固体废物处理与处置技术3-固体废物的资源化技术课件

3固体废物的资源化技术

3固体废物的资源化技术主要内容固体废物化学处理技术

3.1

3.3固体废物的热处理技术3.2固体废物的生物处理技术

3.4

固体废物的固化处理

主要内容固体废物化学处理技术3.13.3固体废物的热处教学目标1.掌握生物处理技术的原理、特点、工艺及应用范围2.掌握热处理技术的原理、特点、工艺、设备及应用范围3.掌握固化/稳定化处理效果评价指标、常用固化/稳定化方法的特点及应用范围4.能根据固体废物的性质、特点与处理目的选择适当的资源化处理技术方法5.掌握影响处理效果的工艺参数和评价指标教学目标1.掌握生物处理技术的原理、特点、工艺及应用范围3.1固体废物化学处理技术重金属溶出法离子交换中和法氧化还原法吸附法化学沉淀法将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分吸附剂可逆吸附具有选择性：活性炭-有机物；活性氧化铝-镍离子酸碱泥渣中和剂罐式机械搅拌/池式人工搅拌氢氧化物沉淀硫化物沉淀硅酸盐沉淀碳酸盐沉淀共沉淀无机/有机螯合物沉淀离子交换树脂、天然或人工合成沸石、硅胶

昂贵可逆3.1固体废物化学处理技术重金属溶出法离子交换中和法氧化3.2固体废物的生物处理技术处理方法好氧堆肥处理厌氧消化处理微生物浸出其它生物处理方法堆肥化:在人工控制的环境下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程厌氧消化:也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为CH4和CO2的过程微生物浸出:利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程蚯蚓床技术废物生产单细胞蛋白等14233.2固体废物的生物处理技术处理方法好氧堆厌氧消微生3.2固体废物的生物处理技术基本原理堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取堆肥过程堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化影响因素六个主要因素堆肥工艺六个阶段及内容堆肥设备四类12345评价指标6四类，15个好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术基本原理堆肥过程中同化、异化3.2固体废物的生物处理技术异化作用

同化作用

细胞物质(微生物繁殖)

CO2,H2O,NH3,PO43-,O42-

能量

堆肥有机物(含C，H，O，N，P，S，Cl)、氧和微生物转入环境

释放、转化为热

+

好氧堆肥基本原理好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术异化作用同化作用细胞物质3.2固体废物的生物处理技术好氧堆肥过程适应新环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度↗45℃嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度↗45~70℃嗜温性微生物、多为难分解物质，温度↘好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术好氧堆肥过程适应新环境嗜温性3.2固体废物的生物处理技术影响因素及工艺堆肥化效果供氧量含水率温度和有机物含量颗粒度C/N和C/PpH主发酵

分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节发酵仓或露天堆积，强制或翻堆搅拌供氧主发酵期4~12d前处理

1

2

后发酵

进一步分解难分解有机物，条堆或静态堆肥，20~30d3

贮存夏冬需贮存，容纳6个月的贮存设备；干燥透气6

脱臭

产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂；碱、水溶液过滤；熟堆肥、沸石等吸附剂吸附5

后处理

分选设备去除塑料、玻璃金属、小石块；加入N、P、K制复肥4

好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术影响因素堆肥化效果供氧量含3.2固体废物的生物处理技术堆肥化设备

堆肥化设备破碎设备混合设备输送设备分离设备斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机应堆肥产品质量高、操作员少、臭味控制有效、空间限制少、环境影响小等优点。垂直、倾斜及水平固体流

生物过滤器：熟化的堆肥、树皮、木片、粒状的泥炭等，负荷为80~120m3•m-3•h-1)，出气温度维持在20~40℃；

物料处理设备翻堆设备反应器堆肥系统除臭设备好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术堆肥化设备堆肥化设备破碎设3.2固体废物的生物处理技术腐熟度评价指标

化学指标pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸

工艺指标温度耗氧速率400mg/(kg·h)堆肥腐熟度评价指标

物理学指标气味/粒度/色度

生物学指标呼吸作用/生物活性/发芽指数好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术腐熟度评价指标化学指标3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理厌氧消化影响因素厌氧消化工艺厌氧消化设备1234厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理厌氧消化影响因素3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理

堆肥有机物微生物

有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，微生物

细胞物质

CO2，CH4等，能量

细胞物质

厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理堆肥有机物微生3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理

细胞物质(微生物繁殖)

有机酸、醇类、CO2、H2S、NH3、能量

堆肥有机物(C、N、O、H、P、S等)

细胞物质

CO2、CH4等，能量

酸性发酵阶段

碱性发酵阶段

厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理细胞物质(微生3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化的影响因素添加物和抑制物厌氧条件接种物温度原料配比搅拌pH其它因素厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化的影响因素添加物和抑3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺

根据消化温度划分工艺类型高温消化工艺自然温度消化工艺最佳温度范围是47~55℃，此时有机物分解旺盛，消化快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适用于城市垃圾、粪便和有机污泥的处理培养高温消化菌、维持高温、投料和排料、搅拌消化物料

