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北京环卫集团的七大环卫“黑科技”

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-21  浏览次数:16
核心提示:北京环卫集团按照打造国际一流环境综合服务商的目标,积极贯彻落实创新驱动发展战略,构建行业一流的人才队伍,建设一流的环卫设
       
     

北京环卫集团按照打造国际一流环境综合服务商的目标,积极贯彻落实创新驱动发展战略,构建行业一流的人才队伍,建设一流的环卫设施,推行一流的运行管理,形成了一系列最新环卫科技成果。

一、开发餐厨/厨余垃圾处理工艺及设备

1.厨余垃圾高压挤压分离设备

我国生活垃圾中,厨余垃圾(一般指居民家厨房内产生的食物垃圾)含量高,在居民分类投放生活垃圾时,很难将厨余垃圾与其他垃圾分离,因此造成厨余垃圾中含有大量杂质,这是困扰厨余垃圾处理的最大难题。

北京环卫集团通过5年的持续研发,创造性地提出高压挤压分离、湿组分干式厌氧发酵、干组分热处理的技术路线,并研发出了适应能力强、分离效率高、生物质组分损失小的高压挤压分离机,能够对生活垃圾、厨余垃圾进行组织破坏与分离。

通过高压挤压的方式,垃圾分为湿组分和干组分两部分。湿组份是以生物质为主,含杂率小于5%,且直接被浆化,可高效转化为沼气和有机肥;干组分主要为厨余垃圾中的塑料、木竹、织物等杂质,含水率小于40%,可用于焚烧发电。

该设备适用于品质较差的餐厨/厨余垃圾的预处理。

2.餐厨垃圾除杂机

一直以来,困扰我国餐厨垃圾(一般指餐馆产生的食物垃圾)处理发展的原因是餐厨垃圾中杂质含量高、油脂含量高,并且我国餐厨垃圾生物质组分与其他组分分离难度大,分离出的生物质组分不易除杂、不易浆化。

北京环卫集团通过2年的持续研发,创造性地提出破碎分选、除砂去杂、油脂提纯、厌氧消化及生物蛋白化的工艺路线。研发出了适应能力强、分选效率高、生物质组分损失小、运行能耗低的除杂机,能够将餐厨垃圾中的碎玻璃、碎瓷片、小贝壳、瓶盖、不锈钢等杂质有效分离,并将餐厨垃圾中的生物质组分破碎为浆状物(≤2mm)。

这种除杂机,可使餐厨垃圾除杂率达到96%以上,经预处理后的浆料,可通过发酵变成沼气和有机肥。除杂机最大处理能力200吨/天。

该设备适用于分类收集的餐厨垃圾的预处理。

二、超高温发酵工艺

目前,我国的堆肥大多使用混合垃圾筛分出来的筛下物(有机组分)进行堆肥,由于其中混有大量的餐厨/厨余垃圾,堆肥过程中容易产生臭气气味,严重制约了堆肥技术的发展。同时,传统堆肥过程会产生渗沥液,进一步加大了处理难度。

北京环卫集团研发的超高温好氧发酵工艺是一项利用功能性微生物对有机固体废弃物进行超高温好氧发酵的技术。该功能性微生物是一种新的超嗜热性微生物,发酵温度最高可达120℃,可快速蒸发水分,并消除异味。本工艺可处理污泥、畜禽类粪便、餐厨/厨余垃圾等有机废弃物,经过超高温环境下的充分腐熟、降解,发酵成品既可以作为有机肥,也可以作为原菌重复利用。

北京环卫集团开发的超高温好氧发酵工艺是一项利用功能性微生物对有机固体废弃物进行超高温好氧发酵的技术。超高温发酵工艺可处理污泥、畜禽类粪便、餐厨/厨余垃圾等有机废弃物,将其在超高温的环境下充分腐熟、降解,最终转化为绿化用肥和土壤改良剂,一部分转化为可重复利用的功能性微生物。

本工艺使用的功能性微生物是一种新的超嗜热性微生物,可耐120℃高温,发酵过程中可快速蒸发水分,并消除异味。

超高温发酵工艺具有减量化明显、资源化充分、全程无臭味、无渗沥液产生等特点。一是发酵温度(最高可达12080-100℃)远高于传统的高温发酵温度(70℃左右),对发酵产物中的病虫菌杀灭更彻底、腐熟度更好;二是成本低,不需要添加稻壳、木屑之类的辅助材料来调整水分;三是发酵过程不产生任何臭气小,任何带有臭味的固体有机物只要与功能性微生物混合,即可消除臭味;四是发酵温度高使水分得到了充分蒸发,无渗沥液产生,不需要建单独的水处理系统;五是发酵产生的有机肥可替代化肥,可用于园林绿化;也可用作原菌重复利用也可用作土壤改良剂,提高土壤肥力。

本工艺适合于餐厨/厨余垃圾、污泥、畜禽粪便等有机物联合好氧发酵。

三、可持续填埋工艺

实现土地资源利用效率最大化

近年来,很多城市的垃圾产生量不断增长,多数填埋场库容告急。传统的生活垃圾卫生填埋占用大量土地资源,还存在降解过程缓慢、稳定化时间长、气体收集利用效率低等缺点。

在传统的填埋工艺条件下,垃圾要达到稳定化状态需30至50年的时间,土地利用率极低。

北京环卫集团基于可持续发展理念,创造性地研发了可持续填埋工艺,首先依靠生物反应器加速稳定化这一核心技术,加速垃圾堆体的稳定化进程,使其稳定周期缩短至2年内。之后对稳定化后的垃圾进行筛分,再将分选后的组分制成营养土、路基材料等产品。

