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第7章 城市生活垃圾的热解处理

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《固体废物处理与处置》课程笔记

《固体废物处理与处置》课程笔记

《固体废物处理与处置》课程笔记第一章：固体废弃物概论一、固体废物的定义与概念1. 定义：固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或被抛弃的固态、半固态和置于容器中的气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。

2. 概念区分：- 废物：指失去使用价值或不再使用的物品。

- 污染物：指对环境或人体健康产生有害影响的物质。

- 固体废物：特指固态、半固态和置于容器中的气态废物。

二、固体废物的分类1. 按来源分类：- 工业固体废物：来源于工业生产过程中的废料、废渣、废液等。

- 农业固体废物：包括农作物秸秆、动物粪便、农业加工废弃物等。

- 生活固体废物：又称城市生活垃圾，包括居民生活产生的厨余垃圾、塑料、纸张、玻璃等。

- 危险固体废物：具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性等特性，对人体和环境有害的废物。

2. 按性质分类：- 有机废物：如食物残渣、植物秸秆、纸张等。

- 无机废物：如金属、玻璃、陶瓷等。

- 生物性废物：如医疗废物、动物尸体等。

- 化学性废物：如农药、化工产品废弃物等。

三、固体废物的特性1. 有害性：固体废物中可能含有重金属、有机污染物、病原体等有害成分。

2. 不稳定性：固体废物在储存、运输、处理过程中可能发生物理、化学变化。

3. 传染性：部分固体废物，如医疗废物，可能携带病原体，具有传染疾病的风险。

4. 难降解性：固体废物在自然环境中难以分解，可能长期存在于土壤和水体中。

5. 积累性：固体废物在环境中不断积累，可能导致资源浪费和环境污染。

四、固体废物对环境的影响1. 土壤污染：固体废物中的有害成分可通过渗透、淋溶等途径进入土壤，影响土壤结构和肥力。

2. 水体污染：固体废物中的有害成分可通过地表径流、渗滤液等途径污染水体，危害水生生态系统。

3. 大气污染：固体废物在堆放、填埋过程中，可能产生恶臭气体和粉尘，影响空气质量。

4. 城市景观破坏：固体废物的随意堆放和处理，破坏城市环境美观，降低城市居住质量。

固体废弃物处理与资源化利用作业指导书

固体废弃物处理与资源化利用作业指导书

固体废弃物处理与资源化利用作业指导书第1章固体废弃物概述 (4)1.1 固体废弃物的定义与分类 (4)1.2 固体废弃物的来源与特点 (4)1.3 固体废弃物处理与资源化利用的意义 (5)第2章固体废弃物收集与运输 (5)2.1 收集方式与设备 (5)2.1.1 收集方式 (5)2.1.2 收集设备 (5)2.2 运输技术与要求 (5)2.2.1 运输技术 (6)2.2.2 运输要求 (6)2.3 储存与管理 (6)2.3.1 储存 (6)2.3.2 管理 (6)第3章固体废弃物预处理技术 (6)3.1 筛分与破碎 (6)3.1.1 筛分技术 (6)3.1.2 破碎技术 (7)3.2 粉碎与分选 (7)3.2.1 粉碎技术 (7)3.2.2 分选技术 (7)3.3 固液分离技术 (7)3.3.1 沉淀与浮选 (7)3.3.2 过滤与离心 (7)3.3.3 蒸发与干燥 (7)3.3.4 萃取与吸附 (7)第4章固体废弃物处理方法 (8)4.1 填埋处理 (8)4.1.1 预处理 (8)4.1.2 填埋场选址与设计 (8)4.1.3 填埋操作 (8)4.1.4 填埋场管理与监测 (8)4.2 焚烧处理 (8)4.2.1 预处理 (8)4.2.2 焚烧设备 (8)4.2.3 焚烧操作 (8)4.2.4 废气处理 (9)4.3 生物处理 (9)4.3.1 堆肥化处理 (9)4.3.2 厌氧消化 (9)4.3.3 蚯蚓床处理 (9)4.4.1 水解处理 (9)4.4.2 热解处理 (9)4.4.3 化学稳定化处理 (9)4.4.4 化学还原处理 (9)第5章废旧物资回收与资源化利用 (9)5.1 金属回收利用 (9)5.1.1 回收原则 (9)5.1.2 回收方法 (10)5.1.3 利用途径 (10)5.2 塑料回收利用 (10)5.2.1 回收分类 (10)5.2.2 回收方法 (10)5.2.3 利用途径 (10)5.3 纸张回收利用 (10)5.3.1 回收分类 (10)5.3.2 回收方法 (10)5.3.3 利用途径 (10)5.4 玻璃回收利用 (11)5.4.1 回收分类 (11)5.4.2 回收方法 (11)5.4.3 利用途径 (11)第6章固体废弃物能源化利用 (11)6.1 垃圾焚烧发电 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 工艺流程 (11)6.1.3 关键技术 (11)6.2 生物气发电 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 工艺流程 (11)6.2.3 关键技术 (12)6.3 沼气利用 (12)6.3.1 概述 (12)6.3.2 工艺流程 (12)6.3.3 关键技术 (12)6.4 其他能源化利用技术 (12)6.4.1 热解与气化 (12)6.4.2 燃料电池 (12)6.4.3 热能利用 (12)6.4.4 纳米材料制备 (13)第7章固体废弃物处理设施与设备 (13)7.1 填埋场设施与设备 (13)7.1.1 填埋场基础设施 (13)7.1.2 填埋场设备 (13)7.2.1 焚烧厂基础设施 (13)7.2.2 焚烧厂设备 (13)7.3 回收处理设施与设备 (13)7.3.1 回收基础设施 (13)7.3.2 回收处理设备 (13)7.4 污泥处理与处置设施 (14)7.4.1 污泥处理设施 (14)7.4.2 污泥处置设施 (14)第8章固体废弃物处理与资源化利用的环境影响评价 (14)8.1 环境影响评价概述 (14)8.2 污染物排放与控制 (14)8.2.1 大气污染物排放 (14)8.2.2 水污染物排放 (14)8.2.3 土壤污染控制 (15)8.3 环境风险评价与管理 (15)8.3.1 环境风险评价 (15)8.3.2 环境风险管理 (15)第9章固体废弃物处理与资源化利用的政策与法规 (15)9.1 我国固体废弃物管理政策 (15)9.1.1 政策背景 (15)9.1.2 主要政策法规 (16)9.1.3 政策措施 (16)9.2 国际固体废弃物处理与资源化利用法规 (16)9.2.1 国际法规概述 (16)9.2.2 主要国际法规 (16)9.2.3 国际法规对我国的启示 (16)9.3 政策与法规对固体废弃物处理的影响 (17)第10章固体废弃物处理与资源化利用发展趋势 (17)10.1 技术创新与产业发展 (17)10.1.1 新型处理技术的研究与应用 (17)10.1.2 资源化利用技术的突破与创新 (17)10.1.3 产业链的延伸与拓展 (17)10.1.4 技术标准与政策法规的完善 (17)10.2 市场分析与投资机会 (17)10.2.1 市场规模及增长趋势 (17)10.2.2 行业竞争格局分析 (17)10.2.3 投资机会与风险分析 (17)10.2.4 政策环境对市场的影响 (17)10.3 可持续发展与环境保护 (17)10.3.1 环保理念的融入与实践 (17)10.3.2 资源利用效率的提升 (18)10.3.3 生态补偿机制的应用 (18)10.3.4 公众参与与环保意识的普及 (18)10.4.1 国际合作与交流的加强 (18)10.4.2 智能化、信息化技术的应用 (18)10.4.3 跨界融合与创新 (18)10.4.4 绿色低碳发展的推进 (18)第1章固体废弃物概述1.1 固体废弃物的定义与分类固体废弃物是指在生产、生活及其他活动中产生的，失去原有使用价值或经过处理后不再具有使用价值的固态物质和物品。

