第七章可燃固体废物的焚烧
第七章 固体废弃物处理与资源化利用
第七章固体废弃物处理与资源化利用第一节固体废弃物概述固体废弃物（简称废弃物）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质，或者是提取目的成分后弃之不用的剩余物质。
主要包括工业废弃物和生活废弃物。
一、固体废弃物的来源和分类1.固体废物的来源固体废物来自人类生产和生活过程中的很多环节。
2．固体废物的分类和主要理化性质固体废弃物分类方法很多，按组成可分为有机废物和无机废物；按形态可分为固体（块粒、粒状和粉状）和泥状（污泥）等废物；按来源可分为工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物；按其危害状况可分为有害废物和一般废弃物。
但较多以来源进行分类。
1.产业固体废弃物产业固体废弃物是工农业生产企业在生产过程中未被利用的副产物，分为以下两类：①工业独体废弃物是指工业生产过程和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等②农林固体废弃物农林牧副渔各项活动中丢弃的固体废物，主要成分是秸秆、树枝、树叶等，以及动物尸体和骨髓，工业化畜禽场产生的大量粪便废物。
2.生活消费固体废弃物是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废弃物。
3.有害固体废弃物和放射性固体废弃物有害固体废弃物，国际上称之为危险固体废物。
这类废物具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性，因而可能对人类的生活环境产生危害。
我国目前将固体废弃物分为四大类：城市生活垃圾、一般工业固体废弃物、有害固体废弃物和其他。
其中反射性固体废弃物和有害的固体废物不属于一般的工业固体废物，属于专门管理类型。
二、固体废弃物污染环境的特点1.废弃物的污染途径由于固体废弃物来源途径不同，所含的有害有毒成分以及病原微生物类型以不同，由此其污染途径也是不同的。
一是工矿企业固体废物所含化学成分形成的化学物质性污染；二是人畜粪便和生活垃圾成为各种病原微生物的孽生地和繁殖场，对环境构成病原体型污染。
固体废物焚烧工艺(精)
式中 [CO2]和[CO]——分别为烟道气中该种气体的浓度值。
（4）破坏去除效率 对危险废物，验证焚烧 是否可以达到预期的处理要求的指标还有 特殊化学物质『有机性有害主成分 （POHCs）的破坏去除效率（DRE），定 义为
DRE Win Wout 100% Win
影响燃烧过程的因素主要有： （1）时间：一般来说，燃烧时间与固体粒度 的平房成正比。 （2）废物与空气的混合量比例：燃烧室内处 于少量过剩空气条件下，燃烧效率最高。 （3）温度：燃烧温度决定于燃料特性，例如 燃料的起燃温度、含水量以及炉子结构和 燃烧空气量等等。燃烧过程中常采用预热 空气来提高燃烧温度。
七、焚烧过程污染物的产生与防治
垃圾所产生的烟气主要成份为CO2、H2O、 N2、O2等，部分有害物质：烟尘、酸性气 体（HCl、HF、SO2）、NOx、CO、碳氢化 合物、重金属（Pb、Hg）和二噁英。 1、酸性气体的处理 处理方法有干法和湿法两种。参见《大气污 染控制》相关内容。
2、 NOx的去除 燃烧控制法 通过低氧浓度燃烧控制的产生， 但易引起不完全燃烧，产生CO而产生二噁 英。 无触媒脱氮法 将尿素或氨水喷入焚烧炉 内，通过下列反应而分解NOx 。 触媒脱氮法 即使用催化剂（含有Pt以及 Cu、Cr）来催化还原，去除率高但价格昂 贵。
项目三 固体废物焚烧工艺
从减容和回收能源的角度，对固体废物进 行焚烧处理，是目前很多国家普遍采用的 处理方式。 特点：无害化、减量化、资源化、经济性、 实用性。
一、垃圾热值
热值是单位质量的固体废物燃烧释放出来 的热量，以kJ/kg表示。 表示方法有两种，粗热值（高位发热量） 和净热值（低位发热量）。粗热值是指化 合物在一定温度下反应到达最终产物的焓 的变化。净热值是与粗热值意义相同的， 不同的是产物水的状态不同，前者是液态 水，后者是气态水。两者相差的正是水的 汽化潜热。
固废思考题
第一章绪论第一节固体废物的产生与污染固体废物：在指在社会生产、流通、消费等生活日常和其它活动中产生，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固态、半固态废弃物质。
第二节固体废物的污染防治固体废物污染防治的“三化”原则(一)减量化(二)资源化(三)无害化第三节固体废物资源化方法与途径固体废物处理：是通过物理、化学、生物等不同方法，使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。
思考题1、解释：固体废物，固体废物处理，固体废物处置，资源化，无害化，减量化。
2、略述固体废物的污染特点与危害，管理原则以及管理程序、内容和方法。
3、略述固体废物资源化方法和污染控制途径。
4、简述固废产量的计算方法。
第二章固体废物的收集运输第一节固体废物的收集收集方法：1、定期收集2、随时收集3、混合收集4、分类收集固体废物的标记几种主要特性的标记为：易燃性（I）；腐蚀性（C）；反应性（R）；急性毒性（H）；毒性（T）；EP毒性（E）。
