图1:流程图:散装惰性化技术(BIP) - 蒸汽罐式反应器
全文
杰昆·雷纳埃尔南德斯*
西班牙Condorchem集团能源与废物公司水处理部*通讯作者:Joaquin Reina Hernández,西班牙Condorchem集团能源与废物公司水处理部,电子邮件:jreina@ewtech-ing.com
全球城市固体废物填埋场管理中最复杂的一个方面是渗滤液的处理。这种液体主要是从有机物的降解中获得的。这与废弃物中的其他液体(包括雨水和其他液体)混合在一起,就构成了一种复杂的、高度污染的水。有许多技术可用来处理渗滤液,但唯一能使惰性废物获得的技术是惰性化。本文对垃圾填埋场渗滤液惰性化的新技术进行了研究。该技术基于分散相之间的接触。建立了一个中试工厂来进行研究,目的是观察该过程的行为和其产量。本研究的整体结果表明,该技术促进了流动(浸出反应)之间的接触,显著改善了反应过程中发生的传热和传质过程。这使得操作成本通过减少使用的试剂数量降到最低,从经济角度来看,这一过程更具吸引力。
废水;技术;渗滤液;Inertization
在全面管理城市固体废物的堆填区或处理厂时,渗滤液是最复杂的一个方面。渗滤液是一种液体部分,它过滤了处置在填埋场的固体废物,并以溶液或悬浮的形式提取物质。而渗滤液是由固体废物成分的组合、垃圾填埋场的操作方式和场地的气候条件决定的。它的组成根据填埋场的年代、沉积的废物类型和之前的任何取样而有所不同。因此,必须根据垃圾渗滤液的理化特性和组成,对其进行适当的处理。堆填区渗滤液的成分取决于堆填区的类型(有害、无害和惰性),在同一堆填区内,渗滤液的成分因其运行时间而异。
一般而言,渗滤液的污染程度很高,主要是由于:
-有机物浓度高
-氮的浓度,主要以铵的形式存在。
-其他盐浓度,主要是氯化物和硫酸盐。
- 重金属的阶级,水平取决于垃圾填埋场的年龄。当垃圾填埋场很小的垃圾填埋场旧时高。
此外,围绕固体废物处理的问题不仅影响人类健康,而且还与环境污染有关,以及地面和地下的土壤和水道污染,这通常是饮用水的来源。
因此,这些废水必须经过处理,以降低其污染水平,然后再释放到自然资源中,防止破坏地下水。
在西班牙,渗滤液状况自以10年以来没有改变。出于这个原因,对于这一主题来说,这是一个严重的问题,而不仅仅是因为大量的垃圾填埋场,它也因使用的不同技术而退出。在过去的十年技术中,如逆渗透(RO)和蒸发,其与其他程序的结合非常普遍。
尽管如此,之前提到的技术并不能最终解决渗滤液问题,只对降低渗滤液水平有用,因为会产生高浓度的污染,需要其他类型的处理。在许多情况下,这些集中的水被运送到污水处理厂(WWTP),在那里它与城市水一起处理,以这种方式;许多垃圾填埋场都解决了这个问题。
然而,作为渗滤液处理技术的惰化过程在西班牙的应用很少。惰性化技术在应用中出现的主要问题是,由于所使用的试剂数量和所使用的技术(散装混合)的最终产品的质量,操作成本高。
在此基础上,开展了基于分散相接触(DIP)的渗滤液惰性化新工艺的初步中试研究,旨在从操作成本和产品质量方面改进惰性化工艺。
类型的治疗
渗滤液治疗与废水处理非常相似,尽管由于其高有机载荷而有一些差异。财务和技术方面规定了每个特定情况中最合适的治疗类型,许多组合相当普遍。
