固體廢物熱力處理技術

第1章固體廢物熱力處理技術概論1
1.1基本概念1
1.1.1熱力學三定律1
1.1.2基本狀態(tài)參數(shù)1
1.1.3理想氣體的性質(zhì)3
1.1.4傳熱4
1.1.5傅里葉定律5
1.1.6熱焓6
1.1.7熵6
1.1.8反應熱與反應熱效應7
1.1.9化學動力學7
1.1.10卡諾循環(huán)8
1.1.11朗肯循環(huán)9
1.1.12相變熱10
1.2過程熱平衡計算10
1.2.1焚燒過程的物料平衡計算10
1.2.2焚燒過程的熱量平衡計算10
1.3尾氣冷卻及廢熱回收利用13
1.3.1尾氣冷卻方式13
1.3.2廢熱回收利用方式及途徑14
1.3.3廢熱鍋爐17
1.4熱處理尾氣凈化及控制19
1.4.1尾氣中污染物20
1.4.2顆粒物控制技術20
1.4.3酸性氣體控制技術27
1.4.4NOx污染控制技術30
1.4.5重金屬控制技術33
1.4.6微量有毒有機物控制技術33
1.4.7臭氣控制技術40
參考文獻45
第2章高濃廢液蒸發(fā)處理技術47
2.1蒸發(fā)的基本概念47
2.1.1蒸發(fā)過程原理47
2.1.2蒸發(fā)類型47
2.1.3蒸發(fā)的基本流程48
2.1.4技術指標49
2.1.5影響因素49
2.2蒸發(fā)過程中物料與能量平衡49
2.2.1蒸發(fā)器傳熱過程分析49
2.2.2蒸發(fā)過程質(zhì)量平衡要求51
2.2.3蒸發(fā)過程能量需求52
2.3間接傳熱蒸發(fā)技術52
2.3.1典型蒸發(fā)器52
2.3.2機械蒸汽壓縮蒸發(fā)54
2.4直接傳熱蒸發(fā)技術55
2.4.1噴霧干燥（焚燒）技術55
2.4.2浸沒燃燒蒸發(fā)技術55
2.5垃圾滲濾液的蒸發(fā)處理59
2.5.1垃圾滲濾液性質(zhì)特征59
2.5.2垃圾滲濾液的間接傳熱蒸發(fā)61
2.5.3垃圾滲濾液的二階段浸沒燃燒蒸發(fā)61
參考文獻62
第3章干燥處理技術65
3.1干燥過程及原理65
3.1.1干燥過程原理65
3.1.2介質(zhì)和物料性質(zhì)67
3.1.3干燥過程的計算69
3.1.4干燥能量損失及控制71
3.2固體廢物干燥設備72
3.2.1干燥設備的選擇72
3.2.2旋轉(zhuǎn)閃蒸式干燥機73
3.2.3轉(zhuǎn)筒/轉(zhuǎn)鼓/回轉(zhuǎn)式干燥器74
3.2.4帶式干燥機75
3.2.5水平轉(zhuǎn)盤/碟式干燥機76
3.2.6立式圓盤/盤式干燥機78
3.2.7流化床干燥機79
3.3污泥的干燥80
3.3.1污泥特性和干燥需求80
3.3.2污泥干燥過程和影響因素82
3.3.3污泥干燥工藝及設備83
3.4餐廚垃圾的干熱處理85
3.4.1餐廚垃圾特性和干燥需求85
3.4.2餐廚垃圾干熱處理工藝86
3.4.3餐廚垃圾的干燥設備86
3.5干燥工程實例87
3.5.1兩段式污泥干燥工藝87
3.5.2利用煙氣等廢熱源干燥污泥88
3.5.3過熱蒸汽污泥干燥技術90
參考文獻92
第4章水熱處理技術93
4.1概述93
4.2技術原理94
4.2.1水熱狀態(tài)水的性質(zhì)94
4.2.2生物質(zhì)的水熱轉(zhuǎn)化路徑及機理95
4.2.3生物質(zhì)水熱轉(zhuǎn)化影響因素100
4.3水熱處理技術及設備101
4.3.1熱水解改善污泥脫水性能101
4.3.2“熱水解厭氧消化”聯(lián)合產(chǎn)甲烷氣102
4.3.3熱水解處理餐廚垃圾104
4.3.4水熱處理生產(chǎn)液體燃料（生物原油）105
4.3.5水熱處理生產(chǎn)H2107
4.3.6水熱處理產(chǎn)單糖（葡萄糖、木糖等）110
4.3.7水熱處理生產(chǎn)有機酸（乳酸、乙酸、氨基酸）112
4.3.8水熱處理回收FRP廢物114
參考文獻115
第5章固體廢物熱脫附處理技術118
5.1熱脫附原理及應用118
5.1.1熱脫附原理118
5.1.2熱脫附的應用119
