固廢的固化處理及熱解與焚燒處理

1、固體廢物的固化處理利用物理或化學(xué)方法將有害固體廢物固定或包容在惰性固體基質(zhì)內(nèi)，使之呈現(xiàn)化學(xué)穩(wěn)定性或密封性。固化所用的惰性材料稱為固化劑。有害廢物經(jīng)過固化處理所形成的固化產(chǎn)物稱為固化體。 固化方法：水泥固化、石灰固化、熱塑性材料固化、有機(jī)聚合物固化、自膠結(jié)固化、玻璃固化對固化處理的基本要求 （1）有害廢物經(jīng)過固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等，最好能作為資源加以利用。 （2）固化過程中材料和能量消耗要低，增容比要低。 （3）固化工藝過程簡單，便于操作。水泥固化技術(shù) (Cement solidification) 水泥固化：是以水泥為固化劑

2、將有害廢物進(jìn)行固化的一種處理方法,從而達(dá)到減小表面積、降低滲透性，使之能在較為安全的條件下運(yùn)輸與處置的目的。 水泥固化原理：水泥是一種無機(jī)膠結(jié)劑，經(jīng)水化反應(yīng)后可形成堅(jiān)硬的水泥塊，能將砂、石等骨料牢固地凝結(jié)在一起。水泥固化有害廢物就是利用水泥的這一特性。 常用作固化劑的水泥：硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 。石灰固化處理（ Lime solidification ）以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)（如粉煤灰、垃圾焚燒灰渣、水泥窯灰等）為固化基材，活性硅酸鹽類為添加劑對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行穩(wěn)定化與固化處理的方法。 適用于穩(wěn)定石油冶煉污泥、重金屬污泥、氧化物、廢酸等無機(jī)污染物，并已用于煙道氣脫硫的廢物的固化。

3、該法簡單，物料來源方便，操作不需特殊設(shè)備及技術(shù)，比水泥固化法便宜，但石灰固化處理得到固化體的強(qiáng)度較低，所需養(yǎng)護(hù)時間較長，并且體積膨脹較大，增加清運(yùn)和處置的困難，因而較少單獨(dú)使用。熱塑性材料固化處理熱塑性材料固化（瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的熱塑性物質(zhì)在高溫下與干燥脫水危險(xiǎn)廢物混合，以達(dá)到對廢物穩(wěn)定化的目的的過程。 以瀝青類材料作為固化劑，與危險(xiǎn)廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下發(fā)生皂化反應(yīng)，使有害物質(zhì)包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過程。 瀝青憎水性物質(zhì)、良好的黏結(jié)性、化學(xué)穩(wěn)定性、較高的耐腐蝕性。石油蒸餾的殘?jiān)?，其化學(xué)成分包括瀝青質(zhì)、油分、游離碳、膠質(zhì)、瀝青酸和石蠟等。熱固

4、性材料固化處理（Plastic solidification）熱固性塑料固化（脲醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂） 用熱固性有機(jī)單體和經(jīng)過粉碎處理的廢物充分混合，在助凝劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合以形成海綿狀的聚合物質(zhì)，從而在每個廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護(hù)膜。部分液體廢物遺留，需干化。 特別適用于對有害廢物和放射性固體廢物的固化處理玻璃固化處理（ Glass solidification ）概念 玻璃原料為固化劑，將其與危險(xiǎn)廢物以一定的配料比混合后，在10001500的高溫下熔融，經(jīng)退火后形成穩(wěn)定的玻璃固化體。主要適用于處理含高比放射性廢物，不適宜于大型工業(yè)有害固體廢物的固化處

5、理自膠結(jié)固化（Self-cementation solidification ）l 利用廢物自身的膠結(jié)特性來達(dá)到固化目的的方法。 l 該技術(shù)主要用來處理含有大量硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物，如磷石膏、煙道氣脫硫廢渣等。l CaSO42H2O或CaSO32H2O經(jīng)煅燒成具自膠結(jié)作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。 l 該方法不需要加入大量添加劑，廢物也不需要完全脫水，工藝簡單；固化體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有抗?jié)B透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；但只限于含有大量硫酸鈣的廢物，應(yīng)用面較為狹窄。此外還要求熟練的操作和比較復(fù)雜的設(shè)備，煅燒泥渣也需要消耗一定的熱量技術(shù)適用對象主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)水

6、泥固化重金屬氧化物廢酸1.水泥攪拌，技術(shù)已相當(dāng)成熟2.對廢物中化學(xué)性質(zhì)變動承受力強(qiáng)3.可由水泥與固體廢物的比例來調(diào)節(jié)固化體的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)與防水性4.無需特殊設(shè)備，處理成本低5.廢物可直接處理無需前處理。1.廢物如含特殊鹽類會造成固化體破裂2.有機(jī)物的分解造成裂隙，增加滲透性，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度3.大量的適用水泥會增大固化體的體積和質(zhì)量石灰固化重金屬氧化物廢酸1.所用物料來源方便，價(jià)格便宜2.操作不需特殊設(shè)備與技術(shù)3.產(chǎn)品通常便于運(yùn)輸，滲透性有所降低1.固化體的強(qiáng)度較低，需較長的養(yǎng)護(hù)時間2.有較大的體積膨脹，增加清運(yùn)和處置的困難熱塑性材料固化（瀝青）重金屬、氧化物、廢酸1. 有時需要對廢物進(jìn)行預(yù)先脫水和濃

