全套电子课件：固体废物处理与处置

目录第一章绪论第二章固体废物的收集、储存及清运第三章固体废物的预处理第四章固体废物的物化处理第五章固体废物生物处理第六章固体废物热处理第七章固体废物的资源化与综合利用第八章固体废物的最终处置第九章危险废物及放射性固体废物的管理第一章绪论23绪论危害及污染控制管理来源及分类固体废物管理法规、“3化”原则、“3C”原则、“全过程管理原则”、“3R”原则、固体废物管理的9个主要制度、固体废物管理的四类标准固体废物污染的两种类型、固体废物污染与大气污染及水污染的相关关系、固体废物污染控制措施、固体废物处理与处置方法固体废物定义、危险固体废物、固体废物的性质、固体废物的来源、固体废物的分类及依据11.1固体废物丧失原有利用价值抛弃或放弃固态、半固态、置于容器中的气态物品、物质法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质性质、特征生产生活其他活动来源废应废固体废物与废气怎么区分?固体废物与高浓度废水怎么区分?“放错地点的原料”，“废”具有时间和空间的相对性原始人类粪便、动植物残渣17～18世纪自然物机械加工、物理性状、屑末19世纪末20世纪初元素或人工合成物质的废渣，汞、铅、砷、氰化物等有害废渣20世纪以来原子核层次、人工重核裂变和轻核聚变，放射性废渣。分工细化、需求多样化、废物更多更杂1234固体废物种类及性质与生产力、社会需求有何关系？1.2固体废物的来源化学性质有机固体废物&无机固体废物污染特性一般固体废物&危险固体废物&放射性固体废物来源工矿业固体废物&生活垃圾&其它固体废物形态固态&半固态&容器中的液态或气态分类标准类别1.3固体废物的分类放射性危险废物名录1.4危险固体废物及其鉴别如何区分危险固体废物?放射性固体废物是否属于危险固体废物?固体废物水污染物污染物净化大气污染物源宿化学物质型污染病原体型污染2.1固体废物的污染途径接触透入处理尘埃固体废物源弃置堆放、填地；表层、底层、深层地下水饮用水江、河、湖、海等地下水、废物处理场污泥污水处理厂污泥燃烧粪便水生动植物肥料、改良土壤悬浮大气微粒臭气食用水生动植物食用植物喂动物奶、肉人类食品人类疾病大气肺部皮肤直接接触图1-1固体废物的污染途径示意图进行无害化处理与处置进行综合利用或回收利用少产生或不产生Pointofdirectionalchange,itisdecidedbytechnological,economicalandculturalcondition固体废物准入、消费观念结构、改进设计、环境影响评价、采用、精料、延长使用寿命消毒稳定化填埋焚烧固化处理循环利用翻新逆向物流综合利用2.2固体废物污染控制措施生产过程原料能源技术工艺设备过程控制管理员工产品(包括副产品和中间产品)废弃物循环回用排放何为清洁生产？生活垃圾污染控制策略废物减量化、无害化、资源化积极推进分类收集废物资源化合理的消费观消费结构处理处置预处理物化处理生物处理热处理陆地处置海洋处置固体废物收集、压实、破碎、分选、脱水等收集、运输、压实、破碎、分选、脱水浮选、氧化、固化等好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等土地耕作、土地填埋、深井灌注等深海填埋、远洋焚烧等2.3固体废物处理处置方法美国日本中国1965年《固体废物处置法》第一个固体废物专业法规1976年《资源保护及回收法》1980年、1984年《有害固体废物修正案》1980年《综合环境对策保护法》“超级基金法”

1970年《废弃物处理及清扫法》

几次修改1991年《促进再生资源利用法》2002年《中华人民共和国放射性污染防治法》1995年《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》2004年《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》修改1899年《河流与港口法》垃圾法3.1固体废物管理法规固体废物管理原则1234“3化”原则“减量化”“无害化”“资源化”“3C”原则“Clean”“Cycle”“Control”全过程管理原则“3R”原则“Reduce”“Reuse”“Recycle”3.2固体废物管理原则管理制度分类管理工业固废申报登记环评及三同时排污收费限期治理进口废物审批危废行政代执行危废经营许可危废转移报告单3.3固体废物管理制度固体废物管理标准《国家危险废物名录》、《危险废物鉴别标准》、《进口废物环境保护控制标准（试行）》等《固体废物浸出毒性测定方法》、《固体废物浸出毒性浸出方法》、《工业固体废物采样制样技术规范》废物处置标准:《含多氯联苯废物污染控制标准》设施控制标准：《生活垃圾填埋场污染控制标准》

污泥农用标准污染控制标准综合利用标准分类标准方法标准3.4固体废物管理标准第二章固体废物的收集、贮存及清运工业固体废物城市生活垃圾自行收集与运输(self-collection

andtransportati-on)大型企业，专门的管理系统和人员定期回收(periodiccollection)中型，委托巡回回收(scheduledcolle-ction)小企业，物资回收部门生活垃圾(kitchenwastes)商业垃圾(tradingresidues)建筑垃圾(buildersrubbish)建筑商自行处理，或环卫部门有偿处理粪便(dejecta)污水处理厂的污泥污水厂自行收集谁污染谁治理1垃圾收集系统分析固体废物收集方式定期收集不定期收集混合收集分类收集易安排,适用于危险废物和大型垃圾非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提简单易行，收集费用低、不利于废物的回收利用1.1固体废物的收集方式分类分类收集工业废物与城市垃圾分开危险废物与一般废物分开可燃性物质与不可燃性物质分开可回用物质与不可回用物质分开1.2固体废物的分类收集原则空气输送（正压、负压）城市垃圾收集系统连续收集非

