斗星垃圾碳化消解炉生活垃圾处理工程工艺研究与论证

1、遵化市斗星环保能源有限公司垃圾碳化消解炉生活垃圾处理工程工艺研究与论证公司地址：遵化市工业园区电话：传真：网址：www.douxing-一、生活垃圾的现状及危害随着城市化进程和经济的发展，生活垃圾的管理和处理现状已经不能适应社会发展的需要，也不能满足人民群众对生活环境日益提高的要求,更不能满足社会经济环境可持续发展的要求。中国每年的生活垃圾增长率已经超过10，比世界年均数字高出大约1.5个百分点，每年产生的城市生活垃圾总量将近1.5亿吨。中国除县城之外的668个城市中，有2/3的城市处于垃圾包围之中，1/4已经无垃圾填埋堆放场地。全国城市垃圾堆存累计侵占土地超过5亿平方米，每年的经济损失高达3

2、00亿元，全国城市生活垃圾累计堆存量已达70亿吨。同时，随着近年来农村经济的发展，城镇化进程的加快，农民生活水平的提高，农村生活垃圾的产量和堆积量也在与日俱增，预计农村生活垃圾产生量每年已经超过2亿吨。生活垃圾的危害主要表现在：对土壤的污染与危害、对水源的污染与危害、对大气的污染与危害。1、生活垃圾对土壤的污染在于，饱含大量有机物和病原体的生活垃圾是危险的污染源，过多的生活垃圾排入土壤，污染程度超过土壤自净能力，会产生各种有害的影响。生活垃圾内的病原体（大肠杆菌、沙门氏菌、伤寒杆菌、蛔虫等）在土壤中的生存时间有的长达30 年，同时生活垃圾中的白色污染物（塑料、橡胶类）100年都不易降解，它们和

3、其它有毒物质一起污染植物、蔬菜和水体，并且造成土地板结现象。同时生活垃圾中有许多致病微生物，且蚊、蝇、鼠大量孳生，严重威胁到人民身体健康。生活垃圾中含有各种重金属和有机污染物，例如汞（废电池等）、铅（油漆）、镉（颜料业）、洗涤剂（生活污水）、多氯联苯等，这些可以引起各种难以治愈的急慢性中毒，还可以导致癌变，畸形等。2、生活垃圾对水源的污染形式是多种多样的。生活垃圾中的有机质和病原体是造成水体耗氧物质污染、水体富营养化、水型流行病的主要原因。生活垃圾在水体中由于有机物在微生物参与下的分解需要大量氧（一般1吨生活垃圾需115 吨清洁河水），氧耗尽后有机质进入厌氧分解并产生硫化氢、氨气等有害气体，生

4、活垃圾自身分解产生的渗沥液也可导致水体水质恶化。生活垃圾中不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将生活生活垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质、重金属和病原微生物三为一体严重的污染地下水。3、生活垃圾对大气的污染与危害也是不容忽视的。由于生活垃圾的污染，空气中含有了各种悬浮微粒、溶胶、有毒恶臭、易燃易爆的气体，它们的蔓延会严重危害自然环境、人体健康，并成为许多事故的隐患。生活垃圾简易填埋，大量氨、硫化物等有害气体被释放，严重污染了大气。并且随着生活垃圾中有机物含量的提高和由露天分散堆放变成集中堆存，极易造成产生甲烷气体的厌氧环境，易燃易爆，存在不安全隐患。

5、4、生活垃圾的组分影响居民生活垃圾组成和特性的变化因素很多，例如人口结构、人民生活水平、居民生活习惯、燃料结构、气候条件、地理环境等。根据相关部门统计，近年来某市生活垃圾物理组成成分如下： 组分季节厨余纸类塑料纺织物竹木其他玻璃金属灰分水分春季28.949.817.463.240.672.971.530.7712.9321.69夏季30.940.153.021.080.5910.6632.82秋季31.913.514.50.590.373.241.430.319.634.69冬季34.356.416.650.380.373.510.510.3314.2933.21均值31.

