固体废物公开课20141029

城市垃圾处理工程复习课2014.10.303

什么是固体废物？

固体废物的特点（1）资源和废物的相对性（2）富集多种污染成分的终态，污染环境的源头（3）固体废物中的有害物质呆滞性大，扩散性小（4）危害具有潜在性、长期性和灾难性39

固体废物的环境问题及基本概念

固体废物的管理1、

“三化”原则—减量化、资源化和无害化

2、全过程管理原则（“3R”原则）reducereuserecycle3、循环经济模式下的固体废物管理固体废物的管理

危险废物转移五联单制度《危险废物转移联单管理办法》（国家环保总局1999年6月22日令）

2人均垃圾产量(kg/人.天)垃圾总产量(百万t/天)2.01.00.00100200固体废物的产生量及预测

城市生活垃圾的产生量现状

德国

西班牙

法国

意大利

英国

瑞典

日本

瑞士

荷兰

加拿大

美国

24固体废物的物理及化学特性

固体废物的化学特性—三成分

（1）灰分：将干燥样品在800℃下灼烧2小时后剩余物。

废弃物的灰分可分为三形态：

①非熔融性；

②熔融性；

③含有金属成分。

测定灰分的作用：

–

可预估可能产生的熔渣量及排气中粒状物含量;

–

是否可以采用焚烧处理（若含过多的金属则不宜焚烧）;

–

确定选择焚烧炉的类型。

25固体废物的物理及化学特性

固体废物的化学特性—三成分（3）固定碳：除去水份、挥发性物质和灰分后的可燃物。（2）挥发分：将干燥样品置于白金坩埚内，在无氧燃烧室内加热（600

±20℃）所散失的量。垃圾组分三元图0100%–

挥发分和固定碳合成“可燃分”–

水分、可燃份与灰分合称“三成分

”

100%100%50%0050%50%

可燃份水分灰分三元图：可燃区（阴影）水分小于50%；灰分小于60%；可燃物大于25%

固体废物的物理及化学特性

固体废物的化学特性—热值（4）热值（或发热值）：表示废弃物燃烧时所放出的热量，用以考虑计算焚烧炉的能量平衡及估算辅助燃料所需量。–

垃圾的热值与含水率及有机物含量、成分等相关。–

垃圾的热值分为高热值（higher

heating

value，HH）和低热值（lower

heating

value，HL）。

低位热值＝高位热值－水份凝结热O

8HL

=81C

+342.5(H

-)+22.5S-5.85(9H

+W)kcal/kgDulong公式：式中：C、H、O、S是废物的元素组成（kg/kg）；W是废物的含水量（kg/kg）。

HL

=

HH

-5.85(9H

+W)kcal

/kg1kcal=4.186kJ

某城市建设一座日处理1000t的垃圾焚烧厂，垃圾的化学组成(质量百分数)如下：C-25％、H-4％、O-12％、N-2％、S-3％、水分W-56％。试用Dulong经验公式计算垃圾的低位热值(kJ/kg)及高位热值(kJ/kg)。HL=81C+342.5(H-O/8)+22.5S-5.85(9H+W)（kcal/kg）HH=HL+5.85(9H+W)（kcal/kg）其中，C、H、O、S分别可燃分中质量分数（%），W为含水率（%）（5）灼烧损失量（也称热灼减率）:将灰渣样品置于800±25℃高温下加热3小时，称其前后重量，并计算损失量。也称热灼减率。热灼减率和灰分的关系？腐蚀性易燃性反应性毒性

固体废物的物理及化学特性

危险废物的鉴别特性

危险废物特性(Characteristic

Hazardous

Waste

)：毒性、易燃性、易爆性、反应性、腐蚀性和感染性

10固体废物的收运系统及收集方式

生活垃圾的分类收集

生活垃圾分类贮存：根据对生活垃圾回收利用或处理

工艺的要求由垃圾产生者，自行将垃圾分为不同种类进

行贮存，是实现垃圾分类收集最重要的一个环节。(1)

分二类贮存：按可燃垃圾（主要是纸类）和不可燃垃圾分开贮存。其中塑料通常作为不可燃垃圾，有时也作为可燃垃圾贮存。

(2)

