固体废物的处理与处置课件

绪论固體廢物（簡稱廢物）是指在社會的生產、流通、消費等一系列活動中產生的一般不再具有原使用價值而被丟棄的以固態和泥狀賦存的物質。[在具體生產環節中，由於原材料的混雜程度，產品的選擇性以及燃料、工藝設備的不同，被丟棄的這部分物質，從一個生產環節看，它們是廢物，而從另一生產環節來看，它們往往又可以作為另外產品的原料，而是不廢之物。所以，固體廢物又有“放錯地點的原料”之稱。]物質在社會經濟活動過程中流通第一節固體廢物的來源和分類A、一切生產活動中所產生的廢物（不包括廢氣與廢水）稱為生產廢物；B生活廢物：產品在流動與消費過程中產生（食品包裝材料、廚餘物、食品盛器、糞便等）。二、固體廢物的排量其主要發生源是冶金、煤炭、火力發電三大部門，其次是化工、石油、原子能等工業部門。三、固體廢物的分類A按組成可分為有機廢物和無機廢物；B按形態可分為固體（塊、粒、粉）的和泥狀（污泥、糞便等）的廢物；C按來源可分為工業廢物（冶金燃料灰渣、化工、石油、輕工等）、礦業廢物（尾礦、廢石）、城市垃圾（市政廢物、生活垃圾、商業廢物）、農業廢物（秸杆、禽畜飼養、農產品加工）和放射性廢物（核工業、醫療單位、放射性廢物處理設施）；D按其危害狀況可分為有害廢物（放射性、腐蝕、腐敗、劇毒、傳染、易燃、易爆、易劇烈反應）和一般廢物（毒害性較輕，如粉煤灰、碎磚瓦等）。但較多的是按來源分類。（一）工業固體廢物冶金固體廢物燃料灰渣化學工業固體廢物石油工業固體廢物糧食、食品工業固體廢物其他：尚有機械和木材加工工業產生的碎屑、邊角下料、刨花、紡織、印染工業產生的泥渣、邊料等。（二）礦業固體廢物礦業固體廢物主要包括廢石和尾礦。廢石是指各種金屬、非金屬礦山開採過程中從主礦上剝離下來的各種圍岩，尾礦是在選礦過程中提取精礦以後剩下的尾渣。（三）城市固體廢物城市固體廢物是指居民生活、商業活動、市政建設與維護、機關辦公等過程產生的固體廢物，一般分為以下幾類：生活垃圾城建渣土商業固體廢物糞便（四）農業固體廢物農業固體廢物是指農業生產、畜禽飼養、農副產品加工以及農村居民生活活動排出的廢物，如植物秸杆、人和禽畜糞便等。（五）放射性固體廢物放射性固體廢物包括核燃料生產、加工，同位素應用，核電站、核研究機構、醫療單位、放射性廢物處理設施產生的廢物。如尾礦、污染的廢舊設備、儀器、防護用品、廢樹脂、水處理污泥以及蒸發殘渣等。（六）有害固體廢物這類廢物泛指放射性廢物以外，具有毒性、易燃性、反應性、腐蝕性、爆炸性、傳染性因而可能對人類的生活環境產生危害的廢物。第二節固體廢物的污染及其控制一、固體廢物污染途徑1危害途徑：A溶解進入地下水——飲用水（液態）；B動植物吸收——動、植物食品（固態）；C熔煉、揮發——大氣（呼吸）。2固體廢物危害特性：

潛在性、長期性（錯覺、穩定、毒性較慢）。固體廢物污染危害1、侵佔土地;2、污染土壤

;3、污染水體

;4、污染大氣

;5、影響環境衛生；6、有些危害固體廢物的特殊污染。固體廢物污染控制

1、固體廢物污染控制要從它的特殊性開始。[固體廢物呆滯性大，擴散性小，它對環境的影響主要是通過水、氣和土壤進行的。

]A固體廢物往往是水、氣、土壤的污染源頭（滲瀝、揮發、污染）；B固體廢物又是廢水、廢氣污染物的終態物質（污泥、粉塵等）。因此，控制“源頭”污染，處理好“終態物”是固體廢物污染控制的關鍵。固體廢物，一般具有某些工業原材料所具有的化學、物理特性，且較廢水、廢氣容易收集、運輸、加工處理，因而可以回收利用。2、固體廢物污染控制方法主要有兩方面

A防止固體廢物污染；B綜合利用廢物資源。3、固體廢物污染控制具體措施：A改進生產工藝；B發展物質迴圈利用工藝；C進行綜合利用；D進行無害化處理與處置。第三節固體廢物處理處置方法一、固體廢物處理方法1、物理處理

2、化學處理

3、生物處理

4、熱處理

5、固化處理

二、固體廢物處置方法海洋處置深海投棄和海上焚燒陸地處置

土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地填埋和深井灌注第四節控制固體廢物污染的技術政策無害化

將固體廢物通過工程處理，達到不損害人體健康，不污染周圍的自然環境（包括原生環境與次生環境）。

減量化通過適宜的手段減少和減小固體廢物的數量和容積。這一任務的實現，需從兩個方面著手，一是對固體廢物進行處理利用，二是減少固體廢物的產生。資源化採取工藝措施從固體廢物中回收有用物質和能源。以減少物質和能源的消耗，從而有效地保護環境。第五節固體廢物管理一、固體廢物管理程式和內容1、產生者；2、容器；3、貯存；4、收集運輸；5、綜合利用；6、處理處置。二、固體廢物管理方法（一）劃定有害廢物與非有害廢物的種類和範圍[1、名錄法、2、鑒別法

]（二）建立固體廢物管理法規[1、現狀、2、制定“資源綜合利用法”、3、制定“固體廢物法”、4、建立“固體廢物環境標準體系”、5、控制有害廢物越境轉移]

固體廢物的熱解一、熱解概念固體廢物熱解是利用有機物的熱不穩定性，在無氧或缺氧條件下受熱分解的過程。

二、熱解原理固體廢物熱解過程是一個複雜的化學反應過程。包含大分子的鍵斷裂，異構化和小分子的聚合等反應，最後生成各種較小的分子。熱解過程可以用通式表示如下：有機固體廢物(H2、CH4、CO、CO2)氣體+（有機酸、芳烴、焦油）有機液體+炭黑+爐渣例如，纖維素熱解3(C6H10O5)8H2O+C6H8O+2CO+2CO2+CH4+H2+7C

其中：C6H8O代表液態的油品。三、熱解方式按供熱方式可分成內部加熱和外部加熱按熱分解與燃燒反應是否在同一設備中進行，熱分解過程可分成單塔式和雙塔式按熱解過程是否生成爐渣可分成造渣型和非造渣型。按熱解產物的狀態可分成氣化方式、液化方式和碳化方式。按熱解爐的結構將熱解分成固定層式、移動層式或回轉式。第二節典型固體廢物的熱解一、塑膠的熱解產物及工藝流程解聚反應型塑膠受熱分解時聚合物解離、分解成單體，主要是切斷了單體分子之間的結合鍵。這類塑膠有聚氧化甲烯、聚a-甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、四氟乙烯塑膠等，它們幾乎100%的分解成單體。1、減壓分解流程2、聚烯烴浴熱解流程（低溫熱分解流程）3、流化床法橡膠的熱解產物及工藝流程（一）廢橡膠熱解產物輪胎熱解所得產品的組成中氣體占22%（重量）、液體占27%、炭灰占39%、鋼絲占12%。在氣體組成主要為甲烷(15.13%)、乙烷(2.95%)、乙烯(3.99%)、丙烯(2.5%)、一氧化碳(3.8%)，水、CO2、氫氣和丁二烯也占一定的比例。在液體組成主要是苯(4.75%)、甲苯(3.62%)和其他芳香族化合物(8.50%)。

