垃圾气化消解技术研究

第22卷第3期机电产品开发与创新Vol:22,No.32009年5月Development & Inovnion o Machinery & Eletrical ProductsMay,2009文章编号: 1002 6663 (2009) 03 03-02垃圾气化消解技术研究王志甫，闫巧枝(平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467001)摘要:根据我国目前城市垃圾热值偏低、垃圾成份混杂、可回收利用率低的实际情况，我们提出利用厌氧反应的消解气化法处理垃圾，不增添任何辅助燃料,不直接对外排放，不要求可燃物的粒度、块度，而且采用气化消解技术兼有焚烧的各项优势，同时在排放问题上和能源利用上有了长足的.发展，可大幅度降低运行成本，减少处理工作量，形成新能源，符合国情。通过垃圾整个工艺过程的处理，城市垃圾完全达到了“三化”的处理目的，是目前最好的处理方式。关键词:垃圾;气化消解;厌氧反应;“三化”的处理中图分类号: X3文献标识码: A doi:10.3969/jissn.1002 63.2009.03.0140引言1城市垃圾气化消解技术城市生活垃圾的大量增加对人们生活环境和城市发1.1气化消解原理展造成的压力和危害也越来越大，如何实现城市生活垃城市垃圾的气化消解是一-种高温热解处理技术，即圾无害化、减量化和资源化的“三化"处理已成为研究以一定量的空气与被处理的有机废物在燃烧层内先进行的焦点。目前城市垃圾通常的处理方法有填埋、堆肥和氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在800~1200C的焚烧等三种。实践证明，填埋和堆肥两种方法不仅占用高温下氧化、热解,是一种可同时实现废物无害化、减大量土地，耗用时间长，而且垃圾的渗滤液对填埋场及量化、资源化的处理过程;还原层中，可燃物与燃烧层堆肥场附近环境会和地下水造成严重影响，破坏生态环产生的CO2反应生成CO,同时塑料类物质生成烷类气境。采用焚烧方法处理城市生活垃圾是目前国内外一种体;干燥层由燃烧层产生的热量烘干垃圾。比较先进的垃圾处理方法，它能使垃圾处理有效无害1.2 气化消解的目的化、减量化和资源化，并可将其产生的能量用于发电,气化消解的目的是最大能力焚毁废物，使被焚烧的因而成为当今处理城市生活垃圾的主流。但是，根据我物质变为无害和最大限度地减容，减少新的污染物质产国目前城市垃圾热值偏低、垃圾成份混杂、可回收利用生，避免造成二次污染，同时有效产生可燃气体和热率低的实际情况，我们提出利用厌氧反应的消解气化法量。实现废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质、以及处理垃圾，不增添任何辅助燃料,不直接对外排放，不产生可燃气体与回收利用焚烧产生的废热这三个目的。要求可燃物的粒度、块度，而且采用气化消解技术兼有目前在工业发达国家焚烧法已被作为城市垃圾处理的主焚烧的各项优势，同时在排放问题上和能源利用上有了要方法之一，得到广泛应用。我们在此基础上开发研究长足的发展，可大幅度降低运行成本，减少处理工作的气化消解炉，旨在推进城市垃圾的综合利用,使垃圾量,形成新能源，符合国情。处理更趋于简便化。消解气化法工艺流程中，含送料系统、气化消解系;1.3 气化消解的优点统、气体净化系统和热能利用系统，还包含了灰渣的处(1)垃圾经气化消解处理后,垃圾中的病原体被彻理利用。通过垃圾整个工艺过程的处理，城市垃圾完全底消灭，气化消解过程中产生的有害气体和烟尘经处理达到了“三化”的处理目的，是目前最好的处理方式。和二次燃烧后能彻底消解，无害化程度高。(2)经过气化消解，垃圾中的可然成分被高温分解收稿日期: 2009- -02-04后，一般可减重80%和减容90%以上,减量效果好。作者简介:王志甫(1966-)， 男，河南省郏县人，副教授。(3)垃圾气化消解过程中,所产生的高温在炉体中现从事教学和科研工作，在CN杂志上发表论文多篇。转变为蒸汽，产生的可燃气体可用来供热和发电，垃圾3开发与创新.被作为能源来利用，还可以回收金属类物资等资源，可进料斗，操作人员由屏幕监视或目视垃圾由进料斗滑人以充分实现垃圾处理的资源化。炉体内的速度决定进料频率。(4)气化消解过程中还产生大量焦油，可回收利垃圾气化消解系统:即垃圾气化消解炉本体内的过用，经济性可观。程，主要包括炉体燃烧区、还原区、干燥区。(5)垃圾的气化消解占地面积小，闭式处理的方式废热回收系统:包括炉壁、炉壁四周的管路、蓄能污染更小，可靠近市区。即节约用地又缩短了垃圾的运器、蒸汽导管、安全阀等装置。提供蒸汽，用于炉体自输距离，在垃圾处理的经济性方面，尤为可观。用和其它方面的使用。(6)气化消解可全天候操作，不易受天气影响。水处理系统:其主要工作为处理外界送来的自来水或地下水，处理成高品质水，再送人炉体循环系统。