污泥的热解课件

1、生物质的能量和物质转换技术生物质电力 热能合成气液体燃料化学原料甲烷 氢气肥料乙醇等醇类化学物质直接燃烧热化学转化热分解生物化学转化好氧发酵气化(间接液化)直接液化厌氧发酵加水分解发酵固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 【概念】焚烧 干燥 热裂解 焙烧 热值 燃烧温度 DRE 热灼减量比 焚烧效率 【方法原理】 焚烧原理；热平衡和烟气分析；焚烧工艺系统组成；焚烧炉系统选择；热解原理；典型固体废物的热解；焙烧方法。 重点Department of Environmental Engineering of Xihua University

2、固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Department of Environmental Engineering of Xihua University热处理：利用热物理方法（以高温分解和深度氧化为主）改变固体废物的化学、物理或生物特性和组成来处理固体废物的过程，广泛应用于固体废物的预处理中，热处理包括干燥脱水、热分解、烧成（结）、焙烧、熔融、湿式氧化、蒸馏、蒸发、微波分解等。固体废物的热化学处理（热转化处理）：在高温条件下使固体废物中可回收利用的物质转化为能源的过程。主要包括焚烧、热解等。固体废物处理与处置 Treatment a

3、nd Disposal of Solid Waste 热化学处理的优点： 1）处理时间短。流化床焚烧炉几分钟即可使垃圾燃烧完全，炉排式焚烧炉垃圾停留时间仅1小时。 2）减容效果好，焚烧残渣体积是原来的8%-12%，如经分选后的垃圾残渣仅2%-3%。 3）消毒彻底，减轻或消除后续处置过程对环境的影响，是处理带有病原菌垃圾和有机污染垃圾的良好方法。 4）焚烧厂占地面积相对较小，不超过5hm2。 5）回收能源和资源。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal o

4、f Solid Waste 热化学处理存在的问题： 1）投资和运行费用高； 2）操作运行复杂； 3）焚烧使垃圾利用率降低； 4）同时带来二次污染。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 处理方法焚烧处理热裂解焙烧处理其它热 处理方法焚烧（incineration）: 固体废物高温分解和深度氧化的处理过程（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现象 ）热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，

5、使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。 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干燥脱水 热分解 烧成（结）等1423Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理Department of Environmental Engineering of Xihua University焚烧（incineration or combustion）: 以一定量的过剩空气

6、与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化反应，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。焚烧可处理固体废物，也可处理液体废物和气体废物；既可处理城市垃圾和一般工业废物，也可处理危险废物。焚烧技术优点：大大减少需最终处置的废物量；也具有减容、去毒、能量回收作用，具有副产品、化学物质回收及资源回收等。焚烧技术缺点：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；技术风险等。 焚烧的目的：使废物减量；使废热被释出而再利用；使废物中的毒性物质被摧毁。固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid

7、Waste 1焚烧处理机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污焚烧带病毒、病菌的垃圾。英、美、法、德等试验研究，建立焚烧炉19世纪中后期20世纪初1960 大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统 19701990自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化、T 除尘 资源化 智能化 多功能 综合性1234 .我国始于1980Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚烧 原理燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素热平衡

8、及烟气分析固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算焚烧 工艺焚烧工艺系统组成焚烧炉系统焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1燃烧是具有强烈放热效应、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现象焚 烧 机 理三要素：可燃物质 助燃物质 引燃火源蒸发挥发分解烧结、熔融氧化还原CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2) O2 xCO2 + wHCl

9、 + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O 焚烧传热传质过程Department of Environmental Engineering of Xihua University 温度 着火条件 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1 着火是可燃物质与助燃物质由缓慢放热反应转变为强烈放热反应的过程。可染物质着火实际是燃烧系统的热力学、动力学、流体力学等各种因素共同作用的综合结果。常见的燃烧着火方式：化学自然燃烧、热燃烧、强迫点燃燃烧三种。 燃烧实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。 干燥是利用焚

