烘焙對典型廚余垃圾熱解及氣化特性的影響.pdf

1、隨著國內城市化進程的加快，城市生活垃圾的轉運量正在逐年增加，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注。相比于傳統(tǒng)的焚燒技術，垃圾熱解、氣化技術具有低污染、高能量利用率等特點。但實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的發(fā)展。而烘焙預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、焙預處理對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，在固定床進行不同溫度的烘焙實驗。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。在實驗條件下，米飯和菜葉的適宜烘焙溫度為270℃，而油脂不適合烘焙處理。
　　利用熱重分析技術對典型廚余垃圾及其烘焙焦樣進行程序升溫熱解實驗。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。烘焙溫度達到270℃以后米飯熱解活化能減小，但反應級數(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行快速熱解實驗，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結果表明，相對于原樣，米飯烘焙焦樣的熱解焦油中含氧官能團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。通過對熱解焦炭進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，一定程度上對焦炭吸附效果有促進作用。
　　利用熱重分析技術對典型廚余垃圾及其烘焙焦樣進行程序升溫水蒸氣氣化實驗。烘焙溫度的增加，使米飯烘焙焦樣水蒸氣氣化階段反應速率不斷提高，氣化溫度區(qū)間擴大，但對菜葉氣化影響較小。米飯烘焙后氣