城市生活垃圾综合处理工艺技术

2014-03-20来源：环球破碎机网

　　综合处理技术就是将城市生活垃圾进行前期RDF综合处理(垃圾衍生物)，加工成成品或半成品，结合好氧堆肥和厌氧发酵等方法，利用热分解旋涡汽化炉产生热气，进行发电，所产生的尾气经过分解使二噁英达到环保要求的一种全新的综合处理技术。因此，城市生活垃圾的综合处理技术，越来越成为社会发展进步的需要。

　　城市生活垃圾既是污染环境的罪魁祸首，又是一种潜在的资源。在一些经济发达地区，可用土地相对较少，有些城市生活垃圾处理的要求越来越高。科学合理的加于利用，使之变废为宝，目前已经成为世界迫在眉睫需要解决的问题。解决垃圾围城，首先是做好垃圾分类，此外是垃圾无害化、资源化，减量化必不可少。传统方式填埋、堆肥、焚烧等处理，不仅容易给环境造成二次污染，而且处理成本也高，今天，我就给大家介绍一种新技术——热分解旋涡汽化垃圾综合处理技术，这种新技术带来新的观念，新的生产力。

　　一、垃圾成分组成

　　城市生活垃圾产生的危害不仅体现在占用太多的土地，形成垃圾包围城市的恶劣环境，而且会对大气环境、地下水源，土壤和农作物造成污染。由于垃圾中含有致病菌和寄生虫卵等危害人类健康的因素，处理不当会造成疾病的传播，影响人类的生活环境。垃圾检测数据分析：

　　二、垃圾综合处理流程

　　三、综合处理工艺技术

　　1、RDF生活垃圾前分选处理，这种运用先进的技术与传统的处理方法不同之处：经过RDF处理设备，分选出生活垃圾中的塑料、橡胶、进行造粒处理;分选出的金属、玻璃等，直接打包分类，转入废品回收再利用;剩余垃圾在进炉前经过破袋分选筛分干燥，制成成品或半成品，经过筛选处理的垃圾数量上减少一半，但是垃圾的热值没有降低，这是RDF工艺的一大优势。

　　2、热解旋涡汽化炉，是一项国外新的技术，其原理是经过前分选处理的RDF成品或半成品，直接输送进入炉内，在炉内进行系统充分的燃烧，大量的热值提供给余热锅炉，促使产生的蒸汽推动汽轮机发电或用作集中供热，而对人身体危害最大的二噁英，由于垃圾在炉内燃烧充分，受高温影响，烟气中的二噁英类有害污染物质去除效果好，同时能够有效抑制氮氧化物的生成，从根本上解决了前期的垃圾燃烧不充分造成的环境污染和后期的投资成本加大情况的出现。

　　3、尾气处理，采用德国最先进的尾气净化处理技术，能够在各个环节严格控制有害气体的产生。此技术是余热锅炉换热后排出的烟气采用半干法脱酸系统，在反应塔内喷入石灰浆与烟气充分接触，中和烟气中含有的酸性物质，烟气经脱酸中和处理后进入布袋除尘器去除粉尘。这种工艺执行欧洲标准，在排放上完全符合和满足国内越来越高的环保标准要求。

　　4、好氧堆肥处理，结合RDF处理技术，对生活垃圾进行分选，将塑料、橡胶、金属、玻璃，粉煤灰等不易降解物分选出来，对其他生活垃圾粉碎后投入发酵仓进行好氧发酵处理，再把发酵处理的物料制成堆肥或复合肥。不能处理的如：面粉煤灰及建筑垃圾等进行填埋处理，而产生的堆肥经后处理制成各种肥效的复合肥销售，由于各城市的垃圾构成差别较大，生活垃圾的堆肥产量经计算基本上在10%一15%之间，如果把污水处理厂的污泥加入堆肥处理，将使堆肥的产量增加。

　　5、厌氧发酵生物处理技术是在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程，泥浆状的有机废弃物(含水量可达到95%)产生生物气，具有较好的经济和环境效益。

　　经过不断完善，处于技术成熟和运行可靠时期，其主要工艺技术流程是参照RDF技术前处理将垃圾进行分类分选，选出塑料、金属、纸品、玻璃、粉煤灰等无机物加以回收利用，用粉碎机将其余有机物粉碎，进行脱水处理，添加菌种后送入厌氧发酵塔内进行发酵处理，发酵塔内有机械搅拌，并从底部鼓入热蒸汽控温，同时利用发酵塔内产生的部分沼气加压注入再行回流搅拌，使塔内的有机物得到充分发酵以产生沼气，同时采用多塔分级运行的方式，有机物从预备到充分熟化后由塔排出，再进行脱水，分选，送入有机复合肥的精细化，颗粒化制备工艺，制成高效的有机复合肥。由塔内产生的沼气(含CH4约50一50%)通过净化装置去除其中的水分、H2S等杂质气体后，进入城市天然气供应网和加气站做汽车燃料。在垃圾数量多的情况下，用沼气发电上网，满足自身系统所需电力或提供相邻厂区用电。天然气和电都是国家急需的能源。

