生活垃圾智慧焚烧的研究现状及展望

对生活垃圾收运、存储、焚烧处置和污染物排放控制等过程的智能化监测、控制和管理等国内外研究现状进行了梳理,分析了物联网、焚烧状态诊断、污染物在线监测和人工智能算法等技术在生活垃圾焚烧处置过程中应用的优缺点,并对未来生活垃圾智慧焚烧技术的发展做出了展望,建议对现有技术进行系统化耦合,并通过大数据分析及云计算平台,构建智能化反馈和优化模型,进一步开发智慧焚烧技术与装备。     

生活垃圾处理及其焚烧产物玻璃化

垃圾的处理及处理后垃圾灰烬在熔融炉中熔融成玻璃态物质再利用的无害化处理方法和熔融垃圾灰烬余热的利用。     

生活垃圾组成、理化特性对焚烧发电的意义

为了解生活垃圾组成、理化特性对焚烧发电的意义,2019年对湖南省约20个县市的100余个乡镇进行生活垃圾采样分析,研究生活垃圾的组成、含水率、容重、热值。研究结果表明湖南省典型乡镇生活垃圾主要以厨余类垃圾为主,含水率在36.25%～47.75%之间,容重在204～255kg/m~3之间,生活垃圾的湿基低位热值可达到4 800 kJ/kg以上,乡镇生活垃圾的理化特性能满足焚烧发电的要求。     

市政污泥干化焚烧工艺探讨

随着城市污水处理量的增大,污泥的产量也在增加。针对污泥自身的特点,介绍了市政污泥的常用的处理方法,重点介绍了干化焚烧的处理方法和工艺。污泥干化使污泥的处理方法多元化、简便化,污泥焚烧工艺被世界各国认为是污泥处理中最佳实用技术之一,以处理速度快、减量化程度高、能源再利用的突出特点而著称。     

污泥掺烧生物质的重金属排放特性研究

针对城市污泥焚烧面临的重金属污染严重等问题,提出了在城市污泥中掺烧生物质解决重金属污染的新方法,并利用5 k W鼓泡流化床进行试验研究,考查城市污泥掺烧生物质过程中重金属的含量和形态分布特性及燃烧飞灰中重金属的浸出毒性。结果表明:城市污泥掺烧生物质使Cd和As的挥发性降低,Pb、Cu和Cr的挥发性增加,对Hg的挥发性影响很小;城市污泥掺烧麦秆对Zn的挥发性影响不大,掺烧棉秆使Zn的挥发性降低;城市污泥掺烧生物质都使飞灰中Pb、As的形态稳定性降低,使Zn的形态稳定性增加,对Cu、Cr的形态稳定性影响较小;污泥掺烧不同生物质对飞灰中重金属浸出量和浸出率的影响不同,棉秆与麦秆相比更有利于降低飞灰中重金属的浸出量和浸出毒性。     

生活垃圾焚烧发电项目掺烧市政污泥对烟气排放的影响

通过生活垃圾焚烧发电厂的现有设施掺烧市政污泥进行工业试验,研究掺烧13%的市政污泥下,对酸性气体、烟尘、重金属和二噁英等污染物排放浓度的影响,通过监测各指标均低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》中的控制限值。     

城镇生活污泥焚烧炉渣和飞灰特性对比及分析

以郑州某城镇生活污泥焚烧处置项目焚烧炉渣及飞灰为研究对象,对其组成成分、微观形貌、物相组成、重金属含量进行了深入探究。结果表明：炉渣和飞灰的主要组成成分相近,SiO₂和Fe₂O₃质量分数之和均达到样品的50%左右,炉渣中Al₂O₃和P₂O₅分别是飞灰的4.28倍和2.93倍;飞灰中SO₃约为炉渣的9.75倍;炉渣部分表面发生烧结,飞灰表面蓬松粗糙,两者的比表面积(BET)分别为0.45 m²/g和26.49 m²/g;炉渣X射线衍射(XRD)强度低,元素多以非晶相或无定型态存在,炉渣和飞灰XRD图谱中均未检测出重金属晶相;飞灰中重金属含量及重金属浸出毒性均高于炉渣,且飞灰部分重金属浸出毒性也高于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中的标准限值,因此飞灰属于危废,而炉渣则属于一般固废。     

