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生活垃圾焚烧炉渣热灼减率检测方法研究

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山东省2013年环卫调研课题和论文集

生活垃圾焚烧炉渣热灼减率检测方法研究

青岛市环境卫生科研所 于铭 张文霞 郑伟萍 姜震 冯新荣 齐文静 孙庆振 阚宝鹏 摘要：通过参考国内外相关标准并结合我国生活垃圾的组成特点和焚烧炉渣的特性，对生活垃圾焚烧炉渣进行采样、制样，确定其热灼减率测试的 基本参数和分析步骤。通过试验，在保持其他参数一致的条件下，分别考察了不同试样量和不同筛分粒径对热灼减率测试结果的影响，并对测试结果进行了精密度和极差分析。结果表明，当试样的筛分粒径取1mm，试样量取15～25g时，结果的精密度较好，极差较小，建议选取20g作为试样量。 关键词：生活垃圾焚烧炉渣；热灼减率；筛分粒径；试样量 焚烧炉渣的热灼减率是判定焚烧炉正常与否最有力的依据，可反映垃圾焚烧的机械未燃烧损失，推算垃圾焚烧的完成状况，定期测定热灼减率还可以检验焚烧炉的异常和老化程度。在生活垃圾焚烧处理中，焚烧炉渣热灼减率的控制是非常重要的，在实现炉渣的资源化、减量化、减容化、无害化方面起至关重要的作用。生活垃圾焚烧炉渣热灼减率是垃圾焚烧单位生产运营和行业执法部门实施监督依据的重要参数，是实现安全生产、节能减排、绿色环保的重要保证。 德国最先于1990年颁布垃圾焚烧炉燃烧物排放标准，随后欧盟、美国及FOSTER公司也相继颁布了各自的排放标准。国外关于焚烧炉渣热灼减率测定的标准主要有日本的《焚烧试验法》、美国的《固体焚烧残渣热灼减量的标准测定方法》（D7348-08ε1）、英国的《市政焚烧炉渣集料热灼减率测定》（EN1744-7）。由于各国在经济发展、技术水平和地域等方面存在差异，国外的相关方法和标准可以借鉴但不适合在我国等同采用。 目前，国内有关生活垃圾焚烧炉渣的相关标准很少，还没有制定针对焚烧炉渣采样制样的标准或通则，生活垃圾焚烧炉渣热灼减率的测定方法也没有行业标准。国内涉及焚烧炉渣热灼减率的相关标准和技术导则，大多只在对焚烧炉性能指标要求中对热灼减率有所提及。《生活垃圾焚烧技术导则》（RISN-TG009-2010）中关于热灼减率只提到要求焚烧炉渣热灼减率≦3%。《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》（CJJ 90-2009）中，在焚烧炉技术的性能指标要求中提到，要求焚烧炉渣热灼减率≦5%，《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）给出了焚烧炉渣和热灼减率的定义以及计算公式，要求按《生活垃圾焚烧炉渣采样制样技术规范》（HJ/T20）采样制样，但是，在样品预处理、分析步骤和结果表示等方面均未作明确规定。在实际监测和操作过程中，由于不同单位或人员采样和制样等条件不一，使得结果存 环卫科技网

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保留两位小生活垃圾采样GB/T 1574-磷精矿和磷矿石GB/T 1875-1.0000森林土壤烧失量保留两位小≦1050硅质耐火材料中国玻璃纤维织物热灼D4963/D4963强化增强树脂热灼Designation:保留一位小≧固体焚烧残渣热灼若两次取平均50.00市政焚烧炉渣集料欧洲标准时间灼烧温时间干燥温度试样量