目前我国农村都采用这种消化类型。这种工艺的消化池结构简单、成本低廉、施工容易、便于推广，但受季节影响明显消化周期须视季节和地区的不同加以控制厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺根据消化温度划3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺

根据投料运转方式划分工艺类型连续消化工艺半连续消化工艺两步消化工艺投料启动后，经一段时间的消化产气，连续定量的添加消化原料和排出旧料；其消化时间能够长期连续进行。工艺易于控制，能保持稳定的有机物消化速率和产气率，但该工艺要求较低的原料固形物浓度

启动时一次性投入较多的消化原料，当产气量趋于下降时，开始定期添加新料和排出旧料，以维持比较稳定的产气率。农村较适用

两个反应器；根据两段理论设计厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺根据投料运转方3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺

回流搅拌

厌氧消化反应池

沉淀池

贮气柜

备料池

有机固体废物

回流备料

肥料

用户

池底污泥或消化料液

消化产气

加水封池

入池堆沤

大换料

拌料接种

备料

肥料

定期或不定期出料

定期或不定期加料

活性污泥或其他接种物

连续消化工艺半连续消化工艺厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺回流搅拌厌氧3.2固体废物的生物处理技术消化器红泥塑料沼气池：批量进料半塑式沼气池/二块模式全塑沼气池/袋式全塑沼气池/干湿交替消化沼气池水压式消化池水压式沼气池具有结构简单、造价低、施工方便；但由于温度不稳定，产气量不稳定，因此原料的利用率低。长方形甲烷消化池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术消化器红泥塑料沼气池：水压3.2固体废物的生物处理技术水压式沼气池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术水压式沼气池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术长方形甲烷消化池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术长方形甲烷消化池厌氧消化处3.3固体废物的热处理技术定义：热化学处理简称为热处理，主要通过以升高温度来改变废物的物理化学和生物特性，以达到无害化、减量化和资源化的目的。处理对象：热处理技术适用于处理所有物态的废物，尤其以固体和液态有机废物为主。在被处理的废物种类方面，热处理主要用于城市生活垃圾、有机污泥和危险废物。处理方法：焚烧、热解、催化燃烧、湿式氧化、蒸发提馏等3.3固体废物的热处理技术定义：热化学处理简称为3.3固体废物的热处理技术处理方法焚烧处理热裂解焙烧处理其它热处理方法焚烧:生活垃圾和危险废物的燃烧（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，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14233.3固体废物的热处理技术处理方法焚烧处理热裂解焙烧其它3.3固体废物的热处理技术机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污↗焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英、美、法等试验研究，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1970~1990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1980′固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1896年汉堡垃圾焚烧厂东京垃圾焚烧厂3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1896年汉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理大阪垃圾焚烧厂及总控室3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理大阪垃圾焚烧3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理定义：焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，在高温条件下（一般为900℃左右，炉心最高温度可达1100℃），垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。目的意义：最大限度地减容和彻底的消毒使废物变成无害并回收到用废物焚烧产生的热量（能）。3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理定义3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

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——无害化。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得多。焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。因此，焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化。目前，在发达国家已被广泛采用。焚烧的优点3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

高温焚烧法对垃圾的热值有一定要求；建设成本和运行成本相对较高；管理水平和设备维修要求较高；焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染；不同季节，年份垃圾热值的变化。焚烧的缺点3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

热值——指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量，kJ/公斤。粗热值(HHV——高位热值)：是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。水为液态净热值(NHV——低位热值)：水为气态。热值的测定标准实验：氧弹量热计——测量的是粗热值。通过元素组成作近似计算可燃固体废物的热值3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理可燃固体3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

1.NHV：净热值，kJ/公斤HHV：粗热值，kJ/公斤H2O：焚烧产物中水的重量百分率，%H、Cl、F：分别为废物中氢氯氟含量的重量百分率，%

2.

分别代表碳氢氧氯和硫的质量分数粗热值与净热值的转换3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1.3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚烧过程的基本条件三T原理停留时间湍流程度温度3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚烧过程的基3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

A、蒸发燃烧：

指类似固体物质受热后先融化为液体，然后进一步受热产生燃料蒸汽并扩散，再去空空气混合燃烧。B、表面燃烧：

指类似木炭、焦碳的固体物质，受热后不经过融化、蒸发或分解等过程，而是在固相表面直接燃烧，又称多相燃烧。C、分解燃烧：

指木材、纸张、纤维素和煤炭等固体物料，受热后分解为挥发性组分和固定碳，尔后挥发性组分中的可燃性气体进行扩散燃烧，而碳颗粒则进行表面固相燃烧。固体废物的焚烧过程3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理固体废物3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

