热解在城市生活垃圾处理中的应用：进展与展望
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城镇生活垃圾无氧热解技术应用前景分析
体事件 和大 量上 访和诉 讼 ，造成 了极大 的社会 影 响。 １ ． ４ 热 解
２ 垃 圾处 理行 业市场 现状
随着城市化的进程，生活水平的提高，垃圾人均产
量持续上升，２ ０ １ ５ 年 中国城 市生活垃圾产量超过２ ． ５ 亿 吨。垃圾存量巨大，而处理手段相对落后 ，垃圾处理行 业市场的扩大已经成为必然趋势。 “ 十二五”期间，垃 圾处理行业年均投资 已超过５ ０ ０ 亿元，预测 “ 十三五” 期间年均投资将超过７ ０ ０ 亿元 ，由此可见，垃圾处理行 业具有 良好的市场前景。 虽然对于垃圾处理而言，无害化才是首要 目标，但 由于垃圾 的减容 需求并 没有其他很好 的解决办法 ，因 此 ，即使垃圾填埋和焚烧有诸多缺陷，为了摆脱 目 前垃
责运营，市场化程度不高，在此不做过多讨论。 到２ ０ １ ５ 年底 ，全 国垃 圾焚烧 处理 能力为 ２ ３ ． ３ 万 吨／ 日，在 建 的工 程规模 为 １ ｏ ｚ ｉ 吨／ 日左 右 ，而 根据
“ 十 三五 ”规 划 ，垃 圾焚 烧工 程建 设仍 然 处于 上升 期 ，
生 成可 燃 气体 、少 量焦 油 和炭 。垃 圾 热解 是还 原条 件 下 的吸热 过程 ，抑Ｎ －嗯 英 的产 生 ，且无 飞 灰烟 尘等 ， 能
２ ０ １ ７ 年第 Ｏ １ 期 （ 总第３ ８ ８ 期）
嘲蜀 高 新技
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ＮＯ． ０ １． ２ ０１ ７
１ ＇ ， ｜’ ｔ Ｒ ｐ Ｉ ｓｔ ｓ
（ Ｃｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ３ ８ ８）
城镇生活垃圾无氧热解技术应用前景分析
够使垃圾在最大程度的减容同时真正做到无害化处理。 国内目前的垃圾热解技术实质上可归纳为热解气化
２ 垃 圾处 理行 业市场 现状
随着城市化的进程，生活水平的提高，垃圾人均产
量持续上升，２ ０ １ ５ 年 中国城 市生活垃圾产量超过２ ． ５ 亿 吨。垃圾存量巨大，而处理手段相对落后 ，垃圾处理行 业市场的扩大已经成为必然趋势。 “ 十二五”期间，垃 圾处理行业年均投资 已超过５ ０ ０ 亿元，预测 “ 十三五” 期间年均投资将超过７ ０ ０ 亿元 ，由此可见，垃圾处理行 业具有 良好的市场前景。 虽然对于垃圾处理而言，无害化才是首要 目标，但 由于垃圾 的减容 需求并 没有其他很好 的解决办法 ，因 此 ，即使垃圾填埋和焚烧有诸多缺陷，为了摆脱 目 前垃
责运营，市场化程度不高，在此不做过多讨论。 到２ ０ １ ５ 年底 ，全 国垃 圾焚烧 处理 能力为 ２ ３ ． ３ 万 吨／ 日，在 建 的工 程规模 为 １ ｏ ｚ ｉ 吨／ 日左 右 ，而 根据
“ 十 三五 ”规 划 ，垃 圾焚 烧工 程建 设仍 然 处于 上升 期 ，
生 成可 燃 气体 、少 量焦 油 和炭 。垃 圾 热解 是还 原条 件 下 的吸热 过程 ，抑Ｎ －嗯 英 的产 生 ，且无 飞 灰烟 尘等 ， 能
２ ０ １ ７ 年第 Ｏ １ 期 （ 总第３ ８ ８ 期）
嘲蜀 高 新技
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ＮＯ． ０ １． ２ ０１ ７
１ ＇ ， ｜’ ｔ Ｒ ｐ Ｉ ｓｔ ｓ
（ Ｃｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ３ ８ ８）
城镇生活垃圾无氧热解技术应用前景分析
够使垃圾在最大程度的减容同时真正做到无害化处理。 国内目前的垃圾热解技术实质上可归纳为热解气化
生活垃圾热解技术国内技术现状与发展趋势
生活垃圾热解技术国内技术现状与发展趋势实验室研究现状国内在生物质和生活垃圾热解方面的研究起步较晚。
中国科技大学、沈阳农业大学、中国科学院、广州能源研究所、上海交通大学、山东理工大学等单位在热解方面都展开了很多研究。
沈阳农业大学从1993年起与荷兰合作，1995年从荷兰吞特大学生物质能技术集团引进一套旋转锥反应器，生物质进料量为50kg/h。
