东华大学环境科学与工程学院固体废物处理与处置第五章.pptx

固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 【概念概念】焚烧焚烧 热裂解热裂解 热值热值 焚烧温度焚烧温度 【方法原理方法原理】焚焚烧烧原原理理；热热平平衡衡和和烟烟气气分分析析；焚焚烧烧工工艺艺系系统统组组成成；焚焚烧烧炉炉系系统统选选择择；热热解解原原理理；典典型型固固体体废废物物的热解。的热解。重点重点固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 第一节第一节 概述概述第二节第二节 固体废物焚烧原理固体废物焚烧原理第三节第三节 固体废物焚烧系统固体废物焚烧系统第四节第四节 固体废物的热解固体废物的热解第五节第五节 其他热处理方法其他热处理方法固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 固体废物的热处理：固体废物的热处理：在高温条件下使固体废物中可回收利用的物质转化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。主要包括焚烧、热解等。为能源的过程。主要包括焚烧、热解等。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 热处理的优点：热处理的优点：1 1）处理时间短。流化床焚烧炉几分钟即可使垃圾燃）处理时间短。流化床焚烧炉几分钟即可使垃圾燃烧完全，炉排式焚烧炉垃圾停留时间仅烧完全，炉排式焚烧炉垃圾停留时间仅1 1小时。小时。2 2）减容效果好，焚烧残渣体积是原来的）减容效果好，焚烧残渣体积是原来的8%-12%8%-12%，如，如经分选后的垃圾残渣仅经分选后的垃圾残渣仅2%-3%2%-3%。3 3）消毒彻底，减轻或消除后续处置过程对环境的影）消毒彻底，减轻或消除后续处置过程对环境的影响，是处理带有病原菌垃圾和有机污染垃圾的良好方法。响，是处理带有病原菌垃圾和有机污染垃圾的良好方法。4 4）焚烧厂占地面积相对较小，不超过）焚烧厂占地面积相对较小，不超过5hm5hm2 2。5 5）回收能源和资源。）回收能源和资源。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 热处理存在的问题：热处理存在的问题：1 1）投资和运行费用高；）投资和运行费用高；2 2）操作运行复杂；）操作运行复杂；3 3）焚烧使垃圾利用率降低；）焚烧使垃圾利用率降低；4 4）同时带来二次污染。）同时带来二次污染。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 第一节第一节 概述概述 一、定义一、定义固体废物的焚烧（incineration或combustion）是一种高温热处理技术高温热处理技术，是指在高温焚烧炉（8001000），），垃圾中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈的化学反应，转化为高温燃烧气和性质稳定的固体残渣，并放出热量的过程。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 二二.垃圾焚烧的特点垃圾焚烧的特点（1）无害化程度高，）无害化程度高，较彻底地降解有毒有机物，杀灭病原体较彻底地降解有毒有机物，杀灭病原体（2）减容减量化效果好。体积可减少）减容减量化效果好。体积可减少85-95%，质量减少，质量减少20-80%。（3）热能利用；热能利用；充分实现垃圾处理的资源化。充分实现垃圾处理的资源化。（4）周期短、占地面积小、选址灵活。可作全天候操作）周期短、占地面积小、选址灵活。