固体废物焙烧技术课件

固体废物焙烧技术固体废物焙烧技术1环境学院：固体废物处理与处置一、焙烧

焙烧是在低于熔点的温度下热处理废物的过程，目的是改变废物的化学性质和物理性质，以便于后续的资源化利用。焙烧后的产物称为焙砂。焙烧分类：分解焙烧氧化焙烧还原焙烧硫酸化焙烧氯化焙烧离析焙烧钠化焙烧环境学院：固体废物处理与处置一、焙烧焙烧是在低于熔点的温度2环境学院：固体废物处理与处置1、分解焙烧

物料在高温下发生分解反应，也称为煅烧。主要是为了脱除CO2及结合水，使物料某些成分发生分解。环境学院：固体废物处理与处置1、分解焙烧物料在高温下发生分3环境学院：固体废物处理与处置2、氧化焙烧

主要用于脱硫，适用于对硫化物的氧化。环境学院：固体废物处理与处置2、氧化焙烧主要用于脱硫，适用4环境学院：固体废物处理与处置3、还原焙烧

应用还原剂C、CO、H2等，将氧化铁还原为磁铁矿。环境学院：固体废物处理与处置3、还原焙烧应用还原剂C、CO5环境学院：固体废物处理与处置

上述针对铁化物的氧化焙烧和还原焙烧可获得磁性磁铁精矿，故也叫磁化焙烧。通过磁化焙烧可将铁化物磁选分离出来，剩余的重金属Cu、Ni、Co及贵金属Au、Ag等可获得富集。环境学院：固体废物处理与处置上述针对铁化物的氧化焙烧和还原6环境学院：固体废物处理与处置4、硫酸化焙烧

将CuS焙烧转化为CuSO4，然后用水浸出回收CuSO4。其反应机理有两种观点：环境学院：固体废物处理与处置4、硫酸化焙烧将CuS焙烧转化7环境学院：固体废物处理与处置5、氯化焙烧Ti、Mg等较难分选。通过焙烧氯化后可挥发出来，实现富集。环境学院：固体废物处理与处置5、氯化焙烧Ti、Mg等较难分8环境学院：固体废物处理与处置6、离析焙烧③环境学院：固体废物处理与处置6、离析焙烧③9环境学院：固体废物处理与处置7、钠化焙烧环境学院：固体废物处理与处置7、钠化焙烧10环境学院：固体废物处理与处置8、焙烧工艺与设备环境学院：固体废物处理与处置8、焙烧工艺与设备11环境学院：固体废物处理与处置二、熔融

固体废物熔融处理技术的应用可分为：熔融固化处理技术：对危险废物、无机废物（如焚烧灰渣）等；熔融资源化处理技术：对污泥、生活垃圾等。环境学院：固体废物处理与处置二、熔融固体废物熔融处理技术的12环境学院：固体废物处理与处置1、熔融固化处理技术

熔融固化技术也称玻璃化技术，是利用热在高温下把固态污染物（如污染土壤、尾矿渣、飞灰、放射性废料等）熔化为玻璃状或玻璃-陶瓷状物质，借助玻璃体的无规则网络结构或晶体的晶格结构，确保固化体的永久稳定。污染物经过玻璃化作用后，其中有机污染物将因热解而被摧毁，或转化为气体逸出，而其中的放射性物质和重金属元素则被牢固地束缚于已熔化的玻璃体内。环境学院：固体废物处理与处置1、熔融固化处理技术熔融固化技13环境学院：固体废物处理与处置

优点：玻璃化产物化学性质稳定，抗酸淋滤作用强，能有效阻止固化体中污染物对环境的危害；固态污染物质经过玻璃化技术处理后体积变小，处置更为方便；玻璃化产物可作为建筑材料被用于地基、路基等建筑行业。环境学院：固体废物处理与处置优点：14环境学院：固体废物处理与处置

熔融固化处理技术的分类：原位熔融固化技术（In-situvitrification,ISV）异地熔融固化技术（Ex-situvitrification,ESV）环境学院：固体废物处理与处置熔融固化处理技术的分类：15环境学院：固体废物处理与处置（1）原位熔融固化技术

通常应用于被有机物污染的土地的原位修复，采用电能来产热以熔化污染土，冷却后形成化学惰性的、非扩散的坚硬玻璃体技术。环境学院：固体废物处理与处置（1）原位熔融固化技术通常应用16环境学院：固体废物处理与处置案例：开发商拍得污染土地闲置4年获国家赔偿1.2亿（时间：2010-03-0516:07:52来源：荆楚网）