分三类贮存：按塑料除外的可燃物；塑料；玻璃、陶

瓷、金属等不燃物三类分开贮存。

11固体废物的收运系统及收集方式

生活垃圾的分类收集

(3)

分四类贮存：按塑料除外可燃物；金属类；玻璃类、

塑料、陶瓷及其他不燃物四类分开贮存。金属类和玻璃类

作为有用物质分别加以回收利用。

(4)

分五类：在上述四类外，再挑出含重金属的干电池、日

光灯管、水银温度计等危险废物作为第五类单独贮存收集。

Environmental

Education2023/2/7

27生活垃圾收运系统分析方法

拖曳容器系统（Hauled

Container

Systems）

一次收集清运操作过程所需时间（T）分为四个基本用时：

（1）装载时间（收集时间）、（2）运输时间、（3）卸载

时间、（4）非生产时间。

拖曳总时间

Thcs

Thcs

=(Phcs

+

s

+

h)

式中：Thcs—拖曳容器系统运输一次废物所需总时间，h

Phcs—装载时间，h

s—处置场停留时间（卸载时间），h

h—运输时间，h

28运输时间h

h

=

a

+bx式中：

h—运输时间，h

a—经验速度常数，h

b—经验速度常数，h/km

x—平均往返行驶距离，km

xa+bxy

=往返行驶距离(x)，km最大允许速度，km/h行驶速度(y)，km/hy(km/h)

a(h)

88

0.016b(h/km)

0.0112589

0.02290

0.03440

0.0500.013750.01813

0.02524

0.0600.04189经验数据收集车辆的行驶速度与往返距离间的关系生活垃圾收运系统分析方法

拖曳容器系统（Hauled

Container

Systems）

29生活垃圾收运系统分析方法

拖曳容器系统（Hauled

Container

Systems）

处置场的停留时间s

为拖曳容器在处置场的停留卸车时间

装载时间Phcs

P

hcs

=

pc

+uc

+dbc

式中：pc—装载废物容器所需时间，h

uc—卸空容器所需时间，h

dbc—两个容器收集点之间的行驶时间，h

30生活垃圾收运系统分析方法

拖曳容器系统（Hauled

Container

Systems）

非生产时间w

–

非生产时间指在收集操作全过程中非生产性活动所花费

的时间。

–

非生产因子w变化范围为0.10-0.40，常用系数为0.15

一次收运总时间T

一次收集清运操作行程所需时间（T）：

T

=(P

hcs

+

s

+

a

+bx)/(1−

w)

31式中：Nd—每天运输次数，次/d

Vd—平均每天需收集的废物总量，m3/d

c—

容器平均体积，m3

f—容器有效利用系数Nd

=Vd

/(cf)生活垃圾收运系统分析方法

拖曳容器系统（Hauled

Container

Systems）

每天每车能够完成的运输次数Nd

Nd

=[H(1−

w)−(t1

+t2)]/Thcs

式中：Nd—每天运输次数，次/d

H—每天工作时间，h/d

t1—从始点（车库）到第一个容器放置点所需时间，h

t2—从最后一个容器放置点到终点（车库）所需时间，h

清运指定范围的垃圾每天（或每周）需要的运输次数Nd

60式中：S—运距；

an—各运输方式的单位运费；

b2––设置固定容器所需增加的投资和管理费；

b3––设置转运站后，增添的基建投资分期偿还费和操作管理费；

Cn––运输方式的总运输费。

一般情况下，a1＞a2＞a3＞，b3＞b2③设置转运站转运：C3=a3·S+b3生活垃圾的运输和转运

垃圾转运站设置的必要性

不同运输方式的经济性比较：

①拖曳容器式收集运输：

C1=a1·s

②固定容器式收集运输：

C2=a2·S+b2

75生活垃圾的运输和转运

转运站的工艺设计

转运站的选址

①

尽可能位于垃圾收集中心或垃圾产量多的地方；

②

靠近公路干线及交通方便的地方；

③

居民和环境危害最少的地方；

④

进行建设和作业最经济的地方；

⑤

还应考虑便于废物回收利用及能源生产的可能性。2009-5-62第4章

固体废物的物理处理技术

固体废物的处理与处置1.

物理处理：压实、破碎、分选、增稠、脱水2.

