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、     

陈腐垃圾的热解特性及动力学研究

采用热重法研究了陈腐垃圾中不同组分的热解特性。通过实验得到了陈腐垃圾及其主要组分（包括草木、腐殖质和塑料）的TG／DTG曲线。通过对TG／DTG曲线进行分析,得到了它们的热解温度、挥发分完全析出温度等重要参数。采用Doyle法研究了热解过程的动力学特性,计算出了反应的一级反应动力学参数。     

温度对生活垃圾可燃组分连续热解的影响

采用外热式移动床热解反应系统进行生活垃圾(MSW)可燃组分的连续热解,研究了热解温度对热解产物的影响规律.结果表明,实验系统运行可靠,质量平衡误差为10.28%~12.15%.温度越高,热解反应越充分,93.49%的挥发分在500℃之前析出,600℃时仅2.03%的挥发分未析出,热解过程基本反应完全.热解温度由400℃升高到600℃时,产物组成中,固体产物由58.26%减少为28.48%,液体产物由26.08%增加到32.30%,气体产物由15.65%增加到39.22%;热解气成分呈现出不同的变化趋势,在标准状态下,热值由5.5×104kJ/m3 减少到3.4×104kJ/m3,密度由1.83kg/m3 减少到1.35kg/m3;固体产物的能量由76.75%降低至26.57%,挥发相产物的能量由23.25%升高至73.43%.     

中国中小城镇生活垃圾"双解"处理技术研究

利用热重-红外光谱连用分析技术对生活垃圾中六种典型成分的热解特性进行研究,研究结果表明生活垃圾中食物残渣、木屑及纸三种生物质类组份的主要热解温度区间为150℃~600℃,热解过程中的主要挥发分为H2O、CO2、CO及含-COOH等多组分气体.PP、PVC及皮革三种人造制品的主要热解温度区间为200℃~500℃,热解过程中的主要挥发分包括CH4、CO2及CO等小分子气体等.根据热解特性研究结果,设计了一套适用于中小处理规模的生活垃圾的"双解"(热解气化+富氧分解)工艺,同时基于本工艺设计出一种新型卧式"双解炉".     

城市生活垃圾热解和燃烧特性试验研究

用TG-DTG-DTA（热重-微分热重-差热）热分析联用技术研究了5种城市生活垃圾试样的热解和燃烧特性。考察水分和挥发分释放温度、着火温度、燃烧速率最大时温度、初始燃尽温度、最大燃烧速率和燃烧放热量等热解和燃烧特性参数;计算了热解过程和燃烧过程的动力学参数。结果表明,5种试样在热解和燃烧模式上存在差别,前段热解过程对后续燃烧过程影响明显,5种试样在热解和燃烧阶段都可用一级反应的动力学方程描述。     

挥发分-焦炭交互反应对生物质热解焦炭结构的影响

为了解析生物质热化学利用过程中,挥发分与焦炭之间交互反应对生物质热解焦炭特性的影响,本文利用一阶固定床/流化床反应器及快速热裂解仪对交互反应对焦炭表面官能团特性影响开展研究。利用傅里叶红外光谱(FTIR)研究稻壳原料及不同条件下热解焦炭活性官能团结构特性。选择结构参数对于生物质及其热解焦炭结构变化进行定量分析。研究结果显示,热解温度对于焦炭表面的活性官能团有重要影响。热解温度的升高会导致焦炭表面的活性官能团种类机含量减少,焦炭的芳香化程度加深。交互反应条件下,焦炭表面的活性官能团种类以及含量较无交互反应下要少。交互反应对于焦炭表面羧基的影响最为明显,使得焦炭中的羧基含量大大减少,随温度的增高其官能团变化幅度变缓。     