筛分后腾出的填埋区,可重新填入新垃圾,最大限度地延长填埋场的使用年限。该工艺具有降解快、稳定快、产沼气快、收集利用率高等特点,通过填埋技术实现对生活垃圾的综合利用,充分利用了填埋处理特有的低投资、低成本、易管理的优势。

通过该工艺,可使填埋场库容恢复最高可达2/3左右,节约了大量土地资源,适合于垃圾填埋场库容紧张的城市与地区。这一工艺曾获得教育部科学技术进步奖二等奖。

四、沼气提纯工艺:将填埋场沼气变成清洁能源

沼气提纯技术主要目的是使沼气中的甲烷与二氧化碳进行分离,使沼气成为甲烷含量高、品质符合国家天然气标准要求的高品质燃气,供应居民生活和工业生产,或作为汽车能源。

传统的沼气提纯工艺分为胺洗工艺、水洗工艺和变压吸附工艺,这三种工艺虽然都可以实现甲烷与二氧化碳分离,但工艺设备规模较大、难以实现可移动化,而且均存在各自的技术“瓶颈”。例如:胺洗工艺需使用化学药剂,运行维护保养复杂;水洗工艺需消耗大量水,且气体品质波动较大;变压吸附工艺需维护大量设备阀门,且甲烷回收率相对较低。

为解决传统沼气提纯工艺中的难题,北京环卫集团经过持续2年的研发,开发出可移动沼气膜分离提纯设备,采用六级过滤,有效去除沼气中有害微量成分,实现了沼气的高效资源化利用。该设备占地面积小,实现了可移动化,满足了不同情况下的使用需求,同时具有“三高三低”的六大优点:

高性能-过滤后的沼气中,甲烷浓度可达99%,回收率可达99%,并且设备启用快速简单,随开随用,开机5-10分钟即可输出产品气。

高集成-设备集成化程度高、占地面积小、外观采用标准集装箱结构,可移动,建设施工灵活。

高智能-设备智能化程度高、生产过程可实现自动化控制,无人值守,远程监控。

低成本-设备无化学药剂腐蚀,无需更换大量吸附剂,无大量设备阀门维护保养,仅需对过滤器定期维护即可。

低排放-生产过程中无化学药剂排放,仅有分离出的二氧化碳和极少量冷凝水。

低能耗-静态物理原理,运行过程中阀门无需动作,无需大量热能消耗,设备仅需少量电力即可。

该工艺适合用沼气和填埋气生产各种燃气。

五、垃圾填埋气变身可燃冰

常规填埋气利用方式包括发电以及净化后制作压缩天然气。由于填埋场产气量较小,建设发电上网系统,经济上难以平衡。制作压缩天然气需要超高压制备条件与设备,制作液化天然气需要超低温制备条件与设备,这两种方式均存在一定安全风险。

常规填埋气利用方式包括发电以及净化后制作压缩天然气。由于填埋场产气量较小,建设发电上网系统,经济上难以平衡。制作压缩天然气需要高压设备,存在安全风险。

北京环卫集团以促进多相反应体系的热质传递为核心,进行科学创新,独创性地提出可燃冰制备工艺:在反应结晶器中创造利于可燃冰生成的冷阱条件和内生力场,填埋气(甲烷)与水可形成一定气含量和不同结构的可燃冰。填埋气制可燃冰,有效解决了填埋气的贮存和运输难题,提高填埋气的利用率,可适用于各类填埋气及厌氧产沼气设施。

六、可移动渗沥液处理装置

移动方便 可应急处理增量渗沥液

垃圾渗沥液是垃圾在转运、堆放、填埋和处理等过程中渗沥产生的高浓度、难降解的有机废水,含有多种有毒有害成分,如果处理不当会造成土壤、地表水源以及地下水的污染,严重危害环境。

北京环卫集团拥有行业领先的渗沥液处理技术,采用预处理+生化+膜工艺+蒸发及腐殖酸提取等多技术耦合处理工艺,通过生物、化学、物理、光合作用等方法,层层筛除、净化,将垃圾堆体产生的高浓度、难降解、黑臭的“垃圾汤”,最终处理为无色无味可利用的中水,可用于降尘及绿化等。

与此同时,垃圾填埋场渗沥液产生量跟不同地区、不同季节的气候密切相关,雨季的产生量明显大于旱季。而渗沥液固定处理设施投资高、建设周期长,北京环卫集团瞄准市场需求,自主研发并投产了可移动渗沥液处理装备,处理能力分别为100吨/天、200吨/天和300吨/天。该设备将所有的处理工艺集成于车载式集装箱内,移动方便成为其最大亮点,无需人员值守、运行成本低,可用作小型垃圾填埋场渗沥液处理、雨季增量渗沥液应急处理设备,也可用来处理工业废水等。

七、等离子气化工艺

等离子气化技术是我们研发的新一代焚烧替代技术。利用等离子气化技术可将生活垃圾转化成可燃气体,再利用后转化为清洁的电能、热能,不会产生二噁英等任何污染气体。

北京环卫集团开发研发的生活垃圾等离子气化工艺,首先将符合要求的固体废弃物被送入特定的炉排式气化炉产生可燃合成气;随后,等离子体将可燃合成气中的焦油、二噁英等有害成分彻底裂解成为CO、H2、CH4等无害的宜燃气体分子;最后,可燃合成气经过除尘、脱酸等深度净化处理,进入内燃机转化为电能。与此同时,合成气通过余热利用系统转化为一定品质的热水或蒸汽;气化炉产生的炉渣及飞灰通过等离子熔融炉的无害化处理转变为玻璃体。

这一工艺是目前国内外最具发展潜力的新一代中小规模垃圾处理技术,也是最具潜力的焚烧替代技术之一。

 
     
 
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