化学处理：氧化、还原、中和、沉淀3.

生物处理：好氧、厌氧、兼性等生物处理4.

热处理：焚烧、热解、湿式氧化5.

固化和稳定化固体废物的物理处理——压实压缩倍数

(n)

定义为：n

=

Vm/Vf体积减少百分比(R)用下式表示：

R(%)

=

(Vm

-

Vf)/Vm×100压缩比(r)

定义为：r

=

Vf/Vm式中：Vm

–

压实前废物的体积（m3）；Vf

–

压实后废物的体积（m3）固体废物的物理处理——破碎破碎达到的目的破碎可使颗粒不均匀的固体废物变得均匀一致；固体废物破碎后体积减少，便于运输、储存和填埋处置；固体废物破碎后有利于将联生在一起的不同组分的物料进行分离，利于提取有用成分和提高其原材料的价值。

破碎方法

常用方法（教材P164）

冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎

专用方法

低温破碎、湿式破碎、半湿式破碎固体废物的物理处理——分选筛分技术重力分选技术磁选技术浮选技术半湿式性破碎分选技术2009-5-629

回收率指单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分量之比

。二级分选设备X0+Y0X1+Y1（筛出X）X2+Y2

（筛出Y）排出口1排出口2X的回收率×100%

x1x1

+

x2Rx1

=Y的回收率×100%

y2y1

+

y2Ry

2

=固体废物的分选处理技术

分选的意义及基本原理评价指标：回收率、纯度、综合效率

2009-5-630X的纯度×100%

x1x1

+

y1Px1

=Y的纯度×100%

y2x2

+

y2Py2

=固体废物的分选处理技术

分选的意义及基本原理

纯度指某一组分物料在同一排出口排出物所占的分数

。

-×100%

=-

×100%y1

x2

y2y0

x0

y0x1x0E(x,y)

=

综合分选效率

综合分选效率（Rieteman)：2009-5-63固化/稳定化处理技术概述

固化技术和稳定化技术的定义固化技术（Solidification）

定义固化是向危险物质中加入足够的固化剂(包括固体物质)或者通过热处理手段，使其生成一定结构、一定尺寸的块状密实固化体的过程。

废物固化的目的

增加强度；

减小可压缩性；

减少废物的渗透性。2009-5-64固化/稳定化处理技术概述

固化技术和稳定化技术的定义

稳定化技术（Stabilization）

定义

稳定化是利用添加剂，通过将废物或其中的危险组分

转化为其它物理或化学形式，以消除或者减小废物的

危险性质的过程。

废物稳定化的目的

使污染物迁移到环境中的速率达到最小；

改变物质的化学形式，减小毒性的水平。固化稳定化基本要求①抗浸出性；②抗干湿性、抗冻融性；③耐腐蚀性、不燃性；④抗渗透性（固化产物）；⑤足够的机械强度（固化产物）。2009-5-633危险废物固化/稳定化技术介绍

