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 151天津大学科技成果选编 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; 152天津大学科技成果选编 153 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
天津大学
2021-04-11