城市生活垃圾热解气化熔融技术
毕业设计论文：城市生活垃圾气化处理技术进展
城市生活垃圾气化处理技术进展目录第一章城市生活垃圾处理概述 (1)1.1城市生活垃圾产量及组分分析 (1)1.1.1我国城市生活垃圾的产量 (1)1.1.2我国城市生活垃圾组分分析 (1)1.2城市生活垃圾堆放的主要影响 (3)1.2.1对大气环境的影响 (3)1.2.2对水环境的影响 (3)1.2.3对土壤环境的影响 (4)1.2.4对人体健康的影响 (4)1.3城市生活垃圾处理技术 (4)1.3.1卫生填埋法 (4)1.3.2热化学处理技术 (5)1.3.3生物处理技术 (6)1.3.4将垃圾制成RDF (7)1.4我国城市生活垃圾处理效果分析 (7)1.4.1填埋场 (8)1.4.2焚烧厂 (9)1.4.3堆肥厂 (9)1.5我国城市生活垃圾处理存在的问题 (9)第二章垃圾气化处理技术 (11)2.1垃圾气化处理技术基本原理 (12)2.1.1固体燃料气化的概念 (12)2.1.2气化原理 (12)2.2气化基本方法的分类 (13)2.3气化方式（主要工艺） (13)2.3.1固定床气化法 (13)2.3.2流化床气化炉 (14)2.3.3悬浮式气化炉 (15)2.4影响垃圾气化的重要因素 (15)2.4.1垃圾原料的粒径分布 (16)2.4.2垃圾原料的含水量 (16)2.4.3垃圾原料中的灰分 (16)2.4.4垃圾原料中的挥发分 (16)2.4.5垃圾原料的热值 (16)2.4.6垃圾的组分 (16)2.5国内外气化处理技术现状 (17)2.5.1国外垃圾气化处理技术 (17)2.5.2国内垃圾气化处理 (18)第三章垃圾气化新工艺及其实例 (20)3.1外热回转窑式生活垃圾气化熔融焚烧技术 (20)3.1.1日本IHI公司开发的外热回转炉式垃圾气化熔融焚烧工艺 (20)3.1.2德国西门子公司开发的外热回转炉式垃圾气化熔融焚烧技术 (21)3.2流化床式生活垃圾气化熔融焚烧技术 (21)3.2.1荏原式流化床垃圾气化熔融焚烧技术 (21)3.2.2三机式流化床垃圾气化熔融焚烧技术 (21)3.2.3神户制钢式流化床垃圾气化熔融焚烧技术 (22)3.2.4三菱重工式流化床垃圾气化熔融焚烧技术 (22)3.2.5川崎重工式流化床垃圾气化熔融焚烧技术 (22)第四章气化处理技术应用前景 (23)参考文献 (24)第一章城市生活垃圾处理概述1.1城市生活垃圾产量及组分分析城市生活垃圾通常是指居民生活、商业活动、旅游、市政维护、企事业、机关单位办公等过程中产生生活废弃物，如厨余物、废纸、织物、家具、玻璃陶瓷碎片、废旧塑料制品、煤灰渣、废交通工具等。
低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中的应用
低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中的应用城市垃圾处理一直是摆在社会发展面前的重要问题，如何有效地减少垃圾的体积、降低处理成本，并最大限度地保护环境，成为城市管理者和环境保护者共同关注的焦点。
在当前的垃圾处理技术中，低能耗熔融气化裂解技术逐渐受到了广泛的关注和应用。
低能耗熔融气化裂解技术是一种将垃圾转化为能源的方法。
其基本原理是将垃圾进行高温处理，并通过熔化和气化的方式将固态垃圾转变为气态物质和液态物质。
在这一过程中，垃圾中的有机物质会发生裂解产生气体，而无机物质则会熔化成为玻璃状物质。
同时，通过专门的设备进行气体的净化处理，可以得到高质量的燃气或燃油，这些能源可以进一步用于发电、供暖和工业生产等领域。
低能耗熔融气化裂解技术在城市垃圾处理中有以下几个重要的应用优势。
首先，低能耗是该技术的核心特点之一。
相比传统的焚烧处理技术，熔融气化裂解技术能够以较低的温度和热量将垃圾熔化和气化，从而实现能源的转化。