最多使用的技术使用不同的生物和物理化学处理/技术的组合。待处理的流速,污染负荷和排放规则的限制,是最终确定单个技术是否可能足够的参数,或者如果需要采取更完整的技术/治疗,例如生物过程后膜过滤过程[2-5]。
最近,通过蒸发和喷雾干燥浓度作为处理技术引入了不同的组分。
独立于所应用的处理/技术,无论是膜或蒸发,将得到两种馏分:一种是干净的,渗透的,一种是脏的,不合格的。后者是处理过的水的所有杂质驻留的地方。因此,废水或浓缩液对环境的影响大于其来源的水;因此,必须对其进行处理,以使其体积最小化,重新评估其组成的子产品,或使其惯性化,以便将来在设施内进行处理和处置。
所有上述技术都可以被视为二次处理,因为它们的目的是尽量减少这类废物(残余水),而不是将其转化为易于处理和未来处置的材料。
因此,今天有三种处理垃圾渗滤液的方法。第一阶段是准备和处理渗滤液,以便进入第二处理阶段。第二种方法是通过物理方法,如膜过滤(反渗透是值得注意的),或通过热方法,如蒸发和喷雾干燥,或两者的结合来最小化它们。
第三种治疗负责直接将来自二次处理的渗滤液(具有现有调节)或浓缩物转化为惰性固体,用于处理和倾倒在垃圾填埋场本身或为此活动编制的设施。在这些处理中发现惰性化。
本工作的目的是开展基于分散相(液固)接触的渗滤液惰化新技术的中试规模研究,以发现该技术的可行性和惰化过程的效率。
惰性化是一种物理化学方法,将流出物转化为具有结构完整性的固体废物中,同时防止污染物迁移到降低流动性。
惰性化是一种广泛应用于危险废物管理的技术,包括两种操作:
稳定废物
使用一系列试剂的过程:
-减少废物的危险性
—尽量降低污染物对环境的迁移速度
- 减少其组件的毒性
-安全的概念通常用作稳定的同义词。稳定是通过添加以下试剂来实现的:
- 改善废物的处理和物理特征
-减少污染物转移或流失的表面积
-限制废物中任何污染物的溶解度
- 降低污染物的毒性
凝固的浪费
描述添加试剂的过程,目的是:
固化废料,增加其阻力,降低其压缩性和渗透性。
从最广义上讲,惰性可以定义为将危险废物转化为惰性废物的技术;被理解为没有经历显著的物理、化学或生物转化的废物[6-7]。
通常情况下,目标是实现可作为非危险废物管理的废物。
惰性化主要应用于无机膏状和固体危险废物,较少应用于有机废物,原因如下:
当有机废物不能再利用或回收时,其中所含的能量通常被用作特殊设施的燃料,如水泥和粘土制品。
有机组分阻碍水泥的固化过程(对于所述目的最常用的试剂)。
对于垃圾填埋场或城市固体废物处理厂的渗滤液和/或渗滤液浓缩液,可以通过在设备中添加氧化钙(CaO)和水泥(用于此目的的常用试剂)来实现惰性。
利用氧化钙(CaO)的惰化过程的主要目的是获得氢氧化钙或消石灰(CaOH)。通过这种化合物(CaOH)的形成,发生氯(Cl)、硫酸盐(SO)的反应4)和渗滤液中存在的其他化合物。
渗滤液惰化过程中发生的反应如下值得注意。
1.曹+ H2O↔Ca (OH)2ΔH= -1140 kJ / kgcao
) Ca(哦)2+ Cl.2→Caocl.2+ H2O.
b) Ca(哦)2+ H2所以4→Caso.4+ 2 h2O.
