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生活垃圾本征無(wú)害化高溫處理技術(shù)是一種超低二噁英的生活垃圾高溫處理（焚燒或熱解）工藝方法。在我國(guó)已建成的垃圾焚燒裝置多數(shù)都無(wú)法做到。本項(xiàng)目研發(fā)的生活垃圾本征無(wú)害化高溫處理技術(shù)，其核心技術(shù)包括：延時(shí)燃燒系統(tǒng)、煙氣超凈處理系統(tǒng)和滲濾液資源化系統(tǒng)。這三個(gè)系統(tǒng)是本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)焚燒技術(shù)的核心技術(shù)，均已獲得國(guó)家發(fā)明專利。 滲濾液資源化系統(tǒng)是本項(xiàng)目對(duì)生活垃圾資源化的科學(xué)詮釋。垃圾滲濾液通常被業(yè)內(nèi)視為最難處理的高COD和BOD、高鹽廢水，處理設(shè)施投資大、成本高。但在本項(xiàng)目中，垃圾滲濾液被視為一種資源。

在對(duì)我國(guó)城市生活垃圾焚燒飛灰污染性質(zhì)全面表征的基礎(chǔ)上，針對(duì)其污染特點(diǎn)，對(duì) 飛灰穩(wěn)定化處理藥劑和工藝進(jìn)行了比選與實(shí)驗(yàn)研究，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的飛灰穩(wěn) 定化組合處理技術(shù)。該技術(shù)組合應(yīng)用基于化學(xué)機(jī)理的穩(wěn)定過(guò)程和物理機(jī)理的固化過(guò)程， 使飛灰中的重金屬轉(zhuǎn)化為具有地質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的極低水溶性化合物，處理后飛灰污染物 濃度低于《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn) GB16889-2008》規(guī)定的進(jìn)入衛(wèi)生填埋場(chǎng)處置的 限值，滿足在衛(wèi)生填埋場(chǎng)中處置的長(zhǎng)期環(huán)境安全性要求。 基于上述發(fā)明專利工藝，通過(guò)關(guān)鍵設(shè)備的比選改進(jìn)、設(shè)計(jì)和操作參數(shù)優(yōu)化，本成果 實(shí)現(xiàn)了我國(guó)生活垃圾組成背景下的焚燒飛灰化學(xué)穩(wěn)定化處理工程的長(zhǎng)期運(yùn)行，成為 GB16889-2008 標(biāo)準(zhǔn)頒布后國(guó)內(nèi)首次工程應(yīng)用實(shí)例，達(dá)到了飛灰無(wú)害化處理的領(lǐng)先水平。 與國(guó)外同類技術(shù)比較，本成果穩(wěn)定化處理后的飛灰產(chǎn)物具有長(zhǎng)期環(huán)境安全性、填埋 操作方便、增容比小的優(yōu)勢(shì)，重金屬穩(wěn)定化指標(biāo)更優(yōu)。工程實(shí)踐表明，飛灰穩(wěn)定化處理 及后續(xù)衛(wèi)生填埋處置綜合成本合計(jì)為 540 元/噸，與目前主流的飛灰固化或穩(wěn)定化處理 后去危險(xiǎn)廢物安全填埋場(chǎng)處置綜合成本比較，節(jié)支達(dá) 400 元/噸以上；填埋容積亦減少 20%。本成果以衛(wèi)生填埋替代成本昂貴且容量十分有限的安全填埋處置，具有明顯的經(jīng) 濟(jì)和環(huán)境效益。

本項(xiàng)目以發(fā)展完整的城市生活垃圾生態(tài)填埋處理技術(shù)體系為總體目標(biāo)，主要 研究 內(nèi)容：①滲濾液好氧生物預(yù)處理回灌對(duì)加速垃圾穩(wěn)定化和凈化滲濾液污染的機(jī)理；②滲 濾液表面回灌覆蓋層的減量化過(guò)程及植被耐受度；③預(yù)處理回灌與表面回灌的實(shí)施技術(shù) 與環(huán)境影響控制；④內(nèi)層回灌加速填埋氣體產(chǎn)生的模式與氣體收集利用技術(shù)；⑤滲濾液 回灌排出液凈化達(dá)標(biāo)技術(shù)；⑥填埋場(chǎng)封場(chǎng)與生態(tài)化恢復(fù)技術(shù)；⑦填埋場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)滲與防滲 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)。課題研究以集成化生態(tài)填埋技術(shù)工程示范為主要驗(yàn)收依據(jù)。工藝指標(biāo)為： 滲濾液內(nèi)層回灌后有機(jī)污染削減 70%；表灌減量率約 50%；垃圾有機(jī)質(zhì)降解與填埋沉降 穩(wěn)定率提高 30%；滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放；填埋氣體具有發(fā)電利用條件。