常州污泥干化焚烧项目技术应用

近年来市政污水污泥处理处置越来越受到重视,污泥干化焚烧工艺作为最终处置路线之一,在国内开始尝试工程应用。文中介绍了核心技术引进日本的污泥搅拌筒直接干化+回旋焚烧炉工艺技术路线在常州污泥干化焚烧项目的应用;这也是该工艺国内首个应用案例。     

水泥窑焚烧生活垃圾技术的推广与提高

我国660多座城市,每年产生生活垃圾约为1.84亿吨,生活垃圾处理已成为摆在各地主管部门面前的重大挑战,不仅威胁到了城市生态环境安全,也威胁到了城市居民的健康。开发利用新技术处置大宗量的生活垃圾对城市人居环境的改善有重要意义。本文就当前我国生活垃圾现状和形势,论述利用新型干法水泥回转窑协同处置的方法彻底解决生活垃圾安全隐患的方案和建议。     

燃煤机组掺烧市政生活污泥现场试验

焚烧处理是我国生活污泥主要处置方式,燃煤与污泥掺混燃烧是研究热点之一,但在小规模燃煤机组研究和应用较少,基于国内某电厂210 MW四角切圆燃煤机组,对8个工况分别开展掺烧生活污泥的现场试验。结果表明,随污泥掺烧比例增加,燃料水分、灰分和硫分含量逐渐增加,热值逐渐降低。对于固体产物,由于污泥中重金属含量高于燃煤,在掺混污泥燃烧后,飞灰、炉渣和脱硫石膏的重金属含量增加,存在二次污染风险。常规烟气污染物NO_x、SO₂和粉尘排放受掺烧污泥影响较小,现有烟气净化工艺可满足燃煤烟气的超低排放要求;掺烧污泥后重金属及其化合物等污染物浓度上升,最高提升了约3.6倍,满负荷工况下掺烧10%污泥时,二噁英平均质量浓度为0.021 ng/m³(以毒性当量浓度TEQ计),但仍满足相关排放要求;掺烧10%生活污泥时,炉膛平均温度仅下降15℃,热效率降幅低于0.5%,影响并不显著。     

煤粉炉掺烧生活垃圾对灰渣特性的影响研究

利用小试规模煤粉炉,研究掺烧不同比例生活垃圾对燃煤灰渣特性的影响,主要包括飞灰元素组成、飞灰粒径分布、飞灰形貌、灰熔点和结渣特性等影响变化研究。结果表明,随着生活垃圾掺烧比例的增加,灰分中Ca、Fe、Cl和S元素含量增加,Al、Mg、K、Na、Ti和Si含量降低,飞灰球形颗粒分布减少,层状堆积结构增多;灰渣熔融特征温度呈平缓下降趋势,但变化范围小于2%,影响较小;掺烧量为25%时,飞灰表面发现少量褐色大颗粒。总之,生活垃圾掺烧对燃煤灰渣特性影响很小,该结果为实际煤粉炉开展掺烧生活垃圾试验提供了一定理论基础。     

污泥焚烧无害化处理方案设计

通过对合肥市城市污泥处置现状和污泥特性分析,制定了污泥焚烧无害化处理方案。详细论述了WNS污泥管道输送焚烧技术,介绍了污泥焚烧的燃煤热力发电厂主要工艺设备选型。WNS污泥管道输送系统是一种新型、高效、节能、环保型的污泥输送系统,可将其与改造后的循环流化床锅炉相结合。该方案能满足合肥市城市污泥无害化处理的要求。     

