1.3 城市生活垃圾分类方法
我国现行的城市生活垃圾分类行业标准是CJ/T313—2009,主要分为厨余类、木竹类、纸类、橡塑类、纺织类、灰土、砖瓦陶瓷、玻璃和金属。由于各地生活习惯和经济水平不同,对于每种垃圾还可以进行细分。例如厨余类垃圾还可以细分为米饭、果皮、蔬菜、肉类等;纸类垃圾可以细分为报纸、纸板、打印纸等;塑料垃圾可以细分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
目前普遍按照城市生活垃圾的物理属性进行分类,造成垃圾组分非常复杂。对于垃圾焚烧厂,由于分类和分拣工作困难,因此经常将不同种类的垃圾进行混烧,而垃圾复杂的组分及燃烧特性造成燃烧不稳定,不利于焚烧厂的运行。因此,本文提出一种新的城市生活垃圾分类方法,将不同的组分按照燃烧特性参数(反应活化能)进行大类划分。一方面可以简化分拣工作,另一方面有助于垃圾焚烧厂的运行。
分布活化能模型(DAEM)可以用来描述活化能在反应过程中的变化。根据活化能在反应过程中的变化就可以得到活化能的变化区间。这在分析煤和生物质的热解、气化、燃烧中得到了广泛应用。
Vand等人[40]在1943年建立了DAEM理论,该理论基于两点假设:①反应由无限平行的一级反应组成,各反应的活化能存在差异;②反应活化能成连续分布状态。但该理论存在一定缺陷:假设活化能分布函数f(E)呈正态分布,其均值和方差需要提前预设;同时该理论认为指前因子k0是一个定值,保持不变;而且DAEM的机理表达函数中对质量的失重率十分敏感,因此对反应的测量精度要求较高。
日本京都大学的Kouichi Miura等人[41-42]分别在1995年和1998年对前人提出的DAEM模型进行了改进。新方法只需要在三种以上的升温速率下测定物质的失重过程就可得到活化能的分布规律。不需要对f(E)和k0进行预假设,对于k0的分析考虑了E和k0的动力学补偿效应。通过改变方程表达形式,降低了对测量精度的要求,使分布式活化能模型的适用性更广。