城市生活垃圾的熱解處理設(shè)備
成果與項(xiàng)目的背景及主要用途: 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生活消費(fèi)水平的提高,城市生活垃圾大量增加,垃圾 的堆放不僅占用大量土地,而且嚴(yán)重地污染環(huán)境,破壞生態(tài)平衡。 目前城市生活垃圾采用的處理方法多為:填埋處理、堆肥、焚燒與熱解。綜 合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各方面效益考慮,衛(wèi)生填埋法工藝簡(jiǎn)單但占用大量土地, 而且周圍環(huán)境惡劣,對(duì)復(fù)原土地的使用和填埋后可能的污染問(wèn)題也值得推敲。堆 肥法只能處理垃圾中的有機(jī)質(zhì),垃圾必須經(jīng)過(guò)分揀,肥料可以肥田植樹(shù),美化環(huán) 境。焚燒法處理垃圾速度快,無(wú)害化減量化徹底,但其排放污染情況嚴(yán)重,對(duì)人 類健康構(gòu)成威脅。熱解法可為人類提供清潔能源,方便生活,具有廣泛前途,但 對(duì)垃圾熱值的要求較高。 天津大學(xué)在天津市科委的支持下,研制的新型城市生活垃圾熱解處理裝置填 補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,國(guó)際上也剛剛開(kāi)始研究。在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出第三代垃圾 熱解處理裝置。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介: 熱解法也稱為裂解法,是把有機(jī)廢棄物在無(wú)氧或貧氧條件下加熱 600~900℃, 用熱能使化合物的化合鍵斷裂,由大分子量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子量的可燃?xì)怏w、 液體燃料和焦碳的過(guò)程。垃圾的熱解處理是利用其中有機(jī)廢物成分的熱不穩(wěn)定性, 在無(wú)氧或缺氧的條件下加熱,使之在高溫下分解,最終成為可燃?xì)狻⒁簯B(tài)焦油和 少量炭狀殘余物形式的過(guò)程。這是一種清潔的處理方法,且減量化程度高。這種 技術(shù)與焚燒法相比溫度較低,無(wú)明火燃燒過(guò)程,重金屬等大都保持原狀在殘?jiān)?中,可回收大量的熱能。尤其是此種方式具有二惡英產(chǎn)生的逆條件,較好的解決了 垃圾焚燒技術(shù)的最大難題。 天津大學(xué)研制的新型垃圾熱解資源化處理技術(shù),其裝置采用固定床爐型, 屬 151天津大學(xué)科技成果選編 于上吸式熱解制氣。供給一定量的空氣和水進(jìn)入反應(yīng)器,使廢物部分自燃,生成熱 量將支持熱解反應(yīng)。在垃圾熱值足夠高時(shí),整個(gè)過(guò)程可以自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行而無(wú)須外 界熱量供應(yīng)。工藝將氧化、還原、裂解及相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,垃圾依次經(jīng)過(guò)干燥 層、干餾層、還原層和氧化層,與氣體在逆向運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行充分熱交換,在不增加烘 干設(shè)備和前分選處理設(shè)備的情況下對(duì)垃圾進(jìn)行資源化處理,將有機(jī)廢物在較高溫 度下轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w燃料,熱值接近城市煤氣熱值,經(jīng)凈化回收裝置可加以利用。剩余 物僅為 5 %~8 %的無(wú)機(jī)灰。900 ℃ 的最高處理溫度可基本消滅任何病菌,達(dá)到 無(wú)害化的處理效果。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo): 針對(duì)不同生活垃圾日處理量可定制不同處理能力的裝置設(shè)備,以日處理量 15 噸生活垃圾的熱解處理設(shè)備為例: 1.垃圾熱解處理裝置每日處理 15 噸生活垃圾,可產(chǎn)生約 2500~3000 立方米 可燃?xì)猓ㄇ捌诘脑囼?yàn)已經(jīng)獲得此數(shù)據(jù)),熱值約 2000 大卡/立方米(已經(jīng)檢驗(yàn)部 門驗(yàn)證); 2.垃圾處理后產(chǎn)生 5-8%左右體積的固體無(wú)機(jī)物,擬用做為小區(qū)花草的養(yǎng)殖 土; 3. 垃圾處理過(guò)程產(chǎn)生的二惡英低于國(guó)際最低標(biāo)準(zhǔn) 0.1ng TEQ/m3,我國(guó)制定 的標(biāo)準(zhǔn)是 1.0 ng TEQ/m3。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè): 以 15 噸裝置為例,設(shè)備每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析指標(biāo): 1.15 噸裝置的全年生活垃圾處理量為 5,000 噸(按 330 天計(jì)算),可獲得 825,000m3 的可燃?xì)猓酆先嗣駧?40 多萬(wàn)元(按 0.5 元/m3 計(jì)); 2.全年 5,000 噸垃圾就地處理可節(jié)省運(yùn)輸車輛 6,000 臺(tái)次/年,節(jié)省交通費(fèi) 用約 30 萬(wàn)元(按 50 元/臺(tái)車計(jì)); 3.全年節(jié)省垃圾處理費(fèi)用 15 萬(wàn)元(按 30 元/噸垃圾計(jì))。 每年總計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約 85 萬(wàn)元。 主要設(shè)備:設(shè)備本體、控制系統(tǒng)、垃圾存儲(chǔ)倉(cāng)、垃圾上料系統(tǒng)及相應(yīng)的附屬 設(shè)備等; 152天津大學(xué)科技成果選編 153 主要原材料及來(lái)源:金屬、自控; 設(shè)備投資:每臺(tái) 15 噸垃圾處理量的設(shè)備約計(jì)價(jià)格 100 萬(wàn)元; 總投資:總計(jì)消耗費(fèi)用約 116 萬(wàn)元,估計(jì)兩年運(yùn)行即可收回成本。 合作方式及條件:技術(shù)轉(zhuǎn)讓
天津大學(xué)
2021-04-11