固體廢棄物處理及處置_寧平_第六章

1、環(huán)境工程環(huán)境工程本科課程本科課程昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 KUST Faculty of Environmental Science and Engineering2006 寧寧 平平 陳建中陳建中 瞿廣飛瞿廣飛【概念】【概念】焚燒焚燒 干燥干燥熱裂解熱裂解 焙燒焙燒 熱值熱值 燃燒溫度燃燒溫度 DRE 熱灼減量比熱灼減量比 焚燒效率焚燒效率 【方法原理】【方法原理】 焚燒原理；熱平衡和煙氣分析；焚燒工藝系統(tǒng)焚燒原理；熱平衡和煙氣分析；焚燒工藝系統(tǒng)組成；焚燒爐系統(tǒng)選擇；熱解原理；典型固體廢物組成；焚燒爐系統(tǒng)選擇；熱解原理；典型固體廢物的熱解；焙燒方法。的熱解

2、；焙燒方法。本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)處理方法處理方法焚燒處理焚燒處理熱裂解熱裂解焙燒處焙燒處理理其它熱其它熱處理方法處理方法機(jī)械化連續(xù)垃圾焚燒爐。處理能力、焚燒效果、治污機(jī)械化連續(xù)垃圾焚燒爐。處理能力、焚燒效果、治污 焚毀帶病毒、病菌的垃圾。焚毀帶病毒、病菌的垃圾。英、美、法等試驗(yàn)研究，建立焚燒爐英、美、法等試驗(yàn)研究，建立焚燒爐19世紀(jì)中后期世紀(jì)中后期20世紀(jì)初世紀(jì)初1960大型機(jī)械化爐排；較高效率的煙氣凈化大型機(jī)械化爐排；較高效率的煙氣凈化系統(tǒng)系統(tǒng) 19701990自控、移動式機(jī)械爐排自控、移動式機(jī)械爐排焚燒爐、多樣化、焚燒爐、多樣化、T 除塵除塵資源化資源化智能化智能化多功能多功能綜合性綜合性12

3、34.我國始于我國始于1980焚燒焚燒原理原理燃燒、燃燒機(jī)理、燃燒技術(shù)、主要影響因素燃燒、燃燒機(jī)理、燃燒技術(shù)、主要影響因素?zé)崞胶饧盁崞胶饧盁煔夥治鰺煔夥治龉腆w廢物熱值、燃燒溫度、空氣和煙氣量計(jì)算固體廢物熱值、燃燒溫度、空氣和煙氣量計(jì)算焚燒焚燒工藝工藝焚燒工藝系統(tǒng)組成焚燒工藝系統(tǒng)組成焚燒爐焚燒爐系統(tǒng)系統(tǒng)焚燒爐、余熱利用系統(tǒng)、焚燒爐選評焚燒爐、余熱利用系統(tǒng)、焚燒爐選評焚焚燒燒機(jī)機(jī)理理蒸發(fā)蒸發(fā)揮發(fā)揮發(fā)分解分解燒結(jié)、熔融燒結(jié)、熔融氧化還原氧化還原CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2) O2 xCO2 + wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2

4、 H2O焚焚燒燒技技術(shù)術(shù)層狀燃燒技術(shù)層狀燃燒技術(shù)過程穩(wěn)定、技術(shù)過程穩(wěn)定、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣成熟、應(yīng)用廣固定爐排焚燒爐、固定爐排焚燒爐、水平機(jī)械焚燒爐、水平機(jī)械焚燒爐、傾斜機(jī)械焚燒爐傾斜機(jī)械焚燒爐等等輻射、煙氣對流，輻射、煙氣對流，翻轉(zhuǎn)及攪動翻轉(zhuǎn)及攪動爐型設(shè)計(jì)和配風(fēng)爐型設(shè)計(jì)和配風(fēng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流化燃燒技術(shù)流化燃燒技術(shù)較成熟，可處理較成熟，可處理低熱值、高水分低熱值、高水分廢物，但對入料廢物，但對入料要求均勻化、細(xì)要求均勻化、細(xì)小化小化流化床焚燒爐流化床焚燒爐空氣流和煙氣流空氣流和煙氣流快速移動，物料快速移動，物料流態(tài)化狀態(tài)流態(tài)化狀態(tài)旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)較成熟、效率高較成熟、效率高回轉(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚

5、燒爐滾筒、抄板滾筒、抄板焚燒影焚燒影響因素響因素廢物料層厚度、運(yùn)廢物料層厚度、運(yùn)動方式、預(yù)熱溫度動方式、預(yù)熱溫度進(jìn)氣方式、燃燒器性進(jìn)氣方式、燃燒器性能、煙凈化系統(tǒng)阻力能、煙凈化系統(tǒng)阻力固固體體廢廢物物熱熱值值4500760)81(450001400032. 2smclmommcmLHVH1001002)()(OHHHVHHV干濕2242095.735.5 19C lFL H V H H VHOH ( )固固體體廢廢物物燃燃燒燒溫溫度度空空氣氣和和煙煙氣氣量量計(jì)計(jì)算算焚焚燒燒工工藝藝工藝工藝系統(tǒng)系統(tǒng)空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)前處理系統(tǒng)前處理系統(tǒng)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)料系統(tǒng)焚燒爐系統(tǒng)焚燒爐系統(tǒng)其它系統(tǒng)其它系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)煙

6、氣系統(tǒng)焚焚燒燒工工藝藝前前處處理理及及進(jìn)進(jìn)料料系系統(tǒng)統(tǒng)焚焚燒燒工工藝藝焚焚燒燒爐爐系系統(tǒng)統(tǒng)焚焚燒燒工工藝藝焚焚燒燒爐爐系系統(tǒng)統(tǒng)爐排有爐排有效面積效面積A.燃燒室燃燒室有效容有效容積積V.停留時(shí)停留時(shí)間間.焚焚燒燒工工藝藝空空氣氣系系統(tǒng)統(tǒng)主要主要設(shè)施設(shè)施通風(fēng)管道、進(jìn)氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱器等助燃助燃空氣空氣一次助燃空氣：60%80%，干燥段15%、燃燒段75%、燃燼段10%二次助燃空氣：20%40%，火焰上和二次燃燒室空氣換熱換熱器預(yù)器預(yù)熱熱余熱鍋爐后，200280焚焚燒燒工工藝藝煙煙氣氣系系統(tǒng)統(tǒng)PCDDs: TCDDs PCDFs酸性氣體酸性氣體: HF、SOX、NOX、HCl重金屬重金屬汞、

7、鎘、鉛汞、鎘、鉛煙塵煙塵焚焚燒燒工工藝藝其其它它系系統(tǒng)統(tǒng)灰渣系統(tǒng)灰渣系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)余熱系統(tǒng)余熱系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)焚焚燒燒爐爐的的選選評評爐型爐型優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)械焚機(jī)械焚燒爐燒爐容量大（單爐容量達(dá)容量大（單爐容量達(dá)100500t/d）、效）、效率高、焚燒徹底、公害易處理、燃燒穩(wěn)率高、焚燒徹底、公害易處理、燃燒穩(wěn)定、控管容易、余熱利用高定、控管容易、余熱利用高造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜、維修費(fèi)高，需連造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜、維修費(fèi)高，需連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行管理要求高續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行管理要求高回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)式焚燒爐焚燒爐垃圾攪拌及干燥性好、可適用中小容量垃圾攪拌及干燥性好、可適用中小容

8、量（單爐容（單爐容100400t/d）、）、 可高溫安全燃可高溫安全燃燒，燒， 殘灰顆粒小殘灰顆粒小連續(xù)傳動裝置復(fù)雜、爐內(nèi)的耐火材料連續(xù)傳動裝置復(fù)雜、爐內(nèi)的耐火材料易損壞易損壞控氣式控氣式焚燒爐焚燒爐適用中小容量（單爐容量適用中小容量（單爐容量150t/d）、）、構(gòu)造簡單、裝置可移動、機(jī)動性強(qiáng)構(gòu)造簡單、裝置可移動、機(jī)動性強(qiáng)燃燒不完全、燃燒效率低、燃燒不完全、燃燒效率低、 使用年使用年限短、限短、 平均建造成本較高平均建造成本較高流化床流化床焚燒爐焚燒爐容量適中（單爐容量容量適中（單爐容量50200t/d）、）、燃燒溫度較低（燃燒溫度較低（750850）、）、 熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)好、公害低、好、公害低