第一个反应对应于氧化钙的水化,即生成氢氧化钙或消石灰,这在这类过程中是很常见的。这个反应是放热的。熟石灰的生产过程是在150°C左右的温度下进行的。
反应热导致温度上升,无论是在产生的固体产物(惰性产物),和气相产生的过程。与此同时,温度的上升是过程质量的一个指标。
由于铵(NH+4)的含量和工艺的操作条件,即温度和pH值的上升,铵(NH+4)以氨(NH)的形式释放3.)由于发生化学平衡的破裂。该氨作为气体释放为气体,形成必须处理的气体流动。
反应a和反应b是次级反应,它们出现在惰化过程中,使浸出液中的氯(Cl)和硫酸盐被捕获,形成部分硫酸钙(CaSO)的结晶网4)和氯化钙2形成的组分,以这种形式保留在这些固体化合物中。氯(Cl)和硫酸盐(SO4)仍然被困在这些成分的水晶网中,这阻止它们移动或迁移到任何其他介质。
惰性过程/技术的类型
在当今在渗滤液惰性化技术中的市场中,可以找到散装惰性化。散装惰化阶段(BIP)。渗滤液(液相)+本体试剂(固相)的混合物。(图1,2)。
图2:体惰化技术(BIP)-塞流式反应器流程图。
这种类型的惰性是指渗滤液在设备(反应器)内部与试剂接触进行惰性化。在这种情况下,相(液-固)按适当的比例混合,形成惰性产物。一些最常见的设备/反应器有:连续或不连续运行的转鼓搅拌机或螺旋输送机(图1搅拌槽式反应器)或螺旋输送机(图2塞流反应器)。在散装流反应器中,相(固-液)之间的接触效率受到混合物(相之间的接触)的强度的限制,因此质量传输和热系数受到限制,为了大大减少(对反应发展的高阻力)导致长停留时间和一般较低的惰性效率。为了解决这一缺点和其他与固液接触有关的缺点,每单位质量的废物(渗滤液-液)使用大量的试剂。
在对大量惰化过程的研究中,不同的西班牙实体从2.5到3.2的不同西班牙实体报告了试剂/渗滤液重量比。这些在很大程度上取决于渗滤液接收的现有处理和所用的反应器类型(完全混合物或活塞流动)。
所有这些都涉及到技术操作成本的增加,因为执行惰性过程需要大量的试剂。这一方面,再加上低质量的惰性,使得该技术在处理垃圾渗滤液方面的应用在很多情况下不太有吸引力。
这个反应的结果是释放出一种高浓度的nhh气体3.伴随着H.2o蒸气。这是由于氨浓度高(NH+4由于化学物质(pH值升高)和技术物质(温度升高)的失衡,有利于氨(nhh)的释放+4以气体的形式(NH3.).
这种气体被洗涤以消除nhh3.并且在排出到大气中的吸收体系之前,存在于气流中存在的任何其他类型的组分。图1,2示出了该技术的流程图。
在这两种情况下,逆渗透与蒸发相结合。后一阶段是使浓缩物从膜分离中更浓缩。所得浓缩物通过惰性化方法,其中使用适当的试剂在惰性固体产物中转化以处理和排放到垃圾填埋场。
批量惰化技术的优点和缺点
在这种类型的惰性的其他优点中,应注意以下几点:结构简单和低固定成本。
在其缺点中应注意:鉴于使用的反应器(混合)的类型具有高功耗,并且由于阶段之间建立的接触(液体固定的接触,导致高kg试剂/ kg渗滤液比率,这导致高运营成本。),出现低质量传输和热系数,这增加了发生的反应的电阻,从而影响惰化过程的效率。通常,这种类型的技术不符合执行发生的过程的合适的操作条件。
另一个需要注意的缺点是nhh浓度高3.由于混合物的pH值和温度升高,化学平衡被破坏,因此在该过程产生的气相中出现。温度的上升是由于在形成熟石灰(CaOH)时放出的热量引起的。放热反应。
新技术提案:分散惰性化阶段(DIP)
为了避免本体惰化的所有缺点,主要是固体试剂的用量,提出了一种新的相之间的接触模型,涉及的过程。在这种情况下,接触模型在分散相。该模型由雾化液体和在空气加热的腔内喷射试剂到该过程推荐的反应温度[8-10]组成。
试验厂规模测试
飞行员是一个降低的加工厂。设计,构建和操作试验工厂的目的是获得有关确定的物理或化学过程的信息,这使得能够确定该过程是否在技术上和经济上可行,以及建立所述过程的最佳操作参数用于工业规模的后期设计和建设。目的还可以获得可以模拟在确定的操作条件下进行过程行为的模型。
