城市生活垃圾的热解处理设备

成果与项目的背景及主要用途：

随着经济的飞速发展和生活消费水平的提高，城市生活垃圾大量增加,垃圾

的堆放不仅占用大量土地，而且严重地污染环境，破坏生态平衡。

目前城市生活垃圾采用的处理方法多为：填埋处理、堆肥、焚烧与热解。综

合环境、经济、社会等各方面效益考虑，卫生填埋法工艺简单但占用大量土地，

而且周围环境恶劣，对复原土地的使用和填埋后可能的污染问题也值得推敲。堆

肥法只能处理垃圾中的有机质，垃圾必须经过分拣，肥料可以肥田植树,美化环

境。焚烧法处理垃圾速度快，无害化减量化彻底，但其排放污染情况严重，对人

类健康构成威胁。热解法可为人类提供清洁能源，方便生活，具有广泛前途，但

对垃圾热值的要求较高。

天津大学在天津市科委的支持下，研制的新型城市生活垃圾热解处理装置填

补了国内空白，国际上也刚刚开始研究。在长期实验的基础上开发出第三代垃圾

热解处理装置。

技术原理与工艺流程简介：

热解法也称为裂解法,是把有机废弃物在无氧或贫氧条件下加热 600～900℃,

用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转化成小分子量的可燃气体、

液体燃料和焦碳的过程。垃圾的热解处理是利用其中有机废物成分的热不稳定性，

在无氧或缺氧的条件下加热，使之在高温下分解，最终成为可燃气、液态焦油和

少量炭状残余物形式的过程。这是一种清洁的处理方法，且减量化程度高。这种

技术与焚烧法相比温度较低,无明火燃烧过程，重金属等大都保持原状在残渣之

中,可回收大量的热能。尤其是此种方式具有二恶英产生的逆条件,较好的解决了

垃圾焚烧技术的最大难题。

天津大学研制的新型垃圾热解资源化处理技术,其装置采用固定床炉型, 属

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于上吸式热解制气。供给一定量的空气和水进入反应器,使废物部分自燃,生成热

量将支持热解反应。在垃圾热值足够高时，整个过程可以自动连续运行而无须外

界热量供应。工艺将氧化、还原、裂解及相关技术有机结合,垃圾依次经过干燥

层、干馏层、还原层和氧化层,与气体在逆向运动中进行充分热交换,在不增加烘

干设备和前分选处理设备的情况下对垃圾进行资源化处理,将有机废物在较高温

度下转变为气体燃料,热值接近城市煤气热值,经净化回收装置可加以利用。剩余

物仅为 5 %～8 %的无机灰。900 ℃ 的最高处理温度可基本消灭任何病菌,达到

无害化的处理效果。

成果水平及主要技术指标：

针对不同生活垃圾日处理量可定制不同处理能力的装置设备，以日处理量

15 吨生活垃圾的热解处理设备为例：

1．垃圾热解处理装置每日处理 15 吨生活垃圾，可产生约 2500~3000 立方米

可燃气（前期的试验已经获得此数据），热值约 2000 大卡/立方米（已经检验部

门验证）；

2．垃圾处理后产生 5-8%左右体积的固体无机物，拟用做为小区花草的养殖

土；

3. 垃圾处理过程产生的二恶英低于国际最低标准 0.1ng TEQ/m3，我国制定

的标准是 1.0 ng TEQ/m3。

应用前景分析及效益预测：

以 15 吨装置为例，设备每年产生的经济效益分析指标：

1．15 吨装置的全年生活垃圾处理量为 5,000 吨（按 330 天计算），可获得

825,000m3 的可燃气，折合人民币 40 多万元（按 0.5 元/m3 计）；

2．全年 5,000 吨垃圾就地处理可节省运输车辆 6,000 台次/年，节省交通费

用约 30 万元（按 50 元/台车计）；

3．全年节省垃圾处理费用 15 万元（按 30 元/吨垃圾计）。

每年总计产生经济效益约 85 万元。

主要设备：设备本体、控制系统、垃圾存储仓、垃圾上料系统及相应的附属

设备等；

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主要原材料及来源：金属、自控；

设备投资：每台 15 吨垃圾处理量的设备约计价格 100 万元；

总投资：总计消耗费用约 116 万元，估计两年运行即可收回成本。

合作方式及条件：技术转让