固体废物的焚烧处理技术
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焚烧技术的概念焚烧技术是指将固体废弃物经过高温氧化处理,通过燃烧使其转化为无害的化合物、烟气和灰渣的处理手段。
它是废弃物处理领域中重要的环境保护技术之一。
焚烧技术主要包括了热分解、部分氧化和多相反应三个步骤。
首先,固体废物被引入焚烧炉中,通过加热到高温使其达到热分解的条件,废物内部的有机化合物会发生热解,分解为低分子化合物和气体。
其次,在高温的作用下,一部分废物内的化合物将发生部分氧化反应,转化为CO、CO2和H2O等气体。
最后,在高温还原气氛下,废物最终被还原为无机化合物和灰渣。
焚烧技术具有以下几个优点。
首先,焚烧过程中产生的高温能可以回收利用,提供给发电厂等能源领域,实现资源的再利用。
其次,焚烧技术可以减少土地资源的占用,有效解决城市废物积存的问题。
此外,焚烧技术可以有效地处理含有有毒物质的废物,消除其对环境和人体健康的危害。
与此同时,焚烧技术也存在一些挑战和争议。
首先,焚烧废气中可能含有有毒物质,例如重金属和二噁英等,使得焚烧设备需要高效的排放控制装置,以减少对环境的影响。
其次,焚烧底渣中可能含有一些不能完全转化的有害物质,需要进行妥善处理和处置,以避免对土壤和地下水的污染。
在实践中,为了进一步提高焚烧技术的效率和环保水平,不断有新的创新被引入。
例如,在焚烧炉中加入氮气和脱硫剂可以有效地减少有害物质的排放。
同时,通过改善废气净化设备的设计和运行,减少二噁英等有毒物质产生的可能性。
此外,还可以通过循环利用废气中的热能,进一步提高焚烧技术的能源利用效率。
总之,焚烧技术作为一种常见的固体废弃物处理方法,具有较高的处理效率和环保性,可以有效地减少废物的体积和危害。
然而,在实践中仍然需要关注焚烧过程中产生的有害物质的排放和处置问题,以进一步提高焚烧技术的可持续发展性。
固体废弃物处理技术的研究与应用一、固体废弃物的概念和分类固体废弃物是指在生产、生活、社会事业等领域中所产生的有害或无用的固态废弃物,其特点是孳生难,环境污染大,并且有威胁人类健康的潜在危险。
根据其来源和性质,可分为工业固废、城市固废和农业固废三大类。
二、固体废弃物处理技术1.焚烧技术固废焚烧技术被称为当前最典型的固废处理方法,能够将大部分有害物质被微量物质燃烧后转化为国家法规允许排放限值的气体、渣滓和灰渣。
因其能够实现资源化和无害化,并且解决垃圾处理问题,故焚烧技术被广泛应用。
2.填埋技术填埋技术是将垃圾载入垃圾压缩车后,运输至垃圾填埋场并进行填埋。
对于无机类垃圾,在符合国家法规的条件下可进行填埋,垃圾填埋场的井道网络被用于收集油污水和淋渍、集气和风机排气等设施,以控制及调整设备有关的各种气体的分布和滞留。
3.生物处理技术(1)好氧系统技术:使用好氧微生物(如细菌、真菌和酵母),将有机物质转化为二氧化碳、水和微生物生长物,以降低废弃物的体积和重量。
(2)厌氧系统技术:厌氧微生物可以在严重缺氧的环境中生长并产生有机酸、醇、气体和混合酸,废弃物经过厌氧氧化可被降低为肥料、沼气等资源。
4.物理处理技术(1)物理分离技术:采用机械操作将有害物质与其他材料分离。
(2)压缩技术:适用于某些物理性质较差或松散的固体废弃物。
(3)磁力分离技术:利用磁力分离废弃物中的钢铁物质等。
三、固体废弃物处理技术的应用1.焚烧技术国内一些大型城市,在无害化处理固体废料方面已大量采用了焚烧技术,在资源化和减少排放方面,取得了较好成效。
