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固体废物处理与处置华中科技大学环境科学与工程学院廖利建设部资源与环境专家委员会委员建设部城镇环境卫生标准技术咨询专家建设部市政公用行业与风景名胜区专家委员会专家组专家中国环境保护产业协会城市垃圾处理专家委员会专家中国环境卫生协会常务理事固体废物处理与处置固体废物处理与处置第一章绪论第二章固体废物特性分析第三章固体废物清运设施第四章固体废物预处理第五章固体废物焚烧处理第六章固体废物热解处理第七章固体废物堆肥处理第八章固体废物生物制气第九章固体废物填埋处置第十章固体废物处理技术的工程应用固体废物处理与处置华中科技大学环境科学与工程学院第一章绪论第一节固体废物的定义及分类第二节城市生活垃圾产量及物理组成第三节固体废物对环境的污染第四节固体废物清运处理技术概述华中科技大学环境科学与工程学院固体废物处理与处置第四节固体废物清运处理技术概述一、城市垃圾清运处理系统二、固体废物预处理技术三、固体废物热处理技术四、固体废物生物处理技术五、固体废物固化处理技术六、固体废物最终处置技术第一章绪论华中科技大学环境科学与工程学院城市生活垃圾收集系统组成图吸扫式清扫车分类收集垃圾箱小型压缩式垃圾收集站垃圾房固体废物清运处理技术概述华中科技大学环境科学与工程学院城市生活垃圾收运处理规划流程图垃圾房(桶)上门收集垃圾源小压站拉臂收集车分类收集车后压收集车大型中转站中转码头焚烧厂卫生填埋场生化处理残渣填埋场分拣中心固体废物清运处理技术概述华中科技大学环境科学与工程学院医疗垃圾收运处理流程医疗垃圾属于特种固体废物，应予以专门的收集、运输和处理。发达国家普遍采用单独收集、密闭运输、集中焚烧的方式处理医疗垃圾。收运处理系统由全密闭的收集、贮存、运输和焚烧处理设施组成，有效地防止了医疗垃圾收运过程中的污染物漏撒和病原体扩散。固体废物清运处理技术概述华中科技大学环境科学与工程学院第四节固体废物清运处理技术概述一、城市垃圾清运处理系统二、固体废物预处理技术三、固体废物热处理技术四、固体废物生物处理技术五、固体废物固化处理技术六、固体废物最终处置技术第一章绪论华中科技大学环境科学与工程学院城市生活垃圾分拣工艺流程固体废物预处理技术华中科技大学环境科学与工程学院生活垃圾压缩打包机IMABESolidUrbanWasteBalingPlantsIMABESolidUrbanWasteBalingPlants固体废物预处理技术华中科技大学环境科学与工程学院城市生活垃圾滚筒筛的基本构造固体废物预处理技术华中科技大学环境科学与工程学院城市生活垃圾人工手拣固体废物预处理技术华中科技大学环境科学与工程学院第四节固体废物清运处理技术概述一、城市垃圾清运处理系统二、固体废物预处理技术三、固体废物热处理技术四、固体废物生物处理技术五、固体废物固化处理技术六、固体废物最终处置技术第一章绪论华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术的定义华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术固体废物热处理通常是指在设备中以高温分解和深度氧化为主要手段，通过改变固体废物的化学、物理和生物特性，最总达到固体废物无害化、稳定化、减量化和资源化的处理技术。热处理技术是将物料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变物料表面或内部的组织结构，来控制其性能的一种综合工艺处理过程。固体废物热处理主要包括焚烧法、热解法、气化法、熔融法、烧结法、干化法等，在实际应用中，通常将上述各种热处理技术结合起来，进行固体废物的综合热处理法等。固体废物的焚烧处理技术华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术焚烧技术是指有机垃圾在高温、供氧充足的条件下，氧化生成惰性的气态物CO2和H2O等，而无机不可燃物则形成稳定的固态残渣的固体废物处理技术。世界卫生组织（WHO）对此给出了更实际的概括：焚烧就是通过高温燃烧，减少可燃废物，使之变成惰性残余物的处理方法。因此，焚烧从处理角度看，具有两个很重要的特性，即高温无害化和大的、迅速的减容能力。焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有机物质在800~1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。