固體廢物焚燒處理技術(shù)

1、講授人：彭緒亞講授人：彭緒亞 教授教授重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生課程環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生課程2、垃圾燃燒過程中有毒有害物質(zhì)的垃圾燃燒過程中有毒有害物質(zhì)的 生成和遷移規(guī)律十分復(fù)雜生成和遷移規(guī)律十分復(fù)雜 垃圾燃燒過程中產(chǎn)生常規(guī)的有害氣體垃圾燃燒過程中產(chǎn)生常規(guī)的有害氣體 (NOx,SO2, CO等等 ) 產(chǎn)生其他有害物質(zhì)：產(chǎn)生其他有害物質(zhì)：HCl, HF，Cl2主要有害有毒有機物主要有害有毒有機物(POHC)： 多氯聯(lián)苯并二惡英多氯聯(lián)苯并二惡英(PCDDs) 多氯聯(lián)苯并呋南多氯聯(lián)苯并呋南(PCDFs) 多氯聯(lián)本多氯聯(lián)本(PCBs)等等重金屬有

2、害物質(zhì)重金屬有害物質(zhì)(鉛鉛,鋅鋅,銅銅,鉻鉻,汞等氧化物的超細顆粒汞等氧化物的超細顆粒)燃用原生垃圾的難點燃用原生垃圾的難點燃用原生垃圾的難點燃用原生垃圾的難點焚毀帶病毒、病菌的垃圾。焚毀帶病毒、病菌的垃圾。英、美、法等試驗研究，建立焚燒爐英、美、法等試驗研究，建立焚燒爐機械化連續(xù)垃圾焚燒爐。處理能力、焚燒效果、治污機械化連續(xù)垃圾焚燒爐。處理能力、焚燒效果、治污 大型機械化爐排；較高效率的煙氣凈化系統(tǒng)大型機械化爐排；較高效率的煙氣凈化系統(tǒng) 自控、移動式機械爐排焚自控、移動式機械爐排焚燒爐、多樣化、燒爐、多樣化、T T 43211919世紀中后期世紀中后期 2020世紀初世紀初 19601960

3、1970199019701990 . 除塵除塵 資源化資源化 智能化智能化 多功能多功能綜合性綜合性 我國始于我國始于198019805 層狀燃燒技術(shù)層狀燃燒技術(shù)過程穩(wěn)定、技術(shù)過程穩(wěn)定、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣成熟、應(yīng)用廣 固定爐排焚燒爐、固定爐排焚燒爐、水平機械焚燒爐、水平機械焚燒爐、傾斜機械焚燒爐等傾斜機械焚燒爐等 輻射、煙氣對流，輻射、煙氣對流，翻轉(zhuǎn)及攪動翻轉(zhuǎn)及攪動 爐型設(shè)計和配風(fēng)爐型設(shè)計和配風(fēng)設(shè)計設(shè)計 流化燃燒技術(shù)流化燃燒技術(shù)較成熟，可處理較成熟，可處理低熱值、高水分廢低熱值、高水分廢物，但對入料要求物，但對入料要求均勻化、細小化均勻化、細小化 流化床焚燒爐流化床焚燒爐 空氣流和煙氣流空氣流和

4、煙氣流快速移動，物料流快速移動，物料流態(tài)化狀態(tài)態(tài)化狀態(tài) 旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)較成熟、效率高較成熟、效率高 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐 滾筒、抄板滾筒、抄板 焚焚 燒燒 技技 術(shù)術(shù)煙塵煙塵 重金屬重金屬 汞、鎘、鉛汞、鎘、鉛酸性氣體酸性氣體: HF: HF、SOXSOX、NOXNOX、HClHCl PCDDs:PCDDs: TCDDsTCDDs PCDFsPCDFs煙煙 氣氣系系統(tǒng)統(tǒng) 灰渣系統(tǒng)灰渣系統(tǒng) 廢水處理系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng) 余熱系統(tǒng)余熱系統(tǒng) 發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)其其 它它系系統(tǒng)統(tǒng)現(xiàn)代垃圾焚燒廠現(xiàn)代垃圾焚燒廠Pu-Xi WTE Plant, Shanghai, Chin

5、aPu-dong WTE Plant, Shanghai, China 固體廢物總重量各組成物重量）（各組成物熱值固體廢物總熱值幾種典型廢物的熱值（幾種典型廢物的熱值（kJ/kgkJ/kg）廢物煤矸石廣州垃圾1996杭州垃圾1997常州垃圾1997蕪湖垃圾1997上海污水廠 污泥熱值8 0 0 8000441244527300286314600 蒸蒸 發(fā)發(fā) 揮揮 發(fā)發(fā) 分分 解解 燒結(jié)、熔融燒結(jié)、熔融 氧化還原氧化還原CxHyOzNuSvClw + CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2)(x + v + y/4 w/4 z/2) O O2 2 x xCOCO

6、2 2 + + w wHCl + HCl + 0.5u0.5uN N2 2 + + v vSOSO2 2 + + (y-w) /2(y-w) /2 H H2 2O O 焚焚 燒燒 機機 理理 能 量 守 恒 黑度，煙氣量黑度，煙氣量1 12 23 34 4溫度（溫度（C）溫度（溫度（F）剩余量剩余量燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物有機物快速分解動力學(xué)有機物快速分解動力學(xué)WasteOrganicsChlorine, chlorides, non-combustiblesOrganic precursorsHCl, chloridesMetals, non-combustiblesPyrolysisOxidati

7、onOxidationInertsSurface-catalysed reactions on fly ash between organic precursors and chlorine/chlorideAdsorbed dioxins/furans850 1200oC200 400oC 200oC垃圾焚燒過程二噁英形成過程示意垃圾焚燒過程二噁英形成過程示意n燃燒狀況不佳：燃燒狀況不佳：混合，溫度，熄火，中間產(chǎn)物混合，溫度，熄火，中間產(chǎn)物結(jié)碳條件結(jié)碳條件高和總碳氫化合物高和總碳氫化合物n燃燒過程高顆粒濃度與燃燒不佳（高含碳）燃燒過程高顆粒濃度與燃燒不佳（高含碳）n除塵在危險溫度下運行（除塵

8、在危險溫度下運行（ ）n存在有利于二惡英催化形成的含金屬顆粒存在有利于二惡英催化形成的含金屬顆粒n垃圾與燃料中含有復(fù)雜的有機污染物存在垃圾與燃料中含有復(fù)雜的有機污染物存在n有足夠的氯有足夠的氯對二噁英形成有利的因素對二噁英形成有利的因素二噁英控制的技術(shù)途徑二噁英控制的技術(shù)途徑垃圾焚燒爐系統(tǒng) 垃圾焚燒爐是垃圾焚燒發(fā)電的主要設(shè)備。垃圾焚燒爐主要有爐排爐、循環(huán)流化床爐、旋轉(zhuǎn)窯爐、模組式固定床焚燒爐等。垃圾焚燒爐的技術(shù)性能指標見下表 。機械爐排爐系統(tǒng)機械爐排爐系統(tǒng)Movable grate rowFixed grate rowHydraulic cylinderRollerMovable grate girderFeederDrying grateCombustion grateBurn-out grate不同燃燒室爐型的特點不同燃燒室爐型的特點不同爐排形式不同爐排形式Rotary Kiln1,1001,3001,200SecondCombustion1,000SecondCombustionChamberSolid WasteSlushWaste LiquidSlagSludge回轉(zhuǎn)式（Rotary Kil