数<0.5mg3815±54～8105±55±0.10.5mm>1.5～200kg和分析方法CJ/T313-200910≦1‰2815±10105～11015～18煤灰成分分析方法20079≦0.2%0.5950±25>2105～1101.0000125µm中灼烧失重19958≦0.5mg1950烘干预先烘干～2.0000的测定GB 7876-877数；若<0.1%,两位有效数字若≦1%，0.2mg；反之，≦0.4mg≧1±502105～1101.00000.090mmGB/T17617灼烧减量GB/T69016≧0.5625±251105±2≧6.000减量测试标准方法M−1156565±28≦405.0000减量测定标准方法D2584-114数≦0.5‰≧27501至恒重104～110≧1.0000250µm减量测定标准方法美国（D7348-08）3X≦3%，两次结果之差≦0.6%；若>3%，应≦1.0%后保留一位小数≦1‰≧4480±25至恒重110±5～100.004mm>5000g热灼减率测定委员会23600±252105±520～3010mm5-10kg焚烧实验法日本1允许差结果表示恒重灼烧/h度/℃干燥/h/℃/g试验筛采样量名称国家或组织

允许差

0.252.01-100.201.01-2.000.150.51-1.000.100.11-0.500.050≦0.10/%灼烧量/%

测定值

<0.305-10<0.21-5<0.050.1-1.0<0.006≦0.1绝对偏差/% /%有分歧，不利于同行业内统一要求，也不利于监管部门进行监管。

表1 相关热灼减率测定标准参数

本研究针对我国生活垃圾的组成特点和焚烧炉渣的特性，依据《工业固体废弃物采样制

样技术规范》的要求对生活垃圾焚烧炉渣进行采样、制样，通过参考国内外有关标准并结合

试验， 对热灼减率分析测定中的各项参数条件进行选择，逐一进行规范。

一、实验部分

1.仪器设备

电热鼓风恒温干燥箱：最高使用温度200 ℃。控温精度±1 ℃；

马弗炉：最高使用温度850 ℃；

天平：感量为0.0001 g的分析天平；

坩埚：容积在100mL以上；

干燥器：干燥剂为变色硅胶；

坩埚钳、耐热石棉网等。

2.样品预处理

将从青岛市小涧西城市生活垃圾焚烧厂一号炉采回的焚烧炉渣样品于105±5℃烘干2h

至恒重M0，除去样品中的石块、砖块、玻璃、铁块等大型不燃物，然后对样品进行破碎和 环卫科技网

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研磨，使其过1mm或2mm（10目）的分样筛。通过制样观察，发现经2mm分样筛后，样品粒

