① 违背自然规律的事例
1、凯巴伯森林的鹿和狼
人们因为痛恨凶残的狼,喜欢美丽的鹿,而去特意盲目地保护鹿,残忍地捕杀鹿的天敌。让鹿得到大量繁殖的机会,鹿群的总数竟然超过了十万只。
随着鹿群的繁殖,森林里所有的绿色植物都被饥饿的鹿吃光了。同时,疾病在鹿群中迅速地传播着。仅仅两个冬天,死去的鹿就已经不计其数了。1942年,凯巴伯森林里还剩下八千只老弱病残的鹿。
美国政府意识到事情的严重性,在1995年,美国政府从加拿大空运了一群野狼,并将它们放入森林中。从此,快速繁衍的鹿群放慢了繁殖的脚步,它们又恢复了正常的食物链,凯巴伯森林渐渐地变得绿意盎然,回到了以前的生机勃勃。
2、拔苗助长
古时候有一农人,在田里种下一片禾苗,自种下后他便成天便跑到禾田里去观察。
观察了一天又一天,看到禾苗并没有什么变化,农夫便感觉很着急。他思来想去,于是找着一个办法,那就是帮助禾苗长高。
农夫挽起裤腿下到田里,一颗一颗地将禾苗拔高,忙活了大半天,看着瞬间长高的禾苗,农夫心满意足地回家了。回到家他欣欣地告诉他家人:“可把我累坏了,不过禾苗终于长高了一大节。”
农夫儿子跑到田里一看,发现田里的禾苗全都枯死了。
3、绿色污染元凶——水葫芦
二十世纪七十年代,为了解决饲养生猪饲料不足,从国外引进了一种繁殖力极从国外引进了一种繁殖力极从国外引进了一种繁殖力极从国外引进了一种繁殖力极强的水上浮生植物强的水上浮生植物强的水上浮生植物强的水上浮生植物。
如今这种浮生植物已经泛滥成灾,被称为“绿色污染元凶”。由于珠江三角洲的地理位置、气候和环境的影响,水浮莲有着巨大的生命力,至今几乎没有昆虫病毒和其他天敌能控制它的生长,水浮莲的繁殖速度极快,它以每周繁殖一倍的速度滋生。
4、帮蝶破茧
一只茧上裂开了一个小口,有一个小姑娘正好看到这一幕,她一直在观察着,蝴蝶艰难地将身体从那个小口中一点点地挣扎出来,很长时间过去了,蝴蝶似乎没有任何进展。
看样子它似乎已经竭尽全力,不能再前进一步了„小姑娘实在看得心疼,决定帮助一下蝴蝶,她拿来一把剪刀,小心翼翼地将茧破开。
蝴蝶很容易地挣脱出来。但是它的身体很萎缩、很小,翅膀紧紧地贴着身体,她观察着,期待着在某一时刻,蝴蝶的翅膀会打开并伸展起来,足以支撑它的身体,成为一只健康美丽的蝴蝶,然而,这一刻始终没有出现。
5、画蛇添足
古时候,楚国有一家人,祭完祖之后,准备将祭祀用的一壶酒,赏给帮忙办事的人喝。帮忙办事的人很多,这壶酒如果大家都喝是不够的,若是让一个人喝,那能喝得有余。这一壶酒到底怎么分呢?
大家都安静下来,这时有人建议:每个人在地上画一条蛇,谁画得快,就把这壶酒归他喝。大家都认为这个方法好,都同意这样做。于是,在地上画起蛇来。
有个人画得很快,一转眼最先画好了,他就端起酒壶要喝酒。但是他回 头看看别人,还都没有画好呢。心里想:他们画得真慢。 他洋洋得意地说:“你们画得好慢啊!我再给蛇画几只脚也不算晚呢!”于是,他便左手提着酒壶,右手给蛇画起脚来。
正在他一边给蛇画脚,一边说话的时候,另外一个人已经画好了。那个人 马上把酒壶从他手里夺过去,说:"你见过蛇吗?蛇是没有脚的,你为什么要给它添上脚呢?所以第一个画好蛇的人不是你,而是我了!"
② 有什么比较有影响的重大的环境污染事故呢
2002—2012:重大环境污染事件之十年纪录
最近二十年,随着经济列车的不断加速,我国进入了环境高风险时期,各种环境污染事件层出不穷,尤其是最近十年,环境污染事件的发展规模、损害后果、污染类型等都日趋扩大。笔者搜集整理了2002年至2012年最近十年的重大环境污染事件,希望能以这些沉重的纪录,打捞那些并不遥远的惨痛记忆,催生起共同保护家园的意识和行动。
2002年
贵州都匀矿渣污染事件
2002年9月11日,贵州都匀坝固镇多杰村上游一个铅锌矿尾渣大坝崩塌,上千立方米矿渣从悬崖上直泻而下,注入山脚的范家河,沿岸被尾渣浸泡过的树木枯死,良田被矿渣掩埋,粉末状铅锌尾渣与河水混合成的黏稠泥浆经范家河径直排入清水江。事发后,下游二十多公里的清水江依然一片浑浊,人畜一时饮水困难。
云南南盘江水污染事件
2002年10月,云南省南盘江柴石滩以上河段突发严重水污染事件,造成上百吨鱼类死亡,下游柴石滩水库3亿多立方米水体受污染。因南盘江沿岸人口稠密,工农业生产集中,是云南经济较发达的区域之一,此次水污染事件不仅造成巨大经济损失,且社会影响十分恶劣。
2003年
三门峡水库泄出“一库污水”
2003年,因三门峡大坝上游一些企业的工业污水排放和黄河附近城镇的生活污水排放逐年增加,黄河发生有实测记录以来最严重的污染,三门峡水库泄水呈“酱油色”,水质恶化为V类,成为名副其实的“一库污水”。三门峡市区虽紧邻黄河,但市民不得不花钱购买从附近山上运来的山泉水,“守着黄河买水吃”成为三门峡市一大奇观。
2004年
四川沱江特大水污染事件
2004年2月底和3月初,四川化工股份有限公司第二化肥厂将大量高浓度氨氮废水排入沱江支流毗河,导致沱江江水变黄变臭,氨氮超标竟达50倍之多。污染发生后,50万公斤网箱鱼死亡,直接经济损失3亿元左右。沿江简阳、资中、内江三地被迫停水4周,影响百万群众,当地纯净水被抢购一空,当地政府从宜宾、成都调集消防车送水,依然无法满足居民日常用水。为缓解灾情,还从都江堰、三岔湖紧急调水稀释2000吨氨氮,但为时已晚。据专家当时测算,沱江被破坏的生态至少需要5年时间来恢复。
河南濮阳喝不上“放心水”
自2004年10月以来,河南省濮阳市黄河取水口发生持续4个多月的水污染事件,城区四十多万居民的饮水安全受到威胁,濮阳市被迫启用备用地下水源。据调查,自1997年以来,濮阳市黄河取水口已连续多年遭受污染,城市饮用水源每年约有4至5个月受污染影响。
四川青衣江水污染事件
2004年12月下旬,由于一些造纸企业向四川乐山市青衣江偷偷排放大量工业污水,导致水面出现大量白色泡沫,并散发出一阵阵刺鼻的碱味。青衣江本是乐山市近四十万市民的饮用水源,但水质严重污染后,周边的自来水公司因生产达标饮用水的难度加大而濒临停产,当地市民面临断水危机。
2005年
重庆綦江水污染事件
从2005年1月3日起,因取水点被上游重庆华强化肥有限公司排放的废水所污染,导致水厂停止供水,重庆綦江古南街道桥河片区近3万居民断水两天,綦江齿轮厂也因此暂停生产。
浙江嘉兴遭遇污染性缺水危机
2005年3月中旬,浙江省嘉兴市街头出现了各类节水宣传品,要求居民们用淘米水洗菜,用洗衣水擦地,或者在抽水马桶水箱里放砖头以节约冲水量。该市居民的用水价格也从每吨1.65元涨至1.9元。调查表明,尽管嘉兴河网密集,是闻名天下的“水乡”,但因上游的过境水污染,嘉兴达标的可用水十分缺乏。
黄河水沦为“农业之害”
2005年,黄河流域一些地区的农作物出现减产甚至绝收,原因是从青海经甘肃、宁夏至内蒙古的黄河沿岸,能源、重化工、有色金属、造纸等高污染工业企业林立,废污水排放量逐年增大,大量未达标的工业废水直接排入引支渠,导致黄河沿岸部分灌溉面积近似于污水灌溉,黄河水沦为“农业之害”。
松花江重大水污染事件
2005年11月13日,中石油吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故,造成5人死亡、1人失踪,近70人受伤。爆炸发生后,约100吨苯、苯胺和硝基苯等有机污染物流入松花江,导致江水严重污染,沿岸数百万居民的生活受到影响,吉林省松原市、黑龙江省哈尔滨市先后停水多日。顺流而下的污染甚至威胁到俄罗斯哈巴罗夫斯克边疆区,造成严重的国际负面影响。此次事件还暴露出信息不公开、危机处理能力不足等弊端,如哈尔滨曾出现谣言四起、抢购饮用水等恐慌场面。
事后,国务院调查组认定这是一起特别重大水污染责任事件,对12名事故责任人作出党纪、政纪处理,原国家环保总局局长解振华为此辞职。5年间,国家为松花江流域水污染防治累计投入治污资金78.4亿元。
广东北江镉污染事故
2005年12月15日,广东北江韶关段出现严重镉污染,高桥断面检测到镉浓度超标12倍多。北江是珠江三大支流之一,也是广东各市的重要饮用水源,因韶关地处北江上游,此次污染直接威胁下游近千万群众的饮水安全和成千上万企业的正常用水,部分城市自来水供应停止。经调查,事故起因是韶关冶炼厂设备检修期间违法超标排放含镉废水所致。
2006年
河北白洋淀死鱼事件
2006年2月和3月,素有“华北明珠”美誉的华北地区最大淡水湖泊白洋淀,接连出现大面积死鱼。调查结果显示,死鱼事件的主因是水体污染较重、水中溶解氧过低,最终造成鱼类窒息。据统计,河北任丘市所属9.6万亩水域受到污染,水色发黑,有臭味,网箱中养殖鱼类全部死亡,淀中漂浮着大量死亡的野生鱼类,部分水草发黑枯死。
吉林忙牛河水污染事件
2006年8月21日,吉林省吉林市环保局接到群众举报,忙牛河附近发生化工污染。经现场勘察,发现部分水质呈红色,并伴有少量泡沫,污染物为二甲基苯胺,并形成长约5公里的污染带。经调查,此次事故系吉林长白山精细化工有限公司向忙牛河中人为排放化工废水所致。
湖南岳阳砷污染事件
2006年9月8日,湖南省岳阳县城饮用水源地新墙河发生水污染事件,砷超标10倍左右,8万居民的饮用水安全受到威胁。经调查,造成此次污染的祸首是上游3家化工厂,因日常性排放工业污水,致使大量高浓度含砷废水流入新墙河。
四川泸州电厂重大环境污染事故
2006年11月15日,四川泸州川南电厂工程施工单位在污水设施尚未建成的情况下,开始燃油系统安装调试,造成柴油泄漏混入冷却水管道并排入长江。当天,该企业报告进入长江的柴油为0.38吨,经环保部门督查,次日再报进入长江的柴油实为16.945吨。这起事故导致泸州市城区停水,并进入重庆境内形成跨界污染。
事后,国家环保总局认定这是一起重大环境污染事件,泸州川南发电有限公司被处20万元人民币的经济处罚,公司相关责任人被分别处以扣减奖金、撤销职务等处罚。2007年5月15日前,四川环保局暂停审批沪州市除污染治理项目外所有新建项目。
