煤灰渣对垃圾堆肥温度影响的研究

通过煤灰渣对垃圾堆肥温度的影响实验，表明煤灰渣的含量对垃圾堆肥过程的温度有明显影响，建议垃圾堆肥原料中煤灰渣的参考量为40－60％。     

重庆市城市生活垃圾成分及物理特性分析研究

通过对重庆市城市生活垃圾成分、含水率、容重和热值的分析,得出了生活垃圾成分及物理指标的均值区间,结果显示生活垃圾中可回收组分和易燃烧组分比例较高。对生活垃圾成分、含水率、容重、热值之间的相关性以及区域影响因素进行了分析,分析结果表明,生活垃圾成分中不同组分的含量与生活垃圾的物理指标有一定的相关性;生活垃圾含水率、容重、砖瓦陶瓷类含量不同地区之间差异性显著,表明区域因素对生活垃圾成分、含水率、容重有显著影响。     

城市生活垃圾与煤流化床混烧过程中氮氧化物排放研究

针对我国城市生活垃圾热值低等特性。在流化装置上进行了城市生活垃圾与煤混燃实验，研究了在混燃过程中城市生活垃圾与煤掺烧比例及床层温度变化对NO和N2O排放浓度的影响。实验结果显示，随掺烧垃圾量逐渐增加时，NO排放浓度降低。而N2O排放浓度先降低然后增加，当城市生活垃圾与煤掺烧比例恒定时，随床温的增加NO排放浓度增加，N2O排放浓度呈下降趋势，采用前向式神经网络，以掺烧比和床温作为输入参数，对NO的排放进行预测。结果显示精度较高。     

城市生活垃圾熔融焚烧试验研究

在1350±10℃的焚烧温度下对昆明市城市生活垃圾进行了熔融焚烧试验,结果表明:减容减量化良好,排渣通畅,O、Si、Ca、Al、Fe为构成灰渣的主要元素,检测到的重金属元素含量符合国家排放标准,灰渣呈碱性,二次污染物的产生与焚烧温度、稳定性有关。     

城市污泥与煤或玉米秆混烧特性及动力学研究

利用热重分析法对城市污泥分别与煤或玉米秆混烧特性进行研究。结果表明:城市污泥燃烧过程存在挥发分析出和燃烧阶段及挥发分和固定碳燃尽阶段两个主要失重区间。城市污泥着火温度低,燃烧温度范围宽,失重速率低,燃尽性能特性指数Cb和综合燃烧特性指数SN性能均低于煤和玉米秆。掺混煤或玉米秆燃烧会改善城市污泥的燃尽特性和综合燃烧特性。采用积分法(Coats-Redfern方程)计算各阶段燃烧反应的动力学参数。混合试样中污泥含量增加,挥发分燃烧阶段活化能减小,固定碳燃烧阶段活化能增加。     

生物质与脱脂餐厨垃圾混烧对灰熔融特性的影响

为减少锅炉燃用餐厨垃圾和生物质混烧引起的结渣问题,分析了水稻秸秆(RS)、小麦秸秆(WS)和玉米秸秆(CS) 3种生物质对脱脂餐厨垃圾(KW)灰熔融特性的影响,在不同比例、不同制灰温度下制得灰样,利用灰熔点测试仪测定灰样的熔融特征温度,利用X射线荧光仪(XRF)和X射线衍射仪(XRD)测定分析灰样中矿物成分的变化。结果表明:生物质可以降低混合灰样的熔融温度; CS与KW和RS与KW混合灰样熔融温度降低的主要原因是莫来石与硅线石含量减少直至消失,同时白榴石含量的增加;而WS和KW的原因是硅线石含量的降低以及白榴石和钠长石含量的增加。随着制灰温度的增加,KW灰、WS灰和混合灰样的碱金属元素的含量降低,主要是高温条件下,碱金属挥发,并且混合灰样及KW在高温条件下还会有硅线石、莫来石出现。     

