环境工程现状及发展

环境工程现状及其发展

一、当前废弃物主要来源及分布

工业和城市建筑工程排出的废渣及少量废水、城市垃圾。

二、矿业废物

1、矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。矿石开采过程中，需剥离围岩，排出废石，采得的矿石亦需经选洗，提高品位，排出尾矿。

2、矿业废物对环境的危害；矿业废物大量堆存，污染土地，或造成滑坡、泥石流等灾害，废石风化形成的碎屑和尾矿，可被水冲刷进入水域，被溶解渗入地下水，被风吹进入大气，废物中有的含砷、镉等剧毒元素或放射性元素。

●金矿开采（掠夺式开采、山东黄金、潼关、灵宝、广东清新（氰

化物、硫酸）

●煤矿开采（铜川、榆林大同、鸡西、平顶山，洗煤废水、煤矸石）●铜矿开采（中卫、紫金矿业、白银、江西铜业、铜陵有色）；

●铅锌矿开采（风太矿带、甘肃西成矿带、江西冷水坑）、铜矿开采

（火法和湿法两种）、铁矿开采（浮选废水、废渣）钼矿（铜钼矿浮选、黄铜矿）；

●油气勘探及开采（浅海及深海油气资源）、煤层气开采、页岩气开

采（采油厂废水、废泥浆、、二氧化碳气）；

为消除污染应对矿业废物进行无害化处理，开展废尾矿石、废气、

废泥浆的综合利用，是当前和今后环境工程主要研究方向。

三、工业废物

1、火力发电厂、造纸厂（废碱水）、碱厂（白泥）、铝厂（赤泥）、钢铁厂、水泥厂（粉尘、二氧化碳）、油气田、化工厂等；

2、环保处理大多处于初级除尘处理阶段，脱硫、托碳大多企业没有采取措施，任其排放。

四、城市垃圾

1、建筑垃圾（目前大部分没有得到有效利用）；

2、生活垃圾（固体废物本身或者在焚化时散发毒气和臭气，必须采取措施除去由燃烧而产生的有害气体（如SO2、HCI、NO2、二恶英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二恶英包括210种化合物）；

3、中小城市生活垃圾围城，垃圾处理是急待解决的课题。

五、两高一剩

1、高能耗（硅铁合金（细颗粒的废物随风扩散到大气中）、电解铝、碳化硅；

2、高污染（造纸厂、碱厂、水泥厂、选矿厂）；

3、产能过剩（水泥厂、炼铁产）；

国家出台严厉政策关停和限制，但在我国西部由于地方政府趋于利益保护，至今还有大量企业仍在生产，环境环保大多停留在口头形式及表面形象工程。

六、放射性废物

1、铀矿开采：铀矿开采和冶炼过程产生的废物主要有废矿石、废矿渣。

我国共探明大小铀矿床(田)200多个，主要分布在江西、广东、湖南、广西，以及新疆、辽宁、云南、河北、内蒙古、浙江、甘肃等省(区)。已经建成和新建的厂矿有：衡阳铀矿、郴州铀矿、上饶铀矿、本溪铀矿、蓝田铀矿、伊犁铀矿等

2、冶炼和燃料元件加工等；尾矿等固体废物，矿坑水、湿法作业中产生的工艺废水等液体废物，粉尘等组成的气体废物。这类废物主含有铀、镭、等天然放射性物质，比活度较低，产生的数量大。铀回收和燃料元件加工过程产生的废物主要是含铀废液。

3、核发电厂

（1）反应堆运行过程

反应堆中生成的大量裂变产物，一般情况下保留在燃料元件包壳内，当发生元件包壳破损事故时，会有少量裂变产物泄漏到冷却循环水中。反应堆冷却循环水中的杂质（循环系统腐蚀产物）受中子照射后也会形成放射性的活化产物，冷却循环水也就具有放射性。

（2）核燃料后处理过程

大量裂变产物是核燃料后处理过程的主要废物。在燃料元件切割和溶解时有部分气体裂变产物（氪85、碘129等）从燃料元件中释放出来进入废气系统，但99%以上的裂变产物都留在燃料溶解液里。当进行化学分离时，则富集在第一萃取循环过程的酸性废液中，这部分废液的比活度很高，释热量大，是放射性废物管理的重点。此外，

还有第二、三萃取循环过程产生的废液、工艺冷却水、洗涤水等。这部分废液体积大，但比活度较低。

（3）核工业部门退役的核设施

核武器生产和试验以及其他使用放射性物质的部门如科研单位、工厂等产生的各种废物，这些废物种类不少，形式多样。

（4）放射性废物处理的基本方法

A、稀释分散、浓缩贮存以及回收利用。

B、放射性废液浓缩后贮存只是暂时性措施，存在着不安全因素，必须将放射性废液或浓缩物转化成为稳定的固化体，才能安全地转运、贮存和处置。

C、国际上提出过许多方案：如在地下数百米或更深的地层建造最终处置库的深地层处置；投放到数千米深海底的深海床处置；南极冰层处置；用火箭将废物送到地球引力以外的宇宙处置；通过核反应使长寿命核素转变为短寿命或稳定核素处置等，其中深地层处置方案的研究工作进行得最多。