焚烧飞灰高温过程中重金属的挥发及其氯转化特征

研究了垃圾与污泥掺烧后的焚烧飞灰在900℃、1 000℃高温处置过程中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)随不同停留时间的挥发特性,并研究了添加剂氯化物(CaCl2、MgCl2、NaCl、FeCl3、AlCl3)对重金属转化与挥发特性的影响.结果表明,没有添加氯化剂情况下,污泥焚烧飞灰中不同重金属的挥发特性有较大的差别,其中Pb的挥发率超过80%,而Cu的挥发率<30%,重金属的挥发性大小依次为:Pb>Cd>Zn>Cu.热处置过程中重金属的挥发率受温度的影响较大,而停留时间的延长对重金属挥发促进效果较小,并且易挥发元素Pb和Cd表现尤为明显.飞灰中添加氯化剂后,重金属的挥发性有显著的改变,并且难挥发元素Cu和Zn的挥发性增加较Pb和Cd显著.随着Cl含量的增加,重金属挥发率有增加的趋势,但不同种类的氯化物对重金属氯转化差异较大,其中NaCl对重金属Cd、Zn和Cu挥发特性的促进效果小于其它氯化剂.研究结果为飞灰最大限度无害化处理及资源化回收利用提供理论依据.     

黔西南高砷煤热解过程中微量元素释放规律研究

采用高温箱式电阻炉对黔西南海子地区煤样进行热解,研究了在300~1200℃下慢速热解过程中,热解温度、元素赋存状态和灰分对微量元素释放规律的影响.结果表明,热解温度是影响煤失重和微量元素挥发的主要原因. As、Mo在900℃以上挥发较快; Pb热解前期挥发较快,450℃以上挥发缓慢;Sb随热解温度的升高缓慢增大.微量元素的挥发性还与赋存状态关系密切,有机态最为活泼;硫化物态和碳酸盐态在热解后期由于矿物的分解而逐步释放;硅酸盐态最稳定,基本残留在灰分中.灰分越高微量元素越不易挥发.     

基于Aspen Plus的MSW气化熔融工艺全流程模拟研究

城市固体废物（MSW）气化熔融工艺能够减少二噁英的生成和熔融固化重金属,是一种清洁高效的固体废物处理方式。已有研究多针对MSW的热解特性以及污染物的生成与排放,而对气化熔融工艺系统模块之间的影响和各反应器间物质流、能量流的联动变化过程研究不足。利用Aspen Plus模拟平台,基于吉布斯自由能最小化原理,对MSW气化熔融工艺进行了全流程模拟研究,分析了垃圾干燥温度、垃圾含水率、气化温度、气化介质以及灰熔点对工艺流程节点参数、物质流和能量流的影响,并提出了优化的工艺流程和运行参数。结果表明：在垃圾热解模拟时,垃圾含水率为9%,通过烟气循环能达到能量自给;在相同条件下,以水蒸气作为气化介质的气化效率最高,且在气化温度为850℃,水蒸气当量比为50%时,达到最佳工艺效果;当气化后产生的焦炭在熔融炉内燃烧刚满足灰熔点温度时,灰熔点的升高使气化剂比例、气化气有效气体摩尔流量和碳转化率不断降低。不同工况下的物质流、能量流的变化对实际工程具有指导意义。     

废旧锂电池电极活性材料真空热解固氟研究

以废旧锂离子电池电极活性材料为研究对象,在真空热解过程中加入CaO作为固氟剂,用以吸收电极活性材料在真空热解的回收工艺中产生的氟磷化合物,能有效减轻二次污染。研究了温度、CaO添加量、停留时间等热解条件对真空热解固氟效果的影响。结果表明固氟效果随温度的增加而增加,在温度500℃以上变化不大,并略有下降;CaO添加量对固氟效果有促进作用,30%可达到很高的固氟效果;30 min的停留时间对于含氟化合物的分解已经足够。得到CaO固氟工序的最佳操作参数:CaO添加量30%左右,温度500~600℃,停留时间30 min。     