中小城镇生活垃圾饱和蒸汽焚烧发电技术及应用

采用饱和蒸汽发电技术,对湖南省某县生活垃圾处理项目(日处理规模100吨)进行资源化处理。生活垃圾低压饱和蒸汽焚烧发电技术采用机械炉排炉焚烧系统、余热锅炉、螺杆膨胀发电机组和烟气净化系统。余热锅炉蒸汽参数为175℃,0.9 MPa,7 t/h,螺杆膨胀机组装机容量600 k W,实际运行结果表明,年发电量4.8×106 k Wh,发电热效率8.25%。     

造纸污泥在流化床中的结团特性和污染排放特性研究

研究了高水分、低热值的造纸污泥在流化床中焚烧的两上重要问题：结团和污染特性。考察了运行床温、污泥水分、给料粒径等因素对污泥结团特性的影响;并对污泥在流化床中的焚烧过程进行分析。测定了不同工况下（变污泥水分、床温、过程空气系统）纯烧污泥时ＳＯ２、ＮＯｘ、ＨＣｌ、Ｃｌ２的排放规律以及灰中重金属的排放。     

不同原料垃圾类型焚烧二噁英特征分布

采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法,对烟气中二噁英进行提取、净化和HRGC/HRMS分析,对样品中4～8氯取代的二噁英取得定量结果,通过对生活垃圾焚烧和医疗废物垃圾焚烧产生的二噁英的浓度的同系物分布和毒性当量浓度的不同单体对PCDD/Fs的贡献,可以分析垃圾焚烧产生的二噁英的来源是否单一来源或是混合源,还得出将2478-PeCDF作为二噁英的指示物的结论是可行的。     

污泥焚烧项目臭气处理系统设计

作为一种有毒有害的废物,若不能对污泥进行妥善处理则将会形成较为严重的二次污染。如通过焚烧污泥所产生的臭气,在破坏生态环境的同时也将会影响到人们的身体健康。针对污泥焚烧过程中所产生的臭气,需要设计出一套完善的处置系统,从而将污泥焚烧所带来的不良影响降低。基于污泥焚烧项目展开了对臭气处置设备设计要点的探索,包括安装运行条件、工程设计参数以及化学洗涤除臭设备组成部件及处理形式。     

电镀污泥焚烧预处理研究

采用焚烧预处理电镀污泥,不仅降低了电镀污泥的含水率,使其体积及质量都大幅度减少,达到减量化的目的;同时提高了焚烧渣的重金属含量,为进一步回收利用污泥中的铜、镍等金属创造有利条件.     

焚烧垃圾渣生态型超高性能混凝土研究

制备一种低成本、环保型焚烧垃圾渣超高性能混凝土(UHPC)。根据修正后的Andreasen and Andersen模型进行配合比设计,将处理后焚烧垃圾渣替代河砂,制备不同替换率超高性能混凝土,并对其进行工作性能、力学性能、孔隙特征、水化过程、微观特征以及毒性固结性能测试。结果表明,随着垃圾渣的加入,UHPC的工作性能和抗压强度有所下降,但流动性不低于240 mm,抗压强度不低于117 MPa,累计孔隙含量增加,孔隙大部分分布在＜20 nm无害孔范围内,混凝土界面过渡区裂缝增多,混凝土中锌(Zn)、铅(Pb)和铬(Cr)重金属的离子浸出浓度均低于国标限值,有效地实现了对重金属元素的固结。     

城市生活垃圾的生物处理技术

针对我国上前城市生活垃圾的现状和特点,简要介绍和对比了３种主要的处理方法。重点探讨了城市生活垃圾的生物处理技术及发展趋势,对生物处理方法中出现的堆肥新技术及微生物处理新技术进行了阐述与分析,同时对微生物技术的安全性问题进行了讨论,并指出了生物处理正成为生活垃圾处理和发展方向之一。