10、烧系统热能使入炉固体废物水分气化蒸气的过程；按热量传递的方式，可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。 热分解是固体废物中的有机可燃物质在高温作用下，进行化学分解和聚合反应的过程。 燃烧是可燃物质的快速分解和高温氧化过程。焚 烧 机 理Department of Environmental Engineering of Xihua University 根据可燃物质种类和性质的不同，燃烧过程可划分为蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧三种机理。 蒸发燃烧：可燃物质受热融化、形成蒸汽后进行的燃烧反应。如腊质的燃烧。 分解燃烧：可燃物质中的碳氢化合物等，受热分解、挥发为较小分子可燃气体后再进行的

11、燃烧。如纸、木材的燃烧。 表面燃烧：可燃物质在未发生明显的蒸发、分解反应时，与空气接触就直接进行的燃烧。如木炭、焦炭的燃烧。固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚 烧 机 理Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1 焚烧产物主要有焚烧炉烟气和残渣。 焚烧炉烟气由颗粒污染物和气态污染物组成。颗粒污染物主要是粉尘和烟尘。 气态污染物种类很多，但以SOx、COx、N

12、Ox、HCl、HF、二噁英类（PCDDs）物质为主。SOx主要来源于废纸和厨房垃圾；HCL主要类源于含氯废塑料。NOx来源于空气中的氮（热力型NOx）和厨房垃圾（燃料型NOx）。二噁英类（PCDDs）可能来源于固体废物中的废塑料、废药品，及由其前驱体物质在焚烧炉内生成或在焚烧炉外生成。 固体废物焚烧处理的产渣量及残渣性质，与固体废物种类、焚烧炉炉型、焚烧条件等有关。通常固体废物焚烧处理的产渣量很小，如生活垃圾焚烧处理产渣率一般为715%。残渣的化学组成主要是钙、硅、铁、铝、镁氧化物及重金属氧化物，性质相对较为稳定。焚 烧 产物Department of Environmental Engine

13、ering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 技 术层状燃烧技术过程稳定、技术成熟、应用广 固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等 辐射、烟气对流，翻转及搅动 炉型设计和配风设计流化燃烧技术较成熟，可处理低热值、高水分废物，但对入料要求均匀化、细小化 流化床焚烧炉 空气流和烟气流快速移动，物料流态化状态旋转燃烧技术较成熟、效率高 回转窑焚烧炉 滚筒、抄板Department of Environmental Engineering of Xihua Universit

14、y固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚烧影 响因素固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分，热值3350kj/kg 焚烧温度：850950 （一般）, 1150 供氧量和物料混合程度: 过剩空气系数 停留时间: 1.52h（垃圾）;2s（烟气） 废物料层厚度、运动方式、预热温度进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力（停留时间、温度、湍流度和空气过剩系数）Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disp

15、osal of Solid Waste 焚烧处理固体废物热值:单位质量固体废物在完全燃烧时释放出的热量热值HHVLHVDulong公式、Steuer公式、Scheurer公式等氧弹量热计能量 守恒废物热量+辅助燃料热量+助燃空气热量 有用热量+化学不完全燃烧热损+机械热损+烟气显热+灰渣显热Department of Environmental Engineering of Xihua University1Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of

16、 Solid Waste 1焚烧处理固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理固体废物燃烧温度:在焚烧系统处于恒压、绝热状态，系统所有能量都用于提高系统温度和物料的含热时，焚烧系统的最终温度（理论燃烧温度）绝热燃烧温度实际燃烧温度近似 计算Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理空气和烟气量计算:完成燃烧反应的最少空气量理论空气量实际空气量烟气量De

17、partment of Environmental Engineering of Xihua UniversityDepartment of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 工 艺工艺 系统空气系统前处理系统进料系统焚烧炉系统其它系统烟气系统Department of Environmental Engineering

18、of Xihua UniversityDepartment of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 工 艺前 处 理及进料 系 统 接受 贮存 分选 破碎 定量给料 车辆、地衡、控制间、垃 圾池、吊车、抓斗、破碎和筛分设备、磁选机，以及臭气和渗滤液收集、处理设施等。螺旋给料、炉排进料、推进器给料等 操作设备、设施 构筑物Depart

