無外加燃料生活垃圾自熱解處理設(shè)備

簡  介

一、產(chǎn)品研發(fā)背景

在我國的廣大農(nóng)村和小城鎮(zhèn)，生活垃圾無法依托市政設(shè)施進行處理。由于缺乏適當?shù)奶幚矸椒ㄅc設(shè)備，生活垃圾普遍采用露天堆放、自然焚燒、簡單填埋等方法進行處理，甚至不加任何處理隨意丟棄，這些簡單原始的處理方式危害性很大。一是影響居住環(huán)境和人民健康。生活垃圾隨意堆放，嚴重破壞環(huán)境景觀，不符合建設(shè)文明宜居城鎮(zhèn)的總體要求；垃圾腐爛產(chǎn)生的氨氣、硫化氫等惡臭氣體，直接影響人民生活，同時極易滋生蚊蠅、傳播病菌、引發(fā)疾病，對居民的身體健康產(chǎn)生威脅。二是容易產(chǎn)生二次污染。垃圾填埋產(chǎn)生的滲濾液將造成嚴重的大氣、水體和土壤污染；自然焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有二噁英、鉛、鎘、汞等有毒氣體和重金屬粉塵，毒性非常大。這些二次污染物對環(huán)境和健康的影響都是長期的。三是影響社會穩(wěn)定。垃圾填埋需要占用大量土地，同時滲濾液還會對周圍土壤和地下水產(chǎn)生嚴重污染，隨著老百姓環(huán)保意識的日益增強，因垃圾處理不當引發(fā)的維權(quán)糾紛也日趨增多。生活垃圾處理問題，已經(jīng)成為破壞環(huán)境、影響人民健康生活，困擾各級政府的嚴重問題。大型野外建設(shè)、工程、礦山、地質(zhì)、石油行業(yè)的勘探隊、鉆井隊，規(guī)模小、位置偏遠、移動性強，同樣存在生活垃圾無法處理的問題。

河南威立雅環(huán)保設(shè)備制造有限公司與某研究所聯(lián)合研發(fā)的“環(huán)潔”牌生活垃圾自熱解處理設(shè)備，主要解決無市政設(shè)施依托的自然村鎮(zhèn)等小規(guī)模居民區(qū)和移動生活區(qū)生活垃圾處理問題，可實現(xiàn)生活垃圾就地“減量化、無害化、資源化”處理。

二、設(shè)備的組成、原理及技術(shù)指標

1．本設(shè)備基本組成與功能：由熱解單元和煙氣處理單元組成。

垃圾熱解單元：適用于處理可燃垃圾，包括菜葉、果皮等動植物廚余、塑料、橡膠、紙張、竹木、紡織品等，依靠垃圾在高溫烘烤下分解釋放的可燃氣體燃燒的熱值進行持續(xù)熱解反應(yīng)，不需添加其它燃料。垃圾經(jīng)烘干——氣化——碳化——灰化處理過程，實現(xiàn)減量化處理，體積減小95%，重量減輕85%。不適合處理無機物（金屬、玻璃、磚石、陶瓷等），但少量無機物混入生活垃圾，無需分揀，加入熱解裝置后可隨灰分掏出，不影響熱解裝置正常工作。

煙氣處理單元：降溫后的煙氣只含有肉眼看不到的細微顆粒物，不含有其它有害成分，經(jīng)過旋風除塵、沖擊除塵、精密過濾、氣液分離，可達到國家排放標準，實現(xiàn)無害化處理。

