【正文】 805501N=110有硫時的近似化學(xué)結(jié)構(gòu)是： 無硫時的近似化學(xué)結(jié)構(gòu)是： 3. 用杜朗公式估算濕基熱值：HW=337C+1428(HO/8)+95S =337+1428（）+95=（kJ/kg）第三節(jié) 固體廢物處理處置方法一、固體廢物處理方法物理處理化學(xué)處理生物處理熱處理固體處理二、固體廢物處置方法 固體廢物處置是指最終處置（final disposal）或安全處置，是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)，是解決固體廢物的歸宿問題。河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第 3 次課 5～6 學(xué)時上次課復(fù)習(xí)：城市生活垃圾熱值的定義及其計算方法。因此，固體廢物壓實的實質(zhì)，可以看作是消耗一定的壓力能，提高廢物容重的過程。2．向壓實器料斗中供料傳輸方式。4．壓實機(jī)械特征參數(shù)，包括裝載室的大小、壓頭往返循環(huán)時間、機(jī)械的體積吞吐量、壓力大小、壓頭貫入度(penetration)、壓實比與單元的外形尺寸等。6．操作地點選擇，包括位置、高度、道路以及與環(huán)境有關(guān)的限制因素。據(jù)有關(guān)研究表明，經(jīng)破碎后的城市垃圾比未經(jīng)破碎時其容重增加25~50%，且易于壓實，同時還帶來其他好處，如減少籌委、防止鼠類繁殖、破壞蚊、蠅滋生條件，減少火災(zāi)發(fā)生機(jī)會等。二、固體廢物破碎機(jī)械用于城市垃圾的破碎機(jī)械大體有三種類型：沖擊磨切型、剪切粉碎性與擠壓破碎型。二、固體廢物分選效果評價一組固體廢物分選單元的分選效果用回收率與分選物的純凈度兩個參量評價。重力分選是利用不同物質(zhì)的密度差異（在一定流速的介質(zhì)中沉降速度的不同,由重顆粒到輕顆粒的沉降有一分布），達(dá)到輕、重顆粒分選的目的。（二）風(fēng)力分選機(jī)械河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙1． 水平風(fēng)選機(jī)2．垂直風(fēng)選機(jī)（三） 風(fēng)力分選工程設(shè)計基礎(chǔ)1．風(fēng)選工程設(shè)計時需考慮下列基本因素：(1)經(jīng)破碎后固體廢物顆粒特征，包括粒度尺寸、形狀、含水率、成團(tuán)傾向以及纖維含量等。(3)由破碎單元到分選單元廢物的輸送與進(jìn)料方法。(5)設(shè)備安裝的空間、高度、通道、噪音與環(huán)境等限制條件。其中氣固比與氣流速度又是主要參數(shù)。（二）磁選機(jī)械吸持型磁選機(jī)；滾筒式吸持型磁選機(jī)帶式吸持型磁選機(jī)懸吸型磁選機(jī)。 (2)被分選的固體廢物特征。 (3)考慮磁選機(jī)的供料與排料傳輸設(shè)備類型。包括能源需要量，例行與特殊的維修要求，操作的簡易性與可靠性，噪音與空氣、水源的污染控制。2．磁選工程設(shè)計的特征參數(shù)： 設(shè)計特征參數(shù)包括給定磁選機(jī)負(fù)荷率、分選效率、滾筒轉(zhuǎn)速，磁體長度、直徑、場強(qiáng)與磁場梯度，傳送帶的速度，設(shè)備結(jié)構(gòu)材料與冷卻系統(tǒng)類型選擇等。（一）篩分設(shè)備（二）影響篩分效率的因素1．顆粒尺寸與形狀2．含水率3．篩孔形狀4．篩分器主要參數(shù)5．操作方式： 六、其它分選技術(shù)簡介河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙（一）慣性分選（二）浮選（三）淘汰分選（四）靜電分選河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第 4 次課 7～8 學(xué)時上次課復(fù)習(xí)：固體廢棄物壓實、破碎、分選技術(shù)的目的、原理及在實際操作中容易遇到的問題。參考資料1．平岡正勝等，污泥處理工程學(xué)，華東化工學(xué)院出版社，1990年2．陳汝龍等 編譯，環(huán)境工程概論，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1986年3．