固体废物资源化技术.ppt

3固体废物资源化技术3.1固体废物的分选技术3.2固体废物的化学浸出技术3.3固体废物的生物处理技术3.4固体废物的热转化技术3.5固体废物制备建筑材料技术,3.1固体废物的分选技术,固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程，包括,（1）手工检选适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。目前，手工捡选大多数集中在转运站或处理中心的废物传送带两旁。,（2）机械分选方法很多，应用范围较广。但机械分选大多要在废物分选前进行预处理，一般至少需经过破碎处理。,机械分选方法筛选、风选、浮选、磁选、电选、摩擦和弹跳分选、光电分选和涡流分选等等。具体方法根据废物组成中各种物质的性质差异选择确定。,一、筛选按粒度分选的技术,棒条筛,格筛,滚筒筛,振动筛,（1）筛选原理,为了使粗细物料通过筛面分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动,物料分层筛面上的物料层处于松散状态。形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔。细粒透筛使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，以利于细粒透过筛孔。,物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。,细粒透筛时，尽管粒度都小于筛孔，但它们透筛的难易程度却不同。粒度小于筛孔3/4的颗粒易筛粒粒度大于筛孔3/4的颗粒难筛粒,（2）筛分效率,二、风选按密度分选,图3.5颗粒在静止介质中的受力分析,GoG－PVsg－VgVs－g,根据牛顿定律,增加上升气流水平气流,沉降末速,固体颗粒实际沉降速度vv0－ua当v0，颗粒向下作沉降运动；当v0，颗粒作悬浮运动；当v3810-6cm3/g；②弱磁性物质，x0（0.19～7.5）10-6cm3/g；③非磁性物质，x00.1910-6cm3/g。,常用磁选机,吸持型磁选机,悬吸型磁选机,磁力滚筒,湿式CNT型永磁圆筒式磁选机,,图3.13吸持型磁选机,,给料,电磁铁,刮片,磁性产品,非磁性产品,（a）滚筒式吸持磁选机,（b）带式吸持磁选机,（a）一般式除铁器,图3.14悬吸型磁选机,（b）带式除铁器,,（a）永磁磁滚筒结构示意图,,图3.15永磁滚筒磁选机结构与工作原理图,（b）磁滚筒分选原理图,,,溢流堰,图3.16逆流型永磁圆筒式磁选机,,目前使用的电选机，按电场特征主要分为（1）静电分选机（2）复合电场分选机,根据导电性，废物分为,导体,半导体,非导体,五、电选电性,（a）静电辊筒式分选机,（b）YD-4型高压电选机,颗粒带电方式直接传导带电、电晕带电,复合电场（静电-电晕）分选机分选原理图,六、摩擦与弹跳分选,摩擦与弹跳分选根据固体废物中各组分在斜面上摩擦系数和碰撞系数的差异，造成不同组分在斜面上具有不同的运动速度和运动轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。（1）分选原理,（2）分选设备三种,（a）带式筛,特点带面由筛网或刻沟的胶带制成；倾斜安装带有振打装置；带面安装倾角大于颗粒废物的摩擦角，小于纤维废物的摩擦角。,（b）斜板运输分选机,特点废物中的砖瓦、铁块、玻璃等与斜板板面产生弹性碰撞，向板面下部弹跳，从斜板分选机下端排出。而纤维织物、木屑等与斜板板面为塑性碰撞，不产生弹跳，因而随斜板运输板向上运动，从斜板上端排出。,,（c）反弹滚筒分选机,特点废物由倾斜抛物皮带运输机抛出，与回弹板碰撞，其中铁块、砖瓦、玻璃等与回弹板、分料滚筒产生弹性碰撞，被抛入重的弹性产品收集仓。