垃圾物理组份与焚烧热值关系的试验研究

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1、垃圾物理组份与焚烧热值关系的试验研究2007-09-0405:28环卫科技网作者：王伟刘竞徐方毅摘要：论文在调查试验的基础上，针对垃圾焚烧中存在的问题作了分析探讨。进行了垃圾物理组份与含水率特性分析、自然堆放对含水率影响试验与影响因素分析，进行了垃圾各组份热值的测定，并重点分析了垃圾组份、含水率与热值的关系。试验分析显示：可燃垃圾湿基组份占总量的80.0%，其低湿热值比混合垃圾高21.24%，自然堆放的五日失水率为25.99%，可使垃圾含水率由50.9%降低到37.67%，热值相应提高39.84%。提出了按热值进行垃圾分类的观

2、点，提出了采用垃圾分类处理和焚烧垃圾失水预处理方法的建议。关键词：垃圾组份；含水率；失水率；热值焚烧处理方法因具有大幅度减少垃圾体积，彻底消除病菌，破坏毒性有机物，以及可回收热能等减量化、无害化和资源化优点而被日益重视。本文在调查试验研究的基础上对垃圾物理组份及含水率与焚烧热值的关系进行分析探讨。调查试验参照《城市生活垃圾采样和物理分析方法》标准的原则进行，时间为九八年八月至九九年九月。1.采样过程在北京市大屯垃圾转运站，每月两次间隔采集当天收运堆放的以居民区为主的生活垃圾。具体方法是：在各车卸下的垃圾堆中，间隔选五堆，每堆采

3、100kg以上，实际每次共采垃圾样品567.5kg（均值）。采样后在现场进行部分项目测定，并做自然堆放的失水试验。另取少量在化验室进行其它项目测定。2.垃圾物理组成和含水率的测定将采集的垃圾样品测定容重（结果范围147.4－609.9kg/m3，均值为324.7kg/m3。)后分捡出十类主要组份称量计算湿基组成，然后测定组份含水率并计算垃圾总含水率和干基组成。统计结果见表1、表2。表1垃圾物理组份测定统计％在湿基组份中易燃垃圾（包括塑料、织物、纸类和木竹等）及可燃垃圾（食品和落叶）组份占80.0%，这是影响焚烧热值的主要因素。

4、表2垃圾含水率测定统计％垃圾平均含水率高达50.9％，这是影响焚烧热值的重要因素。3.自然堆放对垃圾含水率影响的试验从收运至焚烧前的堆放过程对垃圾含水率会产生影响，其影响程度可以通过如下试验说明。3.1方法将垃圾样品在自然（露天和土地面）状态下堆放，连续五日称重。在假设损失重量全部为失水的前提下（忽略其它生化反应如发酵对重量的影响），分析其对含水率的影响程度。同时进行相关的气温、地温、湿度以及其它环境因素的观测与分析。3.2结果从收运至焚烧前的堆放过程对垃圾含水率会产生影响，其影响程度可以通过如下试验说明。表3垃圾自然堆放的失

5、水率统计％3.3分析(1)表3中四组失水率的日均值基本处在同一水平，这主要是由于每天称量时翻堆搅动使垃圾堆表面的含水率大致相同的结果，因为表面含水率是失水的重要内因。如果保持静态则失水率应随着表面含水率的降低而逐步降低。但是，从理论上讲物质（即分析中的应用基）所含水中的内在水份是不能在自然状态下晾干的，一般垃圾堆放25天左右后便与空气含水率（湿度）达到平衡状态，其含水率将保持恒定（即分析中的分析基）。(2)将五日累计失水率与原垃圾含水率两组数据作相关曲线，见图1。图1含水率－失水率曲线及趋势线两组数据经回归分析无显著相关性（相

6、关系数r＝0.1974），说明在试验条件下含水率这单一因素对失水率的影响程序不大。(3)将五日累计失水率分别与地温、湿度和气温作相关曲线，见图2、图3、图4。图2.地湿－失水率曲线及趋势线图3.湿度－失水率曲线及趋势线图4.气温－失水率曲线及趋势线对地温——失水率和湿度——失水率数据的回归分析均无显著相关性（r=0.0830和r＝-0.2129），说明在试验条件下地温和湿度等单一因素对失水率的影响程度也不大。而对气温—失水率数据的回归分析结果显示相关性很好（r＝0.6298＞ra＝0.5897，显著性水平a＝0.01），并可作

7、出一条正相关性很好的趋势线；表述为：随着气温的升高失水率增加。比较以上四项因素的分析可见：气温（或季节）是影响失水率的最重要因素，另外三项因素虽有影响，但影响程序相对较弱。当然，总的来说垃圾失水率是诸多因素综合作用的结果。4.垃圾热值的测定热值又称发热量，是表示垃圾焚烧产生热能的度量指标。4.1方法将垃圾各组份分别测定热值。其中金属和玻璃等不宜用现有仪器测定的，采用《城市生活垃圾采样和物理分析方法》提供的参数进行组份热值的计算；砖陶热值因远低于仪器的最低检出限故忽略不计。4.2结果与分析统计结果见图5、图6、图7。注：高干为高

8、位（恒容状态）干基，低湿为低位（恒压状态）湿基，后者为有含水率和含氢率等参与的计算值。根据图中低湿热值数据可以将垃圾分为：大于10000kj/kg的易燃垃圾、大于2000kj/kg的可燃垃圾和小于1000kj/kg的难燃垃圾。灰土中因含有不宜分离的易燃垃圾碎屑而使测定值偏高，