2.填埋技术填埋技术在我国仍然是废弃物处理的主要方法,由于我国规模较大、使用时间较长,填埋场的规划、设计、建设、运营和维护管理等方面都存在较多的问题,对于部分城市来说,需要进一步加强处理。
3.生物处理技术目前,生物处理技术主要应用于生活垃圾、畜禽及农业废弃物等领域。
4.物理处理技术物理处理技术广泛适用于各种类型的固体废弃物,具有处理效率高、处理成本低等优点,并且可以与其他处理技术相配合。
垃圾焚烧飞灰处理方法垃圾焚烧是一种常见的垃圾处理方式,通过高温将垃圾氧化分解,产生的焚渣和飞灰是垃圾焚烧过程中不可避免的副产品。
焚渣大都被视为固体废物,需要经过特定的处理和处置,而飞灰是一种粉尘状的副产品,对于环境和人体健康都存在一定的风险。
本文将介绍一些常见的垃圾焚烧飞灰处理方法,以期推动环境保护和资源回收利用。
1. 垃圾焚烧飞灰固化处理垃圾焚烧过程中生成的飞灰通常具有一定的粘性,其处理需要选用合适的固化剂进行固化处理。
常见的固化剂包括水泥、石灰、粉煤灰等。
通过将飞灰与固化剂混合,形成坚硬的固化块,可以有效减少飞灰的飘散和渗透,降低其对环境的污染风险。
2. 垃圾焚烧飞灰资源化利用为了实现循环经济和资源综合利用的目标,垃圾焚烧飞灰可以通过一系列工艺进行资源化利用。
首先,通过有效的提取技术,分离出其中的可回收金属、玻璃等物质,以便进一步回收利用。
其次,可以将飞灰中的无机部分用于土壤修复、混凝土制品等领域,提高资源的利用率。
此外,针对含有重金属等有害物质的飞灰,可以进行化学处理、热解等技术手段,将其转化成无害的物质,避免对环境和人体健康的影响。
3. 垃圾焚烧飞灰深度处理技术垃圾焚烧飞灰中可能含有高浓度的有害物质,如重金属和有机物等,因此深度处理技术显得尤为重要。
其中,物理、化学和生物方法是常用的深度处理技术。
物理方法主要包括干燥、筛分和磁选等处理过程,以降低飞灰中有害物质的含量。
化学方法以化学溶出和络合等手段来实现有害物质的去除和稳定。
生物方法通过生物吸附、微生物修复等方式利用生物活性体将有害物质转化为无害的物质。
4. 垃圾焚烧飞灰无害处理无害化处理是垃圾焚烧飞灰处理的重要环节,旨在使其达到环保要求并避免对环境和人体健康造成危害。
常见的无害处理方法包括高温熔融、焚烧焦化和纳米材料改性等。
高温熔融是一种有效的无害处理方式,通过高温将飞灰进行熔融,使有害物质被稳定化。
焚烧焦化则利用高温气氛将飞灰进行焦化,有害物质转化为无害的炭质物质。
固废焚烧炉工艺流程
固废焚烧炉的工艺流程主要包括以下步骤:
1. 预处理:将固废进行破碎、筛分等预处理,以便后续的焚烧处理。
2. 焚烧:将预处理后的固废送入焚烧炉中进行焚烧处理。
焚烧过程中,固废中的有机物会燃烧并释放出热量,同时产生的烟气和灰烬需要进一步处理。
3. 烟气处理:对焚烧过程中产生的烟气进行除尘、脱硫、脱氮等处理,以降低烟气中的污染物排放。
4. 灰烬处理:对焚烧后产生的灰烬进行无害化处理,如高温熔融、化学处理等,以消除其中的有害物质。
5. 残渣处理:对处理后的残渣进行稳定化、固化等处理,以便后续的安全处置或资源化利用。
需要注意的是,固废焚烧炉的工艺流程会因固废的性质、成分、处理要求等因素而有所不同。
同时,为了确保焚烧处理的环保安全和有效性,需要采取相应的措施和技术手段,如选择合适的焚烧炉类型、合理设计燃烧参数、控制烟气排放等。
第七章 固体废物的热处理第一节概述焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有害有毒物质在高温下氧化、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。
焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容,并尽量减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。
对于大、中型的废物焚烧厂,能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质,以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。
焚烧法不但可以处理固体废物,还可以处理液体废物和气体废物;不但可以处理城市垃圾和一般工业废物,而且可以用于处理危险废物。
危险废物中的有机固态、液态和气态废物,常常采用焚烧来处理。
在焚烧处理城市生活垃圾时,也常常将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。
焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。
当处理可燃有机物组分含量很少的废物时,需补加大量的燃料,这会使运行费用增高。
但如果有条件辅以适当的废热回收装置,则可弥补上述缺点,降低废物焚烧成本,从而使焚烧法获得较好的经济效益。
1.1 废物焚烧处理方式处理废物的焚烧场可分为城市垃圾焚烧场、一般工业废物焚烧场和危险废物焚烧场。
数量最多的焚烧场是城市生活垃圾焚烧场。
焚烧场按处理规模和服务范围来看,又有区域集中处理场和就地分散处理场之分。
集中处理场规模大、设备先进、能保证达到无害化处理要求,同时也有利于能源的回收和利用。
1、焚烧处理方式:废物焚烧处理的工艺流程及其焚烧炉的结构,主要由废物种类、形态、燃烧特性和补充燃料的种类来决定,同时还与系统的后处理以及是否设置废热回收设备等因素有关。
一般说来,对于易处理、数量少、种类单一及间歇操作的废物处理,工艺系统及焚烧炉本体尽量设计得比较简单,不必设置废热回收设施。
对于数量大的废物,并需连续进行焚烧处理时,焚烧炉设计要保证高温,除将废物焚毁外,应尽可能地考虑废热回收措施,以充分利用高温烟气的热能。
固体废物焚烧处理技术论文固体废物焚烧处理技术论文随着人们环保意识的增强,国家对环保建设事业的不断加大。
固体废物是危害人类生态环境和人体健康的重要污染源之一,下面小编给大家分享一些固体废物焚烧处理技术论文,大家快来跟小编一起欣赏吧。
固体废物焚烧处理技术论文篇一焚烧技术在危险废物焚烧处置中的应用摘要:危险废物是威胁人类环境和人体健康的重要污染源,目前,焚烧技术是我国处置危险废物的主要也是最直接的方法。
本文分析了焚烧技术处理危险废物的机理,并介绍了焚烧工艺设计,最后结合实例,肯定了焚烧技术应用于危险废物处置中的可行性,可供参考。
关键词:危险废物;焚烧技术;机理;回转窑;热力计算;应用中图分类号:V444.3+8 文献标识码:A 文章编号:随着人们环保意识的增强,国家对环保建设事业的不断加大。
危险废物是危害人类生态环境和人体健康的重要污染源之一,目前我国每年产生危险废物2000万吨左右,其中约200万吨进入生态环境。
焚烧技术是目前处理危险废物的主要方法,主要适用于那些不能再循环利用或无法安全填埋的废物。
焚烧可以有效破坏危险废物中的有害组分,达到减容减量效果,还可以回收热量用于供热或发电。
下面,就焚烧技术在危险废物处置中的应用进行探讨。