第三节城市垃圾的收集与运输收集系统所耗费的时间一般包括：(1) 拾取时间(集装时间）(2) 运输时间（清运时间）(3)在处置场所花费的时间（卸车时间）(4)非生产性时间城市垃圾的转运及中转站设置垃圾中转站成套设备由垃圾压缩机、垃圾储料槽、垃圾转运车、电气控制系统、除尘除臭系统和污水处理系统等构成转运站的设备与建筑物：装料斗、压实器与推料机是必不可少的装备复习思考题1、固体废物的收集原则是什么？其收集方法有哪几种？2、试述我国城市垃圾的收集方法。
3、如何选择固体废物包装容器？4、固体废物在运输过程中应注意什么？5、生活垃圾的收集方式有哪些？各有何特点？你所在城市的生活垃圾收集采用哪种方式？试简单论述？6、生活垃圾的收集系统包括哪几种？各有何特点？7、城市垃圾转运站的设置条件是什么？第三章固体废物的预处理技术第一节固体废物的压实复习思考题1、固体废物压实的目的是什么？压实设备有那几种？2、试简述城市垃圾压实处理的工艺流程。
第七章 焚烧技术(2)讲解
对于烟气中已生成的PCDDs/PCDFs： 干法或半干法：喷入吸附剂（如活性炭或焦炭粉）或
设置吸附剂的固定床吸附与除尘设备联合 湿法：对PCDDs/PCDFs总浓度影响不大，但可使毒性
PCDDs/PCDFs的防治：
控制来源：
避免含PCDDs/PCDFs物质和含氯成分高的物质 （如PVC）进入垃圾
减少炉内形成：
共“a-g”七条措施
重点：保证足够的燃烧温度和停留时间 焚烧温度≥850℃,停留时间≥ 2s 焚烧温度≥ 1000℃,停留时间≥ 1s
避免炉外低温再合成：
a.在燃烧室设计时采取适当的炉体热负荷，以保持足 够的燃烧温度、气体停留时间、燃烧段和后燃烧段的 不同空气量及预热温度等
当量浓度（TEQ）有所降低
PCDDs/PCDFs的测定：
属于超痕量级测试：GC-MS联机测定
七、焚烧产生的残渣及其控制：
细渣
灰渣种类：
底灰 锅炉灰 飞灰
属于危险废物，必须进行固化/稳定化处理
七、焚烧产生的残渣及其控制：
焚烧灰渣的处理处置及再利用： 图7-26（P220）：典型的灰渣处理处置技术 图7-27（P221）：典型的焚烧灰渣再利用技术
缺点：
动力消耗较多 废气中粉尘较多 空气分布必须均匀，否则发生偏流影响流化状态 和尾气夹带量，燃烧温度和焚烧完全性
流化床式焚烧炉：
一种综合性能优越的城市垃圾焚烧方式，尤其 适合我国垃圾热值低的国情
可用于处理污泥、油渣以及多种有机废液和小 颗粒废物等
模组式固定床焚烧炉（控气式焚烧炉）：
一次燃烧室助燃空气量为理论空气量的70~80%
固体废物焚烧技术
当固体废物热值高于4000kJ/kg时理论上可自持 燃烧，适合焚烧处理。
环境学院：固体废物处理与处置
高位热值：是垃圾单位干重的发热量； 低位热值：是单位新鲜垃圾燃烧时的发热量，又称有 效发热量、净发热值。 两者的区别在于生成水的状态不同，前者生成水是液 态，而后者生成水以蒸气形态存在。 低位热值 = 高位热值 – 水分凝结热
环境学院：固体废物处理与处置
焚烧技术缺点：
建设费用昂贵、系统操作复杂、严格； 要求工作人员技术水平高； 易产生二次污染物如SO2、NOx、HCl、二噁英、粉尘 等污染质。
环境学院：固体废物处理与处置
武汉首座垃圾焚烧发电厂5月点火
文章来源： 长江日报 更新时间：2010-3-27 江城即将迈入垃圾焚烧处置时代。3月26日从市人大三 号议案办理工作会获悉，5月份，长山口垃圾焚烧发电厂 将点火试运行，这是我市第一座垃圾焚烧处置厂。 垃圾焚烧发电是发达城市流行的垃圾处置方式，可节 省大量土地，避免环境污染。目前，我市日产垃圾8300 多吨，全部采取填埋方式处置。针对全市垃圾仍不断增 长的趋势，政府制定垃圾处理“5焚烧、2填埋、1综合” 战略。 5座垃圾焚烧发电厂同时开建。据最新消息，长山口垃 圾焚烧发电厂已完成设备安装，将于5月份点火投入试运 行，这是我市第一座垃圾焚烧发电厂。汉口北垃圾焚烧 发电厂已完成主体结构，将于年内运行。锅顶山、新沟 垃圾焚烧发电厂将于年内完成主体结构和设备安装。群 环境学院：固体废物处理与处置 力村垃圾焚烧发电厂年内动工。
环境学院：固体废物处理与处置
固体废物的处理与处置
天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：固体废弃物资源化课程代码：3294第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《固体废物的处理与处置》是高等教育自学考试环境工程专业（环境生物治理方向）的专业课之一，它是一门与实际生产和管理工作联系紧密、应用性较强的课程，是学生毕业后从事环境治理、项目开发与项目设计工作必须掌握的技术基础课程。
本课程重点论述了固体废物的预处理、资源化利用途径和方法、最终处置方法和技术的有关内容。
通过学习可以使考生对上述内容有系统的认识，达到熟悉并理解环境工程的基本理论和基本技术，为今后的工作打好基础。
本大纲是根据教育部制定的高等教育自学考试环境工程专业培养目标编写的，立足于培养高素质人才，适应环境工程专业的培养方向。
二、课程目标与基本要求学生通过学习本课程并结合进行毕业设计，培养学生独立工作、独立思考、运用所学知识解决实际工程技术问题的能力，为大学生向工程师转化打下坚实的理论基础。