19、ment of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 工 艺焚 烧 炉 系 统气化热解炉气化熔融炉电子束焚烧炉离子焚烧炉催化焚烧炉固定炉排 焚烧炉水平链条炉 排焚烧炉倾斜机械炉排焚烧炉回转式焚烧炉流化床焚烧炉立式焚烧炉焚烧 炉Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Was

20、te 1焚烧处理焚 烧 工 艺焚 烧 炉 系 统炉排有效面积A.燃烧室有效容积V.停留时间.Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 工 艺空 气 系 统主要 设施抽风、通风管道、进气系统、风机和空气预热器等助燃空气一次助燃空气：60%80%，干燥段15%、燃烧段75%、燃烬段10% 二次助燃空气：20%40%，火焰上和二次燃烧室空气换热器预热余热锅炉后，200280Department of Enviro

21、nmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 工 艺烟 气 系 统PCDDs: TCDDs PCDFs酸性气体: HF、SOX、NOX、HCl重金属 汞、镉、铅烟尘催化氧化 化学吸收 氧化还原 湿式洗涤 物理吸附 静电除尘 袋式过滤 离心分离 重力沉降 反应器 洗涤塔 吸附塔 静电除尘器 布袋除尘器 旋风除尘器 沉降室 A 控制燃烧温度和停留时间； B 减少烟气200500停留时间； C 有效净化Department of Environmental

22、 Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚 烧 工 艺其 它 系 统灰渣系统灰渣收集冷却输送渣池抓吊处理或外运灰渣漏斗、滑槽、水池或喷水器、排渣机械、抓提设备、输送机械、磁选机等。废水处理系统余热系统发电系统自动控制系统Department of Environmental Engineering of Xihua University（1）炉排炉焚烧线工艺流程（2）CFB焚烧线工艺流程（3）炉排炉炉型锅炉参数额定垃圾日处理量： 300t/d过热蒸汽压力： 4MPa

23、过热蒸汽温度： 400给水温度： 130排烟温度： 190冷风温度： 20热风温度： 250炉排锅炉炉型立式布置（3）炉排炉炉型锅炉参数额定垃圾日处理量： 750t/d过热蒸汽压力： 4MPa过热蒸汽温度： 400给水温度： 130排烟温度： 190-210冷风温度： 22热风温度： 210炉排锅炉炉型卧式布置（4）循环流化床炉型锅炉参数额定垃圾日处理量： 500t/d过热蒸汽压力： 3.82MPa过热蒸汽温度： 450给水温度： 150排烟温度： 180冷风温度： 20燃料种类： 垃圾（煤助燃）循环流化床炉型（5）典型案例：锅炉DCS数据深圳老虎坑二期日处理垃圾量4750t/d锅炉蒸汽量70

24、.9t/h过热蒸汽压力4MPa过热蒸汽温度400投运时间2012年底优点：1.运行稳定；2.超负荷能力强；3.防积灰和高温腐蚀能力强；4.连续运行时间长（310天）（5）典型案例深圳老虎坑二期4#7#锅炉烟气污染物排放数据（5）典型案例自贡垃圾电厂一期锅炉最大连续出力测试数据日处理垃圾量2500t/d锅炉蒸汽量36t/h过热蒸汽压力3.82MPa过热蒸汽温度450投运时间2013年11月优点：1.掺煤量极低（5%总输入热量）；2. 负荷调节能力强；3.防积灰和高温腐蚀能力强；4.运行稳定。自贡垃圾电厂一期项目名称数据GB18485-2001烟气中汞0.0025mg/Nm30.2mg/Nm3烟气

25、中镉0.0125mg/Nm30.1mg/Nm3烟气中铅0.149mg/Nm31.6mg/Nm3烟气中一氧化碳12mg/Nm3150mg/Nm3烟气中氯化氢41.7mg/Nm375mg/Nm3烟气中粉尘11.75mg/Nm380mg/Nm3烟气中氮氧化物76.7mg/Nm3400mg/Nm3烟气中二氧化硫3mg/Nm3260mg/Nm3烟气中二噁英类0.034ngTEQ/Nm31.0ngTEQ/Nm3 （欧盟2000要求0.1ngTEQ/Nm3 ）烟气黑度林格曼1级林格曼1级锅炉烟气污染物排放数据（5）典型案例金隅集团移动床气化炉垃圾处理系统 金隅集团移动床热解气化焚烧炉系统固体废物处理与处置

