气化熔融焚烧工艺与城市生活垃圾热解特性的适应性研究

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生活垃圾热解气化发电综合处置项目可行性研究报告生活垃圾热解气化发电综合处理项目可行性研究报告垃圾是放错位置的资源1、中国生活垃圾的现状中国生活垃圾产生现状非常严峻，当前中国平均每天每人产生0.8～1.1kg垃圾，而且每年仍以8%～10%的速度增长，全国主要城市年产生活垃圾 2.5亿吨左右，例如北京日产垃圾 2.5万吨；上海日产垃圾2.8万吨；广州日产垃圾1.2万吨，如此庞大的数量足以让任何垃圾填埋场很快就成为垃圾山。

预计到2030年将会达到4.09亿吨，到2050年将达到5.28亿吨。

历年累积堆存的城市生活垃圾总量更是高达70亿吨，全国几乎所有的城市垃圾填埋场处于即将填满或已填满的状态，城市被垃圾围城。

全国城市垃圾堆存累计侵占土地75万亩。

垃圾含有大量水份成为垃圾填埋场的渗滤液，导致填埋场渗漏液的COD(化学需氧量)严重超标，对地下水系构成严重威胁。

垃圾在自然中堆放会腐烂变臭，滋生细菌，引发呼吸道、肠胃疾病，有时垃圾填埋场范围数公里都臭气熏天，严重影响周围居民生活，引发许多群体性事件。

例如 10月广东广宁村民反对建垃圾填埋场围堵政府机关。

5月29日郑州侯寨垃圾处理厂被围堵，每天1000吨垃圾堆路上。

5月31日，深圳市坂田南片区的居民用汽车封堵了清水河下坪垃圾填埋场的大门，她们长期受到垃圾填埋场飘散出的臭气影响，希望垃圾填埋场能够彻底解决臭气问题。

当前，国内的垃圾处理方式主要是卫生填埋和焚烧发电，卫生填埋对于垃圾填埋场已填满的城市来说，处于再选土地困难甚至无地可征的窘况；而垃圾焚烧会产生二噁英等大量有毒有害气体，污染空气，危害人类健康。

垃圾焚烧发电处理技术主要有以下弊端：投资需要数亿元资金规模；占用大量土地（60亩以上）；需要当地政府财政补贴（不低于60元/吨）；产生二噁英类等有毒有害气体；因“邻避效应”导致项目难于落地，还易产生群体性事件。

同时建设垃圾焚烧发电项目最低需要垃圾日产生量600吨以上，对于县级城市的垃圾产生量根本达不到此规模，处理垃圾的财政补贴更是让县级政府捉襟见肘。

《固体废物处理与处置》思考题

《固体废物处理与处置》思考题1、请说明固体废物产生的必然性、危害性和“废”的相对性。

2、固体废物对环境的危害、污染途径。

3、了解固体废物污染控制的相关法律、法规。

第一章（固体废物的预处理技术）1、固体废物破碎和磨碎的目的（P47）(1) 使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。

(2) 为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中某种成分。

(3) 使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。

(4) 为固体废物的下一步加工做准备，例如．煤矸石的制砖、制水泥等，都要求把煤矸石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便进一步加工制备使用。

(5) 用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原。

(6) 防止粗大、锋利的固体废物损坏分选，焚烧和热解等设备或炉膛。

2、破碎方法分类；如何根据物料强度选择合适的机械方法（P49）按介质分类：干式、半干式、湿式；按能源分类：机械能、非机械能（低温、热力、减压及超声波）。

坚硬物料：挤压和冲击破碎等。

脆性物料：劈碎、冲击破碎等；韧性：剪切、冲击、磨碎等；其它特性：如冷变脆物料，采用低温破碎。

3、破碎比（P50）；破碎流程（P51）破碎比：i=Dmax/dmin；多段破碎：i=i1●i2●。

●in4、筛分及条件与目的（P70）；-200目80%？；筛分效率（P71）；影响筛分效率的因素（P72）；常用筛分设备类型（P74）目的：单体解离；工艺需要：分选对粒度的工艺要求：浮选、重力分选常规工艺；强化工艺。

物料中能通过某一筛孔的百分数，筛孔可用尺寸表示，也可用目数(mesh，1英寸长度上筛孔的数量，对于－200目标准筛，筛孔尺寸0.074mm)表示，如－20mm 占80%。

筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示，还有一个公式见课本P65式（3-16）影响筛分的因素：固体废物性质：（1）粒度组成、形状、含水量、含泥量；(2) 筛分设备性能：筛条形状、运动方式、筛面宽度、倾角；(3) 筛分操作：给料均匀性。

城市生活垃圾气化燃烧实验

经济的气化方式。但由于空气中氮气的大量存气气化得到的气体产物热值很高，但是由于氢
在使得到的可燃气体产物稀释，故只能得到热气成本过高，因此氢气气化很难在一般的城市值４～６／ＭＪＮｍ的低热值气体。（）纯氧气气化：以纯氧气为气化介质。２
实验在一套自行设计的电能气化装置上进行，该套装置实现了温度自动控制。先将准备好的实验配料装入陶瓷管，插入电炉加热，通
水蒸汽气化又称水煤气反应，得到一氧化碳与过温度自动控制装置按一定速率进行升温，待
氢气的混合气体。与空气气化和氧气气化不产生气体产物以后，使之通过一套气体收集装同，水蒸汽气化是比较强的吸热反应，而且反置，最后将气体送到气体分析仪上进行分析。
水气转换反应过程：一氧化碳与水反应生
— １／ｏ（－）４ＫＪｔｌ２９ｏ
气、焦炭和焦油。部分热解气经过燃烧释放热成二氧化碳与氢气的过程
能，生成以终端产物Ｃ２和Ｈ２为主的混合ＣＨ２Ｏ０Ｏ＋０一Ｃ２Ｈ２Ｏ＋气体，燃烧反应释放出的热能可以用于补偿气的能量。在还原反应区，终端氧化产物经过一系列交换反应，将焦炭和焦油等转化为Ｃ和Ｏ
针对不同的气化介质，将导致不同的气化效果。根据气化反应外加介质的不同可将气化
ＣＯ一Ｃ２＋２Ｏ２＋２ＣＣＯ —２Ｏ２ＯＯ —２ＯＣ＋２Ｃ２

