垃圾等离子体焚烧技术方案

垃圾等离子体焚烧技术方案

一、技术必要性

目前我国医疗垃圾和工业危险废物处理方面存在比较严重的问题。医疗废物包括使用过的注射器、针头、输液管、纱布、药瓶、废医疗塑料制品、有毒棉球、废敷料、手术残物、动物实验废弃物、感光乳液、废显影液等等。这些垃圾含有大量的传染性病毒，是细菌病毒的滋生地。这些垃圾目前主要的焚烧处理方式一般仍采用传统的气、油燃烧方法，而这种气、油燃烧方法采用的焚烧炉处理由于炉内温度不高（一般均低于900℃，而实际情况只运行在700℃以下），极易产生二恶英（600℃~800℃），传染性病毒也不能被彻底处理（一些传染性病毒在1100℃仍会生存），燃烧的垃圾灰仍残余有三分之一以上的可燃物及部分细菌，燃烧后的垃圾灰作为生活垃圾填埋，一段时间后会析出地面，仍旧会对环境造成二次污染，渗出后影响土壤、水质，人、畜饮用被污染的水后易患病，并迅速感染蔓延。即使使用包装进行集中处理，在运输过程中也极易散发，造成环境的二次污染。

医疗垃圾和工业危废的传统焚烧处理方式，除了无法达到理想的处理效果，有很强的二次污染隐患外，还引发了严重的社会问题，武汉汉阳锅顶山垃圾焚烧发电厂及其周边医疗废物焚烧厂自建成以后始终负面新闻缠身，周边居民因废气污染而多人身患疾病，由此引发群体性事件，锅顶山垃圾焚烧发电厂与医疗废物焚烧厂因此被迫关厂半年。绿色动力投资运营的广东江门医疗垃圾焚烧中心则因居民投诉而彻底停产。如今医疗垃圾与工业废物的焚烧处理项目即使通过立项，与地方政府达成合作意向，也往往因居民抗议而中辍。

中国医疗垃圾与工业危废的产生量逐年大幅度上升，形成了庞大的处理压力，现有处理能力存在不小的缺口，多个省市有新闻报道医疗废物大量积压，为缓解压力，类似武汉锅顶山项目等存在问题，引发民愤的项目也不得不继续运行。然而继续使用传统气、油焚烧的新项目难以启动建设工作，这些事实说明，具有先进技术，无二次污染，处理能力强的医疗垃圾、工业危废处理项目是有很强的必要性的，且因全国地区面对不同程度的处理压力，一旦有典型成功项目启动运营，依靠项目的示范作用和区域辐射作用，有望在所在省份乃至全国范围内复制建设。

二、技术具体内容

等离子体是物质存在的一种状态，与固态、液态和气态并列。和物质的另外三态相比，等离子体可以存在的参数范围异常的宽广（其密度、温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级），等离子体的形态和性质受外加电磁场的强烈影响，并存在极其丰富的集体运动（如各种静电波、漂移波、电磁波以及非线性的相干结构和湍动），因而能量极为集中，并具有极高的电热效率（85%以上），产生的高温可以还原一切难以还原和难溶的物质，瞬间即可完成，因而目前得到广泛的重视和应用。

“等离子体特种垃圾焚烧炉”采用等离子体技术通过对空气进行电离，在千分之一秒内即可达3000℃—10000℃，所有有毒物质及有毒气体将在高温下快速裂解，因而不会产生二恶英等有毒气体，杜绝了二次污染情况的出现。

当垃圾投入到“等离子体特种垃圾焚炉”中后，有机垃圾在等离子体中，迅速脱水、热解、裂解，产生以H2、CO和部分有机气体等为主要成份的混合可燃性气体，再经过二次燃烧达到减容化、无害化。无机物（金属、玻璃）等在等离子体高温作用下熔融，达到了减容目的。

三、技术优势

彻底无毒无害化，消除二恶英及其他有害气体的出现可能，消灭全部病毒，不污染空气，水源和周边环境

占地面积小，结构可小型化

效率高，电热转化性能好

不使用煤、石油、天然气，只使用电和水，洁净卫生

操作简单，全自动控制，启动停机均快，安全可靠

普通焚烧的平均温度在800℃左右,基本用垃圾自身的热值进行焚烧,它有以下主要缺点:

(1)设备投资大,运行费用高,经济性差。

(2)焚烧过程会产生一系列的污染物,如重金属(Pb、Cd、Hg),有机污染物(二恶英)等。

(3)对垃圾的热值有较高要求,即垃圾的热值不低于5000kJ/kg。一般垃圾即使通过干燥处理也只能达到1500kJ/kg。因此,在焚烧前要进行垃圾分类。前置工序多而复杂，前置工序所需设备造价不菲。

四、项目开销

等离子体焚烧示例：等离子体示范装置由上海市固废处置中心与吉天师能源科技（上海）有限公司共同建设完成。其中气化炉示范装置核心设备——等离子炬采用的是美国西屋环境公司进口等离子体专用技术。这套设备建于上海市固体废物处置中心第三条焚烧生产线公用工程楼西侧的预留用地上，占地面积约1500平方米。设施处置规模为30吨/天，拟处置对象为危险废物、医疗废物和生活垃圾焚烧后产生的飞灰等，项目总投资预计3200万元。

垃圾焚烧发电示例：中国天楹5月20日晚间公告，公司20日与安徽省太和县人民政府委托的太和县市容局在太和县签订了《太和县垃圾焚烧发电厂项目特许经营协议》。

本协议特许经营项目是太和县垃圾焚烧发电厂BOT项目，主要处理太和县产生的城乡生活垃圾以及一般性工业垃圾。该项目建设规模为900吨/日，项目总投资35588.54万元，其中一期投资28301.49万元，建设周期13个月，二期投资7287.05万元，当太和县收集的垃圾量达到600吨以上开始建设。本项目主要工艺为“机械炉排式垃圾焚烧炉+余热锅炉+汽轮发电机组+半干法烟气处理装置”。