2007年
太湖、巢湖、滇池爆发蓝藻危机
从2007年5月29日开始,江苏省无锡市城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化,并伴有难闻的气味,无法正常饮用。原因是作为当地饮用水源的太湖出现了大面积蓝藻,这个年年侵扰太湖的“常客”,这一年来得更早、更凶。小小蓝藻一夜间打乱了数百万无锡市民的正常生活,超市内的纯净水被抢购一空,街头零售的桶装纯净水也价格猛涨。
进入6月份,巢湖、滇池也出现蓝藻。安徽巢湖西半湖出现了5平方公里左右的大面积蓝藻,随着持续高温,巢湖东半湖也出现蓝藻,威胁当地饮水安全。云南昆明滇池也因连日天气闷热,蓝藻大量繁殖。在滇池海埂一线的岸边,湖水如绿油漆一般,并伴有阵阵腥臭。
江苏沭阳水污染事件
2007年7月2日下午3时,江苏沭阳县地面水厂发现,短时间内,大流量的污水侵入到位于淮沭河的自来水厂取水口,水流出现明显异味。经检测,取水口的水氨氮含量为每升28毫克左右,远远超出国家取水口水质标准。由于被污染的水经处理后仍不能达到饮用水标准,城区供水系统被迫关闭,20万人口用水受到影响,整个沭阳县城停水超过40小时。
2008年
广州白水村“毒水”事件
2008年3月2日,广州白云区钟落潭镇白沙村41名村民在自家或在饭馆吃过饭后,不约而同出现了呕吐、胸闷、手指发黑及抽筋等中毒症状,被陆续送往医院救治。据调查,此次污染的原因是白沙村里一私营小厂使用亚硝酸盐不当,污染了该厂擅自开挖的位于厂区内的水井,而该水井的抽水管和自来水管非法私自接驳,又导致自来水污染。
云南阳宗海砷污染事件
2008年6月以来,云南九大高原湖泊之一的阳宗海被测出水体中的砷浓度严重超出饮用水安全标准,直接危及两万人的饮水安全。从7月8日起,沿湖周边民众及企业全面停止从中取水作为生活饮用水。9月12日,云南省政府决定对阳宗海实施“三禁”,即禁止饮用、禁止游泳、禁止捕捞水生产品。并决定采取措施查处污染企业,启动综合治污措施,争取用3年左右使阳宗海水质恢复正常。
因这起污染事件,云南省对26名政府工作人员实施了行政问责,其中12人予以免职处分。为强化环境执法,昆明市公安局成立了环境保护分局,这一机构设置在全国尚属首次。
2009年
江苏盐城水污染事件
2009年2月20日,因自来水水源受到酚类化合物污染,江苏盐城市大面积断水近67小时,20万市民生活受到影响,占该市市区人口的五分之二。据调查,制造这起污染事件的竟是被评为当地标兵企业的盐城市标新化工厂,该厂为减少治污成本,居然趁大雨天偷排了30吨化工废水,最终污染了水源地。事后,该厂两名负责人因“投放危险物质罪”分别被判处10年和6年有期徒刑,这也是我国首次以这一罪名对环境污染事件作出刑事处罚。
山东沂南砷污染事件
2009年4月,山东沂南县亿鑫化工有限公司在未获批相关手续的情况下,非法生产阿散酸,并将生产过程中产生的大量含砷有毒废水存放在一处蓄意隐藏的污水池中。7月20日、23日深夜,趁当地降雨,该公司用水泵将含砷量超标2.7254万倍的废水排放到涑河中,造成水体严重污染。事后,三名涉案负责人被分别判刑,并被判共同赔偿国家3714万元的经济损失。
③ 污水处理厂的污泥处置费用问题
城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析
——以北京市为例
张义安,高 定,陈同斌*,郑国砥,李艳霞
中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京 100101
摘要:以北京市为例,估算不同电价及运输距离下填埋、焚烧及堆肥等方式的城市污泥处理处置成本,在此基础上讨论各种处理处置方案的前景,展望北京市污泥处理处置出路。污泥填埋在一定时期内还将是主要处理处置方式,但所占比例将逐渐下降;堆肥是经济上较为可行的处理处置方式,适合大力推广;随着经济实力与技术水平提高,焚烧法可以适用于个别特殊地点。同时,分析了政府补贴对污泥处理处置效益的影响。
关键词:城市污泥;处理处置成本;填埋;焚烧;堆肥
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)02-0234-05
城市污泥是污水处理的副产物,以含水率97%计算,体积占处理污水的0.3%~0.5%[1],深度处理产泥量还将增加50%~100%。目前我国每年排放的干污泥大约1.3×106 t,并以大约10%的速率在增加。
北京市全区域规划污水排放量为330×104 m3/d,其中2003年市区污水排放量约为230×104 m3/d[2]。规划建设14座污水处理厂,2015年污水处理能力预计将超过320×104 m3/d,处理率将超过90%。到2008年,北京市将新增9座中水处理厂,深度处理能力将由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d,届时每年产生含水率 80% 城市污泥超过80×104 m3。北京市最大的污水处理厂——高碑店污水处理厂污泥外运运输费用占到全厂运行费用的1/3[3]。
城市污泥的大量产生,已引起日益严峻的二次污染,并成为城市污水处理行业瓶颈。污泥处理处置率低,其中非常重要的一个原因就是投资和运行成本方面的限制。但到目前为止,还未见关于不同污泥处理处置方案的经济分析,导致不同单位和设计人员在方案的选择上存在较大的盲目性。本文以北京为例,对几种典型的城市污泥处理处置方式进行经济分析,以便为城市污泥处理处置技术的选择提供参考依据。
1 城市污泥处理处置成本估算
1.1 估算方法
以1 t干污泥(DS)为计算基准,综合成本=运行成本+设备折价成本。运行成本以目前较为成熟的处理处置方式进行估算。
北京市污泥机械脱水效果通常在80%左右。各方案中的成本估算涉及或包括焚烧、运输、填埋等3个流程;设备折价成本取15 a使用年限,年折旧7%,社会利率10%,即年折价17%,设备年工作时数以8000 h计。因此,设备折价=设备价格×指数×0.17/8000。
1.2 估算细则
(1)单位成本
填埋:生活垃圾卫生填埋的成本约60~70 ¥/t,污泥填埋时按照压实生活垃圾∶土∶污泥容重比为0.8∶1∶1,污泥填埋成本为48~56 ¥/t,取52¥/t。
干化:干燥能耗与脱水量成正比。燃气加热效率85%、锅炉热效率70%、过程热损失5%时,水的蒸发能耗为150 (kW•h)/t,每小时去除1 t水的设备投资为180×104¥[4]。
焚烧:目前多采用流化床技术,每h焚烧1 t干化污泥的设备成本为528×104¥,污泥按干质量减量60%。焚烧的运行费用24¥/t,烟气处理消耗NaOH量约为37 kg/t,折价约128¥/t [5]。
电价:北京市工业电价高峰期、平段区、低谷期分别为0.278、0.488、0.725¥/(kW•h)。按不同补贴方案,将电价设定为0.30、0.60¥/(kW•h)。
运费:北京市运输价格在0.45~0.65¥/(t•km)之间,污泥为特殊固体废物,需特殊箱式货车运送,价格处于高端。另外,近年运输价格有上涨趋势。因此,运费取0.65 ¥/(t•km)。
此外,干化及焚烧均按设备成本添加30%物耗人工管理费及土建配套费。
(2)污泥含水率
污泥的有机质和水分含量较高,填埋存在一系列问题,当前主要关心的是土力学性能,当含水率高于68% 时需按m(土)∶m(污泥)=0.4~0.6的比例混入土 [6-8]。含水率降低时污泥性状存在突变,因此填埋脱水目标设定为80%、30%。
含水率是污泥焚烧处理中的一个关键因素。有机质含量高、含水率低利于维持自燃,降低污泥含水率对降低污泥焚烧设备及处理费用至关重要。一般将污泥含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自燃[9]。北京市污泥有机物含量在45% 以下,因此使污泥维持自燃焚烧的水分含量应小于61.2%。朱南文总结了几种国外污泥热干燥技术,可以将污泥干燥至10%含水率[10]。污泥焚烧综合成本随干燥程度动态变化,干化程度越高,干化能耗升高,焚烧设备及运行费用随之下降。简化起见,本文以污泥保持热量平衡燃烧为估算前提,不再进行高水分下加入重油的成本估算。因此污泥焚烧的干化目标定为:60%和10%。
表1 北京市填埋场概况[11]及离污水处理厂的最近距离
Table 1 Description of landfill sites and wastewater treatment plants
填埋场 填埋场位置 处理规模/(t•d-1) 预计关闭时间 最近的污水处理厂 最近直线距离/km 1)
北神树 通县次渠乡 980 2006 高碑店 20
安定 大兴区安定乡 700 2006 小红门 36
六里屯 海淀区永丰屯乡 1500 2017 清河 15
高安屯 朝阳区楼梓庄乡 1000 2018 高碑店 15
阿苏卫 昌平区小汤山乡 2000 2012 清河、北小河 40
焦家坡 门头沟区永定镇 600 2011 卢沟桥 15
1) 最近距离数据为作者实测
综上所述,污泥的处理处置方式计有:堆肥,分别干燥至含水80%、30% 时填埋,干燥至含水
60%、10%时焚烧。
1.3 填埋成本
填埋成本=能耗成本+运输成本+填埋场成本+设备折价成本
能耗成本=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×150×α×Pele
运输成本=0.65×L /(1-ηe)
填埋场成本=βPf /(1-ηe)