李國鼎等，固體廢物處理與資源化，清華大學(xué)出版社，1990年注：本頁為每次課教案首頁河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第四節(jié) 污泥的增稠和脫水一、污泥的增稠%~%，體積龐大，因而對污泥的處理、利用及輸送都造成困難，故必先進(jìn)行濃縮。污泥增稠的目的在于減容。因此，污泥增稠是減少污泥體積最經(jīng)濟(jì)有效的方法，特別是對剩余活性污泥的處理，尤其不可缺少。二、污泥的脫水與脫水設(shè)備污水污泥是污水處理廠產(chǎn)生的液態(tài)或泥漿狀副產(chǎn)物，初沉污泥的固體濃度一般介于3%~5%，剩余活性污泥的固體濃度小于1%。多數(shù)污泥濃縮裝置能達(dá)到5%~10%的固體濃度，脫水裝置能達(dá)到20%~50%的固體濃度。污泥脫水工藝主要包括機(jī)械脫水和自然脫水。 （1）理論基礎(chǔ)：機(jī)械過濾脫水是以過濾介質(zhì)兩邊的壓力差為推動力，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)成為濾液，固體顆粒被截留成為濾餅，達(dá)到固液分離的目的。脫水后泥渣含水率為75~80%。真空抽濾機(jī)過濾段工作真空度在300~600mm汞柱，脫水段為500~~。缺點是操作比較繁瑣。這種壓濾機(jī)是連續(xù)操作的，適用于真空抽濾難于脫水的各種污泥，生產(chǎn)能力大，占地面積較小，濾餅含水率可達(dá)到70~80%。離心脫水機(jī)具有操作簡便、設(shè)備緊湊、運行條件良好、脫水效率高等優(yōu)點，適用于各種不同性質(zhì)泥渣的脫水。缺點是能耗較大。特點：干化場運行時，一次集中放滿一塊區(qū)段面積，放泥厚度約30~50cm。脫水后污泥含水率可降低到60%。第五節(jié) 固體廢物的穩(wěn)定和固化一、固體廢物的穩(wěn)定處理固體廢物的化學(xué)處理，化學(xué)處理是針對固體廢物中易于對環(huán)境造成嚴(yán)重后果的有毒有害化學(xué)成分，采用化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法，使之達(dá)到無害化。對于不同成分的混合物，采用化學(xué)處理方法，往往達(dá)不到預(yù)期的效果。（一）中和法中和法是處理酸性或堿性廢水常用的方法。這類泥渣對土壤與水體均會造成危害。（二）氧化還原法通過氧化或還原化學(xué)處理，將固體廢物中可以發(fā)生價態(tài)變化的某些有毒成分轉(zhuǎn)化為無毒或低毒，且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成分，以便無害化處置或進(jìn)行資源回收。2．鉻渣濕式還原法：鉻渣濕式還原處理是利用碳酸鈉溶液處理經(jīng)過濕磨過篩（100目）后的鉻渣，使其中酸溶性鉻酸鈣與鉻鋁酸鈣轉(zhuǎn)化為水溶性鉻酸鈉而被浸出，由浸出液中可以回收鉻酸鈉產(chǎn)品。經(jīng)處理后的鉻渣已為無毒渣。固化后的產(chǎn)物應(yīng)具有良好的機(jī)械性能、抗?jié)B透、抗浸出、抗干、抗?jié)衽c凍、抗融等特性。水泥品種較多，可根據(jù)廢物性質(zhì)，當(dāng)?shù)厮嗌a(chǎn)情況，處理費用等因素進(jìn)行選擇。這一方法在原子能工業(yè)固體與液體廢物處理中，已得到廣泛應(yīng)用。，致使最終處置費用增大。各項工藝參數(shù)應(yīng)通過實驗確定。石灰固化法適用于各種含重金屬泥渣，并已應(yīng)用于煙道氣脫硫的廢物(如鈣基SOx)的固化中。（三）瀝青固化與應(yīng)用瀝青固化屬于熱塑性材料固化，用熱塑性材料為固化基質(zhì)的種類較多，除瀝青之外，尚有聚乙烯、河 河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙石臘、聚氯乙烯等。利用這種特性對固體廢物進(jìn)行固化處理。將待固化的廢物首先在高溫下鍛燒，使之形成氧化物，然后再與熔融的玻璃料混合，在1000℃溫度下燒結(jié)，冷卻后形成十分堅固而穩(wěn)定的玻璃體。參考資料1．唐時明，美國二惡英處理技術(shù)，上海環(huán)境科學(xué)，2．鄧華龍等，焚燒法從廢彩色相紙中回收銀的工藝試驗研究，上海環(huán)境科學(xué)，3．汪鏡亮，蘇聯(lián)從焚燒垃圾的殘渣中回收有用組分的方法，固體廢物資源化，注：本頁為每次課教案首頁河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙第三章 固體廢物的能源利用第一節(jié) 固體廢物焚燒熱利用一、固體廢物焚燒技術(shù)的發(fā)展歷史 1. 