环境学院：固体废物处理与处置案例：开发商拍得污染土地闲置4年17环境学院：固体废物处理与处置

荆楚网消息(楚天金报)这是一块不可再生的宝地，总面积280亩，地处灵秀温婉的汉水南岸，距武汉市中心仅20分钟车程，乃武汉滨江绝版。自2006年3月，该地由武汉三江航天房地产公司(下称“三江地产”)竞得后，迄今已整整荒芜了4年。直到日前，该地才被“退还”给武汉市土地储备中心。奇怪的是，开发商并未因囤地而受罚。相反，武汉市土地储备中心还向开发商赔偿了1.2亿元。这起全国最大的“毒地”被退事件，背后有何真相？环境学院：固体废物处理与处置荆楚网消息(楚18环境学院：固体废物处理与处置

2006年3月，三江地产耗资4.055亿元成功竞得赫山001地块(土地编号)，获得280亩土地的使用权。该地的项目名称为“春江花月”，计划投入10亿元巨资，开发30栋高层住宅。三江地产当时的开发总投资计划超过15亿元，定于2008年下半年开盘销售。然而，厄运不期而至。就在开工仪式仅仅几周之后，工人在进行桩基作业时，有人昏倒后，施工方才意识到，此地有毒。随后，数名中毒工人被送往医院紧急救治。相关部门的勘察结论是，该地被农药化学物质污染，必须立即停止施工。据了解，该地原属武汉市农药厂，大部分地块都被化学有害物质污染了。三江地产董事长朱弘说：“上世纪武汉农药厂的农药残渣等有害化学残留物的处理方式，基本上都是就地排放掩埋，离地面只有五六米。”如此“毒地”，显然不能进行住宅项目开发，三江地产只能“退地”。环境学院：固体废物处理与处置2006年3月，三江地产耗资19环境学院：固体废物处理与处置

直到2010年春节前，三江地产才最终办完退地手续，“毒地”被武汉市土地储备中心“重新”收储。业内人士仔细算了一笔账，武汉土地整理储备中心应退赔三江地产1.2亿元。

2月25日，三江地产董事长、集团财务总监朱弘向记者证实：“所有损失，储备中心已按规定全部补偿到位”，但他拒绝透露补偿细节。相对1.2亿元的经济损失，更让储备中心不愿面对的，是治理该地块高达5亿元的费用。

2007年8月，北京万科对污染土地采取综合治理，先将“毒地”全部挖出，运到北京飞机场远郊，再进行化学焚烧，最后再运新土填补。北京万科新闻发言人叶向忠公开披露，治理毒地所需费用高达1亿元，但该毒地面积只有3万平方米，仅为赫山001号地块的1/6。以此类推，武汉治理该地所需资金应在5亿元以上。环境学院：固体废物处理与处置直到2010年春20环境学院：固体废物处理与处置

操作工艺：把4个排列成方形的石墨电极（直径4~5cm）插入到污染土中，主电流（25kW，12.5~13.8kV）流经两极间的土体，在高温（通常1600~2000C）的作用下，两极间的土被熔化。电极间距一般为10m（最大间距12m），插入土深最大深度6.6m，电极下端30cm裸露，处理速度一般为4~6吨土/h，耗电量约为每吨800~1000kW·h。环境学院：固体废物处理与处置操作工艺：21环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置22环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置23环境学院：固体废物处理与处置

处理过程：操作时一般先把地表土熔化，然后把电极逐步向下移动，由浅到深直到把深部的污染土也熔化为止（目前也有的操作是直接把电极插入到需要处理的位置，直接把该处的污染土熔化）。在玻璃化过程中，有机污染物首被蒸发，然后裂解成简单组分，所产生的气体逐渐通过粘稠的熔融体而移动到表面，在此过程中，一部分溶解在熔融体中，另一部分则散于大气中。而无机物的行为与此相似，一部分与熔融体发生反应，另一部分被分解，重金属则滞留在熔融体中。当污染土完全熔化，关闭电源后，熔化土就将冷却形成玻璃态物质。环境学院：固体废物处理与处置处理过程：24环境学院：固体废物处理与处置（2）异位熔融固化技术

可分为：燃料源熔融固化技术电热源熔融固化技术环境学院：固体废物处理与处置（2）异位熔融固化技术可分为：25环境学院：固体废物处理与处置A、燃料源熔融固化技术

以燃料为热源，将固体废物投入燃烧器中，表面被加热至1300~1400C，有机物热分解、燃烧、气化，熔融的无机物转化为无害的玻璃质熔渣，其中低沸点重金属类物质转移到气体中，残余物质则被固定在玻璃质的基体中。环境学院：固体废物处理与处置A、燃料源熔融固化技术以燃料为26环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置27环境学院：固体废物处理与处置B、电热源熔融固化技术

