固体废物处理与处置 (3)

1、 处理方法处理方法 焚烧处理焚烧处理 热裂解热裂解 焙烧焙烧 处理处理 其它热其它热 处理方法处理方法 机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污能机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污能 力增强。力增强。 焚毁带病毒、病菌的垃圾。焚毁带病毒、病菌的垃圾。英、美、法等试验研究，建立焚烧炉。英、美、法等试验研究，建立焚烧炉。 19世纪中后期世纪中后期 20世纪初世纪初 20世纪世纪60 年代年代 大型机械化炉排；较高效率的烟气净化大型机械化炉排；较高效率的烟气净化 系统系统 。 19701990 自控、移动式机械炉排焚自控、移动式机械炉排焚 烧炉、多样化、烧炉、多样化、T 提高。提高

2、。 除尘除尘 资源化资源化 智能化智能化 多功能多功能 综合性综合性 1 2 3 4 . 我国始于我国始于20世纪世纪80年代年代 焚烧焚烧 原理原理 燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素 热平衡及热平衡及 烟气分析烟气分析 固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算 焚烧焚烧 工艺工艺 焚烧工艺系统组成焚烧工艺系统组成 焚烧炉焚烧炉 系统系统 焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评 焚焚 烧烧 机机 理理 蒸发蒸发 挥发挥发 分解分解 烧结、熔融烧结、熔融 氧化还原氧化还原 CxHyOzN

3、uSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2) O2 xCO2 + wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O 焚焚 烧烧 技技 术术 层状燃烧技术层状燃烧技术 过程稳定、技术过程稳定、技术 成熟、应用广成熟、应用广 固定炉排焚烧炉、固定炉排焚烧炉、 水平机械焚烧炉、水平机械焚烧炉、 倾斜机械焚烧炉倾斜机械焚烧炉 等等 辐射、烟气对流，辐射、烟气对流， 翻转及搅动翻转及搅动 炉型设计和配风炉型设计和配风 设计设计 流化燃烧技术流化燃烧技术 较成熟，可处理较成熟，可处理 低热值、高水分低热值、高水分 废物，但对入料废物，但对入料 要求均匀化、细要求均匀化

4、、细 小化小化 流化床焚烧炉流化床焚烧炉 空气流和烟气流空气流和烟气流 快速移动，物料快速移动，物料 流态化状态流态化状态 旋转燃烧技术旋转燃烧技术 较成熟、效率高较成熟、效率高 回转窑焚烧炉回转窑焚烧炉 滚筒、抄板滚筒、抄板 焚烧影焚烧影 响因素响因素 废物料层厚度、运废物料层厚度、运 动方式、预热温度动方式、预热温度 进气方式、燃烧器性进气方式、燃烧器性 能、烟净化系统阻力能、烟净化系统阻力 固固 体体 废废 物物 热热 值值 ) 1935.5 (92420HHVLHV FCl H ww ww 水 H 1 COClS8 LHV2.321400045000()7604500 xxxxx 固固

5、 体体 废废 物物 燃燃 烧烧 温温 度度 2121 L H V()() pp mcTTmcTT 理 烟过 空 )( 12 TTcmLHV p 烟 EA = m过空/m理空 298 )1(1059.31254.1 4 EALHV LHV T 空空 气气 和和 烟烟 气气 量量 计计 算算 OSHc 7 . 07 . 056. 51.866wwwwV 理氧 OSHc 33. 33.3326.58.89 0.21 wwww V V 理氧 理空 OHNSHC 2 244. 18 . 07 . 01 .11866. 1)21. 0(wwwwwVV 理空 焚焚 烧烧 工工 艺艺 工艺工艺 系统系统 空气

6、系统空气系统 前处理系统前处理系统 进料系统进料系统 焚烧炉系统焚烧炉系统 其它系统其它系统 烟气系统烟气系统 焚焚 烧烧 工工 艺艺 前前 处处 理理 及及 进进 料料 系系 统统 图6-1 生活垃圾焚烧工艺流程图 图6-3 机械炉排示意图 焚焚 烧烧 工工 艺艺 焚焚 烧烧 炉炉 系系 统统 图6-4 倾斜焚烧炉焚烧示意图 图6-5 倾斜焚烧炉构造示意图 焚焚 烧烧 工工 艺艺 焚焚 烧烧 炉炉 系系 统统 炉排有炉排有 效面积效面积 A . . . 燃烧室燃烧室 有效容有效容 积积V 停留停留 时间时间 max 质热 ， Q W Q Q A max 烟 体热 ，G Q Q V 0 , d

7、() V V V q 烟 空 VQ mQ 体热 固 焚焚 烧烧 工工 艺艺 空空 气气 系系 统统 主要主要 设施设施 通风管道、进气系统、风机和空气预热 器等 一次助燃空气：60%80%，干燥段 15%、燃烧段75%、燃烬段10% 二次助燃空气：20%40%，火焰上和 二次燃烧室空气 余热锅炉后，200280 助燃助燃 空气空气 换热换热 器预器预 热热 焚焚 烧烧 工工 艺艺 烟烟 气气 系系 统统 PCDDs: TCDDs PCDFs 酸性气体酸性气体: HF、 SOX、NOX、HCl 重金属汞、镉、重金属汞、镉、 铅铅 烟尘烟尘 处理技术处理技术设备设备 焚焚 烧烧 工工 艺艺 其其