而纤维废物、木屑等与回弹板为塑性碰撞，不产生弹跳，被分料滚筒抛入轻的非弹性产品收集仓，从而实现分离。,七、光电分选,利用物质表面光反射特性的不同而分离物料的方法。,,,,固体废物预先分级、排队进入光检区。颗粒受光源照射，背景板显示颗粒的颜色或色调，如果颗粒颜色与背景颜色不同，反射光经光电倍增管转换为电信号，电子电路分析后，产生控制信号驱动高频气阀，喷射出压缩空气，将其吹离原来下落轨道，加以收集。而颜色符合要求的颗粒仍按原来的轨道自由下落加以收集，从而实现分离。,八、涡电流分选固废中回收有色金属（如铅、铜、锌等物质）的有效方法。,（1）原理当废物流以一定的速度通过一个交变磁场时，有色金属内部会产生感应涡流。由于废物流与磁场有一个相对运动的速度，从而对产生涡流的有色金属具有一个排斥力。,（2）设备,3.2固体废物的化学浸出技术,化学浸出溶剂选择性地溶解固体废物中某种目的组分，使该组分进入溶液中而达到与废物中其他组分相分离的工艺过程。,适用对象成分复杂、嵌布粒度微细且有价成分含量低的矿业固体废物、化工和冶金过程排出的废渣等，采用传统分选技术往往成效甚微，而常常采用化学浸出技术。,一、浸出理论,浸出方法依浸出药剂种类的不同，分为酸浸、碱浸、盐浸、水浸等方法。,（1）酸浸常用的浸出方法,常用的酸浸剂包括稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。凡废物中的某种组分可通过酸溶进入溶液的都可采用酸浸的方法。它包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸三种方法。,简单酸浸适用于浸出某些易被酸分解的简单金属氧化物、金属含氧盐及少数的金属硫化物中的有价金属。,氧化酸浸适用于金属硫化物、某些低价金属化合物。在酸性溶液中相当稳定，不易简单酸溶。但在有氧化剂存在时，几乎均能被氧化分解而浸出。,常用的氧化剂Fe3、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2等,还原酸浸主要用于浸出变价金属的高价金属氧化物和氢氧化物，如浸出有色金属冶炼过程产出的镍渣、锰渣、钴渣中的有用组分为MnO2、CoOH3、NiOH3、Co2O3、Ni2S3等。,工业上常用的还原剂金属铁、Fe2、SO2等。,（2）碱浸碱浸药剂的浸出能力一般比酸浸药剂弱，但浸出过程选择性高，可获得较纯净的浸出液，且设备防腐问题较易解决。,常用的碱浸药剂与浸出方法,碳酸铵和氨水氨浸,硫化钠硫化钠溶液浸出,碳酸钠碳酸钠溶液浸出,苛性钠苛性钠溶液浸出,氨浸常用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物的浸出。适用对象含铁高且脉石以碳酸盐为主的铜镍废物。,碳酸钠溶液浸出能与碳酸钠反应生成可溶性钠盐的废物，特别是碳酸盐含量较高的废物更适宜采用这种浸出方法。目前，碳酸钠溶液主要用于浸出某些含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷、含钒等废物。,苛性钠溶液浸出苛性钠是拜耳法生产氧化铝的主要浸出剂。含硅高的固体废物中的有价组分也常用苛性钠溶液浸出。,硫化钠溶液浸出硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使它们生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液中。因此，凡含这类硫化物的废物都可用硫化钠溶液浸出。,（3）盐浸利用某些无机盐的水溶液为浸出剂，浸出废物原料中的某种组分的过程。常用的盐浸剂氯化钠、高价铁盐、氯化铜和次氯酸钠等溶液,氯化钠浸出含铅废物的反应为,氯化铜溶液浸出金属硫化矿,高价铁盐浸出含铋废物的反应为,难被高价铁盐及高价铜离子浸出的金属硫化物可用强氧化剂如次氯酸钠等作浸出剂进行浸出，如硫化钼的浸出,二、浸出效果衡量,实践中常用目的组分的浸出率、浸出过程的选择性及浸出药剂用量等指标衡量浸出过程。