生活垃圾填埋场陈腐垃圾资源化利用技术研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:luhaohui923
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填埋场存量生活垃圾的治理已成为近两年我国环境保护的重要工作,陈腐垃圾的资源化是保证填埋场治理工作顺利开展的关键。本研究以北京市一座即将封场的正规生活垃圾填埋场作为研究对象,填埋区多点采集垃圾样品,按不同粒径段筛分与人工分拣,对陈腐垃圾的筛分粒径及理化特性进行分析,探究了陈腐垃圾各组分的资源化利用。研究结果如下:1.腐殖土和塑料等可燃垃圾约占填埋场陈腐垃圾总质量的80%以上,是陈腐垃圾的主要组分。其中塑料等可燃垃圾多集中在>60mm粒径内,而腐殖土主要集中在<60mm粒径范围内,采用60mm进行筛分,可实现该填埋场中可燃垃圾和腐殖土的分类。筛上可燃垃圾的热值较高,可达到23.13MJ/kg。根据《城市生活垃圾农用标准》(GB8172-1987),筛下腐殖土的总氮含量相对较低,其他养分及无害化指标均符合标准要求。2.根据陈腐垃圾的理化性质采用筛上可燃垃圾与筛下腐殖土的资源化利用方式,研究结果如下:1)对筛上可燃垃圾及掺入不同比例煤粉后的热解与燃烧特性进行分析,可燃垃圾和煤粉在热解、燃烧特性方面差异较大,可燃垃圾有较高挥发分,多在低温段析出,而煤粉固定碳较高,多集中在高温段失重。掺入煤粉后有效改善了可燃垃圾的燃烧性能,当可燃垃圾与煤粉的质量比为4:1时,可大幅提高可燃垃圾的燃烬程度,燃烬量达到88.4%,还会使反应剧烈发生并放出大量热,最大放热量达到10427mv。2)对筛下腐殖土作为水泥窑替代原料及育苗栽种基质这两方面进行了研究。首先探究了腐殖土作为水泥替代原料的替代潜力及腐殖土掺入对水泥性能的影响。在400℃、600℃、800℃3个温度梯度和20min、30min、40min 3个时间梯度下分别对腐殖土进行热脱附预处理,结果表明600℃和800℃热脱附条件下腐殖土中多数重金属和氯离子(Cl-)有较好的脱除效果,但随脱附时间延长部分重金属富集,而Cl-的去除率明显升高。将腐殖土参与水泥配料,结合《水泥窑协同处置固废环保技术规范》(HJ662-2013),在600℃30min条件下,腐殖土可以达到13%的最大替代潜力。在此基础上对掺入(0%、3%、6%、9%、13%)腐殖土的水泥性能进行分析,结果表明各掺入比的熟料及水泥的各项性能均符合相关标准要求,且掺入腐殖土后水泥强度明显提高,最高可满足52.5标号硅酸盐水泥的强度要求。其次对比不同基质的物理特性与其培育后的秧苗品质,探究腐殖土作为栽种基质用于园林绿化方面的最佳掺比。研究发现,腐殖土的施用可以降低基质的容重,但随掺入量的增加,对孔隙度和通气孔隙产生不利影响,与对照组CK1(素土:蛭石=5:1)相比,添加肥料会降低基质的孔隙度和通气孔隙。腐殖土的掺入可明显改善秧苗的生长发育、出苗率、鲜重及干重,但过量掺入会对秧苗造成一定影响,其中腐殖土和素土按照3:2质量比进行混合可大幅度提高秧苗的出苗率,此外腐殖土的掺入会延长秧苗的生长周期。掺入羊粪的基质育苗效果明显优于掺入鸡粪基质,但羊粪的掺入量增多,也会出现秧苗长势衰弱,需严格把握用量。
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