生活垃圾熔融处理技术的现状及发展

生活垃圾熔融处理技术的现状及发展09058109李亚绪09058118聂荣华生活垃圾可回收垃圾：纸类、金属、塑料、玻璃等厨房垃圾：剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物有害垃圾：废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等其他垃圾：砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物随着城市生活垃圾数量的不断增加和全球环境问题的日益突出，垃圾的热化学处理技术近年来取得了迅猛的发展，尤其是焚烧技术应用最为广泛，但传统的焚烧技术在无害化方面存在着明显的缺陷。首先，焚烧从根本上很难严格控制二噁英及重金属的排放；其次，焚烧灰渣的处置占地对于许多国家和地区都是日益沉重的负担；另外，垃圾焚烧的回收能源效率和品味都有待进一步提高生活垃圾生活垃圾熔融焚烧技术原理工作原理：城市垃圾在贫氧条件下气化，生产可燃气体；飞灰或底渣经高温熔融固化处理后作为水泥、铺路砖等制备原料，不仅能将重金属稳定在晶相中而不会浸出，彻底分解二恶英，而且延长填埋土地的使用寿命，更符合垃圾处理的资源化、无害化、减量化的要求。高挥发点的重金属被固化在熔渣中，低挥发点的重金属一部分转移到熔渣中，一部分发生气化现象转移到熔融飞灰和废气中，再通过后续工艺进行进一步处理，从而可有效地防治重金属的迁移。生活垃圾熔融焚烧技术分类间接熔融焚烧技术直接熔融焚烧技术一步法熔融焚烧技术两步法熔融焚烧技术生活垃圾熔融焚烧技术介绍•间接熔融焚烧技术：垃圾先在传统的焚烧炉中进行焚烧，然后将垃圾焚烧灰渣置于1350~1500℃的熔融炉中进行高温熔融处理，以消除垃圾灰渣中的二噁英,也叫传统焚烧+灰渣熔融技术。•工艺特点：利用原有的生活垃圾焚烧技术，在原有的垃圾焚烧处理厂焚烧后的灰渣收集到一起，送到灰渣熔融炉内进行灰渣熔融处理，实现灰渣的低污染性和再生利用。该技术是灰渣熔融技术对传统的焚烧技术中技术缺陷的弥补，二者缺乏有机联系，紧密性差。生活垃圾熔融焚烧技术介绍•直接熔融焚烧技术：•一步法熔融焚烧技术：垃圾的干燥、气化、燃烧、灰渣的熔融等过程在一个设备中全部完成的一种熔融焚烧技术。•工艺特点：由于垃圾的干燥、气化、燃烧和熔融等过程置于一个设备中进行，因此该技术的整个工艺过程设备简单，工程投资和运行费用大大降低，操作比生活垃圾两步法气化熔融焚烧处理技术也要容易得多。最典型的一步法气化熔融焚烧技术为高炉型生活垃圾直接气化熔融焚烧系统，它是由炼铁高炉演变而来。生活垃圾熔融焚烧技术介绍•两步法熔融焚烧技术：将垃圾在还原性气氛和温度为500～600℃的条件下进行气化，形成易燃烧的可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物，再进行可燃气体焚烧和能扼制二恶英形成的高温熔融处理。生活垃圾熔融焚烧技术特征灰渣熔融炉的分类及应用现状•表面熔融炉：辅助燃料为重油或天然气，将灰渣表面加热到1400℃左右，使其表面造成薄膜状的熔融，熔渣在重力作用下自然流下。。灰渣熔融炉的分类及应用现状•旋风熔融炉:最大的特点是旋流使得炉膛中心形成了一个高温回流区，既延长了飞灰颗粒的停留时间，又使炉内高温比较均匀，强化了熔融过程。通过调节一二次空气的比例可以调节烟气的回流量灰渣熔融炉的分类及应用现状•等离子熔融炉:等离子熔融技术由电弧熔融发展而来，它利用电极间产生的高温高能量的等离子体来使灰渣熔融.灰渣熔融炉的分类及应用现状应用市场预测•目前我国城市生活垃圾处理量所占的比率很低不到3%,如果以城市生活垃圾30%为目标，将有0.5亿t左右的生活垃圾需要使用垃圾燃烧处理技术，以每座垃圾燃烧处理设备的处理能力为50～200t/d计算，每年需约300亿元人民币的投资建700～2800座这样的垃圾燃烧处理设备，其市场前景十分巨大。•环境效益：每利用1万t城市生活垃圾进行焚烧综合热利用以替代煤炭，可节约标煤约1700t，减少排放约1.4万tCO2、140tSO2及100t烟尘等。生活垃圾气化熔融焚烧技术成本分析•以热值为4500kJ/kg的垃圾为例，每处理1t垃圾所放出的热量相当于1250kW的功率，若进行余热发电，发电效率按25%计，可发电180kWh，每度电售价按0.25元计，发电带来的效益为45元人民币,而每吨垃圾一般可产生熔融渣可制得水泥砖可获利60元;两项合计105元。按企业单位运作垃圾余热发电厂的运行费一般为70～110元/t,显然从成本上来看该技术不会亏本。•应用垃圾熔融焚烧技术对我国的城市生活垃圾进行无害化、减量化、资源化处理，垃圾发电厂有较大的赢利空间。结语•生活垃圾熔融焚烧技术属21世纪的环保与能源类高新技术。国外所研制的城市生活垃圾熔融焚烧技术在不添加辅助燃料并用空气助燃的情况下一般要求城市生活垃圾的热值高于6500kJ/kg，为了整个系统安全可靠地运行一般要求垃圾的热值高于8500kJ/kg，否则需按垃圾热值的高低添加一定量的辅助燃料、用氧气或富氧助燃以维持整个熔融焚烧系统的热量平衡。目前由于我国城市居民的生活水平、生活习惯等与发达国家相比有较大差距，城市生活垃圾的热值普遍在4000kJ/kg左右，只有在深圳、广州、上海等城市的新型住宅区所产生垃圾的热值才达到5500～8000kJ/kg之间，当前情况下直接照搬国外的技术和设备显然是行不通的。因而必须在借鉴国外先进技术和设备的基础上研制适合我国国情的垃圾熔融焚烧技术。谢谢观赏WPSOfficeMakePresentationmuchmorefun@WPS官方微博@kingsoftwps