试验采用Ferrovial集团管理的三个不同垃圾填埋场的三种不同浓度的渗滤液进行。每一种浓缩物都是通过不同的处理方式获得的,包括反渗透、两级反渗透和反渗透加热压缩蒸发。
材料
预先在实验室规模的质量惰性测试,以确定过程的不同操作参数;为了开展这项研究,建立了中试工厂,目的是确定:
- 这一过程是技术上和经济上可行的。
-分散相接触时惰性反应的结果。
—进程执行信息。
-该工艺的操作参数,用于工厂的后期设计和工业规模的建设。
-在确定的操作条件下可以模拟过程行为的模型。
图3显示了为此目的构建的设施。它显示了设施中包含的不同部分。
图3:中试工厂。
ILFD技术的部件组成部分
1.惰化室。
-直径×高度=800 × 4000mm。
2.液体雾化喷嘴。
-锥型喷嘴开度角窄=45°
-平均滴大小85微米。
3.试剂喷
-直径×高度=80 × 400mm。
4.试剂分发器。
——体积类型。
——速度调节器
5.高压泵。
- 蠕动型。
6.气体过滤系统。
- Laple旋风=250 × 500毫米。
7.空气加热室。
-直径×长度=600 × 1000毫米
8.燃烧器
=柴油燃料。
9.风扇。
- centrifuge类型。
10.控制及自动化系统。试点工厂有一个控制面板,使不同的控制
工厂的操作变量包括:
-惰性室输入空气温度和工艺输出。
- 渗滤液流动,注入空气和产生的气体。
-惰化室压力。
-调配试剂的量。
通常,用于填埋渗滤液的惰性化的试剂是氧化钙+水泥的混合物50%,在使用分散相片微粉化氧化钙的情况下,促进了通过加热剂在内部喷涂试剂惰化/混合室。
用于渗滤液雾化即形成液滴的雾化器是一个窄角度的空心锥形喷嘴,借助于进入的热风气流喷射试剂。这台喷雾器的喷嘴是300mm。
方法
用于试验的浓缩液(渗滤液)来自不同的填埋场,通过不同的方式获得,即通过以下不同的处理方式:反渗透、两级反渗透和反渗透加热压蒸发。
图4-6显示了不同渗滤液根据其来源(试验目的)进行处理的流程图。
图4:vic City Orís垃圾填埋场渗滤液处理流程图
图5:Pierola Hostalets de Pierola垃圾填埋场渗滤液处理流程图巴塞罗那
图6:SantaMaríaDalautordera垃圾填埋场的流程图治疗渗滤液。巴塞罗那。
表1显示了根据其起源和治疗类型的每种渗滤液的化学特性,这是该试点植物规模研究的目的。
渗滤液的研究 | 丽西1 参考:3970 |
丽西2 参考:3972 |
Lix 3 Ref: 3974 | |
参数 | 单位 | 结果 | 结果 | 结果 |
铵 | mg NH4/ l | 9.634 | 147 | 10.800 |
干燥的浪费 | 毫克/升 | 55.750 | 46.620 | 38.400 |
材料在暂停 | 毫克/升 | 713. | 126 | 10.040 |
电导率(20°C) | μs/ cm. | 54.755 | 40.924 | 75.700 |
pH值 | 单位的pH值 | 8,0 | 7日0 | 5,3 |
氯化物 | mg cl / l | 20.904 | 16.040 | 48.584. |
硫酸盐 | MG So.4/ l | 11.008 | 803 | 36.013 |
T.O.C | mg cl / l | 13.230 | 2.487 | 14.628 |
表1:根据渗滤液的来源和处理类型,显示每种渗滤液的特征,这是本中试工厂规模研究的目的。
leach 1 = palautordera;leach 2 = oris;Leach 3 = Hostalets de Pierola
在这些情况下,渗滤液中铵、氯和硫酸盐浓度高主要是由于四个原因。垃圾中有机物含量高,垃圾填埋场的年代长,没有做过的垃圾在堆放在垃圾场之前进行了分类,主要是反渗透(RO)和蒸发等不同的处理过程。
从表1中还可以看出,经过蒸发处理的渗滤液是其危险成分和电导率浓度最高的渗滤液
测试操作条件:为了在试验厂规模上进行实验,在建立操作条件之前进行一组测试,使用垃圾填埋场作为试验的渗滤液,由于其对存在的污染物较低的污染物负荷氯气(CL-)和硫酸盐(SO4-2),又由于它的pH值是完全中性的,即等于7。
