固体废物处理与处置(热处理).pptVIP

污泥热解与污泥焚烧工艺相比,污泥热解的主要优点是操作系统封闭,污泥减容率高,无污染气体排放,几乎所有的重金属颗粒都残留在固体剩余物中,在热解的同时,还可实现能量的自给和资源的回收。干燥的污泥热解可以分为前段反应速率较快的部分和后段反应速率较慢的部分。后段反应主要是难分解的有机物继续反应,以及前段反应中产生的炭黑气化过程。通常炭的气化反应是在900-1000℃下发生的,所以需要控制反应温度在800℃以上。二噁英类物质是已知的毒性最大的物质之一。二噁英类物质主要有两类,第一类是氯苯并二噁英（TCDDs）；第二类是二苯并呋喃类物质（PCDFs）。二噁英的来源可能三种,第一种是生活垃圾中可能含有微量二噁英类物质或其前驱体物质；第二种是在垃圾焚烧过程中,一些二噁英类物质的前驱体物质等可能会反应生成二噁英类物质,在焚烧不完全时进入烟气；第三种可能的途径是炉外生成二噁英类物质；通过控制二噁英类物质可采用以下三个措施:一是严格控制焚烧炉燃烧室温度和固体温度、烟气的停留时间，确保固体废物及烟气中的有机气体，包括二噁英类物质的前驱体的有效焚毁率；二是减少烟气在200~500℃温度段的停留时间；三是对烟气进行有效的净化处理。焚烧灰渣一般，灰渣的主要成分是金属或非金属的氧化物，俗称矿物质，其组成约为SiO235~40%、Al2O310~20%、Fe2O35~10%、CaO10~20%、MgO、Na2O、K2O各1~5%及少量的Zn、Cu、Pb、Cr等金属及盐类。减量化效果用减量比指标来衡量，并用MRC(热灼减量比）表示:残渣中不可燃物质量=残渣烧失量×焚烧残渣质量残渣（600±25）℃3h灼烧后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数。第二节固体废物的热解处理热解(pyrolysis)是指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。一、热解原理热解在工业上也称为干馏，是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下，使有机物受热分解成分子量较小的可燃气、液态油、固体燃料的过程。即:无O2或缺O2有机固体废物+热量可燃气+液态油+固体燃料+炉渣二、焚烧和热解的区别焚烧是需氧氧化反应,热解是无氧或缺氧反应；焚烧是放热的,热解是吸热的；焚烧主要产物是二氧化碳和水；热解的产物主要是可燃的低分子化合物；焚烧产生的热能一般就近直接利用,而热解生成的产物诸如可燃气、油及炭黑等则可以储存及远距离输送。三、热解过程在热解过程中，其中间产物存在两种变化趋势:由大分子变成小分子直至气体的裂解过程；由小分子聚合成较大分子的聚合过程。分解是从脱水开始的:如两分子苯酚聚合脱水；其次是脱甲基或脱氢、生成水，架桥部分分解次甲基键的再反应生成CO和H2。温度再高时，生成的芳环化合物再进行裂解、脱氢、缩合、氢化等反应。反应没有明显的阶段性，许多反应是交叉进行的，热解总的反应方程式可表示为:有机固体废物加热高中分子有机液体（焦油和芳香烃）+低分子有机液体（多种有机酸和芳香烃）+炭渣+CH4+H2+CO+C1~C5烃类+NH3+H2S+HCN+CO2四、热解产物可燃气主要包括C1-5的烃类、氢和CO气体；液态油主要包括甲醇、丙酮、乙酸、C25的烃类等液态燃料。固体燃料主要含纯碳和聚合高分子的含碳物。废物类型不同,热解反应条件不同,热解产物有差异。通常产生可燃气量大,特别是温度较高情况下,废物有机成分的50%以上都转化成气态产物。热解后,减容量大,残余碳渣较少。五、热解过程影响因素（1）温度温度变化对产品产量、成分比例有较大的影响，是最重要的控制参数。在较低温度下，油类含量相对较多。随着温度升高，许多中间产物也发生二次裂解，C5以下分子及H2成分增多，气体产量与温度成正比增长，各种有机酸、焦油、碳渣相对减少。气体成分：温度升高，脱氢反应加剧，H2含量增加，C2H4.C2H6减少；低温时，CO2、CH4等增加。（2）保温时间废料在反应器中的保温时间决定了物料分解转化率。保温时间长,分解转化率高,热解充分,但处理量少；保温时间短,则热解不完全,但处理量高。（3）废物成分