设备折价=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其中,η0、ηe分别为处理处置始、末的含水率;Pele为电价,¥/(kW•h);L为运输距离,km;α为土建及人工配套费指数,1.3;β为体积系数,含水率≥68%时在1.4~1.6之间,取1.5,含水率<68%时取1;Pf为填埋场填埋价格,40~60¥/t,取52¥/t。
污泥填埋运输距离:北京市现有填埋场容量不足以满足生活垃圾处置需求,即使规划中的填埋场建成之后,富余填埋能力也很有限,污泥填埋需另外觅地新建填埋场。随着城市发展及填埋场地质条件要求,运输距离也将越来越远,参照表1,污泥
填埋的运输距离将在40 km以上,因此在估算今后的填埋成本时,分别取50、100 km作为近期及远期填埋场运输距离。
1.4 堆肥成本及收益
城市污泥经过堆肥无害化处理之后进行土地利用,是国际上普遍采用的处理处置方式。强制通风静态垛堆肥处理是泥堆肥主流技术,其处理成本与污泥初始含水率、处理规模、堆肥厂与污水处理厂之间距离以及设备原产地等因素相关。堆肥厂宜建在污水处理厂周围,运输成本计为0,堆肥成本主要由鼓风、烘干、筛分能耗,调理剂及设备折价成本组成。目前,堆肥产品的市场销售价格为350~500¥/t,扣除15%含水率后取500¥/t DS。
利用CTB堆肥自动控制系统[12,13]进行强制通风静态垛堆肥在河南省漯河市城市污泥堆肥厂的应用结果表明,当污泥含水率不高于80%时,鼓风能耗在40~60 (kW•h)/t DS之间,取60 (kW•h)/t DS。CTB调理剂价格为300 ¥/t,损耗率一般为5% [14]。经过10~14 d堆肥,污泥干物质减量30%,含水45%。采用热干燥技术烘干至含水15%,脱水负荷0.45 t/t DS;调理剂在烘干前筛分后自然晾干,需筛分能耗;筛分负荷共9.3 t/t DS,筛分能力1 t/h,功率3 kW。全程能耗95 (kW•h)/t DS,考虑到未知能耗,取100 (kW•h)/t DS。
设备折价:处理干污泥能力为 0.3×104 t/a的污泥堆肥厂设备投资约700万¥,设备折价182 ¥/t DS(含占地成本),取200¥/t DS。
1.5 焚烧成本
考虑到焚烧废气排放等问题,外运30 km以上焚烧为佳,取30 km;焚烧按干物质减量60%,烧余物需运至填埋场填埋,运输距离取50 km。参考表3可知,干燥至10%焚烧成本较干燥至60%低。干燥程度越高,焚烧厂占地面积也越小,因此焚烧前以干化至10%为宜。
1.6 干化农用成本
未经稳定化处理污泥存在施用安全危险,考虑到干化的稳定效果较差,安全性有限,不再估算。
2 讨论与分析
2.1 处理成本和经济效益
表2 处理处置1 t城市污泥(干质量)所需的成本及其效益
Table 2 Comparison of the estimated cost and benefit of sewage sludge treated and/or disposed by different ways
填 埋
干化 运输 填埋 综合成本/¥
目标 能耗/¥ 设备折价/¥ 距离/km 运费/¥ 填土比例 费用/¥
80% 0 0 50 163 50% 390 5531),5532)
30% 2091),4182) 178 50 46 0 74 5071),7162)
80% 0 0 100 325 50% 390 7151),7152)
30% 2091),4182) 178 100 93 0 74 5541),7632)
焚烧
干化 焚 烧 烧余物 综合成本/¥
目标 能耗/¥ 设备折价/¥ 运行/¥ 设备折价/¥ NaOH/¥ 运费/¥ 填埋/¥
60% 1461),2932) 124 60 365 128 13 20 8561),10022)
10% 2281),4552) 193 27 162 128 13 20 7711),9982)
堆 肥
能耗/¥ 设备折价/¥ 调理剂损耗/¥ 总成本/¥ 销售/¥ 总效益/¥
391),782) 200 75 3141),3532) 410 961),572)
1) 电价取0.30 ¥/(kW·h);2) 电价取0.60 ¥/(kW·h)
各种处理方式处理成本估算过程及结果如表2所示。由表2可知,污泥处理处置以堆肥方式成本
最低,约300~350¥/t DS;填埋方式约500~760¥/t DS。焚烧方式成本最高,约800~1000¥/t DS。堆肥成本低于填埋方式,显著低于焚烧方式,随运输距离增加填埋成本显著高于堆肥成本。此外,污泥焚烧处理一次性投资大,运行维护费用最高。
各种处理方式中,污泥填埋没有资源回收,效益为零;考虑到污泥热值水平,回收焚烧热能可能性较低,对净效益影响不大;污泥干化可以起到脱水的效果,但稳定化的效果有限,加之干化过程中容易产生爆炸和肥效缓慢等问题,不宜提倡;在产品销售良好情况下,按电价不同,堆肥处理可以盈利50~100¥/t DS。
2.2 各种处理处置技术的优缺点
现有的大部分填埋场设计建造标准低、缺乏污染控制措施,存在稳定性差等问题,导致散发气体和臭味,污染地下水,不能保证填埋垃圾的安全,只是延缓污染但没有最终消除污染。一些国家为了把上述问题降低到最小程度,制定了待处理污泥物理特性的最低标准,使污泥填埋的处理成本大大增加。例如德国要求填埋污泥干基含量不低于35%。为避免污泥中有机物分解造成的地下水污染,1992年德国发布了《城市废弃物控制和处置技术纲要》,要求从2005年起,任何被填埋处理的物质其有机物含量不超过5% [15],这意味着污泥即便是经过干燥也不满足填埋的要求。污泥填埋面临填埋场地、公众及法规等多重压力,填埋成本将逐步升高,近年来国外污泥填埋处理方式比例越来越小[6]。
是否推广堆肥处理城市污泥,首先应切实评估施用污泥堆肥的潜在环境风险。杜兵等[16]研究表明,同国外相比北京市某典型污水处理厂酚类、酞酸酯类、多环芳烃类均处于污染程度较低的水平。堆肥处理的持续高温可以确保杀灭病菌,保证污泥的农用安全。陈同斌等[17]对中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势的研究结果表明,我国城市污泥中平均含量普遍较低,金属含量基本未超过农用标准[18],且呈现逐渐下降的趋势。近年相关研究也证明:科学合理地进行城市污泥农用不会造成土壤和农产品的重金属污染问题[19]。我国城市污泥的土地利用重金属环境风险并不像人们想象的那样严重。
焚烧减量最为显著,含水80%的污泥焚烧后减容率超过90%。然而,污泥含有多种有机物,焚烧时会产生大量有害物质,如二恶英、二氧化硫、盐酸等,受国内焚烧技术的限制,二恶英污染问题尚未很好解决,重金属烟雾与燃烧灰烬也可能造成二次污染。此外,焚烧浪费了污泥中的营养物质。对比三种处理处置方式,污泥焚烧占地面积最小,但综合成本最高,设备维护要求高,环保风险较大,这些不利之处都限制了污泥焚烧技术的广泛应用。
综上所述,堆肥处理实现污泥的资源化利用,科学合理施用下可以保证卫生安全及重金属安全,同时较为经济可行,是污泥处理处置技术的主要发展方向。但是,从市场销售的角度来看,污泥堆肥产品的销售渠道有待改善。各种处理方式优缺点概括于表3(下页)。
2.3 电价影响及政府补贴
电价影响到污泥处理处置成本。电价从0.60¥/(kW•h)降低到0.30 ¥/(kW•h),各种处理方式的综合成本分别降低40~230 ¥/t DS。如电价取至用电低谷期电价或者更低,成本可以进一步降低。
表3 各种处理处置技术优缺点对比
Table 3 Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
处理处置方式 收支平衡/(¥•t-1) 1) 技术难度 场地要求 能否资源化 无害化程度
填埋 -507~ -763 简单 大 不能 延缓污染, 没有最终消除污染风险
堆肥 57~96 较简单 较小 能 重金属低于农用标准时可以达到无害化要求
焚烧 -771~ -1000 技术设备要求高 小 不能 尾气可能带来二次污染
1) 运输距离100 km、电价0.60 ¥/(kw•h)时, 以80%含水率填埋成本略低于30%含水率填埋, 但其占地为后者5.25倍, 综合考虑采取30%填埋
污泥含水80%及60%下填埋占地分别为30%下填埋的5.25倍、1.75倍。政府通过补贴如降低电价等调控手段,将污水处理投入合理分配到其中的污泥处理单元,可以降低污泥处理单元的焚烧成本、填埋占地,降低堆肥成本。政府补贴可以发挥经济杠杆作用,调控污泥处理行业投入产出状况,有利于污泥处理处置行业的健康发展。总之,污泥处理处置应该有适宜的政府补贴。
3 结论
(1)污泥堆肥成本随电价变化约300~350 ¥/t DS,堆肥销售可以补偿部分处理成本,使污泥堆肥达到微利水平。合理施用堆肥可以提供养分和有机质,是污泥处理处置技术的重要方向。
(2)污泥填埋操作简单,但其成本约500~760 ¥/t DS,高于堆肥处理。考虑到土地资源日益稀缺及二次污染问题,且从发达国家的经验来看污泥填埋将逐步受到限制,因此其应用比例应逐渐减少。
(3)污泥焚烧减量效果最明显,但其初始投资及运行费用最高,综合成本约771~1000 ¥/t DS。其设备维护复杂,如果对尾气处理不当会造成二次污染。
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LI Meiyu, LI Aimin, WANG Zhi, et al. Develop sewage sludge fluidized bed incineration technique in our country [J]. Safety & Health at Work, 2001, 8: 20-23.