水泥固化技术

水泥固化技术

水泥是一种无机胶结材料，经水化反应后可以生成坚硬

的水泥固化体，在废物处理时最常用的是水泥固化技术。

作为固化基材的水泥种类：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸

盐水泥、矾土水泥、沸石水泥等。

水泥固化适用范围

以水泥为基本材料的固化技术最适用于无机类型的废

物，尤其是含有重金属污染物的废物

；

有机物对于水化过程有干扰作用，减小最终产物的强

度，并使得稳定化过程变得困难。2009-5-63固体废物的生物处理技术

固体废物生物处理的技术种类

固体废物生物处理主要有好氧生物处理和厌氧生物处理两大类；

该技术的主要应用包括：厌氧消化、堆肥化、纤维素水解、生物质制氢、垃圾养殖蚯蚓等。

固体废物生物处理的作用

稳定化和消毒的作用；

废物减量化；

回收能源和物质。2009-5-610固体废物堆肥化处理技术

堆肥化概念及基本原理

影响堆肥化技术发展的因素

堆肥的有效肥料成分含量较低；

堆肥属于缓效性肥料；

堆肥化对固体废物的减量化效果不高；

堆肥施用时的工作量大，有明显的臭味；

垃圾堆肥中仍含有杂质，影响其在农业上的应用。2009-5-643①

颗粒度

适宜的废物粒度可以提高废物与微生物及空气的接触面积，加快生物化学反应速率，理想的堆肥粒度是25～75mm。

•

废物颗粒太大，比表面积小，不利于微生物的生长；

•

废物颗粒太小，不利于通风。

固体废物堆肥化处理技术

堆肥化工艺及其影响因素堆肥化影响因素及其控制

快速高温二次发酵堆肥工艺主要影响因素包括：通风供氧、

堆料含水率、温度；其他因素包括：颗粒度、有机质含量、

碳氮比、碳磷比、pH值等。2009-5-644

固体废物堆肥化处理技术

堆肥化工艺及其影响因素②

碳氮比(C/N)

物料的最佳理论C/N比应控制在30～35

(干重比)左

右，实际所应用的C/N比值的范围大约在25～50之间。

•

C/N比过低，超过微生物生长需要的多余氮就会以氨的形式逸散，并

可能污染环境；

•

C/N比过高，微生物的繁殖就会受到氮源的限制，导致有机物分解速

率降低和最终的分解率。

当有机原料的碳氮比已知时，可按下式计算所需添加的

氮源物料数量：

K＝(C1＋C2)/(N1＋N2)

式中：C1、C2、N1、N2—分别为有机原料和添加物料的碳、氮质量数。2009-5-6固体废物堆肥化处理技术

堆肥化工艺及其影响因素③

含水率

堆肥化物料的最佳含水率范围应该是50～70%

•

若有机物含量＜50%，最适宜含水率45％～50%；

•

若有机物含量达到60％，最适宜含水率可达60％。

含水率过高，水会阻碍空气流通，出现厌氧状况，甚

至使营养物和病原微生物随水流出；

含水率过低，有机物分解速率降低，当含水率低于

12%，微生物的繁殖就会停止。

调节含水率所需添加剂量与垃圾原料量的比值M：

M＝(Wm－Wc)/(Wb－Wm)式中：Wm、Wc、Wb—分别为混合原料、垃圾或调节剂之含水率2009-5-6

固体废物堆肥化处理技术

堆肥化工艺及其影响因素④通风

通风的主要作用：

a.

提供氧气，以促进微生物的繁殖及分解有机物所用；

b.

通过通风量的控制，调节最适宜温度；c.

在维持最适宜温度的条件下，加大通风量可以去除水分。

2009-5-656

固体废物堆肥化处理技术

堆肥化工艺及其影响因素⑤温度

堆肥过程保持一定温度可保证有机物得到有效的分

解；使病原体灭活，保证堆肥化产品符合卫生要求。

•

堆肥化温度低于55℃时，微生物活性最高，有机物分解

效率也最高，最佳的温度范围是35～55℃，超过55℃微生

物活性开始下降；

•

大多数病原菌的灭活温度高于50℃。因此，温度控制在

55℃左右，并使该温度维持尽量长的时间；

•

堆肥化的最高温度必须达到50～55℃，并保持足够长的

时间。2009-5-6

固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标

化学方法①

碳氮比（C/N）

固相C/N值是传统的最常用的堆肥腐熟评估方法之一。

堆肥的固相C/N值由初始的25～30:1或更高，当降低至

15～20:1以下时，被认为堆肥达到腐熟。②

氮化合物

氨态氮(NH4-N)、硝态氮(NO3-N)及亚硝态氮(NO2-N)的

浓度变化，也是堆肥腐熟评估常用的参数。在堆肥初期

NH4-N含量较高，当堆肥结束时，NO3-N含量增加，且数量

最多，而NO2-N的含量次之。2009-5-6

固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标③

阳离子交换容量（CEC）

阳离子交换容量能反映有机质降低的程度，是堆肥的

腐殖化程度和新形成的有机质的重要指标。

lnCEC

=

6.02

−1.02ln(C

/

N)