2垃圾气化消解工艺燃气洗涤系统:从炉体产生的燃气必须先行洗涤处一个固体废物的气化消解包括诸多系统，主要有废理，达到使用标准。选用湿式洗塔去除酸性气体、灰物贮存及进料系统、焚烧系统、废热回收系统、灰渣收尘、蒸汽、焦油等，同时回收焦油。集与处理系统、可燃气处理系统等。这些系统相互关联燃气利用系统:可烧锅炉产生高温高压蒸汽或送到成为统-一主体。城市垃圾气化消解处理的一般流程见图其它用能的地方。1所示。废水处理系统:由洗涤系统的废水、员工生活废水、实验室废水或洗车废水，可以综合在废水处理厂一气体集结层德压推进送料起处理，达到排放标准后在放流或回收再利用。废水处干爆唇理系统一般由数种物力、化学及生物处理单元所组成。还环层可燃气灰渣收集及处理系统:由焚烧炉体产生的底灰及洗燃绕层涤系统产生灰尘，采用合并收集方式。进一步固化或熔融后，送到灰渣掩埋场处置，以防止重金属或有机性毒物产生二次污染。圈1垃圾气化消解处理的一般流程Fig.1 Trash gasification resolution processing general now3结论.其工作过程为每日24h连续燃烧，仅在每年的定期随着人类社会的发展，垃圾已成为社会公害。目大修或故障时停炉。垃圾从进料器推人炉内，首先被炉前,全国垃圾历年堆存量已经超过60亿吨，侵占了大量壁的辐射热干燥及气化，再被高温引燃，最后烧成灰耕地，造成经济损失80多亿元。我国各地城市主要采烬，落入灰盘,送入灰烬贮坑,再回收利用。燃烧所用取弃置和填埋两种处理方法处理垃圾。这两种方法需要的空气由炉体下贯穿垃圾层助燃;炉壁内加水产生蒸汽占用大量的土地,并且污染周围的环境。垃圾问题已经用于控制炉温不致过高，以避免炉体损坏及氮氧化物的成为影响我国实现可持续发展战略目标的障碍之一。垃产生。炉内温度一般控制在850以上。产生的气体经圾气化消解处理法作为先进的垃圾处理技术，充分体现过洗涤塔，除尘、除焦油、除蒸汽,得到优质的可燃气了垃圾处理的无害化、资源化、减量化原则。体。垃圾的气化消解厂通常包括以下系统:参考文献:进料系统:本系统由液压推进，定时、定量送料，[1] 生活垃圾处理与资源化技术手册[M,环境科技出版社,2007.同时安装故障监视设备。每- -座垃圾气化消解炉均有一[2] 城市生括垃圾焚烧处理技术[M]-中国建筑工业出版杜,2004.Trash Gasification Resolution Engineering ResearchWANG Zhi-Pu, YAN Qiao -Zhi :(Pingdingshan Industry Proesonal Technology Insitute, Pingdingshan Henan 467001, China)Abstract: Is somewhat low according to our country present town refuse calorific value, trash ingredient promiscuous, may recycle the usefactor low actual situation, we proposed that the use anaerobic response's resolution gasifcation dispose rubbish, does not increase any auxi-iary fuel, not the direct freign emissions, does not request the combusible substance the granularity, the block, moreover uses the gasifiedresolution technology to have at the same time burning down each superioriy, simutancously had the considerable devclopment in the emis-sions question and the enegy use, but reduces the run cost large scale, reduces the processing work load, forms the new energy, tllies withthe national condition. Through trash entire technological process's processing, the towm refuse has achieved completely three" the pro-cessing intent, is at present the best processing mode.Key words: trash; gasi6ed resolution; anaerobic response; three processing34