连续收集单轨火车传送带输送管道输送水力输送1.3城市垃圾收集方式1.4城市垃圾的连续收集管道输送法非连续收集系统发生源运贮收集容器清运中转站转运最终处理处置场西方：奖励，义务性或强制性(瑞士：音乐垃圾箱)；泰国：设立垃圾银行；新加坡：严厉的惩罚制度。我国：废物采用收购、鼓励固定式、移动式垃圾车、板车、人工装运；带提升叉车；带压实装置的仅有集中和压实；带简单分选填埋场1.5城市垃圾非连续收集方式仅有集中和压实功能的中转站带简单分选功能的中转站交通压力噪声污染垃圾外溢系统条件好较灵活初期投资大旧城改造困难噪声小不增加交通压力环境界面友好连续与非连续运输系统非连续运输系统连续运输系统1.6生活垃圾容器数量设计1.7将收集活动分解成几个单元操作，研究每个单元操作完成的时间以确定收集过程所需的车辆、劳力和时间。

收集系统：二种类型，三种方式拖曳容器(mobilecontainer)系统

简便模式：多次旅程

交换模式：需备用垃圾桶固定容器(fixedcontainer)系统只收集垃圾而不带走容器 收集系统分析： 将收集系统分解为四个单元过程，通过计算每个单元过程所需的时间，可以得到每辆垃圾车每天往返垃圾场（或转运站）的次数，再根据垃圾总量，求得所需的垃圾车数量。

2垃圾收集系统分析2.1移动容器系统分析移动容器方式系统分析固定容器系统2.2固定容器系统分析人工装车机械装车图2-3住宅区地形图垃圾收运路线一般方案按照预设固定路线进行收集工作。收集时间固定、路线长短调整;但是人力设备使用效率较低，当线路垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集线路

允许收集人员在一定的时间段内，自己决定何时何地进行哪条路线的收集工作。此法的优缺点与第一种方法的相同。收集最大承载量的垃圾。可以减少垃圾运输时间，能够较充分地利用人力和设备，适用于所有收集方式；但不能准确预测垃圾产生量

收集人员每天在规定的时间内工作。这样可以比较充分地利用有关的人力和物力，但是由于本方法规律性不明显，一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间。车辆满载法采用固定工作时间每天按固定路线收集大路线收运3垃圾收运路线设计设计垃圾收运路线的原则工作量能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量避免高峰期收集、清运首先收集地势较高地区收集点最好位于停车场或车库附近单行车道收集时，尽可能靠近入口，沿环形收集路线紧凑、避免重复或断续尽可能使空载行程最短3.1

资料整理分析2

调查、考察垃圾清运区特点1

初步设计收集线路（几条）3

根据实践，优化、比选，均衡4

制作收集线路图5收运路线设计步骤3.2在地图上标出收集点；绘制工作平面图，并注明垃圾桶的数量（或垃圾产生量），收集频率（每周收集的次数);按收集频率列表；根据收集频率设计每天的收集线路；计算每条线路的距离并进行调整，使之相等或相近。3.3收运路线设计方法在地图上标明收集点位置

典型的工作使用平面图（1）

中F表示收集频率，N表示垃圾桶数目（图中数字为每个街区的住户数目）工作平面图（2）工作运筹表分类依据中转量小型，<150t;中型，150~450t;大型，>450t装载方式直接倾卸装车；直接倾卸压实装车；贮存待装；复合型中转站装卸料方法高低货位方式；平面传送带方式大型清运工具公路中转；铁路中转；水路中转中转站类型类别4中转站设置公路中转站铁路中转站水路中转站123防止噪声扰民环境保护与卫生要求采取综合防治污染措施规范组织和管理避免漂尘及臭气污染设置防渗设施设防火设施绿化面积10%~20%设置防风罩和其它栅栏中转站设置要求便于垃圾中转收集输送环境影响小的地方靠近交通干线设置在产量多的地方中转站选址原则科学合理进行规划设置贮存收运产生与收集来源广保存在特种装置内，钢制容器和特种塑料容器；严防渗漏、溢出、抛洒或挥发等情况防火墙、混凝土地面、通风好、标记和编码严格规章制度，专用的公路槽车或铁路槽车。清运资格；标志和符号；转移联单；清运方案；监督机制和制度；应急措施5危险废物的收运第三章固体废物的预处理

浓缩脱水分选破碎压实4321含水率超过90%的固体废物,必须脱水减容,以便于包装、运输与资源化利用用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重减少表观体积，提高运输与管理的一种操作技术。具有减容和预稳定的作用

利用外力克服废物质点间的内聚力使大块变小块的过程。小块分裂成细粉过程为磨碎。有利于“三化”处理

将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。

压实原理VmVvVs若忽略空气中的气体质量,则固体废物的总质量(mm)就等于固体物质质量（ms）与水分质量（m水）之和。则：湿密度：

w=mm/Vm

干密度：

d=ms/Vm1.11压实压实程度的度量孔隙比空隙率湿密度干密度体积减少百分比压缩比压缩倍数越小压实程度越高较实用r越小，压实越好n越大，压实越好越大越好1.2压实器固定式压实器卧式压实器、三向联合压实器、回转式压实器、袋式压实器基本参数：装料截面尺寸、循环时间、压面上的压力、压面行程长度、体积排率移动式压实器碾（辊压）压实机、夯实压实机、振动压实机。轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实器等。在垃圾填埋场或垃圾车使用。根据废物性质如含水率、后续处理要求（压缩比）选用不同设备1.3图3-1水平压头压实器图3-2三向联合压实器图3-3回转式压实器2破碎解理硬度韧性结构缺陷影响破碎效果因素F.C邦德功指数；莫氏硬度（10级）；普氏硬度系数f∝δ压极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理脆性柔性延展性挠性弹性等细块物料机构缺陷少，难磨；粗块多，易碎抗压强度抗剪切强度抗弯强度抗拉强度破碎方法湿式破碎干式破碎半湿式破碎非机械能破碎机械能破碎劈碎冲击破碎剪切破碎磨剥破碎挤压破碎超声破碎减压破碎热力破碎低温破碎一般的破碎机兼有多种破碎方法，通常是破碎机的组件与物料及物料间多种力综合作用的结果2.1破碎工艺单纯破碎工艺带预先筛分和检查筛分破碎工艺带预先筛分破碎工艺带检查筛分破碎工艺破碎工艺选择需考虑节能、处理量及破碎产品粒径大小、粒度组成、形状等的要求。根据固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）2.2图3-4常用破碎机的破碎方式图3-5破碎基本工艺流程图3-6简单摆动颚式破碎机常见破碎设备颚式破碎机简单摆动式复杂摆动式综合摆动式锤式破碎机HammerMills式BJD型Movorotor型双转子辊式破碎机光辊、齿辊单齿辊双齿辊粉磨机球磨机自磨机剪切破碎机VonRoll型往复式Lincle-mann型旋转剪切式冲击式破碎机Universa型Hazemag型固体废物破碎设备2.3图3-8不可逆式单转子锤式破碎机图3-9HammerMills式锤式破碎机图3-10BJD型锤式破碎机图3-11Movorotor型双转子锤式破碎机图3-12冲击式破碎机图3-13VanRoll型往复剪切式破碎机图3-14Lincle-mann型剪切式破碎机图3-15旋转剪切式破碎机图3-16齿辊破碎机工作原理示意图图3-17球磨机工作原理示意图破碎效果及度量颗粒有球形、片状、柱状等表征不同粒级的颗粒相对量破碎机，3~30磨碎机，40~400表示废物被破碎的程度球体等效直径、有效直径和筛径累积曲线频度曲线