5.1.3熱脫附效率影響因素120
5.1.4熱脫附系統(tǒng)的選擇120
5.2熱脫附技術及裝備121
5.2.1熱脫附系統(tǒng)的分類121
5.2.2連續(xù)進料熱脫附系統(tǒng)122
5.2.3間歇進料熱脫附系統(tǒng)131
5.3土壤修復中的熱脫附應用132
5.3.1連續(xù)進料熱脫附系統(tǒng)應用133
5.3.2原位熱脫附應用135
5.4活性炭再生中的熱脫附應用138
5.4.1活性炭再生原理及方法138
5.4.2活性炭熱再生技術139
5.4.3活性炭熱再生種類139
5.4.4活性炭熱再生階段140
5.4.5活性炭熱再生設備140
參考文獻141
第6章固體廢物的氣化處理技術144
6.1概述144
6.2氣化技術的原理與分類145
6.2.1氣化的基本概念145
6.2.2氣化的基本過程145
6.2.3氣化技術的分類146
6.2.4氣化技術的影響因素147
6.3固體廢物氣化工藝設備149
6.3.1固定床氣化爐150
6.3.2流化床氣化爐151
6.3.3回轉(zhuǎn)窯152
6.4常見的城市生活垃圾氣化熔融技術153
6.4.1氣化熔融技術介紹153
6.4.2氣化熔融處理技術特點157
6.5固體廢物的等離子氣化處理技術157
6.5.1等離子體157
6.5.2等離子體氣化技術157
6.5.3等離子氣化技術處理固體廢物的優(yōu)勢159
6.5.4等離子氣化技術的發(fā)展159
參考文獻161
第7章固體廢物的熱解處理技術162
7.1概述162
7.1.1熱解的定義162
7.1.2固體廢物熱解技術在各國發(fā)展狀況163
7.2熱解技術原理及工藝分類165
7.2.1熱解過程及產(chǎn)物165
7.2.2熱解技術影響因素167
7.2.3熱解工藝分類169
7.3典型固體廢物的熱解170
7.3.1城市生活垃圾的熱解170
7.3.2油泥的熱解技術174
7.3.3廢橡膠的熱解技術179
參考文獻181
第8章焚燒技術182
8.1焚燒過程及技術原理182
8.1.1焚燒原理與特性182
8.1.2焚燒處理指標183
8.1.3廢物焚燒的控制參數(shù)184
8.1.4主要焚燒參數(shù)計算187
8.2焚燒爐類型、構(gòu)造及設計原則191
8.2.1焚燒爐類型及構(gòu)造191
8.2.2廢物焚燒爐設計的一般原則及要點202
8.3焚燒爐系統(tǒng)設計205
8.3.1機械爐排焚燒爐205
8.3.2旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐208
8.3.3廢物焚燒爐設計中燃燒圖的應用209
8.4焚燒產(chǎn)生的污染物211
8.4.1焚燒煙氣中污染物211
8.4.2焚燒煙氣污染物控制技術214
8.4.3適用的生活垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)227
參考文獻230
第9章煅燒及熔融處理技術232
9.1煅燒原理及工藝232
9.1.1燒結(jié)原理232
9.1.2燒結(jié)的影響因素234
9.1.3重金屬在燒結(jié)過程中的特性235
9.1.4焚燒飛灰燒結(jié)制陶粒資源化技術235
9.2熔融原理及工藝240
9.2.1熔融原理240
9.2.2熔融技術241
9.2.3重金屬在熔融過程中的特性243
9.2.4焚燒飛灰熔融資源化技術245
9.3水泥窯協(xié)同處理251
9.3.1協(xié)同處置原理251
9.3.2水泥回轉(zhuǎn)窯特性252
9.3.3水泥熟料制備與廢物共處置技術257
9.3.4國外利用水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒廢棄物的情況262
9.3.5國內(nèi)利用水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒廢棄物的情況267