,废物干重,废物中某组分的含量,浸出液体积,某组分在浸出液中的含量,浸出渣干重,浸渣中该组分含量,浸出过程的选择性常用选择性系数（β）表示，它是在相同浸出条件下，某两组分的浸出率之比，即,β值愈接近1，表示浸出过程中该两组分的浸出选择性愈差。,三、浸出工艺与设备,（1）渗滤浸出浸出剂在重力作用下自上而下或在压力作用下自下而上通过固定废料层的浸出过程，一般仅用于某些特定的废物，常采用间断操作制度。包括槽浸、堆浸、就地浸出。,依浸出过程废物的运动方式，分两种,顺流浸出,依浸出剂与被浸废料的相对运动方式，分三种,（2）搅拌浸出将磨细的废物与浸出剂在搅拌槽中进行强烈搅拌的浸出过程，可浸出各种废物。浸出前废物磨细至0.3mm以下，采用连续操作制度。,错流浸出,逆流浸出,顺流浸出浸出时，浸出剂与被浸废料的流动方向相同，此时浸出液中目的组分的含量较高，浸出剂的消耗量较小，但浸出速度较小，浸出时间较长。,图3-29顺流浸出工艺流程,错流浸出浸出时，浸出剂与被浸废料的流动方向相错，每次浸出后的浸渣均与新浸出剂接触，浸出速度高，浸出率高，但浸出液体积大，浸出液中目的组分的含量低，浸出剂消耗量大,图3-30错流浸出工艺流程,逆流浸出浸出时，浸出剂与被浸废料运动方向相反，即经几次浸出而贫化后的废物与新鲜浸出剂浸出剂接触，而原始被浸废物则与浸出液接触，可较充分地利用浸出液中的剩余浸出剂，浸出液中目的组分含量高，浸出剂消耗量较小，但浸出速度较低，浸出时间较长，需较多的浸出段数。,图3-31逆流浸出工艺流程,（2）常用的浸出设备,图3-32渗滤浸出槽结构示意图,图3-33机械搅拌浸出槽结构示意图,图3-34空气搅拌浸出槽结构示意图,图3-35流态化逆流浸出槽结构,图3-36哨式加压釜,图3-37自蒸发器,搅拌方法三种,机械搅拌,气流（蒸汽或空气）搅拌,气流-机械混合搅拌,依外形,立式,卧式,,图3-38卧式机械搅拌高压釜的结构示意图,四、浸出液中目的组分的提取和分离,固体废物通过浸出，其目的组分进入了浸出液。从浸出液中提取和分离目的组分可采取离子沉淀、置换沉淀、电沉积、离子交换、溶剂萃取等化学方法。,（1）离子沉淀,难溶的氢氢化物硫化物各种盐类,水解沉淀硫化物沉淀其他难溶盐沉淀,水解沉淀大多数金属在水溶液中会以难溶氢氢化物沉淀的形式析出,硫化物沉淀绝大多数金属硫化物的溶度积均很小，可通过硫化物沉淀来定量回收金属。用作沉淀剂的硫化物有Na2S和气态H2S，在金属提取中多用H2S。,常温溶解度0.1mg/L,其他盐类沉淀如某些金属的磷酸盐、砷酸盐、碳酸盐、草酸盐、氟化物、氯化物等其他盐类沉淀,沉淀设备主要有机械搅拌槽沉淀物的分离过滤机。如果沉淀过程需要加温而又要维持沉淀料浆液固比不变，则要设置夹套加热器或蛇管加热器。如无特殊要求，则可用蒸汽直接加热。,（2）置换沉淀也称置换沉积一种金属从浸出液中将另一种金属离子置换出来的氧化还原过程。,根据热力学原理，任何较负电性的金属均可从溶液中置换出较正电性的金属，直到两种金属的可逆电位相等时为止。,E，置换反应越容易,置换沉淀设备主要有溜槽、转鼓、置换器等。,置换溜槽最简单的置换装置，是一个曲折的具有一定坡度的水泥地沟。槽底可搁放木制方格，上置铁屑。溶液从溜槽上端流入，下端流出，在流动中完成置换反应。人工翻动置换材料使已析出的海绵金属剥落下来，沉于槽底，然后随溶液流出，澄清晒干，即得海绵金属产品。,图3-39置换转鼓结构示意图,图3-40锥形置换器结构示意图,（3）气体还原沉淀,利用还原剂H2、CO、SO2等，在一定条件下（如高温、加压）直接从浸液中还原析出金属的过程。,条件,3.3固体废物的生物处理技术,利用微生物的新陈代谢作用使固体废物分解、矿化或氧化的过程，称为固体废物的生物处理技术。