城市生活垃圾热解气化熔融技术

城市生活垃圾最佳可行技术及新政解析研讨会城市生活垃圾气化熔融技术报告人：王树众教授内容概要背景垃圾气化熔融技术总结与展望 1 2 31、背景1.1 我国城市生活垃圾总量1.2 垃圾处理面临的问题1.3 政策压力1.4 法律保障1.5 生活垃圾常规处理方式及其问题2020年2.5亿吨我国每年城市生活垃圾清运量约为1.6亿吨万吨1.1 我国城市生活垃圾总量我国人均年城市生活垃圾产生量达257kg/(人·年)北京《垃圾围城》首都北京黄色标记点为北京市周围垃圾填埋场每年新增500亩填埋场4年后彻底饱和，无处可埋1.2 垃圾处理面临的问题——占用土地◊目前全国城市生活垃圾填埋堆放占用土地80多万亩◊全国已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围◊全国四分之一的城市已没有合适的场所堆放垃圾◊新的垃圾场选址和建设都面临困难1.2垃圾处理面临的问题——环境污染污染农田①含大量汞、铅、铬等重金属的垃圾渗滤液对周围土壤的污染②垃圾堆放场陈垃圾不经处理施放于农田，污染农田土壤检测结果：铅含量超标2-3倍，铬含量超标2-6倍②垃圾渗滤液危害严重垃圾渗滤液中细菌总数和传染病菌超过一般水源几十到几千倍；垃圾渗滤液中COD 可达90 000mg/L ,BOD 5达38 000mg/L水体污染 1.2垃圾处理面临的问题——环境污染 2005年北京永定河河西水源地就因附近垃圾渗滤液处理不当、渗入地下而被污染，该区10万人饮用水安全受到威胁。

——《全国饮用水水源地基础环境调查及评估报告--城镇部分（2006年）》----环境保护部①垃圾渗滤液产量巨大目前我国城市生活垃圾的新鲜渗滤液年产量约2900万吨，可控点源排放的渗滤液约1515万吨，陈垃圾产生的渗滤液估计为新鲜渗滤液的数倍1.2垃圾处理面临的问题——环境污染污染大气①填埋场产生大量温室气体CH 4（全球排放量高达4×107t/a）易发生爆炸等安全事故②填埋场产生H2S、NH3、CS2等微量气体，造成恶臭③产生微粒尘土和病原体，飘散至人群，传播疾病安全事故频发2004年，江苏无锡一废弃垃圾场爆炸，7人死亡；2005年，辽宁柳塘垃圾场发生爆炸，3人死亡；2008年，广东顺德垃圾场火灾，4名工人严重烧伤；2009年，云南楚雄市垃圾场发生火灾。

生活垃圾热解技术

生活垃圾热解技术本期目录综述• ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 政策、标准•国外相关法律法规 ---------------------------------------------------------------------------------- 13 新闻动态• ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 院内信息•科技管理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 18•标准管理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19综述定义热解(Pyrolysis)就是指生活垃圾在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下,加热到逾500℃,通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素与半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。

通式有机固体废物(H2、CH4、CO、CO2等)气体＋(有机酸、焦油等)有机液体＋碳黑＋炉渣产物热解的产物主要有可燃气、生物油与固体黑炭。

可燃气(合成气)可用于民用炊事与取暖,烘干谷物、木材、果品、炒茶,发电,区域供热,工业企业用蒸汽等。

在生物质能开发水平较高的国家,还用气化燃气作化工原料,如合成甲醇、氨等,甚至考虑作燃料电池的燃料。

生活垃圾与危险废物的焚烧工艺及污染防治措施比较

张艳艳，张蕊（１．南京大学环境学院，江苏南京２１００４６；２．江苏省环境监测中心，江苏南京２１００３６）
摘要：比较、归纳、总结了生活垃圾和工业危废焚烧项目在生产工艺、污染源产生及治理、污染物排放标准等方面的异同
１原前主要有机械式炉排炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉、静态热解焚烧炉。国内正在建设和已经运行，并且符合垃圾特性的焚烧炉型主要为炉排炉和流化床炉ｌ＿２］。
生活垃圾主要指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的一般固体废物。危险废物指列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。本着无害化、减量化、资源化的原则，生活垃圾和危险废物的处理越来越多地采用焚烧技术口，两者在生产工艺、污染源产生及治理、污染物排放标准等方面都存在一些异同点。笔者对两者进行比较，作出归纳总结，以期为环保部门验收监测、监督管理工作提供技术支持。
第３卷第２期２０１１年４月
· 控制技术 ·
环境监控与预警
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＦｏｒｅｗａｒｎｉｎｇ

约翰垃圾焚烧炉灰渣全熔融的气化熔融技术的三大分类

垃圾焚烧炉灰渣全熔融的气化熔融技术的三大分类随着环保治理及城镇化的扩展，现如今，垃圾被认为是最具开发潜力、永不枯竭的"城市矿藏"，是"放错地方的资源"。

约翰节能垃圾焚烧炉厂家分析，虽然我国在垃圾处理行业起步较晚，但是我国垃圾处理产业初具规模，垃圾处理市场容量显著增加，市场渗透率迅速提高，进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。