同时，该技术还能够利用垃圾中的有机成分产生能源，减少了对化石能源的依赖，有利于环境的可持续发展。
其次，熔融气化裂解技术在垃圾处理中还具有高效性和巨大的处理能力。
由于该技术能够将固态垃圾转变为气态和液态物质，有效地降低了垃圾体积的同时，还可以对污染物进行有效控制和处理。
据统计，使用熔融气化裂解技术处理垃圾所需的时间和空间仅为传统焚烧处理技术的十分之一，大大提高了垃圾处理效率。
再次，该技术对环境保护起到了重要作用。
在垃圾处理过程中，熔融气化裂解技术能够对排放物进行高效的控制和处理，减少了对大气、水体和土壤的污染。
与传统的焚烧处理技术相比，熔融气化裂解技术的二氧化碳排放量明显较低，有利于缓解全球变暖的问题。
此外，熔融气化裂解技术还可以从废气中回收热能，并将有害物质转化为无害物质，进一步减少了污染对环境的影响。
最后，低能耗熔融气化裂解技术还可以通过资源再利用实现可持续发展。
在垃圾气化过程中，可以回收利用产生的燃气、燃油和玻璃状物质。
城市垃圾气化熔融焚烧新技术
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的可燃气体进入高温熔融旋风焚烧炉进行焚烧熔融 处理。浙江大学提出一种流化床与移动床结合的气 化系统， 该系统由 ! 部分组成： 带曲折板的移动床、 循环流化床和旋流燃烧室。昆明理工大学结合高炉 型垃圾气化熔融焚烧系统提出昆工式一步法直接气 化熔融焚烧系统， 特点是不用价格贵的焦炭， 而是采 用从炉膛底部随富氧或空气一道向炉内喷入粉煤， 进行垃圾直接气化熔融焚烧处理。
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入高炉内， 通过高温气化剂的作用， 垃圾中的有机物 开始分解并部分氧化， 产生可燃气体燃料 （一氧化 碳、 氢气、 甲烷等） ， 灰渣在高温条件下形成熔融液 体， 经过淬水形成建筑材料， 可燃气体通入高温低氧 燃烧装置。燃烧产生的高温烟气通过蓄热式换热装 置产生; 一部分高温空气作 8 8 8 :左右的高温空气， 为低氧燃烧装置的氧化剂， 另一部分作为气化熔融 装置的气化剂， 低氧燃烧装置产生的高温高压蒸汽 可以直接送入蒸汽轮机进行发电。 ! " $ 技术可行性分析 由于高炉本身冶炼过程中， 炽热的煤气与被加 热炉料呈相互对流状态， 高炉改造为气化炉后热效 率仍然高。垃圾在加入高炉前进行成型等预处理， 并混入定量的石灰石作为骨架支撑作用， 能保证煤 气顺利上升流动。同时， 焦炭作为辅助燃料， 与高温 空气燃烧放出的热量可以维持气化过程所需的反应
生活垃圾热解焚烧处置处置技术方案
生活垃圾焚烧热解处理系统（3吨/天）1处理系统工艺流程设计1.1基本设计说明1、处理对象：城镇生活垃圾；2、处理规模：3吨/日；3、每日运行时间：12小时；4、年运行工作时间：330天；5、物料特性：生活垃圾，筛选后垃圾热值可达到～1500Kcal/kg；6、炉型：立式热解炉；7、废物低位热值（设计值）：1500kcal/kg；8、焚烧系统主要技术参数：910、进料方式：机械；11、出渣方式：螺旋出渣；12、烟气净化处理方式：热交换器+活性炭/消石灰喷粉装置+布袋除尘组合式；13、噪音：距设备1.5米处，噪音不超过85分贝，厂界外的噪音不超过65分贝，对噪音产生源设置噪音隔离罩，使噪音达到要求；14、占地面积：20米×40米；15、垃圾焚烧处置达到《生活垃圾焚烧控制标准》（GB18485-2001）。
1.2处理系统组成生活垃圾热解气化焚烧处理系统主要由:（1）生活垃圾储存间(2)机械进料系统(3)热解气化焚烧系统(4)换热系统（热交换器）（5）烟气除酸及净化排放系统(6)供风、排风系统(7)辅助燃烧系统(8)供水系统(9)自动控制(10)应急处理、安全防爆系统(11)工艺管道及检修平台等辅助设备(12)排渣等部分组成。