1998年，在对流态化现象及流态化质量影响因素的深入研究后，设计并制造了一套小型流化床生物质热裂解装置，并以松木木屑为原料在流化床中进行了生物质热裂解的试验研究（牛卫生，2000）。
东北林业大学于近年完成设计制作了加工干生物质能力分别为50kg/h、200kg/h的两代转锥式生物质闪速热解装置，其中200kg/h的装置已通过了小试阶段。
山东理工大学于2002年设计制作了两代工业示范装置，加工能力分别为30kg/h，50kg/h（易维明，2003）。
我国生物质热解技术的研究情况参见表3（刘荣厚，2004；王黎明，2006；Bridgwater, 2012）。
可以看出，国内对热解的研究以流化床为主。
表 1 国内实验室热解反应器应用反应器类型主持研究机构规模/kg/h文献发表时间流化床沈阳农业大学 1.0 2000哈尔滨工业大学直径32mm，高度600mm1997浙江大学 5.0 2002广州能源研究所10 2001上海理工大学 5.0 2001华东理工大学 5.0 2002山东理工大学50 2003东南大学 1.0 /中国科技大学650 /旋转锥沈阳农业大学50 1997 上海理工大学10 2002东北林业大学200 2005 回转窑浙江大学 4.5L/次2000 固定床浙江大学直径75mm，高度200mm1999 热解釜浙江农业大学/ 1997平行反应河南农业大学/ 1995 管中国科学院选取纸、厨余、布料、木屑、秸秆、塑料、橡胶等7种典型的垃圾组分进行TG和DSC热分析实验，对垃圾各种成分表的炭化过程进行了描述，认为实际垃圾热解所需要的温度在400℃左右，时间不低于10min。
城镇生活垃圾热解气化处理技术及应用前景探讨
城镇生活垃圾热解气化处理技术及应用前景探讨作者：田新民来源：《科技与创新》2017年第11期摘要：在当前生态文明快速建设过程中，热解成为了城镇生活垃圾处理的重要方法。
通过具体分析城镇垃圾热解气化处理技术及应用前景，旨在提升城镇垃圾热解气化处理技术水平，为美化城镇环境创造良好的条件。
关键词：城镇生活垃圾；热解气化；处理技术；应用前景中图分类号：X799.3 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2017.11.073目前，大部分生活垃圾的无害化处理方法主要包括填埋、焚烧和堆肥3种，其中，焚烧已成为我国城镇生活垃圾处理的一种主要方法。
城镇生活垃圾在焚烧处理的过程中一般选择使用炉排炉或者循环流化床炉。
这类设备在使用的过程中具有投资大、运行成本高等特点，由于是过氧燃烧，燃烧过程中易生成二英，且烟气中含有较多的飞灰，易对整个环境造成二次污染。
热解气化技术作为一种绝氧或缺氧燃烧技术，可以降低二英的生成量，并减少飞灰排放量，成为城镇生活垃圾处理的一种重要技术。
1 城镇生活垃圾热解气化原理及技术优势1.1 热解气化原理热解气化技术可分为立式和卧式结构，以下以立式为代表进行介绍。
目前，立式旋转热解气化焚烧技术在应用的过程中采用的是二段式焚烧方法，其一燃室主要是立式旋转热解气化焚烧炉，而二燃室则是可燃气体燃烧室。
立式旋转设计是最常用的一种，从根本上解决了立式炉应用过程中布料使用不均匀的技术问题，同时，在炉体与炉篦相对转动的过程中能够有效解决连续排渣的技术问题，并且能够起到搅动垃圾的作用，从而有利于垃圾热解气化技术得到更好的应用。
立式旋转热解气化焚烧炉主要分为7个层次，由上到下分别是空层、干燥层、热解层、燃烧层、燃烬层、冷却层和排渣层。
温度场的分布对垃圾热解气化处理技术的应用具有较大的影响，其主要是通过充分利用生活垃圾本身蕴含的热量达到生活垃圾热解气化的目的，从根本上降低城镇生活垃圾灰渣的热灼减率，全面提升垃圾的热回收率。
国内外城市生活垃圾热处理技术及最新发展
国内外城市生活垃圾热处理技术及最新发展【摘要】文中介绍了垃圾焚烧发展现状，得出热处理是未来发展趋势。
垃圾处理的要求是无害化、减量化和资源化，据此本文介绍了一些国内外研究应用的新技术。
【关键词】城市生活垃圾焚烧气化熔融斯托克随着城市化的进展、消费结构改变和旅游事业发展,城市垃圾逐年增加,成分也日趋复杂。
据统计全世界每年产生城市垃圾4.9亿吨，去年我国共清理1.6亿吨，600多座城市有2/3面临“垃圾围城”的窘境。
目前主要的处理方式有填埋、堆肥、热处理及综合利用，国际上焚烧、回收利用比例大幅提高。
