生活垃圾熱解氣化發(fā)電系統(tǒng)（垃圾氣化爐-內(nèi)燃機發(fā)電技術(shù)）
固廢現(xiàn)狀
| 當前城市垃圾處理方法及問題 | ||
| 處理方法 | 問題 | 總結(jié)評估 |
| 焚燒法 |
1、大量一氧化碳、二氧化碳等溫室氣體排放 2、焚燒塑料，產(chǎn)生致癌物二噁英等 3、焚燒殘灰含有劇毒，需安全填埋處理 |
各環(huán)保先進的國家已經(jīng)減少用焚燒爐處理 廢棄物歐洲部分國家完全取締焚燒 |
| 填埋法 |
1、浪費大量土地資源 2、滲濾液造成地下水源等污染 3、塑料在短時間內(nèi)無法分解 4、散發(fā)惡臭，周邊土地得不到開發(fā)利用 |
中國2/3以上城市已出現(xiàn)垃圾圍城、占用 耕地等現(xiàn)象急需尋找更新、更優(yōu)的替代方案 |
| 生化堆肥法 |
1、發(fā)酵時間長，受季節(jié)影響較大 2、散發(fā)惡臭，周邊土地得不到開發(fā)利用 3、無法分解塑料，仍需填埋處理 4、所產(chǎn)出有機肥很難被農(nóng)民接收 |
處理效率低，無法有效解決每天產(chǎn)生的大量 生活垃圾，無法廣泛采用 |
| 特能垃圾綜合處理技術(shù)與其他處理技術(shù)比較 | |||||||
| 項目 | 方式 | 衛(wèi)生填埋方式 | 焚燒方式 | 生物處理方式 |
特能綜合處理熱 解干餾氣化技術(shù) |
||
| 性能 | 操作安全性 | 較好，注意防火 | 好 | 好 |
好 |
||
| 技術(shù)可靠性 | 可靠 | 可靠 | 可靠，國內(nèi)相當有經(jīng)驗 | 可靠 | |||
| 占地 | 大 | 小 | 中等 | 很小 | |||
| 條件 | 選址 |
較困難，要考慮地形、地質(zhì)條件、防止地表水、地下水污染，一般遠離市區(qū)，運輸距離較遠
|
容易，可靠近市區(qū)建設(shè)，運輸距離較近 |
較易，需避開居民密集區(qū)，氣味影響半 徑大于2000m，運輸距離適中 |
極易，無任何限制 市區(qū)周邊就可以 |
||
| 適用條件 |
無機物＞60%，含水量＜30%，密度＞0.5t/m3 |
垃圾低位熱值＞3000KJ/kg時不需要添加輔助燃料 |
從無害化角度，垃圾中可生物降解 有機物≥10%，從肥料效出應(yīng) > 40%
|
綜合分選 | |||
| 終端處置 | 無 |
僅殘渣需作填埋處理，為初始量的10%以上 |
非堆肥物需作填埋處理，約 為初始量的20-25% |
實現(xiàn)減量化、無害化、 資源化 |
|||
| 經(jīng)濟 | 減容量 | 10-20% |
50-70% |
60-80% |
85-100% | ||
| 產(chǎn)品市場 | 可回收沼氣發(fā)電 | 能產(chǎn)生熱能或電能 | 建立穩(wěn)定的堆肥市場比較困難 | 再生資源利用燃氣、建材 | |||
| 建設(shè)投資 |
較低，國內(nèi)建填埋場5000萬元以上，占地面積很大，且將會無限擴大 |
較高，日處理1000噸需要6億元的投入。設(shè)備投資大，運行成本高 |
較高 | 適中 | |||
| 資源回收 |
無現(xiàn)場分選回收實例，但有潛在可能 |
前處理工序可回收部分原料，但取決于垃圾中可利用物的比列 |
前處理工序可回收部分原料，但取決于垃圾中可利用物的比例 |
處理后，資源可完全利用 | |||
| 污染 | 大氣污染 |
大量甲烷、硫化氫及有毒氣散發(fā)，其中汞氣含量很大 |
產(chǎn)生二噁英（Dioxin） 及其他劇毒物 |
有一定的殘毒和細菌產(chǎn)生污染 |
產(chǎn)生惡臭味 | 無 | |
| 地表水污染 |
洪水泛濫、 地震引起 的地層錯 位會使填 埋垃圾污 染地表和 地下水源
|
有可能，但可采取措施減少可能性 |
在處理完成區(qū)，爐灰填埋時，其對地表水污染的可能性比填埋小 |
在非堆肥物填埋時與衛(wèi)生填埋相仿 |
無 | ||
| 地下水污染 |
有可能，雖可采取防滲措施，但仍可能發(fā)生滲漏 |
灰渣中沒有有機質(zhì)等污染物，但重金屬含量較高，屬于危險廢棄物。填埋時需要采取固化等措施才可防止污染 |
重金屬問題可能隨堆肥制品污染地下水 |
無 | |||