课程基本要求：1、掌握固体废物的来源和分类、污染途径、控制污染的技术政策；2、掌握固体废弃物的压实、破碎和分选技术；3、掌握污泥的浓缩与脱水的有关知识；4、掌握水泥固化、沥青固化、玻璃固化及其它固化方法；5、掌握可燃固体废物的焚烧，燃烧过程污染的产生与防治；6、掌握固体废物热解的概念、原理和方式，典型固体废物热解的工艺流程；7、掌握可生化降解固体废物的处理与利用，好氧生物降解、厌氧发酵等知识；8、掌握粉煤灰作建筑材料、农业利用，煤矸石作建筑材料技术；9、掌握高炉渣、钢渣、硫铁矿烧渣、铬渣、赤泥、废石膏、石油化工催化剂和其它有毒废渣的处理和综合利用；10、掌握卫生土地填埋、安全土地填埋和浅层埋藏处置的相关知识。
三、与本专业其它课程的关系《固体废物的处理与处置》是环境工程专业的专业课。
本课程是在学习了《化工原理》、《环境工程化学》、《环境保护概论》、《危险废物环境管理与安全处置》及相关专业课程基础上设置的。
第七章可燃固体废物的焚烧
式中： WH O—焚烧产物中水的质量分数，%；
2
WCl WF NHV HHV 2420[WH2O 9(WH )] 35.5 19
WH、WCl、WF—废物中氢、氯、氟含量的质量分数，%。
若废物的元素组成已知，可利用Dulong 方程式近似计
算出低位热值：
1 NHV 2.32[14000MC 45000(MH MO) 760MCl 4500MS] 8 若混合废物中各组成物热值已知，则可按下式计算出总 热值：
理论空气量:根据废物组分的氧化反应方程式计算求得的空气量。
3 、 焚烧烟气
主要的污染物质： （1）不完全燃烧产物(PIC)，碳氢化合物燃烧不良产生的副产品，包括CO、炭黑、 烃、有机酸及聚合物等； （2）粉尘，废物中的惰性金属盐类、金属氧化物或不完全燃烧物质等； （3）酸性气体，包括氯化氢及其他卤化氢、SOx、NOx、H3PO4等； （4）重金属污染物，包括铅、汞、铬等的元素态、氧化态和氯化物等； （5）有机污染物，主要为二恶英（PCDDs和PCDFs等）
2废物热值利用方式
主要设备：锅炉 蒸汽透平机（气体透平机） 发电机
第二节 固体物质的燃烧
（一）固体废物焚烧的产物 1、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。 2、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在，也可能有它们的 氢化物生成。 3、固体废物中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧 化硫以及五氧化二磷。 4、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。 由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对于空气中氮来说， 固体废物中的氮元素含量很小，一般可以忽略不计。 5、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。 6、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。 7、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气以及元素碘。 8、根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生成卤化物、 硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。
固体废物的焚烧处理
焚烧具备条件及反应过程
（二）焚烧原理
• 固体废物焚烧过程是一系列十分复杂的物 理变化和化学反应过程，通常包括：干燥 、热分解、燃烧三阶段。
3. 燃烧__Page 4(产物)
• 产物：固体废物及辅助燃料（O2）中的碳、氢、 氧、氮、硫、氯等分别转化为相应的氧化物、氯 化物及水组成的烟，不可燃物质、灰分等成为炉 渣；
• 危害：粉尘吸入肺部会引起各种肺部疾病，同时 粉尘上吸附的有机污染物（如苯并a芘）是高毒性 、强致癌物质，会直接威胁人体健康；
• 停留时间的长短直接影响焚烧的完善程度，也是 决定炉体容积尺寸的重要依据。
• 停留时间长，处理量小，处理效果好，但经济不 合理；时间短，处理量大，但燃烧不彻底。
• 停留时间由许多因素决定，如废物的形态等。
– 垃圾焚烧，温度850~1000 ℃，停留时间1.5~2h，烟气 停留时间2s。
– 一般有机废液，0.6~1s；含氰废液约3s。 – 废气，一般在1s以下。如油脂精制过程产生的臭气，在
– 焚烧后的废物体积只是原体积的5%或更少； – 一些有害固体废物通过焚烧，可以破坏其组成
结构或杀灭病原菌。
• 尽量减少新的污染物质产生，避免造成二 次污染。
焚烧法优点
垃圾焚烧后，体积可减少85％-95%，质量减少 20％-80%； 高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质； 焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的 处理远比有害废弃物直接处置容易； 处理周期短、占地面积小、选址灵活等。
• 其组分、物性和燃烧特性等非常复杂，不易直接填 埋；
固体废物处理与处置名词解释
固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