今年国务院《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》要求推进垃圾分类，将有机质含量高的生活垃圾分离出来单独循环利用，集中高热值垃圾，将更有利焚烧发电等热处理技术发展。
1城市生活垃圾焚烧的发展现状我国大陆垃圾焚烧尚处快速发展的起步阶段，人均不及日本和台湾的10％。
垃圾焚烧项目建设也遭遇前所未有的民众抵制，09年11月广东番禺的垃圾焚烧抵制运动，将这一争议推向舆论高潮。
根本原因是我国垃圾焚烧二次污染的风险尚未完全有效控制，人们对垃圾焚烧可能产生的剧毒产物二噁英心存恐惧，对政府监管抱有怀疑。
发达国家的广泛应用得益于其经济发达、投资力度大、垃圾热值高，更在于焚烧工艺设备成熟先进。
目前我国垃圾焚烧关键技术和设备基本靠国外引进，成本高且与他国垃圾成分差异较大。
2生活垃圾热处理新技术介绍国外的焚烧技术有：机械炉排炉、流化床、旋转窑等。
机械炉排炉在国外焚烧厂中占95%以上；流化床在日本曾用较多,目前用于污泥、RDF焚烧;回转窑用于有害垃圾焚烧。
国内主要应用机械炉排炉和循环化流化床技术。
近年来热处理技术大力发展，开发出综合考虑了处理效果与环境效益的新技术。
2.1气化熔融气化熔融包含在500-600℃垃圾热解气化和1500℃含碳灰渣熔融燃烧两过程。
通过添加适量固硫、固氯剂在还原气氛热解制得的可燃气体中SO X 、HCl含量低，有价金属未氧化,不易催化二噁英生成，还可回收利用；燃烧高于1500℃能分解垃圾中99.8%的二噁英并扼制其存在于灰渣中，达到二噁英近似零排放，熔融渣可再生利用,实现垃圾减容减量;热分解气体燃烧与垃圾直接燃烧相比,空气系数低,降低排烟量和NO X的排放量,提高热能利用率。
生活垃圾热解气化技术应用现状及发展前景
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald84DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.35.084生活垃圾热解气化技术应用现状及发展前景王越(营口市环境监测中心站 辽宁营口 115000)摘 要：随着社会进程的进一步推进以及人类生活水平的进一步提升，对于生存能源方面的需求也逐日递加，也因此逐渐衍生出能够“变废为宝”的生活垃圾热解气化技术，该技术因能够当作焚烧的补充剂而渐渐得以推广并普遍应用。
本文通过对生活垃圾热解气化技术进行文献查阅，探明该技术的应用现状以及客观存在的缺陷，对相应的数据进行对比、分析、汇总，总结得出该技术的发展前景以及应用趋势，籍此希望能够为相关探究提供一定的借鉴价值。
关键词：热解气化技术 应用现状 发展前景中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)12(b)-0084-021 活垃圾热解气化技术应用背景随着社会进程的进一步推进以及人类生活水平的进一步提升，对于生存能源方面的需求也逐日递加，曾今赖以生存的资源也逐渐枯竭，因此必须在探索得到新能源的同时尽可能提升资源利用率，才能够最大限度地供以人类更好的生存空间。
对于百姓的生活垃圾进行二次利用，逐渐得以重视并走进人们的视野。
党的十八大正式将生态文明战略纳入中国特色社会主义事业总体布局，足以见得我国对于发展生态文明建设的重视程度。
近年来，国家和政府也一步步贯彻落实生活垃圾无害化处理和资源化利用率的相应要求。
从国家发改委、住房和城乡建设部发布的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》可以发现，其中要求资源化优先、最大限度提升生活垃圾无害化处理水平。
时下，我国中小城市对于生活垃圾的处理方式主要为焚烧和填埋处理，但受困于投资、运行成本、占地、环境等要素，相应的处理设备、处理规模等依旧有很大的提升空间。
本论文所论及的小型热解气化工艺的优势就在于：规模小、投资资金少、运行维护成本较低，因此可广泛应用于大多中小城市及乡镇。
城市生活垃圾处理技术现状及未来发展趋势
促进循环经济
加强企业与政府合作，推动循环经济发展，减少垃圾产生。
建立多元化、全过程的管理体系
多元化管理
建立政府、企业、社会共同参与的多元化管理体系，发挥各方面的优势。
全过程管理
从垃圾产生、收集、运输、处理到最终处置的全过程进行管理，确保垃圾处理的有效性和可持续性。
04
城市生活垃圾处理的建议与对 策
感谢观看
高能耗
焚烧技术需要大量的能源支持 ，因此具有高能耗的特点，不 符合绿色环保的发展理念。