1.3处理系统工艺流程说明经筛选后的生活垃圾运至垃圾焚烧车间内，经筛选后卸入垃圾储存间暂存。
当运行时，打开炉门，储存间内的垃圾采用机械方式送入热解气化炉内，一次进垃圾3吨，关闭炉门，点火进行热解焚烧。
在热解炉底部鼓入小于理论空气量的空气（0.65～0.75），垃圾废物中长链的有机化合物成份在缺氧的环境中迅速裂解成短链的可燃气体（碳氢化合物、一氧化碳、氢气等），热解可燃气体通过换热器降温至约50℃，脱除气体大部分水分，又通过换热器升温，而后进入二燃室和过量空气充分混合进行高温过氧充分燃烧，烟气在二燃室停留时间2s以上，使烟气里的有毒有害物质的分子结构被彻底分解，分解效率超过99.9%。
城市生活垃圾无氧热解处理技术
城市生活垃圾无氧热解处理技术概述随着我国经济的快速发展，城市规模的扩大和城市化进程的加速，我国城市生活垃圾的产生量和堆积量也在逐年增加。
近几年城市生活垃圾的年增长率均在5%-8%，少数大城市垃圾的年增长率达到8%-10%,人均日产垃圾量已超过 1 千克，接近中等发达工业国家水平。
我国城市垃圾产生量急剧增加，且增长速度呈现越来越快的趋势。
我国在城市生活垃圾处理方面起步较晚，长期以来，我国城市垃圾的处理方式主要以寻找合适地点加以“自然消纳”为目的。
从应用技术看，国内主要是采用填埋、焚烧、堆肥、生物处理等方式。
1、焚烧法。
焚烧法产生的热量用于发电和供暖，但最大弊端是在焚烧垃圾时产生二恶英气体，再次污染环境。
同时焚烧处理的前期投入较大，建设一个这样的工厂投资上亿，在我国中小城市无法实施，处理过程本身也会生成大量的固体、气体污染物，且能量转化效率很低。
2、填埋法填埋法中大量垃圾污水由地表渗入地下，对城市环境和地下水源造成严重污染，气体排放也比较严重，而且占用大量土地资源，因此这种垃圾处理方式已渐渐被淘汰。
3、堆肥法。
堆肥法中因生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤和地下水质污染，所以，堆肥的规模不可能太大。
4、生物处理法。
生物处理法通过选择合适菌种对垃圾中的有些有机质进行生物发酵，可降解合成醇类，甲烷等燃料，残渣可在处理后部分用作肥料。
由于方法本身不可避免地生成有害和污染物质，加之生成的产品需要复杂的分离，废弃物也需要特殊的处理，且过程周期长，这些特点决定了生物处理法的局限性和高成本，因此一直不能作为主要处理垃圾手段。
寻求垃圾处理新方式、新技术已成为各国政府和科学界共同关注的课题。
但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。
城市生活垃圾无氧热解处理技术能达到目标。
此技术首先将城市生活垃圾进行筛选，筛选出无机物可运用于建筑材料，筛选出有机物可以进一步处理。
无氧热解技术是在无氧情况下，城市生活垃圾即使在10000C 下性能仍然十分稳定，相互间不会发生化学反应生成有害物质，经过热裂解、重整和合成产出有效的缓释化肥和汽、煤、柴油等。
城市生活垃圾和农业固废处理的新技术
城市生活垃圾和农业固废处理的新技术随着我国社会经济的高速发展. 城市化进程速度不断加快，城市生活垃圾产量急剧增加。
据报道,垃圾产量正在以每年10％的速度增加。
很多城市(北京、天津等 )都已经陷入垃圾包围之中。
虽然，这些垃圾已经经过处理，但是，其污染仍然非常严重，已经成为制约我国社会发展的瓶颈，对垃圾处理常用方法有填埋、生物处理、制沼气、热处理等，但是在处理过程中也暴露出很多的问题。
因此，对垃圾处理的新技术研究显得尤为重要。
一、城市生活垃圾常规处理技术1、卫生填埋技术所谓卫生填埋法，是指在选定的合适场所，将垃圾填埋到一定高度后，加上覆盖材料。
经过长期的物理、化学和生物作用使其达到稳定状态。
卫生填埋技术作为垃圾最终处理的方法，是目前解决生活垃圾的主要方法，我国城市垃圾95％以上为填埋处理。