真实破碎比极限破碎比破碎段破碎比颗粒级分布颗粒的粒度2.4湿式破碎优点破碎机将投入的含纸垃圾和水流一起搅拌和破碎成为浆液

在化学物质、纸和纸浆、矿物等处理中均可使用，可以回收纸纤维、玻璃、铁和有色金属，剩余泥土等可做堆肥

脱水有机残渣，无论质量、粒度大小等变化都小不会产生噪声、发热和爆炸的危险性垃圾变均质浆状物，可按流体处理不会孳生蚊蝇和恶臭，符合卫生条件2.5图3-19低温破碎工艺流程图图3-20湿式破碎机的构造原理

图3-21半湿式破碎机的构造原理3分选粒度差异筛选（筛分）密度差异重力分选磁性差异磁力分选导电性差异电力分选（静电分选）光电性差异光电分选摩擦性差异摩擦分选弹性差异弹跳分选固体废物分选方法机械分选人工工作卫生条件差，但识别能力强固体废物筛分筛分原理及筛分分类脱水和脱泥筛分选择筛分预先筛分和检查筛分准备筛分物料分层细粒透筛易筛粒难筛粒筛分原理

分类3.1筛分效率处理能力筛分效率图3-22筛分效率的测定影响筛分效率因素筛分物料性质粒度组成；易筛粒、难筛粒和阻碍粒含水率和含泥量：筛孔尺寸颗粒形状：球形、多角形、片状、柱状等筛面种类(冲孔、编织及棒条)筛孔形状筛孔尺寸筛子运动状况筛子宽度和长度筛面倾角连续、均匀给料给料量及时清理和维修筛面筛分设备性能筛分操作条件筛分设备类型振动筛固定筛滚筒筛格筛在粗碎前，棒条筛在粗碎和中碎前。摩擦角，30°~35°，>50mm惯性振动筛和共振筛；600~3000r/min,0.5~1.5mm,8°~40°筛分设备类型及选择10~15r/min，3°~5°

，最佳为临界速度45%颗粒大小、形状、尺寸分布、整体密度、含水率、黏结或缠绕的可能；筛分器的构造材料，筛孔尺寸，形状，筛孔所占筛面比例，转筒筛的转速、长与直径，振动筛的振动频率、长与宽；筛分效率与总体效果要求；运行特征如能耗、日常维护，运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能。图3-23惯性振动筛构造及工作原理图图3-24共振筛构造及工作原理图共同的工艺条件：具有密度差异的组分→运动介质→分散→沉降→分层→分离固体废物重力分选重力分选等降比：等降粒子中密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒之比。分选介质：空气、水、重液、重悬浮液等。重介质分选风力分选水平气流上升气流

跳汰分选惯性分选弹道分选旋风分选摇床分选分选设备有哪些？有哪些结构特点？析离作用3.2重介质与加重质密度高于水的流态分散体系。无毒、密度高、黏度低、化学稳定性好、易回收重介质重液悬浮液密度高的有机溶液或无机盐溶液稳定性好，但价格昂贵与各种磨细的颗粒与水组成的混合物稳定性差，无毒、价廉、易回收有机或无机盐溶液加重质CaCl2+水；相对密度1.3ZnCl2+水；相对密度2.07四溴甲烷+四氯化碳2.9硅铁：3.9，磁选回收磁铁矿：2.1，价廉何为加重质？常见的重选设备鼓形重介质分选机跳汰机立式曲折型风力分选机水平气流分选机平面摇床鼓形、深槽、浅槽、振动、离心构造简单、维修方便、分选精度低，少独用分选精度高，三种型式隔膜鼓动、空气鼓动来复条或刻槽、料槽、水槽等图3-25鼓形重介质分选机构造和原理图3-26颗粒在跳汰时的分层过程图3-27跳汰机中推流运动形式图3-28颗粒的受力分布等降颗粒：同一介质中，具有相同沉降末速的颗粒。等降比（e0）：等降颗粒中密度小的颗粒粒度（dr1）与密度大的颗粒粒度(dr2)之比。图3-29立式风力分选机工作原理图3-30水平气流分选机电构造和工作原理摇床分选原理摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法图3-31摇床分选过程颗粒受力分析示意图滚筒式静电分选机YD—4型高压电选机废物直接传导带电废物通过电晕电场带电电场力作用分离电场力作用分离塑料、橡胶、纤维、纸、合成皮革和胶卷等粉煤灰专用设备静电分选机复合电场分选机导体半导体非导体固体废物电力分选3.3传统的磁选主要用于供料中磁性杂质的提纯、净化及磁性物料的精选；强磁性χ＞38×10-6m3/kg；弱磁性（0.19～7.5）×10-6

，非磁性0.19×10-6；磁铁矿、硅铁磁流体分选磁流体静力分选：在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按废物中各组分的密度和比磁化系数的差异进行分离的方法。磁流体动力分选：在磁场与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按废物中各组分的密度、比磁化系数和电导率的差异进行分选的方法。固体废物磁力分选3.3磁流体磁流体是能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。磁铁矿胶体微粒油基磁流体水基磁流体铁磁性胶悬浮液顺磁性盐溶液Fe、Mn、Ni、Co盐的水溶液MnCl2、Mn(NO3)2水溶液的视在密度可＞10000kg/m3FeSO4

