Bagi mengurangkan pencemaran enap cemar perbandaran ke atas alam sekitar dan mencapai penggunaan sumber enap cemar, situasi semasa pelupusan enap cemar di dalam dan di luar negara dihuraikan. Status penyelidikan pencampuran enap cemar dengan arang batu untuk menyediakan buburan kumbahan, mencampurkan dengan arang batu (semi kok) untuk menyediakan bahan api terbentuk, dan mencampurkan dengan jerami tumbuhan kepada granulasi untuk menyediakan bahan api untuk menghasilkan bahan api biojisim diperkenalkan.
Keputusan menunjukkan bahawa penyediaan bahan api biojisim daripada enap cemar boleh menggunakan sepenuhnya nilai kalori berkesan enap cemar, menggantikan sejumlah kecil arang batu, dan menyediakan pendekatan teknikal yang berkesan untuk penggunaan enap cemar secara rasional. Menganalisis masalah skala kecil, penggunaan tenaga tinggi, proses kompleks, dan nilai kalori bahan api yang rendah dalam penyediaan bahan api biojisim daripada enapcemar, dan mencadangkan pengukuhan pengubahsuaian mendalam enapcemar untuk menyediakan buburan air arang batu bahan api berkepekatan tinggi, granulasi enapcemar dan jerami bahan api, dan pembangunan pengikat yang cekap untuk penyediaan bahan api terbentuk daripada enapcemar dan arang batu (semi kok), serta penyahhidratan dan pengeringan enapcemar sebelum membentuk Penyelidikan mengenai rawatan kalis air bahan api terbentuk dan perindustrian enapcemar kepada biojisim bahan api, untuk mempercepatkan aplikasi industri enap cemar kepada bahan api biojisim.
pengenalan
Enapcemar bandar adalah hasil sampingan rawatan kumbahan dengan sejumlah besar bahan pencemar yang dijana oleh loji kumbahan dalam proses merawat kumbahan domestik bandar dan air sisa industri. Dengan pertumbuhan pesat kadar rawatan kumbahan China dan peningkatan pesat dalam pengeluaran enapcemar, enapcemar perbandaran telah mencapai lebih 30 juta tan setahun (dengan kandungan lembapan 80 peratus ). Dari rupa, enap cemar bandar adalah seperti cecair coklat hitam atau hitam, separa cecair, atau kek seperti flocculent.
Cirinya ialah kandungan lembapan yang tinggi, sehingga 25 peratus ~98 peratus , isipadu besar dan komposisi kompleks. Enapcemar mengandungi zarah pepejal seperti lumpur dan pasir, gentian, sisa haiwan dan tumbuhan, serta gumpalan terkumpul. Ia mengandungi sejumlah besar bahan organik (terutamanya benzena, klorofenol, dsb.), logam berat toksik dan berbahaya, mikroorganisma patogen, telur parasit, garam, dan nuklida radioaktif, yang sukar didegradasi dan menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius. Pada masa ini, kaedah rawatan utama untuk enapcemar di dalam dan di luar negara adalah tapak pelupusan, tetapi peningkatan pengeluaran enapcemar bukan sahaja menduduki tanah, tetapi juga mencemarkan kualiti air bawah tanah; Pengurangan ketara dalam insinerator adalah salah satu arahan antarabangsa untuk rawatan enap cemar, tetapi pelaburan awal dalam pembinaan insinerator adalah tinggi dan kos operasi adalah tinggi. Oleh itu, cara merawat dan melupuskan enap cemar bandar dengan berkesan adalah masalah yang mendesak untuk diselesaikan.
Oleh kerana sejumlah besar bahan organik yang terkandung dalam enap cemar mempunyai nilai kalori tertentu (nilai kalori tinggi berasaskan kering 8-10MJ/kg) dan nutrien yang banyak seperti nitrogen, fosforus dan kalium, penggunaan sumber enap cemar adalah sangat penting untuk mencapai pengurangan enapcemar, penstabilan dan rawatan yang tidak berbahaya. Pada masa ini, terdapat tiga cara utama untuk membangunkan penggunaan sumber enapcemar: penggunaan tanah, penggunaan bahan binaan, dan penyediaan bahan api biojisim. Antaranya, penyediaan bahan api biojisim adalah mencampurkan enap cemar dengan sisa industri, pertanian, atau bahan api bersih untuk menghasilkan bahan api nilai kalori tinggi untuk pembakaran dandang, yang merupakan cara utama penggunaan sumber enap cemar. Penyediaan bahan api biojisim daripada enap cemar terutamanya menggunakan nilai kalori yang rendah bagi enap cemar, yang tidak boleh dibakar secara langsung. Mencampurkannya dengan bahan mudah terbakar untuk menyediakan bahan api biojisim sebagai penggunaan tenaga bukan sahaja menggunakan sepenuhnya nilai kalori enapcemar, tetapi juga mengurangkan kos rawatan enapcemar dengan berkesan. Ia adalah cara yang berkesan untuk enap cemar menjadi tidak berbahaya dan berdaya guna.