城市生活垃圾气化熔融焚烧技术

近年来,新开发的气化熔融焚烧技术实现了垃圾处理能源化目标和与环境的协调发展,该技术被认为是解决垃圾处理和能源问题最有效的方法。文章结合传统焚烧+灰渣熔融技术、阐述了两步法气化熔融和直接气化熔融两种气化熔融焚烧技术工艺流程的特点。气化熔融焚烧技术能遏制二英的产生和排放,降低焚烧过程产生酸性气体(SOx,HCl,HF,NOx等)、挥发性有机物尤其是芳香烃类、多氯化联苯类和二英、呋喃类、以及重金属和危害性灰渣的排放。叶恶叶恶     

煤与垃圾在流化床中的混烧利用技术分析

从技术、经济和环保等方面 ,对于煤与垃圾在流化床中的混烧利用技术进行了比较详细的分析。结果表明对于我国目前的垃圾 ,混烧比率宜小于 90 % ;垃圾收费和售电价格对于焚烧厂的经济状况影响很大 ,若从鼓励多焚烧垃圾而不是多发电的角度出发 ,应尽量增加垃圾收费补贴来使焚烧厂正常运行 ;与纯烧煤相比 ,混烧时除SOx 外 ,其余污染物排放均有所增加 ,但混烧有利于提高燃烧温度 ,破坏二英类物质的生成。该结果对于混烧处理厂的规划以及相关政策的制定有一定参考价值     

城市生活垃圾物性与热解特性的实验研究

对城市生活垃圾中常见垃圾成分进行物性及热解特性的实验研究表明，虽然我国城市生活垃圾（ＭＳＷ）具有高水分、低热值特点，但只要能注重其干燥过程，不投辅助燃料即可维持燃烧，ＭＷＳ中的有机物是一个很复杂的组份，并且有机化合物都有较明显的挥发份析出温度区；而纸、布或含纤维质我的废弃物在不同温度区间的挥发份析出较均匀，且这一温度区相对较宽，温度，物料尺雨及停留时间对热解过程特性有重要影响，实验得到停留时间２、     

辅助燃料对垃圾熔融炉炉温影响的分析研究

文章计算了在不同焦炭加入量及不同焦炭和煤的配比条件下处理城市生活垃圾时气化熔融炉的炉温。计算结果表明,用焚烧法处理重庆市的生活垃圾时,在常温鼓风条件下,要使垃圾灰渣完全熔融,焦炭配比至少应在42％以上;在一定的条件下,可以用煤部分或全部代替焦炭,同时配以高温鼓风,可使炉温达到并超过垃圾灰渣的熔融温度,从而使得垃圾灰渣熔融。     

垃圾焚烧飞灰熔融渣特性分析

研究了熔融固化产物--熔融渣的特性.结果表明:熔融渣的主要成分为CaO,Al₂O₃和SiO₂,其含量占总质量的99%左右,而SO₃,K₂O,Na₂O和Cl在熔融渣中的含量明显降低,其质量分数分别从原始飞灰中的10.74%,8 58%,3.81%和20.59%降低到0.17%,0.04%,0.23%和0.11%;熔融渣中碱性氧化物和酸性氧化物的含量基本相同,碱度接近于1.0;重金属Cr和Zn的固定率较高,分别为94.2%和81 7%,而Cu,Pb和Cd的固定率较低,分别为31.4%,14.5%和24.6%;采用美国TCLP方法测试的熔融渣中重金属浸出量均低于国家危险废物浸出毒性鉴别标准限值.      

危险废物焚烧灰渣多元氧化物体系平衡相关系及液相区特性

危险废物焚烧灰渣的熔融玻璃化处置是实现其减量化、无害化及资源化利用的重要技术。灰渣的主要氧化物组成为CaO、Al₂O₃、SiO₂、Na₂O、FeO_x和MgO,其热力学性质和平衡相关系是灰渣熔融形成玻璃态熔渣不可或缺的基础数据。根据灰渣的主要成分,采用热力学软件FactSage计算了不同温度及氧分压条件下,分别向以CaO-SiO₂-Al₂O₃为主的体系中添加Na₂O、FeO_x、Na₂O+FeO_x和Na₂O+FeO_x+MgO后形成的多元体系的平衡相关系和液相区特性。结果表明:温度及氧分压对上述4个多元体系的平衡相关系和液相区特性影响较大,温度从1 400 ℃升到1 500 ℃时,液相区扩大;对含FeO_x的体系,降低氧分压液相区扩大。此外,不同多元体系的平衡相关系和液相区特性差别较大,熔融处理灰渣时,应根据灰渣中实际氧化物体系的热力学性质选择合理的工艺条件。     

