本发明公开了一种农村生活垃圾炭化的方法及其炭化产品与应用，该方法包括以下步骤：将生活垃圾进行分拣，剔除无机垃圾以及经焚烧后会产生有毒有害物质的有机垃圾；将分拣后的垃圾自然风干后进行粗粉碎，使粒径小于等于5cm；将粗粉碎后的生活垃圾在缺氧条件下进行炭化，炭化温度为350～500℃，炭化时间为20min～5h，自然冷却后得到炭化产品。本发明方法集农村生活垃圾处理、资源化应用以及固碳于一体，经济、有效、环保，操作简单，易于推广；制得的炭化产品作为肥料既能改良农田土壤，又提高了农作物产量，也不会产生二次污染。

技术创新性和领先性与国内外其他垃圾分选技术相比，本技术方案主要具备以下技术优势及创新新：(1) 针对我国垃圾特点的工艺路线选择及参数优化。本技术方案针对我国垃圾含水率高、热值低的特点，通过将前处理技术与工艺路线相结合，充分地利用了工艺流程中的余热、余气、余能。并且通过选择富氧作为反应介质，提高气化反应速率和能量转化效率。(2) 通过对垃圾气化熔融的核心装置进行了创新设计，使得系统高效、稳定。由于我国垃圾成分复杂，国外已有的系统装置易出现“水土不服”，本技术通过综合分析，优化设计，开发出适合我国垃圾状况的垃圾气化炉、飞灰旋风熔融炉等核心装备。(3) 通过集成优化并有机结合多种环保技术实现整个处理过程的绿色环保。本技术有机结合炉内脱氯、高温燃烧、飞灰熔融固化的手段，实现了二恶英的低成本控制；通过重金属分区固化、增加助融剂等手段提高飞灰熔融过程中重金属的熔固率，实现了整个系统重金属排放的低成本控制；通过优化反应参数、有机结合炉内脱硫脱氯、SNCR 等技术，实现了低成本的脱硫脱氯脱硝。（2）技术成熟度（3）市场及效益分析以日处理 300 吨城市生活垃圾的垃圾气化熔融处理系统为例，投资额约为 1亿元，每吨垃圾可获得毛收入约 580 元，刨去运行成本 285 元，每吨可获得净利润 295 元。综合下来，单台气化炉每年可获利约 2600 万元， 3 年多即可收回投资。（4）合作条件(1) 有独立承担民事责任能力的企业法人，具有良好的信誉基础和积极向上的事业激情。(2) 有相应的投资能力，并且具备一定的市场开拓能力。(3) 有一定的启动资金和市场经验，具备较强的品牌经营意识。

在中国北方地区，由于缺水原因，火电机组的发展受到了很大的限制，许多新建电厂由于用水指标紧缺，往往不得不采用投资大、运行成本高、脱硫效率较低的干法脱硫系统。一台600MW机组干法脱硫系统初投资就达7-8亿元，而脱硫效率很高的湿法脱硫系统只需1.2-1.5亿元。所以，研究大幅度减少湿法脱硫系统耗水，非常必要，具有巨大的应用背景。 烟气通过脱硫塔一般为饱和状态，将带走大量水分。对于湿法脱硫系统，由饱和烟气带到大气中的水量占整个系统耗水量的90%以上。降低脱硫后的烟气温度，饱和湿烟气将发生冷凝，可以回收大量水分，大幅度减少系统耗水，甚至实现湿法脱硫零补水。但由于脱硫塔出口烟温一般为50℃左右，存在低温腐蚀问题，同时对冷凝换热器结构及传热系数，凝结水回收效率，低品位热量回收利用方式等问题还缺少系统的研究，因此目前国内外还没有在大型燃煤机组上成熟运用此项技术的先例。西安交通大学能动学院在近几年的课题中，探索了从燃煤电厂烟气中回收水分的可能性，并取得了详细的试验数据，可为本课题的工业示范应用提供支持。 本课题将通过实验研究脱硫塔出口烟气水分及热量回收过程的影响因素及规律，并对工业实施方案中的具体问题进行分析，为湿法脱硫系统节水工程提供理论与实验基础。

随着经济社会的发展，生活垃圾产生量逐年提高，并在前些年造成了垃圾围城的现象。对于干垃圾的处理，已经从原先的填埋处理走向了焚烧处理为主。而对于湿垃圾，由于其热值低，燃烧不完全，易产生有害物质，所以主要依靠生物技术资源化利用。生物技术主要分为：有氧发酵－堆肥技术、生物转化－生产蛋白质饲料、无氧发酵－沼气利用。其中，生物转化途径存在潜在的、不确定性的传播疾病的风险。无氧发酵技术工艺流程较长，工程投资较大，沼气发电等后端设备维护成本较高，人员要求较高。因此，这种处理方式主要在城市建设。农村比较适合采用有氧发酵技术，其工艺简单、还可以改良土壤，投资也较小，适合小规模、分散化处理。 本项目开发了好氧高温菌剂制备技术，主要包括好氧高温菌的培养和富集技术、有机固体废弃物降解液菌剂制备技术、菌剂载体制备技术。项目还开发了高温堆肥模拟装置，可以在实验室模拟实际效果。最终，项目设计的阳光堆肥房，可以实现太阳能物料加热、自然通气排水，无需额外耗能。