度较大，不利于样品的均一性制备和稳定性检测；经1mm分样筛后的样品粒度适中，比较均

匀，性状稳定性较好，所以本研究选用1mm分样筛制样。对筛上的大型不燃物和除去的大型

不燃物进行称量M1，将筛上的可燃物进行破碎过1mm分样筛，与筛下的样品混合均匀。再

进行分样，将样品均分为均等的三份，一份样品直接进行测定，另外两份经研磨分别过40

目（0.38mm）和60目（0.25mm）的筛后备用。测定前，用四分法缩分，最后取一定质量和

数量作为试验样品。

3.分析步骤

1)准确称取10g（15g，20g，25g）±0.1g（精确至0.0001g）试样，放入已在600±25℃

的条件下烘干至恒重的坩埚中。

2）将坩埚放入马弗炉中，将炉温升到600±25℃，在此温度下灼烧3h。

3）停止灼烧，待温度降至300℃左右时，将坩埚取出放在石棉网上，盖上盖，在空气

中冷却5min，然后将坩埚放入干燥器，冷却至室温即可称重。

4）重复灼烧30min，冷却至室温后称重，两次称重相差小于0.0005 g，反之，应重复

灼烧30min直至恒重。

4.测试方法

（1）热灼减率

焚烧炉渣是指生活垃圾焚烧后从炉床直接排出的残渣。热灼减率是指焚烧炉渣经灼热减

少的质量占原焚烧炉渣质量的百分数。除去大型不染物后的热灼减率依据下列公式计算，取

平均值作为判定值。其计算方法如下： 100'ABAP （1）

式中： P——除去大型不染物后的热灼减率， %； A——干燥后的试样在室温下的质量，g；

B——经（600±25℃3h）灼热，然后冷却至室温后的质量，g。

计算结果保留二位小数。

大型不燃物的比率K(%)计算公式如下： 环卫科技网

www.cn-hw.net山东省2013年环卫调研课题和论文集 %10001MMK （2）

式中： K——大型不燃物的比率， %； M1——筛上的大型不燃物和除去的大型不燃物的质量，g；

M0——经105±5℃烘干2h至恒重后的质量，g。

生活垃圾焚烧炉渣的热灼减率P(%)依据下列公式计算：

)1('KPP （3）

（2）精密度

精密度是指在规定条件下，独立测试结果间的一致程度。实验室内的精密度主要用实验

室内相对标准偏差表示。实验室对一定条件下，相同含量水平的统一样品，在保持其他测定

参数一致的条件下，改变某一个测定参数，按全程序每个样品平行测定10次，分别计算不

同测定参数条件下样品的平均值、标准偏差、相对偏差等各项参数。按如下公式进行计算： nxxn

kki1_

（4）

1)(12_

nxxsn

kki （5） %100_iiixSRSD （6）

式中：kx——第i个实验室内对某一浓度水平样品进行的第k次测试结果；

ix——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的平均值；

iS——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的标准偏差；

iRSD——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的相对标准偏差。

（3）极差d

极差简单来说就是一组测值中最大值与最小值的差。 环卫科技网

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minmaxdxx （7）

二、结果与讨论

1.不同试样量对结果的影响

将样品过1mm的分样筛，在保持其他测试参数一致的条件下，改变样品的试样量，考察

了不同的试样量对热灼减率测试结果的影响。依据国内外相关标准，如日本的《焚烧试验法》

和《煤灰成分分析方法》（GB/T 1574-2007）在烧失量和热灼减量测定方法中规定的试样量，

同时考虑到坩埚和马弗炉的容积以及灼烧操作困难等方面的因素，本课题对试样量分别取

10 g、15 g、20 g、25 g进行试验研究，在相同的试验条件下对每个试样量平行测定10次

热灼减率。

（1）不同试样量时测定的热灼减率

图1 不同试样量时的热灼减率

图1是在保持其他参数一致，样品试样量分别取10 g、15 g、20 g、25 g，分别平行

测定10次热灼减率的结果。从图1可以看出，测试结果分布比较集中，绝大多数热灼减率

值都分布在1.51%～1.58%之间，仅在试样量为10g和15g时，分别有一个结果略高于1.58%；0123456789101.381.401.421.441.461.481.501.521.541.561.581.601.621.641.661.68 10g 15g 20g 25g

热灼减率 (%)

平行测定次数

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生活垃圾焚烧控制标准

生活垃圾焚烧控制标准

生活垃圾焚烧控制标准

生活垃圾焚烧污染控制标准

2007年1月18日

为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，减少生活垃圾焚烧造成的二次污染，国家环保总局特制定生活垃圾焚烧污染控制标准