（二）熱解流程廢輪胎經剪切破碎機破碎至小於5mm，輪緣及鋼絲簾子布等絕大部分被分離出來，用磁選去除金屬絲。輪胎粒子經螺旋加料器等進入直徑為5cm，流化區為8cm，底鋪石英砂的電加熱反應器中。流化床的氣流速率為50L/h，流化氣體由氮及迴圈熱解氣組成。熱解氣流經除塵器與固體分離，再經靜電沉積器除去炭灰，在深度冷卻器和氣液分離器中將熱解所得油品冷凝下來，未冷凝的氣體作為燃料氣為熱解提供熱能或作流化氣體使用。城市垃圾的熱解產物及工藝流程

（一）城市垃圾熱解產物（二）熱解工藝流程1、移動床熱分解工藝

2、雙塔迴圈式流動床熱分解的工藝

3、管型瞬間熱分解

4、回轉窯熱解法

5、高溫熔融熱分解

6、純氧高溫熱分解UCC流程

四、農用固體廢物的熱解產物及工藝流程農業固體廢物中存在大量的脂肪、蛋白質、澱粉和纖維素，也可以經熱解而得到燃料油和燃料氣。五、污泥熱解產物及熱解工藝（一）污泥熱解流程污泥與乾燥過的一部分污泥在攪拌器中混合進入乾燥器乾燥，然後送入熱解爐。從乾燥器出來的氣體在冷水塔中經冷卻凝縮去水後可作為燃燒氣在燃燒室中使用。熱解產生的氣體經冷卻後可回收油或熱量。氣體導入燃燒室在8000C以上燃燒。燃燒室產生的高溫氣體在廢熱鍋爐中產生蒸汽用於乾燥，若能量不足時可在燃燒室加補助燃料。

（二）污泥與垃圾聯合熱解固體廢物與污泥聯合熱解有以下特點：固體廢物中有用的無機物可以直接回收，有機物的熱量亦被回收利用。尾氣經過多級淨化處理，廢水經過一般處理均能達到允許排放的標準。殘渣中的微量元素可進行填埋處理，而占地面積只有傳統填埋面積的20-30%，還可省去傳統填埋前的預處理。固體廢物與污泥聯合熱解處理的方法改變了污泥熱解處理的地位，大大提高了污泥作為能源的競爭能力。

固體廢物的最終處置第一節處置方法概述固體廢物的最終處置是為了使固體廢物最大限度地與生物圈隔離而採取的措施，是解決固體廢物的最終歸宿問題，對於防治固體廢物的污染起著十分關鍵的作用。固體廢物處置的總的目標是確保廢物中的有毒有害物質，無論現在和將來都不致對人類及環境造成不可接受的危害。

（二）處置方法分類固體廢物處置的基本方法是通過多重屏障（如天然屏障或人工屏障）實現有害物質同生物圈的有效隔離。天然屏障

天然屏障①處置場地所處的地質構造和周圍的地質環境；②沿著從處置場所經過地質環境到達生物圈的各種可能途徑對於有害物質的阻滯作用。人工屏障為：①使廢物轉化為具有低浸出性和適當機械強度的穩定的物理化學形態；②廢物容器；③處置場地內各種輔助性工程屏障。固體廢物的處置分類海洋處置和陸地處置兩大類

海洋處置

海洋處置是基於海洋對固體廢物進行處置的一種方法。一類是傳統的海洋傾倒；一類是近年來發展起來的遠洋焚燒。陸地處置

土地耕作；工程庫或貯留池貯存；土地填埋（衛生土地填埋和安全土地填埋）；淺地層埋藏以及深井灌注處置等幾種。適宜的處置設施包括一個或數個處理和處置過程A濃縮、乾燥、壓縮等減容預處理；B無害化解毒處理；C化學穩定化或固化；D焚燒或熱解；E土地處理；F深井灌注；G衛生土地填埋；H安全土地填埋；I尾礦壩或貯留池；J工程庫；K其他。二、海洋處置海洋傾倒

海洋傾倒實際上是選擇距離和深度適宜的處置場，把廢物直接倒入海洋。遠洋焚燒

用焚燒船在遠海對廢物進行焚燒破壞，主要用來處置鹵化廢物，冷凝液及焚燒殘渣直接排入海中。對於海洋處置主要應考慮的問題

A對生態環境的影響如何；B同其他處置方法相比是否經濟可行；C是否滿足有關海洋法規的規定。

（二）海洋傾倒物分類一類是禁止傾倒的廢物；二類是需要獲得特別許可證才能傾倒的廢物；三類是獲得普通許可證即可傾倒的廢物。禁止傾倒的廢物A含有機鹵素、汞、鎘及其化合物的廢物；B強放射性廢物；C原油、石油煉製品、殘油及其廢棄物；D嚴重妨礙航行、捕魚及其他活動或危害海洋生物的、能在海面漂浮的物質。需要嚴格控制的廢物A含有砷、鉛、銅、鋅、鉻、鎳、釩等物質及化合物的廢物；B含有氰化物、氟化物及有機矽化合物的廢物；C弱放射性廢物；D容易沉入海底，可能嚴重障礙捕魚和航行的笨重的廢棄物。2、海洋傾倒處置程式1首先是根據有關法律規定選擇處置場地；2然後根據處置區的海洋學特性、海洋保護水質標準、廢物的種類選擇傾倒方式，進行技術可行性和經濟分析；3最後按設計的傾倒方案進行投棄。*對於放射性廢物和重金屬有害廢物，需在海洋傾倒前進行水泥固化處理。

（三）遠洋焚燒遠洋焚燒是利用焚燒船在遠海對固體廢物進行處理處置的一種方法。

指以高溫破壞為目的而在海洋焚燒設施上有意地焚燒廢物或其他物質的行為。海洋焚燒設施包括用於此目的的船舶、平臺或其他人工構築物。遠洋焚燒與陸上焚燒的區別

產生的氯化氫氣體冷凝後可直接排入海中，焚燒殘渣無需處理，也可直接排入海中。

2、焚燒操作同海洋傾倒管理程式一樣，需要進行遠洋焚燒的單位，首先要向主管部門提出申請，在其海洋焚燒設施通過檢查、獲得焚燒許可證之後，方能在指定海域進行焚燒。遠洋焚燒操作的基本要求A應控制焚燒系統的溫度不低於1250℃；B燃燒效率至少為99.95±0.05%，基於燃燒效率=C二氧化碳-CCO/C二氧化碳×100%；式中：CCO——燃氣中一氧化碳的濃度；C二氧化碳——燃氣中二氧化碳的濃度。C爐臺上不應有黑煙或火焰延露；D焚燒過程隨時對無線電呼叫作出反應。三、深井灌注處置深井灌注處置是指把液狀廢物注入到地下與飲用水和礦脈層隔開的可滲透性的岩層中。

深井灌注處置系統要求適宜的地層條件，並要求廢物同建築材料、岩層間的液體以及岩層本身具有相容性。

可採用深井灌注方法處置廢物一般廢物和有害廢物，都可採用深井灌注方法處置。適於深井灌注處置的廢物可分為有機和無機兩大類。它們可以是液體、氣體或固體，在進行深井灌注時，將這些氣體和固體都溶解在液體裏，形成直溶液、乳濁液或液固混合體。深井灌注方法主要是用來處置那些實踐證明難於破壞、難於轉化、不能採用其他方法處理處置，或者採用其他方法費用昂貴的廢物。（二）深井灌注的工作程式1、場地選擇2、鑽探與施工3、操作與監測四、土地填埋處置土地填埋處置是為了保護環境，按照工程理論和土工標準，對固體廢物進行有控管理的一種科學工程方法。