技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性與國(guó)內(nèi)外其他垃圾分選技術(shù)相比，本技術(shù)方案主要具備以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新新：(1) 針對(duì)我國(guó)垃圾特點(diǎn)的工藝路線選擇及參數(shù)優(yōu)化。本技術(shù)方案針對(duì)我國(guó)垃圾含水率高、熱值低的特點(diǎn)，通過(guò)將前處理技術(shù)與工藝路線相結(jié)合，充分地利用了工藝流程中的余熱、余氣、余能。并且通過(guò)選擇富氧作為反應(yīng)介質(zhì)，提高氣化反應(yīng)速率和能量轉(zhuǎn)化效率。(2) 通過(guò)對(duì)垃圾氣化熔融的核心裝置進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)高效、穩(wěn)定。由于我國(guó)垃圾成分復(fù)雜，國(guó)外已有的系統(tǒng)裝置易出現(xiàn)“水土不服”，本技術(shù)通過(guò)綜合分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)垃圾狀況的垃圾氣化爐、飛灰旋風(fēng)熔融爐等核心裝備。(3) 通過(guò)集成優(yōu)化并有機(jī)結(jié)合多種環(huán)保技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)處理過(guò)程的綠色環(huán)保。本技術(shù)有機(jī)結(jié)合爐內(nèi)脫氯、高溫燃燒、飛灰熔融固化的手段，實(shí)現(xiàn)了二惡英的低成本控制；通過(guò)重金屬分區(qū)固化、增加助融劑等手段提高飛灰熔融過(guò)程中重金屬的熔固率，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)重金屬排放的低成本控制；通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)、有機(jī)結(jié)合爐內(nèi)脫硫脫氯、SNCR 等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低成本的脫硫脫氯脫硝。（2）技術(shù)成熟度（3）市場(chǎng)及效益分析以日處理 300 噸城市生活垃圾的垃圾氣化熔融處理系統(tǒng)為例，投資額約為 1億元，每噸垃圾可獲得毛收入約 580 元，刨去運(yùn)行成本 285 元，每噸可獲得凈利潤(rùn) 295 元。綜合下來(lái)，單臺(tái)氣化爐每年可獲利約 2600 萬(wàn)元， 3 年多即可收回投資。（4）合作條件(1) 有獨(dú)立承擔(dān)民事責(zé)任能力的企業(yè)法人，具有良好的信譽(yù)基礎(chǔ)和積極向上的事業(yè)激情。(2) 有相應(yīng)的投資能力，并且具備一定的市場(chǎng)開(kāi)拓能力。(3) 有一定的啟動(dòng)資金和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，具備較強(qiáng)的品牌經(jīng)營(yíng)意識(shí)。

在中國(guó)北方地區(qū)，由于缺水原因，火電機(jī)組的發(fā)展受到了很大的限制，許多新建電廠由于用水指標(biāo)緊缺，往往不得不采用投資大、運(yùn)行成本高、脫硫效率較低的干法脫硫系統(tǒng)。一臺(tái)600MW機(jī)組干法脫硫系統(tǒng)初投資就達(dá)7-8億元，而脫硫效率很高的濕法脫硫系統(tǒng)只需1.2-1.5億元。所以，研究大幅度減少濕法脫硫系統(tǒng)耗水，非常必要，具有巨大的應(yīng)用背景。 煙氣通過(guò)脫硫塔一般為飽和狀態(tài)，將帶走大量水分。對(duì)于濕法脫硫系統(tǒng)，由飽和煙氣帶到大氣中的水量占整個(gè)系統(tǒng)耗水量的90%以上。降低脫硫后的煙氣溫度，飽和濕煙氣將發(fā)生冷凝，可以回收大量水分，大幅度減少系統(tǒng)耗水，甚至實(shí)現(xiàn)濕法脫硫零補(bǔ)水。但由于脫硫塔出口煙溫一般為50℃左右，存在低溫腐蝕問(wèn)題，同時(shí)對(duì)冷凝換熱器結(jié)構(gòu)及傳熱系數(shù)，凝結(jié)水回收效率，低品位熱量回收利用方式等問(wèn)題還缺少系統(tǒng)的研究，因此目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有在大型燃煤機(jī)組上成熟運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)的先例。西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院在近幾年的課題中，探索了從燃煤電廠煙氣中回收水分的可能性，并取得了詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可為本課題的工業(yè)示范應(yīng)用提供支持。 本課題將通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究脫硫塔出口煙氣水分及熱量回收過(guò)程的影響因素及規(guī)律，并對(duì)工業(yè)實(shí)施方案中的具體問(wèn)題進(jìn)行分析，為濕法脫硫系統(tǒng)節(jié)水工程提供理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，生活垃圾產(chǎn)生量逐年提高，并在前些年造成了垃圾圍城的現(xiàn)象。對(duì)于干垃圾的處理，已經(jīng)從原先的填埋處理走向了焚燒處理為主。而對(duì)于濕垃圾，由于其熱值低，燃燒不完全，易產(chǎn)生有害物質(zhì)，所以主要依靠生物技術(shù)資源化利用。生物技術(shù)主要分為：有氧發(fā)酵－堆肥技術(shù)、生物轉(zhuǎn)化－生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料、無(wú)氧發(fā)酵－沼氣利用。其中，生物轉(zhuǎn)化途徑存在潛在的、不確定性的傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)氧發(fā)酵技術(shù)工藝流程較長(zhǎng)，工程投資較大，沼氣發(fā)電等后端設(shè)備維護(hù)成本較高，人員要求較高。因此，這種處理方式主要在城市建設(shè)。農(nóng)村比較適合采用有氧發(fā)酵技術(shù)，其工藝簡(jiǎn)單、還可以改良土壤，投資也較小，適合小規(guī)模、分散化處理。 本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了好氧高溫菌劑制備技術(shù)，主要包括好氧高溫菌的培養(yǎng)和富集技術(shù)、有機(jī)固體廢棄物降解液菌劑制備技術(shù)、菌劑載體制備技術(shù)。項(xiàng)目還開(kāi)發(fā)了高溫堆肥模擬裝置，可以在實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)際效果。最終，項(xiàng)目設(shè)計(jì)的陽(yáng)光堆肥房，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能物料加熱、自然通氣排水，無(wú)需額外耗能。

