城市固体废物的有效资源回收方案:以印度巴特那为例
Herambprasad Digambar gandhi1＊奥卡什·库马尔2
http://dx.doi.org/10.12944/CWE.11.1.09
固体废物管理是印度乃至世界最大的问题之一。为了对城市生活垃圾进行合理的管理，必须对城市生活垃圾的产生量进行估算。在印度和许多其他发展中国家，城市固体废物(MSW)的分类、收集、运输和处置目前以非常不科学和因果的方式进行。这在水、空气和气味污染方面给环境造成了问题。本研究对巴特那市的城市生活垃圾进行了估算，并从回收资源的角度进行了管理。对城市生活垃圾的组成成分进行了估算，并在此基础上对其含水率、密度和能量含量进行了量化。然后，对其化学成分进行了计算，并制定了相应的化学配方。这种成分可以帮助估计降解城市生活垃圾所需的氧气以及从城市生活垃圾中回收甲烷和二氧化碳。一般来说，用于固体废物管理的垃圾填埋场规划为15年或更长时间。它分几部分或几层进行，需要多年时间。 In this paper, the calculation of energy content, requirement of oxygen to degrade MSW and recovery of methane, carbon dioxide from MSW have been carried out for a year which can be done for whole landfill period.
物理特性;能源包含;化学特性
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王晓东，王晓东。城市生活垃圾的资源化利用:以印度巴特那为例。当代世界环境2016;11(1)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.11.1.09
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介绍
近年来，发展中国家城市人口的不受控制的增长使固体废物管理成为一个重要问题1。城市化的速度提高了人们的生活质量，但同时也对环境产生了不利影响。城市化加剧了空气、噪音、水污染和固体废物产生的程度，这些问题都很复杂2。几十年前，像印度这样的发展中国家的科学工作并不关心环境，甚至固体废物管理也不是发展中国家的主要关注点。随着城市中心人口生活方式和社会地位的提高，城市生活垃圾的数量急剧增加3.。废物管理和处置是印度今天面临的一个大问题，因为目前大约90%的废物是通过露天倾倒处理的4。固体废物的产生造成空气、水和气味污染。在印度的许多地方，城市固体废物管理并不完善5。发展中国家的市政公司无法处理越来越多的废物，导致道路和其他公共场所的废物得不到收集6。固体废物管理是该国市政当局为保持城市中心清洁而提供的基本服务之一。人们注意到，90%的城市固体废物被倾倒在露天地区，这对公众健康和环境造成了问题7。混合的城市固体废物倾倒在现场，任其自行降解和管理8。针对城市生活垃圾的现状，一些非政府组织开始朝着强调印度城市生活垃圾可悲现状的方向开展工作。公众和各组织的活动，使都市固体废物在环境管理方面变得十分重要。城市固体废物(MSW)是日常生活中必不可少的副产品9。通过适当的现场隔离、现场收集、运输和处置到垃圾填埋场可以有效地管理城市生活垃圾[10]。采用基于地理信息系统(GIS)的方法对城市生活垃圾运输路径进行优选1。零废物技术对废物的再利用和回收也起到了重要的作用。
该研究是为巴特那市的固体废物管理而进行的。每天产生511吨固体废物，其中51.96%可堆肥，12.57%可回收，36%水分，0.37 kg/c/d废物产生率为18.62 c/ N11。巴特那的城市固体废物处理方式不科学，没有考虑对环境的影响2。这里估计了回收的甲烷气体的量。
研究区域
巴特那市位于恒河南岸，属于“B”类城镇。这座城市长约35公里，宽约16公里，分为72个区。这是印度比哈尔邦的首府，根据2001年人口普查，比哈尔邦人口为137万，面积为107公里2。对巴特那六个地区的固体废物问题进行了研究，参考了固体废物的总产产量/天/家庭，固体废物的质量，巴特那市政公司(PMC)的意识水平和绩效。
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方法
对印度城市固体废物管理的回顾报告了许多大城市城市固体废物的物理特征12。因此，巴特那城市固体废物的物理特性是从12.在本研究中，我们使用每个组成部分的典型含水率、密度和能量含量百分比来计算城市生活垃圾的含水率(Ali et al.， 1999)。利用垃圾组分的典型值估算了垃圾的化学成分13。对城市生活垃圾各组分的碳、氢、氧、氮、硫进行了化学表征，并对城市生活垃圾进行了化学表征。然后，计算化学成分的质量，并根据摩尔质量配制化学配方。
结果与讨论
表1计算了城市生活垃圾的含水率(%)、干质量(kg)、体积和总能量。城市生活垃圾的总体含水率和密度分别为35.43%和204 kg/m3.。废弃固体废物的能量含量为8.4 MJ/kg，干灰和无灰干灰的能量含量分别为13和14.1 MJ/kg。这里假设灰分含量为5%。
