Reciclaje de residuos de Tianjin

Estado actual de las tecnologías de tratamiento de residuos nacionales y extranjeros

En la actualidad, los principales métodos de tratamiento de residuos sólidos municipales ampliamente utilizados en el país y en el extranjero incluyen rellenos sanitarios, compostaje, incineración y fermentación. para producir biogás. Las estadísticas de 2008 muestran que en los países desarrollados, la incineración es la principal forma de tratar los residuos domésticos. Las proporciones de incineración utilizadas en Japón, Singapur, Francia, Bélgica, Alemania, Países Bajos, Suiza, Dinamarca, Suecia y otros países son del 79%. , 41% y 32% respectivamente, 36%, 35%, 39%, 59%, 54%, 49%. El método de vertedero es el método principal en China. Las proporciones del método de vertedero, la incineración y el compostaje son. 81%, 14% y 3% respectivamente.

En los últimos años, los recursos terrestres se han vuelto cada vez más escasos, el valor calórico de la basura ha aumentado gradualmente, la proporción de métodos de incineración domésticos ha mostrado una tendencia al alza, el compostaje se ha reducido y el número y la capacidad de procesamiento de Los rellenos sanitarios estatales han aumentado. Estadísticas recientes del Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural de China: Hasta septiembre de 2010, se han construido 849 instalaciones de tratamiento inofensivo para desechos domésticos en ciudades, condados y algunos pueblos de todo el país, incluidos 676 vertederos sanitarios y 90 plantas de compost. Existen 90 plantas incineradoras y 76 plantas de tratamiento integral. La capacidad de tratamiento inofensivo es de 399.702 toneladas/día, incluyendo 281.927 toneladas/día de relleno sanitario, 1.950 toneladas/día de compost, 68.865 toneladas/día de incineración y 46.960 toneladas/día de tratamiento integral. y las capacidades de procesamiento de compost son aproximadamente del 70,5%, 17,2% y 0,5% respectivamente.

1.1 Método de relleno sanitario

El relleno sanitario es una tecnología de tratamiento de residuos ampliamente utilizada en el país y en el extranjero, y también es una tecnología esencial de eliminación final de residuos (Wang Wei, 2008). Estados Unidos utiliza principalmente vertederos para eliminar la basura debido a su gran superficie terrestre y su menor costo que la incineración. Los vertederos representan el 50% de la eliminación de basura. La estructura del suelo británico tiene una capa de suelo natural de 20 a 30 metros, lo que tiene una buena calidad. la capacidad antifiltración es más adecuada para los vertederos, por lo que el proceso de vertedero se utiliza más comúnmente y la proporción de vertederos es del 55% en mi país es del 81%;

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1.1.1 Estado técnico del método de vertedero

El tratamiento del vertedero entierra la basura bajo tierra y, mediante la descomposición a largo plazo de microorganismos, se descompone. en compuestos inofensivos. La tecnología de tratamiento es madura, la operación y la gestión son simples, la capacidad de tratamiento es grande y los costos operativos son bajos. Puede procesar y eliminar varios tipos de desechos y puede utilizar gas de vertedero para generar electricidad y proporcionar electricidad. o energía térmica a la ciudad.

En la actualidad, la mayoría de los vertederos sanitarios de residuos domésticos a gran escala modernos en países extranjeros adoptan el método de vertedero unitario, y la basura se compacta en capas y se cubre diariamente. El tratamiento antifiltración del vertedero utiliza sintéticos artificiales. materiales como revestimientos en el fondo, el metano del vertedero se descarga a través de tuberías de recolección y se quema directamente de manera segura, o se recolecta a través de un sistema de red de tuberías y luego se procesa mediante evolución para la recuperación de energía. Los vertederos de residuos domésticos en mi país se pueden dividir en tres categorías: vertederos simples; vertederos controlados; sólo hay un pequeño número de vertederos sanitarios construidos y operados en estricta conformidad con las normas. La mayor parte de nuestro país utiliza el método de vertedero anaeróbico. 1.1.2 Problemas con el método de vertedero

A medida que la urbanización se desarrolla cada vez más rápido, cada vez es más difícil localizar vertederos. El tratamiento de vertederos ocupa una gran cantidad de recursos de tierra y los vertederos. Se necesita mucho tiempo para ocupar la tierra, lo que no favorece la reutilización de los recursos de la tierra. Además, durante el proceso del vertedero se producirá una gran cantidad de lixiviados, gases de vertedero y polvo de basura, lo que provocará contaminación del medio ambiente.