燃烧本质——由质量传递、热量传递、动量传递、化学反应、结构变化等过程综合在一起的物理化学过程。焚烧过程：需燃烧的物料从送入焚烧炉起，到形成烟气和固态残渣的整个过程。第一阶段：物料的干燥加热阶段第二阶段：燃烧阶段——主阶段第三阶段：燃尽阶段，即生成固体残渣的阶段垃圾焚烧过程各阶段的划分3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理垃圾焚烧3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

在整个燃烧阶段，燃烧结果至少有以下三种可能的情况：①废物的主要部分很可能在一级燃烧室就很容易被氧化或被全部破坏，或者一部分废物在一级燃烧室被热解，在第二燃烧室或后燃室达到完全焚烧。②很少一部分废物由于某些原因，在焚烧过程中逃逸而未被销毁，或只有部分销毁。③废物组分可能会产生一些中间产物，如某些不完全燃烧的排放物。这些中间产物可能比原废物更有害。燃烧结果3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理燃烧结果3.3固体废物的热处理技术焚烧影响因素固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分

焚烧温度：850~950℃,1150℃

供氧量和物料混合程度:过剩空气系数

停留时间:>1.5~2h;>2s

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３Ｔ－１Ｅ固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术焚烧影固体废物性质：可燃成份3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理互动关系：燃烧过程诸因素之间存在相互影响，互相制约关系，在实际运行操作过程中需要综合平衡、合理计算与控制。3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

1.固体废物的处理与储存2.进料系统3.焚烧室4.废气排放与污染控制系统5.排渣系统6.焚烧炉的控制与测试系统7.能源回收系统固体废物的焚烧系统3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理固体废物3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1、炉排型焚烧炉：有固定炉排式和活动炉排式两种；2、炉床型焚烧炉：有固定式炉床和活动式炉床两种；3、流化床型焚烧炉：利用炉底分布板吹出热风将废物悬浮呈沸腾状进行燃烧，并用石英砂作载体，加速传热和燃烧，适用于粉状或泥状废物焚烧处理；4、多室焚烧炉：可使废物燃烧过程分两步进行：首先是在引燃室中让废物加热、蒸发分解和初级燃烧（固相燃烧），尔后将引燃室内热解产生的气态可燃物通过下行烟道与空气混合后上行到主燃室进行二级燃烧（气相燃烧）。有曲径式多室焚烧炉和同轴式多室焚烧炉两种。固体废物的焚烧设备3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理固体废物的焚3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理流化床锅炉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理流化床锅炉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理鼓式旋转型污泥焚化专用炉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理鼓式旋转型污焚烧炉的选评3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚烧炉的选评3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

3.3固体废物的热处理技术垃圾焚烧发电站固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术垃圾焚烧发电站固体废物焚烧

3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理垃圾焚烧发电站流程3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理垃圾焚烧发3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理定义：热解又称高温分解或干馏，是指在无氧或缺氧状下通过加热有机固体废物使其高分子螯合状态破坏，分解生成低分子化合物的过程。优点：☆将固体废物中的有机质转化成可燃性气体、油和碳黑等贮存性能源，便于运输和贮存

☆厌氧分解气量少，对大气环境二次污染小☆废物中的硫和重金属元素等有害成分被固定在熔融焦渣（碳黑）中，易于处置☆相对低温反应（700℃），NOx产生量少，酸性气体污染大大减轻动态：固体废物热化学处理开发仍然是以焚烧、热解为主。处理对象：生活垃圾、有机污泥、塑料、橡胶制品等。3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热解过程及产物特点热解过程：Gs：H、CO、CH等可燃气体；Ls：焦木酸、乙酸、甲醇、丙酮、苯、低分子脂肪烃等可燃性液体（燃料油）；Ss：纯碳、玻璃、金属、沙土等混合熔融块体或焦渣。热解产物：热解产物组成成分及气、液、固的比例随着有机物性质不同而变化，而且与热解温度及其它工艺技术条件（如升温速率和催化等）也有很大关系。3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热解过程及3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理空气量废物含水率热解速度热解温度主要技术参数（或影响因素）3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理空气量废物3.3固体废物的热处理技术热解的特点铬Ⅲ不转为ⅥNOx产量少转为可贮存性能源排气量小硫、重金属等大都被固定固体废物的热解处理3.3固体废物的热处理技术热铬Ⅲ不转为ⅥNOx产转为3.3固体废物的热处理技术固体废物的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、中温热解、低温热解供热方式直接加热

、间接加热3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热是否生3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理典型固体废物热解技术回转窑式和福拉斯式为早期的城市垃圾热解处理技术。如landgard系统和欧美人系统多段炉式主要用于含水率较高的有机污泥处理流化床式有单塔式和双塔式两种移动床熔融炉式是城市生活垃圾热解技术中最成熟的方法，如新日铁系统、普鲁克斯系统和多朗克斯系统3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理典型固体废热解和焚烧的区别3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热解和焚烧的区别3.3固体废物的热处理技术固体废物的热3.4固体废物的固化处理根据固化基材及固化过程，目前常用的固化技术有：水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、熔融固化（玻璃固化）和陶瓷固化。

