1、固体废弃物的处理与处置 Treatment & Disposal of Solid Wastes 环境工程系 杨治广 Tel:15093757322 2011、92011、12,第六章 固体废物热处理,Chapter 5 Thermal Treatment of Solid Waste,热处理：利用热物理方法改变固体废物状态的过程，广泛应用于固体废物的预处理中，热处理包括干燥脱水、热分解、烧成、焙烧等。 固体废物的热化学处理（热转化处理）：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。主要包括焚烧、热解等。,热化学处理的优点： 1）处理时间短。流化床焚烧炉几分钟即可使垃圾燃烧完全，
2、炉排式焚烧炉垃圾停留时间仅1小时。 2）减容效果好，焚烧残渣体积是原来的8%-12%，如经分选后的垃圾残渣仅2%-3%。 3）消毒彻底，减轻或消除后续处置过程对环境的影响，是处理带有病原菌垃圾和有机污染垃圾的良好方法。 4）焚烧厂占地面积相对较小，不超过5hm2。 5）回收能源和资源。,热化学处理存在的问题： 1）投资和运行费用高； 2）操作运行复杂； 3）焚烧使垃圾利用率降低； 4）同时带来二次污染。,处理方法,焚烧处理,热裂解,焙烧处理,其它热 处理方法,焚烧（incineration）: 固体废物高温分解和深度氧化的处理过程（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
3、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 烧成,1,4,2,3,1,焚烧处理 发展史,机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污,焚烧带病毒、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,1960,大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统,19701990,自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化、T ,除尘 资源化 智能化 多功能 综合性,1,2,3,4,我国始于1980,焚烧处理,燃烧是具有
4、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,焚 烧 机 理,三要素 可燃物质 助燃物质 引燃火源,CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2) O2 xCO2 + wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O,焚烧,温度 着火条件,着火是可燃物质与助燃物质由缓慢放热反应转变为强烈放热反应的过程。可燃物质着火实际是燃烧系统的热力学、动力学、流体力学等各种因素共同作用的综合结果。常见的燃烧着火方式：化学自然燃烧、热燃烧、强迫点燃燃烧三种。 燃烧实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。干燥是利用焚
5、烧系统热能使入炉固体废物水分气化蒸气的过程；按热量传递的方式，可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。热分解是固体废物中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。燃烧是可燃物质的快速分解和高温氧化过程；根据可燃物质种类和性质的不同，燃烧过程可划分为蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧三种机理。,焚 烧 机 理,焚烧炉烟气的气态污染物种类很多，但以SOx、COx、NOx、HCl、HF、二噁英类（PCDDs）物质为主。烟气中SOx主要来源于废纸和厨房垃圾；HCl主要类源于含氯的废塑料。烟气中一部分NOx（热力型NOx）来源于空气中的氮，另一部分NOx（燃料型NOx）来源于厨房垃圾