高成本
焚烧技术的建设和运营成本较 高，对于一些经济欠发达地区 来说，推广和应用存在一定的
困难。
生物降解技术带来的环境问题
降解速度慢
生物降解技术的降解速度相对较慢，需要经过长时间的微生物分 解才能完成。
难以处理大量垃圾
建立科学的垃圾处理收费制度
制定合理的收费标准
根据垃圾的种类、数量和危害程度等制定合理的收费标准，确 保收费公平、合理。
实施差别化收费
根据不同种类和数量的垃圾实施差别化收费，鼓励居民减少垃 圾产生和降低环境污染。
建立缴费渠道
为方便居民缴费，应建立多样化的缴费渠道，如线上支付、定 期定点缴费等。
THANKS
推广先进的垃圾处理技术和设备
1 2
引进国内外先进的垃圾处理技术
学习国内外先进的垃圾处理经验和技术，如生 物处理、高温焚烧等，提高垃圾处理效率。
推广使用环保设备
鼓励企业使用环保设备，如使用密闭式垃圾收 集车等，减少垃圾对环境的污染。
3
加强技术研发和创新
鼓励科研机构和企业加强技术研发和创新，推 动垃圾处理技术的不断升级和改进。
城市生活垃圾处理 技术现状及未来发 展趋势
加强企业与政府合作，推动循环经济发展，减少垃圾产生。
建立多元化、全过程的管理体系
多元化管理
建立政府、企业、社会共同参与的多元化管理体系，发挥各方面的优势。
全过程管理
从垃圾产生、收集、运输、处理到最终处置的全过程进行管理，确保垃圾处理的有效性和可持续性。
04
城市生活垃圾处理的建议与对 策
感谢观看
高能耗
焚烧技术需要大量的能源支持 ，因此具有高能耗的特点，不 符合绿色环保的发展理念。
高成本
焚烧技术的建设和运营成本较 高，对于一些经济欠发达地区 来说，推广和应用存在一定的
困难。
生物降解技术带来的环境问题
降解速度慢
生物降解技术的降解速度相对较慢，需要经过长时间的微生物分 解才能完成。
难以处理大量垃圾
建立科学的垃圾处理收费制度
制定合理的收费标准
根据垃圾的种类、数量和危害程度等制定合理的收费标准，确 保收费公平、合理。
实施差别化收费
根据不同种类和数量的垃圾实施差别化收费，鼓励居民减少垃 圾产生和降低环境污染。
建立缴费渠道
为方便居民缴费，应建立多样化的缴费渠道，如线上支付、定 期定点缴费等。
THANKS
推广先进的垃圾处理技术和设备
1 2
引进国内外先进的垃圾处理技术
学习国内外先进的垃圾处理经验和技术，如生 物处理、高温焚烧等，提高垃圾处理效率。
推广使用环保设备
鼓励企业使用环保设备，如使用密闭式垃圾收 集车等，减少垃圾对环境的污染。
3
加强技术研发和创新
鼓励科研机构和企业加强技术研发和创新，推 动垃圾处理技术的不断升级和改进。
城市生活垃圾处理 技术现状及未来发 展趋势
热解在城市生活垃圾处理中的应用：进展与展望
热解在城市生活垃圾处理中的应用：进展与展望平帆(浙江大学环境与资源学院农业资源与环境，杭州 310058)摘要：热解是目前城市生活垃圾(MSW)处理处置中，相比于焚烧更为环保节能的处理技术。
本文综述了近年来研究与应用中涉及的MSW热解技术与反应器，并对其终产物和环境影响进行简单比较。
具体而言，总结反应温度、热耗率(HR)和滞留时间等运行参数对于热解过程与其终产物的影响；并归纳比较近年来理论研究与实际应用中的热解技术和反应器。
由此得出结论：单一的热解技术或者反应器的确能实现MSW的高效处理，但其清洁环保程度有待商榷。
本文最后对各项MSW热解技术与反应器的应用前景作总体评估与展望。
关键词：城市生活垃圾；热解技术；反应器；热解终产物Review on pyrolysis technologies for municipal solid waste: progress and prospectPing FAN(College of Environment & Resource Science of Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China)Abstract：Pyrolysis has been proved to be amore attractive and sustainable compared to incineration for municipal solid waste (MSW)disposal. This review demonstrates the state-of-the-art ofMSW