我国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期，并正向成熟期迈进。

随着环境问题逐渐被重视，节能、环保成为各国的发展主题，已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。

垃圾气化熔融技术分类根据飞灰和底渣处理形式来分，气化熔融技术主要分为：灰渣全熔融的气化熔融技术、飞灰熔融的气化熔融技术两大类。

其中，灰渣全熔融的气化熔融技术主要包括：等离子体气化熔融技术、高炉型气化熔融技术和热选气化熔融技术等。

1、等离子体气化熔融技术。

早期等离子体技术应用于金属冶炼和玻璃制造行业，近几年该技术成功应用于城市生活垃圾的处理方面，不仅可用于废旧电子电器产品的处理，回收废弃物中的熔融态金属炉渣，且可用于下水污泥、城市垃圾及其焚烧灰渣的中间处理。

等离子体气化熔融系统主要由炉体、等离子喷嘴、直流电源、空气和冷却水供给等设备组成，其设备流程如图。

等离子体技术主要是利用等离子火焰的高温热源（最高温度超过5500度)加热垃圾，等离子火焰如图垃圾在气化炉内反应温度则达到了1200-1500度,城市生活垃圾中有机物发生热解气化反应，同时金属等无机物则以熔融灰渣的形式从炉膛底部排除。

等离子火焰的高温可以彻底摧毁垃圾中的毒素和有机物，这项技术大量运用在处理医疗垃圾和废旧电子产品上。

等离子体气化熔融技术主要有以下优势：等离子体热源无污染，可直接加热处理；排放废气及污染物较少；可回收利用金属等无机物。

2、高炉型气化熔融技术城市垃圾和辅助燃料由高炉顶部给入，自上而下进入高炉，气化剂（富氧空气）由高炉底部给入，自下而上运动，气化剂和物料的运动方向相反，物料在下降的过程中先后经历如下反应区：热烟气干燥区、挥发分析出和有机物气化反应区、残炭与富氧空气燃烧熔融反应区。

灰渣熔融处理技术及在城市生活垃圾气化熔融系统中的应用

ＺＵＷｅ — ，ＣｏｇＸＩＧａｇＨｎｌＨＩＹｎ，Ａ０ｎ，ＷＡＮＧＦｉｉｅ（ｈｓｔｅｏｅｍｌｏｅｎｉｅｒｇＺ￣ａｇＵｉｒｉ，ＴｅＩｔｕｒｒａＰｗｒＥｇｎｅｎ，ｈｉｎｖｓｙｎｉｔｆＴｈｉｎｅｔ
朱文俐，池涌，刚，肖王飞
（江大学浙热能工程研究所，源清洁利用国家重点实验室，州３０２）能杭１０７
摘要：市生活垃圾气化熔融技术以其严格的污染控制、著的减容性和高效的资源利用率等优点城显被认为是焚烧技术最有潜力的替代技术。中，渣的熔融处理是限制二嗯英零排放的重要步骤。文其灰本
维普资讯
Ｖｏ．３Ｎｏ．１２２Ｍａ．２０７ｒ０
科技通报
ＢＵＬＬＥＴＩＯＦＳＣＩＮＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
第２３卷第２期
２０年３月０７
灰渣熔融处理技术及在城市生活垃圾气化熔融系统中的应用
阐述了灰渣熔融处理技术的原理、类熔融炉的工艺流程和发展现状，绍了熔融炉在城市生活垃圾各介气化熔融系统中的应用情况。
Hale Waihona Puke 关键词：境工程学；渣；融；市生活垃圾；环灰熔城气化熔融技术

论各国城市生活垃圾焚烧处理的合理性和有效性

论各国城市生活垃圾焚烧处理的合理性和有效性1绪言随着人类文明的发展，进入了“大量生产，大量消费，大量排放”的经济社会时代。

在人类极大地享受着物质文明的同时也阻碍了自然界原有的物质循环，给环境带来了巨大的负荷。

现在，经济发展达到一定阶段，环境保护便越来越受到人类的重视了。

发达国家的环保走过先治大气、水污染，再治固体废物污染的过程，而我国却有大气、水、固体废物污染同时治理的势头。

特别是中央政府给予国债扶持以后，固体废物污染治理的势头很猛。

我国垃圾处理技术、法规、产业发展还处于起步阶段，产业尚未形成。

但另一方面，国际企业带着成熟的技术和雄厚的资金，已经纷纷进入我国市场。

在垃圾处理产业发展迅速的同时，也有许多问题困扰着决策者,针对这种情况，本文就城市生活垃圾处理的技术的发展动向作一概述，论述垃圾焚烧处理的国际发展趋势，以资同仁参考。

