垃圾衍生燃料(RDF)的制备及其燃烧技术研究

随着地球上人口数量的不断增长和社会发展城市化进程的加快,城市生活垃圾产量越来越大,如何处理城市垃圾问题日益为世界各国所重视,在以焚烧为代表的传统垃圾焚烧技术迅猛发展的同时也暴露出许多问题。由此文章提出了垃圾衍生燃料制备及燃烧技术以解决垃圾能源化问题。文章阐述了城市固体废弃物（MSW）的成分及RDF的分类,介绍了RDF的制备过程及其对环境的影响,并研究了三种RDF的燃烧技术。最后结合中国垃圾问题的具体特点以及中国城市化进程的发展情况,提出了中国发展RDF技术的思路。     

生活垃圾制备衍生燃料(RDF-5)——以重庆市为例

以重庆市生活垃圾为例,通过分选、破碎和干燥预处理后,得到以塑料、纸类、竹木、织物和厨余为主要成分的制备衍生燃料(RDF-5)的原料,测试了不同含水率和成型压力条件下制得的RDF-5的理化性质.结果表明,原料含水率为8%,成型压力为10 MPa时,RDF-5的延展率和耐性指数良好,便于贮存和运输.燃烧试验表明,RDF-5燃烧后灰渣的热灼减率满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)的要求(5%).另外,根据2006 IPCC国家温室气体名录导则和生命周期评价(LCA),制备RDF-5对温室气体排放贡献为455.92 g·kg-1RDF-5(以CO2当量计).     

复合垃圾衍生燃料在铁路垃圾焚烧中的应用

将铁路客运站车垃圾制成复合垃圾衍燃料（C-RDF）,掺混到现运行的燃煤锅炉中进行混烧是一种符合中国铁路垃圾特点的处理方法。试验时,将经分选破碎后的铁路站车垃圾按不同比例（共9组）与煤进行混合,而后压制成生物质型煤进行燃烧。利用烟气监测设备,对9组样品燃烧时排放的污染物（主要为CO,SO,NOx）进行观察,通过比较分析,确定最佳的掺混比例为30%C-RDF和70%煤。在与相关标准进行对比时发现,CO浓度超标,经分析确定为保证CO达标排放,需在燃烧时提供充足的空气量。     

三种垃圾筛上物的衍生燃料(RDF)制备

对适合焚烧处理的3种垃圾筛上物的RDF制备工艺进行了探讨。结果表明:垃圾筛上物在制备RDF前必须要经过破碎处理,破碎粒度越小,越有利于RDF成型和抗压强度的增加。堆肥垃圾筛上物成型率在80%以上,其次为原生垃圾筛上物,矿化垃圾筛上物单独制备RDF的成型率仅为5%,添加30%以上的餐厨垃圾利于RDF成型率和抗压强度的增加。利于RDF成型的最佳垃圾含水率为25%,其次为30%,成型率分别达到75.3%和70.4%。     

垃圾及其衍生燃料水运现状、存在问题及优化建议

集约式综合固废处置产业园是我国垃圾处置的发展趋势。为了实现这一目标,垃圾跨区域协同转运是亟待突破的技术难题。相比传统垃圾陆运模式,水路运输在长距离运输方面优势明显,但当前相关研究却较为缺乏。在分析当前垃圾及其衍生燃料水运发展历程的基础上,详细对比垃圾散装转运、箱车一体式转运、集装箱转运和垃圾衍生燃料打包转运技术的优缺点,针对性地从法规政策完善、作业方式标准化、环保和应急装备配套升级3个方面提出优化建议。研究结果可以为实现垃圾及衍生燃料跨区域水上转运提供技术支持。     

垃圾衍生燃料两段式化学链气化特性

提出了一种两段式化学链反应方式,并以Fe2O3为载氧体对生活垃圾衍生燃料(Refuse-Derived Fuel RDF)的化学链气化开展试验研究,分析了反应温度、载氧体含量、CaO的添加对载氧体气化性能的影响.结果 表明,载氧体可以显著提高产气率,气化过程中产气率、碳转化率等均随着温度的升高而增大;随着载氧体含量的增...     

生活垃圾源头分类制取RDF技术分析

强调垃圾源头分类收集在垃圾高效焚烧处理中的重要性。介绍了一种新的城市生活垃圾处理方式——垃圾衍生燃料（RDF）的技术及其研究情况。基于源头分类方式对沈阳城市生活垃圾组分、热值等进行分析,探讨了垃圾衍生燃料技术在我国城市生活垃圾处理领域的应用前号。     

