯 需要发挥的优势首先是;是本行业的先行者,有丰富的工程经验和技术依托及样板工程范例。其次是;多年涉足垃圾处理行业市场熟悉,可以有目标的进入这个市场。再次是比较了解开云世界杯 的市场竞争对手,知己知彼。

九.治理工作步骤与工程实施.

9.1、应注意安全事项、工程开始一般要进行垃圾堆体和场地的整理,然后实施各类井的设置和管线铺设,以及相关设备的安装等。施工组织工作均按图纸要求和有关规定执行,但应特别注意以下两点;

9.1.1施工过程中对堆体内可燃气体的控制

依据《生活垃圾填埋污染控制标准》的规定,进场即开始进行探孔检测可燃气体并记录。特别注意开挖区和相邻区域沼气排放井内沼气浓度,应采取相应的安全措施(开挖阻气沟、暂停开挖、设置气井抽气装置等)。
在危险工位安置甲烷气体报警装置,如前沿挖掘机安装可燃气体报警器,报警值设定为1.25%浓度,边挖掘边检测。在挖掘过程中,如遇报警立即停机,人员撤离危险区域,报告现场指挥和安全人员,立即启动“可燃气体浓度超标处置预案”。

9.1.2.安全施工

施工过程中严格执行国家、主管部门制订的有关安全生产的规定和长春市建筑施工现场安全防护标准等。贯彻“安全第一,预防为主”的方针,确保垃圾堆放场在整治的过程中能够符合安全卫生条例,保障生产工人的安全与健康,在设计中严格遵循《工业企业设计卫生标准》,《建筑防火设计规范》和其他设计规范及标准。
严禁任何人员拾火种进入作业区,并在库区周边设置警告牌。无关人员和车辆不得入内。
建立行之有效的规章制度,定期检查安全卫生措施,建立安全档案,安全作业,采取措施降低甲烷浓度。将事故的隐患消除在萌芽之中。

9.2 治理工作步骤

完整的填埋场治理工程包含以下工作步骤:

9.2.1场地环境调查与地勘分析

包括收集分析垃圾填埋场原始资料,地域气候条件、填埋年限过程资料、垃圾成分记录,填埋深度、垃圾成分与分布,进行钻探取样、进行物理/化学/填埋气体组分的分析,调查和评估对周边土壤/地下水/空气环境的污染程度。根据国家新要求进行社会稳定风险评估。
 

9.2.2工程设计

工程设计要按照业主方对未来填埋场区域治理后的利用模式为原则进行。对抽气、注气、渗滤液收集和注液系统,生物好氧反应器的控制系统,以及生物好氧反应器综合监测系统相关设备和仪表进行设计和选型。
其他设计如;总平面、建筑、结构、电气通讯、给排水、环保节能、消防均按国家规范和标准进行

9.3.工程各系统的实施

9.3.1空气注入与填埋气抽出系统:

1)抽气风机和注气风机站(SVE/AI): SVE/AI系统是垃圾消纳场环保治理工程的关键设备。
2)抽气和注气井:井可采用中空螺旋钻机,或实心螺杆螺旋钻机施工。
3)抽注气管线及阀门:抽注气气管线分为三级管线,管径根据不同的通气量而确定得。运行中抽气井和注气井将根据实际转换功能,即抽气井可以用作注气井,注气井用作抽气井。该功能则由多功能换向阀组完成。
4)抽气排放系统:气水分离器、活性炭过滤器消除排气中水份,有害有味气体,安全排放。

9.3.2渗滤液抽取和液体投加系统

1)渗滤液收集井:填埋场底部渗滤液的汇集,特别是雨季降雨导致的渗滤液液位升高和集聚,将对气体的注入和抽出产生一定影响,
2)渗滤液抽取泵:根据填埋场相关设计运行规范要求,采用无电驱动的气动泵。该泵可自动运行,当渗滤液达到设定液位,压缩空气将驱动气动渗滤液泵将渗滤液排出至渗滤液收集管,
 

9.3.3控制系统

设工艺过程监控系统。该系统包括:一台监控计算机、一套组态软件、上位通讯系统、集线器、一台打印机、不间断电源(UPS)等。该系统具有以下功能:
①采集生产过程的工艺参数、设备运行状态。
②通过监控管理计算机CRT动态显示工艺流程图,工艺参数,设备运行状态。
③建立数据库,长时间保存各种工艺参数、运行数据、报警数据、故障数据,并自动生成趋势曲线。通过对数据及参数进行分析,为改进工艺运行方案,提高生产效率提供可靠依据。
④打印各式生产运行报表,报警数据表、故障报表;以及各种图形、曲线;还可对CRT图形画面进行彩色硬拷贝。
④通过通讯总线与PLC进行通讯。向PLC发布命令,并接收PLC传送的信息。
⑤设不间断电源(UPS),向控制系统提供电源并保证在停电故障时系统仍能在一定的时间内安全可靠地运行。
控制室设置可编程序控制器(PLC)、UPS电源。PLC采用模块化结构,方便远期扩展。UPS向自控设备及相关检测仪表提供可靠电源。监控内容如下:
①注水装置:水位、水泵等设备的状态监测、控制及参数检测。
②风机房:负责SEA/AI风机等的状态监测、控制及参数检测。
③填埋场:注气井,抽气井温度;垃圾气体温湿度监测井温度、湿度;垃圾气体监测井气体分析。
 