6、。而二噁英类（PCDDs）污染物质，可能来源于固体废物中的废塑料、废药品，也可能由其前驱体物质在焚烧炉内生成或在焚烧炉外生成。 固体废物焚烧处理的产渣量及残渣性质，与固体废物种类、焚烧炉炉型、焚烧条件等有关。通常固体废物焚烧处理的产渣量很小，如生活垃圾焚烧处理产渣率一般为715%。残渣的化学组成主要是钙、硅、铁、铝、镁氧化物及重金属氧化物，性质相对较为稳定。,焚 烧 产物,焚 烧 技 术,（停留时间、温度、湍流度和空气过剩率）,固体废物热值,:单位质量固体废物在完全燃烧时释放出的热量,Dulong公式、Steuer公式、Scheurer公式等,氧弹量热计,能量 守恒,废物热量+辅助燃料热量+助
7、燃空气热量 有用热量+化学不完全燃烧热损+机械热损+烟气显热+灰渣显热,高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧 生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。低位热值 是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的 发热量，也称净热。单位是：千卡千克或千焦耳千克。,固体废物燃烧温度,:在焚烧系统处于恒压、绝热状态，系统所有能量都用于提高系统温度和物料的含热时，焚烧系统的最终温度,实际燃烧温度,近似 计算,空气和烟气量计算,:完成燃烧反应的最少空气量,实际空气量,烟气量,焚 烧 工 艺,焚 烧 工 艺,前 处 理及进料 系 统,接受 贮存 分选 破碎 定量给料 车辆、地衡
8、、控制间、垃 圾池、吊车、抓斗、破碎和筛分设备、磁选机，以及臭气和渗滤液收集、处理设施等。螺旋给料、炉排进料、推进器给料等,操作,设备、设施 构筑物,焚 烧 工 艺,焚 烧 炉 系 统,焚 烧 工 艺,空 气 系 统,焚 烧 工 艺,烟 气 系 统,PCDDs: TCDDs PCDFs,酸性气体: HF、SOX、NOX、HCl,重金属 汞、镉、铅,烟尘,催化氧化 化学吸收 氧化还原 湿式洗涤 物理吸附 静电除尘 袋式过滤 离心分离 重力沉降 ,反应器 洗涤塔 吸附塔 静电除尘器 布袋除尘器 旋风除尘器 沉降室 ,A 控制燃烧温度和停留时间； B 减少烟气200500停留时间； C 有效净化,焚
9、 烧 工 艺,其 它 系 统,灰渣系统 灰渣收集冷却输送渣池抓吊处理或外运 灰渣漏斗、滑槽、水池或喷水器、排渣机械、抓提设备、输送机械、磁选机等。,焚烧炉的选评,焚烧炉的选评,焚 烧 效 果,1,2,3,4,热解 原理,热解定义及特点、热解过程及产物、有机固体废物热解机理,热解 工艺,热解工艺分类,典型固体废物的热解,城市生活垃圾的热解、废塑料的热解、污泥的热解、废橡胶的高温热解、农林废弃物的热解,2,固体废物热解处理,热 解 与 焚烧 比较,需氧 放热 二氧化碳、水 就地利用 二次污染大,无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小,热裂解,焚烧,氧需求,能量,产物,利用,
10、污染,生物质、塑料类、橡胶等,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。,热 解 的 特 点,热解过程及产物,有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰),3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C,大分子键断裂、异构化和小分子聚合 废物组成、裂解温度、催化剂等,Eg. 纤维素分子裂解,玉米秆在不同升温速率下的TG，DTG曲线,热解的基本过程,热 解 动 力 学,不同可燃固体废物热解动力学参数,热 解 工 艺 分类,热 解 设备,内热式设