实践表明：自胶结更适用于处理无机废物，尤其是含阳离子废物；而无机基材包封（容）法则更适用于有机废物或无机阴离子废物处理。3.4固体废物的固化处理3.4固体废物的固化处理不同种类的废物对不同固化处理技术的适应性3.4固体废物的固化处理不同种类的废物对不同固化处理技术的水泥固化

无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。对象

采用400～500号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥和水的配比为（1～2）：20：（6～10）。固化体的抗压强度可达10～20Mpa。浸出试验表明，重金属的浸出浓度：

汞小于0.0002mg/L（原0.13～1.25mg/L）；镉小于0.002mg/L（原1.0～80.6mg/L）；铅小于0.002mg/L（原165～243mg/L）；六价铬小于0.02mg/L（原0.3～0.4mg/L）；砷小于0.01mg/L（原8.14～11.0mg/L）电镀污泥3.4固体废物的固化处理水无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥3.4固体废物的固化处理特

点

①设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；②水泥和添加剂价廉易得；③对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；④在常温下就可操作；⑤处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。优点缺点

①固化体的浸出率较高，通常为10-4～10-5g/(cm2·d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂覆处理；②固化体的增容比较高，达1.5～2；③有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；④水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；⑤处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。

水泥固化3.4固体废物的固化处理特①设备和工3.4固体废物的固化处理石灰固化定义：指以石灰、垃圾焚烧飞灰、粉煤灰、水泥窑灰、炼炉渣等具火山灰性质的物质为固化基材而进行危险废物固化/稳定化处理技术。原理：其基本原理与水泥固化相似，都是重金属成分吸附在波索米反应（水化反应）产生的胶体结晶中，以降低其溶解性和迁移性。但也有人认为水凝性物料经历着与沸石类化合物相似的反应，即它们的碱金属离子成分相互交换而固定于生成物胶体结晶中。处理对象：适用于处理含重金属污泥和湿法烟气脱硫污泥。添加剂：与石灰同时向废物中加入适量的添加剂，如废物中含有可溶性钡是可添加适量的硫酸根离子等，可获得额外稳定效果。3.4固体废物的固化处理石3.4固体废物的固化处理沥青固化

以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青－憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。原理

固废预处理——废物与沥青热混合——二次蒸汽净化

放射性废物沥青固化基本方法：高温融化混合蒸发：如图4-12，150~230℃暂时乳化：混合——脱水——干燥，双螺杆挤压机化学乳化：废物与乳化沥青混合——干燥脱水——冷却硬化工艺3.4固体废物的固化处理沥以沥青类材3.4固体废物的固化处理沥青固化

一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同应用

（1）固化体的空隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1：1～2：1，因而固化体的增容较小；（2）固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次污染，需采取措施加以避免。另外，对于含有大量水分的废物，由于沥青不具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥固化法；（3）固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。特点3.4固体废物的固化处理沥一般被用来处3.4固体废物的固化处理塑性材料固化

以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。

概念热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂）用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质，从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透水的保护膜。部分液体废物遗留，需干化。颗粒度、含水量等以及进行聚合的条件

热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：是用熔融的热塑性物质在高温下与干燥脱水危险废物混合，以达到对废物稳定化的目的的过程。

3.4固体废物的固化处理塑以塑料为固化3.4固体废物的固化处理玻璃固化

玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在1000～1500℃的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。

概念

钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。

磷酸盐：含盐量低、放射性极高的，如普里克斯废液。硼酸盐玻璃：高放废液+固化剂——煅烧，升温1100~1150℃，退火

浸出速率最低、增容比最小、高温操作，烧结过程需配备尾气净化系统、成本高、稳定性和耐久性差特点固化剂3.4固体废物的固化处理玻玻璃原料3.4固体废物的固化处理自胶结固化

利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。

该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。

概念

CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O经煅烧成具自胶结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。

不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结构强度高；但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消耗一定的热量。

特点原理应用3.4固体废物的固化处理自利用废物3.4固体废物的固化处理自胶结固化

利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。

该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。

概念

CaSO4﹒2H2O或CaSO3﹒2H2O经煅烧成具自胶结作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。

不需要加入大量添加剂，废物也不需要完全脱水，工艺简单；固化体化学性质稳定，具有抗渗透性高、抗微生物降解和污染物浸出速率低的特点，并且结构强度高；但只限于含有大量硫酸钙的废物，应用面较为狭窄。此外还要求熟练的操作和比较复杂的设备，煅烧泥渣也需要消耗一定的热量。