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TIAN Ningning, WANG Kaijun, KE Jianming. Evaluation of organic complex fertilizer made of excess sludge from municipal wastewater treatment plant [J]. Urban Environment & Urban Ecology, 2001, 14(1): 9-11.
④ 发达国家如何处理生活和工业污水
1、人的一生大约要喝多少吨水?
80吨)。
2、一个水龙头滴水,15分钟就滴水200毫升,每天有近20升水,一年就会浪费多少吨水?(7吨)
3、)地球表面有百分之多少的地方被水覆盖?(70%)
4、家庭污水从哪里来?(厨房、厕所、洗澡等)
5、水资源短缺成为我国城市发展面临的重大问题,据统计,目前我国已有多少个城市缺水?(300多个)
6、淡水资源占地球水资源的百分比是多少?(3%)
7、目前我国受污染的河流的比例达到多少?(90%)
8、如今世界的缺水现象已经影响到多少个国家?(80个国家)
9、被称为“五毒”,对人体危害很大的一类污染物是什么?(汞、镉、铬、铅、砷)。
10、据科学家们观测,全球气候在逐渐变暖,造成气候变暖的主要原因是什么?(人类生产活动所排放大量的二氧化碳)
11、举例说出发电的几种方法?(火力发电、水力发电、风力发电)
12、1992年在巴西里约热内卢举行联合国的什么大会?(环境与发展大会)
13、目前我市街头的垃圾箱对垃圾如何进行分类?(按可回收和不可回收和有害垃圾三类进行分类,可回收垃圾包括废纸、玻璃、金属制品、塑料等,不可回收的垃圾包括废弃食物、建筑垃圾等,有害垃圾包括干电池、日光灯管、温度计等各种化学和生物危险品,易燃易爆物品以及含放射性物的废物。)
14、每年我国产生多少垃圾?(8000多万吨)并且每年以多少速度在增长?(10%)
15、垃圾有什么危害?(1、污染土壤、地下水、大气等,影响城市环境和居民生活条件;2、占用宝贵的土地资源。)
16、在离南极最近南美洲的海伦娜岬角,在那里,几乎所有的动物都是瞎子,许多在这里居住的人得了皮肤癌、白内障等疾病,植物生产缓慢,农作物减产,请问。这是为什么?(这一地区的上空臭氧层遭到严重破坏,太阳紫外线过强所造成的)
17、臭氧层离地面有多高?(20—30公里)
18、臭氧层被破坏的主要原因是什么?(人类使用的化学材料如氟里昂等挥发到空气作用的结果)
19、每年的国际臭氧层日是哪一天?(9月16日)
20、过多的紫外线伤害会导致什么疾病发病率最高?(角膜炎、白内障)
21、现代家庭居室中存在什么污染?(人体污染,建筑材料污染、家电污染、厨房污染、杀虫剂污染)
22、每年的几月几日是我国的植树节?(3月12日)
23、如果世界上没有森林,陆地上的生物将减少多少?(90%);空气中的氧气将减少多少?(2/3)。
24、光污染分成哪三类?(国际上一般将光污染分成3类,建筑物表面反射阳光光线的白亮污染,夜间广告灯、霓虹灯、路灯的人工白昼污染,室内娱乐场所各种彩色光源产生的彩光污染)
25、说出噪声的几种主要来源?(工厂各种机器设备产生的工业噪声;汽车、火车及轮船等交通工具产生的交通噪声;建筑工地的打桩机、搅拌机、推土机等产生的建筑工地噪声;公共场所及家庭的生活噪声)
26、噪声有那些危害?(噪声对人的听觉器官、神经系统、心血管和消化系统都会产生危害)
27、什么是沙尘暴?(是指大风将地面上的尘沙扬起,使空气浑浊,水平能见度小于1千米的风沙天气现象。)
28、如果漱口时一直让水流不停,每刷一次牙就浪费多少水?(3升以上的水,3千克)
29、我国人均淡水占有量是世界平均水量的几分之几?(1/4)
30、造成我国江河湖泊水质恶化和污染的主要原因是什么?(工业废水和生活污水)
31、用废纸生产再生纸,有什么好处?(1、不砍伐森林,节约木材;2、省去原木加工处理程序,节约投资和减少废水排放;3、减少水、电、煤的消耗,节约能源;4、减少垃圾、节省土地使用。)
32、赤潮如何对人产生伤害?(人类食用被赤潮污染过的鱼和贝类会导致中毒,严重者甚至死亡)
33、我国环境标志图形由什么组成?其寓意是什么?(图形由青山、绿水、太阳和十个环组成,其中心结构表示人类赖以生存的环境,外围的十个环紧密结合,环环相扣,表示公众参与,共同保护环境;同时十个环的“环”与环境的“环”同字,寓意为“全民联合起来,共同保护人类赖以生存的环境”。)
34、如何有效减少塑料垃圾?(一是尽量不购买、不使用;二是重复使用、避免一次性。)
35、土壤变成沙漠的主要原因是什么?(人类的活动和气候的变化)
36、保鲜剂的作用是什么?一般用于什么地方?(作用是防止食品发霉、腐烂,抑制细菌、霉菌的生长。常用于火腿、香肠、鱼、肉罐头等食品的制作上)
37、过多食用色素,会危害身体健康,生活中的色素一般用在什么地方?(用于冰激凌、糕点、清凉饮料、鱼干、果酱等各种食品)
38、什么是绿色食品?(绿色食品是指经过中国绿色食品发展中心认定,许可使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养食品)
39、我国绿色食品标志由哪些部分组成?(由太阳、叶片和蓓蕾三部分组成)
40、空气主要由什么组成?(氮气、氧气、臭氧,还有各种各样的其他气体)
41、地球臭氧层的作用是什么?(臭氧层是大气中很重要的一层,它能吸收太阳光中大部分的紫外线,保护地球生物,使他们免遭过量紫外线辐射的伤害)
42、多少支香烟的毒素可以杀死一头牛?(20支)
43、平均多少时间就有一个人因吸烟而死亡?(10秒钟)
44、一氧化碳是有害物质,空气中的一氧化碳百分之多少来自汽车尾气?主要是由于什么原因?(80%,主要是由于汽油燃烧不完全的原因,越是交通高峰期,汽车跑不起来,走走停停,产生的一氧化碳就越多)
45、如何减少城市的“热岛效应”?(增加绿色植物的面积)
46、导致“温室效应”的主要污染物是什么?(二氧化碳)
47、产生酸雨的原因是什么?(工厂排放废气中的二氧化碳、二氧化硫遇到空气中的水份结合成酸性物质后和雨水混合的结果)
48、家用电器主要有那些污染?(家庭影音系统音量过高会产生噪声;空调房内空气不流通或温度过低,我们就容易被病毒感染而生病;手机、电磁炉和微波炉等可产生电磁辐射)
49、废弃塑料在自然界中自行降解大概要多少时间?(100—300年)
50、什么是濒危?(濒危意味着仅存少量,采取措施还有挽救的希望)
51、说出20世纪震惊世界的环境“八大公害”事件?(日本水俣湾水俣病事件、日本富士山痛痛病事件、日本米糠油事件、日本四日市哮喘病事件、比利时马斯河谷烟雾事件、英国伦敦烟雾事件、美国多诺拉烟雾事件、美国洛杉矶光化学烟雾事件)
52、洪灾导致水环境严重污染,容易发生哪些典型的流行病?(疟疾、霍乱、伤寒)
53、目前造成野生动物急剧减少的主要原因是什么?(人类的大量捕杀)
54、哪个国家发明了一次性筷子,却不用自己国土上的森林生产?(日本国)
55、2004年世界环境日的主题是什么?(海洋存亡,匹夫有责)
56、什么是生态城市?(生态城市指在生态系统承载能力范围内运用生态经济学原理和系统工程的方法去改变生产和消费方式、决策和管理方法,挖掘市域内外一切可以利用的资源潜力,建设一类经济发达、生态高效的产业,体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的城市)
57、简述“六·五”世界环境日来历。(在世界各国环保呼声日益高涨的形势下,1972年6月5日,联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了有113个国家参加的人类首次环境大会,通过了《人类环境宣言》和《人类环境行动计划》,成立了联合国环境规划署,并将每年的6月5日定为“世界环境日”)
58、环境保护法的原则是什么?(预防为主、防治结合原则;污染者负担原则;环境权利原则;协调发展原则;公众参与原则;可持续发展原则)
⑤ 简单污水净化方法(越多越好)
一般城市污水处理要求达到二级处理程度。即进行生物处理。
一般为格栅-沉砂池-初沉池-生物处理过程-二沉池-消毒-排放或做三级处理
生物处理有很多种,一般用活性污泥法和生物膜法。常用的活性污泥法又有氧化沟、SBR工艺、ICEAS工艺、AB法等工艺,生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物流化床等。这些只是一些常用的基本处理方法。
有些水源富营养化严重的地区要求对污水进行脱磷除氮的处理,还有AO工艺和A2O工艺等等。
建议自行查阅一些污水处理方面的书籍。
1、人的一生大约要喝多少吨水?