發(fā)展簡史垃圾焚燒技術(shù)作為一種以燃燒為手段的垃圾處理方法，其應(yīng)用可以追溯至人類文明的早期，如刀耕火種時期的燒荒即可視為焚燒應(yīng)用的一例。2. 現(xiàn)代焚燒技術(shù)概貌典型的城市生活垃圾焚燒系統(tǒng)的工藝單元包括系統(tǒng)：進(jìn)廠垃圾計量系統(tǒng)；垃圾卸料及貯存系統(tǒng)；垃圾進(jìn)料系統(tǒng)；垃圾焚燒系統(tǒng)；焚燒余熱利用系統(tǒng)；煙氣凈化和排放系統(tǒng)；灰渣處理或利用系統(tǒng)；污水處理或回用系統(tǒng)；煙氣排放在線監(jiān)測；垃圾焚燒自動控制系統(tǒng)等。為此垃圾焚燒工藝通常采用較高過?？諝獗鹊倪\行模式，其實際供氣量一般比理論空氣量高70%120%；同時為克服在垃圾燃燒過程中出現(xiàn)聚集而造成局部空氣 (氧)傳遞阻礙的現(xiàn)象，垃圾焚燒爐排必須設(shè)計成能使垃圾層經(jīng)常處于翻動狀態(tài)的構(gòu)造，以利于生活垃圾的充分燃燒。但是由于生活垃圾焚燒煙氣具有含水量大、氯化氫濃度高等特點，對材料有較大的腐蝕性，熱能回收系統(tǒng)也因此受到明顯的影響。離開熱能回收段的煙氣溫度一般不低于250℃也影響到熱能回收的效率；而蒸汽式空氣預(yù)熱器的應(yīng)用也將造成可用蒸汽能量的損失。3．環(huán)境保護(hù)的特點城市生活垃圾在輸送、貯存與燃燒過程均存在產(chǎn)生二次污染的可能。現(xiàn)代垃圾焚燒技術(shù)所包含的煙氣凈化系統(tǒng)通常能較有效地控制除NOx和二惡英以外的一般污染物。4．焚燒技術(shù)的特點城市生活垃圾處理的基本原則是無害化、減量化和資源化。這對河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙城市生活垃圾處理管理目標(biāo)的實現(xiàn)具有非常重要的意義。目前，因其煙氣中可能含有難以控制的二惡英等高毒性有機(jī)物而易受到質(zhì)疑。垃圾焚燒處理的資源化效益主要來自其熱能回收，以電能輸出來體現(xiàn)，這一效益并不能完全代表生活垃圾全部的資源價值。 三、固體廢物焚燒熱的利用（一）固體廢物焚燒釋熱發(fā)電 利用固體廢物焚燒釋熱發(fā)電的工藝流程同普通燃料發(fā)電的工藝大體相同，其主要設(shè)備為焚燒爐、空氣冷凝器，透平發(fā)電機(jī)、熱交換器、減壓閥、消耗器、泵等。導(dǎo)致其不穩(wěn)定的因素很多，如廢物中可燃部分的質(zhì)量與數(shù)量等。 （二）固體廢物焚燒供熱 固體廢物的焚燒釋熱在發(fā)電同時，利用過剩蒸汽的方式供暖；也可以單獨供暖?？諝饫淠魇菫榱朔乐拐羝^剩而設(shè)的，假如沒有蒸汽用戶，蒸汽就可在空氣冷凝器中降壓。 四、國外焚燒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀1. 焚燒應(yīng)用技術(shù)2. 焚燒在垃圾處理方法中的地位五、國內(nèi)焚燒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀1．應(yīng)用現(xiàn)狀我國生活垃圾焚燒技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)80年代中期，“八五”期間被列為國家科技攻關(guān)項目，目前僅有深圳等極少數(shù)城市采用了生活垃圾焚燒技術(shù)。國產(chǎn)化焚燒技術(shù)設(shè)備焚燒技術(shù)和設(shè)備大致有以下幾種型式：a） 順推式機(jī)械爐排焚燒設(shè)備；b） 逆推式機(jī)械爐排焚燒設(shè)備；c） 履帶式機(jī)械爐排焚燒設(shè)備；d） 立窯式焚燒設(shè)備；e） 流化床焚燒設(shè)備。2．現(xiàn)狀分析自20世紀(jì)80年代后期，國內(nèi)城市生活垃圾處理行業(yè)開始關(guān)注現(xiàn)代垃圾焚燒技術(shù)。