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【专栏】生态河湖研究前沿——“产、学、研”新模式践行者,首创环境技术总监戴小东专访
时间:2020-08-10


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近期,“生态河湖”公众号推出“生态河湖研究前沿”专栏,每周特邀生态河湖相关领域知名学者进行撰稿,对其研究方向做简短介绍,阐述该研究方向的重要性、目前进展,以及未来该方向上值得关注问题。这个专栏的目的一方面是展示中国学者在生态河湖相关领域研究上取得的进展,另一方面是为政府、企业以及正在寻找自己研究方向的读者提供一些参考


文章导读

2020年8月  第三期

学者简介

研究方向及意义

目前研究进展

未来研究关注重点




一、学者简介



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戴小东,高级工程师,住建部市容环卫标准化技术委员会委员,住建部科学技术委员会城市环境卫生专业委员会委员,首创环境控股有限公司技术总监,北京首创环境科技有限公司总经理。


戴先生在环保领域拥有近二十年的从业经验,熟悉生活垃圾焚烧发电、危废处理、填埋场治理等多个固废子领域的国家标准、技术规范、工艺流程,并在项目投资、建设、运营等方面有丰富的实践经验,著有《城市生活垃圾的处理和处置》和取得多项发明专利。




二、研究方向及意义



  研究方向:

1. “无废城市” 建设背景下生活垃圾一体化解决方案

具体包括:


ü 城市生活垃圾分类对焚烧厂影响;
ü 生活垃圾焚烧烟气超低排放;
ü 垃圾渗滤液稳定运行和浓缩液的处理;
ü 厨余垃圾的处理。


  研究意义:

2019年1月,国务院印发《“无废城市”建设试点工作方案》,提出持续推进固体废物源头减量和资源化利用,最大限度减少填埋量。


垃圾焚烧作为无废城市建设中最为关键的垃圾处理工艺之一,具有占地面积小、减容效果显著、无害化彻底等特点,随着垃圾围城问题的日益突出,伴随烟气处理技术的发展,垃圾焚烧日益受到青睐。生活垃圾焚烧作为我国现阶段及未来生活垃圾的主要处理手段,是构建生态环保的基石,是实现“无害化、资源化、减量化”的重要路径之一。近年来,无废城市建设、垃圾分类及垃圾焚烧发电补贴方式的转变等国策陆续实施,环保压力逐渐加大,均推动我国固废管理体系的全方位升级。在此过程中,以垃圾焚烧为代表的无害化应是减量化和资源化的基础和保障,垃圾成分、产量等的变化所影响下的垃圾焚烧全链条的提质增效关键技术也是行业的重点研发方向。
随着无废城市建设和垃圾分类工作的展开,进入到垃圾焚烧环节的垃圾成分、含水率、垃圾量及热值都会发生变化,将会对焚烧工艺过程、焚烧炉的热负荷、焚烧烟气、渗滤液成分及产量及焚烧灰渣产生直接影响。对典型城市生活垃圾分类后的成分、热值、含水率及产量变化的调研分析、掌握一手资料是焚烧项目顺利开展的前提和保障。同时,国内外垃圾焚烧炉排炉技术及设备较为成熟,但考虑邻避效应问题,日益严格的环保压力使烟气处理和渗滤液处理成为垃圾焚烧项目亟待突破的技术创新发展方向。
随着垃圾分类成为“新时尚”,各地的厨余垃圾量将会不断增加。目前对于厨余垃圾的主流技术是厌氧消化,但是往往忽略了后端水气渣的有效处置,高氨氮的沼液,浓液的处置难题,沼渣的合理化处理,都是这块面临的较大挑战。
2. 电镀污泥生物淋滤技术的研究
电镀行业是制造业的基础工艺之一,是现代工业体系中不可缺少的组成部分,从小到一个螺丝钉,大到汽车、飞机、船舶等都离不开电镀,所涉及的行业面非常的广泛,包括电子、五金、塑胶、装饰、涂装、家具、珠宝等,电镀工艺流程在这些行业起着非常重要的作用。
电镀行业是当今世界三大污染工业之一,其排放的废水、废气和污泥中含有大量的重金属离子铬、铜、镍、锌,酸性气体和其他各种有毒有害成分,如果不经过恰当处理,将会对环境造成严重污染,同时造成了巨大的资源浪费。
针对电镀行业,开展清洁生产是一项势在必行的工作,这既是实现污染整治的必由之路,也是实现产业升级的重要手段。电镀行业实施清洁生产的核心内容是“源削减”和“循环利用”,这既是电镀清洁生产的目标,也是实现清洁生产必须采取的措施。“源削减”的基本内容是电镀三废的减少,“循环利用”的基本内容是实现资源化利用。
电镀污泥是在电镀废水处理过程中产生的固体废物,含有高浓度的镍、铜、锌、铬、镉等有毒金属,被世界各国列为危险废物。在我国2016年版的《国家危险废物名录》中编号为HW17。电镀污泥现有的处置工艺,主要有无害化和资源化两大类,其中无害化处置没有进行资源化回收,资源化处置目前以火法和湿法为主。其中火法适合处置重金属在浓度10%以上,且能耗大,污染严重,操作条件苛刻;湿法处理浓度在5%-10%之间,回收效率高但对设备要求高,安全风险大。处理后的残渣均为危险废弃物。现正在与北理工合作开发生物淋滤技术,该技术可以处理金属浓度在1%甚至更低的电镀污泥,填补了行业空白。且处理后的残渣满足浸出毒性的监测要求,且不再是危险废物。



三、目前研究进展


1. “无废城市” 建设背景下生活垃圾一体化解决方案的研究进展


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目前正在开展生活垃圾分类对焚烧厂的影响调研分析,具体分为前端预处理、焚烧、烟气净化以及末端污染物治理、综合经济性分析五个环节开展。

(1)前端预处理环节


① 跟踪对比分析垃圾基础数据,包括垃圾入厂量变化;
② 分析垃圾分类前后垃圾关键特性分析(元素与工业分析等);
元素分析包括主要元素(碳、氢、氮、硫、氧、氯)含量,重点分析氮元素含量的变化比例;
工业分析包括水分、灰分、可燃物含量;
热值分析包括湿基高位热值和湿基地位热值;
③ 垃圾物理性质变化分析(包括容重、含水率、物理组分等);
④ 渗滤液产生量情况变化;
⑤ 垃圾储坑恶臭浓度变化。


(2)焚烧环节


① 焚烧工况记录(助燃系统、进料系统、焚烧系统)
测定连续工作30天每30min的鼓风流量、鼓风出口压力、风室风压、预热空气温度等工况数据;记录每次抓斗抓起输送垃圾的具体时刻,抓斗与垃圾的总重,减去抓斗的重量,计算小时连续焚烧试验过程中焚烧炉的垃圾给料速度;测定连续30天,每30min记录垃圾焚烧过程中炉膛温度、中温余热回收系统的锅炉给水量、锅炉给水压力、锅炉给水温度、主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度等工况数据;
② 计算热电转化效率(余热锅炉热量衡算、汽轮机发电效率);
③ 底渣建材属性变化,测定底渣的物理性质和氧化物组分、粉磨特性等。


(3)烟气净化环节


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