这些现有测试用于建立关于渗滤液,试剂和空气的流速的操作条件,以及对不同渗滤液测试的工作温度。对于从填埋场浸出的浸出物,渗滤液的流速12点燃/ h,试剂7.05 kg / h和空气271 m3.在175°C温度下,/h为渗滤液惰化的适宜条件。
所用的试剂是50%微粉化氧化钙的混合物,其平均粒度为85微米(μm)和通过与热空气流接触而在惰性化室内喷射的水泥,并雾化渗滤液中空锥体使用具有60º的窄角度的喷嘴,其在18巴的压力下运行,并提供85微米(μm)的平均下降尺寸。
在进入泵之前,渗滤液用橡胶过滤器过滤,以清除任何可能阻塞雾化喷嘴并导致雾化喷嘴运转不良的固体。不同测试的供应流量范围为10 - 15照明/小时。
植物操作进行测试:工厂的运行开始于打开风扇,它创造空气流通通过加热室,惰性室和旋风。与此同时,启动由柴油供应的燃烧器所需的气压也随之产生。
在启动燃烧器之前,在控制面板上预设空气加热温度为180°C(设定点)。一旦执行该操作,燃烧器导通,等待工作温度,即80°C。
一旦达到操作条件,就开始使用其操作速度开始试剂分配器,以这种方式始终已知所提供的试剂的量。一旦分配器开始,即可等待两(2)分钟以打开渗滤液喷射泵,同时控制其流速12.5点亮/ H并在18巴的范围内找到的泵送压力。
分析与控制方法:所有与渗滤液,惰性化产品和惰性化过程产生的气流相关的所有参数都是由认可用于实施这些测试的实验室,考虑到这些种类的表征的标准方法。实验室(AmbienteTecnologíaCompares)。巴塞罗那
对不同填埋场的惰性产品样品进行分析。
1)损失105°C:原始样品在105°C相干燥后失重(PNA065)。
2)渗滤液测试:按标准UNE EN 12457- 4(样品重量:97.5 g,水体积:892 ml)。在搅拌的前15分钟测定了初始pH值(PNA004)和电导率(PNA005)。
3)氯化物:进行评估分析(PNA006)。确定渗滤液。
4)溶解的总固体(STD)/干燥残余物:通过干燥和重谱法测定渗滤液的总固体(PNA086)。
所有测试的实现时间为一(1)小时。在测试过程中,测量了以下工作变量:
-供应渗滤液的流量
-提供的试剂流速(rpm)
-注入空气流量
-产生的气体流量
——工作温度。
-为上述目的产生的产品重量(惰性产品),它被放置在惰性室的底部和旋风分离器的底部,作为回收产生的产品(惰性产品)的接收器。每次测试结束时,都要在专用的秤上称这个产品的重量。
-用于空气加热的燃料体积。
图7显示了使用分散相位接触技术达到不同渗滤液的惰性化的结果。在所有三种情况下,所获得的结果是白色粉末,但在不同的色调中。在惰性化室的底部获得最大比例的惰性产物,以及旋风底部的另一个较小部分。由所述过程的气流导致具有苦酸气味和某些氨气的气味。
图7:在研究下不同渗滤液的惰性化过程中获得的结果。
为了发现惰化过程的效率,进行了现场渗滤液测试。对于所述目的,将相同的水和惰性产品混合并留下一段时间。然后观察到固体级分的表面上的水性提取物游泳的颜色和透明度作为该方法的质量指示剂。
我们还测量了pH值,这使我们能够发现提取物的碱性水平。
这些试验总是使得要注入惰性化室的试剂的量。
根据渗滤液的起源,图8显示了含水提取物游泳的着色和透明性,用于试剂/渗滤液重量比= 0.77的固体级分。
图8:不同渗滤液的现场渗滤液处理结果。
图8显示了现场渗滤液测试的结果。
这证明了惯性作用的效率在三种情况下是不同的。所有证据表明,Orís垃圾填埋场的渗滤液具有最好的惰性质量,其余的质量较差,这证明了组分从固相向水浸液迁移。
来自不同渗滤液的三种惰性产品的样品被送往认可的实验室进行分析,而气相分析则在现场进行。
表2显示了被认可进行这类分析的实验室报告的分析结果,包括惰性产物和它产生的气相。
表2表明,Palautordera填埋场的惰性产品超过了与非危险废物的极限值所需的COD和总溶解固体(TDS)的限制(用于L / S = 10L / kg的水性提取率).