1 机理分析危险废物具有成分复杂、来源范围广等特点。
但从燃烧的角度分析,各种成分都是按化学当量比反应的。
其完全燃烧反应的方程式,可用下式表示:式中:为危险废物混合物。
当危险废物中有氟、磷存在,则可能会有氟化氢、五氧化二磷生成。
与液态和气态危险废物相比,固体危险废物的焚烧过程相对复杂一些。
一般来说,常温下的固体危险废物混合物,被加热后先要将危险废物中的溶剂和水蒸发、气化出来,这部分低燃点的溶剂与少量的空气接触后会首先燃烧;继续受热后,废物中的大部分有机物会被热解、干馏,生成各种烃类、固定碳及不完全燃烧物;这些可燃气体,在有充足氧的条件下,进行高温焚烧,产生高温烟气。
废渣继续燃烧,以残渣固体的形式排出。
固体废物的焚烧处理技术崔春雨(芜湖职业技术学院材料工程学院芜湖241000)摘要:在生活和生产中总会产生很多的固体垃圾,大多数都是采取焚烧处理,在焚烧过程会产生很多污染,本文就固体废物焚烧产生的污染物及如何进行防治做了研究。
关键词:固体废物; 焚烧; 防治; 处理技术前言:城市生活垃圾包括人类日常生活和生产中产生的各种废弃物,随着人们生活水平的逐步提高,垃圾的产量越来越大,已成为摆在各级政府面前的一个难题。
垃圾内含有大量有毒有害、使人致病或有碍观瞻的物质,因此是有害的废物,必须得到有效且及时的处置,否则将严重威胁到人群健康、环境改善以及人类的持续发展;同时垃圾是一种混合物,其大部分组分都有一定的价值,有的可被回收再利用,有的可转化为其它对人类有用的物质,垃圾中不具备再利用价值的橱余部分,包含一定的有机成份,可通过焚烧和热解产生燃料、热力或电力。
在对垃圾进行一定的分类,并结合焚烧制能或低温热解的方法是防止垃圾对环境的污染、合理利用垃圾资源的有效处置手段。
焚烧制能是一种比较成熟的废弃物处置技术,实践也证明了该方法的简单、有效和可行,焚烧制能不仅大大减少了城市生活垃圾的体积和质量,而且使之无害化,同时也回收了垃圾中所蕴舍的大部分热量。
目前焚烧制能在发达国家已被广泛应用,部分国家和地区的垃圾焚烧量与全部垃圾量之比已经达到90%以上,国内也有许多省市的垃圾焚烧项目正在积极筹建或建设之中,同时科研单位已经开展了大量流化床焚烧炉的研究和开发工作。
1.主要内容1.1箱式垃圾焚烧炉箱式垃圾焚烧炉,亦即固定炉排焚烧炉,采用固定倾斜式阶梯炉排,各炉共用一个排烟通道。
在操作时,垃圾从炉门由人工投入燃烧室进行燃烧、除渣和拨火也从炉门由人工进行。
炉排上方的炉拱在燃烧过程中呈白热化状态,由此而产生的强烈辐射对新燃料起到了烘干的作用。
这种箱式焚烧炉比较适合于垃圾焚烧。
其主要缺陷在于操作工人劳动强度大、工作条件恶劣。
此外,人工投料和除渣操作造成焚烧过程的不连续性。
1.2机械往复推饲炉排垃圾焚烧炉这是一种借助于燃煤技术的燃烧方式。
垃圾由机械给料装置自动进入炉膛,先后在炉排上经过干燥和引燃区、主焚烧区以及燃烬区,完成整个焚烧过程,垃圾在炉膛内的停留时间一般为1h。
借助于炉排倾角并通过炉排的往复运动,垃圾在向灰斗的运动过程中不断地得到翻搅,拨火作用强。
为了适应焚烧量、垃圾种类以及成分的变化,燃烧空气量及其分布均可调节,并可分为一次风、二次风或者三次风分别配给。
该燃烧炉排运行方式有顺推和逆推两种方式。
顺推往复炉排片的运动方向与垃圾运动方向相同,逆推则相反,采用逆推倾斜往复炉排可使来自主焚烧区域的灼热灰渣与干燥引燃区域中的垃圾更加充分地混合,有利于垃圾的引燃。
可见,这种炉排更加适用于水分高、热值低的垃圾的焚烧。
1.3垃圾流化床焚烧技术流化床焚烧炉是一种固定炉排焚烧炉,燃烧空气通过送风机经过特制的均风器送入炉膛。