第七章 固体废弃物处理与资源化利用

第七章 固体废弃物处理与资源化利用

第七章固体废弃物处理与资源化利用第一节固体废弃物概述固体废弃物（简称废弃物）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质，或者是提取目的成分后弃之不用的剩余物质。

主要包括工业废弃物和生活废弃物。

一、固体废弃物的来源和分类1.固体废物的来源固体废物来自人类生产和生活过程中的很多环节。

2．固体废物的分类和主要理化性质固体废弃物分类方法很多，按组成可分为有机废物和无机废物；按形态可分为固体（块粒、粒状和粉状）和泥状（污泥）等废物；按来源可分为工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物；按其危害状况可分为有害废物和一般废弃物。

但较多以来源进行分类。

1.产业固体废弃物产业固体废弃物是工农业生产企业在生产过程中未被利用的副产物，分为以下两类：①工业独体废弃物是指工业生产过程和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等②农林固体废弃物农林牧副渔各项活动中丢弃的固体废物，主要成分是秸秆、树枝、树叶等，以及动物尸体和骨髓，工业化畜禽场产生的大量粪便废物。

2.生活消费固体废弃物是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废弃物。

3.有害固体废弃物和放射性固体废弃物有害固体废弃物，国际上称之为危险固体废物。

这类废物具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性，因而可能对人类的生活环境产生危害。

我国目前将固体废弃物分为四大类：城市生活垃圾、一般工业固体废弃物、有害固体废弃物和其他。

其中反射性固体废弃物和有害的固体废物不属于一般的工业固体废物，属于专门管理类型。

二、固体废弃物污染环境的特点1.废弃物的污染途径由于固体废弃物来源途径不同，所含的有害有毒成分以及病原微生物类型以不同，由此其污染途径也是不同的。

一是工矿企业固体废物所含化学成分形成的化学物质性污染；二是人畜粪便和生活垃圾成为各种病原微生物的孽生地和繁殖场，对环境构成病原体型污染。

城市生活垃圾处理中存在的问题及对策

城市生活垃圾处理中存在的问题及对策

谈城市生活垃圾处理中存在的问题及对策摘要:随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城市生活垃圾的围城现象日趋严重。

本文介绍了我国城市生活垃圾的现状,分析了目前城市垃圾处理存在的问题并提出了可行性的对策。

关键词:城市生活垃圾问题对策1.我国城市生活垃圾的现状城市生活垃圾污染已成为社会的一大公害,许多现代化的城市正在为生活垃圾问题所困扰。

随着我国经济的快速发展、城市化进程的加快和人口的不断增长,城市生活垃圾的产生量与日俱增,我国生活垃圾污染问题也日趋严重,已成为影响城市发展的重要因素。

目前,我国城市人均每年的垃圾产生量达到440公斤,1996年全国城市生活垃圾清运量就已达到1亿吨,1999年垃圾清运量1·13亿吨,2000年,我国城市生活垃圾年产生量达到1·5亿吨,而且每年还在以8%～10%的速度递增;随着经济的发展和人民生活水平的提高,垃圾问题日益突出。

我国668座城市,2/3被垃圾环带包围。

这些垃圾埋不胜埋,烧不胜烧,造成了一系列严重危害。

全国垃圾堆存侵占土地面积高达5亿平方米,有的城市已发展到没有合适场所堆放垃圾的地步。

长期以来,我国绝大部分城市采用露天堆放、简易自然填埋的原始方式消纳垃圾,这种原始的处理方式给环境带来巨大危害,除造成土壤、地下水、生物和周边环境污染外,以甲烷为主要成分的垃圾填埋气,又是形成全球温室效应的主要温室气体之一。