、MnSO4

、CoSO4（硫酸盐类）视在密度低，但价格便宜粉碎法水溶液—吸附有机相法图3-32磁选过程图3-33CT型永磁磁力滚筒图3-34CTN型永磁圆筒式磁选机图3-35除铁器图3-37电晕电场中废物颗粒分离过程图3-36J.Shimoiizaka分选槽图3-38电选机结构及工作原理示意图图3-39摩擦与弹跳分选设备与分选原理示意图图3-40光电分选机分选原理示意图图3-41综合回收工艺系统4脱水固体废物中水的存在形式存在颗粒间隙中的水。约占固体水分的70%左右，用浓缩法分离在毛细管中充满的水分。约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水吸附在颗粒表面的水。约占水分的7%，可用加热法脱除

在颗粒内部或微生物细胞内的水。约占水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除间隙水毛细管水表面吸附水内部水图3-44气浮浓缩工艺流程图图3-45离心浓缩机示意图图3-46转鼓真空过滤机图3-48滚压带式压滤机结构示意图脱水设备的选择脱水设备类型优点缺点适用范围真空过滤机能连续操作，运行平稳，可以自动控制，处理量较大，滤饼含水率较高污泥脱水前需进行预处理，附属设备多，工序复杂，运行费用较高适应于各种污泥的脱水板框过滤机制造较方便，适应性大，自动压滤剂进料、卸料、滤饼含水率较低间歇操作，处理量较低适应于各种污泥的脱水滚压带式压滤机可连续操作，设备构造简单，投资低、自动化程度高操作麻烦，处理量较低不适于粘性较大的污泥脱水离心脱水机占地面积小，附属设备少，投资低，自动化程度高分离液不清，电耗量较大，机械部件磨损较大不适于含沙量高的污泥造粒脱水机设备简单，电耗低，管理方便处理量大刚才消耗量大，混凝剂消耗量较高，污泥泥丸紧密性较差使用于含油污泥的脱水第四章固体废物的物化处理1固体废物浮选2固体废物化学浸出3固体废物解毒处理4固体废物固化处理…固体废物的物化处理方法浮选..影响浮选效果的因素浮选工艺浮选原理浮选药剂浮选设备料浆/浮选药剂/扩大不同组分的可浮性差异/无数细小气泡/目的颗粒黏附在气泡上上浮捕收剂起泡剂调整剂调浆调药调泡机械搅拌式充气搅拌式充气式气体析出式物料性质药剂条件操作条件1固体废物的浮选捕收剂:能够选择性地吸附在欲选的颗粒上,使目的颗粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着的药剂。可分为异极性（黄药、油酸）和非极性油类（煤油、柴油、燃料油、变压器油）两类。

起泡剂:能促进泡沫形成，增加分选界面的药剂。异极性的有机物，多为表面活性物质，强烈地降低表面张力、溶解度，应当适度添加。

调整剂:活化剂（金属阳离子、HS-、HSiO3-）、抑制剂（氧、SO2、淀粉、单宁等）、分散剂（水玻璃、磷酸盐）、絮凝剂（腐殖酸、聚丙烯酰胺）、pH调整剂（酸、碱）等。图4-1起泡剂在气泡表面的吸附图4-2起泡剂与表面活性剂相互作用图4-3XJK型机械搅拌式浮选机的结构示意图本节内容浸出理论基础浸出工艺与设备目的组分提取与分离2固体废物的化学浸出提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分酸浸浸出方法碱浸盐浸水浸浸出：溶剂选择性地溶解分离固体废物中某种目的组分的工艺过程浸出剂：浸出过程所用的药剂浸出液：浸出后含目的组分的溶液浸出渣：浸出后的残渣浸出效果衡量2.1固体废物浸出的理论基础浸出效果衡量设废物干质为Q(t),废物中某组分的含量为a（%），浸出液体积为V(m3),该组分在浸出液中的含量为

(t/m3),浸出渣干质量为m(t),浸渣中该组分含量为

（%）。浸出率(

浸)选择性系数（

）渗滤浸出搅拌浸出顺流浸出逆流浸出错流浸出渗滤浸出槽机械搅拌浸出槽空气搅拌浸出槽流态化逆流浸出塔高压釜工艺设备2.2固体废物浸出工艺与设备离子沉淀离子交换置换沉淀电沉积提取和分离方法溶剂萃取主要由水泥地沟、槽底木制方格组成，产物为海绵铜。该法铁耗较高、劳动强度大，适合于从稀酸中回收金属；为梨形转鼓，由于置换材料不断更新表面，置换速率快，劳动强度较溜槽轻；倒锥形，回旋上升的溶液冲刷下沉积物剥落并得到浓集，从锥体中部的网格流出，而贫液从上部流出。处理量大，置换材料耗量低。溜槽转鼓锥形置换器2.4固体废物浸出工艺与设备图4-4含锰、锌渣溶剂浸出工艺流程图图4-5渗滤浸出槽结构示意图图4-6机械搅拌浸出槽结构示意图图4-8流态化逆流浸出塔结构示意图图4-10卧式高压釜结构示意图3稳定化/固化处理3.3固体废物的固化处理3.2固体废物的药剂稳定化处理3.1固体废物稳定化/固化入门

对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。稳定化(stabilization),将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。化学稳定化&物理稳定化固化(solidifacation),在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。固化过程固化剂限定化包容化3.1固体废物稳定化/固化入门

具备一定的性能，即①抗浸出性；②抗干湿性、抗冻融性；③耐腐蚀性、不可燃性；④抗渗透性（固化产物）；⑤足够的机械强度（固化产物）。评价指标体积变化因数浸出速率抗压强度装桶贮存:0.1~0.5MPa作建筑材料：>10MPa

