固体废弃物的热处理学.ppt

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1、第四章：固体废弃物的热处理Thermalconversiontechnologiesofsolidwastes对于含可燃成分高及有毒有害的固体废弃物、用填埋、生物处理法难以处理的固体废弃物，采取热处理方式处理是一种及好的出路。热处理方法主要有：焚烧、热解。一、热处理定义以高温分解和深度氧化为主要手段，通过改变废物的化学、物理或生物特性和组成来处理固体废物的过程。二、热处理主要技术1、焚烧利用加热氧化作用使有机物转换成无机废物，同时减少废物体积作用——缩减了废物体积——灭绝了有害细菌和病毒——破坏了有毒的有机化合物——提供了热能二、热处理

2、主要技术2、热解在缺氧气氛中进行的热处理过程，经过热解的有机物，发生降解，产生多种次级产物形成可燃物，包括可燃气体、有机液体和固体残渣。是个吸热过程操作过程生活垃圾分解在缺氧气氛中高温加热热解装置筛选、破碎可燃气体有机液体固体残渣二、热处理主要技术3、湿式氧化根据有机物的氧化速率在高压下会大大增加的原理，用于处理高浓度、难降解有机废液操作过程有机废液通入氧气发生氧化反应升到一定温度加压有机物遭到破坏§4-1固体废弃物的焚烧处理CombustionofSolidWastes一、概述1、焚烧定义焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，

3、在高温条件下（一般为900℃左右，炉心最高温度可达1100℃），垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。是将可燃性固体废物与空气中的氧在高温下发生燃烧反应，使其氧化分解，达到减容、去除毒性并回收能源的目的采用焚烧处理城市生活垃圾时，常将垃圾储坑里的渗滤液和臭气通过水泵或风机引入焚烧炉进行焚烧处理2、焚烧技术发展过程较高效率的烟气净化系统19世纪中后期焚烧带病毒、病菌的垃圾英、美、法等试验研究，建立焚烧炉20世纪初机械化连续垃圾焚烧炉处理能力、焚烧效果、治污1960大型机械化炉排多样化、

4、T1970~1990自控、移动式机械炉排焚烧炉除尘资源化智能化多功能综合化……我国始于19803、技术主要特点优点——垃圾焚烧后，体积可减少85％～95%，质量减少20％～80%。高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质——无害化。焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比有害废弃物直接处置容易得多。焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。热能可以利用因此，焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化。目前，在发达国家已被广泛采用。缺点——焚烧法对垃圾的热值有一定要求;建设成本和运行成本相对高;管理水平和设备维

5、修要求高；焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染。不同季节、年份垃圾热值的变化不同。二、焚烧原理1、干燥利用焚烧系统热能，使入炉固体废物中的水分汽化、蒸发的过程进入焚烧炉的固体废物，通过高温烟气、火焰、高温炉料的热辐射和热传导，进行加温蒸发、干燥脱水，改善固体废物的着火条件和燃烧效果，消耗较多热能固体废物含水率高低，决定干燥时间的长短，对于高水分固体废物，需加辅助燃料来维持正常运行Organicmatter+excessairN2+CO2+H2O+SO2+ash+heat2、热分解固体废物中的有机可燃物，在高温作用下进行化

6、学分解和聚合反应的过程温度越高，有机可燃物热分解越彻底，热分解速率越快3、燃烧是可燃物质的快速分解和高温氧化过程根据可燃物种类和性质，燃烧机理可划分为蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧蒸发燃烧：可燃物质受热融化、形成蒸汽后进行的燃烧反应分解燃烧：可燃物质中的碳氢化合物等，受热分解、挥发为较小分子可燃气体后再进行燃烧表面燃烧：可燃物质在未发生明显的蒸发、分解反应时，与空气接触直接进行燃烧反应燃烧段原生垃圾焚烧过程原生垃圾干燥气化燃烧火焰燃烧静态燃烧炉渣水蒸气还原性气体火焰剩余氧气料斗原生垃圾干燥段H2O燃烧用空气燃烧用空气燃烧用空气15%75%

7、10%灰炉渣燃烬段O2、N2燃烧完了点完全燃烧O2辐射热CmHnCO、NH3二次助燃空气辐射热二次助燃空气HClCO2NOxSOxO2火焰定量供料器三、焚烧特性1、固体废物的三组分水分：物料含水率太高，无法点燃，比如国内垃圾厨余含量高，不宜点燃，欧美国家垃圾含水率低，较容易点燃可燃分：含量越高，越易燃烧灰分：灰分含量高时，相应的可燃分含量低，不易燃烧2、热值固体废物低位热值≤3350kJ/kg时，需添加辅助燃料燃烧固体废物的热值热值：单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量，kJ/kg粗热值(HHV——高位热值)：是指化合物在一定温

8、度下反应到达最终产物的焓的变化。水为液态净热值(NHV——低位热值)：水为气态。城市垃圾与几种典型燃料的热值，kJ/kg废物煤矸石芜湖垃圾1997常州垃圾1997杭州垃圾1997广州垃圾1996上海污水厂污