2、焚烧处理技术焚烧处理技术是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的物质在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏的一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术.3、生物处理技术所谓生物处理技术，就是垃圾堆肥技术，指生活垃圾在一定温度、湿度氧气量等条件下，经过微生物的发酵、降解使之变为稳定的有机质，并同时利用发酵过程中产生的高温杀死有害微生物。
最终达到无害化的生化处理技术。
垃圾堆肥一般分为厌氧堆肥和好氧堆肥，好氧堆肥主要是利用专性好氧微生物和兼性好氧微生物对垃圾中有机物进行降解的过程；厌氧堆肥是利用专性和兼性厌氧细菌对有机物进行降解的生化过程.相比厌氧堆肥技术，好氧堆肥技术具有堆肥时间短，分解速度快,臭气发生量少的特点。
二、城市生活垃圾处理新技术1、垃圾蠕虫堆肥法处理技术蠕虫堆肥法是将蚯蚓养殖与堆肥相结合。
生产蚯蚓复合饲料，利用堆肥进行无公害蔬菜栽培等。
该技术在国外研究较多,具有投资少见、效快的优点，我国近年来也开展了利用养殖蚯蚓处理垃圾的研究。
蚯蚓的食量大，消化能力强，对垃圾的处理能力非常高。
垃圾热解气化技术在城镇垃圾处理的应用
垃圾热解气化技术在城镇生活垃圾处理中的应用热解气化工艺作为一种新型的焚烧处置工艺，其经济环保的特性正在逐渐吸引市场。
目前，国内省会城市及大部分地市级城市的生活垃圾多采用填埋及炉排炉、流化床焚烧发电技术进行集中处理，县级城市的生活垃圾大部分以填埋为主，无害化处理率较低，焚烧发电的比例不足10%。
随着生态文明建设的快速推进，为满足新型城镇化建设过程中生活垃圾处理的需求，经济环保的中小吨位垃圾处置技术装备将成为城镇环境基础设施建设的首选。
本文从立式旋转热解气化技术原理出发，针对该技术的特点及其主要应用情况进行一定的分析及阐述，为未来城镇的垃圾处理技术转型提供参考，并结合当前市场的实际情况对其产业化前景做出预测。
1. 立式旋转热解气化技术介绍1.1 技术原理垃圾热解指将垃圾在无氧或缺氧条件下加热分解产生(氢气、一氧化碳、甲烷及其他烃类等)可燃气体、(有机酸、焦油等)有机液体和炭黑等物质的过程，在相同热解条件下，不同物质其热解的速率、热解的温度等各不相同。
垃圾热解的主要温度区间在250℃-650℃。
与传统炉排炉技术、流化床技术将垃圾进行直接燃烧不同，泰来环保自主研发的“立式旋转热解气化技术”利用热解气化技术原理采用二段式处理工艺，先将垃圾在一燃室进行热解气化，再将气化后产生的小分子可燃气体在二燃室进行富氧燃烧。
由于二燃室燃烧的是小分子可燃混合气体，燃烧温度高，其产生的污染物，如：SOx、NOx、二噁英、重金属等含量极少非常少，尤其是飞灰量不到垃圾量的1%，远低于炉排炉技术、流化床技术所产生的飞灰量，大大减轻了垃圾处置对环境造成的二次污染，同时也降低了尾气处理的成本。
具有显著的环保优势及经济优势。
1.2 工艺流程垃圾热解气化(资源化)处置系统主要包括：接收与进料系统、热解气化炉系统、余热利用(发电)系统、烟气净化处理系统、灰渣处理收集系统、垃圾渗滤液处理系统、自动控制系统等。
垃圾由收集车送至热解气化处置厂，通过卸料门卸入垃圾贮坑。
城市生活垃圾和农业固废处理的新技术
城市生活垃圾和农业固废处理的新技术随着我国社会经济的高速发展. 城市化进程速度不断加快，城市生活垃圾产量急剧增加。
据报道,垃圾产量正在以每年10％的速度增加。
很多城市(北京、天津等 )都已经陷入垃圾包围之中。
虽然，这些垃圾已经经过处理，但是，其污染仍然非常严重，已经成为制约我国社会发展的瓶颈，对垃圾处理常用方法有填埋、生物处理、制沼气、热处理等，但是在处理过程中也暴露出很多的问题。