Oleh itu, sarjana dalam dan luar negara telah menjalankan penyelidikan yang meluas mengenai penyediaan bahan api biojisim daripada enap cemar. Enap cemar asing digunakan terutamanya untuk kegunaan tanah, tapak pelupusan, dan pembakaran, dengan penggunaan sumber yang terhad. Penyelidikan mengenai penggunaan sumber enap cemar di China baru sahaja bermula. Oleh itu, artikel ini mengkaji status semasa pelupusan enap cemar di dalam dan luar negara, memperkenalkan status penyelidikan dan masalah sedia ada enap cemar kepada bahan api biojisim, dan mencadangkan arah pembangunan enap cemar kepada bahan api biojisim.
1, Keadaan semasa pelupusan enap cemar di dalam dan luar negara
1.1 Situasi Semasa Pelupusan Enapcemar Di Luar Negara Pada masa ini, kaedah utama untuk rawatan enap cemar di luar negara termasuk penggunaan pertanian (baja, makanan), tapak pelupusan, pengeringan dan pembakaran, dan pelupusan tapak pelupusan. Negara Barat yang maju mempunyai ekonomi yang kukuh, teknologi canggih, dan tahap rawatan enapcemar yang tinggi. Sebagai contoh, di Eropah Barat, pengeringan haba tidak langsung digunakan terutamanya, manakala di Amerika Syarikat dan Britain, tapak pelupusan sampah dan pertanian digunakan terutamanya, manakala di Jepun, insinerasi digunakan terutamanya. Loji pra pengeringan enap cemar yang besar telah ditubuhkan di negara seperti Jerman dan Belanda di Eropah. Selepas kandungan lembapan enap cemar pra-kering mencapai 60 peratus , ia memasuki loji janakuasa untuk pembakaran atau pengkomposan untuk pertanian, mencapai penggunaan semula tenaga. Menurut statistik, penggunaan tanah menyumbang 9 peratus hingga 54 peratus daripada pelupusan enap cemar di tujuh negara maju di seluruh dunia, tapak pelupusan menyumbang 16 peratus hingga 55 peratus, pembakaran menyumbang 15 peratus hingga 55 peratus, dan lain-lain menyumbang 0 hingga 8 peratus. .
Kaedah rawatan dan pelupusan enap cemar di Jepun dibahagikan kepada dua kategori: pelupusan (tapak pelupusan sampah, penyimpanan terbuka, kaedah pelupusan lain) dan penggunaan sumber (bahan binaan, tanah ladang, ruang hijau, bahan api). Jepun kekurangan sumber dan tenaga, dan sangat mementingkan penggunaan sumber dan tenaga enap cemar. Oleh itu, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bahagian penggunaan sumber telah meningkat dengan pesat, mencapai 77.9 peratus menjelang 2008. Terutamanya, komponen organik dalam enap cemar digunakan untuk kawasan hijau pertanian (baja dan pindaan tanah) dan penggunaan tenaga (gas biojisim, penukaran bahan api pepejal , dsb.), manakala komponen bukan organik digunakan untuk penggunaan bahan binaan. Teknologi penjanaan kuasa enapcemar kos rendah sebanyak 5t/d telah dibina pada tahun 2010.
1.2 Keadaan semasa pelupusan enap cemar domestik di China. Atas sebab kewangan dan teknologi, pada masa ini tiada jalan keluar yang munasabah untuk enapcemar, dan tapak pelupusan sampah dan penyusunan masih merupakan kaedah utama. Menurut statistik, keadaan semasa pelupusan enap cemar di China adalah seperti berikut: 44.8 peratus untuk pertanian, 31 peratus untuk tapak pelupusan, 10.5 peratus untuk yang lain, dan 13.7 peratus untuk enap cemar yang tidak dirawat. Terdapat data menunjukkan bahawa lebih 90 peratus loji rawatan kumbahan yang dibina tidak mempunyai kemudahan sokongan untuk rawatan enap cemar. Di sesetengah tempat, akibat penyalahgunaan enap cemar, logam berat, sebatian organik, dan perosak dan penyakit secara langsung membahayakan kesihatan manusia, menyebabkan pencemaran sekunder kepada alam sekitar.
