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编号 980
标题 唯有“以污治污”才能使当今落后的治污现状来一个大飞跃
内容 在现代科技高速发展的今天,人类的生活已经发生了巨大的改变,正充分享受着高科技带来的便利,如:互联网、汽车、高速公路等。可唯独在环境工程行业举步维艰,严重滞后于其它行业!然而环境工程的重要性恰恰在于:若其它行业落后些也不过是人类少些享受而已,但环境科技的落后却有可能对人类自身的生存环境带来无法挽回的灾难性恶果!

以生活垃圾为例:无论是填埋、堆肥、或者是焚烧等都存在着致命的缺陷!以至于政府官员在作出选择时感到非常为难,只能在各种“无奈的科学技术”方案中进行选择。就好比是为晚期癌症病人选择一种“无奈的良药”一般:只要相对能够较长延续生命的也就算是良药了。

治理生活垃圾污染难道真的就无药可救了吗?还是专家们的思维方式出现了问题?回答是后者!

古代智者老子曰:“人法地,地法天,天法道,道法自然”,说的就是遵循自然法则的重要性。有一些自然客观规律是人类不可抗拒的,只能顺从,但顺从并不等于“盲从”,在顺从中还必须寻找新的出路,或许会产生柳暗花明又一村的奇效。比如原先目标仅为研究垃圾治污课题,却没料想连带生活污水也一块儿顺带给治理了!于是心中豁然开朗,眼前终于出现了光明!

探讨生活垃圾处理新工艺其实也就是这样一个极具辩证法和颇具戏剧性的过程。

固废专家们都知道:生活垃圾之所以会造成污染就是因为其有机物的腐烂,而只有当有机物彻底腐熟稳定后,污染源才会消失(或大大减轻),客观条件是有机垃圾在自然状态下的腐熟稳定需要耗费很长时间。于是专家们(基本都具有生物化学知识专长)千方百计,绞尽脑汁地探索各种可以促使有机垃圾快速腐熟稳定的方法,且无论是好氧还是厌氧发酵工艺,一般都有:分选、粉碎、搅拌、加温等工序,目前最快大约在20天左右就可以将有机垃圾腐熟稳定。能够取得如此进展,微生物降解技术大概也已经走到了极限,然而繁琐地处理工序和高昂的设备成本却已经使地方政府难以承受了。

不妨转换一下思维方式,最终目标也是使有机垃圾彻底腐熟,所不同的是更多地遵循客观规律和尽可能少的人工干预,如下:若原生垃圾不做任何加工,直接装入一具有超大容量的筒仓密封储存,并给予足够长的时间厌氧腐熟,待彻底腐熟稳定后再取出进行综合处理.......。想必这应该是简单的不能再简单的厌氧腐熟工序了吧?

结果却令人非常惊喜:在给予生活垃圾足够长的时间厌氧腐熟期间,还可以厌氧消化大量外引污水!另外,彻底腐熟后的生活垃圾非常有利于机械分选!经分选出的有机物肥效很高,且腐熟后的有机物还可以轧制成燃料块出售(估计与西藏牧民焚烧干牛粪差不多,应该不会再有二恶因污染,尚待试验证实)。

总之是一通百通、一顺百顺,一切难题均迎刃而解:垃圾和污水的污染问题、大规模沼气利用问题、原生垃圾不易分选问题、堆肥肥效问题,以及垃圾焚烧污染问题等。

所涉及的关键技术就在于制作安全可靠且价格低廉的超大型固废筒仓,该筒仓的雏形曾经在安徽舒城县实施过,有关照片和该筒仓的设计理念见论文《生活垃圾分仓熟化新技术及其以污治污功效》和《超大型固废筒仓结构设计探讨》,在此不进行讨论。

为进一步清楚描述“以污治污”工艺流程,以下举例说明:

1.筒仓设计参数:

例题:某城市日产生活垃圾5000吨,假定按入筒仓储存后平均容重0.8(吨/立方米)计,则按容积计为日处理5000/0.8=6250立方米。 

以垃圾储存1年周期计算筒仓设计参数:

假定单个筒仓(即厌氧发酵容器)直径为80米、平均堆高25米,则单仓容量为125664立方米; 

日进料6250立方米,则装满单个筒仓约需要:125664/6250=20.1天; 

1年有365天,共需要建筒仓:365/20.1=18.16(座),取整为18(座); 

另外各有1座进料和出料未处在密封状态应另计,故总需要建筒仓:18+2=20(座)。 

2.“以污治污”运营过程:

日进料6250立方米(即5000吨),每装满1座筒仓需要20.1天,筒仓装满后立刻覆盖密封。当依次装满第19座筒仓时已经历时有1年余,当开始装第20座筒仓时,第1座筒仓同时开仓出料,等第20座筒仓装满则同时第1座筒仓出料腾空,这样就接着向第1座筒仓进料,同时第2座筒仓开始出料........,如此循环运营的结果是:每天都有5000吨原生垃圾进料,而同时每天也有5000吨经过1年厌氧发酵的腐熟垃圾出料,并且也意味着每天都可以收集到5000吨生活垃圾(另包括外引污水)经过1年厌氧发酵所产生的沼气量。

垃圾发酵需要水分必然也就要消耗水分(经请教“干发酵”沼气专家得到证实)。原生垃圾在入仓时含水量一般都未达到饱和,故欲使垃圾彻底腐熟仅仅依靠原生垃圾自带的含水量是远远不够的。在历时长达1年的密封存储期间每天开启水泵外引生活污水喷淋若干次,使正在厌氧发酵的有机垃圾始终保持在高含水量状态,另外在排放沼气时同时也会带出些水蒸气,这样1年累计喷淋消耗的外引污水量是非常可观的。在垃圾厌氧发酵的过程中同时也消灭了大量外引生活污水,这就是“以污治污”工艺原理。它既是一个垃圾处理厂,还是一个污水消灭厂(零排放),更像是一个超大型沼气生产工厂。

外引污水是指生活污水(人粪尿、泔水),或者工厂排放的有机污水(如酒厂、食品厂、糖厂、畜牧场等),且有机质浓度越高,生产的沼气越多。外引污水量是根据实际消耗量进行补充,故为零排放。

各筒仓底部都有一个污水池,收集喷淋垃圾后淌下的渗沥液(也可以称作“沼液”),通过污水管网、水泵和控制阀,可以将任一污水池沼液喷淋到新近密封的筒仓,为新料接入厌氧菌种。

垃圾在筒仓内属静态厌氧发酵,但沼液的持续喷淋也可以在一定程度上起到间接搅拌作用。

临近出料前约1个月停止喷淋进入“干发酵”周期,在排放沼气过程中耗干腐熟垃圾中的水分,为开仓出料做准备。

目前,给1年的腐熟周期也没有充足的理论根据,不过可以确保每一筒仓内垃圾都会经过一个夏季,夏季环境温度高,对加速垃圾彻底腐熟非常有利。

原生垃圾的进料建议采用输送带,根据需要可以采用多条。出料也可采用输送带,或者溜槽。

3.为消灭更多外引污水可增加固废筒仓

在本以污治污理念中,垃圾与污水“唇齿相依”谁也离不开谁,垃圾必须依靠污水才能腐熟稳定自不待言,污水也必须依附着垃圾这样的介质上才能超大量储存,并厌氧消化。如果粗估每座筒仓内有50%体积为外引污水,则18座筒仓内共储存外引污水量有:125664×0.5×18=1130976(立方米)。

如果按1年垃圾储存周期仍不足以消灭全城高浓度有机污水,则可以增建筒仓以扩充垃圾和污水的储存量。例如按2年垃圾储存周期考虑,则应建筒仓数为:18×2+2=38座,相当于每天的污水消灭量增加了1倍,相应沼气生产量也会大幅增加。

4.腐熟垃圾的综合处理

腐熟稳定后的熟化垃圾对外界环境污染程度已经大大减轻,没有恶臭,尤其是非常有利于机械分选,在舒城项目中已经得到证明。一般可以分选成以下三类:

(1).轻物质废塑料:可制造垃圾桶、果壳箱、护栏、路面砖等。

(2).轻物质腐熟后的有机物:可制作有机肥(由于是厌氧发酵,肥效极少散失)、或压制成燃料块出售。

(3).重物质无机物,包括碎砖瓦砾石、玻璃陶瓷、金属等,可进一步分选回收,或者击碎(粗加工)后用做路基填料。

故唯有树立“以污治污”的正确理念,或许距离人们期待的“零垃圾”社会不远了。

5.补充说明

(1).关于仓体密封:由于固废筒仓体容量很大且内部充满垃圾,故即使仓体局部有漏气,其影响范围也仅是在泄漏处半径约1~2米范围,不会影响到整体筒仓的厌氧发酵进程。当然,在设计和实施过程中,应该有足够的技术措施来对仓体的密封性提出严格要求。

(2).关于舒城项目:很遗憾舒城项目因一些人为因素未获成功,甚至惊动了央视《焦点访谈》,有关此项目过程比较敏感,不宜公开。

 (3).固废筒仓的扩展应用:《三项固废新技术》,其中包括有以下三项设计:

     无渗沥液需要处理的垃圾干化填埋场;

     绝对安全可靠的干化尾矿库;

     超低价污泥干化新技术。

(4).关于垃圾焚烧:论文《关于垃圾“热值”的探讨》

(5).上述所有论文均可以在互联网上搜索到。

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