可作全天候操作是实现废物是实现废物“减量化、无害化、资源化减量化、无害化、资源化”的一条有效途径的一条有效途径（1）焚烧法对垃圾的热值有一定要求。不同季节，年份垃圾热值的变化大）焚烧法对垃圾的热值有一定要求。不同季节，年份垃圾热值的变化大（2）建设成本和运行成本相对较高，管理水平和设备维修要求较高。）建设成本和运行成本相对较高，管理水平和设备维修要求较高。（3）焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染）焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污焚毁带病毒、病菌的垃圾。英、美、法等试验研究，建立焚烧炉19世纪中后期世纪中后期20世纪初世纪初1960 大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统 19701990自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化除尘 资源化 智能化 多功能 综合性1234.固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状1896年汉堡垃圾焚烧厂 东京垃圾焚烧厂东京垃圾焚烧厂 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状大阪垃圾焚烧厂及总控室固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧厂垃圾焚烧厂固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状1.垃圾焚烧在国外垃圾焚烧在国外 部分发达国家应用焚烧技术处理城市生活垃圾概况部分发达国家应用焚烧技术处理城市生活垃圾概况国别国别 93年焚烧比例/%90年焚烧工厂数量 90年焚烧量/(106t.a-1)日本日本 75189332丹麦丹麦 71381.7瑞典瑞典 60231.8法国法国 421707.6荷兰荷兰 40122.8原联邦德国原联邦德国 30479.2挪威挪威 22942.7美国美国 1916828.6英国英国 13302.5西班牙西班牙 6220.7加拿大加拿大 8171.7固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状 2.我国垃圾焚烧我国垃圾焚烧 80年代初，我国一些小企业开发的焚烧炉，结构简单，年代初，我国一些小企业开发的焚烧炉，结构简单，无供风系统，间歇操作，劳动条件差，缺乏有效的烟气处理无供风系统，间歇操作，劳动条件差，缺乏有效的烟气处理装置，垃圾焚烧不充分，烟气排放不达标。装置，垃圾焚烧不充分，烟气排放不达标。1985年深圳市环卫综合处理场从日本成套引进年深圳市环卫综合处理场从日本成套引进2台日处台日处理能力理能力150t的垃圾焚烧炉；中科院、浙江大学、清华大学等的垃圾焚烧炉；中科院、浙江大学、清华大学等都在进行流化床垃圾焚烧炉的开发和研制。都在进行流化床垃圾焚烧炉的开发和研制。1993年无锡锅炉年无锡锅炉厂引进美国技术在珠海建设一座厂引进美国技术在珠海建设一座3200t/d垃圾焚烧厂。垃圾焚烧厂。2001年底我国第一个处理能力达年底我国第一个处理能力达1000t/d的大型生活垃的大型生活垃圾焚烧厂投入运行并成功并网发电，圾焚烧厂投入运行并成功并网发电，3台焚烧和烟气净化系台焚烧和烟气净化系统，平均垃圾处理成本为统，平均垃圾处理成本为150元元/t，运营成本约，运营成本约100元元/t。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状 2.我国垃圾焚烧我国垃圾焚烧 我国始于1980济南投资8.9亿元建垃圾焚烧发电项目采用比利时进口焚烧设备和工艺,年可处理生活垃圾66.67万吨,烟气排放指标达到欧盟标准。