80吨)。
2、一个水龙头滴水,15分钟就滴水200毫升,每天有近20升水,一年就会浪费多少吨水?(7吨)
3、)地球表面有百分之多少的地方被水覆盖?(70%)
4、家庭污水从哪里来?(厨房、厕所、洗澡等)
5、水资源短缺成为我国城市发展面临的重大问题,据统计,目前我国已有多少个城市缺水?(300多个)
6、淡水资源占地球水资源的百分比是多少?(3%)
7、目前我国受污染的河流的比例达到多少?(90%)
8、如今世界的缺水现象已经影响到多少个国家?(80个国家)
9、被称为“五毒”,对人体危害很大的一类污染物是什么?(汞、镉、铬、铅、砷)。
10、据科学家们观测,全球气候在逐渐变暖,造成气候变暖的主要原因是什么?(人类生产活动所排放大量的二氧化碳)
11、举例说出发电的几种方法?(火力发电、水力发电、风力发电)
12、1992年在巴西里约热内卢举行联合国的什么大会?(环境与发展大会)
13、目前我市街头的垃圾箱对垃圾如何进行分类?(按可回收和不可回收和有害垃圾三类进行分类,可回收垃圾包括废纸、玻璃、金属制品、塑料等,不可回收的垃圾包括废弃食物、建筑垃圾等,有害垃圾包括干电池、日光灯管、温度计等各种化学和生物危险品,易燃易爆物品以及含放射性物的废物。)
14、每年我国产生多少垃圾?(8000多万吨)并且每年以多少速度在增长?(10%)
15、垃圾有什么危害?(1、污染土壤、地下水、大气等,影响城市环境和居民生活条件;2、占用宝贵的土地资源。)
16、在离南极最近南美洲的海伦娜岬角,在那里,几乎所有的动物都是瞎子,许多在这里居住的人得了皮肤癌、白内障等疾病,植物生产缓慢,农作物减产,请问。这是为什么?(这一地区的上空臭氧层遭到严重破坏,太阳紫外线过强所造成的)
17、臭氧层离地面有多高?(20—30公里)
18、臭氧层被破坏的主要原因是什么?(人类使用的化学材料如氟里昂等挥发到空气作用的结果)
19、每年的国际臭氧层日是哪一天?(9月16日)
20、过多的紫外线伤害会导致什么疾病发病率最高?(角膜炎、白内障)
21、现代家庭居室中存在什么污染?(人体污染,建筑材料污染、家电污染、厨房污染、杀虫剂污染)
22、每年的几月几日是我国的植树节?(3月12日)
23、如果世界上没有森林,陆地上的生物将减少多少?(90%);空气中的氧气将减少多少?(2/3)。
24、光污染分成哪三类?(国际上一般将光污染分成3类,建筑物表面反射阳光光线的白亮污染,夜间广告灯、霓虹灯、路灯的人工白昼污染,室内娱乐场所各种彩色光源产生的彩光污染)
25、说出噪声的几种主要来源?(工厂各种机器设备产生的工业噪声;汽车、火车及轮船等交通工具产生的交通噪声;建筑工地的打桩机、搅拌机、推土机等产生的建筑工地噪声;公共场所及家庭的生活噪声)
26、噪声有那些危害?(噪声对人的听觉器官、神经系统、心血管和消化系统都会产生危害)
27、什么是沙尘暴?(是指大风将地面上的尘沙扬起,使空气浑浊,水平能见度小于1千米的风沙天气现象。)
28、如果漱口时一直让水流不停,每刷一次牙就浪费多少水?(3升以上的水,3千克)
29、我国人均淡水占有量是世界平均水量的几分之几?(1/4)
30、造成我国江河湖泊水质恶化和污染的主要原因是什么?(工业废水和生活污水)
31、用废纸生产再生纸,有什么好处?(1、不砍伐森林,节约木材;2、省去原木加工处理程序,节约投资和减少废水排放;3、减少水、电、煤的消耗,节约能源;4、减少垃圾、节省土地使用。)
32、赤潮如何对人产生伤害?(人类食用被赤潮污染过的鱼和贝类会导致中毒,严重者甚至死亡)
33、我国环境标志图形由什么组成?其寓意是什么?(图形由青山、绿水、太阳和十个环组成,其中心结构表示人类赖以生存的环境,外围的十个环紧密结合,环环相扣,表示公众参与,共同保护环境;同时十个环的“环”与环境的“环”同字,寓意为“全民联合起来,共同保护人类赖以生存的环境”。)
34、如何有效减少塑料垃圾?(一是尽量不购买、不使用;二是重复使用、避免一次性。)
35、土壤变成沙漠的主要原因是什么?(人类的活动和气候的变化)
36、保鲜剂的作用是什么?一般用于什么地方?(作用是防止食品发霉、腐烂,抑制细菌、霉菌的生长。常用于火腿、香肠、鱼、肉罐头等食品的制作上)
37、过多食用色素,会危害身体健康,生活中的色素一般用在什么地方?(用于冰激凌、糕点、清凉饮料、鱼干、果酱等各种食品)
38、什么是绿色食品?(绿色食品是指经过中国绿色食品发展中心认定,许可使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养食品)
39、我国绿色食品标志由哪些部分组成?(由太阳、叶片和蓓蕾三部分组成)
40、空气主要由什么组成?(氮气、氧气、臭氧,还有各种各样的其他气体)
41、地球臭氧层的作用是什么?(臭氧层是大气中很重要的一层,它能吸收太阳光中大部分的紫外线,保护地球生物,使他们免遭过量紫外线辐射的伤害)
42、多少支香烟的毒素可以杀死一头牛?(20支)
43、平均多少时间就有一个人因吸烟而死亡?(10秒钟)
44、一氧化碳是有害物质,空气中的一氧化碳百分之多少来自汽车尾气?主要是由于什么原因?(80%,主要是由于汽油燃烧不完全的原因,越是交通高峰期,汽车跑不起来,走走停停,产生的一氧化碳就越多)
45、如何减少城市的“热岛效应”?(增加绿色植物的面积)
46、导致“温室效应”的主要污染物是什么?(二氧化碳)
47、产生酸雨的原因是什么?(工厂排放废气中的二氧化碳、二氧化硫遇到空气中的水份结合成酸性物质后和雨水混合的结果)
48、家用电器主要有那些污染?(家庭影音系统音量过高会产生噪声;空调房内空气不流通或温度过低,我们就容易被病毒感染而生病;手机、电磁炉和微波炉等可产生电磁辐射)
49、废弃塑料在自然界中自行降解大概要多少时间?(100—300年)
50、什么是濒危?(濒危意味着仅存少量,采取措施还有挽救的希望)
51、说出20世纪震惊世界的环境“八大公害”事件?(日本水俣湾水俣病事件、日本富士山痛痛病事件、日本米糠油事件、日本四日市哮喘病事件、比利时马斯河谷烟雾事件、英国伦敦烟雾事件、美国多诺拉烟雾事件、美国洛杉矶光化学烟雾事件)
52、洪灾导致水环境严重污染,容易发生哪些典型的流行病?(疟疾、霍乱、伤寒)
53、目前造成野生动物急剧减少的主要原因是什么?(人类的大量捕杀)
54、哪个国家发明了一次性筷子,却不用自己国土上的森林生产?(日本国)
55、2004年世界环境日的主题是什么?(海洋存亡,匹夫有责)
56、什么是生态城市?(生态城市指在生态系统承载能力范围内运用生态经济学原理和系统工程的方法去改变生产和消费方式、决策和管理方法,挖掘市域内外一切可以利用的资源潜力,建设一类经济发达、生态高效的产业,体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的城市)
57、简述“六·五”世界环境日来历。(在世界各国环保呼声日益高涨的形势下,1972年6月5日,联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了有113个国家参加的人类首次环境大会,通过了《人类环境宣言》和《人类环境行动计划》,成立了联合国环境规划署,并将每年的6月5日定为“世界环境日”)
58、环境保护法的原则是什么?(预防为主、防治结合原则;污染者负担原则;环境权利原则;协调发展原则;公众参与原则;可持续发展原则)
59、全国人大通过了哪部环境保护基本法和哪些环保专项法?(环境保护基本法是:《中华人民共和国环境保护法》。环保专项法有《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》)
60、污染者负担原则是什么?(谁污染谁治理,谁开发谁保护)
61、由厨房里产生的污染主要是什么?(炉灶燃烧燃料产生的废气,烹调过程中产生的油烟,霉烂、变质及废弃的食物) 19、每年的10月4日是什么日子(世界动物日)
62、我国七大水系都受到不同程度的污染,请你按污染的严重程度顺序排列(依次是:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江)
63、霉变的大米会产生什么有毒污染物?(黄曲霉素)
64、为什么说不能用塑料袋装热烫的食物?(因为热烫的食物会使塑料袋所含的有害物质溶出,损害人体健康)
65、绿色包装指的是什么?(绿色包装是指对生态环境和人体健康无害、能循环和再生利用、促进可持续发展的包装) 30、那些天然食品能清除人体内毒素?(玉米、高粱、豆类、薯类、裙带菜、紫菜、茶叶等。说出3种就算答对)
66、为什么要拒绝吃野生动物?(因为吃野生动物一是破坏生态环境,使我国许多野生动物物种濒临灭绝;二是吃野生动物,还容易传染病菌)
67、绿色消费包括什么内容?(可以概括为:节俭消费,减少污染;绿色生活,环保选购;重复使用,多层利用;分类回收,循环再生;保护物种,万物共生)
68、为减少空气污染和交通拥挤,我们出行时应提倡选择什么交通工具?(自行车,公共汽车、电车、地铁等公共交通工具)
69、回收一吨废纸能生产多少再生纸?(800千克)
70、森林有什么功能?(吸收二氧化碳、产生氧气、防止气候变化、涵养水源、防风固沙、维持生态平衡等)
71、城市主要环境问题有那些?(大气污染、水污染、固体废弃物、噪声污染。)
72、什么是生物多样性?(生物多样性是生物以及与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合,它包括数以万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。生物多样性包括三层含义:即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。)
73、据估计全球物种总数有多少种?其中只有多少种被命名?(1000万种、140万种)
74、与陆地相比,海洋王国的物种更加丰富多彩,科学家们估计,在深海处还至少有多少种物种没有被人类认识?(100万种)
75、地球约在多少年前出现可以进行光合作用的生物?(20亿年)
76、地球大气中含氧浓度约为多少?(21%)
