2025-08-15
一、设备名称
高海拔地区小型分散式生活垃圾处理无害化处理设备
二、工艺技术
1.生活垃圾无害化处置

2.技术/产品原理
生活垃圾无害化处置作为我公司的一大业务板块,我公司采用高温热解工艺中的直接加热工艺,使生活垃圾在厌氧或缺氧的条件下,经过850-1200℃的高温热解,使有机物达到彻底气化,转化为以CH4、CO、H2等为主的可燃气体。其热处理工艺温度高,设施运行稳定,尾端无机物残渣可进行建筑建材使用或填埋,污染物处理最为彻底,有效做到无害化、减量化、资源化。
工艺主体设备主要为高温热解气化炉、立式旋转炉、机械炉排炉,机械炉排炉又包含链条式炉排炉、往复式炉排炉等不同类型。对于高原地级城市、乡镇、农村等各个地方,我们因地制宜,结合专利技术进行方案定制,有效解决高原上生活垃圾无害化处置的难题。
公司针对高海拔地区独特的地理位置、气候、生活垃圾等综合情况,根据现有生活垃圾处置设备,结合高原地区特殊条件及特性,通过工艺的研发改良,研发出在高原恶劣条件下能够成功运行且具有经济、高效的高温热解气化设备,始终坚持遵循垃圾“无害化、减量化、资源化”的处置原则,对高原垃圾进行无害化处理,在垃圾处理过程中,炉体一燃室中热解气化。
3、主要技术指标
(1)热解热值:混合热值约4000Kcal/kg以下
(2)设备处理量:处理量5-50/d
(3)点火方式:自动点火
(4)辅助燃料:柴油(低位热值10495Kcal/kg)
(5)热解炉结构:热解气化炉、立式旋转炉、机械炉排炉
(6)一燃室温度:≥850℃
(7)二燃室温度:≥1100℃
(8)一燃室烟气出口温度≥800℃
(9)热解炉体表面温度≤35℃
(10)出口烟气含氧量(干烟气):6%-10%
(11)二燃室烟气滞留时间:≥3秒
(12)炉内压力:采用负压设计,不逆火-3~10mmH2O柱
l热灼减率:≥97%
(13)焚烧残渣的热灼率:<5%
(14)日运转时间:大于24小时
(15)使用寿命:15-20 年
4.主要工艺运行及控制参数(附工艺流程图)
气化炉所有的反应过程包括在五个层区:垃圾的干燥层、干馏层、气化层、燃烧层、燃尽层。
(1)干燥层:该层温度为 200~300℃。垃圾中的某些有机物质,比如纸张和橡胶,在200℃左右便开始热解,释放出小分子气体,如CH4,CO等,而干物料则下落至热解层。
(2)干馏层:垃圾在500~600℃的灼热燃气的烘烤下,生成氢气、一氧化碳、烷类、焦油等可燃气体和水蒸气,其他有害气体(如CO2、HCl和H2S)一起从炉体上部排出,同时产生大量的碳颗粒。
(3)气化层:经过干馏后的主要残留物是焦炭和少数黏土等不可燃物,在高温下,通过水蒸气的作用,发生还原反应产生一氧化碳、氢等可燃气体。
(4)燃烧层:气化后剩余的碳与空气发生剧烈反应,温度可达900~1200℃,并释放出大量热量,为还原反应、物料的裂解和干燥提供热源。
(5)燃尽层:灰渣在炉膛底部经1200℃的高温灼烧,得到充分破解,少量的无机物残渣最后排出炉膛。
三、比较优势
可燃气体,少部分可燃气作为一燃室的燃料用于垃圾焚烧,其余气体因污染物不可以直接排放,但可在二燃室经过燃烧,作为余热锅炉的热源进行回收利用,实现垃圾焚烧的成本有效控制、处置收益显著提升,打造出高原生态产业一体化循环模式。
1、解决了生活垃圾焚烧系统温度不稳定,难以控制的难点,实现运行过程中恒温生产,同时通过智控系统进行控温、调温;
2、解决了目前国内焚烧炉因炉渣结焦导致停炉问题,炉主体的独特结构设计对结焦物实现了破碎、碾压,实现稳定持续除渣;
3、解决了因各地区生活垃圾成分构成不同、热值不同所造成的产品无法适应问题。
4、通过前端预处理的配置与根据当地垃圾物料情况而因地制宜设计。制作适应于当地情况的产品;解决了传统处理模式因项目投资过大而无法实施,无法产生经济效益。
5、该产品占地面积低、运行能耗低、人工成本低等优势更利于偏远地区或因资金问题而无法实施的区域;实现了生活垃圾真正的无害化处理,在处理过程中,无“三废”外排,同时独特的炉体工艺结构使垃圾物料实现真正气化,裂解出可燃气,再对可燃气及危害气体进行高温富氧二次净化,各类排放优于国家和欧洲标准.
