固体废物的热处理

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）、
表面燃烧（木炭、焦炭）
（三）影响固体废物焚烧的因素
（五）焚烧效果的评价指标： ①减量比：用于衡量焚烧处理废物减量化效果
T
t
燃烧效果E
ť
（1）废物本身的性质
固体废物的加热时间与其粒度的2次方成正比，燃 烧时间与其粒度的1～2次方成正比。
因此，固体废物送入焚烧炉焚烧前，必须进行破 碎预处理，以增加废物的比表面积，改善焚烧效 果。
（2）停留时间Time
进行生活垃圾焚烧处理时，通常要求垃圾停留时 间能达到1.5~2h以上，烟气停留时间能达到2s 以上。
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
（5）过量空气系数Excess air
实际空气量与理论空气量之比值为过量空气系数(m)， 亦称空气比。

m＝A/A0
式中: A为实际供应空气量； A0为理论空气量。
根据经验，过量空气系数一般需大于1.5，常在1.5～
1.9之间；但在某些特殊情况下，过量空气系数可能
在2以上，才能达到较完全的焚烧效果。
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。
影响废物焚烧的主要因素包括：废物本身的性质， 停留时间，温度，湍流度，过量空气系数及其他 因素。其中停留时间，温度，湍流度和过量空气 系数称为“3T＋1E”要素，是影响固体废物焚烧 效果的主要因素，也是反映焚烧炉性能的主要指 标。
处理方式
各种垃圾处理方式的投资估算
卫生填埋 堆肥 焚烧（国内技术） 焚烧（引进技术）
单位投资
8~10
12
万元/t
20~28
60~70
第一节 固体废物的焚烧
二、焚烧原理
燃烧:强烈放热效应/基态、 电子激发态的自由基/光辐
射
㈠
可燃物质
焚
助燃物质
引燃火源
烧
焚烧
原
着火条件
蒸发 挥发 分解 烧结、熔融 氧化还原
§1焚烧处理
一、概述
除尘
..
资源化
…
智能化
我国始于20世纪80年代
2 20世纪初 1
320世纪60 年代
4 1970~1990
多功能 综合性
自控、移动式机械炉排焚 烧炉、多样化。
大型机械化炉排；较高效率的烟气净化
系统 。
19世纪中后期 机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污能
参数变化 燃烧温度上升 过剩空气率增加 气体停留时间增加
垃圾搅拌混合程度 气体停留时间 燃烧室温度
可减少 可减少 -
会增加 会减少 会降低
可减少
- 会降低
燃烧室负荷 会增加 会增加 会降低
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（6）其他因素
综上所述，在固体废物的焚烧过程中，应在可能 的条件下合理控制各种影响因素，使其综合效应 向着有利于废物完全燃烧的方向发展。
理
CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 – w/4 – z/2) O2→ xCO2 + wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O
（二）焚烧过程
焚烧过程包括三个阶段： 第一阶段是物料的干燥加热阶段； 第二阶段是焚烧过程的主要阶段，即真正的燃烧
（3）温度Temperature
这里所说的焚烧温度是指废物焚烧所能达到的最 高温度，该值越大，焚烧效果越好。
目前要求生活垃圾焚烧温度在850~950℃，医疗垃 圾、危险废物的焚烧温度要达到1150 ℃。
（4）湍流度Turbulence
湍流度是表征固体废物和空气混合程度的指标。 湍流程度越好，混合越充分，空气利用率越高， 传质传热过程越快，燃烧效果越好。
阶段----热化学分解； 第三阶段是燃尽阶段----氧化还原反应的综合过程，
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。
力增强。
焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英、美、法等试验研究，建立焚烧炉。
第一节 固体废物的焚烧
制约我国垃圾焚烧技术发展的主要因素：
生活垃圾热值低，不能达到自燃要求；
城市垃圾中灰渣含量高，制约了焚烧减量化效益的发挥 国内未系统的掌握垃圾焚烧技术，在建设与运行中缺乏 可靠的技术支撑；
现代化垃圾焚烧处理成本高。建设筹资难。
（四）焚烧产物
可燃固体废物基本是有机物，由大量的碳、氢、 氧元素组成，有些还含有氮、硫、磷和卤素等 元素。这些元素在焚烧过程中与空气中的氧起 反应，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。
有害有机废物焚烧处理后，要求达到以下三个标 准：
①主要有害有机组成（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，即
DRE % WPOHC进 WPOHC出 100％
WPOHC进
②HCl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的最小洗涤氯为 99.0％。
③烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3，空气 过量率为50％。
从焚烧角度分析，城市生活垃圾可分为可燃和 不可燃两部分:
可燃垃圾——橡塑、纸张、破布、竹木、皮革、果皮及 动植物、厨房垃圾等。其组分、物性和燃烧特性等非常 复杂，不宜直接填埋； 不可燃垃圾——金属、建筑垃圾、玻璃、灰渣等，除可 收利用部分外，大多可直接安全填埋。
干燥脱水 热分解 烧结
焚烧（incineration）: 生活