固体废物特性a“资源”和“废物”的相对性b成分的多样性和复杂性c危害的潜在性、长期性和灾难性d污染“源头”和富集“终态”的双重性2. 城市生活垃圾定义：是指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。
特点：增长速度快，产生量不均匀；成分复杂、多变，有机物含量高；主要成分为碳，其次为氧、氢、氮、硫等；处理处置方式目前仍以填埋为主。
3.工业固体废物定义：是指在工业生产过程中产生的固体废物。
产生方式：连续产生；定期批量产生；一次性产生；事故性产生或排放。
贮存方式：件装容器贮存；散装堆积贮存；池、塘、坑贮存。
排放方式：连续排放；定期清运排放；集中一次排放。
特点：产生源相对集中；种类复杂；产生量、成分、性质与工业结构和生产工艺、原料等因素有关4. 危险废物定义：是指是指列入《国家危险废物名录》或者是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废物。
危险特性:毒性，腐蚀性，传染性，反应性，浸出性，毒性，易燃性，易爆等特性固体废物的污染危害：侵占土地、污染土壤、污染大气、污染水体、影响环境卫生5.固物废物处理：是指通过物理处理、化学处理、生物处理、热解处理、焚烧处理、固化处理等不同的方法，使固体废物转变成为适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。
目的：是实现固体废物的减量化、资源化和无害化。
6 .固体废物处置：是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者清除其危险成分的活动。
目的：是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题固体废物管理思想的核心是“三化”原则，即减量化、资源化和无害化“三化”原则：我国对固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件。
固体废物的热处理
第七章 固体废物的热处理第一节概述焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、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。
焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物，使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽量减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。
对于大、中型的废物焚烧厂，能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质，以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。
焚烧法不但可以处理固体废物，还可以处理液体废物和气体废物；不但可以处理城市垃圾和一般工业废物，而且可以用于处理危险废物。
危险废物中的有机固态、液态和气态废物，常常采用焚烧来处理。
在焚烧处理城市生活垃圾时，也常常将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。
焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。
当处理可燃有机物组分含量很少的废物时，需补加大量的燃料，这会使运行费用增高。
但如果有条件辅以适当的废热回收装置，则可弥补上述缺点，降低废物焚烧成本，从而使焚烧法获得较好的经济效益。
1.1 废物焚烧处理方式处理废物的焚烧场可分为城市垃圾焚烧场、一般工业废物焚烧场和危险废物焚烧场。
数量最多的焚烧场是城市生活垃圾焚烧场。
焚烧场按处理规模和服务范围来看，又有区域集中处理场和就地分散处理场之分。
集中处理场规模大、设备先进、能保证达到无害化处理要求，同时也有利于能源的回收和利用。
1、焚烧处理方式：废物焚烧处理的工艺流程及其焚烧炉的结构，主要由废物种类、形态、燃烧特性和补充燃料的种类来决定，同时还与系统的后处理以及是否设置废热回收设备等因素有关。
一般说来，对于易处理、数量少、种类单一及间歇操作的废物处理，工艺系统及焚烧炉本体尽量设计得比较简单，不必设置废热回收设施。
对于数量大的废物，并需连续进行焚烧处理时，焚烧炉设计要保证高温，除将废物焚毁外，应尽可能地考虑废热回收措施，以充分利用高温烟气的热能。
固废处理的焚烧处理
固废处理的焚烧处理随着城市的快速发展和工业化进程，废弃物的产生量不断增加，各种废弃物的处理方式也变得越来越重要。
很多人可能并不知道，除了传统的垃圾填埋和堆肥等处理方法外，焚烧处理也是一种常用的固废处理方法。
然而，这种处理方式在实践中却引起了很多争议，下面就来具体了解一下这种方法。
一、焚烧处理原理焚烧处理是指通过高温氧化反应将废弃物转化为二氧化碳、水、无害物质等，从而达到处理固体废弃物的目的。
它一般分为单程燃烧和循环流化床两种方式。
单程燃烧是指将废弃物直接燃烧，将产生的热能转化为蒸汽，推动发电机发电或进行提供热能。