pyrolysis regarding to its technologies, reactors, products and environmental impacts. To be specific, the influence of important operating parameters such as temperature, heating rate(HR) and residence time in the reaction zone on the pyrolysis behaviors and products is summed up; thenthe technologies and reactors referred in literatures and scale-up plants are shown and assessed. Based on these information, we concluded the single pyrolysis process is an effective waste-to-energyconvertor except for its emission of pollutant. Finally,the prospects of various pyrolysis technologies to dealing with MSW are examined and suggested.Key words：municipal solid waste, pyrolysis technology, reactor, pyrolysis products1.引言城市生活垃圾(MSW)的处理处置是目前各国最为关心的问题之一。
热解技术的应用领域
热解技术的应用领域
热解技术是一种将有机物质分解成小分子的技术。
它可以利用高温、高压或化学催化剂加速有机物质的降解，从而获得一系列低分子量化合物。
热解技术具有高效、环保、经济等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
首先，热解技术可以应用于废弃物处理领域。
废旧塑料、橡胶、木材等大量的有机废弃物可以通过热解技术转化为可再利用的燃料
和化学原料，避免了资源的浪费和环境的污染。
其次，热解技术也可以应用于生物质能领域。
生物质如秸秆、木屑、稻壳等可以通过热解技术转化为生物柴油、生物煤等能源，从而实现了可持续的能源开发。
此外，热解技术还可以应用于化工领域。
通过热解技术可以生产出苯乙烯、丙烯等化学原料，这些原料可用于生产塑料、合成纤维等化学产品。
总之，热解技术的应用领域十分广泛，不仅可以解决废弃物处理、生物质能开发问题，还可以提高化工领域的生产效率和资源利用效率。
未来随着科技的不断发展和创新，热解技术的应用前景将更加广阔。
- 1 -。
试述城市生活垃圾处理技术现状及未来发展趋势
试述城市生活垃圾处理技术现状及未来发展趋势摘要：随着我国城市化建设的高速发展，各个领域的发展也发生了翻天覆地的改变，然而目前城市环境的污染也在不断的提升。
基于此，本文综述了城市生活垃圾的处理现状，分析了我国在城市生活垃圾处理技术，并对我国城市生活垃圾处理方式的发展趋势作了探讨。
我国在城市生活垃圾的处理方式上相对单一，且在今后一段时期内，我国的生活垃圾处理方式仍以填埋为主。
若要真正实现垃圾的无害化、减量化和资源化的“三化”目标，提高处理技术和多种技术相结合将成为我国城市垃圾处理方式的未来发展趋势。
关键词：城市生活垃圾；处理技术；处理现状；未来发展趋势引言城市生活垃圾的科学处理及综合利用有利于保护城市环境，促进城市的可持续发展。
当前，要合理选择城市生活垃圾处理方式，如自然堆存、堆肥、焚烧、填埋、热解等，同时加强环保宣传、环境管理、技术创新、政策扶持和产业化引导，采取科学有效的处理办法，促进城市的可持续发展。
1城市生活垃圾处理现状城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物，主要包括居民生活垃圾、商业垃圾、集贸市场垃圾、街道垃圾、公共场所垃圾及机关、企事业单位非生产活动产生的垃圾。
随着城市发展和人民生活水平的不断提高，我国城市生活垃圾产生量逐年增加，其引起的环境污染问题越来越严重。
目前，垃圾填埋方式依然占我国生活垃圾处理方式最大比例，该方式占用大量土地，导致我国很多大中城市都存在垃圾围城现象。