后年发电量2.7亿度,相当于年节省标准煤8万吨。大连市甘井子区拉树房村垃圾焚烧发电，投资约7亿元人民币，采用国际先进的处理设备机械炉排炉处理工艺。日处理生活垃圾1500吨，每年可处理生活垃圾54.75万吨，上(东北电网)网电量约1.67亿度，连云港市首座垃圾焚烧热电厂总投资约2.5亿元人民币、日处理800吨生活垃圾 武汉市建设的第五座垃圾焚烧发电厂-东西湖新沟垃圾发电厂总投资3.94亿元、日处理1000吨生活垃圾即将开建 按照北京市垃圾焚烧厂建设规划，2012年前，将建设阿苏卫焚烧厂、京南垃圾焚烧厂、董村垃圾焚烧厂3个垃圾焚烧处理项目。2015年前，再建六里屯焚烧厂、北天堂焚烧厂、南宫焚烧厂、梁家务焚烧厂。加上现有的顺义区焚烧厂、高安屯焚烧厂，将有9座大型垃圾焚烧厂。争议！？固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状 2.我国垃圾焚烧我国垃圾焚烧 垃圾焚烧是一个十分敏感的话题，各地许多垃圾焚烧项目的谈判和建设陷入僵局反对建设垃圾焚烧厂，东莞村民“集体散步”维权 南京江北垃圾焚烧项目争议 拟建垃圾焚烧发电厂引发争议 广州市政府：不通过环评绝不动工垃圾焚烧争议不断 广州垃圾焚烧凸显大城市“垃圾病 广州花都区拟建垃圾焚烧发电厂引争议 武汉在建垃圾焚烧发电厂引发环保争议 广州番禺拟在人口稠密区建垃圾焚烧厂引争议 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 三三.垃圾焚烧的应用现状垃圾焚烧的应用现状 2.我国垃圾焚烧我国垃圾焚烧 你的看法（1）（2）（3）固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 四、固体废物焚烧的相关法规四、固体废物焚烧的相关法规 1 城市生活垃圾处理及污染防治技术政策城市生活垃圾处理及污染防治技术政策 焚烧适用于进炉垃圾平均热值高于焚烧适用于进炉垃圾平均热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。地缺乏和经济发达的地区。垃圾焚烧宜以炉排为基础的成熟技术，审慎采用其他炉型的垃圾焚烧宜以炉排为基础的成熟技术，审慎采用其他炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。垃圾应在焚烧炉内充分燃烧，烟气在后燃室应在不低于垃圾应在焚烧炉内充分燃烧，烟气在后燃室应在不低于850的条件下停留不少于的条件下停留不少于2s。垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用，以减少热污染。垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用，以减少热污染。应采用先进和可靠的技术及设备，严格控制垃圾焚烧的烟应采用先进和可靠的技术及设备，严格控制垃圾焚烧的烟气排放。烟气处理宜采用半干法加布袋除尘工艺。气排放。烟气处理宜采用半干法加布袋除尘工艺。垃圾产生的炉渣经鉴别不属于危险废物的，可回收利用或垃圾产生的炉渣经鉴别不属于危险废物的，可回收利用或者直接填埋。属于危险废物的和飞灰必须作为危险废物处置。者直接填埋。属于危险废物的和飞灰必须作为危险废物处置。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 四、固体废物焚烧的相关法规四、固体废物焚烧的相关法规 2 危险废物污染防治技术政策危险废物污染防治技术政策（1 1）危险废物焚烧处置适用于不宜回收利用其有用组分、具）危险废物焚烧处置适用于不宜回收利用其有用组分、具有一定热值的危险废物。易爆废物不宜进行焚烧处置。