放射性固化体：前苏联标准>5MPa,英国标准>20MPa利用化学药剂通过化学反应稳定固体废物。具有相对持久性有毒有害物质Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金属的化学稳定化技术。含氯的挥发性有机物、硫醇、酚类、氰化物等有机污染物的氧化解毒技术。3.2固体废物的药剂稳定化处理重金属溶出法离子交换中和法氧化还原法吸附法化学沉淀法将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分

吸附剂

可逆吸附具有选择性：活性炭-有机物；活性氧化铝-镍离子酸碱泥渣中和剂罐式机械搅拌/池式人工搅拌氢氧化物沉淀硫化物沉淀硅酸盐沉淀碳酸盐沉淀共沉淀无机/有机螯合物沉淀离子交换树脂、天然或人工合成沸石、硅胶

昂贵、可逆重金属化学稳定化毒Cr6+Hg2+As5+

氧化还原剂Cr3+HgAs3+氧化还原反应毒重金属离子的稳定化硫酸亚铁/硫代硫酸钠/亚硫酸氢钠/二氧化硫/煤炭/纸浆废液/锯木屑/谷壳氧化还原法重金属离子的稳定化

吸附剂活性炭活性炭有机物黏土金属氧化物：氧化铁、氧化镁、氧化铝天然材料：锯末、沙、泥炭、沸石、软锰矿、磁铁矿、硫铁矿、磁黄铁矿等人工材料：飞灰、粉煤灰、高炉渣、活性氧化铝、有机聚合物吸附法镍离子重金属离子的稳定化氢氧化物沉淀法碱性物质：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等固化基材：硅酸盐水泥、石灰窑灰渣、碳酸钠等硅酸盐固化（pH2~11）水和金属离子与二氧化硅或硅胶不同比例结合碳酸盐沉淀钡、镉、铅碳酸盐溶解度远小于其氢氧化物应用不广泛——pH低，CO2溢出；pH高，氢氧化物化学沉淀法pH-溶解度重金属离子的稳定化硫化物沉淀法无机硫化物沉淀：应用仅次于氢氧化物沉淀法——大多数金属硫化物溶解度低。一般保持pH大于8。有机硫化物沉淀：较高的相对分子质量——沉淀物易沉降、脱水和过滤；沉淀彻底，适用pH范围广。含汞废物及含重金属的粉尘（焚烧灰及飞灰等）。共沉淀可能被永久磁铁吸住。碳酸钙也可产生共沉淀化学沉淀法溶解度Mn2+Zn2+Ni2+Mg2+Cu2+Cd2+铁氧体Ⅱ:Ⅲ=1:1~1:2重金属离子的稳定化

无机及有机螯合物沉淀废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTA等形成稳定可溶螯合物。螯环Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+,98%Co2+、Cr2+,85%;优于Na2S化学沉淀法强氧化剂、高温破坏高pH破坏，NaS高分子有机硫稳定剂，更稳定螯合物螯合效应水泥固化

固化材料

废物被掺入水泥的基质中,水泥与废物中的水分或另外添加的水分,发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体。水泥主要成分：铝、硅、铁、钙的氧化物。固化基材:普通硅酸盐\矿渣硅酸盐/火。山灰硅酸盐\矾土\沸石等水泥。无机添加剂：蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、无机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等。有机添加剂：硬脂肪酸丁酯、δ-糖酸丙酯、柠檬酸。水泥固化过程硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等的水合反应产生Ca(OH)2。基本理论危险废物、水泥、水、添加剂3.3固体废物的固化处理水泥固化

水泥固化影响因素固化效果添加剂pHpH过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基络合物，使溶解度增加。Cu，pH>9；Zn，9.3；Cd，11.1改善固化体质量。吸附剂——沸石或蛭石加入含硫酸盐的废物中防止其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石还起到骨料作用。水、水泥和废物的量比水分过少，不能保证水泥的充分水合作用；水分过大，出现泌水现象投加促凝剂、缓凝剂来控制凝结时间，一般初凝时间>2h,终凝>24h，保证混料后有足够时间输送、装桶或浇注凝固时间配料比水泥固化应用

无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物的废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。对象

采用400～500号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥和水的配比为（1～2）：20：(6～10）。固化体的抗压强度可达10～20Mpa。浸出试验表明，重金属的浸出浓度：汞小于0.0002mg/L（原0.13～1.25mg/L）；镉小于0.002mg/L（原1.0～80.6mg/L）；铅小于0.002mg/L（原165～243mg/L）；六价铬小于0.02mg/L（原0.3～0.4mg/L）；砷小于0.01mg/L（原8.14～11.0mg/L电镀污泥工艺流程图4-11电镀污泥水泥固化处理工艺流程图水泥固化特点

①设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；②水泥和添加剂价廉易得；③对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；④在常温下就可操作；⑤处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。

优点缺点

①固化体的浸出率较高，通常为10-4～10-5g/(cm2·d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂覆处理；②固化体的增容比较高，达1.5～2；③有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；④水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；⑤处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。石灰固化概念应用及特点

以石灰和具有火山灰活性的物质（如粉煤灰、垃圾焚烧灰渣、水泥窑灰等）为固化基材对危险废物进行稳定化与固化处理的方法。重金属被吸附于胶体结晶中，包裹起来成为黏结性物质概念应用

适用于稳定石油冶炼污泥、重金属污泥、氧化物、废酸等无机污染物。

简单，物料来源方便，操作不需特殊设备及技术，比水泥固化法便宜，并在适当的处置环境，可维持波索来反应的持续进行。石灰固化处理得到固化体的强度较低，所需养护时间较长，并且体积膨胀较大，增加清运和处置的困难，因而较少单独使用。特点沥青固化原理与工艺

以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青为憎水性物质，具有良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。原理

固体废物预处理—废物与沥青热混合—二次蒸汽净化放射性废物沥青固化基本方法：高温融化混合蒸发法：如图4-12，150~230℃；暂时乳化：混合—脱水—干燥，双螺杆挤压机；化学乳化：废物与乳化沥青混合—干燥脱水—冷却硬化。工艺图4-12高温熔化混合蒸发沥青固化流程

