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生活垃圾本征無害化高溫處理技術(shù)是一種超低二噁英的生活垃圾高溫處理（焚燒或熱解）工藝方法。在我國已建成的垃圾焚燒裝置多數(shù)都無法做到。本項目研發(fā)的生活垃圾本征無害化高溫處理技術(shù)，其核心技術(shù)包括：延時燃燒系統(tǒng)、煙氣超凈處理系統(tǒng)和滲濾液資源化系統(tǒng)。這三個系統(tǒng)是本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)焚燒技術(shù)的核心技術(shù)，均已獲得國家發(fā)明專利。 滲濾液資源化系統(tǒng)是本項目對生活垃圾資源化的科學(xué)詮釋。垃圾滲濾液通常被業(yè)內(nèi)視為最難處理的高COD和BOD、高鹽廢水，處理設(shè)施投資大、成本高。但在本項目中，垃圾滲濾液被視為一種資源。

在對我國城市生活垃圾焚燒飛灰污染性質(zhì)全面表征的基礎(chǔ)上，針對其污染特點，對 飛灰穩(wěn)定化處理藥劑和工藝進(jìn)行了比選與實驗研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的飛灰穩(wěn) 定化組合處理技術(shù)。該技術(shù)組合應(yīng)用基于化學(xué)機(jī)理的穩(wěn)定過程和物理機(jī)理的固化過程， 使飛灰中的重金屬轉(zhuǎn)化為具有地質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的極低水溶性化合物，處理后飛灰污染物 濃度低于《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn) GB16889-2008》規(guī)定的進(jìn)入衛(wèi)生填埋場處置的 限值，滿足在衛(wèi)生填埋場中處置的長期環(huán)境安全性要求。 基于上述發(fā)明專利工藝，通過關(guān)鍵設(shè)備的比選改進(jìn)、設(shè)計和操作參數(shù)優(yōu)化，本成果 實現(xiàn)了我國生活垃圾組成背景下的焚燒飛灰化學(xué)穩(wěn)定化處理工程的長期運行，成為 GB16889-2008 標(biāo)準(zhǔn)頒布后國內(nèi)首次工程應(yīng)用實例，達(dá)到了飛灰無害化處理的領(lǐng)先水平。 與國外同類技術(shù)比較，本成果穩(wěn)定化處理后的飛灰產(chǎn)物具有長期環(huán)境安全性、填埋 操作方便、增容比小的優(yōu)勢，重金屬穩(wěn)定化指標(biāo)更優(yōu)。工程實踐表明，飛灰穩(wěn)定化處理 及后續(xù)衛(wèi)生填埋處置綜合成本合計為 540 元/噸，與目前主流的飛灰固化或穩(wěn)定化處理 后去危險廢物安全填埋場處置綜合成本比較，節(jié)支達(dá) 400 元/噸以上；填埋容積亦減少 20%。本成果以衛(wèi)生填埋替代成本昂貴且容量十分有限的安全填埋處置，具有明顯的經(jīng) 濟(jì)和環(huán)境效益。

本項目以發(fā)展完整的城市生活垃圾生態(tài)填埋處理技術(shù)體系為總體目標(biāo)，主要 研究 內(nèi)容：①滲濾液好氧生物預(yù)處理回灌對加速垃圾穩(wěn)定化和凈化滲濾液污染的機(jī)理；②滲 濾液表面回灌覆蓋層的減量化過程及植被耐受度；③預(yù)處理回灌與表面回灌的實施技術(shù) 與環(huán)境影響控制；④內(nèi)層回灌加速填埋氣體產(chǎn)生的模式與氣體收集利用技術(shù)；⑤滲濾液 回灌排出液凈化達(dá)標(biāo)技術(shù)；⑥填埋場封場與生態(tài)化恢復(fù)技術(shù)；⑦填埋場強(qiáng)化導(dǎo)滲與防滲 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)。課題研究以集成化生態(tài)填埋技術(shù)工程示范為主要驗收依據(jù)。工藝指標(biāo)為： 滲濾液內(nèi)層回灌后有機(jī)污染削減 70%；表灌減量率約 50%；垃圾有機(jī)質(zhì)降解與填埋沉降 穩(wěn)定率提高 30%；滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放；填埋氣體具有發(fā)電利用條件。