根据垃圾问题专家王维平的调查,垃圾资源化潜力随着生活水平和经济的发展也不断增长。

在垃圾成分中,金属、纸类、塑料、玻璃被视为可直接回收利用的资源,占垃圾总量的42.9%,可直接回收利用率应不低于33%。

2.城市垃圾处理存在的问题我国绝大部分垃圾时采用填理法进行处理的,其中有一部分已达到卫生填埋的要求,但更多的是采用简易填埋处理的。

这种方法带来许多环境污染问题。

2.1由于填埋前没有分选步骤,一些有毒有害的物质混人填埋,如塑料难以降解,破坏土壤结构和功能。

7—城生活垃圾的热解处理

7—城生活垃圾的热解处理
氧化层
1200 ℃
可燃气
H 2O(蒸汽 )
气体 (CO、H2、CH4、CO2) +液体（包括焦油和水蒸气） +炭
C+CO 2→2CO C+H2O→H 2+CO
C+O 2→CO2 空气
固定床反应器热解反应过程
可燃气体
固体 废物
流化态物料
炉体
预热的空气 或氧
蒸汽 灰渣
流化床反应器工作示意图
进料
分解 产物
旋转窑反应器工作示意图 旋转窑特点在于间接加热，要求材质热传导要好，另废物须破碎，以利于分解反应
? 热解存在的问题分析：
? ①热解过程温度越高，越有利于热解反应，但某 些金属（如铜、铅挥发增加，对大气产生污染）；
? ②热解流出的液体，有较高的生化需氧量和化学 需氧量，特别是酚类，会损害生物废水处理工艺；
流态化燃烧反应器
特点：与固定化相比，气体速度高到可以使颗粒 悬浮起来，汽化效果甚佳，适合处理粒度不大的 废物燃料，但热损失因气流大而增大
进料
干燥层
热分解层
还原层 氧化层 灰 渣
可燃气
炉篦 空气
固定床反应器工作示意图
出渣
进料
干燥层
100 —250 ℃
热分解层
300 ℃ 500 ℃ 800 ℃
还原层
900 ℃
流化空气
热解炉
冷却塔
分离槽 油 品
（a）流化床热分解炉
（b）流化床热分解工艺流程
流化床热解装置及工艺流程
（a）1.分解产品 2.溢流管 3.搅拌浆叶 4.流化用空气入口 5.流动的热媒体管 6.进料器 （b）1.废塑料 2.料斗及进料器 3.流化床热分解炉 4.空气进口 5.燃料入口 6.预热炉 7.冷却塔 8.分离槽 9.后燃室 10.排气 11.生成油品

固体废物处理与处置复习题-答案

固体废物处理与处置复习题-答案

固体废物处理与处置复习题（第三章3、5、6 第六章1、5、6、7、8 第八章1、9题答案不齐全）第一章1、固体废物定义（P1）固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。

2、固体废物有哪些特有的性质（P1）产生量大，种类繁多，性质复杂，来源分布广泛，危害具有潜在性、长期性和不易恢复性。

3、固体废物对环境有哪些危害（P7--8）工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质性污染；人畜粪便和生活垃圾是各种病原微生物的滋生地和繁殖场，能形成病原体型污染。

a、对土壤环境的影响：固体废物及其淋洗和渗透液中所含有的有害物质会改变土壤的性质和结构，并对土壤中的微生物产生影响，不仅有碍植物根系的发育和生长，而且还会在植物有机体内积蓄，通过食物链危及人体健康；工业固体废物，特别是有害固体废物，经过风化、雨雪淋融、地表径流的侵蚀，产生高温和毒水或其他反应，能杀灭土壤中的微生物，使土壤丧失腐解能力，导致草木不生；固体废物中的有害物质进入土壤后，还可能在土壤中发生积累。

b、对大气环境的影响：堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，从而对大气环境造成污染；还会在运输和处理过程中产生有害气体和粉尘；堆积的废物中某些物质的化学反应，可以不同程度上产生毒气或恶臭，造成地区性空气污染；废物填埋场中逸出的沼气在一定程度上会消耗填埋场上层空气的氧，从而使种植物衰败。

c、对水环境的影响：固体废物随降水或地表径流污染地面水；随渗滤液渗透到土壤中，污染地下水；废渣的排入造成水体污染、河床淤塞、水面减少，甚至导致水利工程设施的效益减少或废弃。