一般以CEC＞60mmol时，作为评估堆肥腐熟的指标。

④

有机化合物

在实际堆肥过程中，糖类首先消失，接着是淀粉，最后

是纤维素。一般认为，淀粉的消失是堆肥腐熟的重要标志。2009-5-661

固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标⑤

腐殖质

腐殖质(HS)可分为胡敏酸(HA)、富里酸(FA)及未腐殖化

的组分(NHF)。腐殖质(HS)可用NaOH提取。

堆肥的腐熟度可采用不同的腐殖质参数表示：

腐殖化指数(HI)［HI＝HA/FA］；

腐殖化率(HR)［HR＝HA/(FA＋NHF)］；

胡敏酸含量百分数(HP)［HP＝HA×100/HS］等。

HI和HP与C/N有良好的相关性。当HI呈下降趋势时反映腐

殖质的形成；若HI值达到3时则堆肥已腐熟。2009-5-662单气室测氧枪多气室测氧枪

固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标

生物活性法①

呼吸作用

在堆肥中，好氧微生物的主要生命活动形式就是在分

解有机物的同时消耗O2产生CO2。

耗氧速率和CO2的产生速率［mg(O2)/g(挥发性物质)·min

－1或mg(CO2)/g(挥发性物质)·min－1］标志着有机物分解程

度和堆肥反应的进行程度，可以作为腐熟度的评价标准。2009-5-663②

微生物种群及数量

在堆肥的中温阶段，嗜温菌较活跃，产氨细菌的数量也迅

速增加；

当堆肥温度达到50～60℃时，嗜温菌受到抑制甚至死亡，

嗜热菌则大量繁殖，包括分解纤维素的细菌和真菌等都是中

温菌和高温菌；

在堆肥的高温阶段，寄生虫和病原体被灭活，腐殖质开始

形成，物料达到初步腐熟；在堆肥的腐熟期，所含微生物种

群以放线菌为主。③

酶学分析固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标2009-5-664①

种子发芽实验

堆肥的腐熟水平可由植物的生长量表示。未腐熟堆肥

的植物毒性主要来自于乙酸等低分子量有机酸和大量NH3、

多酚等物质。

植物毒性可用发芽指数（GI）进行评价，通过以十字花科植物种子进行发芽实验，根据其发芽率和根长可得出植物的发芽指数：

GI(%)＝［（堆肥处理的种子发芽率×种子根长）

/（对照的种子发芽率×种子根长）］×100

固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标堆肥腐熟度的植物毒性分析法2009-5-665b.

GI指数迅速上升阶段堆肥后的26～65天，种子发芽指数GI＝30％～50%；c.

GI指数徐缓上升至稳定阶段

堆肥至超65天，GI指数可上升至90%。一般当GI指数达到

80%～85%时，可以看成是已经腐熟了。②

植物生长实验a.

抑制发芽阶段堆肥开始的第1～13天，种子发芽几乎被完全抑制；

固体废物堆肥化处理技术

堆肥产品腐熟度评价指标对城市有机废物，堆肥腐熟度根据发芽指数可分三个阶段：2009-5-6

固体废物厌氧消化处理技术

厌氧消化工艺及反应器消化反应器运行状况的评价指标

反应完成程度

反应完成的程度通常用反应器中单位质量物料的产气

量与最优实验条件下的最大产气率的比值。

一般只以垃圾中可降解成分去除的百分率来衡量反应

完成的程度。如厨余垃圾中VS被降解率在40～75％之间

变化（甲烷产率170～320Nm3/tVS）

。2009-5-6

固体废物厌氧消化处理技术

厌氧消化工艺及反应器

反应器稳定性

反应器稳定性可以用进料率，即最大有机负荷率OLRmax

（kgVS/

m3reactor·d

）来度量，它体现了单位反应器容积

日处理能力的最大值，也即表征了反应器对有机负荷的最

大承受能力。

反应速率

反应速率用单位时间内单位反应器体积产甲烷的体积数（换算成标准状况）来表示（Nm3CH4/m3reactor·d）。•

垃圾组分对反应速率的影响不大，该指标比甲烷产率或VS降解百分率更有实际意义。有机物种类产气量(L/kg-分解物)气体组成(%)3热值(kcal/Nm)碳水化合物80050(CH)+50(CO)424,250脂肪1,20070(CH)+30(CO)425,950蛋白质70067(CH)+33(CO)425,6502009-5-61、有机组分和产气量2、有机物含量与去除率