这种方式需要高温和长时间的燃烧，才能确保废弃物完全被氧化分解，同时也会产生二氧化硫、一氧化碳等污染物，需要通过高效的管控技术进行处理。
循环流化床是指将废弃物燃烧产生的热能，通过回馈式循环，将余热传递给新进入的废弃物，从而形成循环燃烧。
这种燃烧方式燃烧效率高、废气排放较少，不过需要高温下进行，设备投入和维护成本也相对较高。
二、焚烧处理优缺点1. 优点焚烧处理的优点主要体现在以下几个方面：（1）减少废弃物堆放空间，节省土地资源。
（2）焚烧处理可以有效降低废弃物体积，将焚烧过程中产生的热能转化为电能或其他能源，从而实现能源的回收和利用。
（3）焚烧处理可以消除危险废物的危害，使之变成无害物质，安全有效地处理掉废弃物。
（4）焚烧处理可以有效减少废气和污染物的排放，减少环境污染，也可以消除传染病和有害物质污染来源。
2. 缺点然而，焚烧处理的缺点也非常明显，主要体现在以下几个方面：（1）焚烧污染。
焚烧废弃物的过程中会产生大量氮氧化物、二氧化硫等污染物，这些污染物对环境和空气质量有较大影响。
（2）漏控问题。
焚烧废弃物的燃烧温度、时间、设备维护和污染物排放管控等问题，都需要有较好的漏控管理，否则就会对环境和人员造成严重危害。
（3）再利用问题。
由于焚烧处理会将废弃物直接烧掉，废弃物的再利用性大大降低，需要特别针对此进行控制和规划。
浅谈固体废物的焚烧处理
浅谈固体废物的焚烧处理彭艳春谢文徐峻宇(长沙市环境保护职业技术学院，湖南长沙410004)脯要]介绍了不同固体废物的焚烧硬其发电现状，并对焚烧发电产业的前景进行了展望。
巨篷词]固体废物；焚烧；发电；展望固体废物是人类生活中的必然产物。
据统计，当前全世界的垃圾年产量达100亿吨。
垃圾堆放侵占了大量的土地，污染了土壤、空气和水体，孳生蚊蝇，传染疾病，形成了垃圾包围城市，市郊农村环境和农田遭受严重污染的局面，所以对固体废物的处理和综合利用刻不容缓。
当前固体废物的处理方法可归纳为填埋、堆肥、焚烧3种。
我国目前以填埋为主，堆肥技术正大力推广，而作为西方社会已经成熟运行的主流处理模式的焚烧处理，近几年在我国也呈现出明显的上升趋势。
1固体废物的分类与焚烧处理固体废物是指在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态和高浓度液体废物。
一般将固体废物分为一般工业固体废物、工业有害废物、城镇垃圾、放射性废物四类。
一般工业固体废物主要指量大、面广的煤矿石、粉煤灰等。
对这类废物，应以开展资源化对策为主，预测资源化的合理途径、投资及效益；有害废物即含有毒性、腐蚀性、易燃性、易爆性的固体、半固体和除废水以外的液体废弃物，主要由化工、医药、农药、电镀、油漆、涂料等行业产生的有害废弃物。
对这类废弃物，应进行无害化、减量化处理，焚烧是目前世界各国处理有视的有害垃圾所采用的经济有效的安全方式：对城镇生活垃圾而言，其中所含的有棚物均具有可燃性，所以大都可以进行焚烧处理；而放射性废物有胡威分含量相对较少，不i鸯争F焚烧处理。
具体来说，对有害废物中日渐增长的医疗废物的处理，国内外大多采用焚烧法。
我国规定除易燃和放射性的废物以外，其它危险废物均可进行燃烧，医疗垃圾适宜并且应该全部通过焚烧方式进行处置。
我国医疗垃圾焚烧工艺虽然已经有30多年的历史，但生产技术还不成熟和完善，危险废物和医疗废物集中处置领域尚处于探索和起步阶段，全国还没有一座功能齐全的综合性危险废物处置场投入运行。
固体废弃物处理处置
固体废弃物处理处置第一章绪论1，解释：固体废物，固体废弃物处理，固体废弃物处置，原生资源，再生资源，有害废物，资源化，无害化，减量化，巴塞尔公约2，略述固体废弃物的污染特点，管理特点以及管理程序、内容和方法3，略述固体废弃物处理、处置方法和污染途径4，全面阐述我国关于控制固体废物污染的技术政策第二章第二章固体废物的收集、运输与压实5，有哪些垃圾的收集方法？您所在的城市应用哪些方式收集垃圾？6，容器收集垃圾的方式有何优缺点？7，袋装垃圾收集方式有哪些优缺点？8，在你们校园的地图上，涉及一条高效的收集废弃物路线？第三章第三章固体废物破碎9，为什么要对固体废弃物进行破碎处理？10，怎样根据固体废物的性质选择破碎方法？11，怎样确定破碎比，破碎比与破碎段之间有何内在关系？12，选择破碎机是应综合考虑哪些方面？为什么？13，是比较低温度破碎与常温破碎的区别第四章第四章固体废物分选14，筛分的主要功能是什么？适用于什么场合？15，怎样计算筛分设备的筛分效率？影响筛分效率的因素有哪些？16，惯性振动筛与共振筛在工作原理上有何区别？17，试比较各种重力分选设备的工作原理和适用的场合18，什么事磁流体分选19，浮选中常用哪些浮选药剂？它们在浮选过程中的作用是什么？20，什么是摩擦与弹跳分选？举例说明其在城市垃圾处理中的作用21，根据城市垃圾和工业固体废物中各组分的性质，怎样组合分选回收工艺系统第五章第五章污泥的浓缩与脱水22，.污泥的最终出路是什么？如何因地制宜地考虑23，污泥处置有哪些方法？各有什么作用24，污泥含水率从97.5%降至94%，求污泥体积的变化25，试比较集中污泥浓缩方法的优缺点26，为什么污泥机械脱水前要进行调理？怎样调理27，污泥的机械脱水常用哪些设备？试比较它们的适用范围第六章第六章固体废物固化28，何谓废物固化？废物为什么要进行固化？怎样进行固化29，怎样评定废物固化的效果30，试比较各种固化方法的特点，并说明它们的适用范围31，试述废物固化的机理？