11、备,外热式设备,密闭的容器中，在绝氧的条件下，热量由反应器的外面通过器壁进行传递，垃圾被间接加热而分解的过程就是外热式分解。设备有外热式回转窑、竖井炉、二塔流化床,也称部分燃烧热分解方式。反应器中的可燃性垃圾或热分解中分解生成的碳的部分燃烧，利用此燃烧热式垃圾发生分解。设备有单塔流化炉、竖井炉、气流热分解炉及回转窑等。,热解影 响因素,热分解温度,固体废物的含水率,热分解速度,空气量,城市生活垃圾的热解,新日铁方式垃圾热解熔融处理工艺流程,热解和熔融为一体的复合处理工艺，垃圾在同一炉内完成干燥 （300oC）、热解（300-1000oC） 、燃烧和熔融（1800oC）。重 金属固化在玻璃体内。
12、热解气热值8000kJ/m3。,Purox系统工艺流程示意图,纯氧高温热分解法，由Union Carbide开发，用于城市垃圾的热解。 热解气含75%的CO和H2，热值12000kJ/m3，由底部排出的熔 融渣经水冷后形成坚硬的颗粒物。系统能耗主要为破碎和氧气制 造。系统总体热效率为58%。,1收料库 2破碎机 3储料仓 4回转窑 5冷却装置 6磁体 7循环水 8气体净化装置 9热交换器 10气体洗涤器 11风机 12排气管 Landgard热分解系统原理图,Monsanto公司开发，破碎的废物用回转窑进行热解，窑内气体与 固体的运动方向相反。每公斤垃圾产可燃气1.5m3，热值5000 kJ/
13、m3。,Occidental系统工艺流程示意图,由美国的Occidental Research Corporation开发，分为预处理和热解 两大处理系统，热解设备为不锈钢筒式反应器，废料由空气输送 至炉内，与760oC的炭黑混合燃烧提供热源。主要产物为热解油， 热值24000kJ/kg。,1垃圾 2贮槽 3热分解塔 4、10旋风分离器 5燃烧塔 6废气洗涤 7鼓风机 8生成气 9换热器 11电除尘器 12冷却塔 13气柜 14烟囱 15烧嘴 16废水处理机组 17油装置 18脱水装置 19加料器 20砂仓 21蒸汽发生器 月岛机械双塔循环式热解装置工艺流程图,日本工业技术院研制，石英砂和热解
14、气、助燃空气形成流化加热， 500oC热解。,1前破碎机 2气力分选 3干燥器 4筛选 5细破碎 6热分解反应器 7无机物处理系统,Garret 热分解系统工艺流程图,由美国Garret研究和开发公司开发，经破碎、风选、干燥脱水、 筛分磁选、浮选可回收70%的玻璃和金属，轻组分破碎后由气流 送入管式热解炉，由外加热至500oC热解，产物油热值31000kJ/L， 气热值18000kJ/m3。,3）城市垃圾热解方式的经济技术评价 美国哥伦比亚大学技术中心，对从城市垃圾回收能量的不同方法进行了比较和评价，主要从对环境的影响、运转的可靠性和经济可行性几个方面进行了比较。从经济比较的结果来看，以Pur
15、ox法处理费用最低，而Garret法处理费用最高。尽管从产生的液态燃料易于贮存和运输这点来看，Garret法有其优点，但由于此法生产的焦油粘性大、辐射性强，在贮藏时易聚合，不能混掺于油中，而且回收的气体热值低，使用受到限制。比较而言，在这些方法中，以Purox方法最好，对环境影响小、运转简单、产品适应面广、净处理费用也不高，与纽约市填埋处理垃圾的费用大致相当。,城市垃圾回收能量方法的评价比较 （1000t/d）,废塑料的热解,产物是燃料油或化工原料,在500oC可以得到较高产率的液态烃和苯乙烯单体，低于该 温度会发生热解不完全或过度热解而导致产率降低。为了 得到更多的目的产物，一般需要加催化剂