一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同。沥青固化应用及特点应用

①固化体的空隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1

1～2

1，因而固化体的增容较小。②

固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次污染，需采取措施加以避免。另外，对于含有大量水分的废物，由于沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥固化法。③

固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。特点塑性材料固化概念及原理

以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。概念热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂）用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。部分液体废物遗留，需干化。颗粒度、含水量等以及进行聚合的条件热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，以达到对废物稳定化的目的的过程。应用及特点特点：引入密度较低的物质，添加剂数量较少，固化体密度小；但操作过程复杂，热固性材料自身价格高昂。由于操作中有机物的挥发，容易引起燃烧起火，所以通常不能在现场大规模应用。

热固性材料固化特点：浸出速率低；需要的包容材料少，在高温下蒸发了大量的水分，增容率较低。缺点是高温操作，耗能较多；会产生大量的挥发性物质，其中有些是有害的物质；有时废物中含有热塑性物质或某些溶剂，影响稳定剂和最终的稳定效果。热塑性材料固化应用：低水平有机放射性废物（如放射性离子交换树脂）、稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物。玻璃固化概念固化剂特点

玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在1000～1500℃的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。概念

钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。磷酸盐：含盐量低、放射性极高的如普里克斯废液（见图4-13）硼酸盐玻璃：高放废液+固化剂，煅烧，升温1100~1150℃，退火。浸出速率最低、增容比最小、高温操作，烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差。特点固化剂图4-13磷酸盐玻璃固化工艺流程图4-14硼酸盐玻璃固化工艺流程自胶结固化原理应用及特点

利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。

该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。概念CaSO4

2H2O或CaSO3

2H2O经煅烧，成为具自胶结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。

不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结构强度高；但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消耗一定的热量。Terra-Crete技术（见图4-15）特点原理应用图4-15烟道气脱硫泥渣自胶结固化的工艺流程技术适用对象主要优点主要缺点水泥固化法重金属、氧化物、废酸①.水泥搅拌，技术已相当成熟；②对废物中化学性质的变动承受力强③.可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性；④无需特殊的设备，处理成本低；⑤废物可直接处理，无需前处理。①.废物如含特殊的盐类，会造成固化体破裂；②有机物的分解造成裂隙，增加渗透性，降低结构强度；③.大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量石灰固化法重金属、氧化物、废酸①.所用物料来源方便，价格便宜；②操作不需特殊设备及技术；③.产品通常便于装卸，渗透性有所降低①.固化体的强度较低，需较长的养护时间；②.有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难沥青固化法重金属、氧化物、废酸①.有时需要对废物预先脱水或浓缩；②

固化体空隙率和污染物浸出速率均大大降低；③.固化体的增容较小①.需高温操作，安全性较差；②一次性投资费用与运行费用比水泥固化法高塑性固化法部分非极性有机物、氧化物、废酸①.固化体的渗透性较其他固化法低；②对水溶液有良好的阻隔性③.接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。①.需特殊设备和专业操作人员；②废物如含氧化剂或挥发性物质，加热时会着火或逸散，在操作前先对废物干燥、破碎玻璃固化法不挥发高危性废物，核废料①.固化体可长期稳定；②可利用废玻璃屑作为固化材料；③.对核能废料的处理已有相当成功的技术①.不适用于可燃或挥发性的废物②高温热融需消耗大量能源；③.需要特殊设备及专业人员自胶结固化法硫酸钙和亚硫酸钙的废物①.烧结体的性质稳定，结构强度高；②烧结体不具生物反应性及着火性①.应用面较狭窄；②需要特殊设备及专业人员第五章固体废物生物处理处理方法好氧堆肥处理厌氧消化处理微生物浸出其它生物处理方法堆肥化（composting）:在人工控制的环境下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程厌氧消化:也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为CH4和CO2的过程微生物浸出:利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程蚯蚓床技术废物生产单细胞蛋白等1423基本原理堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取堆肥过程堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化影响因素六个主要因素堆肥工艺六个阶段及内容堆肥设备四类123451好氧堆肥处理评价指标6四类，15个异化作用同化作用细胞物质(微生物繁殖)CO2,H2O,NH3,PO43-,SO42-能量堆肥有机物(含C，H，O，N，P，S，Cl)、氧和微生物转入环境释放、转化为热+好氧堆肥基本原理1.1好氧堆肥过程适应新环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度升至45℃嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度升至45~70℃嗜温性微生物、多为难分解物质，温度下降1.2影响因素及工艺堆肥化效果供氧量含水率温度和有机物含量颗粒度C/N和C/PpH主发酵分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节发酵仓或露天堆积，强制或翻堆搅拌供氧主发酵期4~12d前处理12后发酵进一步分解难分解有机物，条堆或静态堆肥，20~30d3贮存夏冬需贮存，容纳6个月的贮存设备；干燥透气6脱臭产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂；碱、水溶液过滤；熟堆肥、沸石等吸附剂吸附5后处理分选设备去除塑料、玻璃金属、小石块；加入N、P、K制复肥41.3堆肥化设备堆肥化设备破碎设备混合设备输送设备分离设备斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机堆肥产品质量高、操作员少、臭味控制有效、空间限制少、环境影响小等。垂直、倾斜及水平固体流

生物过滤器：熟化的堆肥、树皮、木片、粒状的泥炭等，负荷为80~120m3•m-3•h-1，出气温度维持在20~40℃物料处理设备翻堆设备反应器堆肥系统除臭设备1.4腐熟度评价指标化学指标pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸工艺指标温度耗氧速率400mg/(kg·h)堆肥腐熟度评价指标物理学指标气味/粒度/色度生物学指标呼吸作用/生物活性/发芽指数1.52厌氧消化原理厌氧消化影响因素厌氧消化工艺厌氧消化设备1234厌氧消化处理厌氧消化原理堆肥有机物微生物有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，微生物细胞物质CO2，CH4等，能量细胞物质2.1有机物＋H2O＋营养物细胞质＋CH4+CO2+NH3+H2+H2S+…+抗性物质＋热量