（二）土地填埋處置的分類按填埋場地形特徵可分為山間填埋、峽谷填埋、平地填埋、廢礦坑填埋；按填埋場地水文氣象條件可分為幹式填埋、濕式填埋和幹、濕式混合填埋；按填埋場的狀態可分為厭氧性填埋、好氧性填埋、准好氧性填埋和保管型填埋；按固體廢物污染防治法規，可分為一般固體廢物填埋和工業固體廢物填埋。在日本，工業固體廢物填埋又分為遮斷型、管理型和安定型三種。土地填埋處置方法及場地分類1、惰性廢物填埋2、衛生土地填埋3、工業廢物土地填埋4、安全土地填埋第二節衛生土地填埋衛生土地填埋通常是每天把運到土地填埋場的廢物在限定的區域內鋪散成40-75cm的薄層，然後壓實以減少廢物的體積，並在每天操作之後用一層厚15-30cm的土壤覆蓋、壓實。廢物層和土壤覆蓋層共同構成一個單元，即填築單元。

二、場地的選擇場地的選擇是衛生土地填埋全面設計規劃的第一步，通常要遵循兩項原則：一是場地能滿足防止污染的需要，二是經濟合理。場地的選擇主要分預選、初選和定點三個步驟完成，場地選擇要考慮以下諸方面的因素垃圾：依據垃圾的來源、種類、性質和數量確定場地的規模；地形：要便於施工，避開窪地，泄水能力要強，可處置至少20年填埋的廢物量；土壤：要容易取得覆蓋土壤，土壤容易壓實，防滲能力強；水文：地下水位應儘量低，距最下層填埋物至少1.5m；氣候：要蒸發大於降水，避開高寒區；噪音：要使運輸及操作設備噪音不影響附近居民的工作和休息；交通：要方便，具有能夠在各種氣候下運輸的全天候公路；距離與方位：要運輸距離適宜，位於城市的下風向；土地徵用：要容易征得，且比較經濟；開發：要便於開發利用。三、場地的設計（一）場地的面積和容量每年填埋的廢物體積可按下式計算：V=365·WP/D+C式中：V——一年填埋的垃圾體積，m3；W——垃圾的產率，kg/(人·d)；P——城市的人口數，人；D——填埋後廢物的壓實密度，kg/m3；C——覆土體積，m3。每年所需土地面積為：A=V/H。（二）地下水保護系統1、浸出液的生成（1）降水

（2）地表徑流（3）地下水（4）垃圾含水浸出液的經驗公式計算Q=1/1000·C·I·A式中：Q——日平均浸出液量，m3/d；C——流出係數，%；I——平均降雨量，mm/d；A——填埋場集水面積，m2；流出係數C與填埋場表面特性、植被、坡度等因素有關，一般為0.2-0.8。2、浸出液的性質在填埋初期，浸出液中有機酸濃度較高，揮發性有機酸約占1%；隨著時間的推移，揮發性有機酸的比例將增加，浸出液中有機物濃度降低的速度，好氧填埋比厭氧填埋快。3、地下水保護措施（1）設置防滲襯裏；（2）設置導流渠或導流壩，減少地表徑流進入場地；（3）選擇合適的覆蓋材料，防止雨水滲入。（三）氣體的產生及控制1氣體產生量：G=1.866·Cg/C式中：G——氣體產生量，L；Cg——可能分解（氣化）的有機碳量，g；2、氣體控制可滲透性排氣；不可滲透阻擋層排氣。四、填埋方法一是溝槽法；二是地面法；三是混合法。第三節安全土地填埋安全土地填要求土地填埋場必須設置人造或天然襯裏，下層土壤或土壤同襯裏相結合滲透率小於10-8cm/s；最下層的土地填埋物要位於地下水位之上；要採取適當的措施控制和引出地表水；要配備浸出液收集、處理及監測系統；如果需要，還要採用覆蓋材料或襯裏以防止氣體釋出；要記錄所處置廢物的來源、性質及數量，把不機容的廢物分開處置。

（二）適於安全土地填埋處置的廢物處置前對廢物進行穩態化預處理，則安全土地填埋可以處置一切有害和無害的廢物。

，除特殊情況外，土地填埋場地不應處置易燃性廢物、反應性廢物、揮發性廢物和大多數液體、半固體和污泥；土地填埋場也不應處置互不相容的廢物，以免混合以後發生爆炸，產生或釋出有毒、有害氣體或煙霧。（三）安全土地填埋場地設計原則1、處置系統應是一種輔助性設施，不應妨礙工廠的正常生產；2、處置場的容量應足夠大，至少能容納一個工廠（或地區）產生的全部廢物，並應考慮到將來場地的發展和利用；3、要有容量波動和平衡措施，以適應生產和工藝變化所造成的廢物性質和數量的變化；4、系統要滿足全天候操作要求；5、處置場地所在地區的地質結構合理，環境適宜，可以長期使用；6、處置系統符合現行法律和制度上的規定，滿足有害廢物土地填埋處置標準。（四）安全土地填埋場的基本構成A廢物處置前的預處理；B浸出液的收集及處理；C地下水保護；D場地及其周圍地表徑流水的控制管理等。

固體廢物分選固體廢物分選：將固體廢物中可回收利用的或不利於後續處理、處置工藝要求的物料分離出來的過程。廢物分選分類篩選（分）、重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、摩擦及彈性分選，以及浮選等。第一節篩分篩分是利用篩子將物料中小於篩孔的細粒物料透過篩面，而大於篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗、細粒物料分離的過程。分離過程可看作是物料分層和細粒透篩兩個階段組成的。物料分層是完成分離的條件，細粒透篩是分離的目的。易篩粒與難篩粒粒度小於篩孔尺寸3/4的顆粒，很容易通過粗粒形成的間隙到達篩面而透篩，稱為“易篩粒”；粒度大於篩孔尺寸3/4的顆粒，很難通過粗粒形成的間隙，而且粒度越接近篩孔尺寸就越難透篩，這種顆粒稱為“難篩粒”。（二）篩分效率固體廢物中凡是粒度小篩孔尺寸的細粒都應該透過篩孔成為篩下產品，而大於篩孔尺寸的粗粒應全部留在篩上排出成為篩上產品。篩分效率是指實際得到的篩下產品重量與入篩廢物中所含小於篩孔尺寸的細粒物料重量之比，用百分數表示，即：

（三）影響篩分效率的因素1、固體廢物性質的影響；2、篩分設備性能的影響；3、篩分操作條件的影響；二、篩分設備類型及應用1、固定篩；2、滾筒篩；3、慣性振動篩；4、共振篩；第二節重力分選重力分選：根據固體廢物中不同物質顆粒間的密度差異，在運動介質中受到重力、介質動力和機械力的作用，使顆粒群產生鬆散分層和遷移分離，從而得到不同密度產品的分選過程。重選分類重選可分為重介質分選、跳汰分選、風力分選和搖床分選等。各種重選過程具有的共同工藝條件A固體廢物中顆粒間必須存在密度的差異；B分選過程都是在運動介質中進行的；C在重力、介質動力及機械力的綜合作用下，使顆粒群鬆散並按密度分層；D分好層的物料在運動介質流的推動下互相遷移，彼此分離，並獲得不同密度的最終產品。二、重介質分選在重介質中使固體廢物中的顆粒群按密度分開的方法稱為重介質分選。為使分選過程有效地進行，需選擇重介質密度（ρc）介於固體廢物中輕物料密度（ρL）和重物料密度（ρw）之間，即ρL<ρc<ρw凡是顆粒密度大於重介質密度的重物料都下沉，集中於分選設備底部成為重產物；顆粒密度小於重介質密度的輕物料都上浮，集中於分選設備的上部成為輕產物，分別排出，從而達到分選的目的。（二）對重介質性能的要求重介質是由高密度的固體微粒和水構成的固液兩相分散體系，它是密度高於水的非均勻介質。重介質應具有密度高、粘度低，化學穩定性好（不與處理的廢物發生化學反應）、無毒、無腐蝕性，易回收再生等特性。（三）重介質分選設備鼓形重介質分選機（四）重介質分選工藝流程重介質製備、分選、介質回收與再生等