含水量对垃圾土中有机物降解的影响

含水量是影响垃圾土中有机物降解的因素之一,本文根据重庆市垃圾土的成分特点,自配生活垃圾试样进行试验,研究在不同的含水量情况下,由于有机物的降解而引起的垃圾土的质量变化情况。试验结果表明:试样的质量变化在试验初期较大,随着时间推移,质量变化逐渐减小,至试验后期,质量基本无变化。通过数据拟合可知,质量变化及有机物的降解率呈现指数型衰减规律,降解速率有先增大后减小的趋势。水对有机质降解有促进作用,当含水量为50%时,有机物最易发生降解。     

生活垃圾与畜禽粪便联合好氧堆肥

生活垃圾与畜禽粪便联合好氧堆肥有利于堆肥的进行和堆肥产品品质的提高. 采用固体废物好氧堆肥成套技术(CBS技术)与设备,对生活垃圾(处理Ⅰ)、畜禽粪便(处理Ⅱ)、生活垃圾与畜禽粪便混合物料(处理Ⅲ)进行堆肥,温度在线监测显示,处理Ⅲ堆肥过程中升温速率、最高温度和高温持续时间分别是1.88 ℃/h,69 ℃和440 h,各项指标参数均略高于处理Ⅰ的1.79 ℃/h,67 ℃和418 h,明显优于处理Ⅱ的0.47 ℃/h,42 ℃和0h,达到无害化处理的要求;对堆肥产品腐熟度及荧光特性分析表明,处理Ⅲ堆肥20 d后,堆肥对小麦、玉米、大豆、水稻和棉花5种农作物的发芽指数分别达到88.7%,91.3%,82.7%,85.2%和83.4%;发射荧光光谱在350 nm附近的特征峰有较为明显的红移现象,且荧光峰明显变宽,在450 nm附近(类富里酸峰)的峰强度增加,说明堆肥产品中有机物分子共扼作用加强、缩合度增加. 腐熟堆肥营养成分含量测定结果表明,处理Ⅲ腐熟堆肥的w(有机质)及w(TN),w(TP)和w(TK)分别达到36.64%,2.20%,2.82%和1.52%,优于处理Ⅰ的30.14%,1.58%,1.02%和0.93%,高于《有机肥料标准》(NY525—2002)中≥10%,≥0.5%,≥0.3%和≥1.0%的要求.      

高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用

利用高效复合微生物菌群对生活垃圾和污泥混合堆肥,通过测定堆肥过程中总菌数、温度、有机物、C/N比等,较系统地研究了高效复合微生物菌群在生活垃圾、污泥混合堆肥系统中的作用.试验证明:在生活垃圾和污泥共堆肥系统中,调节堆料比为厨房垃圾:污泥:粉煤灰土:成熟堆肥污泥:干草=41.6:27.8:13.8:11.1:5.5,有机物约为60%,总氮14%,全磷0.69%,全钾1.25%;初始含水率为58.5%,初始C/N比=30i供气量控制在0.8L/min·kg挥发性有机物,处理1、处理2、处理3堆料中分别接种2%、3%、5%(质量分数)的高效复合微生物菌群,与加入3%灭活菌的对照组进行对比实验.对照组、处理1、处理2和处理3堆肥系统垃圾腐熟时间分别为30d、24d、18d和12d;说明高效复合微生物菌群可以加速生活垃圾和污泥的降解,保证堆肥过程的顺利进行.处理3与对照组相比,堆腐时间缩短了18d,同时成品堆肥中含有大量具有生物活性的微生物,是一种良好的生物活性有机肥料.     