1.2 Método de incineración

Debido a las ventajas de una gran capacidad de procesamiento, velocidad rápida y tamaño reducido, el método de incineración es una forma efectiva de reducir, inofensivo y recursos el procesamiento de desechos domésticos. método. En la actualidad, la proporción de incineración utilizada en Japón, Suiza, Bélgica, Dinamarca, Francia, Luxemburgo, Suecia, Singapur y otros países se acerca o supera la de los vertederos. La incineración de residuos también se ha convertido en una dirección importante para el tratamiento de residuos en mi país. Sin embargo, debido a la compleja composición de los residuos domésticos en mi país, la falta de una clasificación y recogida efectivas y el bajo poder calorífico, aunque la generación de energía para la incineración de residuos se ha desarrollado rápidamente en los últimos años, la proporción total sigue siendo baja y se concentra principalmente en Áreas desarrolladas a lo largo de la costa oriental. 1.2.1 Estado técnico del método de incineración

La incineración es un proceso de tratamiento termoquímico a alta temperatura de residuos sólidos urbanos para convertirlos en cenizas inorgánicas en condiciones de alta temperatura de aproximadamente 800 a 1000 °C, el combustible. Los componentes de los residuos domésticos reaccionan violentamente con el oxígeno del aire, liberando energía en el proceso para obtener gas de combustión a alta temperatura y una pequeña cantidad de residuo sólido estable.

El gas de alta temperatura generado por la incineración de basura se puede reciclar como energía térmica y el residuo estable obtenido de la incineración se puede utilizar directamente para rellenos sanitarios. El efecto de reducción de volumen de este método es obvio y, generalmente, el volumen se puede reducir entre un 80% y un 90% después del tratamiento de incineración. Ocupa un área pequeña y es flexible en la selección del sitio. Puede construirse en áreas urbanas y ahorrar costos de transporte de desechos.

El desarrollo de la tecnología de incineración en el extranjero es relativamente maduro y los tipos de incineradores de parrilla mecánica son maduros. En la actualidad, países desarrollados como Estados Unidos, Alemania y Japón han llevado a cabo sucesivamente investigaciones sobre residuos domésticos. Tecnología de gasificación y fusión. La tecnología de tratamiento de incineración de residuos de mi país incluye principalmente la tecnología de horno de parrilla y la tecnología de lecho fluidizado. Entre ellas, la tecnología de horno de parrilla tiene una mayor proporción e introduce principalmente tecnología extranjera, mientras que la tecnología de lecho fluidizado se basa principalmente en tecnología nacional. 1.2.2 Problemas con el método de incineración

El principal problema que enfrenta la incineración de residuos es la generación de gases de cola de incineración de residuos, que incluyen partículas, SO2, SO3, NOX, HCl, HF, metales pesados, dioxinas, etc. Entre los contaminantes, el más preocupante y controvertido es la dioxina. Especialmente en nuestro país, los desechos domésticos tienen un alto contenido de humedad y cenizas, un bajo poder calorífico y requieren más combustible auxiliar. A excepción de algunas ciudades económicamente desarrolladas, los desechos mixtos en otras ciudades tienen un bajo poder calorífico y un alto contenido de escoria e incineración de cenizas volantes. no se ha eliminado de forma segura (Zhao Shuqing et al., 2011).

Por ello, en los últimos años se ha cuestionado la construcción de plantas incineradoras de residuos domésticos.

1.3 Método de compostaje

En la actualidad, la tasa de procesamiento del método de compostaje en el país y en el extranjero está disminuyendo gradualmente. Aunque nuestro país tiene una larga historia de tecnología de compostaje tradicional, debido a la falta. de implementación efectiva de la clasificación de residuos en nuestro país, compostaje La tasa de procesamiento no es alta. 1.3.1 Estado técnico del método de compostaje

El método de compostaje utiliza microorganismos naturales para degradar la materia orgánica de la basura y convertirla en humus estable, que puede utilizarse como fertilizante. En la actualidad, los métodos de compostaje que se están desarrollando rápidamente en el extranjero son el compostaje de desechos de jardín y la tecnología de fabricación de fertilizantes compuestos orgánicos. Las tecnologías de compostaje de residuos domésticos comúnmente utilizadas en mi país son principalmente tecnología de compostaje simple a alta temperatura y tecnología de compostaje mecanizado a alta temperatura.