9.4典型固體廢物的煅燒資源化案例270
9.4.1焚燒飛灰燒結(jié)制輕骨料示范工程270
9.4.2焚燒飛灰高溫熔融資源化案例274
9.4.3焚燒飛灰水泥窯煅燒資源化案例280
參考文獻290
第10章城市生活垃圾焚燒處理292
10.1城市垃圾焚燒處理典型過程292
10.1.1垃圾焚燒廠的類型及優(yōu)缺點292
10.1.2垃圾焚燒處理的典型流程293
10.2垃圾焚燒廠前處理系統(tǒng)295
10.3垃圾貯存及進料系統(tǒng)296
10.3.1貯存系統(tǒng)296
10.3.2進料系統(tǒng)302
10.4焚燒余熱利用305
10.4.1余熱利用概述305
10.4.2余熱利用形式307
10.4.3余熱發(fā)電及熱電聯(lián)供方式308
10.4.4余熱鍋爐311
10.4.5大型焚燒廠鍋爐主要部件構(gòu)造313
10.4.6汽輪機設備及輔助系統(tǒng)315
10.5焚燒標準及煙氣處理工藝316
10.5.1焚燒處理技術標準及限值317
10.5.2煙氣處理工藝318
10.6惡臭控制及衛(wèi)生防護距離331
10.7焚燒系統(tǒng)的控制332
10.7.1焚燒爐燃燒控制的目標332
10.7.2焚燒爐燃燒控制系統(tǒng)332
10.8焚燒灰渣的收集和利用333
10.8.1灰渣種類333
10.8.2灰渣的物理形態(tài)和特性335
10.8.3灰渣收集及貯存335
10.8.4灰渣的處置和利用338
10.8.5灰渣利用的規(guī)定及相應的處理措施341
參考文獻342
第11章危險廢物熱力處理344
11.1區(qū)域性危險廢物集中焚燒處理344
11.1.1區(qū)域性危險廢物集中處理的特殊要求345
11.1.2焚燒爐及其工藝345
11.1.3焚燒過程中主要控制參數(shù)的分析350
11.1.4危險廢物的接收354
11.1.5危險廢物貯存及處理分類355
11.1.6廢物卸載及傳送356
11.1.7廢物貯存357
11.1.8進料系統(tǒng)358
11.1.9焚燒煙氣冷卻及廢熱回收359
11.1.10焚燒過程中大氣污染物的排放控制360
11.1.11焚燒爐操作及控制364
11.2醫(yī)療廢物熱處理367
11.2.1醫(yī)療廢物的危害及處理要求367
11.2.2醫(yī)療廢物焚燒373
11.2.3高溫蒸汽消毒377
11.2.4微波輻射消毒380
11.2.5等離子體法381
11.2.6干式堿性消毒法381
11.2.7濕式化學消毒法382
11.2.8醫(yī)療廢物焚燒操作及運行管理382
11.3危險廢物水泥窯共處置384
11.3.1工藝技術原理384
11.3.2水泥窯處置危險廢物的特點和限制條件389
11.3.3水泥廠處置危險廢物基本原則393
11.3.4水泥廠協(xié)同處置危險廢物的管理控制399
11.3.5水泥窯危險廢物共處置設施性能測試（試燒）402
11.3.6危險廢物水泥窯共處置應用實例403
參考文獻407
第12章污水污泥的熱力處理409
12.1污泥的性質(zhì)409
12.1.1污泥的組分409
12.1.2污泥熱力學性質(zhì)410
12.2污泥的干化焚燒處理技術411
12.2.1污泥焚燒原理412
12.2.2污泥干化焚燒工藝415
12.2.3污泥干化焚燒的注意問題420
12.3污泥工業(yè)窯爐共處置技術421
12.3.1燃煤電廠混燒污泥技術421
12.3.2水泥窯混燒污泥技術425
12.3.3垃圾焚燒廠混燒污泥技術428
12.3.4混燒環(huán)境安全性控制428
12.4污泥熱解處理技術430
12.4.1污泥熱解技術應用現(xiàn)狀430
12.4.2污泥熱解制油系統(tǒng)與技術431
12.4.3污泥液化制油系統(tǒng)與技術438
12.4.4污泥熱解制油技術與液化制油技術對比441
12.5污泥熱水解處理技術442
12.5.1污泥熱水解技術原理442
12.5.2污泥熱水解工藝443
參考文獻444