2．主要技術(shù)指標

(1) 設(shè)備體積：2.8m*1.6m*2.1m（長*寬*高）

(2) 設(shè)備全重:3噸

(3) 垃圾日處理能力：1噸（1-5噸可定制）

(4) 垃圾體積減量化： ≥95%

(5) 煙氣排放：

    符合 GB 18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》

(6)灰渣：屬普通廢棄物，按 GB 5085.3 《危險廢棄物鑒別標準—浸出毒性鑒定》測試，無浸出毒性。

(7)操作人員：1人/每班

(8)操作頻率：每小時投放垃圾1次，每班掏灰1次。

圖1  無外加燃料垃圾熱解爐

經(jīng)過三年多的攻關(guān)和1000多次的反復(fù)試驗，積累了實驗數(shù)據(jù)上萬條，終提煉出了“熱解氣化與多級燃燒”技術(shù)概念，將垃圾自熱解和間接熱解有機結(jié)合，改“燒垃圾”和“燒燃料”為“燒煙氣”，其核心技術(shù)是，將燃燒室設(shè)計為四級，一燃室為垃圾熱解氣化區(qū)，垃圾在600—800℃溫度下充分氣化，生成包含大量可燃氣體的混合煙氣，經(jīng)煙道輸送到二燃室，二燃室為煙氣燃燒區(qū)，將一燃室釋放的熱解氣體作為燃料，以800—1100℃的高溫烘烤熱解氣化區(qū)，使熱解氣化區(qū)始終處于可實現(xiàn)大化產(chǎn)氣的熱解溫度范圍，實現(xiàn)了“高溫烘烤垃圾產(chǎn)生可燃氣體”與“燃燒煙氣供給垃圾熱解熱量”的穩(wěn)定熱能循環(huán)，既實現(xiàn)了高效可控熱解氣化反應(yīng)，又大限度的釋放和利用了垃圾的熱能。在無外加能源條件還同產(chǎn)生氫和一氧化碳、甲烷等可燃氣體，既提供了熱解所需熱量，又從根源下實現(xiàn)了持續(xù)穩(wěn)定燃燒。

機步實現(xiàn)了“煙氣自清潔”。巧妙設(shè)計的四級燃燒室，大限度的延長了煙氣停留時間，二次燃燒、三次燃燒、四次燃燒，在600—1100℃的不同溫度下反復(fù)分解有害物質(zhì)，使二噁英、焦油等有害有大分子分解為無害無機小分子，利用垃圾分解時的高溫水蒸氣與垃圾分解后的碳氫化合物發(fā)生水煤氣反應(yīng)，理論上杜絕了異味、冷凝采用多級燃燒的“煙氣分類分步處理”技術(shù)方法，上原即可達到排放標準。水、焦油等三害物質(zhì)的產(chǎn)生。終排煙僅經(jīng)過物理過濾，除去顆粒物

4、熱解產(chǎn)物特性研究

    垃圾經(jīng)熱解處理后，分解為煙氣和灰渣，此時通過尾氣管排出的氣體無色無味，但是由于強制燃燒的作用，爐膛內(nèi)部有較細的粉塵顆粒排出，所以焚燒爐后端設(shè)置一套高效尾氣處理設(shè)備，煙氣經(jīng)除塵裝置的文丘里噴射口進入除塵設(shè)備，在霧化噴頭的作用下進入下螺旋筒，經(jīng)過旋風分離系統(tǒng)，大顆粒粉塵向下運動，進入混合集水器，煙氣上行，進入泡沫床，在高速氣流的作用下，煙氣與水形成沸騰狀泡沫，對煙氣進行高效洗滌，洗滌過的煙氣經(jīng)過氣液分離系統(tǒng)，直接進入風機，實現(xiàn)達標排放?；以鼮槔袡C物中的灰份和無機物，作為垃圾熱解產(chǎn)物和排放物，對其安全性進行檢測，鑒別其對環(huán)境的潛在影響，檢驗其無害化處理效果，很有必要。對灰渣成分進行了分析，并按照危險廢棄物鑒別標準和灰渣特性，進行浸出毒性進行分析。結(jié)果表明，各項測試結(jié)果均低于浸出毒性標準規(guī)定的限值，灰渣無浸出毒性，可作為肥料或者普通廢棄物處理。

              表2  處理能力和體積減量化測試結(jié)果

（2）煙氣排放指標測試結(jié)果

測試結(jié)果見表3，

表3   煙氣排放指標測試結(jié)果