我国生活垃圾焚烧发电过程中温室气体排放及影响因素 ——以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例

以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例,采用上游-操作-下游(UOD)表格法,分析了生活垃圾焚烧发电过程中不同环节的温室气体排放贡献,及影响其排放的主要因素.结果表明,目前我国生活垃圾焚烧发电过程是温室气体排放源,以吨垃圾净CO2排放量计,达166~212kg.生活垃圾中自含化石碳对温室气体排放的贡献最大,CO2排放量为257kg/t;因焚烧发电上网而获得的净减排量为120kg/t;垃圾收运、辅助物料消耗及焚烧灰渣处理等引起的排放量总计为27~45kg/t.生活垃圾沥出渗滤液后续处理过程的温室气体排放量为7.7kg/t.节省焚烧过程辅助物料使用和改变焚烧灰渣处置方式能够减少温室气体排放量,但是减排效果有限.我国各地区电能基准线排放因子存在差异,对焚烧过程温室气体排放的影响为0~13%.降低生活垃圾含水率、提高垃圾可发电量是我国生活垃圾焚烧发电过程温室气体排放源汇转换的关键途径.     

城市生活垃圾低污染气化熔融系统研究

为彻底消除城市生活垃圾焚烧过程中的二次污染,对流化床气化与旋风燃烧熔融系统进行了研究.我国典型城市生活垃圾流化床气化试验表明,最佳气化温度为600℃左右;对垃圾焚烧飞灰进行熔融特性试验表明,垃圾焚烧飞灰在1 300℃左右、垃圾掺煤焚烧飞灰在1 400℃左右时,能顺利熔融,二分解率99.99%以上,重金属有效固化.结合我国实际,提出了2种气化熔融系统方案:①基于垃圾综合处理的筛上物气化熔融技术方案;②原生垃圾+辅助燃料气化熔融技术方案;并进行相应的热力性能分析,研究表明2种方案都能较好满足气化熔融要求.     

飞灰熔融气相污染物释放规律研究

采用国内某垃圾焚烧电厂产生的飞灰,分析不同熔融温度与砂子添加量对飞灰熔融过程中烟气污染物组分和产生量的影响,利用自行设计的管式炉及尾气收集装置进行飞灰高温熔融试验并对熔融烟气进行收集分析。通过重量差减法、X射线荧光光谱仪、原子吸收光谱法、电化学法等测定飞灰熔融过程中挥发分和气相污染物产量;利用热力学模型模拟不同熔融温度和不同砂子添加量条件下,挥发分及气相污染物的产量。结果表明:模拟温度为1 000~1 600 ℃(试验温度为1 450和1 550 ℃)、砂子添加量为10%~30%时,飞灰熔融过程中的污染物主要以熔融飞灰和HCl、H₂S、SO₂等的形式存在,随着温度和砂子添加量的增加,挥发率均增加,且温度的影响大于砂子添加量;模拟值与试验值变化趋势吻合较好,模拟值略大于试验值;熔融飞灰中主要以钠盐、钾盐和氯盐为主,且包含易挥发的Pb和Zn;熔渣中主要以硅酸、铝酸或硅铝酸钙盐为主,同时包含少量的硫化物及氯盐;1 450 ℃,砂子添加量为15%时,熔渣重金属浸出满足GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》的要求。     