糖类厌氧消化的影响因素添加物和抑制物厌氧条件接种物温度原料配比搅拌pH其它因素厌氧消化影响因素2.2根据消化温度划分工艺类型高温消化工艺自然温度消化工艺最佳温度范围是47~55℃，此时有机物分解旺盛，消化快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适用于城市垃圾、粪便和有机污泥的处理培养高温消化菌、维持高温、投料和排料、搅拌消化物料目前我国农村都采用这种消化类型。这种工艺的消化池结构简单、成本低廉、施工容易、便于推广，但受季节影响明显消化周期须视季节和地区的不同加以控制厌氧消化工艺2.3根据投料运转方式划分工艺类型连续消化工艺半连续消化工艺两步消化工艺投料启动后，经一段时间的消化产气，连续定量的添加消化原料和排出旧料；其消化时间能够长期连续进行。工艺易于控制，能保持稳定的有机物消化速率和产气率，但该工艺要求较低的原料固形物浓度启动时一次性投入较多的消化原料，当产气量趋于下降时，开始定期添加新料和排出旧料，以维持比较稳定的产气率。农村较适用两个反应器；根据两段理论设计回流搅拌厌氧消化反应池沉淀池贮气柜备料池有机固体废物回流备料肥料用户池底污泥或消化料液消化产气加水封池入池堆沤大换料拌料接种备料肥料定期或不定期出料定期或不定期加料活性污泥或其它接种物连续消化工艺半连续消化工艺消化器红泥塑料沼气池批量进料半塑式沼气池/二块模式全塑沼气池/袋式全塑沼气池/干湿交替消化沼气池。水压式沼气池水压式沼气池结构简单、造价低、施工方便；但由于温度不稳定，产气量不稳定，因此原料的利用率低。长方形甲烷消化池厌氧消化反应器2.4水压式沼气池长方形甲烷消化池5-11半塑式沼气池5-13袋式全塑沼气池5-14干湿交替消化沼气池

微生物浸出史浸矿细菌细菌浸出机理细菌浸出工艺细菌浸出处理放射性废渣3微生物浸出微生物浸出史1887年发现1922年浸出ZnS1947年发现Thiobacillusferrooxidans1954年高效1958年专利申请1234520~40年工业应用历史贫矿、尾矿废渣U、Zn、Mn、As、Ni、Co、Mo等3.1浸矿细菌菌种主要生理特性最佳pH氧化铁硫杆菌Fe2+Fe3+S2O32-SO42-2.5~5.3氧化铁杆菌Fe2+Fe3+3.5氧化硫铁杆菌SSO42-

Fe2+Fe3+2.8氧化硫杆菌SSO42-、

S2O32-SO42-2.0~3.5聚生硫杆菌SSO42-

H2SSO42-2.0~4.03.2细菌浸出机理化学反应说直接作用说3.3细菌浸出工艺浸出喷洒法灌溉法垂直管法均匀分布pH<2金属回收循环浸出置换电积其它金属菌液再生pH再生池3.4图5-16细菌渗滤浸出工艺流程海绵铜细菌浸出处理放射性废渣3.5图5-17细菌浸出处理放射性废渣工艺流程4其它生物处理方法蚯蚓床技术蚯蚓农林废物、城市生活垃圾、污水厂污泥蚯蚓粪微生物分解、半分解有机质蚯蚓床蚯蚓床技术垃圾预处理垃圾分离收集堆料、最终产品处理垃圾堆放successfactors蚯蚓处理工艺放置蚯蚓添加有益微生物料堆状况检查蚯蚓床技术温度<30℃湿度60%~70%消化彻底、肥效高减容效果好过程安全可获大量蚯蚓体

蚯蚓特点第六章固体废物热处理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）:

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14231焚烧处理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、T提高。除尘资源化智能化多功能综合性1234…..我国始于20世纪80年代焚烧原理燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素热平衡及烟气分析固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算焚烧工艺焚烧工艺系统组成焚烧炉系统焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评焚烧机理

温度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1.1焚烧技术层状燃烧技术过程稳定、技术成熟、应用广固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等辐射、烟气对流，翻转及搅动炉型设计和配风设计流化燃烧技术较成熟，可处理低热值、高水分废物，但对入料要求均匀化、细小化流化床焚烧炉空气流和烟气流快速移动，物料流态化状态旋转燃烧技术较成熟、效率高回转窑焚烧炉滚筒、抄板1.2焚烧影响因素固体废物性质：可燃成分、有毒有害物质、水分焚烧温度：850~950℃,

1150℃供氧量和物料混合程度:过剩空气系数停留时间:>1.5~2h;>2s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３Ｔ－１Ｅ原则：Temperature、Time、Turbulence、Excessair1.3影响固体废物焚烧的因素固体废物热值: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+助燃空气热量有用热量+化学不完全燃烧热损失+机械热损失+烟气显热+灰渣显热Q11.4固体废物燃烧温度在焚烧系统处于衡压、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称为绝热燃烧温度。实际燃烧温度近似计算1.5EA=m过空/m理空

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1.6焚烧工艺工艺系统空气系统前处理系统进料系统焚烧炉系统其它系统烟气系统1.7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、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。进料方法为螺旋给料、炉排进料、推进器给料等。操作设备、设施构筑物图6-1生活垃圾焚烧工艺流程图图6-3机械炉排示意图焚烧工艺焚烧炉系统图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烧工艺焚烧炉系统炉排有效面积A.........燃烧室有效容积V停留时间焚烧工艺空气系统主要设施通风管道、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，200~280℃助燃空气换热器预热焚烧工艺烟气系统PCDDs:TCDDsPCDFs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200~500℃停留时间；C有效净化处理技术设备焚烧工艺其它系统灰渣系统废水处理系统余热系统发电系统自动控制系统焚烧炉的选评炉型优点缺点机械焚烧炉容量大（单炉容量达100~500t/d）、效率高、焚烧彻底、公害易处理、燃烧稳定、控管容易、余热利用高造价高、技术复杂、维修费高，需连续运转、运行管理要求高回转式焚烧炉垃圾搅拌及干燥性好、可适用中小容量（单炉容量100~400t/d）、可高温安全燃烧，残灰颗粒小连续传动装置复杂、炉内的耐火材料易损坏控气式焚烧炉适用中小容量（单炉容量150t/d）、