三、跳汰分選將固體廢物給入跳汰機的篩板上，形成密集的物料層，從下麵透過篩板週期性地給入上下交變的水流，使床層鬆散並按密度分層。分層後，密度大的顆粒群集中到底層；密度小的顆粒群進入上層。上層的輕物料被水準水流帶到機外成為輕產物；下層的重物料透過篩板或通過特殊的排料裝置排出成為重產物。（二）跳汰分選設備隔膜跳汰機和無活塞跳汰機。隔膜跳汰機是利用偏心連杆機構帶動橡膠隔膜作往復運動，藉以推動水流在跳汰室內作脈衝運動；無活塞跳汰機採用壓縮空氣推動水流。跳汰分選機跳汰分選機分離過程四、風力分選是以空氣為分選介質，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進行分選的一種方法。風選在國外主要用於城市垃圾的分選，將城市垃圾中的有機物與無機物分離，以便分別回收利用或處置。（二）風選設備及應用風選設備可分為兩種類型；水準氣流風選機（又稱為臥式風力分選機）和上升氣流風選機（又稱為立式風力分選機）。1、臥式風力分選機：2、立式曲折形風力分選機：五、搖床分選搖床分選是在一個傾斜的床面上，借助床面的不對稱往復運動和薄層斜面水流的綜合作用，使細粒固體廢物按密度差異在床面上呈扇形分佈而進行分選的一種方法。搖床分選過程平面搖床主要由床面、床頭和傳動機構組成。搖床床面近似呈梯形，橫向有1.5-50的傾斜。在傾斜床面的上方設置有給料槽和給水槽。床面上鋪有耐磨層（如橡膠等）。沿縱向佈置有床條，床條高度從傳動端向對側逐漸降低，並沿一條斜線逐漸趨向於零。整個床面由機架支撐。床面橫向坡度借機架上的調坡裝置調節。床面由傳動裝置帶動進行往復不對稱運動。搖床分選原理搖床分選過程是由給水槽給入沖洗水，佈滿橫向傾斜的床面，並形成均勻的斜面薄層水流。當固體廢物顆粒給入往復的床面時，顆粒群在重力、水流衝力、床層搖動產生的慣性力以及摩擦力等綜合作用下，按密度差異產生鬆散分層。不同密度（或粒度）的顆粒以不同的速度沿床面縱向和橫向運動，因此，它們的合速度偏離搖動方向的角度也不同，致使不同密度顆粒在床面上呈扇形分佈，從而達到分選的目的。搖床分選分層粗而輕的顆粒在最上層，其次是細而輕的顆粒，再次之是粗而重的顆粒，最底層是細而重的顆粒。

第三節磁力分選磁選有兩種類型：一種是傳統的磁選法；另一種是磁流體分選法一、磁選

（一）磁選原理磁選是利用固體廢物中各種物質的磁性差異在不均勻磁場中進行分選的一種處理方法。磁選過程是將固體廢物輸入磁選機後，磁性顆粒在不均勻磁場作用下被磁化，從而受磁場吸引力的作用，使磁性顆粒吸在圓筒上，並隨圓筒進入排料端排出；非磁性顆粒由於所受的磁場作用力很小，仍留在廢物中而被排出。實現磁選的必要條件磁性顆粒分離的必要條件是磁性顆粒所受的磁力必須大於與它方向相反的機械力的合力，即F磁>ΣF機。該式不僅說明了不同磁性顆粒的分離條件，同時也說明了磁選的實質，即磁選是利用磁力與機械力對不同磁性顆粒的不同作用而實現的。磁選過程（二）磁選機磁場磁體周圍的空間存在著磁場。磁場的基本性質就是它對給入其中的磁體產生的磁力作用。因此，在磁選機能使磁體產生磁力作用的空間，稱為磁選機的磁場。磁場可分為均勻磁場和非均勻磁場兩種。均勻磁場中各點的磁場強度大小相等，方向一致。非均勻磁場中各點的磁場強度大小和方向都是變化的。磁場的非均勻性可用磁場梯度來表示。磁場強度隨空間位移的變化率稱為磁場梯度，用表示。（三）固體廢物中各種物質磁性分類1、強磁性物質：其比磁化係數x0>38×10-6m3/kg，在弱磁場磁選機中可分離出這類物質。2、弱磁性物質：其比磁化係數x0=（0.19-7.5）×10-6m3/kg，可在強磁場磁選機中回收。3、非磁性物質：其比磁化係數x0<0.19×10-6m3/kg，在磁選機中可與磁性物質分離。（四）磁選設備及應用磁圓筒式磁選機二、磁流體分選（MHS）磁流體分選是利用磁流體作為分選介質，在磁場或磁場和電場的聯合作用下產生“加重”作用，按固體廢物各組分的磁性和密度的差異或磁性、導電性和密度的差異，使不同組分分離。當固體廢物中各組分間的磁性差異小而密度或導電性差異較大時，採用磁流體可以有效地進行分離。磁流體是指某種能夠在磁場或磁場和電場聯合作用下磁化，呈現似加重現象，對顆粒產生磁浮力作用的穩定分散液。磁流體分選分類根據分離原理與介質的不同，可分為磁流體動力分選和磁流體靜力分選兩種。磁流體動力分選（MHDS）磁流體動力分選是在磁場（均勻磁場或非均勻磁場）與電場的聯合作用下，以強電解質溶液為分選介質，按固體廢物中各組分間密度、比磁化率和電導率的差異使不同組分分離。2、磁流體靜力分選（MHSS）磁流體靜力分選是在非均勻磁場中，以順磁性液體和鐵磁性膠體懸浮液為分選介質，按固體廢物中各組分間密度和比磁化率的差異進行分離。由於不加電場，不存在電場和磁場聯合作用產生的特性渦流，故稱為靜力分選。其優點是視在密度高，如磁鐵礦微粒製成的鐵磁性膠體懸浮液視在密度高達19000kg/m3，介質粘度較小，分離精度高。缺點是分選設備較複雜，介質價格較高，回收困難，處理能力較小。第四節電力分選電力分選簡稱電選，是利用固體廢物中各種組分在高壓電場中電性的差異而實現分選的一種方法。（一）電選分離過程電選分離過程是在電選設備中進行的。廢物顆粒在電暈-靜電複合電場電選設備中的分離過程。廢物由給料斗均勻地給入輥筒上，隨著輥筒的旋轉，廢物顆粒進入電暈電場區，由於空間帶有電荷，使導體和非導體顆粒都獲得負電荷（與電暈電極電性相同），導體顆粒一面荷電，一面又把電荷傳給輥筒（接地電極），其放電速度快，因此，當廢物顆粒隨輥筒旋轉離開電暈電場區而進入靜電場區時，導體顆粒的剩餘電荷少，而非導體顆粒則因放電速度慢，致使剩餘電荷多。導體顆粒進入靜電場後不再繼續獲得負電荷，但仍繼續放電，直至放完全部負電荷，並從輥筒上得到正電荷而被輥筒排斥，在電力、離心力和重力分力的綜合作用下，其運動軌跡偏離輥筒，而在輥筒前方落下。偏向電極的靜電引力作用更增大了導體顆粒的偏離程度。非導體顆粒由於有較多的剩餘負電荷，將與輥筒相吸，被吸附在輥筒上，帶到輥筒後方，被毛刷強制刷下；半導體顆粒的運動軌跡則介於導體與非導體之間，成為半導體產品落下，從而完成電選分離過程。（二）電選分離的基本條件廢物顆粒進入電選設備電場後，受到電力和機械力的作用。作用在顆粒上的電力有庫侖力、非均勻電場吸引力和介面吸力等，作用在顆粒上的機械力有得力和離心力等。1、對於導體顆粒在分選帶AB段內分出導體顆粒，必須F2+F5>F1+F3+mgcosa。式中a是顆粒在輥筒表面所在位置與輥筒半徑的夾角度。2、對於半導體顆粒在分選帶BC段內分出半導體顆粒，必須F2+F5>F1+F3+mgcosa。3、對於非導體顆粒，在分選帶CD段內分出非導體顆粒，必須F3>mgcosa+F5。二、電選設備及應用輥筒式靜電分選機是將含有鋁和玻璃的廢物，通過電振給料器均勻地給到帶電輥筒上，鋁為良導體從輥筒電極獲得相同符號的大量電荷，因而被輥筒電極排斥落入鋁收集槽內（二）YD-4型高壓電選機及應用YD-4型高壓電選機具有較寬的電暈電場區，特殊的下料裝置和防積灰漏電措施。整機密封性能好。採用雙筒並列式，結構合理，緊湊，處理能力大，效率高。可作為粉煤灰專用設備。第五節浮選浮選是在固體廢物與水水制的料漿中，加入浮選藥劑，並通入空氣形成無數細小氣泡，使欲選物質顆粒粘附在氣泡上，隨氣泡上浮於料漿表面成為泡沫層，然後刮出回收；不浮的顆粒仍留在料漿內，通過適當處理後廢棄。二、浮選藥劑（一）捕收劑捕收劑能夠選擇性地吸附在欲選的物質顆粒表面上，使其疏水性增強，提高可浮性，並牢固地粘附在氣泡上而上浮。1、異極性捕收劑