16、，如硅铝类化合物 和各种分子筛。,废塑料的热解设备,槽式(聚合浴、分解槽) 管式（管式蒸馏、螺旋式） 流化床,在槽内的分解过程中进行混合搅拌，物料混合均匀，采用外部加热，靠温度来控制成油形状。该法物料的停留时间较长，加热管表面析出炭后会造成传热不良，须定期清理排出。,管式蒸馏先用重油溶解或分解废塑料，然后再进入分解炉；螺旋式反应器则采用螺旋搅拌，传热均匀，分解速度快，但对分解速度较慢的聚合物不能完全实现轻质化。,采用部分塑料燃烧的内部加热方式，具有原料不须熔融、热效率高、分解速度快等优点。,废塑料的热解,管式蒸馏法热分解技术,螺旋式热分解系统,流化床热分解系统,比较简单地把废PS制成液状单体，
17、而且用于回收单体的分解设备、反应温度和停留时间均可随意控制。,由于抽料泵会造成减压，物料在分解管内停留时间不稳定； 高温分解时气化率高； 分解速度慢的聚合物不能完全实现轻质化； 由于是外部加热，所以耗能比较大。,热解原料的分散不够均匀，颗粒与气体的热交换效率低，管线容易结焦等。,1溶解槽 2管式分解炉 3分离槽 4油品回收系统 5补燃器 图 管式蒸馏法热分解工艺流程图,1 传送机 2破碎机 3筒仓 4气流干燥机 5料斗 6袋滤机 7熔融炉 8热风炉 9微波电源 10贮液槽 11螺旋式反应器 12残渣排出机 13蒸馏塔 14煤气洗涤器 15燃烧炉 16重油贮槽 17轻重油贮槽 18盐酸回收塔 1
18、9盐酸槽 20中和槽 21碱槽 22中和废液贮槽 图 螺旋式热分解系统工艺流程图,（a） 流化床热分解炉 （b） 系统工艺流程 1砂加料口 2 ,9螺旋加料器 3摆线减速器 4起重机 5给料槽 6平板送料器 7传送带 8传送带称 10密封罐 11流化床热分解炉 12垫片 13蒸馏塔 14冷却塔 15烟雾分离器 16排气筒 17脱膜筒 18水洗槽 19油水分离槽 20送风机 21尾气燃烧炉 22焦炭滚筒 23盐酸回收塔 24贮罐 25排风机 26清洗塔 27中和槽 28油罐 29压缩机 图 流化床热分解系统工艺流程图,污泥的热解 特点：与焚烧相比，优点有操作系统封闭，减容率高，无污染气体排放，几
19、乎所有的重金属颗粒都残留在固体剩余物中，能实现能量的自给和资源的回收。 产物：可燃性气体，液态燃料油焦油，炭黑残渣。,污泥的热解,污泥脱水 干燥 热解 炭灰分离 油气冷凝 热量回收 二次污染防治 二次燃烧,1 定量进料器 2蒸汽干燥器 31号水洗塔 4热解炉 5热风炉 6燃烧室 7余热锅炉 82号水洗塔 9吸水塔 10湿式电除尘器 11碱循环槽 12灰槽 13烟囱 图 污泥干燥-热解系统示意图,污泥热解主要工序：脱水、干燥、热解、炭灰分离、油气冷凝、 热量回收、二次污染防治等。,图 污泥低温热解工艺流程,在小于500oC、常压和缺氧条件下，用污泥中所含硅酸铝和重金属 做催化剂，将污泥中的脂类和
20、蛋白质转变为燃料油、气和炭。,废橡胶的热解,轮胎破碎 分（磁）选 干燥预热 橡胶热解 油气冷凝 热量回收 废气净化,废橡胶的热解产物 废橡胶（如废轮胎）的热解产物非常复杂，根据德国汉堡大学的研究，轮胎热解得到的产物中，（按质量计）气体占22%、液体占27%、炭灰占39%、钢丝占12%。 气体组成中主要为甲烷（15.13%）、乙烷（2.95%）、乙烯（3.99%）、丙烯（2.5%）、一氧化碳（3.8%），水、CO2、氢气和丁二烯也占一定比例。液体组成中主要是苯（4.75%）、甲苯（3.62%）和其他芳香族化合物（8.5%）。在气体和液体中还有微量的硫化氢和噻吩，但硫含量都低于标准。,废橡胶的热解
21、,图 橡胶热解产品组成与温度关系,农林废弃物的热解,农林废弃物生产草煤气 在烟气供应不足的情况下，在较低温度下燃烧农林废弃物，可生成以一氧化碳和氢气为主要成分的可燃气体，俗称草煤气。 当空气从炉栅进入炉内后，首先与有机废物燃烧生成CO2，CO2随气流进入还原层被还原成CO，所含的水分也被还原成H2和CO。在干馏层，有机废物被热气体干馏，分解为CH4，C2H4等挥发性气体，与H2和CO一道进入干燥层，最终形成由CO、H2、CH4、 C2H4 与水蒸气、氮气组成的混合气体，其热值一般为62817118kJ/m3。,农林废弃物的热解,图 草煤气发生炉工作原理示意图,农林废弃物的热解,气化炉主要有固定