技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性與國內(nèi)外其他垃圾分選技術(shù)相比，本技術(shù)方案主要具備以下技術(shù)優(yōu)勢及創(chuàng)新新：(1) 針對我國垃圾特點的工藝路線選擇及參數(shù)優(yōu)化。本技術(shù)方案針對我國垃圾含水率高、熱值低的特點，通過將前處理技術(shù)與工藝路線相結(jié)合，充分地利用了工藝流程中的余熱、余氣、余能。并且通過選擇富氧作為反應(yīng)介質(zhì)，提高氣化反應(yīng)速率和能量轉(zhuǎn)化效率。(2) 通過對垃圾氣化熔融的核心裝置進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計，使得系統(tǒng)高效、穩(wěn)定。由于我國垃圾成分復(fù)雜，國外已有的系統(tǒng)裝置易出現(xiàn)“水土不服”，本技術(shù)通過綜合分析，優(yōu)化設(shè)計，開發(fā)出適合我國垃圾狀況的垃圾氣化爐、飛灰旋風(fēng)熔融爐等核心裝備。(3) 通過集成優(yōu)化并有機(jī)結(jié)合多種環(huán)保技術(shù)實現(xiàn)整個處理過程的綠色環(huán)保。本技術(shù)有機(jī)結(jié)合爐內(nèi)脫氯、高溫燃燒、飛灰熔融固化的手段，實現(xiàn)了二惡英的低成本控制；通過重金屬分區(qū)固化、增加助融劑等手段提高飛灰熔融過程中重金屬的熔固率，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)重金屬排放的低成本控制；通過優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)、有機(jī)結(jié)合爐內(nèi)脫硫脫氯、SNCR 等技術(shù)，實現(xiàn)了低成本的脫硫脫氯脫硝。（2）技術(shù)成熟度（3）市場及效益分析以日處理 300 噸城市生活垃圾的垃圾氣化熔融處理系統(tǒng)為例，投資額約為 1億元，每噸垃圾可獲得毛收入約 580 元，刨去運行成本 285 元，每噸可獲得凈利潤 295 元。綜合下來，單臺氣化爐每年可獲利約 2600 萬元， 3 年多即可收回投資。（4）合作條件(1) 有獨立承擔(dān)民事責(zé)任能力的企業(yè)法人，具有良好的信譽(yù)基礎(chǔ)和積極向上的事業(yè)激情。(2) 有相應(yīng)的投資能力，并且具備一定的市場開拓能力。(3) 有一定的啟動資金和市場經(jīng)驗，具備較強(qiáng)的品牌經(jīng)營意識。

在中國北方地區(qū)，由于缺水原因，火電機(jī)組的發(fā)展受到了很大的限制，許多新建電廠由于用水指標(biāo)緊缺，往往不得不采用投資大、運行成本高、脫硫效率較低的干法脫硫系統(tǒng)。一臺600MW機(jī)組干法脫硫系統(tǒng)初投資就達(dá)7-8億元，而脫硫效率很高的濕法脫硫系統(tǒng)只需1.2-1.5億元。所以，研究大幅度減少濕法脫硫系統(tǒng)耗水，非常必要，具有巨大的應(yīng)用背景。 煙氣通過脫硫塔一般為飽和狀態(tài)，將帶走大量水分。對于濕法脫硫系統(tǒng)，由飽和煙氣帶到大氣中的水量占整個系統(tǒng)耗水量的90%以上。降低脫硫后的煙氣溫度，飽和濕煙氣將發(fā)生冷凝，可以回收大量水分，大幅度減少系統(tǒng)耗水，甚至實現(xiàn)濕法脫硫零補(bǔ)水。但由于脫硫塔出口煙溫一般為50℃左右，存在低溫腐蝕問題，同時對冷凝換熱器結(jié)構(gòu)及傳熱系數(shù)，凝結(jié)水回收效率，低品位熱量回收利用方式等問題還缺少系統(tǒng)的研究，因此目前國內(nèi)外還沒有在大型燃煤機(jī)組上成熟運用此項技術(shù)的先例。西安交通大學(xué)能動學(xué)院在近幾年的課題中，探索了從燃煤電廠煙氣中回收水分的可能性，并取得了詳細(xì)的試驗數(shù)據(jù)，可為本課題的工業(yè)示范應(yīng)用提供支持。 本課題將通過實驗研究脫硫塔出口煙氣水分及熱量回收過程的影響因素及規(guī)律，并對工業(yè)實施方案中的具體問題進(jìn)行分析，為濕法脫硫系統(tǒng)節(jié)水工程提供理論與實驗基礎(chǔ)。

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，生活垃圾產(chǎn)生量逐年提高，并在前些年造成了垃圾圍城的現(xiàn)象。對于干垃圾的處理，已經(jīng)從原先的填埋處理走向了焚燒處理為主。而對于濕垃圾，由于其熱值低，燃燒不完全，易產(chǎn)生有害物質(zhì)，所以主要依靠生物技術(shù)資源化利用。生物技術(shù)主要分為：有氧發(fā)酵－堆肥技術(shù)、生物轉(zhuǎn)化－生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料、無氧發(fā)酵－沼氣利用。其中，生物轉(zhuǎn)化途徑存在潛在的、不確定性的傳播疾病的風(fēng)險。無氧發(fā)酵技術(shù)工藝流程較長，工程投資較大，沼氣發(fā)電等后端設(shè)備維護(hù)成本較高，人員要求較高。因此，這種處理方式主要在城市建設(shè)。農(nóng)村比較適合采用有氧發(fā)酵技術(shù)，其工藝簡單、還可以改良土壤，投資也較小，適合小規(guī)模、分散化處理。 本項目開發(fā)了好氧高溫菌劑制備技術(shù)，主要包括好氧高溫菌的培養(yǎng)和富集技術(shù)、有機(jī)固體廢棄物降解液菌劑制備技術(shù)、菌劑載體制備技術(shù)。項目還開發(fā)了高溫堆肥模擬裝置，可以在實驗室模擬實際效果。最終，項目設(shè)計的陽光堆肥房，可以實現(xiàn)太陽能物料加熱、自然通氣排水，無需額外耗能。