构造简单、装置可移动、机动性强燃烧不完全、燃烧效率低、使用年限短、平均建造成本较高流化床焚烧炉容量适中（单炉容量50~200t/d）、

燃烧温度较低（750~850℃）、热传导好、公害低、燃烧效率高操作技术高、燃料种类受到限制、进料颗粒较小、单位处理量所需动力高、炉床材料易冲蚀损坏垃圾衍生燃料焚烧炉适用大容量（单炉容量200~750t/d）焚烧、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、不适合高水分垃圾1.8焚烧效果黑度、烟气量1234目测法热灼减量法二氧化碳法DRE2热裂解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、农林废弃物的热解热解与焚烧比较需氧放热二氧化碳、水就地利用？无氧或缺氧吸热气、油、炭黑贮存或远距离运输？热裂解焚烧氧需求氧需求能量产物利用污染生物质、塑料类、橡胶等2.1热解的特点2.2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2.3热解动力学2.4热解工艺分类是否生成炉渣造渣型和非造渣型热解燃烧位置单塔式和双塔式产物物理形态气化方式、液化方式、炭化方式热解炉结构固定床、移动床、流化床和旋转炉热解温度不同高温热解、中温热解、低温热解供热方式直接加热、间接加热2.5城市生活垃圾的热解主要热解技术Occidental系统新日铁系统Purox系统Landgard系统流化床系统Garret系统各系统优缺点?2.6图6-6新日铁系统垃圾热解熔融处理工艺流程图6-7Purox系统工艺流程示意图图6-9Occidental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塑料的热解产物是燃料油或化工原料2.7槽式(聚合浴、分解槽)——管式（管式蒸馏、螺旋式）——流化床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，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；分解速率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。

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

2.8图6-16污泥热解温度与产物生成率的关系图6-17污泥干燥—热解系统示意图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

2.9图6-19橡胶热解产品组成与温度关系3焙烧处理固体废物的焙烧方法还原焙烧硫酸化焙烧氯化焙烧钠化焙烧离析焙烧烧结焙烧分解焙烧氧化焙烧各种焙烧的适用对象？各种焙烧方法的原理？图6-26含钴烧渣中温氯化焙烧第七章固体废物的资源化与综合利用高炉矿渣钢渣铁合金渣粉煤灰有色金属渣铬渣废石膏硫铁矿烧渣工业固体废物综合利用煤矸石冶金矿山废渣矿业固体废物综合利用建筑垃圾废塑料废橡胶废纸废纤维城市生活垃圾综合利用秸秆农林固体废物综合利用污泥污泥综合利用12345高炉渣的分类及性质按冶炼生铁的品种铸造生铁矿渣炼钢生铁矿渣按矿渣的碱度分碱性矿渣Mo>1酸性矿渣Mo<1中性矿渣Mo=1成分CaOSiO2Al2O3MgOMnOFe2O3TiO2V2O5SF普通渣高钛渣锰钛渣含氟渣38~4923~4628~4735~4562~4220~3521~3722~296~179~1511~246~81~132~102~83~7.80.1~1<15~230.15~0.190.15~20.1~1.720~29.1~.60.2~1.5<10.3~37~81.1工业固体废物综合利用高炉渣的加工渣池水淬:节水，易产生渣棉和H2S，淘汰炉前水淬:分为炉前渣池式、水利输送式、旋转滚筒式及脱水仓式等热泼法:炉前热泼（国外薄层多层热泼）及渣场热泼法渣场堆存开采法成本低高炉渣水淬处理工艺高炉重矿渣碎石工艺膨珠生产工艺水量少，环境污染小，可抑制H2S气体的产生；比热泼法占地面积小，处理效率高；投资省，成本低高炉渣的利用矿渣硅酸盐水泥20%~70%石膏矿渣水泥80%矿渣混凝土矿渣砖80%~90%高炉水淬渣作建筑材料矿渣碎石作基建材料膨珠作轻骨料高炉渣其它利用矿渣棉微晶玻璃热铸矿渣矿渣铸石配制碎石混凝土用于地基工程修筑道路用作铁路道渣质轻、面光、自然级配好、吸音隔热性能强。用作混凝土骨料可节省20%左右的水泥，一般用来制作内墙板、楼板等

钢渣分类钢渣

15%~20%转炉钢渣/平炉钢渣/电炉钢渣电炉渣——氧化渣、还原渣；平炉渣——初期渣、后期渣碱性渣/酸性渣铁水和废钢中的元素氧化后生成的氧化物、金属炉料带入的杂质、加入的造渣剂和氧化剂、被侵蚀的炉衬及补炉材料等

1.2钢渣的综合利用化学及矿物组成

钢渣的化学成分主要为铁、钙、硅、镁、铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、硅的氧化物占绝大部分。钢渣呈黑色，外观像水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度较大，密度为1.7~2t/m3，其成分组成基本稳定。钢渣的主要矿物组成为橄榄石(2FeO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)硅酸三钙(3CaO·SiO2)、铁酸二钙(2CaO·Fe2O3)及游离氧化钙fCaO等。

钢渣的化学性质碱度指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比R=wCaO/(wSiO2+wP2O5)。根据碱度的高低，可将钢渣分为低碱度渣(R=0.78~1.8)，中碱度渣(R=1.8~2.5)和高碱度渣(R>2.5)稳定性

fCaO、MgO、C2S、C3S等不稳定组分在一定条件下都具有体积不稳定性如fCaO水化消解为Ca(OH)2，体积成倍增大；MgO消解为Mg(OH)2，体积膨胀77%活性C3S、C2S等具有水硬胶凝性活性矿物的含量。当钢渣碱度R为1.8~2.5时，其中的C3S和C2S的含量之和为60%~80%；R>2.5时，钢渣中的主要矿物为C3S。活性矿物的水硬性需很长时间才能表现出来;细磨，用添加剂激发活性易磨性

钢渣结构致密，含铁量高，因此较耐磨。所以宜作路面材料。易磨性可用相对易磨系数表示，将物料与标准砂在相同条件下粉磨，所得比表面积之比即为相