2、非極性油類捕收劑

（二）起泡劑起泡劑是一種表面活性物質，主要作用在水-氣介面上，使其介面張力降低，促使空氣在料漿中彌散，形成小氣泡，防止氣泡兼併，增大分選介面，提高氣泡與顆粒的粘附和上浮過程中的穩定性，以保證氣泡上浮形成泡沫層。（三）調整劑調整劑的作用主要是調整其他藥劑（主要是捕收劑）與物質顆粒表面之間的作用。還可調整料漿的性質，提高浮選過程的選擇性。1、活化劑；2、抑制劑；3、介質的調整劑；4、分散與混凝劑；5、其他浮選藥劑：脫藥劑，減小顆粒疏水性，或吸附藥劑（酸、堿、活性炭）。消泡劑，高級脂肪酸、酯、烴等。三、浮選設備四、浮選工藝過程及應用浮選前料漿的調製（主要是廢物的破碎、磨碎等）→加藥調整（攪拌）→充氣浮選→濃縮、脫水→產品。1、優先浮選：將固體廢物中有用物質依次一種一種地選出，成為單一物質產品。2、混合浮選：將固體廢物中有用物質共同選出為混合物，然後再把混合物中有用物質一種一種地分離。第六節其他分選方法一、摩擦與彈跳分選摩擦與彈跳分選是根據固體廢物中各組分的摩擦係數各碰撞係數的差異，在斜面上運動或與斜面碰撞彈跳時，產生不同的運動速度和彈跳軌跡而實現彼此分離的一種處理方法。摩擦與彈跳分選過程當顆粒單體（不受干擾）在斜面上向下運動時，纖維體或片狀體的滑動運動加速度較小，運動速度不快，所以，它脫離斜面拋出的初速度較小，而球形顆粒由於是滑動、滾動和彈跳相結合的運動，其加速度較大，運動速度較快，因此，它脫離斜面拋出的初速度也較大。當廢物離開斜面拋出時，又因受空氣阻力的影響，拋射軌跡並不嚴格沿著拋物線前進，其中纖維廢物由於形狀特殊，受空氣阻力影響較大，在空氣中減速很快，拋射軌跡表現嚴重的不對稱（拋射開始接近拋物線，其後接近垂直落下），使它拋射不遠；廢物顆粒接近球形，受空氣阻力影響較小，在空氣中運動減速較慢，拋射軌跡表現對稱，使它拋射較遠，因此，在固體廢物中，纖維狀廢物與顆粒廢物、片狀廢物與顆粒廢物，因形狀不同，在斜面上運動或彈跳時，產生不同的運動速度和運動軌跡，因而可以彼此分離。（三）摩擦與彈跳分選設備與應用二、光電分選光電分選是利用固體廢物顆粒顏色差異，對顆粒物質進行分選。（一）光電分選系統及工作過程1、給料系統；2、光檢系統；3、分離系統（執行機構）；（二）光電分選機及應用

固體廢物固化廢物固化是用物理-化學方法將有害廢物摻合併包容在密實的惰性基材中，使其穩定化的一種過程。固化處理機理十分複雜，目前尚在研究和發展中，其固化過程有的是將有害廢物通過化學轉變引入某種穩定的晶格中的過程；有的是將有害廢物用惰性材料加以包容的過程；有的兼有上述兩種過程。固化所用的惰性材料稱為固化劑。有害廢物經過固化處理所形成的固化產物稱為固化體。固化處理的基本要求

①有害廢物經固化處理後所形成的固化體應具有良好的抗滲透性、抗浸出性、抗幹濕性、抗凍融性及足夠的機械強度等，最好能作為資源加以利用，如作建築基礎和路基材料等；②固化過程中材料和能量消耗要低，增容比（即所形成的固化體體積與被固化廢物的體積之比）要低；③固化工藝過程簡單、便於操作；④固化劑來源豐富，價廉易得；⑤處理費用低。衡量固化處理效果主要指標浸出率浸出率是指固化體浸於水中或其他溶液中時，其中有害物質的浸出速度。

增容比

增容比是指所形成的固化體體積與被固化有害廢物體積的比值。第二節水泥固化一、水泥固化的原理水泥與污泥中的水分發生水化反應生成凝膠，將有害污泥微粒分別包容，並逐步硬化形成水泥固化體。可以認為這種固化體的結構主要是水泥的水化反應產物3CaO·SiO3水化結晶體內包進了污泥微粒，使得污泥中的有害物質被封閉在固化體內，達到穩定化、無害化的目的。（二）水泥固化添加劑在水泥固化處理過程中，為了改善固化條件，提高固化體的品質；有時還摻入適宜的添加劑。常用的添加劑有吸附劑（如活性氧化鋁、粘土、蛭石等）、緩凝劑（如酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽等）、促凝劑（如水玻璃、鋁酸鈉、碳酸鈉等）和減水劑（表面活性劑）等。三、水泥固化法的應用（一）電鍍污泥固化處理（二）汞渣水泥固化處理四、水泥固化法的特點水泥固化法的主要優點是對電鍍污泥處理十分有效；設備和工藝過程簡單，設備投資、動力消耗和運行費用都比較低；水泥和添加劑價廉易得；對含水率較高的廢物可以直接固化；操作在常溫下即可進行；對放射性廢物的固化容易實現安全運輸和自動化控制等。水泥固化的缺點是①水泥固化體的浸出率較高通常為10-4—10-5g/(cm2·d)，主要是由於它的空隙率較高所致，因此，需作塗覆處理；②水泥固化體的增容比較高，達1.5-2；③有的廢物需進行預處理和投加添加劑，使處理費用增高；④水泥的鹼性易使銨離子轉變為氨氣逸出；⑤處理化學泥渣時，由於生成膠狀物，使混合器的排料較困難，需加入適量的鋸末予以克服。第三節瀝青固化瀝青固化是以瀝青為固化劑與有害廢物在一定的溫度、配料比、鹼度和攪拌作用下產生皂化反應，使有害廢物均勻地包容在瀝青中，形成固化體。二、瀝青固化的基本方法高溫熔化混合蒸發法暫時乳化法化學乳化法三、瀝青固化體的性質及其影響因素瀝青種類、加入的廢物量、廢物的化學組分和殘餘水分等的影響。（一）影響瀝青固化體浸出率的因素1、瀝青的種類