盡管如此，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有利于垃圾焚燒應(yīng)用和推廣的因素正在逐步成熟：河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙① 近年來，相當(dāng)部分城市的生活垃圾，尤其是一些分類收集的垃圾，其低位熱值已達(dá)41805852 kJ/kg，不僅達(dá)到了自燃的要求，熱能回收發(fā)電也有了較穩(wěn)定的基礎(chǔ)；② 城市生活垃圾可焚燒性好的城市，一般也是經(jīng)濟(jì)力較強(qiáng)、填埋空間較困難的城市，從管理方面也具有進(jìn)行垃圾焚燒的能力與要求；③ 國內(nèi)對城市生活垃圾焚燒技術(shù)的積累已有了較好的基礎(chǔ)。本次課題（或教材章節(jié)題目）：第三章 固體廢物的能源利用教學(xué)要求：掌握固體廢物熱解的基本原理；了解固體廢物熱解能量的回收重 點：固體廢物的熱解基本原理與能量回收難 點：固體廢物的熱解基本原理與能量回收教學(xué)手段及教具：采用多媒體教學(xué)課件講授內(nèi)容及時間分配：第三章 固體廢物的能源利用第二節(jié) 固體廢物的熱解與能量回收 共2課時，講授課后作業(yè)1．試討論各種熱解方式熱解爐的優(yōu)缺點。該過程是一個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。熱解的過程可以用通式表示如下：有機(jī)固體廢物 (HCHCO、CO2等)氣體＋(有機(jī)酸、焦油等)有機(jī)液體＋碳黑＋爐渣采用熱解法生產(chǎn)氣體燃料是使有機(jī)固體廢物在8000～10000℃的溫度下分解，最終形成含HCHCO等氣體燃料。所生產(chǎn)的氣體燃料的性質(zhì)因廢物的種類、熱解方法而異。 熱解法生產(chǎn)液體燃料是使有機(jī)固體廢物在500～600℃的溫度下分解，最終形成含有乙酸、丙酸、乙醇、焦油等的液體燃料。熱值一般為29302kJ/L左右。因此，日本和美國結(jié)合本國城市垃圾的特點開發(fā)了許多工藝，有些已達(dá)到實用階段。主要熱解工藝：①移動床熱解工藝經(jīng)適當(dāng)破碎除去重組分的城市垃圾從爐頂?shù)臍怄i加料斗進(jìn)入熱解爐，從爐底送約600℃的空氣水蒸氣混合氣，爐子的溫度由上到下逐漸增加。垃圾經(jīng)過各區(qū)分解后產(chǎn)生的殘渣經(jīng)回轉(zhuǎn)爐柵從爐底排出。爐內(nèi)的壓力為7kPa。由于含大量的N2，熱值非常低，約為3770～7540kJ/Nm3。惰性的熱媒體（砂）在燃燒爐內(nèi)吸收熱量并被流化氣鼓動成流態(tài)化，經(jīng)連接管到熱分解塔與垃圾相遇，供給熱分解所需的熱量，再經(jīng)連接管返回燃燒爐內(nèi)，被加熱后再返回?zé)峤鉅t。雙塔循環(huán)式的特點是：①熱分解的氣體系統(tǒng)內(nèi)，不混入燃燒廢氣，提高了氣體熱值，熱值為17000～18900kJ/Nm3；②炭燃燒需要的空氣量少，向外排出廢氣少；③在流化床內(nèi)溫度均勻，可以避免局部過熱；④由于燃燒溫度低產(chǎn)生的N已少，特別適于處理含熱塑性材料多的垃圾熱解。純氧從爐底送入首先到達(dá)燃燒區(qū)，參與垃圾燃燒。熱解氣向上運動穿過上部垃圾層并使其干燥。產(chǎn)生的氣體主要有CO、COH2，約占煙氣量的90%。河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙根據(jù)實驗表明，產(chǎn)生的氣體組分為CO47%，H233%, CO214%，CH44%，104kg/Nm3，106kJ，產(chǎn)生氣體量為0. 7t，熔融玻璃、。有機(jī)物幾乎全部分解，分解溫度高達(dá)1650℃。主要問題是能否提供廉價的純氧。早在50年代，我國就從農(nóng)業(yè)的廢玉米芯中提取糠醛，作為化工原料。3. 污泥的熱解 污泥與干燥過的一部分污泥在攪拌器中混合進(jìn)入干燥器中干燥，然后送入熱解爐。熱解產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷卻后可回收油品或熱量。自1971年以來，西歐、美國相繼建立了一些聯(lián)合處理裝置。利用固體廢物的厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的方法有兩種：一是有機(jī)固體廢物的衛(wèi)生填埋，自然發(fā)酵產(chǎn)生沼氣?？砂堰@部分氣體收集、凈化、回收利用。另一種方法是農(nóng)業(yè)廢物沼氣化。由于這種方法簡便易行，便于推廣，因此在我國發(fā)展較快。農(nóng)業(yè)廢物沼氣化是處理垃圾、糞便、農(nóng)業(yè)廢物的有效途徑。每一階