6、破解高原生活垃圾处置难题,从预处理阶段、处理阶段、尾气处理阶段分别进行了系统性的技术研发,取得了多项专利,并在实际项目中实现了专利成果转化。
(1)、在预处理阶段,利用气化炉排烟的热量对垃圾进行预热并初步干燥入炉垃圾,提高入炉垃圾的热值,减少气化炉的波动,同时降低烟气的排烟温度。而干燥筒压缩垃圾产生的水蒸气和低沸点可燃气体经过第二管道传输至气化炉,使燃烧更剧烈充分,提高烟气中可燃成分含量,穿设于气化炉的内腔中的一次风管设有多个透气孔,提高氧气燃烧效率。
此外通过增加垃圾破碎模块和翻转模块,利用垃圾破碎模块对待进入气化罐进行气化的垃圾进行进一步破碎,使得气化罐中的垃圾具有更大的与高温环境相接触的面积,进而提升了垃圾的气化效率。而翻转模块对气化罐中待气化的垃圾进行翻转,也能够进一步地增强气化罐中的垃圾与周围的高温环境的接触面积,很大程度上提升了垃圾的气化效率。
针对夏季雨水多、冬季寒冷结冰导致垃圾含水率高(30%—40%)的问题,通过在生活垃圾输送装置传送的过程中,经过余热放射管的加热预处理,温度被升高,其中的水分得以被蒸发。温度升高并且水分从进料口或出气口排出之后,下一步在炉体内热解燃烧时,使其燃烧更快更充分,达到了通过预处理以提高燃烧质量的有益效果。而预处理加热所需的热量来源于燃烧产生的高温废气余热回收管,从而达到了节约环保、资源利用的有益效果。
序号 | 项目 | 卫生填埋 | 堆肥 | 焚烧发电 | 高温热解气化 |
1 | 技术可靠性 | 可靠,有经验 | 较可靠,有经验 | 较可靠,有经验 | 较可靠,有经验 |
2 | 操作安全性 | 较好、注意防火、防爆 | 较好 | 较好 | 较好 |
3 | 工程规模 | 工程规模一般很大 | 静态间歇堆肥规模100~200t/d 动态连续规模300~500t/d | 单台焚烧炉常用规模 300—500t/d | 单台高温热解常用规模10—50t/d
|
4 | 选址条件 | 很困难,防止水体、土壤污染、远离市区,运距远 | 较困难,应避开人口密集区,气味影响半径较小,运距适中。但需配套卫生填埋场。 | 较困难,可靠近市区,偏远山村中转成本高,适用于平原地区。但邻避现象较严重,选址问题越来越敏感。 | 容易,就近,就地处理,减轻选址征地困难程度。运距最小,节省大量运输中转成本。 |
5 | 无害化 | 可以、但对土壤、地下水始终存在威胁。 | 可以、但对土壤、地下水始终存在威胁。 | 较彻底 | 较彻底 |
6 | 资源化 | 土地可回收利用,但利用率较低,时间较长 | 生产有机肥,也可回收部分物资 | 热能发电 | 热能,回收热水资源 |
7 | 减量化 | 最差,仅压缩和沉降可减少体积 | 减量大致30%—50% | 减量大致70%—75% | 减量大致80%-90%,金属、无机物等可回收再利用。 |
8 | 对生活垃圾的适应性 | 适应范围较大,对垃圾成分要求不严格。 | 生活垃圾中可降解的有机物含量宜在40%以上 | 适应城市生活垃圾 | 适应城市、农村生活 |
9 | 环境影响 | 沼气导放、以控制对大气污染,需采取措施防止对地面水造成污染,渗沥液经管道排至污水处理厂处理。 | 有轻微异味,对地面水无污染对地下水污染的可能性小。但需配备卫生填埋场相应的环保措施。 | 烟气应净化达到排放标准;烟气净化费用高;对土壤无污染;飞灰量大,烟尘稳定固化后特殊处理。 | 烟气应达到排放标准;与垃圾焚烧相比,其尾气净化措施较简单,对土壤无污染。飞灰产量少,易处理。
|
10 | 占地面积 | 最大,一般为700-1000㎡/t | 较大,一般为110-150㎡/t | 较大,一般为100-200㎡/t | 最小,一般为30-100㎡/t |
11 | 投资成本 (万元/t) | 18-27 | 25-36 | 50-90 | 30-35 |
12 | 人员配置要求 | 一般 | 较高 | 最高,一般要求大专及以上学历 | 较高,一般要求高中以上学历 |
13 | 运行成本 | 适中(数据) | 较高(数据) | 最高(数据) | 低(数据) |
14 | 适用范围 | 大、中型城市 | 中小城市 | 大型城市 | 小县城、乡镇 |
四、专利荣誉
研发的8项专利,其中,发明专利2个:高原环保高效的焚烧炉热量回收循环利用装置;高原的底部折流式双向供氧的热解气化炉;一种具有旋转式叶片炉排防结渣焚烧炉
解决高原上生活垃圾无害化处置中设备供氧不足、燃烧不充分、水分含量高、热值偏低、气化效率低、炉排结渣、余热回收不充分等问题。目前专利成果转化应用于多个高原项目中,项目所在地平均海拔约3500m。
五、应用场景
西藏、阿坝、甘孜、凉山、青海、内蒙古等高原高海拔地区分散式生活垃圾处理
五、商业模式
整体解决方案+设备采购(建设)+委托运维
六、商业模式
整体解决方案+设备采购(建设)+委托运维