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

我國(guó)垃圾處理行業(yè)概述：我國(guó)城市生活垃圾構(gòu)成主要表現(xiàn)為:有機(jī)物增加，可燃物增多，塑料增多，可回收利用物增多，可利用價(jià)值增大。當(dāng)前我國(guó)城市生活垃圾種類的多樣化，主要構(gòu)成為:有機(jī)物 : 塑料、廚余、果皮、草木、動(dòng)物尸體等；無(wú)機(jī)物: 灰土、磚陶 等不可回收物；廢鐵、紙類、金屬、織物及玻璃等可回收物；有毒有害廢物：電池、廢舊電子元件等。生活垃圾主要特點(diǎn): 成分復(fù)雜、各種垃圾混合、袋中套袋，難于分類； 我國(guó)垃圾處理行業(yè)概述，填埋、堆肥、焚燒（發(fā)電）都不能從根本上解決我國(guó)的垃圾處理問(wèn)題。尤其是針對(duì)世界性的難題——如何處理白色污染（塑料袋），以上三種處理方式，都沒(méi)有有效地給予解決。填埋會(huì)造成土地?zé)o法修復(fù)的污染，焚燒會(huì)產(chǎn)生大量的二惡英，同時(shí)塑料制品又不可能去發(fā)酵堆肥。

可以量產(chǎn)/n成果簡(jiǎn)介：針對(duì)我國(guó)生活垃圾的特點(diǎn)，項(xiàng)目創(chuàng)立了生活垃圾無(wú)分揀直接處理新技術(shù)，過(guò)程簡(jiǎn)單、快速、無(wú)污染及綠色化；建立了生活垃圾制備沼氣、生物乙醇和生物有機(jī)肥的新技術(shù)和新工藝，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾處理、能源化和資源化利用一體化。（1）原始生活垃圾無(wú)需分揀綠色處理技術(shù)。處理后的生活垃圾減量30-50％，且完全符合環(huán)境的排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)生活垃圾綠色化處理的目的；（2）清潔能源生產(chǎn)技術(shù)。將處理后的生活垃圾轉(zhuǎn)移到發(fā)酵罐中生產(chǎn)生物乙醇或轉(zhuǎn)移到密閉容器中，厭氧發(fā)酵制沼氣。實(shí)現(xiàn)生活垃圾變能源的目的。（3）高效生物有機(jī)