首先明确本文的焚烧处理的定义。

燃烧是垃圾在有充分的氧气的环境下，产生热和光的激烈的化学反应。

燃烧的三要素是:可燃物，氧气(空气)，着火的热源。

而要维持燃烧，有两个前提条件:供应可燃物，发热速度必须大于放热速度。

焚烧处理是一种应用了燃烧的垃圾处理技术，一般包括:垃圾计量,供料,焚烧,余热利用,烟气处理,灰渣处理,废水处理等子系统。

其目的是:垃圾的减量化,无害化,资源化。

为了达到焚烧处理的目的，垃圾焚烧炉的设计必须满足焚烧的三条件:足够的温度(850-950度)，充分的烟气燃烧滞留时间(2秒以上)和充分的混合搅拌。

除了焚烧炉本体外，还要有能满足环保标准的烟气,废水,灰渣处理系统，行之有效的余热利用系统等。

因此，现代的垃圾焚烧处理不同于传统的简易锅炉焚烧，而是一个高科技的系统工程。

2垃圾处理技术的发展动向垃圾处理技术如下表有很多种类，典型的有：填埋、堆肥、焚烧等。

技术选定应根据经济发展水平，环保意识，周边条件等来进行。

在此，对欧美日的垃圾处理技术发展动向作一概述。

2.1日本日本的垃圾处理方式和城市类型密切相关。

城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析

• 缺点：费用昂贵、操作复杂、严格、要求工作人员技术水平高、产生二次污染物如SO2、NOX、HCl、二噁英和焚烧飞灰等。
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
焚烧技术的历史及发展
• 现代垃圾焚烧技术的历史可以追溯到19世纪的英国和美国，最早的固体废物焚烧装置是1874年和1885年分别建于英国和美国的间歇式固定床垃圾焚烧炉。随后，德国（1896）、法国（1898）、瑞士（1904）也相继建成。20世纪初，欧美一些工业发达国家开始建造较大规模的连续式垃圾焚烧炉。
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
焚烧技术的定义及特点
• 固体废物的焚烧是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
水平固定炉床式垃圾焚烧炉
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
• 间歇进料、间歇出灰、劳动强度大、环境条件差。 • 只有简单的烟气处理系统，二次污染严重。
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
城市生活垃圾焚烧处理技术进展案例分析
• 日本垃圾处理主要以焚烧处理为主，2002年生活垃圾焚烧量4 031.
3万t，占总量的78.4%，直接填埋处理的仅有4. 3 %，堆肥处理约为 0. 1 %，其余为回收资源化处理。2002年日本有生活垃圾焚烧厂 1490座，其中处理量大于300 t/d的焚烧厂206座，小于100 t/d的焚烧厂有902座(占全部焚烧厂数量60 % )。 • 随着环保要求的提高，从1975年到2002年日本非连续的小规模垃圾焚烧厂数量从1678座下降到911座，同期的连续式大规模垃圾焚烧厂从286座增加到579座，其中处理规模超过600 t / d的己达75座。