炉排炉垃圾焚烧系统示意图华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术炉排式垃圾焚烧炉的炉体构造华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术室燃式焚烧炉和回转窑焚烧炉华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术回转窑垃圾焚烧炉工艺流程图华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术江桥生活垃圾焚烧厂华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术固体废物的热解处理技术华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术热解技术是指将固体废物置于热解反应器中，有机物在隔绝空气或缺氧环境中加热到一定温度后，发生热裂解，产生可燃混合气体、液态焦油，最后余下固定碳和灰分的技术。垃圾热解反应过程是一系列化学和物理转化构成的非常复杂的反应过程，包含大分子键断裂、异构化和小分子的聚会等反应过程。热解又称为热分解，与焚烧时的放热反应不同，热分解反应一般是吸热反应。在有机物燃烧过程中，其主要生成物为二氧化碳和水；而热分解反应主要是使高分子化合物分解为低分子。固体废物热解工艺的类型1、高温热解：主要为获得可燃气。热解温度一般都在1000℃以上。高温热解可以减少固态残余物的处理困难，其玻璃化的残渣可用作建筑材料。2、中温热解：温度一般在600-700℃之间，主要用在比较单一的物料作能源和资源回收的工艺上，像废轮胎、废塑料转换成类重油物质的工艺。3、低温热解：温度一般在600℃以下。农业、林业和农业产品加工后的废物用来生产低硫低灰的炭就可采用这种方法。生产出的炭，视其原料和加工的深度不同，可作不同等级的活性炭或作水煤气原料。华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术等离子高温热解原理华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术等离子体系统在处理垃圾时，利用一个或多个等离子体炬喷射器，产生3000～5000度的高温，在这样的极度高温下，有机垃圾被分解成一种含有氢和一氧化碳的可燃气体，无机垃圾则成为一种惰性的玻璃状熔渣。可燃气体可以发电，玻璃状熔渣的渗透性只相当于玻璃的1/5，可以做成各种建筑和填充材料。等离子体垃圾处理系统是在极端高温下使垃圾气化和玻璃化的系统。因此，在处理过程中没有污染排出。等离子体炬结构示意图阳极喷嘴气体+-电源水水冷阴极华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术等离子高温热解路结构示意图耐火材料等离子体等离子体炬华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术气化技术华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术气化技术是指固体废物在氧气供应不足的情况下，进行不完全氧化的技术。气化以符合要求的固体废物为原料，在一定温度、常压或加压条件下，采用气化剂（如空气、氧气、水蒸气、氢气等），以自身或外加热源达到气化所要求的温度，进行热化学反应，使有机质转化为含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的可燃气体，剩下的灰渣或液体排出，可燃气经过净化，可得到低热值或中热值燃料气。也可以经过提纯净化后制得原料气，还可再用甲烷化制得高热值煤气。气化的三个基本条件是为：有足够数量的气化剂；有足够的热量；气化设备能及时引出生成的煤气，排出灰渣。气化设备通常有：固定床气化法、流化床气化炉、悬浮式气化炉等。熔融技术华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术熔融技术是指对固体废物加温，使其分子的热运动能增大，导致结晶破坏，物质由晶相变为液相的一级相转变的热处理技术。固体的物质在达到一定温度后熔化，成为液态即熔融状态，该温度叫熔点或熔融温度。近几年来美国、德国、日本等发达国家为了解决城市生活垃圾焚烧处理工程中产生的二噁英类物质的问题而提出了生活垃圾气化熔融技术，该技术很好的将熔融法与气化法相结合起来处理生活垃圾。生活垃圾气化熔融技术包括两个过程：固体废物在450~640℃温度下的气化和含炭灰渣在1300℃以上的熔融燃烧，这两个过程有机的结合起来形成一个整体。