26、Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚烧炉的选评炉型 优点 缺点 机械焚烧炉 容量大（单炉容量达100500t/d）、效率高、焚烧彻底、公害易处理、燃烧稳定、控管容易、余热利用高 造价高、技术复杂、维修费高，需连续运转、运行管理要求高 回转式焚烧炉 垃圾搅拌及干燥性好、可适用中小容量（单炉容100400t/d）、 可高温安全燃烧， 残灰颗粒小 连续传动装置复杂、炉内的耐火材料易损坏 控气式焚烧炉 适用中小容量（单炉容量150t/d）、构造简单、装置可移动、机动性强 燃烧不完全、燃烧效率低、 使用年限短、 平均建造成本较高 流化床焚烧炉 容量适中

27、（单炉容量50200t/d）、燃烧温度较低（750850）、 热传导好、公害低、 烧效率高 操作技术高、燃料种类受到限制、进料颗粒较小、单位处理量所需动力高、炉床材料易冲蚀损坏 垃圾衍生燃料焚烧炉 适用大容量（单炉容200750t/d）焚烧、余热利用率高、可资源回收 造价昂贵、设备构造复杂、技术复杂、不适合高水分垃圾 Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1焚烧处理焚烧炉的选评焚 烧 效 果黑度，烟气量 1 2 3 4

28、目测法热灼减量法二氧化碳法DRE有害有机物破坏去除率Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理热解 原理热解定义及特点、热解过程及产物、有机固体废物热解机理热解 工艺热解工艺分类典型固体废物的热解城市生活垃圾的热解、废塑料的热解、污泥的热解、废橡胶的高温热解、农林废弃物的热解Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处

29、置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理热 解 与 焚烧 比较需氧 放热 二氧化碳、水 就地利用 二次污染大无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小热裂解焚烧氧需求能量产物利用污染生物质、塑料类、橡胶等热解是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理

30、热 解 的 特 点铬不转为NOx产 量少转为可贮存性能源燃料气、燃料油和炭黑排气量小环境污染小硫、重金 属等大都 被固定在炭黑中Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理热解过程及产物有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰)3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C 大分子键断裂、异构化和小

31、分子聚合 废物组成、裂解温度、催化剂等Eg. 纤维素分子裂解Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理热 解 动 力 学Department of Environmental Engineering of Xihua University不同可燃固体废物热解动力学参数样 品温度范围/KE /（KJ/mol）A / min-1纸52762874.712.77106布48362881.951.34106草木41

32、063139.93317.38厨余387624920100124.67327.351.132.491015塑料690780290.125.561019Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理热 解 工 艺 分类是否生成炉渣渣造型和非造渣型热解、燃烧位置单塔式和双塔式产物物理形态气化方式、液化方

33、式、炭化方式热解炉结构固定床、移动床、流化床和旋转炉热解温度不同高温热解（1000以上）、中温热解（600-700）如橡胶与塑料、低温热解（600以下）农林产品供热方式直接加热、间接加热Department of Environmental Engineering of Xihua UniversityDepartment of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid

34、 Waste 2固体废物热解处理热 解 设备内热式设备外热式设备密闭的容器中，在绝氧的条件下，热量由反应器的外面通过器壁进行传递，垃圾被间接加热而分解的过程就是外热式分解。设备有外热式回转窑、竖井炉、二塔流化床也称部分燃烧热分解方式。反应器中的可燃性垃圾或热分解中分解生成的碳的部分燃烧，利用此燃烧热式垃圾发生分解。设备有单塔流化炉、竖井炉、气流热分解炉及回转窑等。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理热

35、解影 响因素热分解温度 固体废物的含水率热分解速度 空气量Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理城市生活垃圾的热解主要热 解技术Occidental系统新日铁系统Purox系统Landgard系统流化床系统Garret系统各系统优缺点?Department of Environmental Engineering of Xihua University新日铁方式垃圾热解熔融处理工艺流程Departmen