7、縮2. 固化體空隙率和污染物浸出率均大大降低3.固化體的增容較小1. 需高溫操作，安全性較差2. 一次性投資費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用都比水泥的高熱固性材料固化部分非極性有機(jī)物。氧化物，廢酸1固廢物的滲透性較其他固化法低2.對水溶液有良好的阻隔性3.接觸液損失率遠(yuǎn)低于水泥固化與石灰固化法1.需特俗設(shè)備和專業(yè)操作人員2.廢物如含氧化劑或揮發(fā)性物質(zhì)，在加熱時有會著火或逸散，在處理前先對廢物進(jìn)行干燥和破碎玻璃固化不揮發(fā)高危型廢物，核廢物1.固化體可長期穩(wěn)定2?？衫脧U玻璃屑做固化材料3.對核能廢料已有相當(dāng)成熟的技術(shù)1.不適用與可燃和揮發(fā)性物質(zhì)2.高溫?zé)崛坌柘拇罅磕茉?.需要特殊設(shè)備和人員自膠結(jié)固化硫酸鈣和亞硫

8、酸鈣的廢物1.燒結(jié)體的性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)性強(qiáng)2.燒結(jié)體不具生物反應(yīng)性及著火性1，應(yīng)用面狹窄2.需要特設(shè)備和專業(yè)人員固體廢物的熱轉(zhuǎn)化技術(shù); 在高溫條件下使固體廢物中可回收利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的過程，特別適合有機(jī)固體廢物的資源化。熱轉(zhuǎn)化： 熱解，焚燒熱解：1.熱解原理與熱解產(chǎn)物有機(jī)固體廢物+熱量無O2或缺O(jiān)2 可燃?xì)?液態(tài)油+固體燃料+爐渣 有機(jī)物+O2=CO2+H2O+其他簡單無機(jī)物+熱量可燃?xì)猓褐饕–15的烴類、氫和CO氣體。液態(tài)油：主要包括：C25的烴類、乙酸、丙酮、甲醇等液態(tài)燃料。固體燃料：含純碳和聚合高分子的含碳物工藝：按供熱方式：直接（內(nèi)部）供熱【供給適量空氣使有機(jī)物部分燃燒，提供熱解

9、所需熱量】，間接（外部）供熱【從外界供給熱解所需熱量】；按熱解溫度：高溫?zé)峤猓恢袦責(zé)峤?；低溫?zé)峤?熱解反應(yīng)器:固定床，流化床，旋轉(zhuǎn)爐，分段爐固體廢物的熱分解：指晶體狀的固體廢物在較高溫度下脫除其中吸附水及結(jié)合水或同時脫除其他易揮發(fā)物質(zhì)的過程，它是無機(jī)固體廢物資源化的重要技術(shù)。這些高溫變化、高溫液相的生成，對固體廢物生產(chǎn)陶瓷、耐火材料、玻璃、鑄石等高溫材料具有重要作用 固體廢物的焚燒焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定的過剩空氣量與被處理的有機(jī)物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化焚燒反應(yīng)，可同時實(shí)現(xiàn)廢物無害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。固體廢物焚燒原理：有機(jī)物或可燃無機(jī)物+O2=CO2+H2O+其他簡單無機(jī)物+

10、熱量某種廢物的熱量=某種廢物的熱值*該種廢物的重量固體廢物的熱值熱值：單位質(zhì)量的固體廢物完全燃燒所釋放出來的熱量，kJ/kg 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，城市垃圾的熱值大于3350kJ/kg時，燃燒過程無需加輔助燃料，易于實(shí)現(xiàn)自燃燒。 固體廢物焚燒設(shè)施主要采用焚燒爐，焚燒爐的結(jié)構(gòu)型式與廢物的種類、性質(zhì)和燃燒形態(tài)等因素有關(guān)。不同的焚燒方式有相應(yīng)的焚燒爐與之相配合。目前世界上焚燒爐的型號已達(dá)200多種，其中較廣泛應(yīng)用爐型主要有：（1）流化床焚燒爐 （2）多膛式焚燒爐 （3）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐 （4）敞開式焚燒爐 焚燒過程（特別是危險(xiǎn)廢物的焚燒）會產(chǎn)生大量的排放物，主要是酸性氣體和未完全燃燒的有機(jī)組分及爐渣。如將其直接排入

11、環(huán)境，必然會導(dǎo)致二次污染，因此需對其進(jìn)行處理，將污染物的含量降至安全標(biāo)準(zhǔn)以下才能排放。1、除臭2、除酸3、除塵三、固體廢物的熱處理設(shè)備 ã回轉(zhuǎn)窯、豎窯、隧道窯和倒焰窯四種固體廢物分解固體廢物的回收再利用原則：減量化；減量化是指減少固體廢物的產(chǎn)生量和排放量，從源頭上直接減少或減輕固體廢物的數(shù)量和減少其體積，還包括盡可能地減少其種類、降低危險(xiǎn)廢物的有害成分的濃度、減輕或清除其危險(xiǎn)特性等。減量化是防治固體廢物污染環(huán)境的優(yōu)先措施資源化; 資源化是采取管理和工藝措施從固廢中回收物質(zhì)和能源，加速物質(zhì)和能源循環(huán)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的技術(shù)方法。資源化的原則是：技術(shù)是可行的；經(jīng)濟(jì)效益比較好；廢物應(yīng)盡可能在排放源就近利用，以節(jié)省廢物在存放、運(yùn)輸?shù)冗^程的投資；產(chǎn)品符合國家相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具有市場競爭力。資