结果:试验厂规模试验 | 参考:3951 | 丽西1参考:3971 | 丽西2参考:3973 | 丽西3.参考:3975 | |
浪费参数分析 | 单位 | 结果 | 结果 | 结果 | 结果 |
丢失105°C | % | 7、7 | <0,2 | <0,2 | <0,2 |
闪点 | °C | > 75. | > 75. | > 75. | |
渗滤液分析 | |||||
初始pH值 | pH值单位 | 12,5. | 12,5. | 12,5. | 12,5. |
最初的电导率 | μs/ cm在25°C | 13.180 | 14.920. | 13.480 | 27.930 |
最后的博士 | pH值单位 | 12,6 | 12,6 | 12,6 | 12,6 |
最终导 | μs/ cm在25°C | 13.370 | 14.980 | 13.560 | 13.550 |
T.O.C | mgc / kg s.ms | 4.850 | 590 | 11.130 | |
锑 | 克里mg某人/公斤 | <0,2 | <0,2 | <0,2 | |
砷 | mg as / kg s.m.s | <0,2 | <0,2 | 0,8 | |
钡 | 克里mg Ba /公斤 | 4.7 | 7.1 | 3,4 | |
镉 | 克里mg Cd /公斤 | <0,1 | <0,1 | <0,1 | |
铜 | 克里mg铜/公斤 | <0,6 | <0,6 | <0,6 | |
总铬 | 克里mg Cr /公斤 | 1, 8 | 1,1 | 2.6 | |
汞 | mg hg / kg s.m.s | < 0 01 | < 0 01 | < 0 01 | |
Molybednum | mg克里莫/公斤 | 0,3 | 0, 2 | 0, 4 | |
镍 | 倪毫克/公斤克里 | <0,6 | <0,6 | 1,4 | |
带领 | mg pb / kg s.m.s | <0,6 | <0,6 | <0,6 | |
硒 | 克里mg Se /公斤 | <0,2 | <0,2 | <0,2 | |
锌 | mg zn / kg s.m.s | <0,6 | <0,6 | <0,6 | |
铵 | mg NH4+/公斤克里 | 150 | < 40 | 940. | |
氯化物 | 毫克的氯-/公斤克里 | 7.930 | 11.220 | 6.350. | 58.460 |
同质CDO | Mg O.2/公斤克里 | 12.950 | 1.470 | 29.820 | |
硫酸盐 | MG So.2-4/公斤克里 | 5.540 | 1.670 | 32.830 | |
总溶解固体(TDS) | mg / kg s.m.s | 59.000 | 76.000 | 47.000 | 210.000 |
表2:研究了三种样品(渗滤液)乳化产物浸出的结果。
浸出1 = Palautodera;浸出2 =口的;Leach 3: Hostalets de Pierola
表2显示了用相间接触技术(DIP)对三种类型的渗滤液进行惰化处理后的结果。这一结果证实了该技术适用于这些渗滤液的惰性。从表2还可以看出,当使用相同比例的试剂(Kg reagent /Kg leachate ratio=0.77)使渗滤液进行惰化处理时,结果因渗滤液所接受的处理类型而不同。
表3比较了其主要污染成分的减少百分比。
比较结果 | 丽西1 | Inertizated裁判:3971 | 丽西2 | Inertizated裁判:3971 | 丽西3. | Inertizated裁判:3971 | ||||