1.3.2 Problemas con el método de compostaje

El nivel técnico de los equipos de compostaje es bajo, es fácil producir olores durante la fermentación, las condiciones del proceso son difíciles de controlar y Es difícil garantizar el funcionamiento estable, continuo y a largo plazo de las instalaciones de compostaje, y la eficiencia del compostaje es baja. Al mismo tiempo, los componentes nocivos de la basura han causado una grave contaminación de la atmósfera, el suelo y las fuentes de agua, no sólo destruyendo el medio ambiente ecológico, sino también poniendo en grave peligro la salud humana.

1.4 Tecnología de fermentación anaeróbica

La tecnología de fermentación anaeróbica puede lograr mejor la utilización de recursos, la inocuidad y la reducción de los desechos domésticos. En 2006, el número total de plantas de fermentación anaeróbica en funcionamiento y construidas en Europa llegó a 124 (Kelleher, 2007). En la actualidad, la tecnología de fermentación anaeróbica se está desarrollando gradualmente en China y se están construyendo gradualmente plantas de tratamiento de fermentación anaeróbica. 1.4.1 Estado técnico del tratamiento de fermentación anaeróbica

El tratamiento de fermentación anaeróbica significa que, en condiciones anaeróbicas específicas, los microorganismos descomponen los residuos orgánicos y el carbono, el hidrógeno y el oxígeno se convierten en metano y dióxido de carbono, mientras que elementos como ya que el nitrógeno, el fósforo y el potasio permanecen en el residuo y se convierten en formas que los animales y las plantas pueden absorber y utilizar fácilmente. Las tecnologías extranjeras de fermentación anaeróbica incluyen principalmente la fermentación anaeróbica a alta y media temperatura; la fermentación anaeróbica en seco y la fermentación anaeróbica en húmedo en una sola etapa y en varias etapas; 1.4.2 Problemas con el método de producción de biogás por fermentación

Es difícil producir biogás mediante fermentación anaeróbica directa de desechos domésticos generales, y la aplicación de ingeniería aún no está madura y no todos los desechos domésticos son adecuados para anaeróbicos. fermentación Hacer biogás. Por lo tanto, para lograr el efecto de eliminación ideal, primero se deben clasificar los residuos y luego se debe controlar estrictamente el proceso de producción.

2 Tendencias de desarrollo de la tecnología de tratamiento de residuos domésticos en el país y en el extranjero

La tecnología de vertederos es el método tradicional y final de tratamiento de residuos domésticos. Aunque la tasa de tratamiento de vertederos tiene una tendencia a la baja, la Tecnología de vertederos El procesamiento sigue desempeñando un papel importante, especialmente en los países subdesarrollados. La incineración de desechos también se ha convertido en una dirección importante en el tratamiento de desechos de mi país. Con la mejora continua de la tecnología de incineración de desechos domésticos urbanos de mi país, la utilización del calor residual de la incineración, especialmente la generación de energía térmica residual, ha entrado en una etapa inicial acelerada. Al mismo tiempo, los países extranjeros siguen desarrollando constantemente tecnologías de generación de energía por incineración y producción de biogás por fermentación anaeróbica. Paulatinamente también se han ido implantando en nuestro país plantas de fermentación anaeróbica.

Sin embargo, debido a la complejidad de los componentes de los residuos domésticos, una única tecnología de tratamiento de residuos tiene ciertos inconvenientes, lo que resulta en contaminación secundaria o desperdicio de recursos. Desde la perspectiva de la conservación de energía, la reducción de emisiones y la economía circular, los residuos. separación Elija el reciclaje, y el tratamiento integral de la basura es una tendencia de desarrollo en el futuro.

