Химические характеристики твердых бытовых отходов

Знание классификации химических соединений и их характеристик имеет важное значение для правильного понимания поведения отходов при их перемещении по системе управления отходами. Продукты разложения и значения нагрева являются двумя примерами химических характеристик [9].

Если твердые отходы будут использоваться в качестве топлива или для каких-либо других целей, мы должны знать их химические характеристики, включая следующие:

1. Химические: Химические характеристики включают pH, азот, фосфор и калий (NPK), общий углерод, отношение C / N, теплотворную способность.

2. Биохимический: биохимические характеристики включают углеводы, белки, натуральные волокна и биоразлагаемый фактор.

3. Токсичность: характеристики токсичности включают тяжелые металлы, пестициды, инсектициды, тест на токсичность для фильтратов (TCLP) и т.д. [4].

Липиды.

Этот класс соединений включает жиры, масла и жиры. Липиды имеют высокую теплотворную способность, около 38000 ккал / кг, что делает отходы с высоким содержанием липидов пригодными для процессов регенерации энергии. Поскольку липиды в твердом состоянии становятся жидкими при температурах, немного превышающих температуру окружающей среды, они увеличивают содержание жидкости во время разложения отходов. Они биоразлагаемы, но поскольку они имеют низкую растворимость в отходах, скорость биоразложения относительно низкая [11].

Углеводы.

Углеводы содержатся в основном в пищевых и садовых отходах. Они включают сахара и полимеры сахаров, таких как крахмал и целлюлоза, и имеют общую формулу (СН ₂ О) _Х. Углеводы легко разлагаются до таких продуктов, как углекислый газ, вода и метан. Разлагающиеся углеводы особенно привлекательны для мух и крыс, и по этой причине их не следует подвергать воздействию в течение более длительного периода времени, чем это необходимо [11].

Белки.

Белки представляют собой соединения, содержащие углерод, водород, кислород и азот, и состоят из органической кислоты с замещенной аминогруппой (NH ₂). Они содержатся в основном в пищевых и садовых отходах и составляют 5-10% сухих твердых веществ в твердых отходах. Белки разлагаются с образованием аминокислот, но частичное разложение может привести к образованию аминов, которые имеют очень неприятные запахи [11].

Натуральные волокна.

Этот класс включает природные соединения, целлюлозу и лигнин, которые устойчивы к биодеградации. Они содержатся в бумаге и бумажных изделиях, а также в пищевых и садовых отходах. Целлюлоза является более крупным полимером глюкозы, в то время как лигнин состоит из группы мономеров, основным из которых является бензол. Бумажные, хлопчатобумажные и древесные продукты на 100%, 95% и 40% целлюлозы соответственно. Поскольку они очень легко воспламеняются, твердые отходы, содержащие большое количество бумаги и изделий из древесины, пригодны для сжигания. Теплотворная способность овендридных бумажных изделий находится в диапазоне 12000-18000 ккал /кг, а древесины - около 20000 ккал / кг, что по сравнению с 44200 ккал/кг для мазута [11].

Синтетический органический материал (пластмассы).

Они обладают высокой устойчивостью к биологическому разложению и, следовательно, являются нежелательными и вызывают особую озабоченность при обращении с твердыми отходами. Следовательно, все большее внимание уделяется переработке пластмасс для сокращения доли этого компонента отходов на площадках для захоронения. Пластмассы имеют высокую теплотворную способность, около 32000 кДж/кг, что делает их очень пригодными для сжигания. Но следует отметить, что поливинилхлорид (ПВХ) при сжигании образует диоксин и кислый газ. Последний увеличивает коррозию в системе сгорания и является причиной кислотных дождей [12].

Негорючие бытовые отходы.

Этот класс включает в себя стекло, керамику, металлы, пыль и пепел, и составляет 12-25% сухих твердых веществ.

Теплотворная способность.

Оценка потенциала отходов для использования в качестве топлива для сжигания требует определения его теплотворной способности, выраженной в килоджоулях на килограмм (кДж / кг). Величина нагрева определяется экспериментально с использованием теста калориметрии Bomb, в котором измеряется выделенное тепло при постоянной температуре 25 ° C от сгорания сухого образца. Поскольку температура испытания ниже температуры кипения воды (100 ° C), вода для горения остается в жидком состоянии. Однако во время сгорания температура газов сгорания достигает выше 100 ° C, и получающаяся вода находится в форме пара. Оценивая сжигание как средство утилизации или рекуперации энергии, необходимо учитывать теплотворную способность соответствующих компонентов [12].