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我國垃圾處理行業(yè)概述：我國城市生活垃圾構(gòu)成主要表現(xiàn)為:有機(jī)物增加，可燃物增多，塑料增多，可回收利用物增多，可利用價值增大。當(dāng)前我國城市生活垃圾種類的多樣化，主要構(gòu)成為:有機(jī)物 : 塑料、廚余、果皮、草木、動物尸體等；無機(jī)物: 灰土、磚陶 等不可回收物；廢鐵、紙類、金屬、織物及玻璃等可回收物；有毒有害廢物：電池、廢舊電子元件等。生活垃圾主要特點: 成分復(fù)雜、各種垃圾混合、袋中套袋，難于分類； 我國垃圾處理行業(yè)概述，填埋、堆肥、焚燒（發(fā)電）都不能從根本上解決我國的垃圾處理問題。尤其是針對世界性的難題——如何處理白色污染（塑料袋），以上三種處理方式，都沒有有效地給予解決。填埋會造成土地?zé)o法修復(fù)的污染，焚燒會產(chǎn)生大量的二惡英，同時塑料制品又不可能去發(fā)酵堆肥。

可以量產(chǎn)/n成果簡介：針對我國生活垃圾的特點，項目創(chuàng)立了生活垃圾無分揀直接處理新技術(shù)，過程簡單、快速、無污染及綠色化；建立了生活垃圾制備沼氣、生物乙醇和生物有機(jī)肥的新技術(shù)和新工藝，實現(xiàn)了生活垃圾處理、能源化和資源化利用一體化。（1）原始生活垃圾無需分揀綠色處理技術(shù)。處理后的生活垃圾減量30-50％，且完全符合環(huán)境的排放標(biāo)準(zhǔn)。實現(xiàn)生活垃圾綠色化處理的目的；（2）清潔能源生產(chǎn)技術(shù)。將處理后的生活垃圾轉(zhuǎn)移到發(fā)酵罐中生產(chǎn)生物乙醇或轉(zhuǎn)移到密閉容器中，厭氧發(fā)酵制沼氣。實現(xiàn)生活垃圾變能源的目的。（3）高效生物有機(jī)

成果與項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)、社會等各方面效益考慮，衛(wèi)生填埋法工藝簡單但占用大量土地， 而且周圍環(huán)境惡劣，對復(fù)原土地的使用和填埋后可能的污染問題也值得推敲。堆 肥法只能處理垃圾中的有機(jī)質(zhì)，垃圾必須經(jīng)過分揀，肥料可以肥田植樹,美化環(huán) 境。焚燒法處理垃圾速度快，無害化減量化徹底，但其排放污染情況嚴(yán)重，對人 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)了國內(nèi)空白，國際上也剛剛開始研究。在長期實驗的基礎(chǔ)上開發(fā)出第三代垃圾 熱解處理裝置。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 熱解法也稱為裂解法,是把有機(jī)廢棄物在無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,無明火燃燒過程，重金屬等大都保持原狀在殘渣之 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，整個過程可以自動連續(xù)運行而無須外 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)過干燥 層、干餾層、還原層和氧化層,與氣體在逆向運動中進(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 %的無機(jī)灰。900 ℃ 的最高處理溫度可基本消滅任何病菌,達(dá)到 無害化的處理效果。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo)： 針對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捌诘脑囼炓呀?jīng)獲得此數(shù)據(jù)），熱值約 2000 大卡/立方米（已經(jīng)檢驗部 門驗證）； 2．垃圾處理后產(chǎn)生 5-8%左右體積的固體無機(jī)物，擬用做為小區(qū)花草的養(yǎng)殖 土； 3. 垃圾處理過程產(chǎn)生的二惡英低于國際最低標(biāo)準(zhǔn) 0.1ng TEQ/m3，我國制定 的標(biāo)準(zhǔn)是 1.0 ng TEQ/m3。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 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 天計算），可獲得 825,000m3 的可燃?xì)猓酆先嗣駧?40 多萬元（按 0.5 元/m3 計）； 2．全年 5,000 噸垃圾就地處理可節(jié)省運輸車輛 6,000 臺次/年，節(jié)省交通費 用約 30 萬元（按 50 元/臺車計）； 3．全年節(jié)省垃圾處理費用 15 萬元（按 30 元/噸垃圾計）。 每年總計產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約 85 萬元。 主要設(shè)備：設(shè)備本體、控制系統(tǒng)、垃圾存儲倉、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 主要原材料及來源：金屬、自控； 設(shè)備投資：每臺 15 噸垃圾處理量的設(shè)備約計價格 100 萬元； 總投資：總計消耗費用約 116 萬元，估計兩年運行即可收回成本。 合作方式及條件：技術(shù)轉(zhuǎn)讓