特点原理应用3.4固体废物的固化处理自利用废物3.4固体废物的固化处理3.4固体废物的固化处理思考题1.简述固体废物堆肥化的定义，并分析固体废物堆肥化的意义和作用。2.分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥化的微生物生化过程是什么？3.简述好氧堆肥的基本工艺过程，探讨影响固体废物堆肥化的主要因素。4.如何评价堆肥的腐熟程度？5.分析厌氧发酵的三阶段理论和两阶段理论的异同点。6.影响厌氧发酵的因素有哪些？在进行厌氧发酵工艺设计时应考虑哪些问题？7.厌氧发酵装置有哪些类型？试比较它们的优缺点。8.用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥实验。实验结果：每1000kg堆料在完成堆肥化后仅剩下200kg，测定产品成分为C11H14NO4，试求每1000kg物料的化学计算理论需氧量。9.废物混合最适宜的C/N比计算：树叶的C/N比为50,与来自污水处理厂的活性污泥混合，活性污泥的C/N比为6.3。分别计算各组分的比例使混合C/N比达到25。假定条件如下：污泥含水率=75%，树叶含水率=50%,污泥含氮率=5.6%，树叶含氮率=0.7%。思考题1.简述固体废物堆肥化的定义，并分析固体废物堆思考题10.影响固体废物焚烧处理的主要因素有哪些？这些因素对固体废物焚烧处理有何重要影响？为什么？11.在进行生活垃圾焚烧处理过程中，对空气进行预热有何实际意义？预热空气的温度对焚烧处理过程的技术经济性有什么影响？12.在垃圾焚烧处理过程中，如何控制二噁英类物质对大气环境的污染？13.目前，固体废物焚烧炉有哪些主要炉型？它们各有何特点？14.何谓固体废物的热解？15.热解与焚烧的区别是什么？16.固体废物热解的特点有哪些？17.固体废物的热解工艺是如何分类的？18.城市生活垃圾的热解工艺主要有哪些类型？19.与普通生活垃圾相比，废塑料热解的产物有什么不同？常用热解工艺有哪些？20.对固体废物有哪些焙烧方法？焙烧在固体废物处理与处置中的作用是什么？思考题10.影响固体废物焚烧处理的主要因素有哪些？这ThankYou!ThankYou!3固体废物的资源化技术

3固体废物的资源化技术主要内容固体废物化学处理技术

3.1

3.3固体废物的热处理技术3.2固体废物的生物处理技术

3.4

固体废物的固化处理

主要内容固体废物化学处理技术3.13.3固体废物的热处教学目标1.掌握生物处理技术的原理、特点、工艺及应用范围2.掌握热处理技术的原理、特点、工艺、设备及应用范围3.掌握固化/稳定化处理效果评价指标、常用固化/稳定化方法的特点及应用范围4.能根据固体废物的性质、特点与处理目的选择适当的资源化处理技术方法5.掌握影响处理效果的工艺参数和评价指标教学目标1.掌握生物处理技术的原理、特点、工艺及应用范围3.1固体废物化学处理技术重金属溶出法离子交换中和法氧化还原法吸附法化学沉淀法将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分吸附剂可逆吸附具有选择性：活性炭-有机物；活性氧化铝-镍离子酸碱泥渣中和剂罐式机械搅拌/池式人工搅拌氢氧化物沉淀硫化物沉淀硅酸盐沉淀碳酸盐沉淀共沉淀无机/有机螯合物沉淀离子交换树脂、天然或人工合成沸石、硅胶

昂贵可逆3.1固体废物化学处理技术重金属溶出法离子交换中和法氧化3.2固体废物的生物处理技术处理方法好氧堆肥处理厌氧消化处理微生物浸出其它生物处理方法堆肥化:在人工控制的环境下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程厌氧消化:也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为CH4和CO2的过程微生物浸出:利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程蚯蚓床技术废物生产单细胞蛋白等14233.2固体废物的生物处理技术处理方法好氧堆厌氧消微生3.2固体废物的生物处理技术基本原理堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取堆肥过程堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化影响因素六个主要因素堆肥工艺六个阶段及内容堆肥设备四类12345评价指标6四类，15个好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术基本原理堆肥过程中同化、异化3.2固体废物的生物处理技术异化作用

同化作用

细胞物质(微生物繁殖)

CO2,H2O,NH3,PO43-,O42-

能量

堆肥有机物(含C，H，O，N，P，S，Cl)、氧和微生物转入环境

释放、转化为热

+

好氧堆肥基本原理好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术异化作用同化作用细胞物质3.2固体废物的生物处理技术好氧堆肥过程适应新环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度↗45℃嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度↗45~70℃嗜温性微生物、多为难分解物质，温度↘好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术好氧堆肥过程适应新环境嗜温性3.2固体废物的生物处理技术影响因素及工艺堆肥化效果供氧量含水率温度和有机物含量颗粒度C/N和C/PpH主发酵

分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节发酵仓或露天堆积，强制或翻堆搅拌供氧主发酵期4~12d前处理

1

2

后发酵

进一步分解难分解有机物，条堆或静态堆肥，20~30d3

贮存夏冬需贮存，容纳6个月的贮存设备；干燥透气6

脱臭

产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂；碱、水溶液过滤；熟堆肥、沸石等吸附剂吸附5

后处理

分选设备去除塑料、玻璃金属、小石块；加入N、P、K制复肥4

好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术影响因素堆肥化效果供氧量含3.2固体废物的生物处理技术堆肥化设备

