烘焙對(duì)典型廚余垃圾熱解及氣化特性的影響.pdf

1、隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)量正在逐年增加，其中，廚余垃圾作為城市生活垃圾的主要組分之一，它的資源化處置與利用近些年來受到廣泛的關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的焚燒技術(shù)，垃圾熱解、氣化技術(shù)具有低污染、高能量利用率等特點(diǎn)。但實(shí)際廚余垃圾高含水率、高含氧量、低熱值的特性阻礙了廚余垃圾直接熱解氣化技術(shù)的發(fā)展。而烘焙預(yù)處理方式能有效降低原料中的氧含量，提高能量密度，使原料更適用于后續(xù)的熱處理過程。鑒于此，本文將研究典型廚余垃圾的烘焙特性以及烘

2、焙預(yù)處理對(duì)典型廚余垃圾熱解及氣化特性的影響。
　　本文選取剩米飯、剩白菜葉、大豆油為典型廚余垃圾的代表，在固定床進(jìn)行不同溫度的烘焙實(shí)驗(yàn)。研究表明烘焙后米飯和菜葉的能量密度和高位熱值顯著提升，原子比O/C和H/C明顯減小。在實(shí)驗(yàn)條件下，米飯和菜葉的適宜烘焙溫度為270℃，而油脂不適合烘焙處理。
　　利用熱重分析技術(shù)對(duì)典型廚余垃圾及其烘焙焦樣進(jìn)行程序升溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)。研究表明米飯270℃烘焙焦樣熱解起始溫度明顯提前，菜葉烘焙焦樣熱解

3、過程均出現(xiàn)了果膠/半纖維素峰消失，二次裂解峰增大的現(xiàn)象。烘焙溫度達(dá)到270℃以后米飯熱解活化能減小，但反應(yīng)級(jí)數(shù)升高。菜葉烘焙后熱解活化能呈先增加后減小的趨勢。
　　將典型廚余垃圾及其270℃烘焙焦樣在固定床進(jìn)行快速熱解實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)烘焙樣品的液態(tài)產(chǎn)率相比原樣有所下降，固態(tài)產(chǎn)率升高。熱解焦油的GC-MS結(jié)果表明，相對(duì)于原樣，米飯烘焙焦樣的熱解焦油中含氧官能團(tuán)豐富的糖類總含量減少，但雙脫水吡喃糖增多；酸類、酮類、脂肪類、呋喃類產(chǎn)物增多。而

4、菜葉烘焙焦樣的熱解焦油中酸、醇、酮類減少，甲苯等芳香族產(chǎn)物明顯增多。烘焙有利于典型廚余垃圾熱解焦油中含氧量減少，熱值明顯增加。通過對(duì)熱解焦炭進(jìn)行拉曼光譜分析得知，米飯和菜葉經(jīng)過烘焙后的熱解焦炭石墨化程度加深，一定程度上對(duì)焦炭吸附效果有促進(jìn)作用。
　　利用熱重分析技術(shù)對(duì)典型廚余垃圾及其烘焙焦樣進(jìn)行程序升溫水蒸氣氣化實(shí)驗(yàn)。烘焙溫度的增加，使米飯烘焙焦樣水蒸氣氣化階段反應(yīng)速率不斷提高，氣化溫度區(qū)間擴(kuò)大，但對(duì)菜葉氣化影響較小。米飯烘焙后氣