4、根据不同的分类方法，固体废物可分为哪些类型（P2）a、按化学性质分为：有机固体废物和无机固体废物；b、按污染特性分为：一般固体废物、危险废物和反射性固体废物；c、按固体废物来源分为：工矿业固体废物、生活垃圾固体废物和其他固体废物5、什么是固体废物的全过程管理原则（P13）固体废物本身是污染的“源头”，对其产生—收集—运输—综合利用—处理—贮存—处理实行全过程管理，在每一环节都将其作为污染源进行严格的控制。

第7章-城市生活垃圾的热解处理--ppt课件可修改全文

热解充分，但处理量小；保温时间短，则热解不 完全，但处理量大。
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四、物料性质
• 物料性质如有机成分、含水率和尺寸大小等对热 解过程有重要影响。
• 有机物成分比例大，热值高，可热解性较好，产 品热值高，可回收性好，残渣少；
• 含水率低，干燥耗热少，升温到工作温度时间短； • 较小的颗粒尺寸促进热量传递，保证热解过程的
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• 6、热解与焚烧相比有下列优点: • （1）可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、
燃料油和炭黑为主的贮存性能源；
• （2）由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对 大气环境的二次污染；
• （3）废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固 定在炭黑中；
• （4）由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； • （5）NOx的产生量少。
顺利进行。
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五、反应器类型
• 不同反应器有不同的燃烧床条件和物流方式。 • 一般来说，固定燃料床处理量大，而流化态燃烧
床温度可控性好。 • 气体与物料逆流进行有利于延长物料在反应器内
滞留时间，从而可提高有机物的转化效率；气体 与物料顺流进行可促进热传导，加快热解过程。
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的废物燃料，且设备尺寸比固定
床小，但热损失大，气体中带走
大量的热量和较多地未反应的固
体燃料粉末。
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3、旋转窑
旋转窑是一种间接加热 的高温分解反应器。
其主要设备为一个稍微 倾斜的圆筒，在它缓慢旋 转的过程中使废料移动通 过蒸馏容器到卸料口。蒸 馏容器由金属制成，而燃 烧室则是由耐火材料砌
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城市生活垃圾绝氧热解技术的应用现状与展望

城市生活垃圾绝氧热解技术的应用现状与展望
向劲遥;杨枨钧;胡世磊;覃小刚;邓毅;庄原发
【期刊名称】《环境保护与循环经济》
【年(卷),期】2024(44)5
【摘要】城市生活垃圾绝氧热解技术物料适应性广,投资运行成本低,环保效益好,已成为破解小容量垃圾处理难题、实现“双碳”目标的重要技术手段。

20世纪末以来,国外已经成功开发应用多个城市生活垃圾绝氧热解工艺,在国外工程实践的基础上,针对我国垃圾热值低和成分复杂的特点,提出适应我国中小容量城市生活垃圾绝氧热解处理技术的改进方案,以高效、安全地实现城市生活垃圾的减量化、无害化和资源化处理。

【总页数】7页(P24-30)
【作者】向劲遥;杨枨钧;胡世磊;覃小刚;邓毅;庄原发
【作者单位】清洁燃烧与烟气净化四川省重点实验室;东方电气集团东方锅炉股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X705
【相关文献】
1.当代城市生活垃圾处理技术现状与展望--兼论中国城市生活垃圾对策视点的调整
2.城市生活垃圾无氧热裂解转化技术的展望
3.城市生活垃圾处理现状及热解制备燃料油技术的分析
4.生活垃圾绝氧热解发电工艺构建与评估
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第七章 可燃固体废物的焚烧