１ 范围

本标准规定了生活垃圾焚烧厂选址原则、生活垃圾入厂要求、焚烧炉基本技

术性能指标、焚烧厂污染物排放限值等要求。

２ 引用标准

以下标准所含条文，在本标准中被引用而构成本标准条文，与本标准同效。

ＧＢ １４５５４－９３ 恶臭污染物排放标准

ＧＢ ８９７８－１９９６ 污水综合排放标准

ＧＢ １２３４８－９０ 工业企业厂界噪声标准

ＧＢ ５０８５．３－１９９６ 危险废物鉴别标准－浸出毒性鉴别

ＧＢ ５０８６．１～５０８６．２－１９９７ 固体废物 浸出毒性浸出方

法

ＧＢ／Ｔ １５５５５．１～１５５５５．１１－１９９５ 固体废物 浸出

毒性测定方法

ＧＢ／Ｔ１６１５７－１９９６ 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染

物采样方法

ＧＢ ５４６８－９１ 锅炉烟尘测试方法

ＨＪ／Ｔ２０－１９９８ 工业固体废物采样制样技术规范

当上述标准被修订时，应使用其最新版本。

３ 定义

３．１ 危险废物

列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认

定的具有危险性的废物。

３．２ 焚烧炉

进入生活垃圾焚烧厂的垃圾应贮存于垃圾贮存仓内。

垃圾贮存仓应具有良好的防渗性能。贮存仓内部应处于负压状态，焚烧炉所

需的一次风应从垃圾贮存仓抽取。垃圾贮存仓还必须附设污水收集装置，收集滤

液和其他污水。

７ 焚烧炉技术要求

７．１ 焚烧炉技术性能指标

焚烧炉技术性能要求见表１。

表１ 焚烧炉技术性能指标

───────────────────────────────ぉぉぉ?br>项目 烟气出口温度 烟气停留时间 焚烧炉渣热灼减率 出口烟气中氧含量

垃圾焚烧炉系统标准

垃圾焚烧炉系统标准

垃圾焚烧炉系统标准

一、前言

本标准旨在规定垃圾焚烧炉系统的性能要求和评价方法，包括燃烧效率、污染物排放、炉渣热灼减率、二恶英排放、设备可靠性、自动控制、安全性、资源利用和环保标准等方面的要求。本标准适用于生活垃圾、工业垃圾和危险废弃物的焚烧处理。

二、燃烧效率

1. 垃圾焚烧炉系统的燃烧效率应不低于85%。

2. 燃烧效率是指燃烧过程中所释放的热量与燃料质量之比，通常以百分比表示。高燃烧效率可以提高能源利用率，降低能源消耗。

三、污染物排放

1. 垃圾焚烧炉系统的污染物排放应符合国家相关标准规定。

2. 主要污染物包括烟气中的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、氯化氢、氟化氢等。

3. 垃圾焚烧炉系统应配置相应的烟气处理设施，确保污染物排放达到国家标准。

四、炉渣热灼减率

1. 炉渣热灼减率是衡量垃圾焚烧炉系统运行稳定性的重要指标。

2.

炉渣热灼减率是指焚烧过程中炉渣所含未燃尽物质量与入炉垃圾质量之比，通常以百分比表示。高炉渣热灼减率说明垃圾焚烧效果不佳，可能存在燃烧不完全或投料不当等问题。

3. 垃圾焚烧炉系统应定期检查和清理，确保炉渣热灼减率控制在合理范围内。

五、二恶英排放

1. 垃圾焚烧炉系统的二恶英排放应符合国家相关标准规定。

2.

二恶英是一种致癌物质，对环境和人类健康具有严重影响。垃圾焚烧炉系统应配置相应的二恶英减排设施，确保排放量达到国家标准。

3. 垃圾焚烧炉系统应定期检查和维护，确保二恶英排放控制在安全范围内。

六、设备可靠性

1. 垃圾焚烧炉系统的设备应具有高可靠性，确保长期稳定运行。

2.

主要设备包括燃烧器、锅炉、烟气处理设施等。这些设备应经过可靠性设计和制造，并经过严格的质量控制和检验。

3. 垃圾焚烧炉系统应定期维护和检修，确保设备始终保持良好的工作状态。

七、自动控制

1. 垃圾焚烧炉系统应配置自动控制系统，实现智能化控制和远程监控。

2.

