清洁世界的十大环保技术

目前,人类对未来的最大担忧是环境问题。为此,美国趣味科学网站向全球数百名科学家发出调查问卷,征询能够改变世界的环保技术。通过对这些调查问卷的梳理,网站列出了大家最为看好的十大环保技术。这些技术之中,有大家比较熟悉而且开始应用的技术,也有正在研发之中的新技术。正在应用的环保技术效率相对高一些,提出多年而尚未应用的环保技术则大多是效率低下或成本太高。     

云南省城市生活垃圾处理温室气体排放特征

根据《IPCC国家温室气体清单指南》和《省级温室气体清单编制指南》方法,建立2018年云南省16个州(市)城市生活垃圾处理温室气体排放清单,包括生活垃圾填埋和焚烧处理过程,并分析了温室气体排放的时间分布、空间分布和影响因素等。结果表明;(1)2018年云南省生活垃圾处理温室气体总排放量为536万t CO_2当量,各州(市)间排放量差异明显,滇中经济发达地区和滇东北人口密度较高地区排放量明显高于滇西北地区。(2)2005—2018年,云南省生活垃圾处理排放的温室气体量增长了191.3%,温室气体排放组成发生明显变化,CH4比重不断下降,CO_2比重不断增加。(3)城镇人口数量、生活垃圾处理量、经济发展水平与温室气体排放量显著相关,其中人口数量更为明显。     

利用矿化垃圾层预防和控制渗滤液导排系统堵塞

在卫生填埋场中,垃圾渗滤液导排系统堵塞普遍存在,悬浮固体形成的物理堵塞、有机物降解和金属离子沉淀导致的生物-化学堵塞是引起导排系统堵塞的关键因素.本文构建了"矿化垃圾+砾石层导排"的渗滤液下渗装置,通过矿化垃圾预处理渗滤液中悬浮固体和有机物以控制导排系统发生的物理和生物-化学堵塞.结果表明,在矿化垃圾层,渗滤液中化学需氧量(COD)和悬浮固体(SS)去除较多,去除率分别达到了85%和87%,并且Ca²⁺浓度也出现了波动较大的现象;然而,渗滤液在砾石层下渗过程中,其COD、SS和Ca²⁺浓度保持稳定.并且,砾石层可排水孔隙率在长期运行的过程中没有明显变化,表明渗滤液在砾石导排层没有形成明显的沉淀.与此同时,在没有添加矿化垃圾的对照组发现,砾石层可排水孔隙率减少最多的区段是渗滤液的进水点位(可排水孔隙率减少达到了53%),即渗滤液有机负荷最大处的饱和砾石层堵塞最为严重,其无机堵塞物主要是碳酸钙等.因此,在渗滤液流入砾石层前,采用矿化垃圾层部分饱和的方式对渗滤液中有机物和悬浮固体进行预处理,可以预防和控制渗滤液在砾石层形成沉淀堵塞.研究为填埋场的运行管理渗滤液导排系统堵塞提供了新的思路和方法.     

生活垃圾炉排炉和循环流化床锅炉运行状况的对比分析

炉排炉和循环流化床锅炉是目前两大生活垃圾焚烧的主流工艺,2种工艺的焚烧机理和生活垃圾适应性各不相同,导致污染物排放和运行经济性也不相同.文章对2种不同的炉型在焚烧同一种垃圾时的运行工况进行研究,分析了 2种炉型反应机理和垃圾适应性,研究了 2种炉型的污染物排放指标和焚烧经济性指标,并给出了 2种炉型未来发展的建议.     

三峡库区消落带紫色潮土磷形态转化过程

磷形态转化过程是决定消落带土壤磷素向三峡水库释放的关键.以三峡库区消落带紫色潮土为研究对象,在落干和淹水条件下对土壤进行培养,采用修正的Hedley连续分级提取法分析土壤磷形态含量变化,探讨落干和淹水条件下消落带土壤磷形态转化速率及转化过程.结果表明:落干期,碳酸氢钠提取态有机磷（NaHCO₃-Po）和氢氧化钠提取态无机磷（NaOH-Pi）的转化速率分别由-6.27和-1.78 mg/（kg·d）逐渐增至-0.69和-0.21 mg/（kg·d）,其在非残渣态磷中的占比分别减少了21.58%和5.95%;相反,水溶态磷（H₂O-Pi）和碳酸氢钠提取态无机磷（NaHCO₃-Pi）的转化速率分别由2.07和1.74 mg/（kg·d）逐渐减至0.43和0.42 mg/（kg·d）,其占比分别增加了13.50%和13.41%.淹水期,NaHCO₃-Pi、NaHCO₃-Po和氢氧化钠提取态有机磷（NaOH-Po）的转化速率分别由-1.84、-4.98和-1.72 mg/（kg·d）逐渐增至-0.26、-0.55和-0.12 mg/（kg·d）,其占比分别减少了9.12%、19.33%和4.03%;相反,H₂O-Pi、NaOH-Pi和盐酸提取态磷（HCl-Pi）的转化速率分别由4.51、2.00和0.47 mg/（kg·d）逐渐减至0.63、0.22和0.05 mg/（kg·d）,其占比分别增加了28.83%、2.46%和1.18%.可见,落干期NaHCO₃-Po和NaOH-Pi均向H₂O-Pi和NaHCO₃-Pi转化;淹水期NaHCO₃-Pi、NaHCO₃-Po和NaOH-Po均向H₂O-Pi、NaOH-Pi和HCl-Pi转化.落干期和淹水期,NaHCO₃-Po均是消落带H₂O-Pi的主要来源.因此,降低NaHCO₃-Po含量能够有效减小消落带土壤磷素在雨水淋溶及淹水条件下向三峡水库的释放.      