第七章第七章可燃固体废物的焚烧32，饶默废物的热值（高热值）为16000kg/kg，每公斤废物燃烧时产生0.2kg水，试计算此废物的净热值33，试讨论提高燃烧温度的重要性及与NOx产物的关系34，拟在废物焚烧中焚烧C6H5Cl，采用过量空气100%，请核算一下其操作温度是否会超过炉子的允许温度1150°35，焚烧炉的操作温度为980°，试计算苯达到DRE=99.99%时在炉内停留时间36，试比较各种焚烧炉的优缺点37，为什么回转炉、流化床焚烧炉能用于废塑料的焚烧第八章第八章固体废物的热解38，讨论各种热解方式热解炉的优缺点39，热解与气化有何区别40，如你所在居民区拟用生活垃圾热解制燃料气，你选择什么气化工艺处理生活垃圾？说明理由第九章第九章可生化降解固体废物的处理与处置41，解释名词：堆化肥，堆肥，高温耗氧快速堆肥，一次发酵，二次发酵，腐熟度，厌氧发酵工艺42，说明丹诺发酵器和桨叶式发酵塔德机构、工作原理和特点43，略述堆肥质量评定内容，说明堆肥腐熟度的评定方法对各法加以评价44，用新鲜人粪尿100kg，搭配成碳氮比25:1的混合沼气发胶原料，需加多少落叶45，用合理尺寸求50㎡容积的圆筒形沼气池发酵间各部分的尺寸和进料管的安装位置第十章第十章煤系固体废物的处理与利用46，从粉煤灰的形貌结构上看，其中包括哪些颗粒？逐一说明每种颗粒的形成过程、化学组成和基本性质47，略述粉煤灰的活性含义，说明其活性激发机理和反应机理48，为什么粉煤灰水泥不如硅酸盐水泥的早期强度高？49，什么是粉煤灰混泥土?就粉煤灰在其中能够发生的效应作一综述50，某沼气发酵池拟用400好普通硅酸盐水泥配置成的粉煤灰混凝土浇注建造。
固体废物热处理
废 煤 矸 广州
物石
垃圾
杭州 垃圾
常州 垃圾
芜湖 垃圾
上海污水 厂污泥
热 800 ～ 值 8000
4412
4452
7300
2863
14600
根据经验，城市垃圾的热值大于3350kJ/kg时，燃烧 过程无需加辅助燃料，易于实现自燃烧。
①通过氧弹测热仪测量计算 将高位热值转变成低位热值可以通过下式计算：
即生成固体残渣的阶段。
三个阶段并非界限分明，尤其对混合垃圾之类的 焚烧过程更是如此。
从炉内实际过程看，送入的垃圾有的物质还在预 热干燥，而有的物质已经开始燃烧，甚至已燃尽 了。
对同一物料来说，物料表面已进入了燃烧阶段， 而内部还在加热干燥。
1、干燥------水分汽化、蒸发 传导干燥、对流干燥和辐射干燥 2、热分解------化学分解、聚合反应 放热反应，吸热反应 3、燃烧------可燃物质的快速分解和高温氧化过程 蒸发燃烧（蜡质类）、分解燃烧（纸、木材）、
1
垃圾和危险废物的燃烧（具有
焚烧处理 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 ）
其它热 处理方法
4
处理方法
2
热解
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。
焙烧 热解:是将有机物在无氧或 缺氧状态下加热，使之成
处理 为气态、液态或固态可燃 物质的化学分解过程。 3
表面燃烧（木炭、焦炭）
（三）影响固体废物焚烧的因素
在实际的燃烧过程中，由于焚烧炉内的操作条 件不能达到理想效果，致使燃烧不完全。严重 的情况下将会产生大量的黑烟，并且从焚烧炉 排出的炉渣中还含有有机可燃物。
工业固废物的焚烧处理
焚烧系统
1.垃圾层燃焚烧炉（机械炉排炉）系统，如 采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往 复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等。主 要特点是垃圾无需严格的预处理。
• 2.流化床式焚烧炉系统，其特点是垃圾的悬 浮燃烧，空气与垃圾充分接触，燃烧效果 好。但是流化床燃烧需要颗粒大小较均匀 的燃料，对垃圾的预处理要求严格。
一般工业废物（如高炉渣、
钢渣、赤泥、有色金属渣、
工
粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废
业 固
石膏、盐泥等）
废
物
工业有害固体废物：有毒的、、有较强化学反应的
焚烧处理
• 是将可燃性固体废物与空气中的氧在高温 下发生燃烧反应，使其氧化分解，达到减 容、解毒除害并回收能源的高温处理过程。
3.回转窑式焚烧炉系统，其特点是将垃圾投 入连续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬， 故能够实现垃圾与空气的良好接触和均匀充 分的燃烧。西方国家多将该类焚烧炉用于有 毒、有害工业垃圾的处理。
回转式焚烧炉
• 工作原理：
• 特点：设备利用率高，
回转式焚烧炉是用 冷却水管或耐火材料
灰渣中含碳量低，过
沿炉体排列，炉体水
剩空气量低，有害气
平放置并略为倾斜。 通过炉身的不停运转，
体排放量低。但燃烧
使炉体内的垃圾充分
不易控制，垃圾热值
燃烧，同时向炉体倾 斜的方向移动，直至
低时燃烧困难。
燃尽并排出炉体。
➢特点 ➢过程 ➢焚烧系统 ➢设备
主要内容
特点
• 利用燃烧过程对垃圾进行高温处理，垃圾 中病原体破坏十分彻底，无害化、减量化 效果好，还可以进行能量回收。
第七章 可燃固体废物的焚烧