| 土壤污染 |
占用大量土地資源，破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成垃圾圍城現(xiàn)象 |
處理后殘渣仍需找到地方填埋，故可能造成污染 |
需控制堆肥制品中重金屬含量 |
無 | |||
| 趨勢 | 碳灰收入 |
無 |
少許 |
無 | 有 | ||
| 單位成本 | 60-90 | 150-230 | 80-120 | 70-90 | |||
| 輔助能耗 | 0 | 200-400 | 40-60 | 資源循環(huán)利用 | |||
| 發(fā)展前景 | 逐步淘汰 | 需繼續(xù)改進 | 不適合小規(guī)模 | 大力發(fā)展 | |||
工藝對比
熱解干餾氣化
原理
 |
 |
熱解干餾氣化是一種可控狀態(tài)下的熱化學(xué)反應(yīng)，整個干燥熱解還原過程環(huán)境處于缺氧狀態(tài)，可以有效遏制二噁英、多環(huán)碳氫化合物（PAtt）和醛類等物質(zhì)產(chǎn)生，無臭味氣體產(chǎn)生，而且垃圾中的硫和氯也多以化合物的形式成渣，少部分形成SO2和HCI。經(jīng)廢氣處理裝置處理后達到國家排放標準。
可燃氣體凈化后可作為發(fā)電、蒸汽鍋爐、燒結(jié)磚廠隧道窯燒磚燃料等熱能利用。余熱焙燒生成高溫煙氣干燥磚坯后再作為垃圾干燥滾筒烘干垃圾的熱煤。
特點
有效遏制二噁英 二噁英的分子結(jié)構(gòu)由1個或2個氧原子連接2個被氯取代的苯環(huán)，1個氧原子的稱為多氯二苯并呋喃（PCDF），2個氧原子聯(lián)結(jié)的稱為多氯二苯并二噁英（PCDD），統(tǒng)稱二噁英。
 |
從二噁英的分子結(jié)構(gòu)可以看出，氧和氯元素存在是二噁英生成的基本條件。
生活垃圾熱解干餾氣化過程中，干餾段完全處于缺氧狀態(tài)，垃圾經(jīng)干餾產(chǎn)生可燃氣體后被碳化，然后在高溫狀態(tài)下與氧氣和水蒸氣進行氧化與還原反應(yīng)生成水煤氣，不屬于垃圾直接燃燒，因此避讓了二噁英生成途徑的環(huán)境條件，能有效遏制二噁英類物質(zhì)的生成。
資源化 生活垃圾采用熱解干餾氣化工藝處理時，分選工序先將可氣化物、泥土、砂石及不可氣化物徹底分類?？蓺饣锶峤飧绅s氣化爐，產(chǎn)生的可燃氣體經(jīng)過凈化（提純、壓縮）形成可用氣體。可用于燒磚、燒鍋爐、供熱、發(fā)電、車用、居民用等，資源化利用率趨近100%。
減量化 城市生活垃圾采用熱解干餾氣化工藝處理后，可氣化物可一次性減容85%以上。泥土、砂石和不可氣化物再加上氣化后的灰渣全部用于制磚，沒有廢棄物填埋和排放，垃圾的物質(zhì)形態(tài)全部消解，減量化趨近100%。
無害化 垃圾經(jīng)熱解干餾氣化處理后，可100%殺滅各種有害菌，完全去除臭味，特別是能有效遏制二噁英的產(chǎn)生和排放，達到國際先進水平，無害化較為徹底。
廢水零排放 原生混合生活垃圾直接進入篩選、分選、烘干系統(tǒng)后，干燥后的可燃物在垃圾儲倉堆放，無滲濾液排放。工藝氣體凈化，水循環(huán)利用，濃縮污水作制磚補充水，實現(xiàn)零廢水排放。
自動化 處理工藝可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)線設(shè)施全部封閉，從垃圾運輸車進入廠區(qū)開始，整個垃圾處理過程到產(chǎn)品（節(jié)能環(huán)保磚）出廠全程全方位視頻監(jiān)控，并實現(xiàn)遠程自動化控制。
生活垃圾熱解干餾氣化機組原理、特點、工藝外觀示意圖
垃圾原料首先經(jīng)斗式提升機進入特能高效的雙火式固定床氣化爐內(nèi)，在爐內(nèi)從上到下依次反應(yīng)為干燥，熱解，氧化，裂解，還原，氧化等反應(yīng)，得到高溫的可燃氣體；然后通入特能自主研發(fā)的干式氣體凈化系統(tǒng)對氣體進行除塵，降溫，除焦等，依次為旋風除塵器，空氣燃氣換熱器（得到高溫空氣作為氣化劑），風冷器（可選），間冷器，高壓靜電捕焦油器，捕滴器，緩沖罐，從而得到高品質(zhì)清潔的可燃氣體；可燃氣用于燃氣發(fā)電機組進行發(fā)電。工藝流程
系統(tǒng)工藝流程圖
關(guān)鍵詞：垃圾氣化爐，垃圾氣化發(fā)電