有一定热值的危险废物。易爆废物不宜进行焚烧处置。（2 2）焚烧炉温应达到焚烧炉温应达到11001100以上，烟气停留时间应在以上，烟气停留时间应在2s2s以上，以上，燃烧效率大于燃烧效率大于99.9%99.9%，焚毁去除率大于，焚毁去除率大于99.9%99.9%，焚烧残渣的热，焚烧残渣的热灼减率小于灼减率小于5%5%（医院临床废物和多氯联苯废物除外）。（医院临床废物和多氯联苯废物除外）。（3 3）危险废物焚烧产生的）危险废物焚烧产生的残渣残渣、烟气处理过程中产生的、烟气处理过程中产生的飞灰飞灰，需按危险废物安全填埋处置。需按危险废物安全填埋处置。（4 4）危险废物的焚烧宜采用以）危险废物的焚烧宜采用以回转窑回转窑为基础的焚烧技术，可为基础的焚烧技术，可根据危险废物种类和特征选用其他不同炉型，鼓励改造并采根据危险废物种类和特征选用其他不同炉型，鼓励改造并采用生产水泥的回转炉窑焚烧或者专烧危险废物。用生产水泥的回转炉窑焚烧或者专烧危险废物。（5 5）医院临床废物或含持久有机污染成分的危险废物宜在专）医院临床废物或含持久有机污染成分的危险废物宜在专门焚烧设施中焚烧。门焚烧设施中焚烧。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 第二节第二节 固体废物的焚烧原理固体废物的焚烧原理 一、基本概念一、基本概念1 1燃烧燃烧 通常把具有强烈的放热效应、有基态和电子激发态通常把具有强烈的放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。的自由基出现并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。2 2着火与熄火着火与熄火 着火是燃料与氧化剂由缓慢放热反应，发展到由量着火是燃料与氧化剂由缓慢放热反应，发展到由量变到质变的临界现象。从无反应向稳定的强烈放热反应变到质变的临界现象。从无反应向稳定的强烈放热反应状态过渡过程即为着火过程；相反从强烈的放热反应向状态过渡过程即为着火过程；相反从强烈的放热反应向无反应状况的过渡就是熄火过程。无反应状况的过渡就是熄火过程。2.2.热值热值生活垃圾的热值是指单位质量的生活垃圾燃烧释放出来的热生活垃圾的热值是指单位质量的生活垃圾燃烧释放出来的热量，以量，以kJ/kgkJ/kg（或（或kcal/kgkcal/kg）计。）计。对生活垃圾热值低于对生活垃圾热值低于3350 kJ/kg时时,焚烧需添加辅助燃料焚烧需添加辅助燃料;对有害废对有害废物，一般燃烧的物，一般燃烧的HV10000 kJ/kg时，可维持燃烧时，可维持燃烧。热值有两种表示法，热值有两种表示法，高位热值（粗热值）和低位热值（净热值）高位热值（粗热值）和低位热值（净热值）。高。高位热值是指化合物在一定温度下反应达到最终产物的焓变。位热值是指化合物在一定温度下反应达到最终产物的焓变。用氧弹量热计用氧弹量热计测量的是高位热值测量的是高位热值。将高位热值转变成低位热值可以通过下式计算：。将高位热值转变成低位热值可以通过下式计算：（4-14-1）式中：式中：LHVLHV低位热值，低位热值，kJ/kgkJ/kg；HHVHHV高位热值，高位热值，kJ/kgkJ/kg；废物中水的质量百分率，废物中水的质量百分率，%；H H、ClCl、FF分别为废物中氢氯氟含分别为废物中氢氯氟含量的百分率，量的百分率，%。若废物的元素组成可知，则可利用若废物的元素组成可知，则可利用DulongDulong方程式近似计算出净热值：方程式近似计算出净热值：（4242）式中：式中：分别为废物中碳、氧、氢、氯和硫的质量分数。分别为废物中碳、氧、氢、氯和硫的质量分数。低位热值与高位热值的意义相同，只是产物水的状态不同前者水是气态，后低位热值与高位热值的意义相同，只是产物水的状态不同前者水是气态，后者水是液态，所以二者之差就是水的气化潜热。