城市生活垃圾热解规律及其反应动力学研究

城市生活垃圾热解规律及其反应动力学研究陈峰;章健宇;孙喆;项东;曹晏【摘要】为了探讨城市生活垃圾热解动力学特性,分别对两种城市生活垃圾(一种是有灰尘的,一种是无灰尘的)进行了热重分析实验.通过TG-DTG曲线分析城市生活垃圾的热解规律,城市生活垃圾热解过程主要分为预热干燥、快速失重和缓慢失重等三个阶段.还使用阿伦尼乌斯公式和Coats-Redfern积分法计算出城市垃圾热解反应动力学参数,为城市垃圾裂解反应器设计和放大提供理论依据.【期刊名称】《哈尔滨师范大学自然科学学报》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】5页(P106-110)【关键词】城市生活垃圾;裂解规律;热重分析;反应动力学【作者】陈峰;章健宇;孙喆;项东;曹晏【作者单位】安徽大学;安徽大学;安徽大学;安徽大学;安徽大学;美国西肯塔基大学【正文语种】中文【中图分类】TQ530 引言据环保部报道， 2016年我国大中城市生活垃圾高达18851万吨，而目前应用的填埋、堆肥和热处理等方法处理会造成二次环境污染[1].填埋生活垃圾不仅浪费土地资源，还会对土壤和地下水造成二次污染.若直接将其堆肥，会影响产品品质，再次分类会耗时耗力，增加处理成本.直接焚烧热处理法实现了生活垃圾的再次利用，但在燃烧过程中会造成二次污染，释放二噁英、重金属和含硫氧化物等有毒有害物质[2-3].相比于以上三种传统的垃圾处理方式，垃圾热解产生的气化气体产物可作为燃料、焦油可用作化工原料和半焦可用于制活性炭或燃料[4].面对城市生活垃圾的处理问题，不少研究人员采用热解气化技术对垃圾进行了初步性的实验研究.根据我国城市垃圾的特点，包向军等[5]提出了一种新型的热解技术-多室蓄热式垃圾裂解技术，此技术采用间壁式分解垃圾，可获得较高热值的裂解气.熊祖鸿等[6]利用下吸式气化炉对城市生活垃圾进行热解实验，结果表明此方法可以有效的处理垃圾，并获得了可有效利用的高热值、低焦油的燃气.曲金星等[7]根据我国垃圾高水分、低热值的特点，自行设计了一套适用于大量样品分析的等温热重实验装置以及可对热解气进行在线分析的装置，用于研究生活垃圾中水分对热解特性的影响，结果表明，在垃圾热解的过程中，水分对失重的影响很弱，而对气体产物的重整以及二次裂解的影响较大，且温度越高影响越剧烈.然而这些研究对城市生活垃圾的热解动力学报道较少，因此该研究将针对典型的城市生活垃圾进行高温热解，并进行相应的热重分析和动力学研究，为热解反应器设计和放大提供一定的理论基础.近年来，我国的社会经济得到快速发展、城市化进程加快，使得城市生活生产过程中产生的废弃物也随之增多.尤其是城市生活垃圾成分复杂，该文以纸屑、咖啡渣、塑料为主要成分来模拟城市生活垃圾，对其进行热解研究.考虑垃圾中含有灰尘，为探讨灰尘是否对热解实验有影响，因此对有无灰尘两类垃圾进行热解实验.1 实验部分1.1 仪器和原料高温热转化实验装置TC 1100：中科院合肥物质科学研究院；Vario EL-3元素分析仪：德国Elementar公司；SDTGA5000a工业分析仪：湖南Sundy公司；标准筛100目：上虞市瑞志仪器厂.样品：实验室自备；氮气：99.999%的高纯氮为载气.1.2 实验方法在N2气氛下对垃圾样品进行热重分析，样品以粉末和细小的薄片状为主.升温速率10℃/min，流量为280 mL/min.垃圾组成见表1.为计算动力学方程中的垃圾转化率，分别对两类垃圾做了工业分析和元素分析，其结果见表2.表1 城市垃圾样品的组成垃圾样品纸屑/%咖啡渣/%塑料/%灰尘/%第一类33.6331.5917.2517.53第二类40.77 38.3020.930.00表2 城市垃圾样品的元素分析和工业分析垃圾样品元素分析/%工业分析/%CHN 水分灰分挥发分固定碳高位热值/MJ·kg-1第一类38.324.970.313.7720.2667.67 8.3026.25第二类41.205.530.314.66 7.1675.4912.6931.542 城市生活垃圾热解TG-DTG特性针对不同组分的热解实验，热解终温在900℃，该文定义试样转化率为：(1)其中m0为原始质量(mg)，mτ为在某个时间的质量(mg)，m∞为结束时的质量(mg).图1 城市垃圾样品裂解的热重分析曲线图图2 城市垃圾样品裂解转化率变化曲线两种城市生活垃圾样品的TG和DTG曲线如图1所示，其裂解过程均有三个失重阶段.在100～150 ℃两种垃圾质量出现减少，这是干燥脱水阶段；第一类和第二类垃圾TG曲线分别在300～500 ℃和200～400 ℃左右均有明显的失重，这说明垃圾开始热解，热解起始温度不同可能与有无灰尘有关，随着温度的升高失重越明显，这表明垃圾开始裂解为 CO、 CO2、 CH4以及 HCl等气体及挥发分.第一类城市垃圾裂解中预热干燥阶段质量从100%下降到99%，快速失重阶段从99%下降到57%，和缓慢失重阶段从57%下降到42%.第二类城市垃圾裂解中预热干燥阶段质量从100%下降到98%，快速失重阶段从98%下降到35%，和缓慢失重阶段从35%下降到21%.由图2发现第二阶段中第一类、第二类转化率最大分别为79.12%和70.05%；温度继续升高，经历一个缓慢失重阶段，这是咖啡渣木质素的热解和炭化以及塑料中多烯共轭结构的高温热解[8-9].3 热解动力学及反应模型微分法和积分法是热解反应速率数据处理的主要方法[10].虽然微分法具有简单、方便、直观的优点，但是在使用 DTG曲线数值时，由于外界因素对DTG曲线影响很大，因此由微分法处理热解数据易失真；积分法反而克服了微分法的缺点，因TG曲线的瞬间变化值相对于总的积分值很小[11]，所以本实验数据处理方法采用积分法.近年来，众多学者对生物质和煤单独热解进行了动力学研究，因此建立了不少的动力学模型[12-14]，比如分布活化能法和单一活化能法.对生物质与煤炭热解过程的动力学分析，大多采用单一活化能法求解.由于生物质与煤本身就是复杂的物质，且属于非均相气固反应，所涉及反应众多且情况复杂，目前国内外关于此方面的研究还相对较少，其中采用较多的是单一活化能法中的 Coats- Redfern法[15]，此法可处理恒定升温速率下的反应动力学特性.因此该文采用Coats-Redfern积分法，其反应动力学方程如式(2)和(3)所示：(2)(3)τ-时间；α -反应过程转化率，是指某一反应过程中在某一特定时间和温度存在的产物质量与该反应物的起始质量的比值，如式(1)；f(α)-动力学反应机理模型，代表了燃烧反应机理；k-反应常数.将式(3)代入到式(2)中得反应动力学方程如式(4)所示.(4)其中f (α)=(1-α)n，在恒速率升温条件下，代入式(4)有：(5)当n=1时，采用Coats-Redfern 对式(5)进行积分，如式(6)所示.(6)对一般的反应区和大部分的E而言，远小于1[16]，式(6)中的可近似看作常数令得到式(7).Y=aX+b(7)将不同温度段的实验数据代入式(7)，并作Y与X的曲线图，通过图线的斜率及截距，即可求得活化能E和指前因子A.将动力学一级反应运用此热解反应中，在各温度区间内得到的Y和X的关系基本是线性关系.在该实验中可将整个垃圾热解过程分为多个阶段，用一级反应模型来对各阶段进行描述，不同的反应阶段得到不同的动力学参数.两种城市生活垃圾的热解动力学参数的Y和X曲线图分别如图3和图4所示.由图可以看出，两种垃圾的整个热解过程都无法分别用一条直线来近似描述，只由将温度分区间才能用一条直线来体现，且得到结果是Y和X有较好的线性关系.而该文章中第一类城市生活垃圾拟合曲线中573～673 K和973～1073 K过程可以用一条直线表示，第二类生活垃圾拟合曲线中473～673 K和973～1173 K过程可以用一条直线表示, 第一类E分别为52.992 kJ·mol-1和16.003 kJ·mol-1，A分别为4.21×103 S-1和1.36×106 S-1;第二类E分别为33.896 kJ·mol-1和16.51 kJ·mol-1，A分别为2.63×104 S-1和1.63×106 S-1.两类生活垃圾都是前期活化能较大，前期无机物分解和分子链的断裂都需要大量吸热.到了后期挥发分大量析出，不需要再吸收过多热量.图3 第一类城市垃圾裂解的动力学拟合曲线图4 第二类城市垃圾裂解的动力学拟合曲线4 结论通过TG-DTG曲线分析城市生活垃圾的热解规律，热解过程主要分为预热干燥、快速失重和缓慢失重三个阶段. 第一类城市垃圾裂解中预热干燥阶段质量从100%下降到99%，快速失重阶段从99%下降到57%，和缓慢失重阶段从57%下降到42%.第二类城市垃圾裂解中预热干燥阶段质量从100%下降到98%，快速失重阶段从98%下降到35%，和缓慢失重阶段从35%下降到21%.第一类城市生活垃圾含有大量的易挥发的有机物，故其裂解过程失重率较大.通过研究发现两种城市生活垃圾裂解中快速失重阶段和慢失重阶段均符合一级反应动力学方程.本研究还使用阿伦尼乌斯公式和 Coats-Redfern积分法计算出两种城市垃圾热解反应动力学活化能和指前因子分别为第一类E分别为52.992 kJ·mol-1和16.003 kJ·mol-1，A分别为4.21×103 S-1和1.36×106 S-1;第二类E分别为33.896 kJ·mol-1和16.51 kJ·mol-1，A分别为2.63×104 S-1和1.63×106 S-1，为城市垃圾裂解反应器设计和放大提供理论依据.参考文献【相关文献】[1] 袁浩然，鲁涛，熊祖鸿，等. 城市生活垃圾热解气化技术研究进展[J]. 化工进展，2012，31(2)：421-427.[2] 闻望，王宝生，修同斌，等. 城市垃圾气化处理法探索[J]. 环境科学，1988，9(2)：47-51.[3] 肖睿，金保升，仲兆平，等. 基于低温气化和高温熔融焚烧方法处理城市生活垃圾[J]. 能源研究与利用， 2001(3): 28-30.[4] Islam M N, Beg M A, Islam M R. Pyrolytic oil from fixed bed pyrolysis of municipal solid waste and its characterization [J]. Renewable Energy, 2005, 30 (3): 413-420.[5] 包向军，蔡九菊，罗光前，等. 新型蓄热式城市垃圾裂解技术[J]. 冶金能源，2003，22(3)：44-48.[6] 熊祖鸿，李海滨，吴创之，等. 下吸式气化炉处理城市生活垃圾[J]. 环境污染治理技术与设备，2005，6(8)：75-78.[7] 曲金星，池涌，郑皎，等. 水分对城市生活垃圾热解气化特性影响的试验研究[J]. 电站系统工程，2007，23(5)：23-26.[8] 任杰，孙水裕，韩大健，等. 咖啡渣制备活性炭工艺及其吸附性能[J].环境科学学报，2016，11(36)：4127-4136.[9] Nandini C. Thermal decomposition of poly (vinyl chloride) [J]. Journal of Polymer Science A, Polymer Chemistry, 1994, 32(7): 1225-1237.[10] 刘鹏，陈泽智，许雪松，等. 陈腐垃圾的热解特性及动力学研究[J].环境保护科学，2008，34(5)：29-32.[11] 江建方. 城市生活垃圾外热式热解技术的研究[D]. 华中科技大学，2006.[12] WHITEA J E, CATALLOB W J, LEGENDRE B L. Biomass pyrolysis kinetics: A comparative critical review with relevant agricultural residuecase studies [J]. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2011, 91(1) : 1-33.[13] Shen D K, Gu S, Jin Baosheng, et al. Thermal degradation mechanisms of wood under inert and oxidative environments using DAEM methods [J]. Bioresource Technology, 2011, 102(2): 2047-2052.[14] Cai Junmeng, Li Tao, Liu Rong-hou. A critical study of the Miura-Maki integral method for the estimation of the kinetic parameters of the distributed activation energy model [J]. Bioresource Technology, 2011, 102( 4): 3894-3899.[15] 孙云娟. 生物质与煤共热解气化行为特性及动力学研究[D]. 中国林业科学研究院，2013.[16] 孙云娟，蒋剑春，王燕杰，等. Coats-Redfern积分法研究生物质与煤单独热解和共热解动力学特性[J].林产化学与工业，2014，34(5)：8-14.。