在环保控制日益严格、城市土地寸土寸金、耕地林地绝不允许轻易占用的情况下，垃圾填埋场选址难之又难。
垃圾填埋在地下，长达数十年才能逐步降解，一旦发生渗漏，将会对地下水、土壤和环境造成严重的污染，甚至危及周围地区人民的健康及生命安全，并且此类污染造成的危害很难快速消除。
另外，生活垃圾中有机物含量较高，垃圾发酵后会产生沼气，沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳，会对大气造成污染，阻碍植被生长，破坏臭氧层。
《2024年城市污水污泥热水解特性及污泥高效脱水技术研究》范文
《城市污水污泥热水解特性及污泥高效脱水技术研究》篇一摘要：本文着重研究了城市污水污泥的热水解特性以及污泥高效脱水技术。
通过实验分析和理论探讨，对污泥的热水解过程进行了深入研究，同时探索了高效的脱水技术手段，旨在为城市污水处理及污泥处理处置提供技术支持。
一、引言随着城市化进程的加速，城市污水处理及污泥处理问题日益凸显。
其中，污泥的高效脱水技术是解决污泥处理问题的关键环节之一。
本文将重点探讨城市污水污泥的热水解特性及高效脱水技术的研究进展。
二、城市污水污泥的热水解特性1. 热水解过程概述城市污水污泥的热水解过程是通过高温高压水解技术将污泥中的有机物进行分解，使其转化为更易于处理和利用的形式。
这一过程能够显著提高污泥的脱水性能和资源化利用价值。
2. 热水解特性分析（1）温度影响：实验表明，随着温度的升高，污泥中的有机物分解程度增加，水解速率加快。
（2）压力影响：压力的提高有利于加强水解过程，提高污泥中有机物的分解率。
（3）时间效应：水解过程需在一定的时间内完成，时间过长可能导致过度分解或无效分解。
三、高效脱水技术研究1. 技术现状与问题分析目前，常用的污泥脱水技术包括机械脱水和化学法等。
这些技术虽能取得一定的脱水效果，但仍存在效率不高、成本较高等问题。
2. 高效脱水技术探索（1）热力机械联合脱水技术：该技术结合了热解和机械脱水的优点，通过高温处理提高污泥的脱水性能，再利用机械手段进行高效脱水。
（2）生物酶辅助脱水技术：利用生物酶对污泥中的有机物进行分解，降低其粘度，提高脱水效率。
（3）新型化学调理剂的应用：研究新型的化学调理剂，如高分子聚合物等，通过改变污泥的表面性质和结构，提高其脱水性能。
四、实验研究与分析1. 热水解实验设计设计不同温度、压力和时间条件下的热水解实验，观察并记录水解过程中有机物的变化情况。
2. 高效脱水技术实验验证对上述提到的各种高效脱水技术进行实验验证，比较其脱水效果、成本及操作复杂性等指标。
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热解在城市生活垃圾处理中的应用：进展与展望平帆(浙江大学环境与资源学院农业资源与环境，杭州 310058)摘要：热解是目前城市生活垃圾(MSW)处理处置中，相比于焚烧更为环保节能的处理技术。
本文综述了近年来研究与应用中涉及的MSW热解技术与反应器，并对其终产物和环境影响进行简单比较。
具体而言，总结反应温度、热耗率(HR)和滞留时间等运行参数对于热解过程与其终产物的影响；并归纳比较近年来理论研究与实际应用中的热解技术和反应器。
由此得出结论：单一的热解技术或者反应器的确能实现MSW的高效处理，但其清洁环保程度有待商榷。
本文最后对各项MSW热解技术与反应器的应用前景作总体评估与展望。
关键词：城市生活垃圾；热解技术；反应器；热解终产物Review on pyrolysis technologies for municipal solid waste: progress and prospectPing FAN(College of Environment & Resource Science of Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China)Abstract：Pyrolysis has been proved to be amore attractive and sustainable compared to incineration for municipal solid waste (MSW)disposal. This review demonstrates the state-of-the-art ofMSW