2、廢物量、化學組成及混合狀況

3、殘餘水分

4、某些表面活性劑的影響

（二）影響瀝青固化體化學穩定性的因素在瀝青固化過程中，瀝青會與某些摻入的化合物、氧化劑等發生化學作用，從而影響固化體的化學穩定性。第四節塑膠固化一、塑膠固化原理塑膠固化是以塑膠為固化劑與有害廢物按一定的配料比，並加入適量的催化劑和填料（骨料）進行攪拌混合，使其共聚合固化而將有害廢物包容形成具有一定強度和穩定性的固化體。第五節玻璃固化一、玻璃固化原理玻璃固化是以玻璃原料為固化劑，將其與有害廢物以一定的配料比混合後，在高溫（900-1200℃）下熔融，經退火後即可轉化為穩定的玻璃固化體。（一）玻璃固化方法1、間歇式固化法；

2、連續式固化法

（二）玻璃固化的工藝流程1、磷酸鹽玻璃固化的工藝流程

2、硼酸鹽玻璃固化的工藝流程

三、玻璃固化法的特點與高放廢液的其他固化法相比，玻璃固化法具有以下優點：①玻璃固化體緻密，在水及酸、堿溶液中的浸出率小，大約為10-7g/(cm2·d)；②增容比小；③在玻璃固化過程中產生的粉塵量少；④玻璃固化體有較高的導熱性、熱穩定性和輻射穩定性。玻璃固化法的缺點是裝置較複雜，處理費用昂貴、工作溫度較高、設備腐蝕嚴重，以及放射性核素揮發量大等。第六節其他固化方法石灰固化石灰固化是以石灰為固化劑，以粉煤灰、水泥窯灰為填料，專用於固化含有硫酸鹽或亞硫酸鹽類廢渣的一種固化方法

石灰固化法的特點石灰固化法的優點是使用的填料來源豐富，價廉易得；操作簡單，不需要特殊的設備，處理費用低；被固化的廢渣不要求脫水和乾燥；可在常溫下操作等。其主要缺點是石灰固化體的增容比大；固化體容易受酸性介質浸蝕，需對固化體表面進行塗覆。二、自膠結固化自膠結固化是將含有大量硫酸鈣或亞硫酸鈣的泥渣，在適宜的控制條件下進行煆燒，使其部分脫水至產生有膠結作用的亞硫酸鈣或半水硫酸鈣狀態，然後與特製的添加劑和填料混合成稀漿，經凝結硬化形成自膠結固化體。

三、水玻璃固化水玻璃固化是以水玻璃為固化劑，無機酸類（如硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸）為助劑，與有害污泥按一定的配料比進行中和與縮合脫水反應，形成凝膠體，將有害污泥包容，經凝結硬化逐步形成水玻璃固化體。

固體廢物破碎第一節破碎的基礎理論利用外力克服固體廢物質點間的內聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過程稱為破碎。使小塊固體廢物顆粒分裂成細粉的過程稱為磨碎。一、破碎的目的1、使固體廢物的容積減小，便於運輸和貯存。2、為固體廢物的分選提供所要求的入選粒度，以便有效地回收固體廢物中某種成分。3、使固體廢物的比表面積增加，提高焚燒、熱分解、熔融等作業的穩定性和熱效率。4、為固體廢物的下一步加工作準備，例如，煤矸石的制磚、制水泥等，都要求把煤矸石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便進一步加工製備使用。5、用破碎後的生活垃圾進行填埋處置時，壓實密度高而均勻，可以加快複土還原。6、防止粗大、鋒利的固體廢物損壞分選、焚燒和熱解等設備或爐膛。二、固體廢物的機械強度和破碎方法（一）固體廢物的機械強度固體廢物的機械強度是指固體廢物抗破碎的阻力。通常用靜載下測定的抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度和抗彎強度來表示。其中抗壓強度最大，抗剪強度次之，抗彎強度較小，抗拉強度最小。一般以固體廢物的抗壓強度為標準來衡量。抗壓強度大於250Mpa者為堅硬固體廢物；40-250Mpa者為中硬固體廢物；小於40Mpa者為軟固體廢物。（二）破碎方法按破碎固體廢物所用的外力，即消耗能量的形式可分為機械能破碎和非機械能破碎兩類方法。機械能破碎是利用破碎工具（如破碎機的齒板、錘子、球磨機的鋼球等）對固體廢物施力而將其破碎的。非機械能破碎是利用電能、熱能等對固體廢物進行破碎的新方法，如低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎及超聲波破碎等。三、破碎比、破碎段與破碎流程（一）破碎比與破碎段在破碎過程中，原廢物粒度與破碎產物粒度的比值稱為破碎比。破碎比表示廢物粒度在破碎過程中減小的倍數。即表徵廢物被破碎的程度。破碎機的能量消耗和處理能力都與破碎比有關。破碎比的計算方法1、用廢物破碎前的最大粒度Dmax與破碎後最大粒度dmax的比值來確定破碎比i

破碎比i等於破碎前最大粒度Dmax除以破碎後最大粒度dmax。用該法確定的破碎比稱為極限破碎比，在工程設計中常被採用。根據最大塊直徑來選擇破碎機給料口寬度。2、用廢物破碎前的平均粒度(Dcp)與破碎後平均粒度(dcp)的比值來確定破碎比i

破碎比i等於破碎前平均粒度Dcp除以破碎後平均粒度dcp。用該法確定的破碎比稱為真實破碎比，能較真實地反映破碎程度，所以，在科研及理論研究中常被採用。（二）破碎流程固體廢物每經過一次破碎機或磨碎機稱為一個破碎段。破碎機常和篩子配用組成破碎流程。1、單純的破碎流程；2、帶有預先篩分的破碎流程；3、帶有檢查篩分的後兩種破碎流程。第二節破碎機

