周欢欢垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用.docx

垃圾焚烧与生态水泥的资源化利用学号：201110701131姓名：周欢欢1城市固体废弃物处理我国城市人均年产垃圾400kg, 全国主要城市年产生活垃圾1500 万t, 城市生活垃圾储存量已达60 亿吨, 侵占土地面积50000 万m3, 并且每年以8%～10%的速度增长。焚烧是固体废物处理的最有效途径之一，但焚烧过程中极易产生二次污染物二恶英。2工艺流程图3 污染预防流程图城市垃圾经过分选后可分为有机物和无机物两大类, 有机物中的塑料可送入化工厂, 部分有机物可代替燃料, 无机物中除金属外, 含有的灰渣、玻璃、陶瓷砖石等, 均是水泥原料中的化学成分。在水泥回转窑内, 燃烧火焰温度高达1700 ℃以上, 熟料煅烧温度1450℃左右, 而且物料在回转窑内的时间在20m in 左右, 气体在回转窑内的时间长达几十秒, 这种工况有效控制了二恶英等有毒气体的产生, 另外, 由于垃圾中的可燃物在回转窑中燃烧, 产生的热能可锻烧水泥熟料, 这便将垃圾燃烧与水泥熟料烧成统一完成, 利用熟料的碱性特性吸纳有害成份, 并与灰渣形成稳定的矿物, 完全消灭了残渣, 把回转窑及其收尘器等变为垃圾焚烧与熟料烧成(含余热发电) 和控制大气污染的多用设备, 可大幅度降低投资。因此, 这种方法会成为城市垃圾无害化、资源化处理最理想的方法。4污染源头分析1977 年荷兰学者Olie等人首先在垃圾焚烧炉烟道气和飞灰中发现二恶英而引起环保界的震惊。二恶英和呋喃分别是一类物质的总称而不是特指某种污染物。二恶英类一般产生于垃圾燃烧过程和烟气的冷却过程。在燃烧过程中, 垃圾中的含氯高分子化合物如PVC、氯代苯、五氯苯酚等二恶英类的前体物在适当的温度下由氯化铁、氯化铜的催化作用与O2、HCl发生反应, 通过重排、自由基缩合、脱氯等过程生成二恶英类, 并且这部分的二恶英类在高温下易分解, 如当烟气的温度高于800℃时且烟气的停留时间大于2s , 约99.19% 的二恶英会分解。被分解的二恶英类前体物在烟气中的FeCl3、CuCl2 等灰尘的作用下与烟气中的HCl在300℃附近又会重新组合生成二噁英类。所以二恶英类物质生成的必备条件为: 1）焚烧过程中提供含有催化作用的FeCl3 、CuCl2 灰尘( 或含有Cu 金属) ; 2）提供含有HCl的烟气; 3）升温或烟气冷却过程有300℃左右的温度带。国内外的研究和实践均表明减少烟气中的二恶英的主要方法就是采取有效措施控制其生成,这些措施主要有:(1)掺煤燃烧不仅可提高燃烧的稳定性, 同时产生的SO2 能将促进二恶英产生的催化剂中毒而降低其产量;(2) 控制炉膛及二次燃烧室内或在进入余热锅炉前烟道内的烟气温度不低于850℃, 烟气的停留时间要 2 秒, O2 的浓度要 6% , 并合理控制助燃风的风量、温度和注入位置;5 水泥窑处理城市垃圾的可行性分析 1）技术可行性首先, 作为焚烧处理危险废弃物的回转窑式垃圾焚烧炉与其它焚烧炉型相比, 具有炉内温度高, 废弃物在炉内不断地被翻滚, 废物和烟气在炉内的停留时间都较长, 保证了废物的充分焚烧和有害烟气的分解, 符合垃圾焚烧的3T 思想( 高温Temperature,高湍流混合Turbulence,充分的高温停留时间Time) 等优势, 而且回转式焚化炉的机械结构、操作简单。因此, 对于处理种类繁多的废弃物, 采用回转式焚化炉有明显优势。但是回转式焚化炉的处理量有限, 一般小于10t /d 。利用水泥窑处理城市生活垃圾, 继承了回转式焚化炉的优点, 还有自身明显的优势。利用水泥窑焚烧垃圾的主要优点归纳如下:a 水泥窑足够长。长30～90m, 垃圾和烟气在窑中的停留时间足够长,保证垃圾燃尽和有毒烟气充分分解。减少烟气处理系统压力, 保护环境。b 水泥窑热负荷大。水泥窑既是燃烧炉又是反应炉。水泥生产过程中烟气最高温度达1700℃, 垃圾焚烧过程中, 炉内可以承受很高温度, 保证垃圾焚烧完全和有毒烟气完全分解。c 垃圾预处理简单方便, 燃料效果好。垃圾不需要仔细破碎, 即可入窑, 适应性强; 垃圾在窑内翻滚、塌落过程中与空气接触良好, 焚烧条件良好。d 没有复杂机械运动部件、运行平稳、操作简单、易于维护。e 水泥窑体积大, 垃圾日处理量大, 可达500t /d 左右。其次, 垃圾焚烧和水泥生产在流程上相似。两者都要对物料进行预处理( 破碎、细化等物理处理) ; 水泥在窑内高温烧结成熟料, 垃圾在炉内焚烧减容、减重; 窑/炉烟气经过除尘与净化达到标准后排放。所以可以利用烧水泥的流程与一些设备来焚烧处理城市生活垃圾。6 核算环境与经济效益现在哈尔滨小水泥厂日产量约1000t，由于现在的建筑行业发展日渐升温，对水泥的需求量也在不断的增长，所以水泥的销售不成问题。现根据我国某些城市水泥企业的生