隨著世界人口的不斷增加和工業(yè)的迅速發(fā)展，城市垃圾和工業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量也逐年增多，對地球環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，所以城市垃圾和工業(yè)廢棄物的處理已成為一個急需解決的問題。目前，最有效的方法是采用焚燒爐和熔融爐處理城市垃圾和產(chǎn)業(yè)廢棄物。為了適應(yīng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿足處理廢棄物爐窯用耐火材料的要求，需要研究和開發(fā)良好耐火材料與之相適應(yīng)。
廢棄物處理設(shè)備與處理流程
廢棄物除了日常生活排出的一般廢棄物即城中垃圾和下水污泥外，還有排出量最大的工業(yè)廢棄物。這些廢棄物都需要進(jìn)行無害化處理，其處理流程如圖6-1所示。
廢棄物處理開始于衛(wèi)生處理為目的的城市垃圾的焚燒處理。
焚燒設(shè)備主要是焚燒爐，有爐箅式、流動床式、回轉(zhuǎn)窯式等，如表6-1所示。
爐箅式焚燒爐從爐箅下部吹入燃燒氣體，驅(qū)動爐箅，使垃圾連續(xù)燃燒。由于這種處理方法適合大量處理，故在大城市廣泛采用。
流動床式燃燒爐是以蓄熱的沙子為載熱體、瞬時焚燒垃圾的爐子。由于設(shè)備容易停轉(zhuǎn)，也適合焚燒廢液，故被用作焚燒中小城市的垃圾和下水污泥、工業(yè)廢棄物。
回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐由于能以爐內(nèi)輻射熱使廢棄物充分焚燒，因而廣泛用于難燒的污泥、廢液等工業(yè)廢棄物的處理。
焚燒爐的操作溫度較低（1000℃以下），其焚燒灰為固體。由于焚燒灰中含有二噁英，而且還向大氣中排放大量的CO2，因而對環(huán)境危害大。
為了能與減少焚燒爐產(chǎn)生的二噁英、抑制CO2大量排放、有效利用能源等，便開發(fā)了廢棄物熔融處理方法，如表6-1所示，一是將焚燒爐產(chǎn)生的焚燒灰進(jìn)行熔融；二是氣化熔融。
焚燒灰熔融爐主要有：將燒嘴用作熱源的表面熔融爐、旋轉(zhuǎn)熔融爐，使用電能的等離子熔融爐、電弧熔融爐等。所有這些熔融爐都在1400~1600t的高溫下使焚燒灰熔融、渣化。
氣化熔融爐主要有熱分解氣化熔融爐和直接氣化熔融爐。它們是不帶焚燒爐的廢棄物熔融設(shè)備，因而難以產(chǎn)生二噁英。
熱分解氣化熔融爐是使用熱分解爐在低溫還原氣氛中將垃圾熱分解，同時將得到的可燃性氣體和炭（炭質(zhì)殘渣）自燃，進(jìn)行渣化。因而這種處理方法有助于減少二嗯英，抑制CO2排出。有些情況下，則將熱分解爐與旋轉(zhuǎn)熔融爐組合起來使用。
直接氣化熔融爐是一種將廢棄物與焦炭等燃料一起，直接熔融的熔融爐，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w用于發(fā)電等。這種熔融方法也有助于減少二噁英，并可有效利用能源。
廢棄物熔融爐（包括焚燒灰熔融爐、氣化熔融爐）在1400~1600℃的高溫條件下使焚燒灰熔融、液化，其殘余物（熔渣）都呈液態(tài)（液相）。