2.1 El desarrollo de la clasificación y el reciclaje de basura

La recogida clasificada y el reciclaje de residuos domésticos es el pretratamiento de la basura. Es la forma fundamental de erradicar la contaminación por residuos domésticos y el requisito previo para el desarrollo de una circular. economía. A través de la recolección clasificada, no solo se pueden reutilizar los recursos, sino que también se puede reducir el volumen de basura, se puede reducir el flete, se puede reducir la dificultad de la eliminación de basura y, en última instancia, se puede reducir el costo de la eliminación de basura. Al mismo tiempo, la recolección de clasificación de basura puede simplificar la tecnología de eliminación de basura y mejorar la eficiencia de la eliminación de basura. Después de clasificar y recolectar la basura, los componentes combustibles se pueden incinerar para generar electricidad y mejorar la eficiencia térmica; la materia orgánica fácilmente degradable se puede separar para convertirla en abono para mejorar la calidad de los desechos húmedos y las sustancias tóxicas en la basura utilizada; Los vertederos pueden reducir el contenido de residuos y reducir la contaminación ambiental.

En la actualidad, la clasificación de la tecnología viva en los países extranjeros avanzados está estrictamente supervisada. En Japón, la clasificación de la basura se ha convertido en un hábito de vida de los ciudadanos y en un requisito general de la sociedad. La basura en la mayoría de las ciudades todavía utiliza la recolección mixta, una gran cantidad de sustancias nocivas como baterías secas, lámparas de desecho, etc. ingresan directamente al vertedero sin clasificación, lo que no solo aumenta la cantidad de transporte y vertido de basura, sino que también aumenta. la dificultad del tratamiento inofensivo de la basura Hasta ahora, ninguna ciudad nacional ha implementado completamente la recolección separada de basura.

Por lo tanto, nuestro país debe aprender de los países desarrollados extranjeros para lograr la clasificación de basura. Primero, debemos mejorar la conciencia ambiental de los residentes y hacer que la clasificación y recolección de basura esté profundamente arraigada en los corazones de la gente; y promover el uso del sistema de bolsas de basura (tinas); construir un sistema de reciclaje de basura; mejorar las leyes y regulaciones, la orientación política y la regulación gubernamental.

2.2 Tecnología de generación de energía por incineración de residuos

La generación de energía por incineración de residuos sólidos municipales se refiere al uso de incineradores para incinerar sustancias combustibles en los residuos domésticos y eliminar una gran cantidad de sustancias combustibles. en los desechos mediante la incineración a alta temperatura. Las sustancias peligrosas pueden ser inofensivas y reducidas. Al mismo tiempo, la energía térmica recuperada se puede utilizar para calefacción y suministro de energía para lograr la utilización de recursos. Se utilizan como materiales de construcción secundarios. El calor generado al quemar 2 toneladas de basura equivale aproximadamente a 1 tonelada de carbón.

La generación de energía a partir de residuos ya es una industria madura en los países desarrollados y ha entrado en una etapa madura de industrialización y comercialización. Los países desarrollados han examinado el respeto al medio ambiente de la tecnología de generación de energía por incineración de residuos, y la tecnología de generación de energía por incineración se ha utilizado cada vez más en los países desarrollados.

Mi país comenzó a introducir tecnología de generación de energía mediante incineración de residuos por primera vez en 1985. El "Plan de trabajo integral para la conservación de energía y la reducción de emisiones" y el "Plan nacional de China para abordar el cambio climático" se publicaron en junio. En 2007, ambos incluyeron la generación de energía mediante incineración de residuos como Se fomentará el desarrollo de métodos de eliminación de residuos que reduzcan las emisiones de dióxido de carbono. En 2009, había más de 140 plantas de conversión de residuos en energía en mi país, pero estaban concentradas principalmente en ciudades y regiones económicamente desarrolladas de Beijing, Tianjin, Shanghai, Chongqing, Guangdong, Zhejiang y Jiangsu. En agosto de 2010, la Planta de Incineración de Residuos Gaoantun de Beijing aprobó oficialmente la inspección in situ de aceptación de protección ambiental del Ministerio de Protección Ambiental. Es la primera planta incineradora de residuos moderna a gran escala en Beijing. Adopta tecnología avanzada de horno de parrilla mecánica para garantizarlo. El control de los indicadores de emisiones de contaminación del aire generados por la incineración de desechos es más estricto que los estándares nacionales y los estándares locales de Beijing. Se espera que durante el período del "Duodécimo Plan Quinquenal", mi país agregue de 80.000 a 100.000 t/d plantas de energía de incineración de desechos domésticos con capacidad de procesamiento y de 70 a 80 nuevas plantas de energía de incineración de desechos domésticos.