　　厌氧菌生物反应过程产生一定的热量，理想的发酵温度是35℃，需要利用生物气燃烧或发电机的余热来维持发酵罐的温度。一吨固体有机废弃物(按95%含水量计算，相当于20立方米的泥浆)，产生200-400立方米的生物气。可利用的甲烷比率为50%到90%，取决于原料成分。一立方米的沼气约相当于一升的汽油。

　　生物气的产量取决于垃圾的有机组分，我国典型的垃圾组分中，有机物的成分含量为60%一70%。工业化快速厌氧发酵装置是通过一组罐体，在隔绝空气接触，控制温度和有效膨胀比的条件下，使厌氧菌对有机垃圾产生生物化学反应，对有机物进行生物降解。能大量消纳有机废弃物，发酵周期短，产生沼气量大，是垃圾填埋量的1.5—2倍，沼气质量高稳定，同时能有效的消灭病菌和虫卵，残渣含有丰富的纤维质和氮磷物质，是良好的土壤改良剂和有机粗肥。

　　城市垃圾和餐厨垃圾采用厌氧发酵处理是性价比最好的选择。无论厌氧发酵生物制气，还是填埋场的沼气都是通过沼气发电机或燃烧锅炉来实现商业发电。通常生物气要进行脱硫处理，硫化氢可造成发电机腐蚀，如果进入城市天然气管网，需要脱二氧化碳。生物气经过提纯压缩后可成为液体燃料。生物厌氧发酵系统处理城市垃圾，主要分干法(10-20%固体有机物组分)和湿法(20-35%固体有机物组分)。干法能有效处理城市垃圾的有机组分，湿法通常混合下水污泥或动物废弃物进行联合发酵。

　　城市生活垃圾厌氧发酵处理，实现了物质的生态循环和能量的较好利用。沼气发电，余热利用，使沼气的利用率成倍增加。废品回收保存了制造这种物质的能量。残渣含有丰富的纤维质和氮磷物质，是能量的一种形态，是一种比较好的城市生活垃圾处理方式。

　　四、案例分析

　　某项目设计规模为日处理城市生活垃圾500吨，污泥100吨。采用热解旋涡燃烧及厌氧发酵制沼制肥，并网发电余热利用。垃圾处理收费为90元/吨。发电机装机容量为6000kW。年运行时间可达到8000h左右。

　　垃圾进厂后汽车自卸在垃圾集料厂房内的垃圾池内，进行RDF前分选处理，对垃圾破袋处理后筛选：一、颗粒大于80的轻物质，经人工分拣，剩余塑料清洗制粒;二、颗粒大于80的重物质，机械对玻璃、金属、不易分解的固体分拣，分拣后经加工处理制成RDF燃烧发电;三、颗粒20-80的物质，经加工处理，制成RDF燃烧发电;四、筛下物的垃圾(分拣后小于20mm的筛下物)送厌氧罐发酵。后者使有机物充分熟化，有机物熟化后由罐排出，再进行脱水，分选，送到制肥厂房。由厌氧罐内产生的沼气(含甲烷CH4约50一55%)，通过净化装置去除其中的水分、H2S等杂质气体后，一部分用于厂用燃料，大部分可进入城市天然气供应网或直接发电。厌氧制气后的泥浆从厌氧罐中抽出后经螺旋压力机挤压脱水后送到链式输送带上送往制肥厂房。螺旋压力机脱水的泥浆经过滤器将过滤后的固体物料也送到链式输送带上，然后送往制肥厂房，制成各种肥料。

　　1、工程投资 :

　　2、主要数据 :

　　项目建设期 1.5年，日处理能力500t/d，年处理能力182500t，垃圾补贴收费90元/t，水价3.5元/t，处理后垃圾余物填埋费20元/t，上网电价450元/MWh，年发电量4800万KWh，年供电量4320万KWh，肥料价格150元/t，年产肥料量27321t，废品回收价格1000元/t，废品回收量710t/年。

　　3、成本测算，年运行费用:

　　4、销售收入测算，年销售收入:

　　5、主要技术经济指标:

　　一般情况下，城市垃圾综合处理厂的组成：分选、焚烧(发酵)、发电装置、制肥、污水废气处理装置等车间。这些装置的使用寿命周期不同，砼罐体的寿命周期长达几十年，发电机需5一6年大修一次，可使用二十年。机械输送装置和管道阀门的寿命周期在十多年。在国内一个日处理原生垃圾500吨的综合处理厂，投资规模为2.2—2.5亿元。

　　6、主要收益:

　　垃圾处理收费、发电收入、肥料收入、废品回收、供热收入等。其工艺数据如下(每吨垃圾):