pyrolysis regarding to its technologies, reactors, products and environmental impacts. To be specific, the influence of important operating parameters such as temperature, heating rate(HR) and residence time in the reaction zone on the pyrolysis behaviors and products is summed up; thenthe technologies and reactors referred in literatures and scale-up plants are shown and assessed. Based on these information, we concluded the single pyrolysis process is an effective waste-to-energyconvertor except for its emission of pollutant. Finally,the prospects of various pyrolysis technologies to dealing with MSW are examined and suggested.Key words：municipal solid waste, pyrolysis technology, reactor, pyrolysis products1.引言城市生活垃圾(MSW)的处理处置是目前各国最为关心的问题之一。
热解(Pyrolysis)是实现MSW资源化利用，获得多种高附加值终产物(如石油燃料或者沥青等)的创新性废弃物处理处置方法(Malkow, 2004)。
相比与传统焚烧，热解能在减少氮氧化物(NO x)和硫氧化物(SO x)排放的同时，获得清洁且利用率较高的固、液、气态能源产品。
热解是指在缺氧条件下，将废弃物置于反应器中经高温降解或裂解，得到可再生利用的终产物(如炭、石蜡、柴油、汽油或燃气等)。
对于热解反应器运行参数或环境条件的优化，可使终产物中的木炭或气液态燃料的品质得到提升。
因此，热解反应器亦被称之为高效的废弃物-能源转化器。
与大规模(以千吨为单位)的传统焚烧发电厂相比，热解厂的规模可根据日处理量与辐射城市面积而灵活调整。
近年来，由于城市周边焚烧发电厂或填埋场的选址制约因素较多，废弃物长距离运输日益成本上升，城市居民对MSW处理的环境要求越来越高，热解的运用前景得到广泛认同。
目前，对热解处理MSW中的轮胎和塑料已有广泛研究，相关综述主要以1)其反应器发展与产品特性为主要内容(Sannita et al., 2012; Williams, 2013; Yang et al., 2013)；2)石油燃料产品、特性与其最新进展(Quek and Balasubramanian,2013)；3)影响热耗率的因素与不同热耗率下的产品种类与特性(Martínez et al.,2013)和4)热解反应机理与动力学模型的理论研究(Al-Salem et al.,2010; Quek and Balasubramanian, 2012)。
对于MSW中的餐厨垃圾、木材、污泥的热解处理技术与反应器亦有综述(Fonts et al.,2012)。
而对于MSW热解技术与反应器的最新发展成果、终产物特性与相关污染防控、热解厂工业设计与系统优化的全面性综述尚无。
因此，本文综述了现阶段热解的相关理论基础研究、重点介绍当前热解技术与反应器的理论研究与应用进展。
目的是为MSW热解技术与反应器的普及与推广，及热解反应器能源转化效率的规范性标准制定提供理论依据。
2.热解过程运行参数2.1热解反应体系反应器中的热解过程一般可表达为：C x H y O z+ Q → Char + Liquid + Gas + H2O (1)其中，Q为反应器中能量输入量，包括三部分：2.1.1水分汽化热Q1在高温降解前，废弃物原料通常需预热以减少其中大部分水分，此过程耗能即为Q1，其计算公式为：Q1 = W × 2260, kJkg-1 (2)其中，W是原料含水量(%)，因此若需降低Q1，则要减少MSW中高湿度组分，如降低餐厨垃圾、生物质废弃物等的比例。