在玻璃熔炉中利用电极加热熔融玻璃（1000~1300C）作供热介质，将废物及空气导入到熔融玻璃表面或内部，使废物在高温下分解并反应，废气流到后处理体系，残渣被玻璃包裹并移出体系。玻璃熔炉是一个有耐火材料衬里的反应器，装有熔融玻璃池。环境学院：固体废物处理与处置B、电热源熔融固化技术在玻璃熔28环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置29环境学院：固体废物处理与处置2、熔融资源化技术环境学院：固体废物处理与处置2、熔融资源化技术30环境学院：固体废物处理与处置（1）熔融资源化技术工艺系统主要有：前处理单元熔融单元废热回收单元废气处理单元环境学院：固体废物处理与处置（1）熔融资源化技术工艺系统主要31环境学院：固体废物处理与处置A、前处理单元

主要工作有：调整粒度、水分掺加辅助原料调整成分环境学院：固体废物处理与处置A、前处理单元主要工作有：32环境学院：固体废物处理与处置B、熔融单元

采用高温，将废物中的无机成分熔化成玻璃态。环境学院：固体废物处理与处置B、熔融单元采用高温，将废物中33环境学院：固体废物处理与处置C、废热回收单元

因熔融工段必然会排放出高温烟气（1200~1500C），可通过热交换器、废热锅炉加以回收，用于助燃空气加热、废物干燥等。环境学院：固体废物处理与处置C、废热回收单元因熔融工段必然34环境学院：固体废物处理与处置D、废气处理单元

废气主要来源于干燥与熔融。环境学院：固体废物处理与处置D、废气处理单元废气主要来源于35环境学院：固体废物处理与处置（2）案例：污泥熔融资源化技术（赵P215）

污泥熔融制得的熔融材料可用于路基、路面、混凝土骨料等建筑工程材料。环境学院：固体废物处理与处置（2）案例：污泥熔融资源化技术36环境学院：固体废物处理与处置A、污泥直接制熔融材料技术环境学院：固体废物处理与处置A、污泥直接制熔融材料技术37环境学院：固体废物处理与处置干燥环境学院：固体废物处理与处置干燥38环境学院：固体废物处理与处置熔融环境学院：固体废物处理与处置熔融39环境学院：固体废物处理与处置排气处理环境学院：固体废物处理与处置排气处理40环境学院：固体废物处理与处置B、污泥制微晶玻璃

微晶玻璃是将基础玻璃经过热处理，在玻璃基质上生成微晶体的一种晶体与玻璃相复合的材料。微晶玻璃与玻璃的区别在于：原料的化学组成需要调整；要有晶核生成物质；特殊的核化、晶化温度制度。环境学院：固体废物处理与处置B、污泥制微晶玻璃微晶玻璃是将41环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置42环境学院：固体废物处理与处置

化学组成

SiO2：44~49%CaO：8~12%Al2O3：9~20%TFe2O3：9~15%MgO：6~8%K2O+Na2O：2~4%环境学院：固体废物处理与处置化学组成43环境学院：固体废物处理与处置化学成分的影响环境学院：固体废物处理与处置化学成分的影响44环境学院：固体废物处理与处置化学成分的影响环境学院：固体废物处理与处置化学成分的影响45环境学院：固体废物处理与处置

原料常用污泥焚烧灰、沉砂池的沉砂、废混凝土。原料配比以SiO2、Al2O3、CaO三者比例符合生成钙长石、硅灰石要求为准。环境学院：固体废物处理与处置原料常用污泥焚烧灰、沉砂池的沉46环境学院：固体废物处理与处置

原料调整后进行熔融，温度为1400~1500C。随后将熔融物浇铸成型。最后再进行晶化热处理。晶化热处理温度制度通常为：先将浇铸体降温到晶核析出温度，即核化温度800C，再加热至晶体生长温度，晶化温度1000~1100C，最后再退火冷却。环境学院：固体废物处理与处置原料调整后进行熔融，温度为147环境学院：固体废物处理与处置仿生物碎屑污泥微晶玻璃复合板环境学院：固体废物处理与处置仿生物碎屑污泥微晶玻璃复合板48环境学院：固体废物处理与处置集成系统的工艺流程图干污泥料尾气灰烬污泥母玻璃板尾气泥饼气化气>400℃气化气预处理尾气晶化窑：核化、晶化热处理污泥微晶玻璃废气无害化处理污水处理污水配料辅助原料在线混碾混合湿污泥配合料性能测试：水分含量、烧失量、矿物组成、化学成分石灰稳定化脱水干化污泥灰烬打磨抛光微晶玻璃原板(气化区)(氧化区)池窑：母玻璃熔制补充能源补充能源外供能源成型干化器余热换热器回收余热气化炉补充能源排空环境学院：固体废物处理与处置集成系统的工艺流程图干污泥料尾气