因此，对垃圾处理的新技术研究显得尤为重要。
一、城市生活垃圾常规处理技术1、卫生填埋技术所谓卫生填埋法，是指在选定的合适场所，将垃圾填埋到一定高度后，加上覆盖材料。
经过长期的物理、化学和生物作用使其达到稳定状态。
卫生填埋技术作为垃圾最终处理的方法，是目前解决生活垃圾的主要方法，我国城市垃圾95％以上为填埋处理。
2、焚烧处理技术焚烧处理技术是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的物质在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏的一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术.3、生物处理技术所谓生物处理技术，就是垃圾堆肥技术，指生活垃圾在一定温度、湿度氧气量等条件下，经过微生物的发酵、降解使之变为稳定的有机质，并同时利用发酵过程中产生的高温杀死有害微生物。
最终达到无害化的生化处理技术。
垃圾堆肥一般分为厌氧堆肥和好氧堆肥，好氧堆肥主要是利用专性好氧微生物和兼性好氧微生物对垃圾中有机物进行降解的过程；厌氧堆肥是利用专性和兼性厌氧细菌对有机物进行降解的生化过程.相比厌氧堆肥技术，好氧堆肥技术具有堆肥时间短，分解速度快,臭气发生量少的特点。
二、城市生活垃圾处理新技术1、垃圾蠕虫堆肥法处理技术蠕虫堆肥法是将蚯蚓养殖与堆肥相结合。
生产蚯蚓复合饲料，利用堆肥进行无公害蔬菜栽培等。
该技术在国外研究较多,具有投资少见、效快的优点，我国近年来也开展了利用养殖蚯蚓处理垃圾的研究。
蚯蚓的食量大，消化能力强，对垃圾的处理能力非常高。
城市生活垃圾气化熔融焚烧技术
科技信息博士·专家论坛近年来，随着我国经济的高速发展，能源需求量迅猛增加。
长期以煤为主的能源结构，使我国工业化进程面临经济增长和环境保护的双重压力。
积极开发清洁的可再生能源已成为今后解决我国能源紧张的重要举措之一，因此城市生活垃圾能源化利用技术日益受到关注。
我国的城市生活垃圾以卫生填埋为主，焚烧所占比例甚微，大约占全部处理量的2%。
近几年，随着经济实力快速增长和人民生活水平逐步提高，上海、北京、天津、厦门、广州、宁波等城市都兴建或在建了生活垃圾焚烧厂，可以预测，在未来10～15年内我国城市生活垃圾焚烧处理占处理总量的比例在较理想条件下可达到10～15%。
然而，垃圾焚烧带来的二次污染和设备腐蚀等问题，尤其是二恶英污染问题促使人们不得不重新认识这项技术。
在不断完善焚烧工艺的同时，各国都在积极探索新的垃圾综合利用技术，其中气化熔融焚烧技术是20世纪90年代美国、德国、日本等发达国家提出的一种新型技术，其研究开发已成为当今的世界热点,被认为是21世纪二恶英类零排放垃圾处理综合利用技术[1]。
目前，我国对这项技术的研究尚处于起步阶段，国内相关文献大多以介绍国外发展现状和技术为主，本文结合我国垃圾实际情况，从能源化利用角度，对这一技术的环保特性、温室效应和经济效益进行了分析与评估，为该技术在我国应用提供一定的理论依据。
1.气化熔融焚烧技术城市生活垃圾气化熔融焚烧技术是在焚烧法基础上发展起来的、结合热解气化和熔融固化的一种新型垃圾处置方法。
其技术原理是：垃圾在450℃～600℃的还原性气氛下气化，产生可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物，可燃气体具较高热值，并含有未完全气化的残焦细粒和飞灰，送入预热空气，在1350℃～1400℃条件下燃烧，气化气体和残焦细粒完全燃烬，无机物则熔融成玻璃质炉渣，整个过程把低温气化和高温熔融有机地结合起来。
该技术实现了彻底的无害化、显著的减容性、广泛的物料适应性和高效的能源与物资回收，被称为新一代的废物处理技术，发展潜力巨大。
城市垃圾处理问题及措施分析
