废物颗粒形状：球形、立方形，多边形颗粒筛分效率较高，而颗粒呈扁平状或长方块，用方形或圆形筛孔的筛子筛分，其筛分效率低
②筛分设备性能的影响
筛面类型：棒条筛面有效面积小，筛分效率低，编制筛网则相反，有效面积大，筛分效率高，冲孔筛面介于两者之间 筛子运动方式：同一种固体废物采用不同类型的筛子进行筛分时，其筛分效率不同。 筛面长宽比 筛面倾角
③筛分操作条件的影响：在筛分操作中应注意连续均匀给料，使废物沿整个筛面宽度铺成一薄层，既充分利用筛面，又便于细粒透筛，提高筛子的处理能力和筛分效率，并及时清理和维修筛面。
（2）振动筛工作原理：振动筛通过产生振动的振动器，将振动传递给筛箱，筛箱可以自由振动，使颗粒产生近乎垂直于筛面的跳动或作圆形、椭圆形运动。振动筛适用于细粒废物（0.1-15mm）的筛分，也可用于潮湿及黏性废物的筛分。
共振筛工作原理：是利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分。工作原理是当共振筛的筛箱压缩弹簧而运动时，其运动速度和动能都逐渐减小，被压缩的弹簧所储存的位能却逐渐增加。当筛箱的运动速度和动能等于零时，弹簧被压缩到极限，它所储存的位能达到最大值，接着筛箱向相反方向运动，弹簧释放出所储存的位能，转化为筛箱的动能，因而筛箱的运动速度增加。当筛箱的运动速度和动能达到最大值时，弹簧伸长到极限，所储存的位能也就最小。
第六-七章 固体废物的热处理
一、名词解释
热解—是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物（油、油脂等）及焦炭等固体残渣的过程。
气化—是指固体燃料在一定温度、压强和O2不足的情况下，进行不完全氧化的热化学反应过程。 热值—生活垃圾的热值是指单位质量的生活垃圾燃烧释放出来的热量，以kJ/kg(或kcal/kg)计。
二、简答
1、垃圾焚烧的特点。
? 垃圾经焚烧处理后，垃圾中的病原体被彻底消灭，燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经处理后达到排放标准，无害化程度高。
? 经过焚烧，垃圾中的可燃成分被高温分解后，一般可减重80%和减容90%以上，减量化效果好，可节约大量填埋场占地，焚烧筛上物效果更好。
? 垃圾焚烧所产生的高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸气，用来供热或发电，垃圾被作为能源来利用，还可回收金属等资源，可以充分实现垃圾处理的资源化。
? 垃圾焚烧厂占地面积小，尾气经净化处理后污染较小，可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离，对于经济发达的城市，尤为重要。
? 焚烧可作全天候操作，不易受天气影响。
? 随着对城市垃圾填埋的环境措施要求的提高，焚烧法的操作费用可望低于填埋。
2、去除尾气中重金属污染物质的机理。
（1） 重金属降温达到饱和，凝结成粒状物质后被除尘设备收集去除；
（2）饱和温度较低的重金属元素无法充分凝结，但飞灰表面的催化作用会形成饱和温度较高且较易凝结的氧化物或氯化物，而易被除尘设备收集去除；
（3）仍以气态存在的重金属物质，因吸附于飞灰上或喷入的活性炭粉末上而除尘被设备一并收集去除；
(4)重金属的氯化物为水溶性，即使无法在上述的凝结及吸附作用中去除，也可利用其溶于水的特性，由湿式洗气塔的洗涤液自尾气中吸收下来。 当尾气通过热能回收设备及其他冷却设备后，部分重金属会因凝结或吸附作用而附着在细尘表面，可被除尘设备去除，温度愈低，去除效果愈佳。但挥发性较高的铅、镉和汞等少数重金属则不易被凝结去除。
3、垃圾焚烧飞灰的综合利用需几个因素
垃圾焚烧飞灰的综合利用需考虑以下3 个因素：
① 适宜性。这是指飞灰进行某一应用的难易程度，它依赖于垃圾焚烧飞灰的物化特性。适宜性决定了飞灰的利用方法。
② 使用性能。这是指飞灰综合利用加工为产品的使用性能，它决定飞灰加工产品的利用程度。因为飞灰利用的产品若没有较好的使用性能，即使飞灰容易加工处理也是无济于事的。
③ 对环境的影响。飞灰利用加工的产品必须呈现无毒性或在环境允许的范围内，对环境没有影响，这样才能真正做到飞灰的再利用。