2.一氧化碳Leabharlann 由于一氧化碳燃烧所需的活化能很高，它是燃烧不完全过 程中的主要代表性产物。
氧气含量越高，越有利于CO转化成CO2。 不过事实上，焚烧过程中会夹杂碳颗粒，只要燃烧反应仍
能继续进行，就有可能产生CO。焚烧炉二次燃烧室理想 的设计为炉温在1000℃，废气停留时间1s。 焚烧氯化物时，由于有急性氯化物的化学性质大多数较为 稳定，常以CO的含量来判断燃烧反应完全与否。
当空气不足，燃料过剩时，燃烧产物中残留有燃 料而产生黑烟，称之为还原焰燃烧；
当空气过剩时，称之为氧化焰燃烧。
固体燃烧
火焰燃烧是氧化反应现象，焚烧时，都是从固体 状态转化为气体的碳氢化合物，然后才能与氧进 行燃烧。
但是固体废物不能像液体一样直接挥发到气相， 需要先经过热裂解，产生成分复杂的碳氢化合物， 这些化合物从废物表面挥发，随之与氧气接触， 快速燃烧。
过剩空气比=21/（21-过剩氧百分比）
焚烧废液、废气时，过剩空气量一般取 20%~30%的理论空气量；
焚烧固体废物时，需要较高的数值，通常为理论 需氧量的50%~90%，过剩空气系数1.5~1.9， 有时甚至在2以上。
控制参数的关系
过剩空气率由进料速率即助燃空气供应速率即可 决定；
气体停留时间由燃烧室几何形状、供应助燃空气 速率和废气生产率决定；
助燃空气供应量直接影响到燃烧室中的温度和流 场混合程度，燃烧温度影响垃圾焚化的效率。
焚烧温度和停留时间有密切关系。
主要焚烧参数计算
燃烧需要空气量
1.理论燃烧空气量 理论燃烧空气量之废物完全燃烧时，所需要的最低空气
量，一般以A0表示。
体积基准
A0 (m3
/
k g)
1 0.21

城市垃圾处理方法

城市垃圾处理方法及技术关键字：城市垃圾填埋热解蠕虫法甲烷化随着工业化和城市化的发展,环境问题已经引起了全世界的重视.在城市化的发展过程中,城市垃圾已经向人们敲响了警钟. 近年来我国城市生活垃圾的产生总量大幅度增加。

这首先与我国城市数量增加有关；城市规模和城市人口的增加也是主要原因。

据专家统计全国现有668个市，三分之二都在垃圾环带的包围中。

航空遥感测量显示，北京郊区50平方米以上的垃圾堆就有7000往郊区的多个，今年一年北京运垃圾有285万吨，相当于两个半景山。

如此推算，从90年代至今，北京已被20多座景山一样巨大的垃圾山包围着。

我国城镇生活垃圾日产量人均为－，并以年均10％的速度增加。

全国大、中、小城市（镇）生活垃圾产量接近2亿吨.所以对城市垃圾的处理迫在眉梢.一、城市垃圾的来源与产生现状根据垃圾产生源不同 ,可将我国城市垃圾主要分为居民生活垃圾、街道保洁垃圾和集团 (机关、学校、工厂和服务业 )垃圾三大类。

经济发达、生活水平较高的城市 ,有机物含量均较高。

以燃煤为主的北方城市,垃圾中煤渣、沙石所占的份额较多。

在我国，垃圾的利用率却很低，北京和上海等大城市仅为1－5％。

目前，一些大、中城市仅采用简单填埋的方式处理，不仅浪费了资源，而且占用大量土地，污染水源和环境，危害人民身体健康。

研究表明，我国城市生活垃圾的有机物含量近年呈逐年增加的趋势，而有机垃圾中又富含氮、磷、钾等养分元素，是很好的有机肥料原料。

若对其充分利用，在减轻环境负荷的同时，还可解决我国土壤急需大量有机肥料的燃眉之急。

二、城市垃圾引起的环境问题及危害当今世界，城市生活垃圾已被公认为是一种污染源，是城市公害之一。

任何一个处理环节所采取的措施如有不当，或管理工作疏漏，或垃圾产生者素质问题等，都会对城市生态环境造成明显的负面影响。

按被影响的对象分，大致有以下几方面：（一）、降低市容市貌、环境卫生水平人们若不遵循政府及有关部门规定的办法排泄倾倒垃圾而随意乱扔乱丢，一些轻飘废物藉风力飘扬空中，悬挂于树枝、电线上，漂浮于水面，无疑对一个城市的市容貌和环境卫生水平影响很大。