包括生物冶金和生物转化技术。,生物处理,,生物冶金,生物分离,生物转化,3.3.1生物冶金技术,利用微生物及其代谢产物氧化、溶浸废物中的有价组分，使废物中有价组分得以利用的过程，称为微生物浸出，也称为生物冶金。适用微生物冶金主要用于回收矿业固体中的有价金属，如铜、金、铀、钴、镍、锰、锌、银、铂、钛等金属，尤其是铜、金等金属。,一、冶金用微生物生物冶金工业用的微生物种类很多，主要有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、铁氧化钩端螺菌和嗜酸热硫化叶菌等，其中重要的浸出细菌如表3-5所示,表3-5浸矿细菌种类及其主要生理特征,（1）细菌的直接作用认为附着于矿物表面的细菌能直接催化矿物而使矿物氧化分解，并从中直接得到能源和其他矿物营养元素满足自身生长需要。如细菌浸铜,细菌的直接作用,细菌的间接催化作用,二、生物冶金机理,,（2）细菌的间接作用认为是依靠细菌的代谢产物硫酸铁的氧化作用，细菌间接地从矿物中获得生长所需的能源和基质。,（1）槽浸一般适用于高品位、贵金属的浸出，将细菌酸性硫酸高铁浸出剂与废物在反应槽中混合，机械搅拌通气或气升搅拌，然后从浸出液中回收金属。,（2）堆浸在倾斜的地面上，用水泥、沥青登台砌成不渗漏的基础盘床，把含量低的矿业固体废物堆积在其上，从上部不断喷洒细菌酸性硫酸高铁浸出剂，然后从流出的浸出液中回收金属。（3）原位浸出利用自然或人工形成的矿区地面裂缝，将细菌酸性硫酸高铁浸出剂注入矿床中，然后从矿床中抽出浸出液回收金属。三种方法都要注重温度、酸度、通气和营养物质对菌种的影响，促使细菌能最佳的发挥浸矿作用。,3.3.2生物转化技术,利用微生物的代谢作用分解转化有机固体废物,一、生物转化原理在固体废物中存在的有机物主要有纤维素、碳水化合物、脂肪和蛋白质等，这些复杂有机物在不同的条件下有不同的分解产物。在好氧环境中的完全降解产物是简单的无机化合物，如CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-等，在厌氧环境中的降解产物主要包括各种有机酸、醇以及少量CO2、NH3、H2S及H2等。,（1）纤维素的生物转化纤维素是葡萄糖的高分子聚合物，每个纤维素分子约含1400～10000个葡萄糖基，分子式为（C6Hl0O5）1400～10000。棉纤维中约含90纤维素，木、竹、麦秆、稻草、城市垃圾等均含有大量纤维素。因此，纤维素是有机固体废物中的重要成分。,醇类和有机酸在缺氧环境中可进一步被分解为甲烷，这一过程称为甲烷发酵,在有氧环境中，醇类和乙酸可进一步被好氧微生物分解为二氧化碳和水,（2）半纤维素的生物降解半纤维素存在植物细胞壁中，其在植物组织中的含量很高，仅次于纤维素，约占一年生草本植物残体重量的25～40，占木材的25～35。半纤维素的组成由聚戊糖（木糖和阿拉伯糖）、聚已糖（半乳糖、甘露糖）及聚糖醛酸（葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸）等组成。但有的半纤维素仅由一种单糖组成，如木聚糖、半乳糖，有的由一种以上的单糖或糖醛酸组成。半纤维素被微生物分解的速度比纤维素快。能分解纤维素的微生物大多能分解半纤维素。半纤维素的分解过程大致如下,（3）果胶质的生物降解果胶质是天然的水不溶性物质，它是高等植物细胞间质的主要成分。主要由D-半乳糖醛酸通过α-1，4-糖苷键连接而成的直链高分子化合物，其羧基与甲基脂形成甲基酯。果胶质的降解产物是甲醇和糖醛酸,果胶、聚戊糖、半乳糖醛酸等在好氧条件下被分解为CO2和H2O在厌氧条件下进行丁酸发酵，生成丁酸、乙酸、醇类、CO2和H2。,（4）淀粉的生物降解淀粉广泛存在于植物种子（稻、麦、玉米）和果实中，凡是以上述物质作原料所得的固体废物均含有淀粉。淀粉是多糖，分子式为（C6Hl0O5）1200，它是许多异养微生物的重要能源和碳源，是一种易被生物降解的有机污染物。