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％。     

垃圾衍生燃料焚烧时重金属在气固两态的分布特性

采用自制的实验装置,将垃圾衍生燃料(RDF)在500~900℃焚烧温度下持续加热60 min后,垃圾RDF中的Hg几乎全部挥发到气相中。随着焚烧温度的升高,6种重金属在气相中的浓度显著增加,在残渣中的浓度显著减少。添加5%的氯可使8种重金属元素在气相中的浓度极显著增加,重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd、Hg在残渣中的含量都极显著减少,当有机氯含量增加到一定程度时,难挥发重金属Ni、Cr在气相中的浓度比对照增加了30%左右,添加5%与10%PVC相比,差异不显著。垃圾中水分增加时,Pb、Zn在气相中的浓度减小和在残渣中的增加略明显,但水分变化对Cu的影响较小,而对Hg、Cd、Ni、Cr几乎没有影响。     

城市垃圾生物干化最佳工艺参数的优化研究

对董村综合垃圾处理厂的有机垃圾进行生物干化,以正交试验确定其最佳工艺运行参数。利用生活垃圾生物干化反应仓开展垃圾生物干化中试试验,以新鲜餐厨垃圾为试验材料,通过正交试验来探讨工艺参数(堆高、初始含水率、通风方式、翻堆方式)对干化效果的影响变化,从而确定生物干化的最佳工艺参数。试验结果表明:垃圾生物干化工艺中各因素影响水分去除率的大小顺序为:翻堆方式>通风方式>初始含水率>堆高。垃圾生物干化的最佳工艺条件如下:堆高1.5 m,初始含水率60%,通风方式(通风10 min,静止30 min),翻堆方式为2天1翻。     

新型反应器(SUFR)去除城市污水中氮和磷的试验研究

开发了一种新的污水生物处理反应器——螺旋升流式反应器（Spiral Up-Flow Reactor,SUFR）,与传统的“池型反应器”（如氧化沟）相比,既提高了反应器中稳定的活塞流流态的容积利用率,又便于工程应用。运用SUFR对生物脱氮除磷进行了研究,系统连续稳定运行6个月的结果表明,该系统能保证出水平均质量浓度COD小于31mg/L,总氮小于10mg/L,总磷小于0.50mg/L,对COD、TN和TP的去除率分别达94%、86%和96%以上。对去除性能的分析结果表明,（1）SUFR系统厌氧反应器、缺氧反应器和好氧反应器对COD的去除量分别占去除总量的51.2%、12.5%和36.3%;（2）在去除总氮时,好氧反应器表现出了同步硝化反硝化功能,其对总氮的去除量约占SUFR系统去除总量的10%～20%;（3）去除总磷时,缺氧反应器表现出了反硝化吸磷现象,吸磷的量与进水COD质量浓度有关。     

新型生物吸附剂去除水中六价铬的研究

以Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｇｘ４－１发酵培养得到的细菌胞外聚合物作吸附剂，研究其对水中重金属Ｃｒ（ＶＩ）的吸附，吸附剂对Ｃｒ（ＶＩ）吸附的最佳ｐＨ初值为０．５～２．０。Ｃｒ（ＶＩ）的吸附分三个阶段：５ｍｉｎ达７５％的快速吸附阶段；１０～４０ｍｉｎ达表现一级反应动力学吸附阶段；５０ｍｉｎ以的趋于平衡，吸附过程符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程。     

Preparation and evaluation of bis(diallyl alkyl tertiary ammonium salt) polymer as a promising adsorbent for phosphorus removal

Problems associated with water eutrophication due to high phosphorus concentrations and related environmentally safe solutions have attracted wide attention. A novel bis(diallyl alkyl tertiary ammonium salt) polymer, particularly poly(N~1,N~1,N~6,N~6-tetraallylhexane-1,6-diammonium dichloride)(PTAHDADC), was synthesized and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance, scanning electron microscopy, mercury intrusion method, and thermogravimetric analysis. The adsorption characteristics in phosphorus were evaluated in dilute solution, and the recycling properties of PTAHDADC were investigated. Results showed that PTAHDADC possessed macropores with a size distribution ranging from 30 to 130 μm concentrating at 63 μm in diameter and had 46.52% of porosity, excellent thermal stability below 530 K, and insolubility. PTAHDADC could effectively remove phosphorus at p H = 7–11 and had a removal efficiency exceeding 98.4% at pH = 10–11. The adsorption equilibrium data of PTAHDADC for phosphorus accorded well with the Langmuir and pseudo-second-order kinetic models. Maximum adsorption capacity was 52.82 mg/g at 293 K. PTAHDADC adsorbed phosphorus rapidly and reached equilibrium within 90 min. Calculated activation energy Eawas 15.18 k J/mol. PTAHDADC presented an excellent recyclability with only 8.23% loss of removal efficiency after five adsorption–desorption cycles. The morphology and structure of PTAHDADC slightly changed as evidenced by the pre-and post-adsorption of phosphorus, but the process was accompanied by the partial deprotonation of the(–CH_2)_3-NH~+ group of PTAHDADC. The adsorption was a spontaneous exothermic process driven by entropy through physisorption, electrostatic attraction, and ion exchange. Survey results showed that PTAHDADC was a highly efficient and fast-adsorbing phosphorus-removal material prospective in treating wastewater.