固體廢物焙燒技術(shù)課件

固體廢物焙燒技術(shù)固體廢物焙燒技術(shù)1環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置一、焙燒

焙燒是在低于熔點(diǎn)的溫度下熱處理廢物的過程，目的是改變廢物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，以便于后續(xù)的資源化利用。焙燒后的產(chǎn)物稱為焙砂。焙燒分類：分解焙燒氧化焙燒還原焙燒硫酸化焙燒氯化焙燒離析焙燒鈉化焙燒環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置一、焙燒焙燒是在低于熔點(diǎn)的溫度2環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置1、分解焙燒

物料在高溫下發(fā)生分解反應(yīng)，也稱為煅燒。主要是為了脫除CO2及結(jié)合水，使物料某些成分發(fā)生分解。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置1、分解焙燒物料在高溫下發(fā)生分3環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置2、氧化焙燒

主要用于脫硫，適用于對硫化物的氧化。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置2、氧化焙燒主要用于脫硫，適用4環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置3、還原焙燒

應(yīng)用還原劑C、CO、H2等，將氧化鐵還原為磁鐵礦。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置3、還原焙燒應(yīng)用還原劑C、CO5環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

上述針對鐵化物的氧化焙燒和還原焙燒可獲得磁性磁鐵精礦，故也叫磁化焙燒。通過磁化焙燒可將鐵化物磁選分離出來，剩余的重金屬Cu、Ni、Co及貴金屬Au、Ag等可獲得富集。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置上述針對鐵化物的氧化焙燒和還原6環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置4、硫酸化焙燒

將CuS焙燒轉(zhuǎn)化為CuSO4，然后用水浸出回收CuSO4。其反應(yīng)機(jī)理有兩種觀點(diǎn)：環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置4、硫酸化焙燒將CuS焙燒轉(zhuǎn)化7環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置5、氯化焙燒Ti、Mg等較難分選。通過焙燒氯化后可揮發(fā)出來，實(shí)現(xiàn)富集。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置5、氯化焙燒Ti、Mg等較難分8環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置6、離析焙燒③環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置6、離析焙燒③9環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置7、鈉化焙燒環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置7、鈉化焙燒10環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置8、焙燒工藝與設(shè)備環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置8、焙燒工藝與設(shè)備11環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置二、熔融

固體廢物熔融處理技術(shù)的應(yīng)用可分為：熔融固化處理技術(shù)：對危險廢物、無機(jī)廢物（如焚燒灰渣）等；熔融資源化處理技術(shù)：對污泥、生活垃圾等。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置二、熔融固體廢物熔融處理技術(shù)的12環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置1、熔融固化處理技術(shù)

熔融固化技術(shù)也稱玻璃化技術(shù)，是利用熱在高溫下把固態(tài)污染物（如污染土壤、尾礦渣、飛灰、放射性廢料等）熔化為玻璃狀或玻璃-陶瓷狀物質(zhì)，借助玻璃體的無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或晶體的晶格結(jié)構(gòu)，確保固化體的永久穩(wěn)定。污染物經(jīng)過玻璃化作用后，其中有機(jī)污染物將因熱解而被摧毀，或轉(zhuǎn)化為氣體逸出，而其中的放射性物質(zhì)和重金屬元素則被牢固地束縛于已熔化的玻璃體內(nèi)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置1、熔融固化處理技術(shù)熔融固化技13環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

優(yōu)點(diǎn)：玻璃化產(chǎn)物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗酸淋濾作用強(qiáng)，能有效阻止固化體中污染物對環(huán)境的危害；固態(tài)污染物質(zhì)經(jīng)過玻璃化技術(shù)處理后體積變小，處置更為方便；玻璃化產(chǎn)物可作為建筑材料被用于地基、路基等建筑行業(yè)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置優(yōu)點(diǎn)：14環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

熔融固化處理技術(shù)的分類：原位熔融固化技術(shù)（In-situvitrification,ISV）異地熔融固化技術(shù)（Ex-situvitrification,ESV）環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置熔融固化處理技術(shù)的分類：15環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（1）原位熔融固化技術(shù)

通常應(yīng)用于被有機(jī)物污染的土地的原位修復(fù)，采用電能來產(chǎn)熱以熔化污染土，冷卻后形成化學(xué)惰性的、非擴(kuò)散的堅(jiān)硬玻璃體技術(shù)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（1）原位熔融固化技術(shù)通常應(yīng)用16環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置案例：開發(fā)商拍得污染土地閑置4年獲國家賠償1.2億（時間：2010-03-0516:07:52來源：荊楚網(wǎng)）

環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置案例：開發(fā)商拍得污染土地閑置4年17環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