Composting MSW and sewage sludge with effective complex microorganisms

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｍｐｏｓｔｉｎｇｉｓｕｓｅｄａｓａｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｏｌｉｄｗａｓｔｅ (ＭＳＷ)ａｎｄｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ ,ａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｙｉｅｌｄｓａｓｔａｂｌｅ,ｐｒｏｆｉｔａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｗｈｉｃｈｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｕｓｅａｓａｓｏｉｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒａｎｄｗｈｉｃｈａｌｓｏｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｎｕｔｒｉｅｎｔｖａｌｕｅ (Ｂｉｅｙ ,2 0 0 0 ) .Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ,ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｉｓａｎａｃｃｅｌ…     

生活垃圾堆肥接种技术

以复合微生物菌剂、马粪、成熟堆肥、果园土、污泥为接种剂,采用在线监测堆肥设备,通过温度传感器、出口气体O₂-H₂S监测仪,研究堆肥过程中温度、耗氧速率、有机物分解速率、H₂S气体浓度变化.试验结果表明,添加接种剂堆肥与对照组比,堆料能达到理想的温度,且高温停留时间长,堆肥反应速率加快及堆肥腐熟时间缩短,并能很好地控制出口H₂S气体浓度.特别是以复合微生物菌剂或马粪作为接种剂,能明显加速堆料的腐熟进程,其腐熟时间分别比对照组提前210h和180h.     

Fluorescence characteristic changes of dissolved organic matter during municipal solid waste composting

Dissolved organic matter（DOM） of municipal solid waste（MSW） consists of minerals, water, ash and humic substances, and is known to enhance plant growth. In this study, inoculating microbes（Z J, MS） were used in municipal solid wastes composting, and composting implemented a industrialized technology. During composting, dissolved organic matter was extracted from the compost and purified. The spectral characteristics of dissolved organic matter was determined by fluorescence emission, excitation, and synchronous spectroscopy. Fluorescence emission, excitation, and synchronous spectra characterized by different relative fluorescent intensities and peaks over time. Fluorescence spectra were similar to that of fulvic acid in sewage sludge, indicating the presence of dissolved organic matter with aromatic structures and a high degree of molecular polymerization. Compared with the controls with no microbial inoculation, the microbe-inoculated treatments exhibited the increase of aromatic polycondensation, in the following order： MS ＋ ZJ 〉 ZJ 〉 MS 〉 CK.     

三峡库区垃圾堆放场稳定化周期的研究

分析了垃圾堆放场稳定化过程的影响因素．确定有机质、浸出液COD、垃圾组分和垃圾产气量为三峡库区垃圾场稳定化程度的判别指标，并且建立了稳定化评价标准．通过垃圾采样和实验研究，并进行归类统计分析，得出三峡库区垃圾堆放场的稳定化周期。     

城市污水处理厂剩余污泥堆肥的实验研究

污泥由于产量大且成分比较复杂,如何对它进行无害化,稳定化处理,使其成为替代资源已经越来越受到人们的关注。基于好氧堆肥装置系统,以徐州市某污水处理厂的剩余污泥为研究对象,研究了污泥处理过程中温度、含水率、有机质、有机碳以及pH值和重金属等指标的变化规律。研究结果表明：采用污泥与稻草的体积比为1：2的比例堆肥,控制初始含水率为70％左右,可顺利实现升温。堆肥15d后,物料含水率、有机质、有机碳都有了明显的降低;总氮、总磷以及水溶性钾的含量都有了不同程度的增加;重金属含量有了一定程度的降低,符合堆肥的要求。     

城市混合垃圾组分及其燃烧产物特性分析

对混合垃圾自然组分、物性及燃烧产物特性进行了实验研究。结果表明 :城市混合垃圾中无机物、水分、灰分含量较高 ,热值较低 ;燃烧产物中烟气的主要成分是 N2 、CO2 、H2 O、O2 ,以及少量 CO、HCl、NOx、SOx、H2 S等 ;灰渣的主要成分是 Si O2 、Al2 O3、Ca O、Ca SO4等。随着过量空气系数的增大 ,呈现 CO、HCl、SOx、H2 S减少 ,NOx 增加的趋势 ;随着温度的升高 ,CO、H2 S逐渐减少 ,HCl、SOx、NOx 增加 ;适宜的城市混合垃圾燃烧温度应在 80 0～ 1 0 0 0℃