8、它它 系系 统统 灰渣系统灰渣系统 废水处理系统废水处理系统 余热系统余热系统 发电系统发电系统 自动控制系统自动控制系统 焚焚 烧烧 炉炉 的的 选选 评评 炉型炉型优点优点缺点缺点 机械焚机械焚 烧炉烧炉 容量大（单炉容量达容量大（单炉容量达100500t/d）、效）、效 率高、焚烧彻底、公害易处理、燃烧稳率高、焚烧彻底、公害易处理、燃烧稳 定、控管容易、余热利用高定、控管容易、余热利用高 造价高、技术复杂、维修费高，需连造价高、技术复杂、维修费高，需连 续运转、运行管理要求高续运转、运行管理要求高 回转式回转式 焚烧炉焚烧炉 垃圾搅拌及干燥性好、可适用中小容量垃圾搅拌及干燥性好、可适用中

9、小容量 （单炉容量（单炉容量100400t/d）、）、 可高温安全可高温安全 燃烧，燃烧， 残灰颗粒小残灰颗粒小 连续传动装置复杂、炉内的耐火材料连续传动装置复杂、炉内的耐火材料 易损坏易损坏 控气式控气式 焚烧炉焚烧炉 适用中小容量（单炉容量适用中小容量（单炉容量150t/d）、）、 构造简单、装置可移动、机动性强构造简单、装置可移动、机动性强 燃烧不完全、燃烧效率低、燃烧不完全、燃烧效率低、 使用年限使用年限 短、短、 平均建造成本较高平均建造成本较高 流化床流化床 焚烧炉焚烧炉 容量适中（单炉容量容量适中（单炉容量50200t/d）、）、 燃烧温度较低（燃烧温度较低（750850）、）、

10、 热传导热传导 好、公害低、燃烧效率高好、公害低、燃烧效率高 操作技术高、燃料种类受到限制、进操作技术高、燃料种类受到限制、进 料颗粒较小、单位处理量所需动力高、料颗粒较小、单位处理量所需动力高、 炉床材料易冲蚀损坏炉床材料易冲蚀损坏 垃圾衍垃圾衍 生燃料生燃料 焚烧炉焚烧炉 适用大容量（单炉容量适用大容量（单炉容量200750t/d）焚）焚 烧、余热利用率高、可资源回收烧、余热利用率高、可资源回收 造价昂贵、设备构造复杂、技术复杂、造价昂贵、设备构造复杂、技术复杂、 不适合高水分垃圾不适合高水分垃圾 焚焚 烧烧 效效 果果 黑度、烟气量黑度、烟气量 1234 渣 灰 mm mm MRC %1

11、00E COCO CO 2 2 cc c %100DRE in inin m mm 热解热解 原理原理 热解定义及特点、热解过程及产物、有机热解定义及特点、热解过程及产物、有机 固体废物热解机理固体废物热解机理 热解热解 工艺工艺 热解工艺分类热解工艺分类 典型固典型固 体废物体废物 的热解的热解 城市生活垃圾的热解、废塑料的热解、污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、农林废弃泥的热解、废橡胶的高温热解、农林废弃 物的热解物的热解 热热 解解 与与 焚焚 烧烧 比比 较较 热热 解解 的的 特特 点点 热热 解解 过过 程程 及及 产产 物物 有机固体废物 气体（

12、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 热热 解解 动动 力力 学学 n kk t a )1 ()(f d d RT E Ak e n RT E A t )1 (e d d t T d d n RT E A T )1 (e d d RT EA T n ln )1 ( d d ln 热热 解解 工工 艺艺 分分 类类 是否生是否生 成炉渣成炉渣 造渣型和非造渣型 热解燃热解燃 烧位置烧位置 单塔式和双塔式 产物物产物物 理形态理形态 气化方式、液化方式、

13、炭化方式 热解炉热解炉 结构结构 固定床、移动床、流化床和旋转炉 热解温热解温 度不同度不同 高温热解、中温热解、低温热解 供热方供热方 式式 直接加热 、间接加热 城城 市市 生生 活活 垃垃 圾圾 的的 热热 解解 主要热主要热 解技术解技术 Occidental 系统系统 新日铁系统新日铁系统 Purox系统系统 Landgard 系统系统 流化床系统流化床系统 Garret系统系统 图6-6 新日铁系统垃圾热解熔融处理工艺流程 图6-7 Purox系统工艺流程示意图 图6-9 Occidental系统工艺流程示意图 图6-10 双塔循环式热解系统工艺流程示意图 废废 塑塑 料料 的的

14、热热 解解 比较简单地把废比较简单地把废 PS制成液状单体，制成液状单体， 而且用于回收单体而且用于回收单体 的分解设备、反应的分解设备、反应 温度和停留时间均温度和停留时间均 可随意控制。可随意控制。 由于抽料泵会造成减由于抽料泵会造成减 压，物料在分解管内停压，物料在分解管内停 留时间不稳定；留时间不稳定； 高温分解时气化率高；高温分解时气化率高； 分解速率慢的聚合物分解速率慢的聚合物 不能完全实现轻质化；不能完全实现轻质化； 由于是外部加热，所由于是外部加热，所 以耗能比较大。以耗能比较大。 热解原料的分热解原料的分 散不够均匀，散不够均匀， 颗粒与气体的颗粒与气体的 热交换效率低，热交换效率低， 管线容易结焦管线容易结焦 等。等。 污污 泥泥 的的 热热 解解 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 图6-16 污