荊楚網(wǎng)消息(楚天金報)這是一塊不可再生的寶地，總面積280畝，地處靈秀溫婉的漢水南岸，距武漢市中心僅20分鐘車程，乃武漢濱江絕版。自2006年3月，該地由武漢三江航天房地產(chǎn)公司(下稱“三江地產(chǎn)”)競得后，迄今已整整荒蕪了4年。直到日前，該地才被“退還”給武漢市土地儲備中心。奇怪的是，開發(fā)商并未因囤地而受罰。相反，武漢市土地儲備中心還向開發(fā)商賠償了1.2億元。這起全國最大的“毒地”被退事件，背后有何真相？環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置荊楚網(wǎng)消息(楚18環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

2006年3月，三江地產(chǎn)耗資4.055億元成功競得赫山001地塊(土地編號)，獲得280畝土地的使用權(quán)。該地的項(xiàng)目名稱為“春江花月”，計(jì)劃投入10億元巨資，開發(fā)30棟高層住宅。三江地產(chǎn)當(dāng)時的開發(fā)總投資計(jì)劃超過15億元，定于2008年下半年開盤銷售。然而，厄運(yùn)不期而至。就在開工儀式僅僅幾周之后，工人在進(jìn)行樁基作業(yè)時，有人昏倒后，施工方才意識到，此地有毒。隨后，數(shù)名中毒工人被送往醫(yī)院緊急救治。相關(guān)部門的勘察結(jié)論是，該地被農(nóng)藥化學(xué)物質(zhì)污染，必須立即停止施工。據(jù)了解，該地原屬武漢市農(nóng)藥廠，大部分地塊都被化學(xué)有害物質(zhì)污染了。三江地產(chǎn)董事長朱弘說：“上世紀(jì)武漢農(nóng)藥廠的農(nóng)藥殘?jiān)扔泻瘜W(xué)殘留物的處理方式，基本上都是就地排放掩埋，離地面只有五六米?！比绱恕岸镜亍?，顯然不能進(jìn)行住宅項(xiàng)目開發(fā)，三江地產(chǎn)只能“退地”。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置2006年3月，三江地產(chǎn)耗資19環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

直到2010年春節(jié)前，三江地產(chǎn)才最終辦完退地手續(xù)，“毒地”被武漢市土地儲備中心“重新”收儲。業(yè)內(nèi)人士仔細(xì)算了一筆賬，武漢土地整理儲備中心應(yīng)退賠三江地產(chǎn)1.2億元。

2月25日，三江地產(chǎn)董事長、集團(tuán)財務(wù)總監(jiān)朱弘向記者證實(shí)：“所有損失，儲備中心已按規(guī)定全部補(bǔ)償?shù)轿弧?，但他拒絕透露補(bǔ)償細(xì)節(jié)。相對1.2億元的經(jīng)濟(jì)損失，更讓儲備中心不愿面對的，是治理該地塊高達(dá)5億元的費(fèi)用。

2007年8月，北京萬科對污染土地采取綜合治理，先將“毒地”全部挖出，運(yùn)到北京飛機(jī)場遠(yuǎn)郊，再進(jìn)行化學(xué)焚燒，最后再運(yùn)新土填補(bǔ)。北京萬科新聞發(fā)言人葉向忠公開披露，治理毒地所需費(fèi)用高達(dá)1億元，但該毒地面積只有3萬平方米，僅為赫山001號地塊的1/6。以此類推，武漢治理該地所需資金應(yīng)在5億元以上。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置直到2010年春20環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

操作工藝：把4個排列成方形的石墨電極（直徑4~5cm）插入到污染土中，主電流（25kW，12.5~13.8kV）流經(jīng)兩極間的土體，在高溫（通常1600~2000C）的作用下，兩極間的土被熔化。電極間距一般為10m（最大間距12m），插入土深最大深度6.6m，電極下端30cm裸露，處理速度一般為4~6噸土/h，耗電量約為每噸800~1000kW·h。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置操作工藝：21環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置22環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置23環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

處理過程：操作時一般先把地表土熔化，然后把電極逐步向下移動，由淺到深直到把深部的污染土也熔化為止（目前也有的操作是直接把電極插入到需要處理的位置，直接把該處的污染土熔化）。在玻璃化過程中，有機(jī)污染物首被蒸發(fā)，然后裂解成簡單組分，所產(chǎn)生的氣體逐漸通過粘稠的熔融體而移動到表面，在此過程中，一部分溶解在熔融體中，另一部分則散于大氣中。而無機(jī)物的行為與此相似，一部分與熔融體發(fā)生反應(yīng)，另一部分被分解，重金屬則滯留在熔融體中。當(dāng)污染土完全熔化，關(guān)閉電源后，熔化土就將冷卻形成玻璃態(tài)物質(zhì)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置處理過程：24環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（2）異位熔融固化技術(shù)

可分為：燃料源熔融固化技術(shù)電熱源熔融固化技術(shù)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（2）異位熔融固化技術(shù)可分為：25環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置A、燃料源熔融固化技術(shù)