,（5）脂肪类物质的生物降解脂肪类物质是易降解的有机物。动、植物体内的脂类物主要有脂肪、类脂质和蜡质等。在微生物胞外酶、脂肪酶的作用下，脂肪类物质首先被水解为甘油（丙三醇）和脂肪酸,（6）蛋白质的生物降解蛋白质是一种含氮有机物，由多种氨基酸组合而成，是生物体的一种主要组成物质及营养物质。蛋白质的降解分胞外和胞内两个大的阶段。第一阶段胞外水解阶段，蛋白质在蛋白酶的催化下逐步分解成氨基酸,第二阶段胞内分解阶段。蛋白质必须水解至氨基酸，才能渗入细菌的细胞内。在细胞内，氨基酸可再合成菌体的蛋白质，也可能转变成另一种氨基酸或者进行脱氨基作用。,（7）木质素的生物降解木质素是一种高分子的芳香族聚合物，大量存在于植物木质化组织的细胞壁中，填充在纤维素的间隙内，有增强机械强度的功能。木质素的结构十分复杂，它是由以苯环为核心，带有丙烷支链组成的一种或多种芳香族化合物（如苯丙烷、松柏醇等）缩合而成，并常与多糖类结合在一起。苯丙烷、松柏醇的化学分子式为,C,H,3,,,木质素是植物残体中最难分解的组分，一般先由木质素降解菌把它降解成芳香族化合物、然后再由多种微生物继续进行分解。但木质素的分解速度极其缓慢，并有一部分组分难以降解。,二、生物转化设备根据微生物对有机物降解过程中对氧气要求的不同，固体废物的生物转化分为好氧生物转化和厌氧生物转化两类。前者称为好氧发酵，也称为堆肥化，后者称为厌氧发酵。生物转化技术不同，生物转化设备也不同。,（b）桨叶刮板式,（a）圆筒式,图3-42常见的立式发酵塔结构示意图,（c）移动床式,图3-42常见的立式发酵塔结构示意图,（d）板闭合门式,（a）卧式旋转发酵池,图3-43常见的卧式发酵仓结构示意图,（b）卧式刮板发酵池,（a）筒仓式静态发酵仓,（b）筒仓式动态发酵仓,图3-44筒仓式发酵仓结构示意图,（2）厌氧发酵装置厌氧发酵池，亦称厌氧消化器,图3-45水压式沼气池工作原理示意图,多用于我国农村大多采用地下埋设和水压式贮气发酵间为圆形，两侧带有进出料口容积6m3、8m3、10m3、12m3等优点池顶有活动盖板，便于检修。结构简单，造价低，施工方便。缺点气压不稳定，池温低、原料利用率低（仅10～20）、产气率低（平均0.1～0.15m3／m3∙d）,a顶浮罩式,b侧浮罩式,图3-46浮罩式沼气池示意图,图3-47长方形发酵池,图3-48常用的大型发酵罐结构类型,3.4固体废物的热转化技术,固体废物热转化在高温条件下使固体废物中可回收利用的物质转化为能源的过程，特别适合有机固体废物的资源化。,一、固体废物的热解,有机物O2CO2H2O其它简单无机物热量,可燃气主要包括C1～5的烃类、氢和CO气体。液态油主要包括C25的烃类、乙酸、丙酮、甲醇等液态燃料。固体燃料主要包括含纯碳和聚合高分子的含碳物。,（1）热解原理与热解产物,（2）热解工艺按两种方法分,不同的废物类型，不同的热解反应条件，热解产物都有差异。,（3）热解反应器包括固定床、流化床、旋转炉、分段炉等,图3-49典型的固定燃烧床热解反应器,图3-50流化床热解反应器,图3-51回转炉热解反应器,（a）固体废物热分解塔b固形炭燃烧塔,图3-52双塔循环式流化床热解装置,二、固体废物的焚烧,有机物或可燃无机物O2CO2H2O其它简单无机物热量,某种废物的热量某种废物的热值该种废物的重量,固体废物的热值热值单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量，kJ/kg,表6.1城市垃圾与几种典型燃料的热值与起燃温度，kJ/kg,根据经验，城市垃圾的热值大于3350kJ/kg时，燃烧过程无需加辅助燃料，易于实现自燃烧。