2.一氧化碳Leabharlann 由于一氧化碳燃烧所需的活化能很高，它是燃烧不完全过 程中的主要代表性产物。
氧气含量越高，越有利于CO转化成CO2。 不过事实上，焚烧过程中会夹杂碳颗粒，只要燃烧反应仍
能继续进行，就有可能产生CO。焚烧炉二次燃烧室理想 的设计为炉温在1000℃，废气停留时间1s。 焚烧氯化物时，由于有急性氯化物的化学性质大多数较为 稳定，常以CO的含量来判断燃烧反应完全与否。
当空气不足，燃料过剩时，燃烧产物中残留有燃 料而产生黑烟，称之为还原焰燃烧；
当空气过剩时，称之为氧化焰燃烧。
固体燃烧
火焰燃烧是氧化反应现象，焚烧时，都是从固体 状态转化为气体的碳氢化合物，然后才能与氧进 行燃烧。
但是固体废物不能像液体一样直接挥发到气相， 需要先经过热裂解，产生成分复杂的碳氢化合物， 这些化合物从废物表面挥发，随之与氧气接触， 快速燃烧。
过剩空气比=21/（21-过剩氧百分比）
焚烧废液、废气时，过剩空气量一般取 20%~30%的理论空气量；
焚烧固体废物时，需要较高的数值，通常为理论 需氧量的50%~90%，过剩空气系数1.5~1.9， 有时甚至在2以上。
控制参数的关系
过剩空气率由进料速率即助燃空气供应速率即可 决定；
气体停留时间由燃烧室几何形状、供应助燃空气 速率和废气生产率决定；
助燃空气供应量直接影响到燃烧室中的温度和流 场混合程度，燃烧温度影响垃圾焚化的效率。
焚烧温度和停留时间有密切关系。
主要焚烧参数计算
燃烧需要空气量
1.理论燃烧空气量 理论燃烧空气量之废物完全燃烧时，所需要的最低空气
量，一般以A0表示。
体积基准
A0 (m3
/
k g)
1 0.21
固体废物的焚烧处理技术
v 热灼减量
§ 指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少的质量占原 焚烧残渣质量的百分数
QR
ma md ma
100 %
垃圾焚烧后要求：QR＜5%
安徽工业大学 能源与环境学院
燃烧效率
在焚烧处理城市垃圾及一般工业废物时，多以燃烧效率 (CE)作为评估是否可以达到预期处理要求的指标，它是 指烟道排出气体中二氧化碳含量与一氧化碳和二氧化碳 含量之和的比值
可燃分 固体废物中的可燃分一般包括挥发分和固定碳 。挥发分指标准状态下加热废物所失去的质量分数。
灰分 固体中的灰分变化较大，一般主要是无机组分
安徽工业大学 能源与环境学院
热值
热值：物质在完全燃烧时释放的热量，一般可以表示为高 位发热值（HHV）和低位发热值（LHV）。
低位热值是高位热值减去水分凝结热
发展
发展
上世纪60年代以后，各国相继建立了很多垃圾焚烧厂。 垃圾焚烧技术也得到了快速发展
快速发展
进入90年代，伴随着能源危机，垃圾焚烧技术与热能技 术相结合，得到了快速发展
安安徽徽工工业业大大学学 能能源源与与环环境境学学院院
我国的垃圾焚烧技术发展
最早在30年代在上海租界内建立的焚烧炉 真正意义上的垃圾焚烧厂是始建于1988年的四川乐山凌
v 质量基准－理论空气需要量
(1
EA)]
25
T
1.254
[1
LHV H 3.59 10 4 LHV
(1
EA)]
25
安徽工业大学 能源与环境学院
例题：某含萘、甲苯和氯苯的混合物在空气中完全燃烧， 试利用近似计算法计算：1）空气初始温度为25°C时，空 气过剩率分别为0、0.5和1时的绝热火焰温度；2）空气过 剩率为0.5时，空气初始温度分别为25°C、150°C和 350°C时的绝热火焰温度。
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固废中的元素组成：
元素
C H O N S H2O 灰分
含量（%） 28 4 23 4 1 20 20
与热损失有关的量:
炉渣含碳量 5％（不完全度650℃
残渣比热0.323KJ/(kg.℃)
水的汽化潜热2420KJ/kg
幅射损失0.5%，
碳的热值32564KJ/kg
计算焚烧后可利用的热值（以上kg为基准）
碳，故惰性料只
3、幅射热损失 11630×0.5%＝58KJ 4、残渣带出的热量（残渣总量×比热×温差）
0.2105×0.323×(650-65)=39.8KJ ∴
可利用的热值＝总热值－各种热损失之和 ＝11630－（340＋1360＋58＋39.8）＝9832.2KJ
对于例2 ，我们也可以Dulong公式近似计算。
第7章可燃固体废物的焚烧
固体废物的焚烧处理技术
被处理的废物在焚烧炉内与过量空气进行氧化燃烧反应，废 物中的有害有毒物质在800~1200℃的高温下氧化、热解而被 破坏，燃烧产生的余热用于供热或发电，产生的废渣作建材 使用，可同时实现废物的无害化、减量化、资源化。适宜处 理有机成分多、热值高的废物。
1、焚烧温度
焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏 所需达到的温度。当燃烧系统处于绝热状态时，反应物在经 化学反应生成产物的过程中所释放的热量全部用来提高系统 的温度，系统最终所达到的温度称为理论燃烧温度，也叫绝 热火焰温度。单一燃料燃烧温度可以根据化学反应式及各物 种的定压比热进行推估。实际燃烧多采用较简便的(半)经验 法进行推估。由燃料性质而定，应考虑热值、燃点、含水率 综合影响。
(一)焚烧原理
通常把具有强烈放热效应、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称为燃烧。