城市垃圾热解气化技术

城市垃圾分级热解气化处理技术垃圾处理与城市环境随着城市现代化进程不断加速，原生垃圾废弃物排量与日俱增。

传统的垃圾处理方法造成严重土地和大气污染，难以适应可持续发展的需求。

最新研究报告表明中国每年因空气污染导致上百万人过早死亡，全国519个调查城市，空气质量合格的仅有21个，仅占4%。

PM2.5已成为影响中国公众健康的第四大危险因素。

2013年9月发布的《大气污染防治行动计划》提出了全社会以“同呼吸、共奋斗”的准则，要求未来5年投资2775亿美元治理空气污染。

目标到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高；京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。

处理城市垃圾地点离人口居住地非常接近，没有负责任清洁的处理过程就会对人产生最直接的空气污染，产生一系列的社会问题……雾霾之城垃圾围城我国垃圾处理行业概况✓常见垃圾处理方式：垃圾填埋特征性：建设运营成本低、操作简单限制性：浪费土地资源、产生危险因素多、填埋区渗漏液处理成本高、后续管理时间过长垃圾堆肥特征性：建设运营成本适中、技术简单、有机肥料再利用限制性：垃圾分类要求高、有氧分解产生渗漏与气体污染、分拣不过关至堆肥产品部分重金属污染影响销量垃圾焚烧特征性：占地面积少、减容减量好、焚烧产热再能源化限制性：垃圾中金属焚烧至有毒气体产生、投资规模大效益低、运营成本高、焚烧发电率有待提高垃圾焚烧发电现状前景推广状况：目前在我国发展最为迅速，东部发达地区广泛采用致命缺陷：①我国城市生活垃圾以高含水量的厨余垃圾为主要构成，不同城市垃圾特性差异明显。