回料利用对食品工业污泥生物干化的影响

利用热风系统进行食品工业脱水污泥生物干化的污泥作为回料,在相同条件下探究不同比例回料利用对污泥生物干化效果的影响.结果表明,回料:稻草:污泥=1:1:4(质量比)时生物干化效果最好,高温期可维持72h且每日累积温度TD为30.96℃/d,单位水分去除量为287.45g/kg WM,但延长了生物干化周期,使得处理污泥负荷降低.三维荧光光谱分析表明回料利用实验组在生物干化高温期腐殖酸和富里酸类物质增多,TC由生物干化前的243.8～264.2g/kg WM下降至生物干化后的191.7～224.9g/kg WM,回料可增加TC保留量.单位水分去除所产生的CO2排放量为168.7～226.9L CO2/kg H2O,利用回料可以提高混合物料的自由空域、增加了通风生物干化过程中的含氧量从而降低单位水分去除所产生的CO2排放量.未添加回料的实验组TN在生物干化前后未出现明显变化,而回料利用条件下TN由最初的29.4～31.1g/kgWM持续升高至31.6～31.8g/kgWM,这主要是由于干化过程中水分的蒸发和有机物矿化导致的TN的浓缩效应.能量平衡分析结果表明,利用回料可有效降低翻堆和实验过程带...     

降解和压缩作用下城市生活垃圾的持水量变化

在自制的城市生活垃圾降解-压缩-渗流仪中开展了5组持水量试验,分别研究不同温度和逐级递增应力条件下新鲜高厨余垃圾的持水量随时间的变化,新鲜高厨余、新鲜无厨余和基本降解垃圾的持水量随应力的变化.试验结果表明：在恒定应力条件下,新鲜高厨余垃圾的持水量随时间呈指数下降,即MRC=a-b（1-exp（-ct^d））;在应力10kPa和室温（0～27℃）条件下,持水量下降较慢（c=0.003,d=1.18）;在应力10kPa和恒温（40±3℃）条件下,持水量下降较快（c=0.173,d=0.601）;应力从50kPa逐级递增至100kPa、200kPa和400kPa后,持水量分别瞬时下降3.0%、2.3%和1.9%;新鲜高厨余、新鲜无厨余和基本降解垃圾的持水量均随应力的对数呈线性下降,即MRC=m-n×lg（σ）;当应力从10kPa增大至400kPa时,新鲜高厨余、基本降解和新鲜无厨余垃圾的持水量分别从63.0%、46.5%和37.9%下降至46.0%、35.3%和30.4%.通过对比分析国内外持水量试验结果,揭示了在相同应力条件下新鲜垃圾持水量随厨余含量的增加而增大、不同组分老垃圾持水量基本相同的规律.分析了生化降解和应力压缩对新鲜高厨余垃圾持水量的影响机理,并提出了增大新鲜高厨余垃圾脱水速率和脱水量的工程建议.     

中国垃圾填埋场甲烷减排关键技术的成本和潜力分析

基于2012年全国2 125个垃圾填埋场的基础数据,结合文献研究、专家研讨评估和现场调研等方法,甄选出中国垃圾填埋场使用的11种CH4减排关键技术,评估了其各自的减排成本和减排潜力,建立了其减排成本曲线。甄选出的关键技术涉及CH4收集、生物好氧厌氧处理和终端处理等。结果显示:减排技术中仅生物活性覆盖技术成本在1 000元/t以下,且具有较高的减排潜力;临时膜覆盖-膜下抽气-火炬燃烧的减排潜力最高,主要是该技术推广应用的门槛较低,可以应用于简易填埋场和小型填埋场,其成本为2 595元/t;填埋气竖井收集-火炬等5种技术的成本为1 000~3 000元/t,减排潜力比较可观,是大型填埋场的优先选择;渗滤液立体导排+渗滤液处理等3种技术相对成本较高,且减排潜力不高,但其污染物协同减排效果显著,对于经济发达的城市可以考虑应用。基于一般政策情景和低碳情景下的1 260,7 812元/t两种价格,计算了2020年两种情景下的减排量,两种情景的减排量在2012年的基础上分别减少4.36%和17.22%。     

输氧抽气技术在垃圾填埋场治理中的关键参数试验研究

输氧抽气技术是基于好氧降解原理对垃圾填埋场中固体废弃物实施原位处理的先进环保技术。采用该技术对垃圾填埋场中固体废弃物减量化研究,总结了技术应用中的关键参数:有效影响半径,最佳真空度等。结果表明抽气流量大小与影响半径密切相关,抽气影响半径建议取20~25 m,抽气系统最优负压为20 k Pa,同时在技术应用过程中应保证垃圾场表层覆盖层的密封性能,尽量减少空气的渗入。输氧抽气技术在垃圾场的成功实施为同类型场地治理提供工程技术参考。