可燃物在流态化状态燃烧。
由于焚烧炉炉内含有一定量的炉料,炉内气、固流体强烈混合,垃圾进入炉内即和炽热的炉料迅速、充分混合,垃圾从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速,焚烧炉蓄热量大,着火条件好,燃烧稳定性好,燃料适应性广,特别适用于我国城市生活垃圾多成分、高水分,垃圾成分随季节变化,热值低且波动范围大等特点,而且具有耐久性好、使用寿命长、负荷调节范围宽、焚烧炉热效率高(>80%)的良好特性。
垃圾经燃烧后体积减少95%左右,重量减轻85%左右。
流化床锅炉燃烧温度控制在850-950°C,氮氧化物排放低(氮氧化物生成环境是燃烧温度大于1300°C)。
二恶英的排放也可控制在较低的浓度。
但流化床燃烧设备一次性投资较大,风机需要较高压头,电耗较高。
1.4 等离子体垃圾焚烧炉等离子体垃圾焚烧炉是一种具有国际先进水平的垃圾处理设备。
等离子体是当今最好的新型热源,它具有高温(1300-1000°C)、能量集中、电热转换效率极高的特点,有机垃圾在等离子体高温的作用下,迅速脱水、热解、裂解,产生H2、CO、CH4和部分有机气体等为主要成分的混合可燃性气体,再经过二次燃烧达到减容,并将所有传染病毒及其他毒物全部分解,彻底消灭病原菌及各种微生物,达到无毒无害化。
废弃物燃烧后的残余物仅剩3%左右,基本无味,无烟排放,无二恶英排放,而且占地面积小,节时,灰烬少(约为传统焚烧炉灰烬体积的1/10),洁净、安全、卫生。
不足之处是投资较高,处量不宜过大,较适合处理医疗垃圾等有毒、有害垃圾。
1.5两段式气化燃烧技术垃圾焚烧炉是二恶英污染的主要来源之一,其排气已成为社会问题。
气化燃烧技术从根本上解决了此问题,是新的垃圾焚烧技术。
气化是燃烧的特殊形式。
物料在空气不足的情况下发生不完全燃烧,它的燃烧产物是CO、H2和挥发物中的CmHn等可燃气体。
控制反应过程产生最小的显热和最大的潜热,可得到可燃气成分含量高、煤气热值高和焦油含量低、水蒸气含量低的优质煤气。
该技术是以气化炉为核心,先将垃圾在气化炉中气化,经过特别设计的气化炉可抑制二恶英和氮氧化物的形成,产生的可燃气体可燃烧用于产生蒸汽、发电等。
而且硫化物不是以SO2的形式存在,而是以H2S和COS的形式存在,降低了尾气回收的难度和费用。
1.6热解气化技术是由法、美、德、日、瑞士和瑞典共同参与开发的被称为第三代废弃物处理技术的热解气化(Thermal Pyrolysis)技术。
这一技术的一个巨大优势是能处理除核废料外所有类型的垃圾,而不需要事先进行任何分类。
这种在上世纪90年代中期发达国家流行起来的技术完全不同于传统意义上的焚烧,它结合了创新的高温分解技术和传统的高温供氧气化技术,使用合成气燃烧发电。
由于不燃烧,就没有烟的排放,人们所关注的二恶英排放也已经降到0.01ng/m3以下,尚不足最好的焚烧技术的1/10。
但是,热解气化技术设备的投资成本和最好的垃圾焚烧技术差不多,整套设备往往需要上亿元的投资。
2.研究现状2.1国内现状我国生活垃圾焚烧技术的研究起步与20 世纪80 年代中期,“八五”期间被列为国家科技攻关项目,目前正日益受到重视。
中国科学院和浙江大学等单位采用强气流流化床或异重流化床技术。
同济大学等曾对垃圾气化进行过研究;西安交通大学和东南大学对垃圾热解进行了研究;中国科学院广州能源所则着重研究除去不可燃成分后得到的RDF 的燃烧特性及硫和氯物质的高温腐蚀特性。