熔融技术华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术生活垃圾气化熔融技术一般分为两类。一类为垃圾直接熔融焚烧技术，另一类为垃圾间接熔融焚烧技术。直接熔融焚烧技术的工艺流程为：先将城市生活垃圾在500~600℃下热解气化制得可燃气体，制得的气体再根据用途进一步精制，垃圾中95%以上的含氯物质经除去后所剩下的含碳灰渣在温度为1300℃以上的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾中99.8%以上的二恶英可被分解掉，无害化熔融渣可以多种用途；间接熔融焚烧技术的工艺流程为：先将垃圾在传统的焚烧炉中进行焚烧，然后将焚烧灰渣在温度为1350~1500℃的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾中99.0%以上的二噁英可被分解掉。所以该技术又被认为是21世纪二噁英类零排放新型垃圾焚烧技术。第四节固体废物清运处理技术概述一、城市垃圾清运处理系统二、固体废物预处理技术三、固体废物热处理技术四、固体废物生物处理技术五、固体废物固化处理技术六、固体废物最终处置技术第一章绪论华中科技大学环境科学与工程学院生物处理技术概述华中科技大学环境科学与工程学院固体废物热处理技术在自然界中存在着大量依靠有机物生活的微生物，它们有氧化分解有机物并将其转化为无机物的巨大功能，即生物能。微生物将有机物氧化分解转化为无机物的的过程，也称为矿化过程。作为生态系统组成的重要环节，微生物不断进行着有机物的分解与矿化，促进了自然生态环境中物质循环的正常进行。人类通过各种手段，借助于上述微生物的生物能，对固体废物进行生物处理，实现有机固体废物的稳定化、无害化与资源化的技术就统称为固体废物生物处理技术。固体废物堆肥的生态意义华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术固体废物堆肥的生态意义华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术固体废物堆肥处理设备华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术固体废物堆肥处理设备华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术固体废物堆肥处理设备华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术湿式厌氧生物制气流程华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术工厂数量与处理能力图0102030405060708090年之前919293949596979899200020012002工厂数量（个）020000040000060000080000010000001200000140000016000001800000处理能力（吨）新增工厂工厂总量处理能力欧洲固体废物生物制气年处理量华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术太阳能-木薯乙醇-生物气工艺流程图高温厌氧消化反应器脱水有机肥污水调节池ABR反应器好氧曝气池消化残渣燃气压缩罐提纯分离设备中水回用上清液循环热水木薯预处理木薯乙醇工艺装备木薯发酵后的残渣预处理后的木薯藤添加元素供电系统太阳能供热系统太阳能供热系统燃气加热供燃气系统发酵气体干冰净化设备气体压缩CH4沼气发电机组生物气CO2混合烘干循环热水木薯乙醇华中科技大学环境科学与工程学院固体废物生物处理技术第四节固体废物清运处理技术概述一、城市垃圾清运处理系统二、固体废物预处理技术三、固体废物热处理技术四、固体废物生物处理技术五、固体废物固化处理技术六、固体废物最终处置技术第一章绪论华中科技大学环境科学与工程学院垃圾固化的定义固化是把水泥、沥青、塑料、石膏、水玻璃等凝结剂同固体废弃物加以混合进行固化，或是在城市固体废物中加入硅酸钠、粘土之类的添加剂一起烧结固化（玻璃化），使得城市固体废物中所含的有害物质封闭在固化体内不易浸出，从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。华中科技大学环境科学与工程学院固体废物固化处理技术水泥固化的定义固体废物固化处理技术华中科技大学环境科学与工程学院水泥固化法是利用水泥作为凝结剂同垃圾一起加以混合固化。水泥中加入适当比例的水进行混合直至均匀后，水化反映就开始了，产生凝结后开始逐渐固化。目前，水泥