77、植物在生态系统中起什么作用?(植物是制造有机物质的“绿色加工厂”。绿色植物通过光合作用,将太阳能源源不断地输入生态系统中,从而保证了生态系统中能量流动过程。因此它们是生态系统中最主要的生产者。)
78、一公顷的草坪每天可吸收二氧化碳多少吨?释放氧气多少吨?(0.3吨,0.15吨)
79、人类开始栽种植物是从什么时候开始?(1万年以前)
80、我国著名的四大海产品名称是什么?(大黄鱼、小黄鱼、带鱼、海参)
81、1992年6月5日,全世界150多个国家在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上签署了什么公约?(《生物多样性公约》)
82、我国是世界上生物多样性特别丰富的国家之一,生物种类数量居世界第几位?(第8位)
83、植物如何净化污水?(植物在生长发育过程中需要不断地吸收水分和溶解在水中的营养物质,这样污染物质就被吸收到植物体内,有的作为营养成分利用,有的是集中富集,从而大大减少水中污染物质,使污染水质得到净化和改善。)
84、噪声通过成片树林时,可减少多少分贝?(26—43分贝)
85、为避免自己成为其他动物的食物,绝大部分动物都具有什么防卫本领?(保护色,防卫武器)
86、一些动物身上往往具有鲜艳的色彩,这种色彩往往代表什么意思?(致命的剧毒标志)
87、野生动植物灭绝速度加快的主要原因是什么?(人类对自然的开发活动和大量的捕杀)
88、我国森林覆盖率目前为多少?(13.92%)
89、目前,生物资源的保护方式有哪几种?(就地保护、迁地保护、离体保护)
90、自然保护的三个基本目标是什么?(一是维护基本的生态体系;二是保护遗传基因的多样性;三是保障物种与生态系统可持续发展。)
91、从地球上有生命的时代算起,估计生活在地球上的生物有10亿种,而现在生存下来的只有多少种?(约一千万种)
92、影响空气污染程度的因素主要是什么?(空气污染的程度,除了受污染物数量影响外,还受下列条件影响:1、污染物的浓度;2、污染源的位置;3、气象条件。)
93、臭氧层受破坏,对地球生物有何影响?(大气中的臭氧层总量减少1%,到达地面的太阳紫外线就会增加2%。一方面直接危害人体健康,另一方面还对生态环境和农、林、牧、渔业造成严重的破坏。医学实验研究证明,接受过度紫外线照射,植物呈现各种病态症状,人类患上皮肤癌、白内障、青少年儿童视力减弱等疾病的机率大大提高。)
94、为了拯救臭氧层,如今最早使用氟氯烃化合物的发达国家中,有多少个国家已经签署了限制使用氟氯烃化合物的《蒙特利尔议定书》?(24个)
95、我国确定在哪一年完全淘汰消耗臭氧层物质?(2010年)
96、什么称为酸雨?(通常人们把ph值小于5.6的雨水称为酸雨)
97、二十世纪九十年代,我国东南部大部分地区已经成为酸雨区,酸雨区已覆盖国土面积的百分之多少?(40%)
98、陆地上的淡水分为哪两种?(地表水和地下水)
99、日常生活中使用的水主要来源哪里?(河流、淡水湖泊、浅层地下水和人造水库)
100、污染水体的“五毒”是哪几种元素?(汞、镉、铅、铬、砷)
101、地球虽然70%以上被水覆盖,但可供人类利用的淡水只有总量的多少?(0.3%)
102、目前世界上有百分之多少的人口受到水荒的威胁?(80%)
103、什么是水污染?(水污染是由于人为因素,直接或间接地让污染物进入水体,造成水体物理、化学或生物特性的改变,以致影响水体的正常用途或危害人体的健康、破坏生态环境的现象。)
104、每年的哪一天定为世界水日?(3月22日)
105、铁罐通常在自然界中要多少年才会分解?(10年)
106、垃圾对环境有什么危害?(1、占用大量土地、污染土壤;2、污染水体;3、污染大气;4、垃圾中的有害物质会产生二次污染;5、影响环境卫生、广泛传播疾病。)
107、产生光化学烟雾的罪魁祸首是什么尾气?(汽车尾气)
108、什么是噪声?(在声学上,任何一种不需要的声音都叫噪声)
109、根据《中华人民共和国噪声污染防治条例》规定,交通干线两侧区域白昼噪声不超过多少分贝?普通居民区白天噪声不得超过多少分贝?(70,55)
110、生活噪声包括那些方面的噪声?(公共娱乐场所、商场、市场、街道马路上人群的喧哗声、高音喇叭声和家庭噪声等)
111、能对地球上的气候起调节作用的水存在于哪里?(海洋)
112、大气的主要成分是氮气和氧气,其中各自含量是多少?(78%,21%)
113、据研究,成年人体中的水份占百分之多少?每天需要补充多少水才能维持生命?(60%—70%,2.5升)
114、清洁能源包括什么?(太阳能、风能、水能、地热能等)
115、乱采掘发菜的后果是什么?(因为在草原上,发菜最重要的作用是起到固沙的作用,采掘发菜的后果是大面积草原植被的破坏,最后导致草原沙漠化。)
116、黄河每年从上、中游下泄的泥沙有多少?我国水土流失量每年达多少?(16亿吨,50亿吨)
117、我国森林覆盖率占国土面积的13.92%,约为世界人均水平几分之几?(1/6)
118《生物多样性公约》三个主要目标是哪一个a、生物多样性保护、可持续利用和惠利共享。b、保护野生动物、保护野生植物和保护森林。c、发展林业、农业和渔业。(a)
119、构成环境的基本要素有哪些?(光、热、土、气、动植物以及这些自然要素与人类长期共处所产生的各种依赖关系)
120、请说出20世纪全人类共同保护地球环境的三大宣言?(《人类环境宣言》、《内罗毕宣言》、《里约环境与发展宣言》)
121、“白色污染”的危害表现在哪几方面?(1、视觉的危害,2、对农业生产的影响,3、危及动物的安全,4、生活垃圾难以处理)
122、光污染指的是什么?(光污染是指光辐射过量而对生产、生活环境以及人体健康产生的不良影响。)
123、目前我国森林覆盖率为多少,排在世界第几位?(16.55%,排在120位之后。)
124、请说出森林的六大功能。(1、土壤的保护伞—固沙增肥;2、氧气的制造厂—生物呼吸;3、保健医生—防污净化;4、二氧化碳的主要消耗者—防温室效应;5、城市的隔音墙—降低噪声;6、野生动物的家园—适宜的生存环境。)
125、每年的3月22日、3月23日、4月22日、5月31日、6月5日、6月17日、7月11日、10月4日是联合国确定的什么纪念日?(世界水日、世界气象日、世界地球日、世界无烟日、世界环境日、世界防治荒漠化和干旱日、世界人口日、世界动物日。)
保护环境随手可做的100件小事
1、使用布袋 2、尽量乘坐公共汽车 3、不要过分追求穿着时尚 4、不进入自然保护核心区 5、倡步行,骑单车 6、不使用非降解塑料餐盒 7、不燃放烟花爆竹 8、双面使用纸张 9、节约粮食 10、拒绝使用一次性用品 11、消费肉类要适度 12、随手关闭水龙头 13、一水多用 14、尽量购买本地产品 15、随手关灯,节约用电 16、拒绝过分包装 17、使用节约型水具 18、拒绝使用珍贵木材制品 19、拒绝使用一次性筷子 20、尽量利用太阳能 21、尽量使用可再生物品 22、使用节能型灯具 23、简化房屋装修 24、修旧利废 25、不随意取土 26、多用肥皂,少用洗涤剂 27、不乱占耕地 28、不焚烧秸杆 29、不干扰野生动物的自由生活 30、不恫吓、投喂公共饲养区的动物 31、不吃田鸡,保蛙护农 32、提倡观鸟,反对关鸟 33、不捡拾野禽蛋 34、拒食野生动物 35、不使用发胶 36、减卡救树 37、不穿野兽毛皮制作的服装 38、不在江河湖泊钓鱼 39、少用罐装食品、饮品 40、不用圣诞树 41、不在野外烧荒 42、不购买野生动物制品 43不乱扔烟头 44、不乱采摘、食用野莱 45、认识国家重点保护动植物 46、不鼓励制作、购买动植物标本 47、不把野生动物当宠物饲养 48、观察身边的小动物、鸟类,并为之提供方便的生存条件 49、不参与残害动物的活动50、不鼓励买动物放生 51、不围观街头耍猴者 52、动物有难时热心救一把,动物自由时切莫帮倒忙 53、不虐待动物 54、见到诱捕动物的索套、夹子、乱网果断拆除 55、在室内、院内养花种草 56、在房前屋后栽树 57、节省纸张,回收废纸 58、垃圾分类回收 59、旧物捐给贫困者 60、回收废电池 61、回收废金属 62、回收废塑料 63、回收废玻璃64、尽量避免产生有毒垃圾 65、使用无氟冰箱 66、少用纸尿布 67、少用农药 68、少用化肥,尽量用农家肥 69、少用室内杀虫剂 70、不滥烧可能产生有毒气体的物品 71、自己不吸烟,奉劝别人少吸烟 72、少吃口香糖 73、不追求计算机的快速更新换代 74、集约使用物品 75、优先购买绿色产品 76、私车定时查尾气 77、使用无铅汽油 78、不向江河湖海倾倒垃圾 79、选用大瓶、大袋装食品 80、了解家乡水体分布和污染状况 81、支持环保募捐 82、反对奢侈,简朴生活 83、支持有环保倾向的股票 84、组织义务劳动,清理街道、海滩 85、避免旅游污染 86、参与环保宣传 87、做环保志愿者 88、认识草原危机 89、认识荒漠化 90、认识、保护森林 91、认识、保护海洋 92、爱护古树名木 93、保护文物古迹 94、及时举报破坏环境和生态的行为 95、关注新闻媒体有关环保的报道 96、控制人口,规劝超生者 97、利用每一个绿色纪念日宣传环境意识 98、阅读和传阅环保书籍、报刊 99、了解绿色食品的标志和含义 100、认识环保标志
⑥ 关于环保的文章
现在,人们的保护环境的意识不是很强。要知道我们现在的环境污染已经严重了,如果到专那个时候属,后果不堪设想!
到那个时候,到处可见塑料袋、饮料瓶、废纸、污水,全是一股臭味。森林被砍伐了,鸟儿的家没了。牛马羊成群,绿草没了,绿山变成了“火山”。废品站没了,改造成了高楼大厦。汽车多了,天空乌云密布,不下雨了,沙漠多了,人们居住的地方少了……
我们要从身边的每一件小事做起,不能只是嘴上功夫,要有实际行动。首先要自觉,自己要先养成不乱扔垃圾的好习惯,看见垃圾就要捡起来,扔到垃圾桶里;然后要让家长养成此习惯;最后,要呼吁身边所有人要保护环境。
除了不乱扔垃圾之外,植树造林也是关键所在。要组织班级同学,参加植树活动。呼吁身边的人们不要砍伐树木,爱护身边的每一棵小树苗,让它茁壮成长,成长为一棵郁郁葱葱的大树。
保护环境,从我做起!保护环境,人人有责!请把河里的污水救上岸吧!