9、、 燒效率高燒效率高操作技術(shù)高、燃料種類受到限制、進(jìn)操作技術(shù)高、燃料種類受到限制、進(jìn)料顆粒較小、單位處理量所需動力高、料顆粒較小、單位處理量所需動力高、爐床材料易沖蝕損壞爐床材料易沖蝕損壞垃圾衍垃圾衍生燃料生燃料焚燒爐焚燒爐適用大容量（單爐容適用大容量（單爐容200750t/d）焚燒、）焚燒、余熱利用率高、可資源回收余熱利用率高、可資源回收造價(jià)昂貴、設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、技術(shù)復(fù)雜、不適合高水分垃圾不適合高水分垃圾焚焚燒燒爐爐的的選選評評焚焚燒燒效效果果黑度，煙氣量黑度，煙氣量1234熱解熱解原理原理熱解定義及特點(diǎn)、熱解過程及產(chǎn)物、有機(jī)熱解定義及特點(diǎn)、熱解過程及產(chǎn)物、有

10、機(jī)固體廢物熱解機(jī)理固體廢物熱解機(jī)理熱解熱解工藝工藝熱解工藝分類熱解工藝分類典型固典型固體廢物體廢物的熱解的熱解城市生活垃圾的熱解、廢塑料的熱解、污城市生活垃圾的熱解、廢塑料的熱解、污泥的熱解、廢橡膠的高溫?zé)峤狻⑥r(nóng)林廢棄泥的熱解、廢橡膠的高溫?zé)峤狻⑥r(nóng)林廢棄物的熱解物的熱解熱熱解解與與焚焚燒燒比比較較熱熱解解的的特特點(diǎn)點(diǎn)熱熱解解過過程程及及產(chǎn)產(chǎn)物物有機(jī)固體廢物 氣體（H2 、CH4 、CO、CO2 ）+ 有機(jī)液體（有機(jī)酸、芳烴、焦油）+ 固體(炭黑、灰)3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C熱熱解解動動力力學(xué)學(xué)熱熱解解工工藝藝分分類類是否生是否生

11、成爐渣成爐渣渣造型和非造渣型熱解、熱解、燃燒位燃燒位置置單塔式和雙塔式產(chǎn)物物產(chǎn)物物理形態(tài)理形態(tài)氣化方式、液化方式、炭化方式熱解爐熱解爐結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)固定床、移動床、流化床和旋轉(zhuǎn)爐熱解溫?zé)峤鉁囟炔煌炔煌邷責(zé)峤狻⒅袦責(zé)峤?、低溫?zé)峤夤岱焦岱绞绞街苯蛹訜?、間接加熱城城市市生生活活垃垃圾圾的的熱熱解解主要熱主要熱解技術(shù)解技術(shù)Occidental系統(tǒng)系統(tǒng)新日鐵系統(tǒng)新日鐵系統(tǒng)Purox系統(tǒng)系統(tǒng)Landgard系統(tǒng)系統(tǒng)流化床系統(tǒng)流化床系統(tǒng)Garret系統(tǒng)系統(tǒng)廢廢塑塑料料的的熱熱解解廢廢塑塑料料的的熱熱解解比較簡單地把廢比較簡單地把廢PS制成液狀單體，制成液狀單體，而且用于回收單體而且用于回收單體的分解設(shè)備、反應(yīng)的分解設(shè)備、反應(yīng)溫度和停留時(shí)間均溫度和停留時(shí)間均可隨意控制?？呻S意控制。由于抽料泵會造成減由于抽料泵會造成減壓，物料在分解管內(nèi)停壓，物料在分解管內(nèi)停留時(shí)間不穩(wěn)定；留時(shí)間不穩(wěn)定；高溫分解時(shí)氣化率高；高溫分解時(shí)氣化率高；分解速度慢的聚合物分解速度慢的聚合物不能完全實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化；不能完全實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化；由于是外部加熱，所由于是外部加熱，所以耗能比較大。以耗能比較大。熱解原料的分熱解原料的分散不夠均勻，散不夠均勻，顆粒與氣體的顆粒與氣體的熱交換效率低，熱交換效