22、床（上吸式、下吸式、层式下吸式等）气化炉及循环流化床气化炉等。,（a） （b） （c） （a）上吸式气化炉（b）下吸式气化炉（c）层式下吸式气化炉,农林废弃物的热解,图 循环流化床系统 1、8L阀 2下料直管 3原料缓冲罐 4旋风分离器 5炭受槽 6循环管 7气化炉 P测压点 T测温点,农林废弃物热解生产化工原料 在隔绝空气的条件下，经农林废物加热至270-400，可分解形成固体的草炭、液态的糠醛、乙酸、焦油、气态的草煤气等多种燃料与化工原料。 热解系统主要设备由热解炉、冷却器和分离器三部分组成。,农林废弃物的热解,a热解釜 b热解炉 c吊钩 d冷凝器 e分离器 f净化器 g分液罐 h污泥罐
23、I油槽 图 竖置式热解炉,3,其它热处理,固体废物的焙烧 方法,各种焙烧的适用对象？,各种焙烧方法的原理 ？,焙烧是在低于熔点的温度下进行热处理固体废物的过程，其目的 是改变废物的化学物理性质，以便于后续的资源化利用。焙烧后 的产品称为焙砂。,固体废物的焙烧,烧结焙烧：将粉末或粒状物料在高温下烧成块状或球团状物料，目的为提高致密度和机械强度，以便于下步作业的进行。 烧结成块是主要的目的，有时需要添加石灰石等其他辅助原料。 分解焙烧：物料在高温下发生分解反应的过程，也叫煅烧。通常是为了脱除CO2及结合水，使物料某些成分发生分解。例如，碳酸钙煅烧： CaCO3 CaO + CO2,氧化焙烧主要用于
24、脱硫适用于对硫化物的氧化。例如，硫铁矿的氧化焙烧：7FeS2 + 6O2 Fe7S8 + 6SO2 延长焙烧时间，磁黄铁矿可变为磁铁矿： 3Fe7S8 + 38O2 Fe3O4 +24SO2,固体废物的焙烧,固体废物的焙烧,还原焙烧：在还原气氛中将固体废物中的金属氧化物转变成为低价金属氧化物或金属的过程。 凡是对氧的化学亲和力比对被还原的金属对氧的化学亲和力大的物质均可作为该金属氧化物的还原剂使用。常用的还原剂有固定碳 、气体一氧化碳和氢气。例如Fe3O4的还原焙烧： 3Fe2O3 + C 2Fe3O4 + CO 4Fe3O4 + O2 350C 6-Fe2O3,固体废物的焙烧,氯化焙烧：废物
25、原料与氯化剂混合 ，在一定的温度或气氛下进行焙烧，使废物中的有价金属与氯化物发生化学反应，生成可溶性金属氯化物或挥发性气态金属氯化物的过程。（高中低） 如硫酸渣、高钛渣等废物的预处理。例如用氯化钠处理高钛渣： 首先2NaCl + SiO2 + H2O Na2SiO3 + 2HCl 然后TiO2 + 4HCl TiCl4 + 2H2O,离析焙烧：是氯化焙烧的发展，它是在有还原剂存在时，在高于氯化焙烧温度下进行的，生成的挥发性氯化物再被还原为金属，沉积到还原剂表面的金属再用浮选的方法回收。例如铜的回收： 首先2NaCl + SiO2 + H2O Na2SiO3 + 2HCl 然后2CuO + 2H
26、Cl 2/3Cu3Cl3 + 2H2O C + H2O CO + H2 Cu3Cl3 + 3/2H2 + C Cu(C) +3HCl,固体废物的焙烧,硫酸化焙烧 利用空气中的氧气与废物中的硫作用，按温度和气氛的不同生成氧化物和硫酸盐的过程。主要用于处理含硫化矿的尾矿和其他废物，回收其中的有价金属铜、钴、镍等。例如CuS矿的焙烧： CuS + 2O2 CuSO4 加盐焙烧(钠化焙烧) 在废物原料中加入硫酸钠、氯化钠、碳酸钠等添加剂进行焙烧，使有价金属与添加剂反应生成可溶性钠盐，再用水浸出焙砂，使有价金属转入溶液而于其他组分分离的过程。如钒渣的加盐焙烧提钒、含钨尾矿加盐焙烧提钨等。,固体废物的焙烧
27、,加盐焙烧 例如回收V2O5: 尾矿加盐焙烧V2O5 + Na2CO3 Na2OV2O5 + CO2 之后用水浸出：2Na3VO4 + H2O Na4V2O7 + NaOH 焦钒酸钠再用NH4Cl沉淀析出无色结晶的偏钒酸铵： Na4V2O7 + NH4Cl NH4VO3 + 2NH3 + H2O + 4NaCl 偏钒酸铵再焙烧回收V2O5: 2NH4VO3 2NH3 + V2O5 + H2O,固体废物的热分解,固体废物的热分解： 指晶体状的固体废物在较高温度下脱除其中吸附水及结合水或同时脱除其他易挥发物质的过程。是无机固体废弃物资源化的重要途径。 热分解脱水： 在热状态下使废物分子内部的结合水