者水是液态，所以二者之差就是水的气化潜热。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 4 4 理论燃烧温度理论燃烧温度 当燃烧系统处于绝热状态时，反应物在经化当燃烧系统处于绝热状态时，反应物在经化学反应生成平衡产物的过程中所释放的热量全部学反应生成平衡产物的过程中所释放的热量全部用来提高系统温度，系统最终所达到的温度称为用来提高系统温度，系统最终所达到的温度称为理论燃烧温度，即绝热火焰温度。理论燃烧温度，即绝热火焰温度。5 5 焚烧效果焚烧效果 评价焚烧效果的方法一般有目测法、热灼减量法和一氧评价焚烧效果的方法一般有目测法、热灼减量法和一氧化碳法。化碳法。（1 1）目测法）目测法 通过肉眼观察垃圾焚烧产生的通过肉眼观察垃圾焚烧产生的烟气黑度来判断焚烧效果，烟气越黑，焚烧效果越差。烟气黑度来判断焚烧效果，烟气越黑，焚烧效果越差。（2 2）热灼减量法）热灼减量法 根据焚烧炉渣中有机可燃物根据焚烧炉渣中有机可燃物的量（即未燃尽的固定碳）来评价焚烧效果的方法，它的量（即未燃尽的固定碳）来评价焚烧效果的方法，它是指生活垃圾焚烧炉渣中的可燃物在高温、空气过量条是指生活垃圾焚烧炉渣中的可燃物在高温、空气过量条件下被充分氧化后，单位质量焚烧炉渣的减少量。件下被充分氧化后，单位质量焚烧炉渣的减少量。（4343）式中：式中：焚烧效率，焚烧效率，%；干燥后生活垃圾焚烧干燥后生活垃圾焚烧炉渣的质量，炉渣的质量，kgkg；焚烧炉渣在焚烧炉渣在6002560025灼烧灼烧后的质量，后的质量，kgkg。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 灼烧灼烧3h 5 5 焚烧效果焚烧效果 （3 3）一氧化碳法）一氧化碳法 一氧化碳是生活垃圾中所含不完全燃烧产物之一，一氧化碳是生活垃圾中所含不完全燃烧产物之一，常用烟气中一氧化碳含量来表示焚烧效果的优劣。烟常用烟气中一氧化碳含量来表示焚烧效果的优劣。烟气中一氧化碳含量越高，垃圾焚烧效果越差；反之焚气中一氧化碳含量越高，垃圾焚烧效果越差；反之焚烧反应进行的越彻底，焚烧效果越好。利用烟气中一烧反应进行的越彻底，焚烧效果越好。利用烟气中一氧化碳含量表示的焚烧效率的计算公式如下：氧化碳含量表示的焚烧效率的计算公式如下：（4444）式中：式中：焚烧效率，焚烧效率，%；烟气中一氧化碳含量，烟气中一氧化碳含量，%。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 二、焚烧过程二、焚烧过程 1 1 垃圾燃烧过程垃圾燃烧过程固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste （1 1）干燥）干燥 生活垃圾的干燥是利用热能使水分气化，并排除生成的生活垃圾的干燥是利用热能使水分气化，并排除生成的水蒸气的过程。按热量传递的方式，可将干燥分为传导干燥、水蒸气的过程。按热量传递的方式，可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。对流干燥和辐射干燥三种方式。可分为预热阶段和水分蒸发阶段。可分为预热阶段和水分蒸发阶段。（2 2）热分解）热分解 生活垃圾的热分解是垃圾中多种有机可燃物在高温作用生活垃圾的热分解是垃圾中多种有机可燃物在高温作用下的分解或聚合化学反应过程，反应的产物包括各种烃类、下的分解或聚合化学反应过程，反应的产物包括各种烃类、固定碳及不完全燃烧产物等。固定碳及不完全燃烧产物等。（3 3）燃烧）燃烧 生活垃圾的焚烧是在氧气存在条件下有机物快速高温氧生活垃圾的焚烧是在氧气存在条件下有机物快速高温氧化。生活垃圾的实际焚烧过程是十分复杂的，经过干燥和热化。