一般，可燃废物可用CxHyOzNuSvClw表示，其完全燃烧的 氧化反应可表示为：
C渣xHyOzNuSvClw+O2→CO2+H2O+NO2+SO2+HCl+余热+灰 实际燃烧过程中，通过加入足够的氧气、保持适当温度和反
应停留时间，控制燃烧反应使之接近理论燃烧，不致产生有 毒气体。
1、热值计算
热值：单位质量的固体废物完全燃烧所放出的热量，以kJ/kg 或kcal/kg计，也称为发热量。一般情况下有害废物的燃烧热 值需要18600kJ/kg。低于该值则需添加辅助燃料。
粗(高位)热值，HHV :化合物在一定温度下反应到达最终产 物的焓的变化。净热值(低位发热量)，NHV:意义与粗热值相 同。不过粗热值产物水为气态。净热值产物水为液态。二者 之差就是水的汽化潜热。
（二）有害有机废物焚烧后要求达到 的三个标准
1、主要有害有机组分（POHC）的破坏去除率 （DRE）要达到99.99%以上。DRE定义为从废物 中除去的POHC的质量百分率：
对每个指定的POHC都要求达到99.99%以上。 2、HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量
在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h，若达不到这个要 求，则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤率应为 99%。 3、烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3，空气过 量率为50%。如果大于或小于50%，应折算成50% 的排放量。
1、残渣中未燃碳的热损失
残渣量=0.2/（1-0.05）=0.2105 （灰分20％全部为残渣，残渣中含有5％的未燃 占95％） 未燃碳量＝0.2105－0.2=0.0105 未燃烧碳的热损失 32564×0.0105=340KJ
2、水的汽化潜热
原含水量： 1×20％＝0.2㎏ H与O2生成的水量： 1×4％×9／1＝0.36kg 总水量： 0.2＋0.36＝0.56kg 汽化潜热：2420×0.56=1360KJ
用氧弹热量计测量的是高位发热量。
将粗热值转变成净热值可以通过下式计算：
NHV HHV 2420[WH2O 9(WH - WCl - WF)] 35.5 19
式中： WH2O—焚烧产物中水的质量分数，%； WH、WCl、WF—废物中氢、氯、氟含量的质量分数，%。
若废物的元素组成已知，可利用Dulong 方程式近似计 算出低位热值：
（一）固体废物焚烧的产物 1、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。 2、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在，也可能有它们的
氢化物生成。 3、固体废物中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧
化硫以及五氧化二磷。 4、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。
由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对于空气中氮来说， 固体废物中的氮元素含量很小，一般可以忽略不计。 5、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。 6、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。 7、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气以及元素碘。 8、根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生成卤化物、 硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。
NHV
2.3214000mC
45000(mH
1 9
m0 )
760mCl
4500mS
2.3214000
0.28
45000(0.04
0.23) 9
760
0
4500
0.01
2.32(3920 650 45) 10706.8
（书上方法为9832.2）
从这两种计算结果来看，Dulong近似公式的计算结果偏高， 但也说明该公式是可以进行近似计算的。
• 在实际应用中，废物的热值主要是用来供热和发电，热的利 用率都很低。 • ① 焚烧炉→废热锅炉 热效率63％ • ② 焚烧炉→锅炉→透平机→发电机：20％
∴废热主要用于热交换器及锅炉生产热水或蒸汽利用。
2废物热值利用方式
主要设备：锅炉 蒸汽透平机（气体透平机） 发电机
第二节 固体物质的燃烧
NHV 2.32[14000MC 45000(MH 1 MO) 760MCl 4500MS] 8
若混合废物中各组成物热值已知，则可按下式计算出总
热值：
固体废物总热值
（各组成物热值 各组成物质量）
固体废物总质量
焚烧后实际可利用热量
焚烧后实际可利用热量＝焚烧获得的总热量－各种热损失
已知固废的热值为11630KJ/kg。