目前我国的焚烧设备大多尚处于安装、调试或试运行过程中。
虽然我国垃圾焚烧技术的推广受技术、资金等条件的制约,但随着国民经济及城市建设的发展、环保标准的提高,在大城市和经济比较发达的城市,城市生活垃圾焚烧将成为垃圾处理技术的主流。
我国目前自行发展的焚烧技术主要为两类:类固定床焚烧炉和链条炉排型焚烧炉固定床焚烧炉和链条炉排式焚一类:固定床焚烧炉和链条炉排型焚烧炉;固定床焚烧炉和链条炉排式焚烧炉投资较低, 但燃烧空气不能与垃圾充分混合, 燃烧温度较低且不均匀, 不能有效破坏垃圾中的有害有机物, 无法控制SOx、NOx、HCI、CO等排放, 性能与国际水平相差较大, 不是垃圾焚烧炉发展的主流方向。
一类:流化床技术。
流化床焚烧炉具有燃烧效率高、燃烧彻底、投资相对较低等特点, 得到许多单位的重视和开发。
2.2国外现状垃圾焚烧是一种技术高度复杂、成本相对昂贵的垃圾处理技术。
因此,它的发展及应用现状都是欧美、日本等发达国家走在最前沿。
西方发达国家在开发出马丁炉后,又对两段炉、两室炉、回转窑、流化床、垃圾衍生燃料、控制氧量燃烧及高温或低温裂解等多种技术进行了研究、开发。
它们的垃圾焚烧技术已是一项成熟的工艺,机械炉排焚烧炉是目前发达国家大型生活垃圾焚烧炉的主流设备,但垃圾流化床焚烧炉等也具有较好的应用前景。
3.展望3.1制约发展因素3.1.1建设投资:是关键因素。
由于基础差, 经济发展水平还比较低, 垃圾处理厂建设资金短缺是许多城市面临的问题。
3.1.2垃圾特性:针对我国城市生活垃圾特性, 制定垃圾焚烧标准和规范, 指导垃圾焚烧技术的发展。
对于引进西方国家的焚烧设备, 烟气排放标准如达到出口国的烟气排放标准一般能满足我国环境标准要求。
但对于国内研制开发的焚烧技术与设备, 目前还很难达到发达国家的标准, 在没有严格具体的标准和规范指导下, 会导致低品位垃圾焚烧炉的盲目发展。
3.1.3处理技术:垃圾焚烧处理将是我国城市垃圾处理的重要发展方向。
炉排炉:国外城市生活垃圾焚烧厂的主要炉型, 技术成熟, 适应性强。
对于我国的城市生活垃圾焚烧也同样适用, 特别是大型生活垃圾焚烧厂, 炉排炉应该是首选炉型; 组合式焚烧系统:对于小型垃圾焚烧厂具有广泛的适应性。
流化床焚烧炉:在我国燃煤特别是低热值煤方面具有良好的技术和经验, 应作为焚烧经过分选处理的垃圾衍生燃料(RDF) 的主要方向。
3.2发展归纳3.2.1积极的引进、吸收、消化国外的先进技术,开发生产适合我国国情的大型垃圾焚烧设备。
这不但可以降低垃圾焚烧的成本,而且可能推进我国垃圾处理技术水平的提高和焚烧处理垃圾设备国产化的进程。
3.2.2加强立法,尽快制订垃圾焚烧处理技术标准和设备规范,对现有的小型焚烧炉进行鉴定,逐步淘汰技术水平低,二次污染严重的滞后设备,实现垃圾焚烧处理的规范化管理。
垃圾焚烧设备标准只是对垃圾的低位发热量、灰渣的热灼减量等几个指标作了规定,而缺乏切实可行的规范和标准,以环境保护法和固体废物污染环境保护法为依据,逐步制定和健全垃圾焚烧处理规范和标准,实行规范化管理对于垃圾焚烧处理的健康发展具有重要的现实意义。
3.2.3积极开发废气净化设备及其二次污染控制设备,保证焚烧处理达到无害化的要求。
由于垃圾成分复杂,焚烧产生的污染物种类多,治理难度大,焚烧设备必须配置高效的废气净化设施,以确保达到大气污染物排放标准的要求。
3.2.4研究开发先进的分析监测手段及焚烧污染危害评价制度。
积极研究开发操作简单、使用方便、准确可靠的污染监测仪器设备,有效地对垃圾焚烧排放污染物进行监控,保证垃圾焚烧处理设施安全、高效的运行。