36、t of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 热解和熔融为一体的复合处理工艺，在同一炉内完成干燥、热解、燃烧和熔融；干燥段温度300热解温度300-1000，熔融温度1700-1800热解气体热值为10460kJ/m3 Purox系统工艺流程示意图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid

37、Waste 纯氧高温热分解法，纯氧由炉底送入燃烧区参与燃烧；炉渣由底部排除，水冷。热解气含有75%CO和H2,体积之比2：1。1kg垃圾产生热值为11168kJ/m3气体0.712m3，回收余热锅炉热效率90%，系统总热效率58%1收料库 2破碎机 3储料仓 4回转窑 5冷却装置 6磁体 7循环水 8气体净化装置 9热交换器 10气体洗涤器 11风机 12排气管 Landgard热分解系统原理图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid

38、Waste 1kg垃圾产生可燃气体1.5m3，热值为4600-5000kJ/m3，与垃圾组成有关。前处理工艺简单，对垃圾组成的适应性强，装置构造简单，操作可靠性高。 Occidental系统工艺流程示意图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 以有机物液化为目标的热解技术，热解油热值为24401kJ/kg，低于普通燃油热值424001kJ/kg。 炭黑产生量大（约占垃圾20%，总热值的30%）。1垃圾 2贮槽 3热分解塔

39、4、10旋风分离器 5燃烧塔 6废气洗涤 7鼓风机8生成气 9换热器 11电除尘器 12冷却塔 13气柜 14烟囱 15烧嘴 16废水处理机组 17油装置 18脱水装置 19加料器 20砂仓 21蒸汽发生器 月岛机械双塔循环流化床热解装置工艺流程图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1前破碎机 2气力分选 3干燥器 4筛选 5细破碎 6热分解反应器 7无机物处理系统Department of Environmental

40、 Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste Grreet 热分解系统工艺流程图 油的热值31800kJ/kg,气的热值18600kJ/mN3。1t垃圾可得136L油，铁约60kg，炭70kg（炭热值20900kJ/kg）。 前处理工艺复杂，破碎过程动力消耗大，运输费用高，难以长期稳定运行。 城市垃圾热解方式的经济技术评价 美国哥伦比亚大学技术中心，从对环境的影响、运转的可靠性和经济可行性几个方面，对从城市垃圾回收能量的不同方法进行了比较和评价。 从经济比较的结果来看，以Purox

41、法处理费用最低，而Garret法处理费用最高。尽管从产生的液态燃料易于贮存和运输这点来看，Garret法有其优点，但由于此法生产的焦油粘性大、辐射性强，在贮藏时易聚合，不能混掺于油中，而且回收的气体热值低，使用受到限制，Torrax也有同样的缺点。比较而言，在这些方法中，以Purox方法最好，对环境影响小、运转简单、产品适应面广、净处理费用也不高，与纽约市填埋处理垃圾的费用大致相当。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste

42、城市垃圾回收能量方法的评价比较 （1000t/d）项目Landgard法Garrett法Torrax法Parox法投资额（日元/t）偿还费（日元/t）运转费（日元/t）运转费总额（日元/t）回收资源折价（日元/t）净处理费用（日元/t）64521513606575739301827657218436835877283530424851644327349172070284768722803576585646681188Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposa

43、l of Solid Waste 水泥窑处置生活垃圾组合技术的构成原生垃圾粗破生物干化风选混合物细破可燃物在线入窑系统离线入窑系统不燃物水泥原料 生活垃圾在线（直接）入窑技术是指生活垃圾热处理后的产物全部进入窑系统的技术，通常在通过对水泥窑的主体装备（主要是分解炉）进行改造实现的。 生活垃圾离线（间接）入窑技术是指将生活垃圾处理后的产物有一部分不直接入窑处理的技术。其中最具有代表性的是各种气化入窑技术。 气化入窑技术是通过在窑外将垃圾燃料先进行热解气化后以燃气形式进入水泥窑燃烧，不需考虑燃气焦油和净化，气化渣冷却后，做为水泥原料使用。固体废物处理与处置 Treatment and Dispos