6、556.489.131.070.314.3730.61二、我国目前生活垃圾处理的现状生活垃圾处理，在整个城镇生活垃圾管理中占有重要位置，能否处理好将对城镇环境和居民的健康产生深远影响。我国城市生活垃圾现在主要采用填埋、焚烧、堆肥及综合处理的方式。截至2010年9月26日，全国设市城市、县及部分城镇共建成生活垃圾无害化处理设施849座，其中卫生填埋场676座，堆肥厂7座，焚烧厂90座，综合处理厂76座。处理能力399702吨/日，其中卫生填埋281927吨/日，堆肥1950吨/日，焚烧68865吨/日，综合处理46960吨/日。1、卫生填埋：卫生填埋是世界上处理生活垃圾量

7、最大的方法。哈佛大学研究人员的试验证明，生活垃圾中有机质含量达20时，1吨有机生活垃圾产生甲烷100立方米，若处理不当，会发生火灾、爆炸事故。同时，甲烷气还是重要的温室气体，其影响甚至超过二氧化碳，并且，填埋场占地大，填埋吨生活垃圾需占地立方米。另外，除了发生沥液污染外，填埋挖土、覆土等的费用也较高，严格地讲，填埋是消纳，与资源化、无害化、减量化还有很大的距离。有机质含量大于5的生活垃圾直接进入填埋场也是资源的浪费。2、焚烧发电：焚烧发电是目前世界各国广泛采用的城市生活垃圾处理技术。焚烧法是一种建立在政府向居民高额收费、政府大量补贴、生活垃圾源头严格分类、垃圾热值较高的情况下的一种较为理想的处

8、理方式。焚烧发电厂的建设和生产费用昂贵，焚烧处理要求生活垃圾的热值大于3.35MJ/kg，否则，必须添加助燃剂，这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步；对于生活垃圾焚烧发电存在最大争议的，还在于如果解决不好排烟净化问题，很容易使得垃圾这种固体污染转化成气体污染，同时垃圾焚烧过程中会释放出几十种乃至上百种的金属“飞灰”和酸性气体，特别是焚烧炉炉温在小于850时释放二恶英，它具有致癌、致畸性及生殖毒性，影响人体健康。由于我国城市生活垃圾中有机物含量高，含水量高，因此生活垃圾的热量值低，所以一般生活垃圾焚烧需要加助燃剂（煤、电、油等），这样就会有大量的二氧化碳排放。全球气候变暖，其主要原因就是温

9、室气体（CO2、CH4、N2O）排放，破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高的气体。1998年开始，各国签订了京都议定书就是对各个国家二氧化碳排放量规定了标准。因此，垃圾焚烧发电不符合国际国内的大环境。三、生活垃圾碳化综合处理技术本着生活垃圾处理“资源化、无害化、减量化”的三化原则，我们推出了以碳化消解炉为主体的生活垃圾综合处理技术。1、生活垃圾碳化综合处理工艺垃圾进厂后，首先将垃圾倾倒在垃圾集料池后，由抓斗送入板式给料机上，由于在板式给料机的前端加了一台可调节式破袋布料机，与板式给料机协调转动，并且高度可调节，从而

10、有效地解决了处理量不同时料层厚度不均匀这一问题，同时可将袋装垃圾破成散状垃圾并可做到均匀给料，确保了后续设备能够正常、高效的工作。经过破袋布料机破袋均匀布料后的垃圾由皮带输送机输送到人工分选台，由人工将垃圾中的大块建筑垃圾及大件其他垃圾分拣出来置于储料箱，其余垃圾由皮带机送入双重滚筒筛分机中进行筛分处理。在进入筛分机之前生活垃圾先要经过磁选机，把可回收的含铁金属自动挑选出来。滚筒筛分机的孔径分别是80mm和30mm。（1）大于80mm的物料，我们称为筛上物，包括纸、塑料、木头、玻璃、有色金属等。这些筛上物经皮带机输送到风选机，该风选机属于正压风选，通过风力作用将轻物料与重物料有效的分开。重物料