28、分解排出的过程，排除结合水后的废物资源化利用档次可得到提高。如含高岭石的废物，废石膏的脱水等。,固体废物的热分解,氧化分解： 在高温煅烧时易发生分解，脱除其中某一挥发组分的过程。1）碳酸盐的热分解：如菱镁矿、白云石、石灰石的煅烧 2）硫酸盐的热分解 3）碳素、硫化物及有机物的氧化 4）氧化铁的热分解（氧化气氛和还原气氛）等。 熔融： 将固体废物在熔点条件下转变为液相高温流体的工艺过程。有单一成分的熔融和复合组分的熔融等。 分解熔融： 在高温下转变成新的结晶矿物，同时产生具有补充组分的液相的过程。如 锆英石转变为斜锆石；莫来石转变为刚玉；堇青石转变为莫来石；高龄石转变为硅尖晶石等。,固体废物的烧
29、成,烧成： 在远高于废物热分解温度下进行的高温煅烧，也称重烧。可稳定废物中氧化物或硅酸盐矿物的物理状态，变为稳定的固相材料。 再结晶： 氢氧化物和碳酸盐矿物在较低温度下产生热分解生成的各种氧化物，一般结晶度较差，但活性大。如果将这些氧化物作为活性材料，如催化剂、催化剂载体、吸附材料以及活性填料、涂料等使用，必须充分利用它的活性状态，制止它的进一步结晶。如果将这些氧化物作为耐火材料原料、精细陶瓷材料以及多性填料、涂料等使用，则须在更高温度下进行烧成，使之充分再结晶，提高强度。如氧化镁的转变等。,固体废物的烧成,变体的稳定化： 不少氧化物和硅酸盐化合物存在有两种以上的结晶变体，天然矿物一般是以低温
30、型产出，经过加热后可转变为高温型。如石英的转变。 胚体烧成中的玻化成瓷作用： 针对很多分散状、颗粒状或块状废物，得到活性或惰性材料粉体。 高密度矿物的稳定化： 高压生成的矿物，在常压下加热到一定温度呈现有激烈的异常膨胀，密度下降，同时发生热分解，变为常压下稳定的其他晶相。如蓝晶石转变为莫来石。,习题与思考 1.影响固体废物焚烧处理的主要因素有哪些？这些因素对固体废物焚烧处理有何重要影响？为什么？ 2.在进行生活垃圾焚烧处理过程中，对空气进行预热有何实际意义？预热空气的温度对焚烧处理过程的技术-经济性有什么影响? 3.在垃圾焚烧处理过程中，如何控制二噁英类物质（PCDDs）对大气环境的污染？ 4
31、. 试分析生活垃圾中的硫、氮、氯、废塑料、水分等成分，在垃圾焚烧处理过程中可能发生的物理化学变化，它们对垃圾焚烧效果及烟气治理的有何影响？ 5.目前，固体废物焚烧炉有哪些主要炉型？它们各有何特点？ 6. 有100kg混合垃圾，其物理组成是食品垃圾25kg、废纸40kg、废塑料13kg、破布5kg、废木2kg，其余为土、灰、砖等。求混合垃圾的热值。（食品垃圾热值：4650kJ/kg; 废纸热值：16750kJ/kg; 废塑料热值：32570kJ/kg; 破布热值：17450kJ/kg; 废木材热值：18610kJ/kg; 土、灰、砖热值：6980kJ/kg） 7. 某固体废物含可燃物60%、水分
32、20%、惰性物20%，固体废物的元素组成为碳28%、氢4%、氧23%、氮4%、硫1%、水分20%、灰分20%。假设 （1） 固体废物的热值为11630kJ/kg; (2) 炉栅残渣含碳量5%； （3） 空气进入炉膛的温度为65，离开炉栅残渣的温度为650；（4） 残渣的比热为0.323kJ/(kg); (5) 水的汽化潜热2420kJ/kg; (6) 辐射损失为总炉膛输入热量的0.6%；（7） 碳的热值为32564kJ/kg; 试计算这种废物燃烧后可利用的热值;,固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,1、张益，赵由才主编.生活垃圾焚烧技