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2 Gasifier As fuel enters the gasifier, it moves through progressive stages of drying, pyrolysis, gasification and reduction to ash. Combustion air (20 - 30% of stoichiometric), steam and/or oxygen are introduced through the inner and outer cone into the base of the fuel pile. The process is maintained by simultaneous control of combustion air and fuel feed rate. Combustion temperatures in the fuel pile are tightly controlled and kept below the ash melting temperatures to ensure that there is no formation of “clinker” and that the ash flows freely.
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热解反应器

固定床反应器 流化床反应器 旋转窑反应器 双塔循环式反应器
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1、固定床反应器（固定燃烧床反应器） 热量由废物燃烧部分燃烧所提供；逆流式物流方向，停 留时间长，保证了废物最大程度地转换成燃料；因气体 流速相应较低，产生气体中夹带的颗粒物质也比较少， 减少了对空气污染的潜在影响。 但存在一些技术难题，如有 粘性的燃料需要进行预处理； 使其燃烧时不结成饼状。 由于反应器内气流为上行式， 温度低，含焦油等成分多， 易堵塞气化部分管道。
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影响固体废物热解的因素
①热解温度 温度是热解过程最重要的控制参数。温度变化对 产品产量，成分比例有较大的影响。在较低温度 下有机废物分裂成较多的中小分子，油类含量相 对较多。随着温度的升高，除大分子裂解外，许 多中间产物也发生二次裂解，气体产量成正比增 加，而各种酸、焦油、炭渣产量相对减少。
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3、旋转窑
旋转窑是一种间接加 热的高温分解反应器。 其主要设备为一个稍 微倾斜的圆筒，在它缓慢 旋转的过程中使废料移动 通过蒸馏容器到卸料口。 蒸馏容器由金属制成，而 燃烧室则是由耐火材料砌
成。分解反应所产生的气体一部分在蒸馏器外壁与燃烧 室内壁之间的空间燃烧，这部分热量用来加热废料。此 类装置要求废物必须破碎较细，尺寸一般要小于5cm，以 保证反应进行完全。 26
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3 Automatic Ash Removal System As partially processed fuel passes to the outer cone, it is reduced to non-combustible ash. The ash migrates to the grate at the base of the gasifier where it is removed intermittently through a set of openings. The openings are normally covered by a rotating plate fabricated with the same pattern of openings. When hydraulically activated, the rotating plate aligns its openings with the fixed plate and the ash drops into two ash hoppers. Each ash hopper has two parallel augers to convey the ash to a collection conveyor and an enclosed ash bin.
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加热 有机物 无氧或缺氧
G（H2、CH4、CO、CO2） +L（有机酸、芳烃、焦油） +S （碳黑、炉渣）
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影响固体废物热解的因素


影响有机固体废弃物热解产物的因素有很多， 如物料特性、热解温度、炉型、堆积特性、加 热方式、各组分的停留时间等，而且这些因素 都是互相耦合的，形成非线性的关系。 各种影响因素的关联度大小为：热解温度>物 料特性>加热速率>物料的填实度>物料粒径。 热解终温的关联度数值最大，这说明热解终温 是一个最重要的参数之一。

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热解原理
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包 括大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等 化学反应，最后生成各种较小的分子。裂解和 聚合等很多反应是交叉进行的。 产物：⑴以氢气、碳氧化物、甲烷等低分子碳氢化 合物为主的可燃气体。 ⑵以常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇 等化合物在内的燃料油。 ⑶纯碳和玻璃、金属、土沙混合形成的碳黑。