可以量产/n成果简介：针对我国生活垃圾的特点，项目创立了生活垃圾无分拣直接处理新技术，过程简单、快速、无污染及绿色化；建立了生活垃圾制备沼气、生物乙醇和生物有机肥的新技术和新工艺，实现了生活垃圾处理、能源化和资源化利用一体化。（1）原始生活垃圾无需分拣绿色处理技术。处理后的生活垃圾减量30-50％，且完全符合环境的排放标准。实现生活垃圾绿色化处理的目的；（2）清洁能源生产技术。将处理后的生活垃圾转移到发酵罐中生产生物乙醇或转移到密闭容器中，厌氧发酵制沼气。实现生活垃圾变能源的目的。（3）高效生物有机

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

城市生活垃圾分选与综合利用技术的核心是利用机械等方法高效分选出垃圾不同成分，针对分选出的不同物质加以不同的资源化利用方式。垃圾分选及综合利用技术摈弃了传统上垃圾所有组分采用单一处理技术的思维模式，而是基于对生活垃圾基质组成、垃圾组份性质进行深入分析研究的基础上，通过一系列相互协作的分选设备将生活垃圾细分为有机质类、磁性物质、无机砖石类、塑料类、纸类、织物类等，并结合不同的资源化利用工艺①有机质制作有机肥工艺②废旧混合塑料制作塑木工艺③织物和纸等可燃物类制备衍生燃料（RDF）工艺等实现高值化利用。垃圾经分选综合利用之后只有少部分钝化物质需卫生填埋，减容率达90%以上。

生活垃圾本征无害化高温处理技术是一种超低二噁英的生活垃圾高温处理（焚烧或热解）工艺方法。在我国已建成的垃圾焚烧装置多数都无法做到。本项目研发的生活垃圾本征无害化高温处理技术，其核心技术包括：延时燃烧系统、烟气超净处理系统和渗滤液资源化系统。这三个系统是本质上区别于传统焚烧技术的核心技术，均已获得国家发明专利。 渗滤液资源化系统是本项目对生活垃圾资源化的科学诠释。垃圾渗滤液通常被业内视为最难处理的高COD和BOD、高盐废水，处理设施投资大、成本高。但在本项目中，垃圾渗滤液被视为一种资源。

本发明公开了一种赤泥与生活垃圾焚烧飞灰的协同处置方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将赤泥干燥后研磨成粉末，添加 10wt％至 15wt％的强碱，在 750℃至 850℃之间煅烧活化，冷却后得到所述重金属固化剂；(2)将重金属固化剂和生活垃圾焚烧飞灰混合后得到混合物粉末，所述混合物粉末中重金属固化剂的质量比例在 45％至 60％之间；将所述混合物粉末按水灰比 0.4 至 0.6 加水搅拌均匀得到净浆；(3)将净浆在常温、常压下养护 14 至 28 天，得到垃圾焚烧飞灰复合固化体。本方

在对我国城市生活垃圾焚烧飞灰污染性质全面表征的基础上，针对其污染特点，对 飞灰稳定化处理药剂和工艺进行了比选与实验研究，开发了具有自主知识产权的飞灰稳 定化组合处理技术。该技术组合应用基于化学机理的稳定过程和物理机理的固化过程， 使飞灰中的重金属转化为具有地质化学稳定性的极低水溶性化合物，处理后飞灰污染物 浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-2008》规定的进入卫生填埋场处置的 限值，满足在卫生填埋场中处置的长期环境安全性要求。 基于上述发明专利工艺，通过关键设备的比选改进、设计和操作参数优化，本成果 实现了我国生活垃圾组成背景下的焚烧飞灰化学稳定化处理工程的长期运行，成为 GB16889-2008 标准颁布后国内首次工程应用实例，达到了飞灰无害化处理的领先水平。 与国外同类技术比较，本成果稳定化处理后的飞灰产物具有长期环境安全性、填埋 操作方便、增容比小的优势，重金属稳定化指标更优。工程实践表明，飞灰稳定化处理 及后续卫生填埋处置综合成本合计为 540 元/吨，与目前主流的飞灰固化或稳定化处理 后去危险废物安全填埋场处置综合成本比较，节支达 400 元/吨以上；填埋容积亦减少 20%。本成果以卫生填埋替代成本昂贵且容量十分有限的安全填埋处置，具有明显的经 济和环境效益。