9.4.治理运行、

9.4.1监测项目与执行标准

由于垃圾堆体中的好氧环境的建立和微生物的驯化,需要一定的时间,而且微生物消化分解有机物需要时间,因此填埋场好氧治理与其他工程不同之处在于,需要在现场有1.5-2年左右周期的带负荷降解运行时间,同时需要对运行中设备进行监测和及时维护,而且要保证运行中甲烷气的安全问题和渗滤液对水体的污染问题。
序号 监测项目 执行标准
1 pH GB/T 6920
2 有机质 CJ/T 96
3 半纤维素、纤维素 GBT23857-2009
4 比好氧速率 GBT23857-2009
5 生物可降解度 GBT23857-2009
6 自热效应 GBT23857-2009
7 沉降量 DZ/T 0154
8 含水率 CJ/T 3039
9 挥发性有机物 US EPA 8260B
10 半挥发性有机物 US EPA 8270D
 
 

9.4.2.运行模式

① 运行模式1液体注入与高温降温模式,该模式无空气注入,仅注水和抽气;
② 运行模式2好氧运行模式,该模式空气注入,注水和抽气按程序平衡运行;
③ 运行模式3高湿条件模式,该模式仅将空气注入,并抽气,无水注入;
④ 运行模式4停机监测模,该模式停止将空气注入和抽气,无水注入,但仍处于监控数据收集和控制模式。

9.4.3. 运行控制参数

系统运行检测参数由两部分组成,一部分参数需实时检测,以确保每天每时的好氧治理系统与反应过程安全有效,称之为基本参数;一部分参数只需定期检测,这些参数可以为进一步判定分析好氧生物反应效果,提高运行效率提供数据实验依据,称之为辅助参数。日常运行检测控制的基本参数为:
1)填埋场排放气体 (CH4,CO2,O2,CO2,N2)
2)空气与液体流量及注入数量
3)垃圾温度
4)垃圾湿度

十.影响好氧降解作用的几个主要因素和采用参数

10.1可降解有机物的含量;当可降解有机物的含量为40~60%时,好氧降解的效果最好。
10.2可降解有机物的组成;在好氧条件下可以进行快速降解的有机组分主要有食品垃圾、纸类、杂草和树叶。速度较慢的有纺织物、橡胶、皮革、木头类、杂物和可降解塑料等。普通塑料属不可降解有机物。
10.3垃圾的含水率;垃圾中有机物的分解,微生物的生长繁殖,水是保持生物活性必不可少的条件。垃圾填埋场好氧降解的最佳含水率为40~50%。当含水率大于60%时,环境将向厌氧方向转化,垃圾降解速度明显降低。当含水率小于30%时,由于不能满足微生物的正常生长需要,有机物分解速度变慢。
10.4.氧浓度;氧气是好氧反应的必要条件,是好氧微生物赖以生存的物质条件。垃圾填埋场好氧反应的适宜氧浓度为15~21%。当氧浓度低于10%时将严重抑制好氧反应的进行。
10.5.温度;填埋场好氧降解的适宜温度以35~55℃为宜。当温度低于15℃或高于70℃时,微生物将进入休眠状态或大量死亡,好氧降解反应变的缓慢甚至停止。
10.6.碳氮比;有机物被微生物分解的速度随碳氮比变化。微生物自身的碳氮比约为5:1。微生物吸收利用1份氮时需要消耗利用25份有机碳,在此范围内效果最好。
10.7.PH值;垃圾好氧反应的最佳PH值为6.5~7.5
10.8.气体迁移条件;良好的气体迁移条件,是保证好氧降解反应正常进行的必要条件。主要方面包括垃圾的通气性、气体抽排管线分布的合理性和覆盖层的密闭性。
十一.生物好氧技术结论
        本工艺技术的市场推广符合国家发展旅游事业政策的要求和可持续发展的战略方针。直接经济效益和间接经济效益均有体现,具有显著的经济、社会和环境效益。 
        工艺路线简洁通畅,技术比较先进成熟,有样板工程经验,国外普及率高,减排效果显著,能够释放被污染的土地资源,周边土地利用价值得以提升,比其它处理方式(焚烧/堆肥/异地治理)成本低、效率高,因而具有良好的技术经济可行性
对提高环境卫生质量、改变城市面貌和改善投资环境有着极其重要的意义。基于此;群众满意率高,政府和建设方有投资治理动力和积极性
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