沼气产生量与有机物去除率成正比，而在合适的温度和有机物负荷的条件下，有机物去除率又与废物的有机物含量成正比。固体废物厌氧消化处理技术

固体废物厌氧消化影响因素2009-5-63、温度

温度是影响厌氧消化效果的重要因素，比较理想的温度范围是30～39℃

(中温)和50～55℃(高温)

。高温发酵的时间一般为中温发酵的一半。4、pH值和碱度系统pH值应控制在

6.5～7.5之间，最佳范围是7.0～7.2。碱度控制在2500-5000mgCaCO3/l，可获得较好的缓冲能力。固体废物厌氧消化处理技术

固体废物厌氧消化影响因素5、营养物质

最佳碳氮比应控制为25～30

，当碳氮比大于35时，产气量会明显下降。2009-5-61026、抑制物厌氧消化过程中挥发性脂肪酸和氢气的积累，主要是由于产甲烷菌的生长受到了抑制。7、搅拌和接种搅拌可以增加物料与微生物的接触机会，使系统内物料和温度均匀分布，还可以使反应产生的气体迅速排出。固体废物厌氧消化处理技术

固体废物厌氧消化影响因素固体废物热处理技术的优点减容和减量效果好；消毒彻底；回收资源和能量；减轻或消除后续处置过程对环境的影响。固体废物热处理技术概述固体废物热处理技术的特点固体废物热处理技术存在的问题投资和运行费用高

；操作运行复杂;二次污染与公众反应。焚烧效果的评价指标

一般固体废物

一般固体废物焚烧处理的主要目的是燃烧其中的可燃物质，减少废物体积

；

焚烧处理效果的评价指标，主要为焚烧效率(Combustion

Efficiency，简写为CE)。×100%

CO2CO2

+COCE

=式中：CO及CO2为烟道气中所含的浓度值。固体废物焚烧原理及热工计算

固体废物焚烧效果评价DRE(%)

=Win

-Wout

Win×100式中：Win—进料中某POHC重量(kg/kg·hr)；

Wout—出料中某POHC重量(kg/kg·hr)

。

对于危险废物的焚烧处理，一般要求POHCs的DRE达到99.99%以上，二恶英和呋喃类的DRE达到99.9999％。

固体废物焚烧原理及热工计算

固体废物焚烧效果评价

危险废物

危险废物焚烧处理的主要目的是破坏和去除其中的有害

组分(POHC)

焚烧处理效果的评价指标：有害物质破坏去除率(Destruction

and

Removal

Efficiency，简写为DRE)假设在一内径为4.0cm的管式焚烧炉中，于温度225℃分解纯某有机物，进入炉中的流量为15.0L/s，225℃的速率常数为62.6/s。求当该有机物的分解率达到99.95%时，焚烧炉的长度应为多少？（假设燃烧为一级反应ln（C0/C）＝kt，且流体为平推流）

dC/dt=-kC燃烧效果的影响因素①

物料尺寸(Size)

物料尺寸越小，所需加热和燃烧时间就越短。一般来说，

固体物质的燃烧时间与物料粒度的1～2次方成正比。

②

停留时间(Time)

停留时间是指废物（尤指焚烧尾气）在燃烧室与空气接触

的时间。为保证物料充分燃烧，需在炉内停留一定时间，

包括加热物料及氧化反应时间。

③湍流程度(Turbulence)

湍流程度也称搅动，是指物料与空气及气化产物与空气之

间的混合情况，湍流程度越大，混合越充分，空气的利用

率越高，燃烧越有效。固体废物焚烧原理及热工计算

固体废物焚烧效果评价④

焚烧温度(Temperature)⑤

过剩空气(Excess

air)焚烧温度越高，废物燃烧所需的停留时间就越短，焚烧效率也越高。但是，如果温度过高，会对炉体材料产生影响，还可能发生炉排结焦等问题。

空气量与温度是两个相互矛盾的影响因素，在实际操作过

程中，应根据废物特性、处理要求等加以适当调整。一般

情况下，过剩空气量应控制在理论空气量的1.7～2.5倍。

在焚烧炉的操作运行过程中，温度、停留时间、搅动和过剩空气量是四个最重要的影响因素，通常称为“3T1E原则”。固体废物焚烧原理及热工计算固体废物焚烧效果评价1.

机械炉床焚烧炉2.

旋转窑式焚烧炉3.

流化床焚烧炉4.

