6 固体废物的热处理

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1、第六章固体废物的热处理从焚烧角度分析，城市生活垃圾可分为可燃和不可燃两部分:可燃垃圾——橡塑、纸张、破布、竹木、皮革、果皮及动植物、厨房垃圾等。其组分、物性和燃烧特性等非常复杂，不宜直接填埋；不可燃垃圾——金属、建筑垃圾、玻璃、灰渣等，除可收利用部分外，大多可直接安全填埋。处理方法焚烧处理热解焙烧处理其它热处理方法焚烧（incineration）:生活垃圾和危险废物的燃烧（具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象）热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。焙烧:在低于熔点的温度下热处理

2、废物,改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程。干燥脱水热分解烧结1423机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污能力增强。焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英、美、法等试验研究，建立焚烧炉。19世纪中后期20世纪初20世纪60年代大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统。1970~1990自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化。除尘资源化智能化多功能综合性1234…..我国始于20世纪80年代§1焚烧处理一、概述制约我国垃圾焚烧技术发展的主要因素：生活垃圾热值低，不能达到自燃要求；城市垃圾中灰渣含量高，制约了焚烧减量化效益的发挥国内未系统的掌握垃圾焚烧技术，在

3、建设与运行中缺乏可靠的技术支撑；现代化垃圾焚烧处理成本高。建设筹资难。处理方式卫生填埋堆肥焚烧（国内技术）焚烧（引进技术）单位投资万元/t8~101220~2860~70各种垃圾处理方式的投资估算第一节　固体废物的焚烧第一节　固体废物的焚烧㈠焚烧原理着火条件可燃物质助燃物质引燃火源蒸发挥发分解烧结、熔融氧化还原CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O焚烧二、焚烧原理燃烧:强烈放热效应/基态、电子激发态的自由基/光辐射（二）焚烧过程焚烧过程包括三个阶段：第一阶段是物料的干燥加热

4、阶段；第二阶段是焚烧过程的主要阶段，即真正的燃烧阶段----热化学分解；第三阶段是燃尽阶段----氧化还原反应的综合过程，即生成固体残渣的阶段。三个阶段并非界限分明，尤其对混合垃圾之类的焚烧过程更是如此。从炉内实际过程看，送入的垃圾有的物质还在预热干燥，而有的物质已经开始燃烧，甚至已燃尽了。对同一物料来说，物料表面已进入了燃烧阶段，而内部还在加热干燥。1、干燥------水分汽化、蒸发传导干燥、对流干燥和辐射干燥2、热分解------化学分解、聚合反应放热反应，吸热反应3、燃烧------可燃物质的快速分解和高温氧化过程蒸发燃烧（蜡质类）、分解燃烧（纸、木材）、表面

5、燃烧（木炭、焦炭）（三）影响固体废物焚烧的因素在实际的燃烧过程中，由于焚烧炉内的操作条件不能达到理想效果，致使燃烧不完全。严重的情况下将会产生大量的黑烟，并且从焚烧炉排出的炉渣中还含有有机可燃物。影响废物焚烧的主要因素包括：废物本身的性质，停留时间，温度，湍流度，过量空气系数及其他因素。其中停留时间，温度，湍流度和过量空气系数称为“3T＋1E”要素，是影响固体废物焚烧效果的主要因素，也是反映焚烧炉性能的主要指标。Ttť燃烧效果E（1）废物本身的性质固体废物的加热时间与其粒度的2次方成正比，燃烧时间与其粒度的1～2次方成正比。因此，固体废物送入焚烧炉焚烧前，必须进行破

6、碎预处理，以增加废物的比表面积，改善焚烧效果。（2）停留时间Time进行生活垃圾焚烧处理时，通常要求垃圾停留时间能达到1.5~2h以上，烟气停留时间能达到2s以上。（3）温度Temperature这里所说的焚烧温度是指废物焚烧所能达到的最高温度，该值越大，焚烧效果越好。目前要求生活垃圾焚烧温度在850~950℃，医疗垃圾、危险废物的焚烧温度要达到1150℃。（4）湍流度Turbulence湍流度是表征固体废物和空气混合程度的指标。湍流程度越好，混合越充分，空气利用率越高，传质传热过程越快，燃烧效果越好。（5）过量空气系数Excessair实际空气量与理论空气量之比值

7、为过量空气系数(m)，亦称空气比。m＝A/A0式中:A为实际供应空气量；A0为理论空气量。根据经验，过量空气系数一般需大于1.5，常在1.5～1.9之间；但在某些特殊情况下，过量空气系数可能在2以上，才能达到较完全的焚烧效果。（6）其他因素综上所述，在固体废物的焚烧过程中，应在可能的条件下合理控制各种影响因素，使其综合效应向着有利于废物完全燃烧的方向发展。（四）焚烧产物可燃固体废物基本是有机物，由大量的碳、氢、氧元素组成，有些还含有氮、硫、磷和卤素等元素。这些元素在焚烧过程中与空气中的氧起反应，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。有害有机废物焚烧处理后，要求达到以