以燃料為熱源，將固體廢物投入燃燒器中，表面被加熱至1300~1400C，有機(jī)物熱分解、燃燒、氣化，熔融的無機(jī)物轉(zhuǎn)化為無害的玻璃質(zhì)熔渣，其中低沸點(diǎn)重金屬類物質(zhì)轉(zhuǎn)移到氣體中，殘余物質(zhì)則被固定在玻璃質(zhì)的基體中。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置A、燃料源熔融固化技術(shù)以燃料為26環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置27環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置B、電熱源熔融固化技術(shù)

在玻璃熔爐中利用電極加熱熔融玻璃（1000~1300C）作供熱介質(zhì)，將廢物及空氣導(dǎo)入到熔融玻璃表面或內(nèi)部，使廢物在高溫下分解并反應(yīng)，廢氣流到后處理體系，殘?jiān)徊ＡО⒁瞥鲶w系。玻璃熔爐是一個有耐火材料襯里的反應(yīng)器，裝有熔融玻璃池。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置B、電熱源熔融固化技術(shù)在玻璃熔28環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置29環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置2、熔融資源化技術(shù)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置2、熔融資源化技術(shù)30環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（1）熔融資源化技術(shù)工藝系統(tǒng)主要有：前處理單元熔融單元廢熱回收單元廢氣處理單元環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（1）熔融資源化技術(shù)工藝系統(tǒng)主要31環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置A、前處理單元

主要工作有：調(diào)整粒度、水分摻加輔助原料調(diào)整成分環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置A、前處理單元主要工作有：32環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置B、熔融單元

采用高溫，將廢物中的無機(jī)成分熔化成玻璃態(tài)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置B、熔融單元采用高溫，將廢物中33環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置C、廢熱回收單元

因熔融工段必然會排放出高溫?zé)煔猓?200~1500C），可通過熱交換器、廢熱鍋爐加以回收，用于助燃空氣加熱、廢物干燥等。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置C、廢熱回收單元因熔融工段必然34環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置D、廢氣處理單元

廢氣主要來源于干燥與熔融。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置D、廢氣處理單元廢氣主要來源于35環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（2）案例：污泥熔融資源化技術(shù)（趙P215）

污泥熔融制得的熔融材料可用于路基、路面、混凝土骨料等建筑工程材料。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（2）案例：污泥熔融資源化技術(shù)36環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置A、污泥直接制熔融材料技術(shù)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置A、污泥直接制熔融材料技術(shù)37環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置干燥環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置干燥38環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置熔融環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置熔融39環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置排氣處理環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置排氣處理40環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置B、污泥制微晶玻璃

微晶玻璃是將基礎(chǔ)玻璃經(jīng)過熱處理，在玻璃基質(zhì)上生成微晶體的一種晶體與玻璃相復(fù)合的材料。微晶玻璃與玻璃的區(qū)別在于：原料的化學(xué)組成需要調(diào)整；要有晶核生成物質(zhì)；特殊的核化、晶化溫度制度。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置B、污泥制微晶玻璃微晶玻璃是將41環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置42環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

化學(xué)組成

SiO2：44~49%CaO：8~12%Al2O3：9~20%TFe2O3：9~15%MgO：6~8%K2O+Na2O：2~4%環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置化學(xué)組成43環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置化學(xué)成分的影響環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置化學(xué)成分的影響44環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置化學(xué)成分的影響環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置化學(xué)成分的影響45環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

原料常用污泥焚燒灰、沉砂池的沉砂、廢混凝土。原料配比以SiO2、Al2O3、CaO三者比例符合生成鈣長石、硅灰石要求為準(zhǔn)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置原料常用污泥焚燒灰、沉砂池的沉46環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

原料調(diào)整后進(jìn)行熔融，溫度為1400~1500C。隨后將熔融物澆鑄成型。最后再進(jìn)行晶化熱處理。晶化熱處理溫度制度通常為：先將澆鑄體降溫到晶核析出溫度，即核化溫度800C，再加熱至晶體生長溫度，晶化溫度1000~1100C，最后再退火冷卻。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置原料調(diào)整后進(jìn)行熔融，溫度為147環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置仿生物碎屑污泥微晶玻璃復(fù)合板環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置仿生物碎屑污泥微晶玻璃復(fù)合板48環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置集成系統(tǒng)的工藝流程圖干污泥料尾氣灰燼污泥母玻璃板尾氣泥餅氣化氣>400℃氣化氣預(yù)處理尾氣晶化窯：核化、晶化熱處理污泥微晶玻璃廢氣無害化處理污水處理污水配料輔助原料在線混碾混合濕污泥配合料性能測試：水分含量、燒失量、礦物組成、化學(xué)成分石灰穩(wěn)定化脫水干化污泥灰燼打磨拋光微晶玻璃原板(氣化區(qū))(氧化區(qū))池窯：母玻璃熔制補(bǔ)充能源補(bǔ)充能源外供能源成型干化器余熱換熱器回收余熱氣化爐補(bǔ)充能源排空環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置集成系統(tǒng)的工藝流程圖干污泥料尾氣