Disebabkan tapak pelupusan sampah bukan sahaja menyebabkan ketegangan tanah, tetapi juga mencemarkan tanah dan sumber marin, bahagian tapak pelupusan enap cemar semakin berkurangan dari tahun ke tahun. Pembakaran telah mengurangkan jumlah enap cemar dengan ketara dan merupakan salah satu arahan antarabangsa untuk rawatan enap cemar. Walau bagaimanapun, enapcemar itu sendiri mempunyai nilai kalori yang rendah dan biasanya tidak boleh dibakar secara langsung. Pada masa ini, terdapat masalah seperti pelaburan yang tinggi, kos operasi, dan pencemaran alam sekitar, yang masih di peringkat awal. Dengan dasar perlindungan alam sekitar yang semakin ketat, China juga cuba menggunakan enap cemar sebagai sumber, termasuk merawatnya dengan sewajarnya sebagai pindaan tanah dan kompos untuk kegunaan tanah, menggunakannya sebagai bahan binaan seperti batu bata, simen, dan bahan baharu, dan menggunakan ia sebagai tenaga untuk bahan api, penjanaan kuasa, dan pengeluaran gas. Menggunakan zarah ultrahalus dan nilai kalori tertentu enap cemar untuk dicampur dengan sisa pertanian seperti jerami dan arang batu untuk menyediakan bahan api bio terbentuk atau buburan air arang batu bahan api adalah kaedah penggunaan yang berkesan untuk penukaran bahan api enap cemar.
2, Status semasa teknologi bahan api enapcemar domestik telah menarik perhatian yang semakin meningkat disebabkan oleh peningkatan pesat dalam pengeluaran enapcemar dan kesan buruk terhadap alam sekitar. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, sarjana tempatan telah menjalankan penyelidikan mengenai penyediaan bahan api biojisim daripada enapcemar, terutamanya termasuk penyediaan bahan api yang terbentuk dengan mencampurkan enap cemar dengan arang batu, jerami sisa pertanian, dan penyediaan buburan arang batu air bahan api dengan mencampurkan enap cemar dengan arang batu. Memandangkan penyelidikan dalam bidang ini baru sahaja bermula, kebanyakannya masih dalam peringkat penyelidikan makmal.
2.1 Teknologi penyediaan bahan api berbentuk dengan mencampurkan enap cemar dengan arang batu dan jerami pertanian. Enapcemar mempunyai kandungan lembapan yang tinggi dan nilai kalori yang rendah, menjadikan pembakaran terus sukar. Mencampurkan enap cemar dengan arang batu dan sisa pertanian untuk pembakaran langsung atau pembakaran berbentuk adalah kaedah yang berkesan untuk menambah baik ciri-ciri pembakaran enap cemar. Untuk memahami ciri-ciri pembakaran enap cemar dan sisa pertanian, Wu Hongxiang et al. [3] menggunakan peranti tindak balas keseimbangan terma untuk mengkaji ciri-ciri pembakaran arang batu, serpihan kayu, dan campuran enap cemar, seperti suhu penyalaan dan suhu terbakar. Keputusan menunjukkan bahawa prestasi pembakaran enap cemar sahaja adalah lemah. Apabila arang batu atau serpihan kayu ditambah untuk pembakaran bersama, indeks ciri pembakaran komprehensif meningkat, titik pencucuhan meningkat, suhu terbakar berkurangan, dan prestasi pembakaran bertambah baik, Buktikan bahawa pembakaran bercampur enap cemar dan sisa biojisim adalah cara yang baik untuk menggunakan enap cemar sebagai sumber.
Dua jenis enap cemar dengan kandungan lembapan kira-kira 80 peratus dicampur dengan arang batu dan habuk papan menggunakan penekan penapis untuk menyediakan briket enap cemar dengan kekuatan dan nilai kalori tertentu di bawah tekanan tertentu, dan ujian termogravimetrik telah dijalankan ke atas briket. Keputusan menunjukkan bahawa proses pirolisis kedua-dua jenis briket enap cemar melibatkan peringkat pengeringan, peringkat analisis volatilisasi, peringkat pembakaran, dan peringkat burnout. Kadar pembakaran maksimum bahan api terbentuk yang disediakan daripada serpihan kayu dan enap cemar adalah kira-kira 100K lebih rendah daripada bahan api terbentuk yang disediakan daripada enap cemar dan serbuk arang batu. Tujuan penyediaan bahan api briket dengan mencampurkan enap cemar dengan straw dan bahan tambahan yang sesuai adalah untuk meningkatkan nilai haba pembakaran dan tenaga haba. Pelbagai bahan tambahan perlu ditambah semasa proses pengacuan, terutamanya termasuk agen pencucuh yang menjadikan bahan api mudah dinyalakan, agen melonggarkan yang meningkatkan keliangan bahan api, pemangkin yang menggalakkan pembakaran lengkap zarah karbon, agen pengawetan yang memastikan kesan pemejalan. bahan api, dan deodoran yang mengurangkan pencemaran bau semasa pembakaran bahan api.