广义概念：固体废物热解是无氧或缺氧条件下， 使固体物料中有机成份在高温下分解，最终转 化为可燃气、油、固形碳的热化学过程。 热解是吸热的，产物是同：
①焚烧需要充分供氧，物料完全燃烧。 热解无需供氧或只需少量的氧，物料不燃烧或部 分燃烧。 ②焚烧是放热反应; 热解是吸热反应。 ③焚烧产生大量的废气，其处理难度大，环保问题 严重。热解产生可燃低分子化合物,可燃气，油等。 ④焚烧产生的热量大的可以发电,小的可就近利用。 热解产生的是燃料油和燃料气，便于贮藏和远距 离输送。
典型的固定燃烧床反应器
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1 Fuel In-Feed System The metering bin is designed to provide short term fuel storage and to deliver a steady rate of fuel to the gasifier. The metering bin out-feed augers have a variable speed drive that deposits fuel into a horizontal auger conveyor where it is transferred to a vertical conveyor. The vertical auger pushes fuel into the base of the fuel pile inside the gasifier. A constant fuel pile height is maintained in the gasifier over the entire operating range.

典型固体废物的热解
一、废塑料
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4 Syngas Syngas exits the gasifier at 500 — 700 ℃. The syngas can be combusted in a close coupled oxidizer with the resulting flue gas directed to heat recovery equipment such as boilers, thermal oil heaters, air-to-air heat exchangers and turbines. Nexterra is also developing systems to directly fire syngas into industrial boilers, kilns, dryers and other equipment.
固体废物的热转化技术
固体废物热转化就是在高温条件下使 固体废物中可回收利用的物质转化为能源 的过程，主要包括热解、焚烧等技术，特
别适合有机固体废物的资源化。
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第7章 城市生活垃圾的热解处理
热解概念、原理与影响因素 热解反应器 典型固体废物的热解工艺
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第一节 热解概念与原理


热化学技术处理垃圾是在高温下对有机固体废 弃物进行分解破坏，实现快速、显著减容的同 时，对废物中的有机成分加以利用， 近年来， 有机固体废弃物的热解(或干馏技术)受到国内 外的普遍关注。 热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最 早应用于煤的干馏，所得到的焦炭产品主要作 为冶炼钢铁的燃料。
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固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:
可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、 燃料油和炭黑为主的贮存性能源； ① 由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大 气环境的二次污染； ② 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定 在炭黑中； ③ 由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ④ NOx的产生量少。
⑤反应器类型 不同反应器有不同的燃烧床条件和物流方式。 一般来说，固定燃料床处理量大，而流化态燃烧 床温度可控性好，气体与物料逆流进行有利于延 长物料在反应器内滞留时间，从而可提高有机物 的转化效率；气体与物料顺流进行可促进热传导， 加快热解过程。 ⑥供气供氧 空气或氧气作为热解反应中的氧化剂，使物 料发生部分燃烧，提供热能以保证热解反应的进 行。因此，供给适量的空气是非常重要的，也需 要严格控制。由于空气中含有较多的氮气，供给 纯氧能提高可燃气体的热值。 16
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②加热速率 对热解产物的生成比有较大的影响。通过 加热速率和加热温度的结合，可控制热解 产物中各组分的生成比例。 低温——低速：固体含量增加。 高温——高速：气体组分增加。
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③保温时间 物料在反应器中的保温时间决定了物料转化率。 物料的保温时间与处理量成反比例。保温时间长， 热解充分，但处理量小；保温时间短，则热解不完全， 但处理量大。 ④物料性质 物料性质如有机成分、含水率和尺寸大小等对热解 过程有重要影响。 有机物成分比例大，热值高，可热解性较好，产品 热值高，可回收性好，残渣少；含水率低，干燥耗热少， 升温到工作温度时间短；较小的颗粒尺寸促进热量传递， 保证热解过程的顺利进行。 15