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城市固体垃圾的无害化处理和资源化应用

作者: 发布时间:2012-01-19

目前全世界每年的垃圾产量高达100亿t,垃圾所造成的环境污染问题已引起世界各国的广泛关注。另一方面,垃圾是人类产生的可利用的资源之一,同时又是地球上不断增长的潜在能源,如何高效清洁回收垃圾中有价值的能量和资源同样引起各国科研工作者的普遍关注。

城市垃圾处理的主要方法有填埋法、堆肥法和焚烧法,其中焚烧法可实现垃圾的减量化、无害化和资源化,符合城市垃圾治理的原则,是很有发展前景的 技术。然而垃圾焚烧技术仍存在高温腐蚀,二恶英类污染物排放等运行和污染的问题未得到有效解决。目前我国的垃圾焚烧装置多数引进国外技术和引用燃煤技术, 由于国外垃圾与中国垃圾的成分差别很大,煤与垃圾的特征也相差很大,因此大多数装置存在运行和二次污染方面的问题。因此开发适合我国城市垃圾特征的焚烧工 艺和设备意义重大,中科院过程工程所提出了双级料腿循环流化床垃圾焚烧工艺,该工艺提出燃前脱氯的思路,采用双级回料腿循环流化床系统,将垃圾的热解、燃 烧、脱氯等过程分级进行,就地脱氯,可望解决垃圾焚烧技术中存在的主要问题。

垃圾焚烧过程中高温氯腐蚀和二恶英排放都是由于垃圾含有的氯组分引起,氯元素的脱除可解决垃圾焚烧技术存在的两个难题。因此垃圾焚烧过程中各组 分的热解和燃烧特性尤其是含氯组分的氯逸出特性、氯的生成转化机理等研究对双级料腿循环流化床装置的运行和整个工艺的设计都起着至关重要的作用。

本课题组针对垃圾焚烧技术中的高温氯腐蚀和二恶英的污染问题,以城市生活垃圾典型组分作为研究对象,分别进行了其热分析特性,热力学平衡计算, 垃圾中典型含氯组分的氯逸出特性及反应机理,CaO与HCl反应动力学,由城市生活垃圾制备活性炭及吸附其性能评价,双级料腿循环流化床气体动力学等几方 面的研究工作,目的是掌握我国典型垃圾组分的热解、燃烧特性及氯逸出行为,寻求双级料腿循环流化床垃圾焚烧装置各部分的最佳运行参数,为此新型焚烧装置的 设计、工艺和运行提供合理的依据,最终目标是实现垃圾的高效率,低污染焚烧。

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