⑦ 中盐金坛盐化有限责任公司的2010年大事记
11月11—12日,联合利华3名质量审核经理来我公司进行供应商第二方审核。我公司达到等级,标志着联合利华可以开始向我公司采购商品。
11月9日,二期项目产出的的第一批散湿盐通过5000吨级的海轮运往杭州湾市场。这标志着我公司海上运输线已成功打通,并实现了国内销售半径由250公里向500公里的突破。同时,也意味着我公司成为国内盐行业首家实现海上运输的企业。
11月3日,历时整整两年的二期年产100万吨热泵技术制盐项目一次性试车成功。
10月28日,中金坛盐矿矿长徐孜俊代表中盐金坛盐化责任有限公司金坛盐矿在《绿色矿山公约》上签字,至此,金坛盐矿已成为《绿色矿山公约》的正式成员单位。
10月27日,中盐金坛公司作为卡夫食品公司的准供应商应邀出席卡夫食品召开的中国度供应商大会。
10月17日,“走进中盐”暨南京大学社会实践基地揭牌仪式在润奥大酒店举行。16日,南大哲学系研究生一行37人参观了西气东输储气库、盐厂与电厂。
9月15日,中盐金坛公司对“小金库”治理工作进行动员部署。
9月15日,中盐金坛公司造粒盐项目正式通过日商验收,进入全线生产阶段。
9月3日,中盐金坛公司100万吨真空制盐工程盐硝车间高低压一次性送电成功。
9月,中盐金坛公司和中盐常州公司积极响应中盐总公司倡仪,组织开展了向中盐甘肃舟曲县盐业公司捐款活动。截至9月6日,共募集资金56065元。
9月,我公司金东精制盐水有限公司投资1100万元对一次盐水进行技术改造,新增400m3/h一次精制盐水过滤装置和两套膜法脱硝装置,用于降低卤水中的SO42-含量。
9月,中盐金坛公司30MW压气蓄能电站初步可行性研究报告已经完成,该项目正在立项审批过程中。
8月27日中盐金坛公司的金坛溶腔原油、成品油储备库项目可行性研究报告顺利通过评审。
8月25日,由中盐金坛公司和中盐常化公司共同主办的《中盐人》正式创刊。
8月12日,中盐金坛公司金赛盐厂食用盐喜获犹太证书。
8月8日,中盐金坛公司二期年产100万吨真空制盐项目盐硝车间开始注水,进入试水阶段。经过为期一周的试水,运行效果良好。
8月4日,金坛市委书记方国强对奋战在高温一线的金赛盐厂职工进行慰问。
8月3日,中盐金坛公司与金坛市血站在加怡热电厂共同开展了一次无偿献血公益活动。
7月22日,加怡热电厂1#背压机组技改工程顺利竣工,一次性成功并网供电、供热。
7月22日,上海联合利华公司食品业务拓展助理经理叶健率团来中盐金坛公司进行前期市场调研。
7月14日,中盐金坛公司度新员工入职培训活动在加怡热电厂圆满落下帷幕。
7月11日,德国SOCON(盐穴声纳测量)公司技术专家马振和博士为我公司新录用的全体员工做了一场题为“水溶法开采岩盐——一个既古老又现代的行业”的专题报告。
7月,总投资1800万元的加怡热电厂反渗透工艺处理制盐冷凝废水项目正在加紧建设。
7月初,金赛盐厂员工公寓楼西侧的篮球场和网球场同时顺利竣工并投入使用。
6月30日,中盐金坛公司党委召开建党89周年座谈会,部署创先争优活动。
6月29日,我公司金赛盐厂党支部被中国盐业总公司党委授予“先进基层党组织”荣誉称号,王国华和徐孜俊同志荣获“优秀共产党员”荣誉称号,江歌清同志被评为“优秀党务工作者”。
6月4日,二期净化精卤供一期盐硝车间使用。
5月31至6月16日,我公司派一批优秀员工到欧洲学习制盐技术,为二期盐硝开车做准备。
5月28日,总长度约18公里的450管道改造工程正式开工。
5月21日下午,公司领导组织金东公司全体员工在精制厂学习了安全生产知识。
5月13日,我公司3000吨散湿盐成功出口日本南海化工,日方对该批盐表示满意。
5月4日,SEP公司对二期卤水净化系统进行现场调试,这是继2010年3月8日外方来我公司后的第二次指导。
5月,中盐金坛公司荣膺“2009年度全国轻工业卓越绩效先进企业”,这是我公司继2007年获此殊荣后再度获得。
4月,中盐金坛公司开展向青海玉树捐款活动,截至22日,共累计捐款31531.5元。
3月30日,中盐金坛公司第三届四次董事会召开。会议审议通过了部分董事调整、公司2009年度经营工作报告、2009年度财务报告、利润分配方案及财务预算、度开工建设项目安排情况等报告、议案。
3月27日,中盐总公司总经理茆庆国莅临中盐金坛公司检查指导二期项目建设等工作。
3月28日,中盐总公司茆庆国总经理、常州市委范燕青书记为中盐常化股份有限公司揭牌,茆庆国向中盐常化董事长管国兴同志授中盐常化公司厂旗。
3月26日,“庆祝中国盐业总公司成立60周年大会暨双先表彰大会”上,我公司荣获中盐总公司实现“两步走” 发展战略目标四好领导班子称号,张根祥、胡俊华、马勇、谢惠俊等同志分别荣获突出贡献个人和先进个人称号。
3月份,二期卤水净化进入调试阶段,盐硝车间的设备已陆续进场,部分大型设备已安装就位。
3月,我公司被评为江苏省第一家绿色矿山企业——“金坛市绿色矿山企业”。
2月26日,中盐金坛公司召开2009年度总结表彰大会,总结2009年各项任务完成情况,全面部署生产任务,举行了经营业绩责任书签字仪式,并对2009年度金盐之星、先进党支部、五好班组、优秀共产党员进行了表彰。
1月25日,中盐金坛公司同中国银行金坛支行、中国农业银行金坛支行举行银团贷款签约仪式,这是省内首家以无形资产——矿权进行质押贷款的模式,贷款额为4.6亿元,将全部用于公司100万吨真空制盐项目的建设。
1月份,中国盐业公司金坛盐化有限责任公司积极开展职工“合理化建议”征集活动。
1月19日,中盐总公司成立60周年摄制组一行7人,到我公司盐厂、二期项目等现场进行生产场景拍摄,是这次拍摄的第三站。
1月14日,中盐金坛公司召开以“三查”为主要内容的领导班子民主生活会。工作会议上,总经理管国兴下达了生产经营指标,把确定为“效益提升年”。
⑧ 污泥发电技术
本人在期刊网下载了三篇PDF格式的论文,楼主留下邮箱,给我分数,我发给你,嘿嘿~
以下只是其中一篇的部分
三种典型的污泥发电工艺
Three Typical Proce sse s of Electricity Generation by Sewage Sludge
苏 丹1 王 鑫2 刘一威1
(1. 辽宁省环境科学研究院 沈阳 110031) ; (2. 沈阳大学沈阳环境工程重点实验室 沈阳 110044)
摘要 污泥发电是城市污水处理厂进行污泥合理开发利用的技术措施之一,是污泥实行减量化、稳定化、无害化、资源
化的良好方法,本文介绍了3 种典型的污泥发电工艺:污泥焚烧发电;污泥厌氧消化产生沼气、通过燃气轮机组发电;污泥
厌氧消化产生沼气、进而通过改质制造氢气,经燃料电池发电。对污泥合理利用的规范化、科学化有一定的借鉴意义。
关键词 污泥发电 污泥焚烧 污泥厌氧消化 沼气发电 燃料电池
1 引言
污泥作为污水处理的伴生物,占污水总量的
015 %~1 %。据统计,我国城市污水处理厂每年污
泥发生量(干重) 约为130 万t ,且以每年10 %的速
度增长[1 ] 。污泥如果处置不当则会产生二次污染,
对环境和人类造成很大的危害。因此,寻找和探索
城市污泥无害化、资源化途径,已成为污水处理行
业亟待解决的一个重要课题。
污泥中含有近40 %的有机生物质,具有可燃
性,所以污泥既被视为废弃物,又被视为一种生物
质资源。合理利用污泥发电已成为污泥有效利用
的一个新的发展趋势。污泥发电不但可以实现污
泥安全处理,同时还可以从污泥中抽取能量,替代
部分化石燃料,即节约资源和能源,又保护环境,有
利于促进我国向可持续的循环型社会的转变。
2 典型的污泥发电工艺
污泥发电主要有以下2 种方式:
(1) 污泥燃料燃烧发电。
(2) 污泥厌氧消化产生沼气发电。
2. 1 污泥燃料燃烧发电
2. 1. 1 污泥焚烧发电原理 污泥焚烧是在一定
温度和氧气存在条件下,使污泥中的有机质发生燃
烧反应,生成CO2 、H2O、N2 等。焚烧处理的产物
是灰渣和烟气[ 2 ] 。污泥的低位热值与其可燃分(挥
发分) 的含量、含水率和可燃分的热值有关,如下式
所示。
L CV = (1 - P
100
) ×V S
100 ×CV - 215 × P
100
式中:L CV - 污泥的低位热值,MJ / kg ; P ,污泥
的含水率, %;VS - 污泥的干基挥发分含量, %DS ;
CV,污泥挥发分的热值,MJ / kg。根据上式计算得燃
烧最高限含水率为6717 %,超出了一般污泥机械脱
水设备的水平,因此直接以脱水污泥为燃烧处理对
象的焚烧炉,大多需要使用辅助燃料。污泥燃料有
多种形式,如将湿污泥与煤粉、重油等燃料一起混合
形成的污泥燃料;污泥与城市有机垃圾混合形成的
污泥燃料;湿污泥干化后形成的污泥燃料。污泥燃
料燃烧所释放出的热能通过热回收系统和发电系统
实现能量的转化,见图1。
化学能
锅炉
热能
汽轮机
机械能
发电机
电能
图1 能量形式的转化
2. 1. 2 污泥燃料焚烧发电应用实例 以污泥燃
料焚烧为核心的污泥发电是一种很好的处理污泥
方法,污泥焚烧具有减容、减重率高,处理速度快,
无害化较彻底,余热可用于发电,焚烧后产生的灰
渣可以用于改良土壤、筑路、制砖瓦、陶瓷、混凝土
填料等优点。