,（1）固体废物焚烧的原理,有机物O2CO2H2O（l）NHV重量,有机物O2CO2H2O（g）HHV重量,方法一、通过元素组成作近似计算,通过氧弹测热仪测量,焚烧产物含水量，,H、Cl、F为废物中含量，,若废物的元素组成已知，则可利用Dulong方程式近似计算出低位热值,mC、mH、mO、mCl、mS分别代表碳、氢、氧、氯和硫的摩尔质量,方法二、通过比例求和法计算如果混合固体废物总重已知，废物中各组成物的重量和热值已测定，则混合固体废物的热值可用下式计算,焚烧固体废物获得的总热量固体废物总热值参与焚烧的固体废物总重量,实际上，焚烧过程是在焚烧装置中进行的。由于空气的对流辐射、可燃部分的未完全燃烧、残渣中的显热以及烟气的显热等原因都会造成热能的损失。因此，焚烧后可以利用的热量应从焚烧反应产生的总热量中减去各种热损失，计算公式为,例1某固体废物含可燃物60，水分20、惰性物20。固体废物的元素组成为碳28、氢4，氧23、氮4、硫1、水分20、灰分20。假设①固体废物的热值为11630kJ/kg；②炉栅残渣含碳量5；③进人炉膛的废物温度为65℃，离开炉栅残渣的温度为650℃；④残渣的比热为0.323kJ/kg℃；⑤水的汽化潜热2420kJ/kg；⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.5；⑦碳的热值为32564kJ/kg，试计算这种废物燃烧后可利用的热量。,解设参与燃烧的固体废物为lkg,总水量废物原料含水量原料中H、O结合生成水量1201490.56kg,焚烧产物,有害有机废物，经焚烧处理后要求主要有害有机组成物的破坏去除率（destructionandremovalefficiency，简写为DRE）应达到99.9以上。,有机硫化物或氮化物,二恶英等,废物在焚烧炉中停留时间的计算固体废物在焚烧炉内的停留时间指固体废物从进炉开始到焚烧结束炉渣从炉中排出所需的时间。,为简化起见，常假设焚烧反应为一级反应，按照化学动力学理论，其反应动力学方程可用下式表示,在时间0→t，浓度从CA0→CA变化范围内积分，则上式变为,例2试计算在800℃的焚烧炉中焚烧氯苯，当DRE分别为99、99.9、99.99时的停留时间。,解已知T800℃，查表得A1.341017，E76600,可得t990.1378st99.90.2068st99.990.2757s,习题试计算在900℃的焚烧炉中焚烧甲苯，当焚烧时间分别为0.1S、0.3s时的DRE。当甲苯的DRE要求99.99,甲苯在炉内的停留时间为多少甲苯的A2.281013，E56500kcal/（g.mol，R1.987kcal/g.mol.k,理论燃烧温度的计算燃烧反应是由许多单个反应组成的复杂的化学过程。它包括放热反应，也有吸热反应。当燃烧系统处于绝热状态时，焚烧释放出的全部热量使焚烧产物（废气）达到的温度称为理论燃烧温度，即绝热火焰温度T。,在实际工作中常常可根据实践经验，运用近似法加以估算。,废气质量分数,近似热容在161100℃CP1.254kJ/（kg.℃,废气中过量空气质量分数,绝热火焰温度T,在温度为25℃，许多烃类化合物燃烧产生净热值为4.18kJ时，约需理论空气量mst1.510－3kg。,CnH2n2O2CO2H2ONHV1.510－3kg4.18kJmstNHV,废物辅助燃料空气O2废气过量空气热量mpme,mp1mst13.5910-4NHV,设空气过量率为EA，则meEAmst3.5910-4NHVEA,例拟在废物焚烧炉中焚烧氯苯（C6H5Cl），采用过量空气100，请核算一下其操作温度是否会超过炉子的允许温度1150℃,（2）固体废物的焚烧设备,二、焚烧设备目前世界上焚烧炉的型号已达200多种，其中较广泛应用炉型,冷却用空气,逆流式旋转窑焚烧炉,,3.5固体废物制备建筑材料技术,建筑材料种类很多，包括胶凝材料、砖、砌块、玻璃、陶瓷、铸石、骨料等等。产技术,一、胶凝材料指在一定条件下经过自身的一系列物理化学作用，能将砂子、砖、石块、砌块或块状材料粘结成为具有一定强度的整体的材料。