生活垃圾的实际焚烧过程是十分复杂的，经过干燥和热分解后分解后 产生许多不同种类的气、固态可燃物，这些物质有空产生许多不同种类的气、固态可燃物，这些物质有空气混合，达到着火所需的必要条件时就会形成火焰而燃烧。气混合，达到着火所需的必要条件时就会形成火焰而燃烧。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 废物焚烧炉燃烧方式的划分：废物焚烧炉燃烧方式的划分：按照燃烧气体的流动方向分：按照燃烧气体的流动方向分：反向流反向流适合难燃性、闪火点高的废适合难燃性、闪火点高的废物燃烧物燃烧 同向流同向流适合于易燃性、闪火点低的适合于易燃性、闪火点低的废物燃烧废物燃烧 漩涡流漩涡流燃烧气体由炉周围方向切向燃烧气体由炉周围方向切向加入，造成炉内燃烧气流漩涡性，废气流流经加入，造成炉内燃烧气流漩涡性，废气流流经路径和停留时间长而且气流中间温度非常高，路径和停留时间长而且气流中间温度非常高，周围温度并不高，燃烧较为完全。周围温度并不高，燃烧较为完全。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 按照助燃空气加入阶段数分：按照助燃空气加入阶段数分：单段燃烧单段燃烧必须送入大量空气，较长停留时间才必须送入大量空气，较长停留时间才能将固体废物完全燃烧。能将固体废物完全燃烧。多段燃烧多段燃烧多段燃烧中，首先在一次燃烧过程中多段燃烧中，首先在一次燃烧过程中提供提供未充足的空气量未充足的空气量，使废物进行蒸发和热解燃烧，产，使废物进行蒸发和热解燃烧，产生大量的生大量的COCO、碳氢化合物气体和微细的碳颗粒；然后在、碳氢化合物气体和微细的碳颗粒；然后在第二次、第三次燃烧过程中，再供给充足空气使其逐次第二次、第三次燃烧过程中，再供给充足空气使其逐次氧化成稳定的气体。氧化成稳定的气体。多段燃烧的优点是燃烧所必须提供的气体量不需多段燃烧的优点是燃烧所必须提供的气体量不需要太大，因此在第一燃烧室内送风量小，不易将底灰带要太大，因此在第一燃烧室内送风量小，不易将底灰带出，产生颗粒物的可能性较少。出，产生颗粒物的可能性较少。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 按照助燃空气供应量分：按照助燃空气供应量分：过氧燃烧过氧燃烧第一燃烧室供给充足的空气量第一燃烧室供给充足的空气量 缺氧燃烧缺氧燃烧（控气式）（控气式）第一燃烧室供给的空气量约是理论第一燃烧室供给的空气量约是理论空气量的空气量的70%80%70%80%，处于缺氧状态，使废物在此室内裂解成，处于缺氧状态，使废物在此室内裂解成较小分子的碳氢化合物气体、较小分子的碳氢化合物气体、COCO与少量微细的碳颗粒，至第与少量微细的碳颗粒，至第二燃烧室再供给充足空气使其氧化成稳定的气体。由于经过二燃烧室再供给充足空气使其氧化成稳定的气体。由于经过阶段性的空气供给，可使燃烧反应较为稳定，相对产生的污阶段性的空气供给，可使燃烧反应较为稳定，相对产生的污染物较少，染物较少，且在第一燃烧室供给的空气量少，所带出的颗粒且在第一燃烧室供给的空气量少，所带出的颗粒物质也相对较少物质也相对较少。（常用）（常用）热解燃烧热解燃烧 第一燃烧室与热解炉相似，利用部分燃烧使炉第一燃烧室与热解炉相似，利用部分燃烧使炉体升温，向燃烧室加入少量的空气体升温，向燃烧室加入少量的空气(约为理论空气量的约为理论空气量的20%20%30%)30%)，加速废物裂解反应的进行，产生部分可回收利用的裂，加速废物裂解反应的进行，产生部分可回收利用的裂解油，裂解后的烟气中仅有微量的粉尘与大量的解油，裂解后的烟气中仅有微量的粉尘与大量的COCO和碳氢化和碳氢化合物气体，加入充足的空气使其迅速燃烧放热。（合物气体，加入充足的空气使其迅速燃烧放热。