33、术.化学工业出版社. 2000年8月 2、汉才主编.燃烧与污染.华中理工大学出版社.1992年7月 3、曹本善编著.垃圾焚化厂兴建与操作务实.中国建筑工业出 版社. 2002年4月 4、George Tchobanoglous, Hilary Theisen, Samuel Vigil Integrated Solid Waste ManagementM . McGraw-Hill ：New York. 2000.03 5、姚向君等.生物质能资源清洁转化利用技术M.北京：化工出版社.2005年 6、陈勇等.固体废弃物能源利用M.广州：华南理工大学出版社.2002年 7、刘均科等.塑料废弃物的回
34、收与利用技术M.北京：石化出版社.2001年 8、唐鸿寿、王如松等编著. 城市生活垃圾处理和管理. 气象出版社：北京. 2002.01 9、李国建、赵爱华、张益主编. 城市垃圾处理工程. 科学出版社：北京. 2003.04 10、张益、陶华主编. 垃圾处理处置技术及工程实例. 化学工业出版社：北京. 2002.05 11、 彭长琪主编.固体废物工程M.武汉 ：武汉理工大学出版社.2004年 12、娄性义主编.固体废物处理与利用M.北京：冶金工业出版社.1996年 13、杨慧芬，张强编著.固体废物资源化.北京：化学工业出版社.2004年,本章回顾：固体有机物的焚烧 CxHyOzNuSvClw +
35、 (x + v + y/4 w/4 z/2) O2 xCO2 + wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O,垃圾焚烧有哪几个系统组成 ？ 1.预处理系统2.进料系统3.燃烧系统（炉蓖：输送燃料、移走灰分、搅拌混合）4.废气排放和污染控制系统5.排渣系统6.自控系统7.热量回收系统。 何谓高位热值、低位热值 ？ 高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。单位是：千卡千克或千焦耳千克。,试述固体废物的焚烧处理与热解处理的区别。 （1
36、）焚烧是需氧氧化反应，热解是无氧或缺氧反应； （2）焚烧是放热，热解是吸热；（3）焚烧产物是CO2、H2O ；热解产物则是低分子化合物，有气、液、固三种形态。（4）焚烧热可就近利用；热解产物是油和燃料气，可贮藏或输送。,试述对采用焚烧法处理生活垃圾的认识。 焚烧能达到减量化、无害化和能源化的目标，不足之处是：投资和运行费用都很高，污染大气，不利于资源回收。 何谓固体废物的热解 ？ 利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。,焚烧炉有哪一些种类？ 水平链条炉 排焚烧炉、倾斜机械炉排焚烧炉 、回转式焚烧炉 、流化床焚烧炉 、立式焚烧炉 、电子束焚烧炉 、离子焚烧炉 、催化焚烧炉、固
37、定炉排 焚烧炉等。 焚烧影响因素有哪些？ 供氧量和物料混合程度: 过剩空气系数；焚烧温度；固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分 ；停留时间；废物料层厚度、运动方式、预热温度 ；进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力 。,热解影响因素有哪些？ 热解温度；固体废物的含水率 ；热解速度 ；空气量 等。 与焚烧相比，污泥的热解有哪些优点？其热解产物有哪些？ 优点：与焚烧相比，优点有操作系统封闭，减容率高， 无污染气体排放，几乎所有的重金属颗粒都残留在固体剩 余物中，能实现能量的自给和资源的回收。 产物：可燃性气体，液态燃料油焦油，炭黑残渣。何谓固体废物的热分解？ 指晶体状的固体废物在较高温度下脱除其中吸附水及结合 水或同时脱除其他易挥发物质的过程。是无机固体废弃物资 源化的重要途径。,Homework 何谓固体废物的热解 ？何谓固体废物的热分解？ 试述对采用焚烧法处理生活垃圾的认识。 试述固体废物的焚烧处理与热解处理的区别。 垃圾焚烧有哪几个系统组成 ？ 何谓高位热值、低位热值 ？ 焚烧炉有哪一些种类？ 焚烧影响因素有哪些？ 热解影响因素有哪些？ 与焚烧相比，污泥的热解有哪些优点？其热解产物有哪些？,