参数 | 单位 | 结果 | 减少 | 结果 | 减少 | 结果 | 减少 | |||
在 | 出 | (%) | 在 | 出 | (%) | 在 | 出 | (%) | ||
T.O.C | 克里mg C /公斤 | 13.230 | 4.850 | 63,34 | 2.487 | 590 | 76年,28 | 14.628 | 11.130 | 23,91 |
mg NH4+/公斤克里 | 9.634 | 150 | 98年,44岁 | 147 | 40 | 72,79. | 10.800 | 940. | 91年,30 | |
毫克的氯-/公斤克里 | 20.940 | 11.220 | 46岁,33 | 16.040 | 6.350. | 60岁的41 | 48.584. | 58.460 | 16日,89 | |
MG So.42-/公斤克里 | 11.008 | 5.540 | 49岁,67 | 803 | 1.670 | 51.92 | 36.013 | 32.830 | 84 |
表3:根据主要有害成分,比较了原渗滤液和惰化处理渗滤液的结果。
浸出1 = Palautodera;浸出2 =口的;Leach 3 = Hostalets de Pierola
从表3中可以看出,来自Oris垃圾填埋场的渗滤液污染物减少的百分比最高,这是浓度最低的渗滤液,因为它只是通过反渗透进行浓缩,其次是帕劳托德拉的渗滤液,最后是对应于皮埃尔拉霍斯塔特的渗滤液。
然而,只有Palautordera渗滤液,所有有害的组件都减少了,因此我们可以谈论完全惰性化,而在奥里斯渗滤液中,硫酸盐在Hostalet de Pierola中有氯化物的增加。在这些渗水液中,我们无法谈论完全的惰性化。
还应指出,还原程度最高的污染物是氧化锌、铵、氯化物,在较低程度上是硫酸盐。这说明发生的不同反应的产率和可能的反应速率是不同的。
通过惰性化方法产生的气相相对于了解可能的污染物和通过惰性化方法产生的浓度来进行另一种分析。
表4显示了对惰性过程产生的气相进行分析的结果。
LIX | 范围 | 单位 | 结果 |
丽西1 | 氨 | (毫克/米3.) | 266 |
丽西2 | 氨 | (毫克/米3.) | 4,8 |
丽西3. | 氨 | (毫克/米3.) | 293 |
丽西1 | 硫化氢 | (毫克/米3.) | 10日0 |
丽西2 | 硫化氢 | (毫克/米3.) | <1,0. |
丽西3. | 硫化氢 | (毫克/米3.) | <1,0. |
丽西1 | 嗅觉测量法 | UOE / m3. | 11.585, 00 |
表4:研究了三种样品(渗滤液)惰化过程中产生的气相分析结果。氨、硫化氢和嗅觉测定法。
浸出1 = Palautodera;浸出2 =口的;Leach 3 = Hostalets de Pierola
从表4可以看出,关于氨的排放(作为铵),在那些浓度较高的渗滤液中,即那些经过蒸发过程的渗滤液中,这些组分在气相中的浓度较高。因此,由于化学平衡和热力学平衡的破裂,在惰性过程中没有捕获的氨(作为铵)被释放到气相中。
关于硫化氢的排放(作为硫化物),可以说它们低,因此,可以争辩说大多数硫酸盐被捕获在惯性中,这使得该组分在气相最小值中使得该组分的浓度。
这使我们能够以某种方式调节硫酸盐比铵的惰性化过程更容易受到铵的影响,这可能是由于反应率的差异。
参照(表2)Orís垃圾填埋场惰性产物的情况,仅超过了与COD对应的限值,而Hostalets de Pierola垃圾填埋场的情况则超过了与氯化物、COD、硫酸盐和总溶解固体相对应的限值。