此外，在热解反应器加装预干燥前处理装置亦可降低Q1。
2.1.2热解热Q2高温降解过程中的热解热通常用以下公式计算(Raveendran et al., 1996)：Q2 = C p,m∫m M dT + C p,ch∫m ch dT + C p,v∫m v dT + Q p, kJ kg-1 (3)其中，C p,M,、C p,ch和C p,v分别是干物质、炭、挥发性物质的比热容(Jkg-1·℃-1)；m M, m ch和m p,v分别是上述物质的质量比(%)。
Q2可依据不同MSW组分，通过差示扫描量热(DSC)和差分热量分析(DTA)技术计算获得(He et al., 2006)。
在实际应用中，Q p可忽略，即Q2主要取决于热解温度(Boukis et al., 2007; Wang et al., 2012)，温度越高，耗能越大，对反应器的稳定性与安全性要求也越高。
2.1.3辐射损失Q3从外部向反应器输送能量时，反应器的热量转换界面设计中Q3可被忽略。
但相反，当热量输送方向改变时，则需在Q计算中考虑Q3来保证辐射损失后的能量还能维持正常热解温度。
综上，热解反应体系如等式(1)所示，即在能量供应下，控制适当的反应条件来得到预期终产物，即液态燃料、炭和燃气体。
大多数研究在该等式的基础上，探讨热解反应动力学机制、反应机理与条件以及终产物的性质。
2.2 影响热解反应与其终产物的因素城市生活垃圾(MSW)主要组分有纸、布料、枝叶残积物、食品残渣、塑料，除此之外还有少量皮革、橡胶、金属、玻璃、陶瓷和其他混杂物等等。
其中，纸、布料、枝叶残积物、塑料等是热解中参与裂化或裂解反应的主要原料。
高湿度食物残渣需预先分离以降低Q1。
近来，大量实验室研究针对上文提及的不同原料，分析了单一组分下，热解过程中的运行参数与终产物性质(Luo et al., 2010a; Zhao et al., 2011; Ateset al., 2013; Miskolczi et al., 2013)。
而不同MSW组分比例下的研究亦有进行(Grieco and Baldi, 2012; Ding et al., 2013)。
综合上述研究成果，影响MSW热解过程与终产物的关键运行参数有热解温度、热耗率(HR)、在反应区的停留时间和反应物尺寸等。
下面就不同参数进行分析：2.2.1热解温度据报道，不同热解技术与反应器中的热解温度范围为300~2000℃，但实际应用中运行温度为500~550℃，其终产物以液态燃料为主。
当温度超过700℃时，终产物中合成气比例提高，成为主要燃料产品。
大多研究针对合成气与液态燃料为终产物的热解为主，因二者的经济价值与附加值更高。
反应温度在1000℃以上的，大多是针对MSW中有毒有害物质的处理。
2.2.2停留时间在反应区中的停留时间则是另一个重要的运行参数。
据不同研究，停留时间范围在几秒至两小时之间。
停留时间越长，重油裂化反应程度越完全，终产物中燃气越多；但同时也会降低液态燃料中的水分含量与蜡质成分(Velghe et al., 2011)，有利于其燃料品质的提高。
从等式(1)分析可得，停留时间越长，Q输入量越大，多余的热量或者使得水分蒸发量增加、重油裂化反应加剧等。
这些因素都会使得终产物中燃气成分增加。
2.2.3热耗率(HR)不同热解中，HR范围在4℃/min~670℃/s。
HR越高，热解产生的重油与轻油越多，而炭的比例则会下降。
理论上HR的计算公式为：HR = △T.α/m.C p, ℃/s (4)其中，△T是原料与反应器温差(℃)；a是反应器热转换效率(Wm-2℃-1)；m是每kg原料与反应器的接触加热面积(kgm-2)；C p是根据原料不同的特殊参数，Jkg-1℃-1。
根据等式(4)，HR由上述运行参数决定。
在实验室研究中，HR根据缓慢热解或快速热解所需的△T或m 不同而不同。
但实际应用中，HR大多由反应器种类不同而造成的△T和a不同而不同。
2.2.4反应物尺寸关于反应物尺寸对MSW热解的影响，相关研究资料比较少。
但一般地，尺寸越小，反应物的接触面积越大，HR越大，终产物中液体燃料和燃气比例越高。
反应物表面越粗糙，HR越低，在反应器中停留时间越长。
但是，当热解温度足够高时，能量转化率极大，反应物接触面积对终产物影响可忽略。
除上述提及的影响因素外，实验室条件中的热解反应体系末端都有终产物冷却收集装置，大多通过液氮降低装置温度，维持内气压平衡。