堆肥化设备破碎设备混合设备输送设备分离设备斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机应堆肥产品质量高、操作员少、臭味控制有效、空间限制少、环境影响小等优点。垂直、倾斜及水平固体流

生物过滤器：熟化的堆肥、树皮、木片、粒状的泥炭等，负荷为80~120m3•m-3•h-1)，出气温度维持在20~40℃；

物料处理设备翻堆设备反应器堆肥系统除臭设备好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术堆肥化设备堆肥化设备破碎设3.2固体废物的生物处理技术腐熟度评价指标

化学指标pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸

工艺指标温度耗氧速率400mg/(kg·h)堆肥腐熟度评价指标

物理学指标气味/粒度/色度

生物学指标呼吸作用/生物活性/发芽指数好氧堆肥处理3.2固体废物的生物处理技术腐熟度评价指标化学指标3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理厌氧消化影响因素厌氧消化工艺厌氧消化设备1234厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理厌氧消化影响因素3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理

堆肥有机物微生物

有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，微生物

细胞物质

CO2，CH4等，能量

细胞物质

厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理堆肥有机物微生3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理

细胞物质(微生物繁殖)

有机酸、醇类、CO2、H2S、NH3、能量

堆肥有机物(C、N、O、H、P、S等)

细胞物质

CO2、CH4等，能量

酸性发酵阶段

碱性发酵阶段

厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化原理细胞物质(微生3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化的影响因素添加物和抑制物厌氧条件接种物温度原料配比搅拌pH其它因素厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化的影响因素添加物和抑3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺

根据消化温度划分工艺类型高温消化工艺自然温度消化工艺最佳温度范围是47~55℃，此时有机物分解旺盛，消化快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适用于城市垃圾、粪便和有机污泥的处理培养高温消化菌、维持高温、投料和排料、搅拌消化物料

目前我国农村都采用这种消化类型。这种工艺的消化池结构简单、成本低廉、施工容易、便于推广，但受季节影响明显消化周期须视季节和地区的不同加以控制厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺根据消化温度划3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺

根据投料运转方式划分工艺类型连续消化工艺半连续消化工艺两步消化工艺投料启动后，经一段时间的消化产气，连续定量的添加消化原料和排出旧料；其消化时间能够长期连续进行。工艺易于控制，能保持稳定的有机物消化速率和产气率，但该工艺要求较低的原料固形物浓度

启动时一次性投入较多的消化原料，当产气量趋于下降时，开始定期添加新料和排出旧料，以维持比较稳定的产气率。农村较适用

两个反应器；根据两段理论设计厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺根据投料运转方3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺

回流搅拌

厌氧消化反应池

沉淀池

贮气柜

备料池

有机固体废物

回流备料

肥料

用户

池底污泥或消化料液

消化产气

加水封池

入池堆沤

大换料

拌料接种

备料

肥料

定期或不定期出料

定期或不定期加料

活性污泥或其他接种物

连续消化工艺半连续消化工艺厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术厌氧消化工艺回流搅拌厌氧3.2固体废物的生物处理技术消化器红泥塑料沼气池：批量进料半塑式沼气池/二块模式全塑沼气池/袋式全塑沼气池/干湿交替消化沼气池水压式消化池水压式沼气池具有结构简单、造价低、施工方便；但由于温度不稳定，产气量不稳定，因此原料的利用率低。长方形甲烷消化池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术消化器红泥塑料沼气池：水压3.2固体废物的生物处理技术水压式沼气池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术水压式沼气池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术长方形甲烷消化池厌氧消化处理3.2固体废物的生物处理技术长方形甲烷消化池厌氧消化处3.3固体废物的热处理技术定义：热化学处理简称为热处理，主要通过以升高温度来改变废物的物理化学和生物特性，以达到无害化、减量化和资源化的目的。处理对象：热处理技术适用于处理所有物态的废物，尤其以固体和液态有机废物为主。在被处理的废物种类方面，热处理主要用于城市生活垃圾、有机污泥和危险废物。处理方法：焚烧、热解、催化燃烧、湿式氧化、蒸发提馏等3.3固体废物的热处理技术定义：热化学处理简称为3.3固体废物的热处理技术处理方法焚烧处理热裂解焙烧处理其它热处理方法焚烧:生活垃圾和危险废物的燃烧（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，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14233.3固体废物的热处理技术处理方法焚烧处理热裂解焙烧其它3.3固体废物的热处理技术机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污↗焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英、美、法等试验研究，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1970~1990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1980′固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1896年汉堡垃圾焚烧厂东京垃圾焚烧厂3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1896年汉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理大阪垃圾焚烧厂及总控室3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理大阪垃圾焚烧3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理定义：焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，在高温条件下（一般为900℃左右，炉心最高温度可达1100℃），垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。目的意义：最大限度地减容和彻底的消毒使废物变成无害并回收到用废物焚烧产生的热量（能）。3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理定义3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