（目前技术目前技术尚未十分成熟，适合处理高热值废物尚未十分成熟，适合处理高热值废物）2 2 垃圾焚烧的主要气体污染物垃圾焚烧的主要气体污染物烟气烟气 焚烧烟气组成焚烧烟气组成 烟气中的主要成分烟气中的主要成分：、，占烟气容，占烟气容积的积的99%99%，属无害成分。，属无害成分。烟气中的有害成分主要：烟气中的有害成分主要：、HCl以及一些具以及一些具有特殊气味的有机有害气体，如饱和烃和不饱和烃、烃类有特殊气味的有机有害气体，如饱和烃和不饱和烃、烃类氧化物、卤代烃、芳香族类物质等，包括二噁英。氧化物、卤代烃、芳香族类物质等，包括二噁英。固体颗粒物：固体颗粒物：主要是炭黑、一些金属和盐类经蒸发凝聚而主要是炭黑、一些金属和盐类经蒸发凝聚而成的粉尘。成的粉尘。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste （1 1）主要污染物）主要污染物 不完全燃烧产物不完全燃烧产物 碳氢化合物燃烧后主要的产物为碳氢化合物燃烧后主要的产物为无害的水蒸气及二氧化碳，可以直接排入大气中。不完无害的水蒸气及二氧化碳，可以直接排入大气中。不完全燃烧产物（简称全燃烧产物（简称PICPIC）是燃烧不良而产生的副产品是燃烧不良而产生的副产品，包，包括一氧化碳、炭黑、烃、烯、酮、有机酸及聚合物等。括一氧化碳、炭黑、烃、烯、酮、有机酸及聚合物等。粉尘粉尘 废物中的无机金属盐类、金属氧化物或不完废物中的无机金属盐类、金属氧化物或不完全燃烧物等。全燃烧物等。酸性气体酸性气体 包括氯化物、卤化氢（氯以外的卤素，包括氯化物、卤化氢（氯以外的卤素，氟、溴、氟、溴、碘等）、硫氧化物（二氧化硫及三氧化硫）、碘等）、硫氧化物（二氧化硫及三氧化硫）、氮氧化物，以及五氧化二磷和磷酸。氮氧化物，以及五氧化二磷和磷酸。重金属污染物重金属污染物 包括铅、汞、铬、砷等的元素态、包括铅、汞、铬、砷等的元素态、氧化物及氯化物等。氧化物及氯化物等。二噁英二噁英 PDDDs/PCDFsPDDDs/PCDFs。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste （2 2）焚烧废弃污染物的形成机制焚烧废弃污染物的形成机制 粒状污染物粒状污染物 A A 废物中的废物中的不可燃物不可燃物在焚烧过程中成为底灰排出，而在焚烧过程中成为底灰排出，而部部分粒状物分粒状物则随废气排出炉外成为飞灰。飞灰所占的比例随焚则随废气排出炉外成为飞灰。飞灰所占的比例随焚烧炉操作条件、粒状物粒径分布、形状与其密度而定。所产烧炉操作条件、粒状物粒径分布、形状与其密度而定。所产生的粒状物粒径一般大于生的粒状物粒径一般大于10um10um。B B 部分无机盐类在高温下氧化而排出，在炉外遇冷而凝部分无机盐类在高温下氧化而排出，在炉外遇冷而凝结成粒状物，或二氧化硫在低温下遇水滴而形成硫酸盐雾状结成粒状物，或二氧化硫在低温下遇水滴而形成硫酸盐雾状微粒等。微粒等。C C 未燃烧完全而产生的碳颗粒与煤烟，粒径约在未燃烧完全而产生的碳颗粒与煤烟，粒径约在0.110.111.10um1.10um之间。由于颗粒微细，难以去除，最好的控制方法是之间。由于颗粒微细，难以去除，最好的控制方法是在高温下使其氧化分解。在高温下使其氧化分解。粉尘的产生量与垃圾性质和燃烧方法有关。机械炉排焚粉尘的产生量与垃圾性质和燃烧方法有关。机械炉排焚烧炉膛出口粉尘含量一般为烧炉膛出口粉尘含量一般为1-6g1-6gm3 3，除尘器入口，除尘器入口14g/m14g/m3 3，换算成垃圾燃烧量一般，换算成垃圾燃烧量一般为为5.5-22kg/t5.5-22kg/t（湿垃圾）。（湿垃圾）。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste （2 2）焚烧废弃污染物的形成机制焚烧废弃污染物的形成机制 一氧化碳一氧化碳 一氧化碳是燃烧不完全过程中的主要代表性物质。