選擇破碎機類型時，必須綜合考慮下列因素：A所需要的破碎能力；B固體廢物的性質和顆粒的大小；C對破碎產品粒徑大小、粒度組成、形狀的要求；D供料方式；E安裝操作場所情況等。固體廢物常用的破碎機類型顎式破碎機錘式破碎機衝擊式破碎機剪切式破碎機輥式破碎機和球磨機等。一、顎式破碎機顎式破碎機有簡單擺動式和複雜擺動式兩種類型。二、錘式和衝擊式破碎機三、剪切式破碎機四、輥式破碎機五、球磨機球磨機的應用：磨碎在固體廢物處理與利用中佔有重要地位。對於礦業廢物和工業廢物尤其是這樣。第三節低溫破碎與濕式破碎（一）低溫破碎原理和流程對於在常溫下難以破碎的固體廢物如汽車輪胎、包覆電線、廢家用電器等，可利用其低溫變脆的性能而有效地破碎。亦可利用不同的物質脆化溫度的差異進行選擇性破碎，即所謂低溫破碎技術。低溫破碎與常溫破碎相比，動力消耗可減至1/4以下，雜訊降低4dB，振動減輕1/4-1/5。（二）低溫破碎的應用1、塑膠低溫破碎2、從有色金屬混合物、廢輪胎、包覆電線等廢物中回收銅、鋁及鋅的低溫破碎3、汽車輪胎的低溫破碎二、濕式破碎（一）濕式破碎原理和設備濕式破碎是利用特製的破碎機將投入機內的含紙垃圾和大量水流一起劇烈攪拌和破碎成為漿液的過程，從而可以回收垃圾中的紙纖維。這種使含紙垃圾漿液化的特製破碎機稱為濕式破碎機。（二）濕式破碎的優點濕式破碎具有以下優點：A使含紙垃圾變成均質漿狀物，可按流體處理；B不孽生蚊蠅、無惡臭、衛生條件好；C雜訊低、無發熱、爆炸、粉塵等危害；D適用於回收垃圾中的紙類、玻璃及金屬材料等。三、半濕式選擇性破碎分選半濕式選擇性破碎分選是利用城市垃圾中各種不同物質的強度和脆性的差異，在一定濕度下破碎成不同粒度的碎塊，然後通過不同篩孔加以分離的過程。由於該過程是在半濕狀態下，通過兼有選擇性破碎和篩分兩種功能的裝置中實現的，因此，把這種裝置稱為半濕式選擇性破碎分選機。（二）半濕式選擇性破碎分選的特點半濕式選擇性破碎分選具有以下特點：A能使城市垃圾在一臺設備中同時進行破碎和分選作業；B可有效地回收垃圾中的有用物質。C對進料的適應性好，易破碎的廢物首先破碎並及時排出，不會產生過粉碎現象。可燃固體廢物的焚燒焚燒後的廢物體積只是原體積的5%或更少。一些有害固體廢物通過焚燒，可以破壞其組成結構或殺滅病原菌，達到解毒、除害的目的。可燃固體廢物的焚燒處理，能同時實現減量化、無害化和資源化。第一節可燃固體廢物的熱值固體廢物的熱值是指單位重量的固體廢物燃燒釋放出來的熱量，以kJ/kg來表示。一、有關熱值的計算粗熱值和淨熱值。粗熱值是指化合物在一定溫度下反應到達最終產物的焓的變化。淨熱值與粗熱值的意義相同，只是產物水的狀態不同，前者水是液態，後者水是氣態。二、廢物熱值利用方式固體廢物焚燒熱的利用包括供熱和發電，在用於發電時，一般在下列設備中進行：產生蒸汽的鍋爐、蒸汽透平機或氣體透平機以及發電機。第二節固體物質的燃燒（一）固體廢物焚燒的產物1、有機碳的焚燒產物是二氧化碳氣體。2、有機物中的氫的焚燒產物是水。若有氟或氯存在，也可能有它們的氫化物生成。3、固體廢物中的有機硫和有機磷，在焚燒過程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。4、有機氮化物的焚燒產物主要是氣態的氮，也有少量的氮氧化物生成。由於高溫時空氣中氧和氮也可結合生成一氧化氮，相對於空氣中氮來說，固體廢物中的氮元素含量很小，一般可以忽略不計。5、有機氟化物的焚燒產物是氟化氫。6、有機氯化物的焚燒產物是氯化氫。7、有機溴化物和碘化物焚燒後生成溴化氫及少量溴氣以及元素碘。8、根據焚燒元素的種類和焚燒溫度，金屬在焚燒以後可生成鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和氧化物等。（二）有害有機廢物焚燒後要求達到的三個標準1、主要有害有機組分（POHC）的破壞去除率（DRE）要達到99.99%以上。DRE定義為從廢物中除去的POHC的品質百分率：對每個指定的POHC都要求達到99.99%以上。2、HCl的排放量應符合從焚燒爐煙囪排出的HCl量在進入洗滌設備之前小於1.8kg/h，若達不到這個要求，則經過洗滌設備除去HCl的最小洗滌率應為99%。3、煙囪的排放顆粒物應控制在183mg/m3，空氣過量率為50%。如果大於或小於50%，應折算成50%的排放量。（三）焚燒產生氣體溫度的近似計算二、固體廢物的燃燒過程及其動力學（1）蒸發燃燒，固體受熱熔化成液體，繼而化成蒸氣，與空氣擴散混合而燃燒，蠟的燃燒屬這一類；（2）分解燃燒，固體受熱後首先分解，輕的碳氫化合物揮發，留下固定碳及惰性物，揮發分與空氣擴散混合而燃燒，固定碳的表面與空氣接觸進行表面燃燒。木材和紙的燃燒屬這一類；（3）表面燃燒，如木炭，焦等固體受熱後不發生熔化、蒸發和分解等過程，而是在固體表面與空氣反應進行燃燒。揮發分的燃燒是均相的反應，反應速度快，而固體的燃燒是不均相的，速度要慢得多。含碳固體廢物的燃燒大都屬分解燃燒，可分成分解與燃燒二個過程。三、影響固體物質燃燒的因素（1）固體粒度的影響 （2）溫度的影響（3）壓力的影響（4）相對速度的影響（5）氧濃度的影響四、有關停留時間的計算dC/dt=-ktln(CA/CA0)=-ktA和E由實驗測得。當通過實驗求得k值，DRE一定時，可由上式求得停留時間（t），或由停留時間求出DRE，或由停留時間、DRE計算破壞的溫度。第三節燃燒過程污染物的產生與防治一、幾種有機組分的產生與防治（一）二噁英的產生與防治二噁英是指含有二個氧鍵連結二個苯環的有機氯化合物。可以有二至八個氯原子在取代位置上，共生成73種不同的化合物，都是多氯二苯二噁英（PCDD）一般統稱氯化二苯二噁英（CDD）。其中毒性最大的是2，3，7，8-四氯化二苯二噁英（TCDD）它的毒性比氰化物大一千倍，比馬錢子堿大五百倍。多氯二苯二噁英在700℃以下對熱穩定，高溫開始分解。二噁英主要是由焚燒下列物質產生①燃燒含微量PCDD垃圾，在排出廢氣中含PCDD。②二種或多種有機氯化物（如氯酚）存在下，由於二聚作用，在適當的溫度和氧氣條件下結合形成PCDD。③多氯化二酚、多氯聯苯等一類化合物的不完全燃燒，也可生成PCDD。④由於氯及氯化物的存在，破壞碳氫化合物（芳香族）的基本結構而與木質素結合，促使生成PCDD、PCDF（多氯二苯呋喃）的化合物。二噁英的去除一是流動焚燒系統，整個系統由焚燒爐、燃燒氣連續測定儀和氣體淨化器三部分組成，將含二噁英的固體或液體廢物置於初級燃燒室內焚燒，產生的煙氣進入二級燃燒室，借輔助燃料油燃燒，溫度升至1200℃，經冷卻後進入高效氣體淨化器，除去顆粒物及酸性氣體。該系統對固體及液體中二噁英的破壞率達99.9999%。另二個設備是高效電子反應器及紅外處理系統，經這二個設備處理，四氯化碳的分解率為99.9999%，多氯聯苯的分解率為99.99999%，對含2，3，7，8-TCDD的土壤經處理後，殘渣中2，3，7，8-TCDD的含量小於檢出極限0.11ppb。排放氣體中2，3，7，8-TCDD的含量小於檢出極限0.55ng/m3。（二）惡臭的產生與防治惡臭物質也是未完全燃燒的有機物，多為有機硫化物或氮化物，它們刺激人的嗅覺器官，引起人們厭惡或不愉快，有些物質亦可損害人體健康。惡臭的防治常在二次燃燒室中利用輔助燃料將溫度提高到1000℃，使惡臭物直接燃燒；可利用催化劑在150-400℃下進行催化燃燒；用水或酸、堿溶液吸收惡臭物質；用活性炭、分子篩等吸附劑來吸附廢氣中惡臭；用含有微生物的土粒、幹雞糞等多孔物做吸附劑，讓微生物分解惡臭物質；將氣體冷卻，使惡臭物冷凝成液體而與氣體分離。在上述方法中以燃燒法淨化效果最好，沒有二次污染，也不存在進一步處理廢液或廢固體的問題。但需消耗燃料，催化燃燒燃料費用雖低，但催化劑易中毒。選擇淨化方法一般需從淨化性能及淨化費用二方面考慮，既要達到消除惡臭又要減少淨化費用，多數情況下採用兩種以上的淨化法較為有利，如直接燃燒後再經催化燃燒；吸收後再經浸漬不同化學品的吸附劑吸附，可達到更好的脫臭效果。二、煤煙的產生與防治固體廢物焚燒時會產生煤煙，煤煙是由碳氫燃料的脫氫、聚合或縮合而生成的。為了防止煤煙的生成，應在其尚未凝集成大塊之前，增加氧氣濃度、提高溫度、加速煤煙的燃燒速度。爐體的防護主要措施①控制溫度，避免HCl腐蝕爐體。採用水牆式爐壁，即在爐壁四周裝配水管牆，以吸收輻射熱降低爐溫，控制爐溫在HCl露點以上至HCl直接與Fe反應的溫度以下（400℃）；②提高灰分熔點。由於積灰促進了高溫腐蝕速度，因此可向鍋爐中施放高溫防腐劑（Ca、Mg、Al的氧化物）；③避免還原氣氛出現，保證供給過量空氣；④選用耐腐蝕性能好的鋼材做爐殼；⑤根據耐火材料的耐蝕特性分段選用。如在焚燒爐內，低溫部位宜用粘土磚，而高溫部位宜用高鋁礬土磚。三、焚燒殘渣的處理和利用燒過程產生的爐渣，一般為無機物質，它們主要是金屬的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽以及矽酸鹽。大量的爐渣特別是其中含有重金屬化合物的爐渣，對環境會造成很大危害。（一）焚燒殘渣的利用（二）燒結殘渣的利用燒結殘渣是象砂石一樣密度高的粒子，其中重金屬溶出量少，可作混凝土的粗骨料和輕量混凝土中的粗骨料及築路材料用。第四節固體廢物的焚燒設備一、多段爐多段爐的爐體是一個垂直的內襯耐火材料的鋼制圓筒，內部分成許多層，每層是一個爐膛。爐體中央裝有一順時針方向旋轉的雙筒的帶攪動臂的中空中心軸，攪動臂的內筒與外筒分別與中心軸的內筒和外筒相聯。攪動臂上裝有多個方向與每層落料口的位置相配合的攪拌齒。爐頂有固體加料口，爐底有排渣口，在爐側有空氣和熱風進口以及補充燃料的噴嘴。二、回轉窯焚燒爐窯身為一臥式可旋轉的圓柱體，它的軸線與水準稍成傾斜(1/100-1/300)，窯身較長(L/D=2-10)，窯的下端有二次燃燒室。重焦油、污泥等固體廢物從窯的上部進入，隨著窯的轉動向下端移動。空氣與物料進行的方向可以同向也可逆向。進入窯爐的物料與廢氣相遇，一邊受熱乾燥(200-300℃)，一邊受窯爐的回轉而使物料破碎，然後在窯的後段進行分解燃燒(700-900℃)，在窯內來不及燃燒的揮發分，進入二次燃燒室燃燒，焚燒的殘渣在高溫燒結區(1100-1300℃)熔融，而排出爐外。如果需要輔助燃料可在焚燒爐上端或二次燃燒室加入。三、流化床焚燒爐