矿物演化行为对垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

以焚烧飞灰为主要原料,采用灰熔点测试、差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法,研究了掺加SiO₂(以w计)对焚烧飞灰熔融特性的影响,并利用CASTEP模块模拟计算生成矿物的反应活性. 结果表明,当w(SiO₂)为29.14%时,焚烧飞灰流动温度为1 355 ℃,比原灰降低了近200 ℃,熔融特征温度随w(SiO₂)增加而上升. 将焚烧飞灰熔融并热处理后得到微晶玻璃,其矿物质组成为硅灰石、假硅灰石、钙铝黄长石、钙铁榴石、硬石膏和三型钾霞石等. 分子模拟计算结果表明,假硅灰石、钙铝黄长石和钙铁榴石形成能高,属耐熔矿物,而硅灰石、硬石膏和三型钾霞石等助熔矿物的低共熔会导致灰熔融温度降低. SiO₂/CaO(质量比,下同)<1时,过量的Ca2+易与活性氧发生集聚反应,形成热稳定性好的假硅灰石;SiO₂/CaO接近于1时,生成以硅灰石为主晶相的助熔矿物,硅灰石形成能为-41.67 eV,低于其他矿物,并且晶体氧原子中活性氧比例达到77.78%;当SiO₂/CaO>1时,大量无定形SiO₂及方石英(非活性氧)的存在致使灰熔融温度升高. 硅酸盐矿物熔体中非活性氧(Si—O—Si)和活性氧(Si—O,自由氧)占氧原子比例的变化是焚烧飞灰熔融特性改变的内因.      

垃圾焚烧中硫化合物对重金属Pb迁移分布影响

采用管式炉和模拟垃圾对垃圾焚烧中硫化合物(包括S、Na2S、Na2SO3、Na2SO4)、焚烧温度、重金属初始加入浓度以及焚烧停留时间对Pb迁移分布的影响进行了研究.使用ICP-AES分析技术(美国EPA消解方法)对重金属浓度进行测量.结果表明,垃圾焚烧中4种硫化合物的加入均使得Pb在底渣中的分布比例比未加入硫化合物时的分布比例降低.Pb在底渣中的分布比例随加入S和Na2S含量的增加而减少,相应地在飞灰中的分布随S和Na2S加入量的增加而增加,而Pb的迁移分布比例受Na2SO3和Na2SO4含量变化的影响不显著.温度的升高使得Pb向飞灰中的分布比例逐渐增加,整个试验温度范围内Pb在烟气中的分布均为0.初始浓度的增加也使Pb在底渣中的分布比例逐渐升高,飞灰中的分布比例逐渐下降.停留时间的增加会使得Pb在底渣中的分布比例降低,相应地在飞灰中的分布比例会增加.     

电石渣和铝土粉的高温燃烧脱硫特性及微观分析

研究了电石渣和铝土粉作为燃煤添加剂的高温脱硫特性及其微观反应机理，发现在1200℃下燃煤中同时添加电石渣和铝土粉时，低温硫析出峰与只添加电石渣时几乎一致，而高温硫析出峰则大大降低，从而使脱硫率由30．5％明显提高到45．19％．XRD和SEM分析表明：电石渣中富含的CaO以及铝土粉中富含的Al2O3，与燃煤固硫过程中生成的部分CaSO4在高温下反应生成了耐热物相“硫铝酸钙”，是钙铝基添加剂比单纯钙基具有更高脱硫率的最主要原因．另外铝土粉增强了电石渣燃煤固硫渣的熔融程度，从而使硅酸盐熔融物有更多机会将CaSO4等固硫产物包裹以抑制其高温分解，是它具有更高脱硫率的另一个原因．     

生活垃圾焚烧厂渗滤液生化出水的混凝机理研究

分别采用Al₂(SO₄)₃、FeCl₃、PAC、PAFC对垃圾焚烧厂渗滤液生化出水进行混凝研究,并建立混凝处理模型.结果表明,在pH值为6时,单独投加500 mg/L的Al₂(SO₄)₃、FeCl₃、PAC、PAFC时,COD去除率分别为20％、17％、30％、40％.焚烧厂渗滤液生化出水中有机物主要是由相对分子质量小于2 000的可溶性物质组成;通过透射电镜扫描技术(TEM)和Zeta电位分析,发现中和及网捕桥联是渗滤液混凝处理的主要作用机理;相比无机盐混凝剂,聚合物混凝剂具有较强的电中和以及网捕架桥功能.