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——无害化。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得多。焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。因此，焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化。目前，在发达国家已被广泛采用。焚烧的优点3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

高温焚烧法对垃圾的热值有一定要求；建设成本和运行成本相对较高；管理水平和设备维修要求较高；焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染；不同季节，年份垃圾热值的变化。焚烧的缺点3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

热值——指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量，kJ/公斤。粗热值(HHV——高位热值)：是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。水为液态净热值(NHV——低位热值)：水为气态。热值的测定标准实验：氧弹量热计——测量的是粗热值。通过元素组成作近似计算可燃固体废物的热值3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理可燃固体3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

1.NHV：净热值，kJ/公斤HHV：粗热值，kJ/公斤H2O：焚烧产物中水的重量百分率，%H、Cl、F：分别为废物中氢氯氟含量的重量百分率，%

2.

分别代表碳氢氧氯和硫的质量分数粗热值与净热值的转换3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1.3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚烧过程的基本条件三T原理停留时间湍流程度温度3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚烧过程的基3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

A、蒸发燃烧：

指类似固体物质受热后先融化为液体，然后进一步受热产生燃料蒸汽并扩散，再去空空气混合燃烧。B、表面燃烧：

指类似木炭、焦碳的固体物质，受热后不经过融化、蒸发或分解等过程，而是在固相表面直接燃烧，又称多相燃烧。C、分解燃烧：

指木材、纸张、纤维素和煤炭等固体物料，受热后分解为挥发性组分和固定碳，尔后挥发性组分中的可燃性气体进行扩散燃烧，而碳颗粒则进行表面固相燃烧。固体废物的焚烧过程3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理固体废物3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

燃烧本质——由质量传递、热量传递、动量传递、化学反应、结构变化等过程综合在一起的物理化学过程。焚烧过程：需燃烧的物料从送入焚烧炉起，到形成烟气和固态残渣的整个过程。第一阶段：物料的干燥加热阶段第二阶段：燃烧阶段——主阶段第三阶段：燃尽阶段，即生成固体残渣的阶段垃圾焚烧过程各阶段的划分3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理垃圾焚烧3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

在整个燃烧阶段，燃烧结果至少有以下三种可能的情况：①废物的主要部分很可能在一级燃烧室就很容易被氧化或被全部破坏，或者一部分废物在一级燃烧室被热解，在第二燃烧室或后燃室达到完全焚烧。②很少一部分废物由于某些原因，在焚烧过程中逃逸而未被销毁，或只有部分销毁。③废物组分可能会产生一些中间产物，如某些不完全燃烧的排放物。这些中间产物可能比原废物更有害。燃烧结果3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理燃烧结果3.3固体废物的热处理技术焚烧影响因素固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分

焚烧温度：850~950℃,1150℃

供氧量和物料混合程度:过剩空气系数

停留时间:>1.5~2h;>2s

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３Ｔ－１Ｅ固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术焚烧影固体废物性质：可燃成份3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理互动关系：燃烧过程诸因素之间存在相互影响，互相制约关系，在实际运行操作过程中需要综合平衡、合理计算与控制。3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

1.固体废物的处理与储存2.进料系统3.焚烧室4.废气排放与污染控制系统5.排渣系统6.焚烧炉的控制与测试系统7.能源回收系统固体废物的焚烧系统3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理固体废物3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理1、炉排型焚烧炉：有固定炉排式和活动炉排式两种；2、炉床型焚烧炉：有固定式炉床和活动式炉床两种；3、流化床型焚烧炉：利用炉底分布板吹出热风将废物悬浮呈沸腾状进行燃烧，并用石英砂作载体，加速传热和燃烧，适用于粉状或泥状废物焚烧处理；4、多室焚烧炉：可使废物燃烧过程分两步进行：首先是在引燃室中让废物加热、蒸发分解和初级燃烧（固相燃烧），尔后将引燃室内热解产生的气态可燃物通过下行烟道与空气混合后上行到主燃室进行二级燃烧（气相燃烧）。有曲径式多室焚烧炉和同轴式多室焚烧炉两种。固体废物的焚烧设备3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理固体废物的焚3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理流化床锅炉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理流化床锅炉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理鼓式旋转型污泥焚化专用炉3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理鼓式旋转型污焚烧炉的选评3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理焚烧炉的选评3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理

3.3固体废物的热处理技术垃圾焚烧发电站固体废物焚烧处理3.3固体废物的热处理技术垃圾焚烧发电站固体废物焚烧

3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理垃圾焚烧发电站流程3.3固体废物的热处理技术固体废物焚烧处理垃圾焚烧发3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理定义：热解又称高温分解或干馏，是指在无氧或缺氧状下通过加热有机固体废物使其高分子螯合状态破坏，分解生成低分子化合物的过程。优点：☆将固体废物中的有机质转化成可燃性气体、油和碳黑等贮存性能源，便于运输和贮存