流化床焚燒爐是一垂直的襯耐火材料的鋼制容器，在焚燒爐的下部安裝有氣流分佈板，板上裝有載熱的惰性顆粒，典型的載熱體多用砂子。如果廢物中含無機物質，床層上的材料可被產生的無機物質逐漸置換。空氣從焚燒爐的下部進入，經過氣流分佈板使床野產生流態化。固體廢物由爐頂或爐側進入爐內，與高溫載熱體及氣流交換熱量而被乾燥、破碎並燃燒、產生的熱量貯存於載熱體中，並將氣流的溫度提高。焚燒溫度不可太高，否則床層材料出現粘結現象。流化床焚燒爐四、多室焚燒爐

多室焚燒爐是有多個燃燒室的焚燒爐，第一燃燒室是固體廢物燃燒室，第二、三燃燒室為氣相燃燒室。由第一燃燒室至第二燃燒室需經過火焰口及混合室，形成燃燒帶。廢物進入第一燃燒室，投在固定爐柵上，經乾燥、著火而燃燒。在燃燒時，揮發分及水分揮發通過燃燒室部分氧化。其餘部分隨氣流通過火焰口向下流經混合室與二次空氣混合，因為混合室使氣流流動區域受到限制和突然改變流向而產生湍流，促使混合均勻並產生氣相反應。膨脹的氣體受到簾牆阻擋使氣流改變方向，經過簾牆口從混合室到達最後的燃燒室，可燃組分被完全氧化。飛灰和其他固體顆粒物質受牆碰撞而沉落在燃燒室內。五、廢塑膠專用焚燒爐熱塑性塑膠加熱後首先軟化、熔融呈液狀，然後分解燃燒。而熱固性塑膠加熱後，一旦軟化，一部分立即分解成低分子化合物而分離，繼續加熱則變硬、不再軟化溶融，而是在固體表面進行燃燒。有些塑膠加熱達到某個溫度時會急劇分解，而有些在急劇分解後還有一個緩慢的分解過程，有些還易產生煤煙。六、典型垃圾焚燒爐七、各種特殊焚燒爐催化焚燒爐純氧焚燒爐濕式氧化設備熔鹽焚燒爐熔融玻璃反應器等離子溫度焚燒爐電子反應器Shirxo紅外技術八、焚燒爐的保護A控制溫度，避免HCl腐蝕爐體；B提高灰分熔點，在鍋爐內施放高溫防腐劑（Ca、Mg、Al等氧化物）；C避免還原氣氛出現，保證供應過量空氣；D選用耐腐蝕性好的鋼材做爐殼；E根據耐火材料的耐蝕性特性分段，選用耐火材料，如低溫部位採用粘土磚，高溫部位採用高鋁礬土磚等。污泥的濃縮與脫水一、污泥的種類根據來源分大體有生活污水污泥、工業廢水污泥和給水污泥三類。根據污泥從水中分離過程可分為沉澱污泥（包括初沉污泥、混凝沉澱污泥、化學沉澱污泥等）及生物污泥（包括腐殖污泥、剩餘活性污泥）。城市污水處理廠污泥主要是沉澱污泥和生物污泥的混合污泥。根據污泥的成分和性質可分為有機污泥和無機污泥；親水性污泥和疏水性污泥。根據污泥在不同的處理階段可分為生污泥、濃縮污泥、消化污泥（熟污泥）、脫水污泥、幹化污泥、乾燥污泥及污泥焚燒灰等。二、污泥中的水分及其分離方法按水分在污泥中存在的形式可分為間隙水、毛細管結合水、表面吸附水和內部水四種。（一）間隙水

存在污泥顆粒間隙中的水稱間隙水，約占污泥水分的70%左右。一般用濃縮法分離。（二）毛細管結合水在污泥顆粒間形成一些小的毛細管，這種毛細管有裂紋形和楔形兩種。其中充滿水分，分別稱為裂紋毛細管結合水和楔形毛細管結合水，約占污泥水分的20%左右。可採用高速離心機脫水、負壓或正壓過濾機脫水。（三）表面吸附水