4、气化与热解的区别
（1）不同，热解是完全无氧，气化是O2不足；产物不同，气化产物为可燃气体，热解包括可燃气体、液体（焦油等）和固体（碳黑）。
（2）还原气氛下热分解制备可燃气体，金属未被氧化，便于回升利用，同时Cu、Fe等金属不易生成促进二恶英形成的催化剂；垃圾气化时空气系数较低，大大降低排烟量，提高能量利用率、降低NOx的排放量，减少烟气处理设备投资及运行费；灰渣在高于1300℃以上的高温熔融状态下燃烧，能遏制二恶英的形成。
5、危险废物污染防治技术政策
? 危险废物焚烧处置适用于不宜回收利用其有用组分、具有一定热值的危险废物。易爆废物不宜进行焚烧处置。 ? 焚烧炉温度应达到1100℃以上，烟气停留时间应在2s以上，燃烧效率大于99.9%，焚毁去除率大于99.99%，焚烧残渣的热灼减率小于5%（医院临床废物和含多氯联苯废物除外）。
? 危险废物焚烧产生的残渣、烟气处理过程中产生的飞灰，须按危险废物进行安全填埋处置。
? 危险废物的焚烧宜采用以旋转窑为基础的焚烧技术，可根据危险废物种类和特征选用其他不同炉型，鼓励改
造并采用生产水泥的旋转炉窑附烧或专烧危险废物。
? 医院临床废物、含多氯联苯废物等一些传染性的、或毒性大、或含持久性有机污染成分的特殊危险废物宜在专门焚烧设施中焚烧。
6、影响焚烧的因素
（1）焚烧温度（Temperature）
废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所须达到的温度。 （2）停留时间（Time）
废物中有害组分在焚烧炉内于焚烧条件下发生氧化、燃烧．使有害物质变成无害物质所需的时间称之为焚烧停留时间。
（3）混合强度（Turbulance）
要使废物燃烧完全，减少污染物形成，必须要使废物与助燃空气充分接触、燃烧气体与助燃空气充分混合。 （4）过剩空气（Excess Air）
在实际的燃烧系统中，氧气与可燃物质无法完全达到理想程度的混合及反应。为使燃烧完全，仅供给理论空气量很难使其完全燃烧，需要加上比理论空气量更多的助燃空气量，以使废物与空气能完全混合燃烧。
废物焚烧所需空气量是由废物燃烧所需的理论空气量和为了供氧充分而加入的过剩空气量两部分所组成的。空气量供应是否足够，将直接影响焚烧的完善程度。过剩空气率过低会使燃烧不完全，甚至冒黑烟，有害物质焚烧不彻底；但过高时则会使燃烧温度降低，影响燃烧效率，造成燃烧系统的排气量和热损失增加。过剩空气量应控制在理论空气量的1.7-2.5倍。
（5）四个控制参数的相互关系
混合程度 时间 度 荷 上升 率增加 时间增加 7、一座大型垃圾焚烧厂通常包括几个系统。 ? 贮存及进料系统 ? 焚烧系统 ? 废热回收系统 ? 发电系统 ? 饲水处理系统 ? 废气处理系统 ? 废水处理系统
? 灰渣收集及处理系统
8、什么是RDF？向制备RDF的原料中加入添加剂的主要作用？
RDF是垃圾衍生燃料的英文缩写。
向制备RDF的原料中加入添加剂的主要作用有： ① 起防腐剂的作用，使RDF长时间贮存时不发臭； ② 减少RDF中的氮含量，使RDF燃烧时NOx量减少；
③ 起固硫作用和固氮作用，使RDF燃烧时烟气中HCl和SOx量减少，并遏制二恶英的产生。 ④ 工艺优点，通过化学反应，添加剂起固化作用。
9、余热利用的主要形式？
? 直接热能利用
将垃圾焚烧产生的烟气余热转换为蒸汽、热水和热空气是典型的直接热能利用形式。这种形式热利用率高，设备投资省，尤其适合于小规模(日处理量<100t/d)垃圾焚烧设备和垃圾热值较低的小型垃圾焚烧炉。
? 余热发电 ? 热电联供
在热能转变为电能的过程中，热能损失较大，它取决于垃圾热值、余热锅炉热效率以及汽轮发电机组的热效率；垃圾焚烧厂热效率仅13％—22.5％，甚至更低。若有条件采用热电联供，将发电—区域性供热和发电—工业供热等结合起来，则垃圾焚烧厂的热利用率会大大提高。该利用率与供电和供热比例有关，一般在50％左右，其至可达70％以上。
10、二噁英的产生途径有哪些？什么是3T1E原则？（控制二噁英的产生采取的主要措施是什么？）