自动控制系统应能够对炉温和烟气处理设施进行实时监测和控制，确保系统正常运行。同时，自动控制系统还应具备故障诊断和报警功能，及时发现并处理异常情况。

(完整版)生活垃圾焚烧炉渣性质及处置技术

(完整版)生活垃圾焚烧炉渣性质及处置技术

1、 生活垃圾焚烧炉渣性质

(1) 炉渣的物理性能

生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾焚烧的副产物，包括炉排上残留的焚烧残渣和从炉排间掉落的颗粒物，呈黑褐色，原炉渣有刺激性气味，经过处理后气味减弱。未经处理的焚烧炉渣主要由灰渣、碎玻璃和砖块、陶瓷碎片、木屑，以及少量碎布条、塑料、金属制品等物质组成。碎玻璃、陶瓷碎片等主要来自于工程中的建筑垃圾，但只要其粒径大小不超过5mm，就不会影响炉渣多孔砖的整体性能。金属制品主要来自于人们的生活用品，如易拉罐、钉子、铁罐等，并且其中的单质铁会氧化，产生锈蚀，影响砖的性能。布条、塑料等物质是由于生活垃圾在焚烧过程中燃烧不够充分而未能去除。

炉渣中还含有极少量的有色金属，在公路基层应用过程中可能会由于和碱反应产生H2而破坏路面，大颗粒金属可能会损坏施工设备，对施工的危害较大，应尽可能地除去；炉渣中的可燃物含量较低，5mm以上颗粒中的可燃物含量在0.06~1.34%。可燃物的存在不利于资源化利用，如影响应用时路面的长期稳定性，影响无机结合料与炉渣的结合，而降低材料强度。因此，该将这些物质尽量去除。经过预处理的炉渣只含有少量的碎玻璃、砖块和陶瓷碎片，布条、塑料等有机物几乎全部去除。由于炉渣主要物理组分质地坚硬，因而作为集料使用时能保证一定的强度。

(2) 炉渣的含水率、热灼减率、堆积密度、吸水率

由于水淬降温排渣作用，炉渣的含水率约为12.0%~18.9%，随着堆积时间、天气等因素上下波动；炉渣热灼减率反映垃圾的焚烧效果，一般较低，为1.57%~3.16%；炉渣堆积密度在1150kg/m3～1350kg/m3之间，吸水率为37%左右。说明炉渣是一种多孔的轻质材料，强度不高。

(3) 炉渣的粒径分布

炉渣粒径分布较均匀，主要集中在2~50mm的范围内(占60.8%~7.68%)，小于0.074mm的颗粒含量在0.06%~1.36%。基本符合道路建材中集料的级配要求。 (4) 炉渣化学成分

生活垃圾焚烧污染控制标准

生活垃圾焚烧污染控制标准

生活垃圾焚烧污染控制标准(总12页)

--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--

--内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 2 生活垃圾焚烧污染控制标准

－－－－－－－－－－－－－－－－GB 18485-2014

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》等法律，保护环境，防治污染，促进生活垃圾焚烧处理技术的进步，制定本标准[1] 。

本标准规定了生活垃圾焚烧厂的选址要求、技术要求、入炉废物要求、运行要求、排放控制要求、监测要求、实施与监督等内容。本标准首次发布于2000年，2001年第一次修订，本次为第二次修订[2] 。

3 目录

1. 1 说明

2. 2 正文

3. 3 解读

说明

新建生活垃圾焚烧炉自2014年7月1日、现有生活垃圾焚烧炉自2016年1月1日起执行本标准，《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)自2016年1月1日废止。各地也可根据当地环境保护的需要和经济、技术条件，由省级人民政府批准提前实施本标准[1] 。

正文

1.适用范围[1]

本标准规定了生活垃圾焚烧厂的选址要求、技术要求、入炉废物要求、运行要求、排放控制要求、监测要求、实施与监督等内容[1] 。

本标准适用于生活垃圾焚烧厂的设计、环境影响评价、竣工验收以及运行过程中的污染控制及监督管理。

掺加生活垃圾质量超过入炉(窑)物料总质量30%的工业窑炉以及生活污水处理设施产生的污泥、一般工业固体废物的专用焚烧炉的污染控制参照本标准执行[1] 。

本标准适用于法律允许的污染物排放行为;新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理，按照《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》、《中华人民共和国城乡规划法》和《中华人民共和国土地管理法》等法律、法规、规章的相关规定执行。