44、al of Solid Waste 2固体废物热解处理废塑料的热解产物是燃料油或化工原料Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理废塑料的热解设备槽式(聚合浴、分解槽) 管式（管式蒸馏、螺旋式） 流化床在槽内的分解过程中进行混合搅拌，物料混合均匀，采用外部加热，靠温度来控制成油形状。该法物料的停留时间较长，加热管表面析出炭后会造成传热不良，须定期清理排出。管式蒸馏先用重油溶解或分解废塑料，然后再进入分解炉；

45、螺旋式反应器则采用螺旋搅拌，传热均匀，分解速度快，但对分解速度较慢的聚合物不能完全实现轻质化。采用部分塑料燃烧的内部加热方式，具有原料不须熔融、热效率高、分解速度快等优点。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理废塑料的热解工艺管式蒸馏法热分解技术螺旋式热分解系统流化床热分解系统比较简单地把废PS制成液状单体，而且用于回收单体的分解设备、反应温度和停留时间均可随意控制。 抽料泵会造成减压，物料在分解管内停

46、留时间不稳定；高温分解时气化率高；分解速度慢的聚合物不能完全实现轻质化； 外部微波加热，耗能比较大。 热解原料的分散不够均匀，颗粒与气体的热交换效率低，管线容易结焦等。 Department of Environmental Engineering of Xihua University1溶解槽 2管式分解炉 3分离槽 4油品回收系统 5补燃器图 管式蒸馏法发热分解工艺流程图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 1 传送

47、机 2破碎机 3筒仓 4气流干燥机 5料斗 6袋滤机 7熔融炉 8热风炉 9微波电源 10贮液槽 11螺旋式反应器 12残渣排出机 13蒸馏塔 14煤气洗涤器 15燃烧炉 16重油贮槽 17轻重油贮槽 18盐酸回收塔 19盐酸槽 20中和槽 21碱槽 22中和废液贮槽 图 螺旋式热分解系统工艺流程图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste （a） 流化床热分解炉 （b） 系统工艺流程 1砂加料口 2 ,9螺旋加料器 3摆线减

48、速器 4起重机 5给料槽 6平板送料器 7传送带 8传送带称 10密封罐 11流化床热分解炉 12垫片 13蒸馏塔 14冷却塔 15烟雾分离器 16排气筒 17脱膜筒 18水洗槽 19油水分离槽 20送风机 21尾气燃烧炉 22焦炭滚筒 23盐酸回收塔 24贮罐 25排风机 26清洗塔 27中和槽 28油罐 29压缩机 图 流化床热分解系统工艺流程图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置 Treatme

49、nt and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理污泥的热解污泥脱水 干燥 热解 炭灰分离 油气冷凝 热量回收 二次污染防治 Department of Environmental Engineering of Xihua University操作系统封闭，污泥减容率高，无污染气体排放，所有重金属残留在剩余物中，热解时实现能量自给和资源回收。1 定量进料器 2蒸汽干燥器 31号水洗塔 4热解炉 5热风炉 6燃烧室 7余热锅炉 82号水洗塔 9吸水塔 10湿式电除尘器 11碱循环槽 12灰槽 13烟囱 图 污泥干燥-热解系统示意图Department of Envi

50、ronmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 图 污泥低温热解工艺流程Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理废橡胶的热解轮胎破碎 分（磁）选 干燥预热 橡胶热解 油气冷凝 热量回

51、收 废气净化 Department of Environmental Engineering of Xihua University 废橡胶的热解产物 废橡胶（如废轮胎）的热解产物非常复杂。 德国汉堡大学研究结果：轮胎热解产物（按质量计）中气体占22%、液体占27%、炭灰占39%、钢丝占12%。 气体组成中主要为甲烷（15.13%）、乙烷（2.95%）、乙烯（3.99%）、丙烯（2.5%）、一氧化碳（3.8%），水、CO2、氢气和丁二烯也占一定比例。 液体组成中主要是苯（4.75%）、甲苯（3.62%）和其他芳香族化合物（8.5%）。 在气体和液体中还有微量的硫化氢和噻吩，但硫含量都低于标准。

52、Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 废橡胶的热解 图 橡胶热解产品组成与温度关系Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 图 流化床热解橡胶工艺流程图Department of Environmental Engineering of Xihua U