引进国外成熟焚烧发电技术处理效果并不理想。

②严重环境污染。

目前城市二噁英90%来源于城市和工业垃圾焚烧，有害重金属铅、锡和汞等进入空气后转变成气、固态颗粒物被人体吸入，造成严重健康问题。

③污染引发居民普遍抵制该类项目在当地筹建，已建成投入使用的项目也不断引发各类质疑，政府面临两难处境。

城市生活垃圾循环流化床处理技术的研究进展

Ｋｅｗｏｄ：ｃｒｕａｉｇｆｉｉｄｂｄ；ｍｕｉｉａｏｉｓｅ；ｃｍｂｓｉｎ；ｇｓｆａｉｎａｄａｈｍｅｔｇｙｒｓｉｃｌｔｕｄｚｅｎｌｅｎｃｐｓｌｗａｔｓｏｕｔｌｄｏａｉｃｔｎｓｌｎｉｏｉ
ＰｏｒｓｎＤｉｐｓｎｆＭｕｉｉａｏｉａｔｓＵｓｇＣｉｃｌｔｇｒｇｅｓｉｓｏｉｇｏｎｃｐｌｌＷｓｅｉｒｕａｉＳｄｎｎ
ＦｌｄｚｄＢｅｍｂｔｎｃｏｏｙｕｉｉｅｄＣｏｕｓｉｇＴｅｈｎｌｇ
之处以及采用循环流化床燃烧技术的优越性，重点介绍了国内外采用循环流化床燃烧装置焚烧城市生活垃圾的研究和应用现状，并对城市生活垃圾循环流化床气化熔融焚烧处理技术进行了简单介绍，出了目前存在的问题及指
努力的方向．
关键词：循环流化床；城市生活垃圾；烧；燃气化熔融中图分类号：Ｔ０Ｋ９文献标志码：Ａ文章编号：１０ — ７０２０）５０７ — ７０６８４（０６０ —４３０
城市生活垃圾循环流化床处理技术的研究进展
陈继辉，啸风，卢刘汉周
（重庆大学动力工程学院，重庆４０３）０００摘要：简要分析了国内外采用分类回收及综合利用、卫生填埋、肥和一般焚烧方法处理城市生活垃圾的不足堆
维普资讯
第１２卷第５期
２００６年１０月
燃

生活垃圾热解技术

生活垃圾热解技术本期目录综述• ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1政策、标准•国外相关法律法规 ---------------------------------------------------------------------------------- 13新闻动态• ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1院内信息•科技管理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 18 •标准管理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19综述定义热解(Pyrolysis)是指生活垃圾在没有氧化剂（空气、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应将生物质大分子物质（木质素、纤维素和半纤维素）分解成较小分子的燃料物质（固态炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方法。

通式有机固体废物(H2、CH4、CO、CO2等)气体＋(有机酸、焦油等)有机液体＋碳黑＋炉渣产物热解的产物主要有可燃气、生物油和固体黑炭。

可燃气（合成气）可用于民用炊事和取暖，烘干谷物、木材、果品、炒茶，发电，区域供热，工业企业用蒸汽等。

在生物质能开发水平较高的国家，还用气化燃气作化工原料，如合成甲醇、氨等，甚至考虑作燃料电池的燃料。

我国城市固体废弃物气化熔融的特性

第１９卷
第５期
燃

Ｖｏ１．１９ＮＯ．５
Ｏｃｔ．２０１３
２０１３年１０月
Ｊｏｕｒｎ￣ｏｆＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＤＯＩ１０．１１７１５／ｒｓｋｘｊｓ．Ｒ２０１２１２０１７
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＺｈ￣ｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｇａｓｉｉｃｆａｔｉｏｎａｎｄｍｅｌｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ１１ｄｉｆｅｒｅｎｔＭＳＷｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎ — ｔｅｎｔａｎｄｅｘｃｅｓｓａｉｒｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｆｏｒｗａｓｔｅｃｈａｎｇｉｎｇｗｉｔｈｈｅａｔｖａｌｕｅｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｉｆｘｅｄｂｏｕｎｄａｒｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
ｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔａｍａｘｉｍｕｍｈｅａｔｖａｌｕｅｏｆｓｙｎｇａｓｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｈｅｎｉｓｂｅｔｗｅｅｎ０．３

城市垃圾气化熔融处理技术探讨

关键词：城市床中国分类号：Ｔ０文献标识码：ＢＫ９
ＤｉｃｓｉｎｏＩｔｅＧａｉｃｔ０ｎｅｔｇＴｃｎｌｇｆＳｓｕｓｏｌｈｓｔａ１ｎａｄＭｌｎｅｈｏｏｙｏＭＷｉｉ
ｒｄｕｔｏｏｈｓｔｃｎｌｇｒｎｌｚｄＡｔｌｓ，ａｏｅｇｉｙｎｄｅｃｉｎｆｔｉｅｈｏｏｙａｅａａｙｅ．ａｔｎｖｌａｆｉｇａｍｅｔｇｕａｅｓｎｌｎｆｍｃｗｉａＭＳｉｔｈＷ
城市垃圾气化熔融处理技术探讨
浙江大学李润东池涌李水清严建华王雷岑可法
摘要：舟绍了一种崭新的垃圾处理技术——气化落融拄术，它具有锄底的无害化显著的减容性、高敲的能源利用宰等
优点．对目前存在的几种气化熔融技术进行丁分类．详尽舟绍丁各自的工艺娩程适用条件主要特点萼．分析了气化熔融技术控审二恶英排放的机理最后结合我匿实际情况．提出一套新颖的城市垃圾处理系统：移动床 — 流化睐气化熔融系境．Ｉ
ｄｏｉｓ∞ ｄｈ曲ｖｌｍｅｒｃｒｄｃｉｎｒｔｏＴｈｈｒｃｅｉｔｓａｄｍａｎｍｅｉｆ￥ｖｒｙｃｌｕｎｃｓｏｉｘｎｊｏｕｔｉｅｕｔａｉ．ｅｃａａｔｒｓｉｎｉｒｔｏｅｅａｔｐｉａｒａｅｆｏｃｓｌｆ
近年来．随着世界各国对环境问题的日益重视，垃圾处理技术的研究和利用得到迅速发展．填埋、堆肥和焚烧等是垃圾处理的传统方法填埋处置操作简单、适应性广，但不仅浪费土地资源，而且存在潜在的二次污