一氧化碳是燃烧不完全过程中的主要代表性物质。酸性气体酸性气体 焚烧产生的酸性气体，主要包括焚烧产生的酸性气体，主要包括SOSO2 2、HClHCl与与HFHF等，等，这些污染物都是直接由废物中的这些污染物都是直接由废物中的S S、ClCl、F F等元素经过焚等元素经过焚烧反应而生成的。如含烧反应而生成的。如含ClCl的的PVCPVC塑料会形成塑料会形成HC1HC1，含，含F F的的塑料会形成塑料会形成HFHF，而含，而含S S的煤焦油会产生的煤焦油会产生S0S02 2.据国外研究，据国外研究，一般城市垃圾中硫含量为一般城市垃圾中硫含量为0.12%0.12%，其中约，其中约303060%60%会转为会转为S0S02 2，其余则残留于底灰或被飞灰所吸收。，其余则残留于底灰或被飞灰所吸收。氮氧化物氮氧化物 氮氧化物主要来源于高温下氮氧化物主要来源于高温下N N2 2与与O O2 2反应形成氮氧化反应形成氮氧化物和废物中的氮组分转化成氮氧化物。物和废物中的氮组分转化成氮氧化物。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste （2 2）焚烧废弃污染物的形成机制焚烧废弃污染物的形成机制 重金属重金属 废物中所含重金属物质，高温焚烧后除部分残留于灰废物中所含重金属物质，高温焚烧后除部分残留于灰渣中之外，部分在高温下气化挥发进入烟气。金属物在炉渣中之外，部分在高温下气化挥发进入烟气。金属物在炉内参与反应生成的内参与反应生成的氧化物或氯化物氧化物或氯化物，比原金属元素更易气，比原金属元素更易气化挥发，这些氧化物及氯化物因挥发、热解、还原及氧化化挥发，这些氧化物及氯化物因挥发、热解、还原及氧化等作用，可能进一步发生复杂的化学反应，等作用，可能进一步发生复杂的化学反应，最终产物包括最终产物包括元素态重金属、重金属氧化物及重金属氯化物等。元素态重金属、重金属氧化物及重金属氯化物等。焚烧烟气中收集下来的飞灰通常被视为危险废物。焚烧烟气中收集下来的飞灰通常被视为危险废物。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposal of Solid Waste （2 2）焚烧废弃污染物的形成机制焚烧废弃污染物的形成机制 二噁英二噁英 A A 定义定义 二噁英（二噁英（dioxins,dioxins,简称简称DXN)DXN)是毒性很强的一类是毒性很强的一类多多氯代三环芳烃类化合物统称氯代三环芳烃类化合物统称，由两个或一个氧原子连接，由两个或一个氧原子连接2 2个个被氯取代的苯环构成。人们通常所说的二噁英指的是多被氯取代的苯环构成。人们通常所说的二噁英指的是多氯二氯二苯并二噁英（苯并二噁英（PCDDs)PCDDs)、多氯二苯并呋喃（、多氯二苯并呋喃（PCDFs)PCDFs)的统称，共的统称，共有有210210种同构体种同构体。其中。其中PCDDsPCDDs有有7575种同类物；种同类物；PCDFsPCDFs有有135135种同种同类物。由于各异构体均具有类似的毒性，不同物的毒性按国类物。由于各异构体均具有类似的毒性，不同物的毒性按国家毒性当量参数（家毒性当量参数（TEQTEQ）进行比较。）进行比较。其中研究最多、毒性最强的化合物是其中研究最多、毒性最强的化合物是2 2，3 3，7 7，88TCDDTCDD，它的毒性，它的毒性LDLD5050是氰化钾毒性的是氰化钾毒性的10001000倍或氰化氢的倍或氰化氢的390390倍。倍。世界卫生组织在世界卫生组织在19971997年把二噁英列为人类一级致癌物。年把二噁英列为人类一级致癌物。固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid WasteTreatment and Disposa