城市垃圾处理问题及措施分析随着城市生活中的人口数量不断增多，城市变得更加拥挤，产生的生活垃圾也是越来越多，处理困难越来越大。
因此，在一定程度上，城市生活垃圾已经严重影响到了居民的生活环境和健康，问题的严重性急剧上升。
相关政府部门和环保部门面临着严重的环境问题，必须针对当前城市生活垃圾中存在的问题和现在采取相应的预防措施和解决方案。
文章通过对城市垃圾处理中的相关问题进行分析，并提出了有效的解决措施，以期更好的改善城市环境。
标签：城市垃圾；问题；措施引言：城市环境是城市的形象窗口，直接关系着城市的发展速度。
目前城市垃圾污染问题日益严重，直接影响到城市人们的生活环境和生态环境，在一定程度上也制约了城市发展的步伐。
其实，现如今垃圾中可利用的资源越来越多，很多资源是可以回收再利用的，是放错了地方的资源。
城市垃圾资源化利用的重要性突显出来。
所以需要采取措施加快垃圾的综合治理力度，预防污染，加快城市环境保护和经济的发展进程。
一、我国生活垃圾收集处理存在的问题（一）城市垃圾收集基本上是混合收集根据我国城市居民的生活习惯，一般会把报纸和废旧家具等一些日常生活产生的垃圾作为废品卖掉，其他不可利用的垃圾，如废塑料，废电池，厨房垃圾等一并收起然后扔进一个垃圾桶里；我国城市生活垃圾收集工程中缺乏充足的分类收集和运输设施，因此混合收集在我国城市生活垃圾的收集中在主要地位，这种收集方式给日后处理工作带来很多不便。
（二）处理方式仍以末端治理为主当前关于城市生活垃圾的处理制度还不够完善，并未建立健全的垃圾治理手法制度。
末端治理是主要的手段，这不仅直接影响垃圾的减量化和资源化，同时破坏社会循环经济和可持续发展的进度。
城市生活垃圾的处理是一项长期的公益性事业，国家和各地政府承担城市生活垃圾处理的主要经费，城市垃圾的收集和运输耗费了大量的资金，造成政府财政压力巨大，无力谈及对垃圾进行无害化处理。
（三）现有的管理体制落后当前对城市生活垃圾处理过程中存在政府和企业分工不明确，很多弊端存在于政府管理体制中，尤其是缺乏活力和资金的投入，陈旧的机械设备也不利于施工人员作业，较低的机械化作业水平严重影响施工效率，垃圾收运和处理技术的发展都受到资金短缺的影响。
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城市生活垃圾最佳可行技术及新政解析研讨会城市生活垃圾气化熔融技术报告人：王树众教授内容概要背景 垃圾气化熔融技术总结与展望 1 2 31、背景1.1 我国城市生活垃圾总量1.2 垃圾处理面临的问题1.3 政策压力1.4 法律保障1.5 生活垃圾常规处理方式及其问题2020年2.5亿吨 我国每年城市生活垃圾清运量约为1.6亿吨万吨1.1 我国城市生活垃圾总量 我国人均年城市生活垃圾产生量达257kg/(人·年)北京《垃圾围城》首都北京黄色标记点为北京市周围垃圾填埋场每年新增500亩填埋场4年后彻底饱和，无处可埋1.2 垃圾处理面临的问题——占用土地◊目前全国城市生活垃圾填埋堆放占用土地80多万亩◊全国已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围◊全国四分之一的城市已没有合适的场所堆放垃圾◊新的垃圾场选址和建设都面临困难1.2垃圾处理面临的问题——环境污染污染农田①含大量汞、铅、铬等重金属的垃圾渗滤液对周围土壤的污染②垃圾堆放场陈垃圾不经处理施放于农田，污染农田土壤检测结果：铅含量超标2-3倍，铬含量超标2-6倍②垃圾渗滤液危害严重 垃圾渗滤液中细菌总数和传染病菌超过一般水源几十到几千倍；垃圾渗滤液中COD 可达90 000mg/L ,BOD 5达38 000mg/L水体污染 1.2垃圾处理面临的问题——环境污染 2005年北京永定河河西水源地就因附近垃圾渗滤液处理不当、渗入地下而被污染，该区10万人饮用水安全受到威胁。