模组式固定床焚烧炉第7章

固体废物的热处理技术三、固体废物焚烧系统及焚烧炉型垃圾焚烧过程二恶英类的生成机理炉内形成燃烧过程中由含氯前驱物(氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等

)生成二恶英类

；

燃烧状态不好，废物热分解产生的碳氢化合物环化后与废气中氯化物合成二恶英类、氯苯、氯酚等。炉外低温再合成当因燃烧不充分而在烟气中产生过多的未燃烬物质，并遇适量的触媒物质（主要为重金属，特别是铜等）及250～400℃的温度环境（300

℃时最显著）

，则在高温燃烧中已经分解的二恶英将会重新生成。废物成分生活垃圾中本身含有微量的二恶英类

；固体废物焚烧污染控制技术二恶英及呋喃控制技术（1）控制来源—控制氯和重金属含量高的物质

通过废物分类收集，加强资源回收，避免含PCDDs/PCDFs物质及含氯成分高的物质（如PVC塑料等）进入垃圾中。

（2）采用控制“3T1E”的方法来抑制二恶英的产生。“3T1E”是指：

①温度（Temperature），维持焚烧炉内的温度在800℃以上（最好达到900℃以上）可以将二恶英完全分解；

②时间（Time），保证烟气的高温停留时间在2秒以上；

③涡流（Turbulence），采用优化炉型和二次喷入空气等方法，充分混合和搅拌烟气使其充分完全燃烧；

④过剩空气（ExcessAir），提供足够的助燃空气可减少二恶英的产生。

（3）减少炉内形成—控制温度和停留时间

避免烟气急冷至200℃，在烟气处理过程中尽量缩短250~400℃温度域的停留时间，可以减少二恶英的合成。（4）除尘去除—布袋除尘器前喷入活性炭对于已经产生的二恶英，可以通过喷入活性炭粉末、甚至触酶分解器进行分解以及设置活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二恶英。

垃圾焚烧过程二恶英类的控制技术固体废物焚烧污染控制技术二恶英及呋喃控制技术按填埋场地水文气象条件干式填埋、湿式填埋、干湿式混合填埋按填埋场地形特征山谷型填埋、平地型填埋、废矿坑填埋、滩涂型填埋土地填埋的不同方式按填埋场的状态厌氧型填埋、好氧型填埋、准好氧型填埋和保管型填埋

按固体废物性质及其污染防治法规惰性填埋、卫生填埋、安全填埋填埋场及防渗结构类型土地填埋处置方式填埋场作业流程填埋场及防渗结构类型

填埋场覆盖系统填埋场覆盖系统日覆盖阶段覆盖（中间覆盖）终场覆盖生态恢复

有机质不少于5％的土壤渗透性较强的砂岩物质K>10-2m/s

200mm压实粘土，上覆

1.5mmHDPE膜土壤，坚硬

垃

垃

圾

圾

体

，建筑垃圾500300200300植被层营养层

排水层阻隔层基础层某垃圾填埋场终场覆盖系统填埋场对环境的主要影响地下水及地表水的污染大气污染、公众健康和安全对周围景观的不利影响对周围地质环境的影响机械噪声昆虫、啮齿动物、鸟类和其它动物塑料袋、纸张以及尘土飞扬填埋场及防渗结构类型填埋场的环境影响填埋场及防渗结构类型填埋场防渗系统填埋场防渗技术类型

防渗工程的作用是将填埋场内外隔绝，防止渗滤液进入地下水，阻止场外地表水、地下水进入垃圾填埋体以减少渗滤液产生量，同时也有利于填埋气体的收集和利用。防渗方式分为天然防渗和人工防渗，人工防渗又分为垂直防渗和水平防渗；无论是天然的还是人工的，其水平、垂直两个方向的渗透率均必须小于

1.0×10-7cm/s（CJJ17）。

单复合衬层防渗结构双复合衬层防渗结构我国卫生填埋场标准人工防渗结构（GB18598）填埋场及防渗结构类型填埋场防渗系统填埋场及防渗结构类型

填埋场防渗系统

我国安全填埋场标准防渗结构（GB18598）废物填埋层

排水层集排水管道天然材料衬层

基础层

废物填埋层

排水层

集排水管道

人工合成衬层