冷冻研磨在生活垃圾焚烧中的应用

生活垃圾是由很多不同组分组成非常不均匀的混合物。除了聚合物合成材料和软木、木材和纸张等有机物外，还可能存在无机材料和金属。为了充分利用这些生活垃圾，生活垃圾会在垃圾焚烧厂中燃烧以获得燃烧热。

在生活垃圾焚烧领域中除了元素分析外，还对G.H.V.和N.H.V.（粗热值和净热值）感兴趣。为此，必须尽可能地对废物进行研磨和均质。由于样品中含有大量聚合物及其他有机物，使用传统的球磨机或摆动式磨机将改变样品性质。切割机可以研磨这些样品，但不能研磨到有机元素分析所需的粒度：元素分析取样量在毫克级别，要求样品颗粒度在100目以上。

在常规的研磨无法处理样品时，液氮冷冻磨则是一种不错的高效选择方式。塑料和生物样品等柔性材料在液氮温度下会变脆。样品被密封在研磨小瓶中，并浸入液氮中，从而消除了交叉污染。由于液氮冷冻研磨是磁性驱动的，因此驱动部件上没有磨损。

为了获得最佳研磨结果，必须将样品冷却至最佳状态。为此，可以在研磨小瓶中预先冷却需要处理的样品，或者将其倒入已经冷却的小瓶中。预冷却20分钟后，将样品研磨三分钟，然后进行一分钟的“中间冷却”以确保良好的脆性，然后进一步研磨。这个循环重复了三次。

在生活垃圾处理领域，液氮冷冻研磨展示了良好的处理结果。处理效果完全可以符合元素分析的要求。

分析结果可以用于计算出样品的总热值和净热值。计算结果可得知单位样品能释放出多少热量，从而优化出火电厂的燃烧炉垃圾进料量。

*注：该数据使用Thermo FlashSmart 元素分析仪测定，测量数据已得到测样方授权。