2.3 Tratamiento conjunto de hornos de cemento y plantas de incineración de residuos

Los países desarrollados han buscado nuevas tecnologías de tratamiento de residuos domésticos, y el tratamiento colaborativo industrial

La tecnología de tratamiento de residuos ha ido progresivamente convertirse en una nueva perspectiva sobre el tratamiento de residuos domésticos. El tratamiento de residuos sólidos industriales existente no sólo puede eliminar la contaminación por residuos al medio ambiente, sino que también proporciona materias primas y combustible para las industrias existentes. Se han desarrollado diversas tecnologías en el extranjero para el coprocesamiento de la industria del cemento y los desechos domésticos, y han logrado resultados obvios. Por ejemplo, las plantas de cemento japonesas utilizan como sustitutos cenizas, cenizas volantes y otros desechos generados cuando las plantas de incineración incineran los desechos domésticos. para la producción de cemento.

Debido a la particularidad de los residuos de mi país, la tecnología de tratamiento de los países desarrollados sólo puede utilizarse como referencia. Por lo tanto, es necesario desarrollar una tecnología de tratamiento de residuos domésticos de la industria del cemento que sea adecuada a la composición y. Características de los residuos de mi país. En la actualidad, mi país ha desarrollado con éxito una tecnología combinada de horno de cemento e incinerador de desechos, lo que significa instalar un incinerador de desechos al lado del horno rotatorio de cemento, y el horno de cemento y el incinerador procesan conjuntamente los desechos domésticos. Esta tecnología puede aprovechar plenamente la energía térmica residual. , cenizas y contaminantes Bajas emisiones, sin necesidad de tratamiento secundario, baja inversión y bajo coste.

Esta tecnología de tratamiento no requiere la adición de combustible externo. La temperatura de incineración de basura puede alcanzar los 900 °C, lo que cumple con los requisitos de control de temperatura para la incineración de basura. Los gases de combustión se mantienen por encima de 850 °C durante más de 2 segundos para evitar la combustión. generación de dioxinas. La incineración de basura sirve como sustituto del combustible y puede lograr la inocuidad, la utilización de recursos y el tratamiento sin residuos de la basura.

2.4 Combinación de incineración en horno de cemento y tecnología de digestión anaeróbica

El uso de hornos de cemento para procesar de manera colaborativa e integral los desechos domésticos, como la tecnología de digestión anaeróbica en hornos de cemento para procesar conjuntamente los desechos domésticos, es un método diversificado de tratamiento de residuos domésticos en mi país. Un nuevo modelo de procesamiento químico.

Una vez clasificada la basura, los componentes combustibles se pueden utilizar para incinerar en hornos de cemento o plantas de incineración. Se utiliza tecnología de digestión anaeróbica para basura orgánica y perecedera, que es especialmente adecuada para alto contenido de humedad y fácilmente degradable. materia orgánica. Durante el proceso de digestión anaeróbica, la mayor parte del carbono de la materia orgánica se libera en forma de biogás y parte de dióxido de carbono para su procesamiento. El biogás se puede utilizar para la generación de energía después de la purificación y el tratamiento, y el gas de cola caliente después de la generación de energía. utilizarse como fuente de calor de secado para combustibles alternativos.

En el tratamiento colaborativo en horno de cemento, la temperatura en el horno es alta, lo que puede asegurar la combustión completa de la materia orgánica; los materiales y gases permanecen en el horno por mucho tiempo, permitiendo un tiempo de combustión suficiente; el horno de cemento tiene un gran volumen, buena estabilidad térmica y puede proporcionar un ambiente de incineración continuo y estable; el horno de cemento es alcalino, lo que facilita la purificación de los gases residuales. Los metales pesados ​​también sufrirán la disolución reticular de los minerales relacionados sin causar contaminación secundaria. .

3 Conclusión

En la actualidad, las tecnologías de tratamiento de residuos nacionales y extranjeros incluyen el vertedero, el compostaje, la incineración y la fermentación. Sin embargo, una sola tecnología de tratamiento de residuos tiene ciertas desventajas a medida que los países se centran. conservación y reducción de energía, con el fin de cumplir con los requisitos de reducción de emisiones y desarrollo de la economía circular y una mayor mejora del medio ambiente, la clasificación de basura, el reciclaje, la tecnología de generación de energía de incineración y la tecnología de gestión integral de basura se han convertido gradualmente en la tendencia de desarrollo del tratamiento de basura.