浆状污泥燃料可以通过管道用泵输送,美、日、
英的污泥燃料多为固态颗粒状[3 ] 。美国近200 家
污水处理厂采用焚烧方式处理污泥,占全美处理总
量的20 %[4 ] 。日本东京电力公司、东京政府和生
物燃料公司用下水道污泥发电,2007 年正式投入
运行,东京每年产生130 万t 下水道污泥, 其中
9900t 污泥制成燃料污泥送火力发电厂发电。
1998 年,英国伦敦开始将污泥进行脱水、干燥、粉
碎,然后利用污泥燃烧的热能作为能源进行发电。
2005 年,浙江绍兴采用具有我国自主知识产
权的“煤助燃循环硫化床”技术兴建了国内首座污
泥焚烧发电大型示范项目,日处理污泥1500t 以
上,污泥处理价格为80 元/ t ,年上网电力2166 ×
108 kW ·h ,供蒸汽150t/ h 。1 天可节约原煤450t ,
相当于每年节约原煤1315 万t 。2006 年,浙江省
富阳市某污水处理厂将污泥(600t/ d) 焚烧发电,焚
烧灰渣制成建材替代红砖。2007 年1 月,宁波污
泥处理一期工程已正式投运。该工程日处理污泥
400t ,年发电量达730 万kW ·h 。2007 年6 月在
合肥投产运行的污泥发电供热项目, 日产污泥
300t ,燃烧后灰渣用作修路。
可见,国外的污泥发电技术已基本成熟,国内
污泥发电技术处于成长阶段,工程方兴未艾。
2. 2 污泥厌氧消化产生沼气发电
污泥消化可以抑制病菌,改善污泥的卫生状
况;脱水后的消化污泥还可作为发电厂或水泥厂的
辅助燃料。污水处理厂污泥厌氧消化产生的沼气,
主要组分为CH4 和CO2 ,以及H2 S、氨等微量有害
气体。与其他燃气相比,沼气是一种性能优良的清
洁燃料[5 ] 。沼气发电以其低排放、低污染、节约能
源、废物资源化等优点而倍受关注,开发沼气发电
成为建设绿色环保工程的一项重要措施。
利用污泥消化产生的沼气发电,发电设备主要
有两种:一种是燃气机- 发电机系统;另一种是污
泥厌氧消化产生沼气通过改质器转化为氢气,经燃
料电池发电。
2. 2. 1 燃气机- 发电机系统 消化气体发电设
备的系统流程见图2 。消化气经精制(脱硫、除湿、
脱碳酸) 后送入燃气机燃烧,带动发电机发电。同
时,以水为热介质将燃气机所排出的高温尾气余热
回收,加热消化池。消化气中硅氧烷在燃烧室内燃
烧时损害燃气机的零件和排气脱氮用触媒的耐久
性,影响消化气体发电设备的经济性和可靠性[ 6 ] 。
因此,沼气在进入发电机前,须进行净化处理,采用
活性炭吸附技术可保证净化后沼气含Si 有机物浓
度< 016mg/ L 。消化后污泥经脱气、浓缩、脱水后
外运送往焚烧场或电厂和水泥厂作为辅助燃料焚
烧,或农用堆肥。
图2 消化气体发电设备的系统流程
德国城市污水处理厂对污泥处理有8514 %以
上采取中温厌氧消化,利用产生的甲烷发电,基本
保证了污水处理厂的供电要求。如: 德国KA 2
helmstedt ( sewagen t reatment plant helmsstedt )
污水处理厂(处理污水10 ×104 t/ d) 污泥发电系
统[ 7 ] 。污泥消化后产沼气6000m3 / d , 其热值为
23MJ / m3 。年发电量120 ×104 kW ·h ,相当于污
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三种典型的污泥发电工艺 苏 丹
水处理厂全年运行耗电量的90 %~95 % ,同时还
可满足处理工艺中的供暖及冬季全厂车间、办公室
的供暖。
海口市白沙门污水处理厂借鉴了德国处理污
泥的经验和技术[8 ,9 ] 。该厂消化池产气量为4800
~6000m3 / d。发电量相当于厂内平均用电量的
27 % ,每月节省电费约15~18 万元。沼气发动机
产生的废热用于加热消化池中污泥,在正常运行的
2 、3 月产生的废热用于加热污泥后仍有剩余。
北京高碑店污水处理厂, 日处理污水100
万m3 ,日产污泥4000m3 ,全部进行高温消化处理,
沼气产量118 万m3 / d 。按沼气发电11 7kW ·h/
m3 计算,每天发电量为3 万kW ·h ,1 年节约电费
500 万元。年发电量近1000 万kW ·h ,相当于
5000 户家庭1 年的用电量。
2006 年北京小红门污水处理厂污泥发电装置
建设完成,2007 年开始利用污泥发电。小红门污
水处理厂是北京第二个装备“污泥消化、沼气发电”
系统的污水处理厂,每天可从约2000m3 污泥中提
出沼气,年最高发电量118 万kW ·h 。
2. 2. 2 沼气净化后通过燃料电池发电 燃料电
池是利用氢和氧化合产生电能的装置[10 ] 。见图3 。
使甲烷转换成氢气的改质器是燃料电池系统的关
键组成之一。
图3 PEFC 燃料电池构造示意
近年来,日本政府在推行“有机质资源高效能
源转换技术开发”工程( High Efficiency Bioenergy
Conver sion Project ) 的基础上,通过将燃料电池与
沼气发酵系统有机地结合在同一系统中的技术手
法,实现了污泥高效发电。从2002 年日本政府颁
布新能源政策基本法以来,日本新能源产业技术综
合开发机构(NEDO) 先后在日本各地资助了多项
以污泥为原料的生物质高效发电工程的建设[ 11 ] 。
其中,颇具代表性的为山形市水道部净化中心以下
水道污泥为原料,通过沼气发酵方式制造沼气,进
而通过利用燃料电池,实现污泥高效发电,系统流
程见图4 。
图4 污泥沼气通过燃料电池发电流程
东芝公司和横滨市下水道管理局合作,先将污
泥厌氧消化处理,所得沼气(含甲烷60 %~80 %) 经
干式脱硫和活性炭吸附净化后,送往燃料电池系统
的改质器。沼气产出量为90m3 / h。磷酸型燃料电
池PC25TMC ,功率200kW。此种燃料电池可用于
含甲烷、CO2 的低热值(22~25MJ/ m3 ) 的沼气发电。
美国政府积极支持沼气燃料电池的商业应用,
并给予政府补贴。目前,美国已有多家下水道污泥
处理场引进燃料电池技术,并建成投产。纽约州
N YPA 电力公司沼气产出量3000m3 / d。加州一
项同类工程,沼气量4000m3 / d ,其燃料电池产生的
热气体,返回用于加热厌氧消化罐。在马萨诸赛州
和俄勒冈州也有类似装置。
国内还未见工程应用实例。
3 3 种工艺比较
利用污泥进行发电的3 种工艺各具优缺点,
城市污水处理厂3 种方案的基本性能指标见表1 。
表1 3 种污泥发电工艺比较
项 目污泥燃料燃烧发电
污泥厌氧消化产生沼气发电
燃料电池燃气发电
发电效率/ %L HV 3 30 (送电端) 38 (送电端) 30 (送电端)
排热回收效率/ %L HV 20 40 36
热供应形态100/ ℃蒸汽(或80/ ℃热水) 标准60/ ℃水100/ ℃蒸汽(或80/ ℃热水)
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环境保护科学 第35 卷 第1 期 2009 年2 月
(续表)
NO/ mg ·m3 - < 7 < 122
SO2 / m3 - 微< 44
CO2 年排放比值210 1 1125
噪声/ dB(A) 95 65 95
启动时间15s 3h 15s
维修检查
停机检修1/ 次·月- 1 ;
大修1/ 次·a - 1
运行检修1/ 次·3 月- 1 ;
停机检修1/ 次·月- 1 ;大修
1/ 次·5a - 1
停机检修1/ 次·月- 1 ;
大修1/ 次·a - 1 ,
优 点
减容、减重率高,处理速
度快,无害化较彻底,节约原
煤,降低发电燃料成本。
回收能源;稳定污泥,抑
制病菌,改善污泥的卫生状
况;消化污泥可综合利用。
回收能源;稳定污泥,抑
制病菌,改善污泥的卫生状
况;消化污泥可综合利用。
缺 点
需烟气处理;污泥燃料燃烧
会产生含重金属的飞灰。
对沼气纯度要求较高;工程
应用实例较少;燃料电池提
供的是直流电。
对沼气纯度要求高,沼气需
经过脱硫等净化处理;需烟
气处理。
技术条件较高高相对较低
投资成本高较高相对较低
环境效益相对较低高较高
社会效益相对较低高较高
3 注:L HV 为燃料低位热值。
4 结果与讨论
我国城市污水处理厂每天产生大量的污泥,给
城市环境带来沉重的压力。以往的处理方式日益
显示其弊端,将污泥转化成能源用于发电供热,符
合我国新时期循环经济建设的要求,符合我国“十
一五”节能减排的要求,更可为短缺的能源现状开
辟蹊径,减轻甚至避免对环境产生二次污染。污泥
发电是目前处理污泥最理想的途径,3 种污泥发电
工艺各具优缺点, 在工程应用中,应根据实际需
要,依据现场条件,综合考虑运行费用的前提下,因
地制宜地选择合理的发电技术。虽然污泥发电的
基本建设总投资比燃煤和烧油发电高,但一旦将环
境成本内化,并合理实施鼓励新型能源及可再生能
源的财政、税收、信贷政策,与发达国家看齐,鼓励
全社会积极参与固体废弃物利用事业,污泥发电技
术将非常具有优势。
参 考 文 献
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