巴特那市城市生活垃圾总产生量为511吨/天，城市生活垃圾总干质量为330吨/天。总能量含量(干灰分)为4.3×106MJ/天，能量含量(无灰分干灰分)为4.4×106MJ /天。都市固体废物的化学成分见表2及表3。
表1:巴特那市固体废物物理特性(按重量计)
组件名称 |
成分百分比 |
水分含量% |
干质量(kg) |
密度(公斤/米3.） |
卷(米3.） |
能源(MJ /公斤) |
总能量(MJ) |
纸 |
4 |
6 |
3.76 |
85 |
0.047 |
16.75 |
67 |
纺织 |
5 |
10 |
４．５ |
65 |
0.078 |
17 . . 45 |
87.25 |
皮革 |
2 |
10 |
9.8 |
160 |
0.031 |
17.45 |
34.9 |
塑料 |
6 |
2 |
5.88 |
65 |
0.092 |
32.60 |
195.6 |
金属 |
1 |
3. |
0.97 |
320 |
0.003 |
0.70 |
0.7 |
玻璃 |
2 |
2 |
1.96 |
198 |
0.010 |
0．15 |
0.3 |
Ash，很好 |
35 |
8 |
32.2 |
480 |
0.073 |
7 |
245 |
可降解的 |
45 |
70 |
13.5 |
290 |
0.155 |
4.65 |
209.25 |
总计 |
One hundred. |
64.57 |
0.49 |
840 |
MWS的需氧量为1.9×105公斤啊2/day或1.33×108L of O2/天降解都市固体废物。巴特那市目前的城市生活垃圾可产生甲烷气体4) 2.46×1053.44×10公斤/天8L/天和二氧化碳(CO2) 5×105Kg /天或2.55×108L /天。固体废物的回收可用于适当的城市固体废物填埋。
表2:固体废物的化学特性
组件 |
湿质量(Kg) |
干质量(kg) |
C |
H |
O |
N |
年代 |
灰 |
纸 |
4 |
3.76 |
1.64 |
0.864 |
5.076 |
0.351 |
0.054 |
0.675 |
纺织 |
5 |
４．５ |
2.475 |
0.23 |
1.65 |
0.0112 |
0.007 |
0.23 |
皮革 |
2 |
9.8 |
1.08 |
0.03 |
1.404 |
0.207 |
0.007 |
0.112 |
塑料 |
6 |
5.88 |
3.53 |
0.144 |
0.208 |
0.18 |
0.007 |
0.18 |
金属 |
1 |
0.97 |
- |
0.42 |
1.34 |
- |
- |
0.59 |
玻璃 |
2 |
1.96 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Ash，很好 |
35 |
32.2 |
8.47 |
- |
- |
- |
- |
- |
可降解的 |
45 |
13.5 |
6.48 |
0.97 |
0.64 |
0.161 |
0.06 |
21.896 |
总计 |
One hundred. |
64.57 |
23.68 |
2.76 |
10.32 |
0.910 |
0.13 |
23.68 |
表3:可燃组分极限分析
组件 |
质量(千克) |
公斤/摩尔 |
摩尔 |
比率 |
比例:w。r。N |
C |
23.68 |
12 |
1.97 |
492.5 |
28.14 |
H |
2.67 |
1 |
2.67 |
667.5 |
38.14 |
O |
10.32 |
16 |
0.645 |
161.25 |
9.14 |
N |
0.91 |
14 |
0.07 |
17.5 |
1 |
年代 |
0.41 |
32 |
0.004 |
1 |
化学式mswi如下式(1)和(2)所示。
C492.5H667.5O161.25N17.5年代…(1)
C28.14H38.14O9.14N17.5(2)…
分子量= 536.06 kg
完全有氧稳定所需的氧气
由于536.06千克固体废物需要32.35×32千克O2
甲烷气的回收
二氧化碳气体回收
结论
在印度和许多其他发展中国家，目前城市固体废物(MSW)的分类、收集、运输和处置通常以非常不科学的方式进行。这导致了水、空气和气味污染等环境问题。本文介绍了印度巴特那城市固体废物管理的研究。在此基础上估算了城市生活垃圾的组成，水分含量为35.43%，204 kg/m3.密度和14.1 MJ/kg(干灰)能量含量已被量化。然后计算化学成分，得出化学式为C28.14H38.14O9.14N17.5垃圾。这个组合可以帮助估计1.33×108L of O2/天的需氧量，以降解生活垃圾和回收3.44×108L甲烷/天和2.55×108从城市生活垃圾中提取二氧化碳的L /天。
一般来说，用于固体废物管理的垃圾填埋场规划为15年或更长时间。它分几部分或几层进行，需要多年时间。计算了一年的能量含量、降解城市生活垃圾所需的氧和从城市生活垃圾中回收甲烷、二氧化碳的量，可以延长整个填埋期。
参考文献
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