☆厌氧分解气量少，对大气环境二次污染小☆废物中的硫和重金属元素等有害成分被固定在熔融焦渣（碳黑）中，易于处置☆相对低温反应（700℃），NOx产生量少，酸性气体污染大大减轻动态：固体废物热化学处理开发仍然是以焚烧、热解为主。处理对象：生活垃圾、有机污泥、塑料、橡胶制品等。3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热解过程及产物特点热解过程：Gs：H、CO、CH等可燃气体；Ls：焦木酸、乙酸、甲醇、丙酮、苯、低分子脂肪烃等可燃性液体（燃料油）；Ss：纯碳、玻璃、金属、沙土等混合熔融块体或焦渣。热解产物：热解产物组成成分及气、液、固的比例随着有机物性质不同而变化，而且与热解温度及其它工艺技术条件（如升温速率和催化等）也有很大关系。3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热解过程及3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理空气量废物含水率热解速度热解温度主要技术参数（或影响因素）3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理空气量废物3.3固体废物的热处理技术热解的特点铬Ⅲ不转为ⅥNOx产量少转为可贮存性能源排气量小硫、重金属等大都被固定固体废物的热解处理3.3固体废物的热处理技术热铬Ⅲ不转为ⅥNOx产转为3.3固体废物的热处理技术固体废物的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、中温热解、低温热解供热方式直接加热

、间接加热3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热是否生3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理典型固体废物热解技术回转窑式和福拉斯式为早期的城市垃圾热解处理技术。如landgard系统和欧美人系统多段炉式主要用于含水率较高的有机污泥处理流化床式有单塔式和双塔式两种移动床熔融炉式是城市生活垃圾热解技术中最成熟的方法，如新日铁系统、普鲁克斯系统和多朗克斯系统3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理典型固体废热解和焚烧的区别3.3固体废物的热处理技术固体废物的热解处理热解和焚烧的区别3.3固体废物的热处理技术固体废物的热3.4固体废物的固化处理根据固化基材及固化过程，目前常用的固化技术有：水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、熔融固化（玻璃固化）和陶瓷固化。

实践表明：自胶结更适用于处理无机废物，尤其是含阳离子废物；而无机基材包封（容）法则更适用于有机废物或无机阴离子废物处理。3.4固体废物的固化处理3.4固体废物的固化处理不同种类的废物对不同固化处理技术的适应性3.4固体废物的固化处理不同种类的废物对不同固化处理技术的水泥固化

无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。对象

采用400～500号硅酸盐水泥为固化剂。电镀干污泥、水泥和水的配比为（1～2）：20：（6～10）。固化体的抗压强度可达10～20Mpa。浸出试验表明，重金属的浸出浓度：

汞小于0.0002mg/L（原0.13～1.25mg/L）；镉小于0.002mg/L（原1.0～80.6mg/L）；铅小于0.002mg/L（原165～243mg/L）；六价铬小于0.02mg/L（原0.3～0.4mg/L）；砷小于0.01mg/L（原8.14～11.0mg/L）电镀污泥3.4固体废物的固化处理水无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥3.4固体废物的固化处理特

点

①设备和工艺过程简单，无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低；②水泥和添加剂价廉易得；③对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；④在常温下就可操作；⑤处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。优点缺点

①固化体的浸出率较高，通常为10-4～10-5g/(cm2·d)，主要是由于它的空隙率较高所致，因此需作涂覆处理；②固化体的增容比较高，达1.5～2；③有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；④水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；⑤处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯末予以克服。

水泥固化3.4固体废物的固化处理特①设备和工3.4固体废物的固化处理石灰固化定义：指以石灰、垃圾焚烧飞灰、粉煤灰、水泥窑灰、炼炉渣等具火山灰性质的物质为固化基材而进行危险废物固化/稳定化处理技术。原理：其基本原理与水泥固化相似，都是重金属成分吸附在波索米反应（水化反应）产生的胶体结晶中，以降低其溶解性和迁移性。但也有人认为水凝性物料经历着与沸石类化合物相似的反应，即它们的碱金属离子成分相互交换而固定于生成物胶体结晶中。处理对象：适用于处理含重金属污泥和湿法烟气脱硫污泥。添加剂：与石灰同时向废物中加入适量的添加剂，如废物中含有可溶性钡是可添加适量的硫酸根离子等，可获得额外稳定效果。3.4固体废物的固化处理石3.4固体废物的固化处理沥青固化

以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青－憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。原理

固废预处理——废物与沥青热混合——二次蒸汽净化

放射性废物沥青固化基本方法：高温融化混合蒸发：如图4-12，150~230℃暂时乳化：混合——脱水——干燥，双螺杆挤压机化学乳化：废物与乳化沥青混合——干燥脱水——冷却硬化工艺3.4固体废物的固化处理沥以沥青类材3.4固体废物的固化处理沥青固化

一般被用来处理中、低放射性