53、niversity固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理农林废弃物的热解农林废弃物生产草煤气 在烟气供应不足的情况下，在较低温度下燃烧农林废弃物，可生成以一氧化碳和氢气为主要成分的可燃气体，俗称草煤气。 当空气从炉栅进入炉内后，首先与有机废物燃烧生成CO2，CO2随气流进入还原层被还原成CO，所含的水分也被还原成H2。在热解层，有机废物被热气体干馏、分解为CH4、C2H4等挥发性气体，与H2和CO一道进入干燥层，最终形成由C

54、O、H2、CH4、 C2H4 与水蒸气、氮气组成的混合气体，其热值一般为6281-7118kJ/m3。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理农林废弃物的热解 图 草煤气发生炉工作原理示意图Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固

55、体废物热解处理农林废弃物的热解气化炉主要有固定床（上吸式、下吸式、层式下吸式等）气化炉及循环流化床气化炉等。（a） （b） （c） （a）上吸式气化炉（b）下吸式气化炉（c）层式下吸式气化炉Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 2固体废物热解处理农林废弃物的热解图 循环流化床系统1、8L阀 2下料直管 3原料缓冲罐 4旋风分离器 5炭受槽 6循环管 7气化炉 P测压点 T测温点Department of Environm

56、ental Engineering of Xihua University农林废弃物热解生产化工原料 在隔绝空气的条件下，经农林废物加热至270-400，可分解形成固体的草炭、液态的糠醛、乙酸、焦油、气态的草煤气等多种燃料与化工原料。 热解系统主要设备由热解炉、冷冷气和分离器三部分组成。固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 农林废弃物的热解固体废物热解处理2Department of Environmental Engineering of Xihua Universitya热解釜 b热解炉 c吊钩 d冷凝器 e分离器 f净化器 g分液

57、罐 h污泥罐 I油槽 图 竖置式热解炉Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 3其它热处理固体废物的焙烧 方法还原焙烧硫酸化焙烧氯化焙烧钠化焙烧离析焙烧烧结焙烧分解焙烧氧化焙烧各种焙烧的适用对象？各种焙烧方法的原理 ？Department of Environmental Engineering of Xihua Univers

58、ity焙烧：在低于熔点的温度下热处理废物的过程，可改变废物的物理、化学性质，便于资源化利用。固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 3其它热处理固体废物的焙烧烧结焙烧：为提高至密度和机械强度，以便于下步作业的进行，将粉末或粒状物料在高温下烧成块状或球团状物料的过程。分解焙烧：物料在高温下发生分解反应的过程。通常是为了脱除CO2及结合水，使物料某些成分发生分解。Department of Environmental Engineering of Xihua University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal

59、 of Solid Waste 3其它热处理固体废物的焙烧还原焙烧：在还原气氛中将固体废物中的金属氧化物转变成为地价金属氧化物或金属的过程。 凡是对氧的化学亲和力比对被还原的金属对氧的化学亲和力大的物质均可作为该金属氧化物的还原剂使用。常用的还原剂有固定碳 、气体一氧化碳和氢气。氯化焙烧：废物原料与氯化剂（Cl2、NaCl、CaCl2）混合，在一定的温度或气氛下进行焙烧，使废物中的有价金属与氯化物发生化学反应，生成可溶性金属氯化物或挥发性气态金属氯化物的过程。（高中低）如硫酸渣、高钛渣等废物的预处理。Department of Environmental Engineering of Xihu

60、a University固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 3其它热处理固体废物的焙烧氧化焙烧和硫酸化焙烧 利用空气中的氧气与废物中的硫作用，按温度和气氛的不同生成氧化物和硫酸盐的过程。主要用于处理含硫化矿的尾矿和其他废物，回收其中的有价金属铜、钴、镍等。加盐焙烧 在废物原料中加入硫酸钠、氯化钠、碳酸钠等添加剂进行焙烧，使有价金属与添加剂反应生成可溶性钠盐，再用水浸出焙砂，使有价金属转入溶液而于其他组分分离的过程。如钒渣的加盐焙烧提钒、含钨尾矿加盐焙烧提钨等。Department of Environmental Engineerin