基于低能耗熔融气化裂解的塑料废弃物处理技术研究

基于低能耗熔融气化裂解的塑料废弃物处理技术研究塑料废弃物处理一直以来都是一个全球性的问题，因为塑料在自然环境中分解需要数百年的时间，对环境造成了巨大的负担。

因此，为了解决这个问题，研究人员一直在寻找高效、低能耗的塑料废弃物处理技术。

近年来，基于低能耗熔融气化裂解的技术成为了处理塑料废弃物的热门方向。

这项技术通过将塑料废弃物加热到高温并施加高压，使其发生熔融和裂解反应，从而将塑料废弃物转化为有价值的产物。

首先，低能耗是该技术的一个重要优势之一。

相比于传统的焚烧处理方法，低能耗熔融气化裂解技术需要的能量更少。

这是因为在熔融气化裂解过程中，塑料废弃物可以在较低的温度下转化为气体和液体产物，而不需要达到焚烧所需的高温。

这不仅可以节约能源，还能减少碳排放。

其次，熔融气化裂解技术能够处理多种类型的塑料废弃物。

无论是聚乙烯、聚丙烯还是聚氯乙烯等不同种类的塑料废弃物，都可以通过适当的调整反应条件进行有效处理。

这种多样性使得熔融气化裂解技术成为了一种具有广泛适用性的塑料废弃物处理方法。

此外，熔融气化裂解技术产生的产物也具有较高的价值。

通过适当的处理，熔融气化裂解可以转化为多种有价值的化合物，如石油、燃料气体和化学品等。

这样不仅可以减少塑料废弃物的数量，还可以通过销售这些产物来回收一部分处理成本。

为了进一步提高熔融气化裂解技术的效果，研究人员也在不断进行改进和创新。

他们正在研究如何提高塑料废弃物的转化率，并减少副产物的生成。

此外，他们也在探索如何利用废弃物产生的热能来提供工艺所需的能量，以进一步降低能耗。

然而，熔融气化裂解技术面临一些挑战和限制。

首先，这项技术的设备和操作成本相对较高，限制了其在实际应用中的推广。

其次，废弃物的处理效果可能受到塑料废弃物的质量和组成的影响。

不同种类的塑料废弃物可能需要不同的处理条件和工艺参数。

此外，废弃物中可能含有有毒物质，需要进行适当的处理和净化。

综上所述，基于低能耗熔融气化裂解的塑料废弃物处理技术具备许多优势，如低能耗、适用性广泛和产物高价值等。

低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中的应用

低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中的应用城市垃圾处理一直是摆在社会发展面前的重要问题，如何有效地减少垃圾的体积、降低处理成本，并最大限度地保护环境，成为城市管理者和环境保护者共同关注的焦点。

在当前的垃圾处理技术中，低能耗熔融气化裂解技术逐渐受到了广泛的关注和应用。

低能耗熔融气化裂解技术是一种将垃圾转化为能源的方法。

其基本原理是将垃圾进行高温处理，并通过熔化和气化的方式将固态垃圾转变为气态物质和液态物质。

在这一过程中，垃圾中的有机物质会发生裂解产生气体，而无机物质则会熔化成为玻璃状物质。

同时，通过专门的设备进行气体的净化处理，可以得到高质量的燃气或燃油，这些能源可以进一步用于发电、供暖和工业生产等领域。

低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中有以下几个重要的应用优势。

首先，低能耗是该技术的核心特点之一。

相比传统的焚烧处理技术，熔融气化裂解技术能够以较低的温度和热量将垃圾熔化和气化，从而实现能源的转化。

同时，该技术还能够利用垃圾中的有机成分产生能源，减少了对化石能源的依赖，有利于环境的可持续发展。

其次，熔融气化裂解技术在垃圾处理中还具有高效性和巨大的处理能力。

由于该技术能够将固态垃圾转变为气态和液态物质，有效地降低了垃圾体积的同时，还可以对污染物进行有效控制和处理。

据统计，使用熔融气化裂解技术处理垃圾所需的时间和空间仅为传统焚烧处理技术的十分之一，大大提高了垃圾处理效率。

再次，该技术对环境保护起到了重要作用。

在垃圾处理过程中，熔融气化裂解技术能够对排放物进行高效的控制和处理，减少了对大气、水体和土壤的污染。

与传统的焚烧处理技术相比，熔融气化裂解技术的二氧化碳排放量明显较低，有利于缓解全球变暖的问题。

此外，熔融气化裂解技术还可以从废气中回收热能，并将有害物质转化为无害物质，进一步减少了污染对环境的影响。

最后，低能耗熔融气化裂解技术还可以通过资源再利用实现可持续发展。

在垃圾气化过程中，可以回收利用产生的燃气、燃油和玻璃状物质。

气化熔融焚烧工艺与城市生活垃圾热解特性的适应性研究

生活垃圾热解气化发电综合处置项目可行性研究报告模板

《固体废物处理与处置》思考题

城市生活垃圾气化燃烧实验

城市生活垃圾热解气化熔融技术

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约翰垃圾焚烧炉灰渣全熔融的气化熔融技术的三大分类

灰渣熔融处理技术及在城市生活垃圾气化熔融系统中的应用

论各国城市生活垃圾焚烧处理的合理性和有效性

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城市生活垃圾热解规律及其反应动力学研究

城市垃圾热解气化技术

城市生活垃圾循环流化床处理技术的研究进展

生 活 垃 圾 热 解 技 术

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城市垃圾气化熔融处理技术探讨

基于低能耗熔融气化裂解的塑料废弃物处理技术研究

低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中的应用

生活垃圾热解技术