（1）二恶英的产生及来源：废物本身所含有；炉内燃烧不完全，低于750-800℃时，碳氢化合物与氯化物结合生成；烟气中吸附的氯苯及氯酚等，在某一特定温度（250-400℃，300℃尤甚），受金属氯化物（CuCl2，FeCl2）的催化而生成。 （2）二恶英被称为世界上最毒的物质，毒性相当于氰化钾的1000倍，因此控制焚烧过程中产生二恶英是非常重要的。二恶英的防治主要从以下几方面着手。
a 控制来源—控制氯和重金属含量高的物质
通过废物分类收集，加强资源回收，避免含PCDDs/PCDFs物质及含氯成分高的物质（如PVC塑料等）进入垃圾中。 b 采用控制“3T1E”的方法来抑制二恶英的产生。“3T1E”是指： ①温度（Temperature），维持焚烧炉内的温度在800℃以上（最好达到900℃以上）可以将二恶英完全分解； ②时间（Time），保证烟气的高温停留时间在2秒以上； ③涡流（Turbulence），采用优化炉型和二次喷入空气等方法，充分混合和搅拌烟气使其充分完全燃烧； ④过剩空气（Excess Air），提供足够的助燃空气可减少二恶英的产生。 c减少炉内形成— 控制温度和停留时间
避免烟气急冷至200℃，在烟气处理过程中尽量缩短250~400℃温度域的停留时间，可以减少二恶英的合成。 d 除尘去除—布袋除尘器前喷入活性炭 对于已经产生的二恶英，可以通过喷入活性炭粉末、甚至触酶分解器进行分解以及设置活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二恶英。
11、影响热解的主要因素
? 热解速率 较低和较高的加热速度下气体产量都很高；随着加热速度的增加，水分和有机液体的含量减少。 ? 温度 分解温度高，挥发分产量增加，油、碳化合物相应减少。分解温度不同，挥发分成分也发生变化，温度越高，燃气中低分子碳化物CH4、H2等也增加；高温下热解，固态残余物减少，可降低其处理难度。
? 湿度 含水率大，垃圾发热量低，不易着火，能源利用率不高，且在燃烧过程中水分的气化要吸热，并降低燃烧室温度，使热效率降低，还易在低温处腐蚀设备。
? 物料尺寸 尺寸越大，物料间间隙越大，气流流动阻力小，有利于对流传热，辐射换热空间大，有利于辐射换热，减小了物料与环境的热传递阻力，但此时物料本身的内热阻增大，内部温度均匀慢；尺寸越大，物料热解所需时间越长，若缩短热解时间，则热解不完全。
? 反应时间 停留时间不足，热解不完全；停留时间过长，则装置处理能力下降。 ? 空气量 热解过程中进入的空气量越多，燃气热值越低。
12、适合于采用焚烧技术处理的固体废物有哪些？
一般而言，有机废物均具有可燃性，所以都可以进行焚烧处理，而不适合于焚烧处理的废物种类是比较少的，如有机成分含量特别低的废物、易爆性废物、放射性废物等都不能采用焚烧处理。适合焚烧处理的废物种类包括：①废溶剂；②废油、油乳化物和油混合物；③废塑料、废橡胶和乳胶废物；④医院废物、制药废物、农药废物；⑤废脂肪；⑥炼油废物；⑦含蜡废物；⑧含酚废物和含卤素、硫、磷、氯化合物的有机废物；⑨被有害化学物质污染的固体废物或废液等；⑩城市生活垃圾等。
具有以下一种或者几种特性的固体废物可以选定焚烧处理方法：①具有生物毒性和危害性；②不易为生物降解，能在环境中长期存在；③易挥发或者易扩散；④燃点较低；⑤土地填埋处置不安全。
13、废物在焚烧炉内的燃烧方式有哪几种？
① 按照燃烧气体的流动方向分：
反向流——适合难燃性、闪火点高的废物燃烧 同向流——适用于易燃性、闪火点低的废物燃烧 旋涡流——燃烧气体由炉周围方向切线加入，造成炉内燃烧气流的旋涡性，可使炉内气温扰动性增大，不易发生短流，废气流经路径和停留时间厂，而且气流中间温度非常高，周围温度并不高，燃烧较为完全。 ② 按照助燃空气加入阶段数分：
单段燃烧——必须送入大量空气，较长停留时间才能将固体废物完全燃烧。
多段燃烧——在多段燃烧中，首先在一次燃烧过程中提供未充足的空气量，使废物进行蒸发和热解燃烧，产生大量的CO、碳氢化合物气体和微细的碳颗粒；然后在第二次、第三次燃烧过程中，再供给充足空气使其逐次氧化成稳定的气体。
③ 按照助燃空气供应量分：
过氧燃烧——第一燃烧室供给充足的空气量