,胶凝材料包括两类,水硬性胶凝材料水泥水泥是最重要的建筑材料之一，它和钢材、木材是基本建设的三大材料。,水泥的品种很多，一般可分为硅酸盐类、铝酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐类、硫铝酸盐类、铁铝酸盐类、氟铝酸盐类等。在建筑工程中应用最多的是硅酸盐类水泥，其制备工艺为,硅酸盐水泥指以硅酸钙为主要成分的各种水泥的总称，国外通称为波特兰水泥。,图3-59硅酸盐水泥生产工艺流程,表3-10硅酸盐水泥熟料主要矿物及其含量,水泥是上述几种熟料矿物，另加石膏的混合物，改变熟料之间的比例，水泥的性质将会发生相应的变化。如提高C3S、C3A的含量，可制成快硬高强水泥；降低C3S、C3A的含量，适当提高C2S含量，则可制得水化热小的大坝水泥。,二、墙体材料,包括普通砖、空心砖和建筑砌块等,（1）普通砖孔洞率不大于15或没有孔洞的砖。,普通砖,烧结砖经焙烧而成的砖称为烧结砖。以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的普通实心砖，一般为矩形体，标准尺寸是240mm115mm53mm。,蒸养（压）砖经常压或高压蒸汽养护硬化而成的砖称为蒸养（压）砖，如灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖等。,,（2）空心砖孔洞率大于15的砖。,普通粘土砖容重较大，使建筑物的自重增大。粘土空心砖的出现，克服了这一缺点，同时改善了砖的绝热和隔声的性能，节省制坯粘土20～30，节省燃料10～20，干燥和焙烧的时间短，易于焙烧均匀，烧成率高，同时可减轻自重1/4～1/3，提高工效40，降低造价20。因此，空心砖发展十分迅速。,图3-61两种类型的烧结多孔砖,多孔砖为大面有孔洞的砖，孔多而小。多孔砖为直角六面体。有两种规格190mm（长）190mm（宽）90mm（厚）（M）240mm（长）115mm（宽）90mm（厚）（P）,图3-62烧结空心砖的外形,长度（l）不超过365mm,宽度（b）不超过240mm,高度（h）不超过115mm,（3）建筑砌块用混凝土为主要原料生产的中、小型块状墙体材料，一般为直角六面体。,砌块高度一般不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。根据需要也可生产各种异形砌块。,图3-63中型空心砌块,以水泥或煤矸石无熟料水泥，配以一定比例的集料制成的空心率大于或等于25的砌块。中型空心砌块可分为水泥混凝土中型空心砌块和煤矸石硅酸盐中型空心砌块。其规格长度为500、600、800、1000mm；宽度200、240mm；高度400、450、800、900mm。,图3-64几种混凝土小型空心砌块外形示意图,三、玻璃玻璃是一种由熔融物过冷而获得的无定形非结晶体的均质同向的固体材料。,图3-65玻璃生产工艺,四、铸石铸石是硅酸盐结晶材料之一，其耐磨性比锰钢高5～10倍，比一般碳素钢高10倍多。耐腐蚀性比不锈钢、铝和橡胶高得多，除氢氟酸和过热磷酸外，其耐酸碱度几乎接近百分之百。此外，铸石还具有良好绝缘性和机械性能。因此，它是钢铁、有色金属、合金材料、橡胶等理想材料的代用材料，广泛用于工业生产设备中作为耐磨材料及耐酸耐碱材料使用。,表3-11铸石的化学成分，,五、建筑陶瓷,建筑陶瓷指用于建筑物装饰的陶瓷制品，可分为墙面砖、铺地砖、锦砖、陶管、琉璃等品种，有的施釉，有的无釉。,图3-70陶瓷锦砖的几种基本拼花图案,图3-71釉面砖的生产工艺流程,图3-72锦砖生产工艺流程流程,六、骨料,工程上使用的骨料包括细骨料、粗骨料和轻骨料。它们常用于配置混凝土，用量约占混凝土总体积的80。,轻骨料是松散容重小于1200kg/m3的多孔轻质骨料的总称。,表3-15轻骨料按来源分类,