固体废物处理与处置热处理

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1、第四章固体废物的热处理固体废物的热处理固体废物热处理就是在高温条件下使固体废物中可回收利用的物质转化为能源的过程，主要包括热解、焚烧等技术，特别适合有机固体废物的资源化。第一节焚烧处理固体废物焚烧处理就是将固体废物进行高温分解和深度氧化的处理过程。早期的焚烧炉如弗莱斯焚烧炉、安德森焚烧炉设备简陋，没有烟气净化处理设施，间歇操作，采用人工加料和人工排渣，焚烧效率低，残渣量大，污染严重。现代化的焚烧炉拥有较高效率的烟气净化装置，废物中的有害有毒物质在800~1200℃的高温下深度氧化，燃烧产生的余热用于供热或发电，产生的废渣作建材使用，可同时实现废物

2、的无害化、减量化、资源化。一、燃烧与焚烧通常把具有强烈放热效应、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称为燃烧。生活垃圾和危险废物的燃烧，称为焚烧。根据可燃物质种类和性质的不同，燃烧过程有蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧三种机理。蒸发燃烧蒸发燃烧是指垃圾受热熔化成液体，近而转化成蒸气，与空气扩散混合而燃烧。如蜡的燃烧。表面燃烧指固体废物不含挥发组分，燃烧只在固体表面进行，而且在燃烧过程中不发生融化、蒸发和分解等过程。如木炭、焦炭的燃烧属于此类。表面燃烧分解燃烧可燃物质的碳氢化合物等受热分解，挥发为较小分子可燃气体后再进行燃烧就是分解燃烧，

3、如木材和纸的燃烧。垃圾受热后首先分解，轻的碳氢化合物挥发，留下固定碳及惰性物。挥发分与空气扩散混合而燃烧，固定碳的表面与空气接触进行表面燃烧。生活垃圾中含有多种有机成分，其燃烧过程是蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧的综合过程。一般，可燃废物可用CxHyOzNuSvClw表示，其完全燃烧的氧化反应可表示为：实际燃烧过程中，通过加入足够的氧气、保持适当温度和反应停留时间，控制燃烧反应使之接近理论燃烧，不致产生有毒气体。二、焚烧原理通常可将焚烧过程划分为干燥、热分解和燃烧三个阶段。干燥是利用焚烧系统热能，使入炉固体废物水分汽化、蒸发的过程。热分解时固体废物中

4、的有机可燃物质在高温作用下进行化学分解和聚合反应的过程。燃烧是可燃物质快速分解和高温氧化过程。焚烧过程实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。三、焚烧技术1、层状燃烧技术垃圾在炉排上着火燃烧，热量来自上方的辐射、烟气的对流以及垃圾层内部。连续的翻动和搅动，明显改善了物料的透气性，促进了垃圾的着火和燃烧。合理的炉型设计和配风设计，能有效地利用火焰下空气、火焰上空气的机械作用和高温烟气的热辐射，确保炉排上垃圾的预热、干燥、燃烧和燃烬过程。炉排型焚烧炉将废物置于炉排上进行焚烧的炉子，有固定炉排和活动炉排两种焚烧炉固定炉排：只能手工操作、

5、间歇运行，劳动条件差、效率低，拨料不充分时焚烧不彻底。只适用于焚烧少量的易燃性废物。实际应用较多的是活动式炉排焚烧炉，即机械炉排焚烧炉。活动式炉排有：（1）并列摇动式一系列扇形炉排有规律地横排在炉体中。炉排上下运动，使物料向前运动，对固体废物适应性强，可用以含水量较高的垃圾和以表面与分解燃烧形态为主的固体废物燃烧。（2）逆动式炉排长度固定、宽度可依炉床所需面积进行调整，可由数个炉床横向组合而成。固定炉条和可动炉条交错配置，可动炉条逆向移动，废物因重力而滑落。大型垃圾焚烧。（3）台阶式为倾斜床面，其中固定和可动炉排纵向交错配置，有阶段落差。（4）履带

6、式炉排由连续不断地运动着的履带组成。较少使用。（5）滚筒式炉排为5~7个圆筒形滚轮，成倾斜排列，相邻圆桶间旋转方向相反，有独立的一次空气导管，由圆桶底部经滚筒表面的送气孔到达废物层。利用空气流和烟气流的快速运动，使媒介料和固体废物在燃烧过程中处于流态化状态，并在流态化状态下进行固体废物的干燥、燃烧和燃烬。焚烧温度多保持在400~980℃。2、流化燃烧技术流化床焚烧炉流化床焚烧炉优点：颗粒的剧烈运动使得颗粒和气体间传热、传质速度快；采用热载体（石英砂），受热均匀、加速传热和燃烧；结构简单，造价较低。缺点：需破碎后才能燃烧，动力消耗大。流化床型焚烧炉是

7、利用炉底分布板吹出热风将废物悬浮呈沸腾状进行燃烧，并用石英砂作载体，加速传热和燃烧。适用于粉状或泥状废物焚烧处理。它是一个略微倾斜而内衬耐火砖的钢制空心圆筒，窑体通常很长，通过炉体整体转动达到固体废物均匀混合并沿倾斜角度向出料端移动。3、旋转燃烧技术——旋转窑焚烧炉温度分布大致为：干燥区200~400℃，燃烧区700~900℃，高温熔融烧结区1100~1300℃旋转窑焚烧炉炉身为一卧式可旋转圆柱体（外层为金属内层耐火砖砌筑而成）。转速一般为0.5-3r/min物料加热是由燃烧过程中产生的气体以及窑壁传输的热量所提供。进气进料方式根据燃烧气体和固体废

8、物前进方向是否一致，旋转窑焚烧炉分为顺流和逆流两种。后者常用于处理高水分固废。目前绝大多数的旋转窑焚烧炉为同向，主要的原因