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生活消費(fèi)水平的提高，城市生活垃圾大量增加,垃圾 的堆放不僅占用大量土地，而且嚴(yán)重地污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。 目前城市生活垃圾采用的處理方法多為：填埋處理、堆肥、焚燒與熱解。綜 合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各方面效益考慮，衛(wèi)生填埋法工藝簡(jiǎn)單但占用大量土地， 而且周圍環(huán)境惡劣，對(duì)復(fù)原土地的使用和填埋后可能的污染問(wèn)題也值得推敲。堆 肥法只能處理垃圾中的有機(jī)質(zhì)，垃圾必須經(jīng)過(guò)分揀，肥料可以肥田植樹(shù),美化環(huán) 境。焚燒法處理垃圾速度快，無(wú)害化減量化徹底，但其排放污染情況嚴(yán)重，對(duì)人 類健康構(gòu)成威脅。熱解法可為人類提供清潔能源，方便生活，具有廣泛前途，但 對(duì)垃圾熱值的要求較高。 天津大學(xué)在天津市科委的支持下，研制的新型城市生活垃圾熱解處理裝置填 補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，國(guó)際上也剛剛開(kāi)始研究。在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出第三代垃圾 熱解處理裝置。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 熱解法也稱為裂解法,是把有機(jī)廢棄物在無(wú)氧或貧氧條件下加熱 600～900℃, 用熱能使化合物的化合鍵斷裂,由大分子量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子量的可燃?xì)怏w、 液體燃料和焦碳的過(guò)程。垃圾的熱解處理是利用其中有機(jī)廢物成分的熱不穩(wěn)定性， 在無(wú)氧或缺氧的條件下加熱，使之在高溫下分解，最終成為可燃?xì)狻⒁簯B(tài)焦油和 少量炭狀殘余物形式的過(guò)程。這是一種清潔的處理方法，且減量化程度高。這種 技術(shù)與焚燒法相比溫度較低,無(wú)明火燃燒過(guò)程，重金屬等大都保持原狀在殘?jiān)?中,可回收大量的熱能。尤其是此種方式具有二惡英產(chǎn)生的逆條件,較好的解決了 垃圾焚燒技術(shù)的最大難題。 天津大學(xué)研制的新型垃圾熱解資源化處理技術(shù),其裝置采用固定床爐型, 屬 151天津大學(xué)科技成果選編 于上吸式熱解制氣。供給一定量的空氣和水進(jìn)入反應(yīng)器,使廢物部分自燃,生成熱 量將支持熱解反應(yīng)。在垃圾熱值足夠高時(shí)，整個(gè)過(guò)程可以自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行而無(wú)須外 界熱量供應(yīng)。工藝將氧化、還原、裂解及相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,垃圾依次經(jīng)過(guò)干燥 層、干餾層、還原層和氧化層,與氣體在逆向運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行充分熱交換,在不增加烘 干設(shè)備和前分選處理設(shè)備的情況下對(duì)垃圾進(jìn)行資源化處理,將有機(jī)廢物在較高溫 度下轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w燃料,熱值接近城市煤氣熱值,經(jīng)凈化回收裝置可加以利用。剩余 物僅為 5 %～8 %的無(wú)機(jī)灰。900 ℃ 的最高處理溫度可基本消滅任何病菌,達(dá)到 無(wú)害化的處理效果。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo)： 針對(duì)不同生活垃圾日處理量可定制不同處理能力的裝置設(shè)備，以日處理量 15 噸生活垃圾的熱解處理設(shè)備為例： 1．垃圾熱解處理裝置每日處理 15 噸生活垃圾，可產(chǎn)生約 2500~3000 立方米 可燃?xì)猓ㄇ捌诘脑囼?yàn)已經(jīng)獲得此數(shù)據(jù)），熱值約 2000 大卡/立方米（已經(jīng)檢驗(yàn)部 門驗(yàn)證）； 2．垃圾處理后產(chǎn)生 5-8%左右體積的固體無(wú)機(jī)物，擬用做為小區(qū)花草的養(yǎng)殖 土； 3. 垃圾處理過(guò)程產(chǎn)生的二惡英低于國(guó)際最低標(biāo)準(zhǔn) 0.1ng TEQ/m3，我國(guó)制定 的標(biāo)準(zhǔn)是 1.0 ng TEQ/m3。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 以 15 噸裝置為例，設(shè)備每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析指標(biāo)： 1．15 噸裝置的全年生活垃圾處理量為 5,000 噸（按 330 天計(jì)算），可獲得 825,000m3 的可燃?xì)猓酆先嗣駧?40 多萬(wàn)元（按 0.5 元/m3 計(jì)）； 2．全年 5,000 噸垃圾就地處理可節(jié)省運(yùn)輸車輛 6,000 臺(tái)次/年，節(jié)省交通費(fèi) 用約 30 萬(wàn)元（按 50 元/臺(tái)車計(jì)）； 3．全年節(jié)省垃圾處理費(fèi)用 15 萬(wàn)元（按 30 元/噸垃圾計(jì)）。 每年總計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約 85 萬(wàn)元。 主要設(shè)備：設(shè)備本體、控制系統(tǒng)、垃圾存儲(chǔ)倉(cāng)、垃圾上料系統(tǒng)及相應(yīng)的附屬 設(shè)備等； 152天津大學(xué)科技成果選編 153 主要原材料及來(lái)源：金屬、自控； 設(shè)備投資：每臺(tái) 15 噸垃圾處理量的設(shè)備約計(jì)價(jià)格 100 萬(wàn)元； 總投資：總計(jì)消耗費(fèi)用約 116 萬(wàn)元，估計(jì)兩年運(yùn)行即可收回成本。 合作方式及條件：技術(shù)轉(zhuǎn)讓