11、由输送机运送至人工分选室，操作工人把可作为打包物的塑料、纸和可回收的玻璃、金属、织物以及污染物电池等分别挑选出来，置于分选室下的储存间，待储存到一定量时打包外运销售；经过风选机风选出来的轻物料大部分是塑料和纸张，打包外运销售；其他的剩余物料送入垃圾碳化消解炉中做碳化处理。（2）筛下物有两部分：一部分是小于30mm的物料，主要成份为土、砂粒等，这部分可分流送入建筑材料工厂作为原材料或送至好氧发酵仓作为有机肥的灰粉质配比；另一部分是大于30mm小于80mm的筛下物，这部分的主要成份是有机物和类似纸片的细小塑料，这部分送至好氧发酵仓进行堆肥处理，处理后可作为种植土用于园林绿化等。工艺流程图2、核心技

12、术碳化消解炉生活垃圾碳化消解炉是用磁芯组件及电磁波产生的负离子的原子波动，利用磁的能量转换功能和磁共振效应，磁力学效应，磁阻效应和霍尔效应等，使高、低碳分子与燃烧物充分混合排序，准确切割高碳液化分子，提高燃烧物碳分子的亲氧性，使炉内温度大于850，去除有机废弃物的水分后进行碳化处理。碳化消解炉具有以下优点：（1）碳化过程中不使用电、油、煤等任何能源做助燃剂；（2）单位投资最小，国外设备一般投资60100万/吨，国内技术工艺相差很远的设备一般投资在4060万/吨，碳化消解炉设备投资20-25万/吨；（3）使用寿命长，炉体使用寿命在20年以上，核心部件能量源装置使用寿命为永久性；（4）运行成本低，

13、碳化消解炉的运行费用在50元/吨以内；（5）产品型号多，日处理能力从1吨到25吨不等，因此适用范围广，适用于作为景区、医院、县、乡镇一级的生活垃圾处理设施；（6）减量化效果好，固体有机废弃物经过碳化消解后，减量化程度可达到1/200500，碳化后的碳灰可以用于制肥；（7）占地面积小，建设场地选址简单方便；（8）碳化过程中产生的烟气经过水洗、催化、还原及吸附几道处理工序，排放的烟气远低于国家排放标准；产生的热量经过热交换后，可以进行再利用；碳化后的碳灰，直接进入好氧发酵仓发酵，作为有机肥处理。碳化消解炉工作原理图3、生活垃圾碳化综合处理厂除臭设计垃圾挥发的臭气由通风管道引导到除臭系统，由4台风机

14、将气流引到系统中，通过加湿塔进行温度和湿度调节，经过温度和湿度调节后的臭气流进入生物过滤池，由布风装置均匀地流过滤池中的富有丰富微生物的过滤介质，臭气组份与介质表面上生长的微生物接触反应而降解为无臭无害的物质，处理后的清洁气体从生物过滤池的顶部排放到大气中去。为防止高温和过于干燥的环境情况造成过滤介质干结，在生物过滤池的顶部安装一个水喷淋装置，必要时进行加湿。整个系统由PLC控制系统实现全自动运行，还可以根据用户要求实现SCADA监控。生物除臭系统示意图 四、生活垃圾处理技术对比论证以规模为日处理200 吨，使用期10年的生活垃圾处理厂为例，对碳化综合处理、焚烧发电及卫生填埋三种技术比较如下：碳化综合处理焚烧发电卫生填埋投资小，投资成本低，单位投资20 25万元。投资规模大，单位投资4070万元以上。投资大，单位投资20 30万元。配合好氧发酵技术同时使用，占地小于50亩。占地面积大占地大，占地约200300 亩。运行费用低运行费用高运行费用高建场周期短建设周期长建场周期长，11.5年。选址容易，占地小，没有污染。选址困难选址困难，适用的填埋场地愈来愈少，建场困难、技术要求高。污染小，碳化消解过程中只产生少量的烟气，完全达到国家烟气排放标准。烟气处理费用高，