河南信阳生活垃圾焚烧炉主控部分电气系统

一、垃圾焚烧电气控制介绍

计算机（PLC）电气控制系统是垃圾焚烧设备最重要的核心设备和控制中心，主要是对往复式垃圾焚烧炉的运行质量进行实时监控并将炉温、炉压、烟气温度等采集数据反馈PLC系统，由PLC发出指令，使焚烧炉各动作按照预定的程序一次进行，实现燃烧过程的自动控制，并可实现自动断水、断电、警报安全告警。

二、控制系统主要功能

本控制系统承担完成垃圾焚烧工艺规定的各项操作生产流程，其系统主要功能如下：

1、PLC控制系统

①、数据采样系统对炉内各燃烧室压力、温度、炉排调风、燃气喷嘴开关状态进行数据采样反馈PLC。

②、数据处理系统控制台安装有FUJI电机15吋触摸屏，分别用于工艺流程显示和主程序控制显示。PLC对采集到的焚烧炉运行数据进行分析处理，向控制台提供显示当前运行状态，并提示下一步的执行动作。

③、执行系统当控制台发送操作指令到PLC，通过PLC内部的指令程序，进而控制DI/0模块和AI/O模块的工作运行，从而实现对炉排驱动装置、炉温、炉压、炉排调风阀门、燃气喷嘴等的控制。它取代了按钮式继电器开关电路，简化传统继电器繁琐的逻辑电路，使控制系统设计及建造周期大为缩短，同时也方便故障排查和维护。

2、机电控制系统

配合PLC系统实现机主要电气执行机构准确运行，并对烘干计量

行车抓斗、进料闸门、炉内燃烧系统、反应塔、收尘器等进行控制。

3、渗沥水处理系统

现场垃圾储存坑中的垃圾渗滤液经收集管路进入污水收集槽进行生化处理，污水收集槽中设有一台污水提升潜污泵，提升潜污泵的控制，可通过污水收集槽液位开关来自动控制其启停，也可通过现场手/自动转换开关在现场或主控台进行自动操作控制。

4、静态热解系统

垃圾首先进入热解炉内，在热解炉内利用引风机将焚烧炉燃烧蒸汽引入，并对垃圾进行热解，温度控制在400～500℃范围，在热解过程中，一部分垃圾被焚烧，部分未能燃烧的垃圾将进入焚烧炉进行焚烧。

5、筛选系统

从热解炉内出来的热解后的垃圾，经过振动筛进行分选，已经热解过的垃圾成为有机土，从振动筛上筛选下来落入有机土储槽被收集起来，作为一次产品可直接用于销售。

一部分未热解的垃圾（不燃成分）经过筛除落入燃烧料仓等待进入焚烧炉焚烧。

6、焚烧炉系统

计量式行车抓斗称取待焚垃圾，送至给料器，根据垃圾的热值和体积，给料器的运行速度和行程通过自动控制形成稳定的给料动作。往复式炉排的速度受到焚烧炉内的炉温、炉压等参数的控制，同时燃气嘴及二次风机的控制状态同样通过对由炉内各参数进行综合分析

后准确控制其状态。

余热锅炉蒸汽由引风机引至热解炉内，专为热解用。

7、余热发电系统

焚烧炉焚烧热量，可用于余热锅炉产生蒸汽，通过工业汽轮机、发电机组用于蒸汽发电，作自用电力。

8、废气处理系统

本系统包括废气吸收反应塔、石灰配置系统、烟气净化布袋除尘系统及引风机。

①、烟气中和反应塔：

当进入废气吸收反应塔内后与消石灰充分混合反应，与废气中HCI，SO2反应生成盐类，随着废气排入时的残余热量给予吸收、蒸发，形成粉末而落集于塔底，经反应残渣排放阀排出。

②、石灰配置系统：消石灰贮槽、石灰乳液输送注入装置及粉扩散设备等构成

③、除臭：采用活性炭吸附除臭

④、烟气净化收尘系统；采用机械式脉冲振打布袋收尘器，含尘气体从下侧部进入除尘器，经滤袋过滤，粉尘被阻留在滤袋外壁，通过机械振打，使附在滤袋上的粉尘脱落下来，落入集尘斗，经排灰装置排出，达到国家规定的环保排放要求，收尘器收集的炉灰可用于建筑材料的生产。

⑤、不燃物以及炉灰经技术处理后可作为生产发泡混凝土砌块，砌块养护可采用余热锅炉蒸汽。

图1 垃圾焚烧工艺流程图

图2