缺氧燃烧——第一燃烧室供给的空气量约是理论空气量的70%~80%，处于缺氧状态，使废物在此室内裂解成较小分子的碳氢化合物气体、CO与少量微细的碳颗粒，到第二燃烧室再供给充足空气使其氧化成稳定的气体。由于经过阶段性的空气供给，可使燃烧反映较为稳定，相对产生的污染物较少，且在第一燃烧室供给的空气量少，所带出的粒状物质也相对较少。（常用）
热解燃烧——第一燃烧室与热解炉相似，利用部分燃烧使炉体升温，向燃烧室加入 少量的空气（约为理论空气量的20%~30%），加速废物裂解反应的进行，产生部分可回收利用的裂解油，裂解后的烟气中仅有微量的粉尘与大量的CO和碳氢化合物气体，加入充足的空气使其迅速燃烧放热。（目前技术尚未十分成熟，适合处理高热值废物）
14、垃圾热解的基本原理及特点是什么？垃圾热解法的优点是什么？
（1）热解原理及特点
热解是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物（油、油脂等）及焦炭等固体残渣的过程。垃圾热解过程包括裂解反应、脱氢反应、加氢反应、缩合反应、桥键分解反应等。
城市生活垃圾→气体（H2、CH4、CO、CO2）+有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+固体（碳黑、炉渣） 如纤维素热解化学式为
3C6H10O5→8H2O+C6H8O+3CO2+CH4+H2+8C 其中C6H8O为焦油。 与焚烧相比，热解将垃圾中的有机物转化为以燃料气、燃料油和碳黑为主的贮存性能源，是吸热过程；由于缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染；废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在碳黑中，由于保持还原性条件，Cr3+不会转化为Cr6+；NOx产生少；热解设备相对简单。研究报道表明，热解烟气量是焚烧的1/2，NO是焚烧的1/2，HCl是焚烧的1/25，灰尘是焚烧的1/2。 （2）优点：
①热解氧化操作简便安全（一次性进料，一次性除渣），焚烧过程便于控制（热解速度、焚烧速度均可控制），将废物的热量进行两级分配，提高了二次燃烧的温度，节省了燃料； ②在热解过程中废弃物的有机物成分能转化成可利用的能量形式，其经济性更好，热解产生的燃气视其热值的高低可直接燃烧或和其他高热值燃料混合燃烧，反应过程中产生的焦油视其性质可制成燃料或提取化工原料；
③热解焚烧系统的二次污染小，可简化污染控制问题，对环境更加安全。因热解是在绝氧或极低的氧还原条件中进行的，因此发生的NOx、SOx、HCl等公害物质少，生成的气或油能在低空气比下燃烧，因此废气量较小，对大气的污染也少，降低了二次污染物的排放水平，因而是一种安全的垃圾处理方法；
④排出物密度高、致密，废物大大被减容，而且灰渣被熔融，垃圾中的硫、重金属等有害成分被大部分固定在碳黑中，可从中回收金属，由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+，能防止重金属类溶出； ⑤能处理不适于焚烧的难处理物，如有毒有害的医疗垃圾的热解处理； ⑥热分解残渣中，腐败性有机物少，能防止填埋场的公害。
有机物＋热?绝热或缺氧????气体＋液体＋固体
15、焚烧厂尾气如何冷却？
垃圾焚烧厂尾气的冷却可分为直接式和间接式两种类型。
直接式冷却是利用惰性介质直接与尾气接触以吸收热量，达到冷却温度调节的目的。水具有较高的蒸发热可以有效降低尾气温度，产生的水蒸气也不会造成污染，因此水是最常使用的介质。空气的冷却效果很差，必须引入大量空气，这样会造成尾气处理系统容量增加因此很少单独使用。直接喷水冷却可降低初期投资，增加系统稳定性，缺点是造成水量的消耗，而且浪费能源。
间接冷却方式是利用传热介质（空气、水等）经由废热锅炉、换热器、空气预热器等热交换设备，以降低尾气温度，同时回收热产生水蒸气，或加入燃烧所需的空气的冷却方式。一般。来说，采用间接冷却方式可提高热量回收效率，产生水蒸气并用于发电，但投资及维护费用也较高，系统的稳定性较低。
中小型焚烧厂产生的热量较小，废热回收利用不易，且经济效益差，大多采用喷水冷却方式来降低焚烧炉的废气温度。如果焚烧炉每炉的垃圾处理量达150t/d，且垃圾热值达7500kJ/kg以上时，燃烧废气的冷却方式宜采用废热锅炉