必须考虑到所研究的精矿是通过不同的方式、不同的来源和不同的填埋场获得的,因此在相同的操作条件下处理的结果可能会有差异,此时试剂/渗滤液的重量比为0.77。
根据浸出试验报告的数据,从表2可以提出,使用Orís浸出液的惰性产物达到最好的结果,即固体浓度水平较低的地方。总的来说,从上述惰性产品的渗滤液中存在的污染物浓度有所降低。
表5显示了与不同操作参数相关的垃圾填埋场(BIP VS DIP)的渗滤液惰性化的当前技术之间的定量和定性估计比较,包括投资和运营成本。
投资 | 试剂消耗比 | 能源消耗 | 运营成本 | ||
电的 | 热 | ||||
毕普 | 低 | 2 a3kg反应/公斤lix2 | 高 | 低 | 高 |
蘸 | 高 | 啊,75年1、2公斤反应/公斤lix2 | 低 | High1 | 低 |
表5:西班牙浸出液惰性化DIP和BIP技术的定量和定性比较。
1-它可以使用发动机废气的沼气或热量。因为这个原因,成本可能会下降
2-取决于渗滤液的来源(反渗透或蒸发)
表5显示了投资成本的差异,这主要是由于惰性室的尺寸。这与相之间的接触类型有关。在分散相(DPI)的情况下,需要高的接触面和大的工作体积的设备。
然而,由于这种大的接触面,这与反应物和渗滤液的引入方式有关,发生的传输过程(质量和热量)更有利,因此,需要更少量的试剂来达到相同的产品质量。
在电能消耗的情况下,由于试剂与浸出液之间发生的接触在DIP技术中,电力消耗远低于BIP(批量相)技术。
在BIP技术中,有一个形成污泥的阶段,需要大量的电能来混合和输送物料。然后,由于产生固体惰性的反应所释放的热量,这些污泥干枯。
DIP技术需要热空气进行工作,因为该过程的温度在150°C到200°C之间。因此,热能消耗高。如果使用剩余的热能来源,如热电联产系统的废气或沼气的燃烧,这种消耗可以降到最低。
这使得DIP技术的运行成本低于BIP技术。
关于这个过程的排放
氨和硫化氢:表4显示了对渗滤液惰化过程中大气排放的研究样品中氨(作为铵)、硫化氢(作为硫化物)的测定结果。
因此,在大气排放方面,应注意氨水平(NH3.)在气相中明显存在,这是由于Palautordera和Hostalets de Pierola垃圾填埋场的渗滤液惰性作用造成的,尽管在现行立法中这一参数没有官方限制,但排放限制在100 mg/m以下3.通常需要。
关于硫化氢,从帕劳托德拉的气体中获得的值是10毫克/米3.,这与第833/1975号法令附录三第27段规定的限额相一致,而目前许多环境基础设施的限额是这个值或更低。
根据本研究的结果,提出了以下结论。
分散相惰化(DIP)是一种适用于垃圾填埋场和城市固体废物(MSW)处理厂渗滤液处理的工艺,因为它可以获得高稳定性的惰性固体,而且比本体相惰化(BIP)的运行成本更低。
这是由于。
- 降低试剂消耗。
- 降低能耗。
所有这些都表明,浸出液的浓度水平或来源,对惰性质量和试剂/浸出液重量比有影响,以实现合适的惰性过程。
在所有研究的危险成分中,对稳定过程最敏感的是这种试剂的T.O.C和铵,而在较小的程度上,氯化物和硫酸盐。
该技术为城市生活垃圾填埋场的渗滤液管理提供了新的解决方案。
作者对Ferrovial Servicio集团和所有合作开发该项目的员工表示感谢。
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文章类型:研究文章
引文:Hernández JR(2018)基于分散相的垃圾渗滤液惰化过程中试规模初步研究。国际给水排水4(2):dx.doi.org/10.16966/2381-5299.157
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