——《全国饮用水水源地基础环境调查及评估报告--城镇部分（2006年）》----环境保护部①垃圾渗滤液产量巨大 目前我国城市生活垃圾的新鲜渗滤液年产量约2900万吨，可控点源排放的渗滤液约1515万吨，陈垃圾产生的渗滤液估计为新鲜渗滤液的数倍1.2垃圾处理面临的问题——环境污染污染大气①填埋场产生大量温室气体CH 4（全球排放量高达4×107t/a）易发生爆炸等安全事故②填埋场产生H2S、NH3、CS2等微量气体，造成恶臭③产生微粒尘土和病原体，飘散至人群，传播疾病安全事故频发2004年，江苏无锡一废弃垃圾场爆炸，7人死亡；2005年，辽宁柳塘垃圾场发生爆炸，3人死亡；2008年，广东顺德垃圾场火灾，4名工人严重烧伤；2009年，云南楚雄市垃圾场发生火灾。
1.2垃圾处理面临的问题——资源浪费全国城市生活垃圾累积堆存量达70亿吨，年产量1.6亿吨◆中国垃圾热值约4000kJ/kg ，6吨垃圾约等于1吨煤； ◆累积垃圾堆积量相当于11.7亿吨煤，每年垃圾产量相当于2500万吨煤；若全部用来发电，可获利250亿元。
利用途径1：热利用 利用途径2：分类回收* 1t 生活垃圾分类回收 约0.44吨有机物 约0.13t 有机肥料 约0.12t 塑料,可制作塑木 约0.1t 可燃物（垃圾衍生燃料） 约0.05t 惰性物料送回填埋场 约0.02t 废金属可回收利用*各地垃圾组分比例不尽相同，此处以西安市固废管理中心提供的西安垃圾组分数据为例1.3 政策压力2010 年,国家环境保护部、住房城乡建设部、国家发展改革委《关于加强生活垃圾处理和污染综合治理工作的意见》要求：到2015年年底①全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%(目前为63%)，其中36个大城市（省会城市和计划单列市）达到95%。
②全国所有县城建成1座以上生活垃圾无害化处理设施。
要求： ①到2015年，每个省（区）建成一个以上生活垃圾分类示范城市 ②到2015年，城市生活垃圾资源化利用比例达到30%（目前为13.7%） ③到2015年，直辖市、省会城市和计划单列市达到50% ④到2030年 全国城市生活垃圾基本实现无害化处理1.3 政策压力2011 年，国家发展改革等16部委联合发布《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》1995年颁布 2004年修订 ①县级以上人民政府应当统筹安排建设城乡生活垃圾收集、运输、处置设施 ②提高生活垃圾的利用率和无害化处置率 ③促进生活垃圾收集、处置的产业化发展 ④逐步建立和完善生活垃圾污染环境防治的社会服务体系要求：1.4 法律保障截止2010年12月，我国共发布生活垃圾处理相关法规35部2007年《城市生活垃圾管理办法》 颁布并施行 产生城市生活垃圾的单位和个人，应当按照城市人民政府确定的生活垃圾处理收费标准和有关规定缴纳城市生活垃圾处理费要求：1.4法律保障1.5生活垃圾常规处理方式及其问题2011年我国城市垃圾处理概况1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法垃圾焚烧技术面临的问题①设备投资较高2008年新建垃圾焚烧电厂项目投资费用②二噁英迄今为止化合物中毒性最大且含有多种毒性的物质之一 ①无色无味的脂溶性物质，非常容易在生物体内积累③无二噁英在线实时监测手段且处理技术昂贵（总投资1/3）二噁英处理装置：急冷装置、除酸装置、活性炭喷射吸附装置及袋式除尘器 ②二噁英的排放问题垃圾焚烧技术面临的问题1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法垃圾焚烧技术面临的问题③重金属污染问题垃圾焚烧产生的烟气飞灰中含有大量的挥发性重金属污染物，会对环境产生污染，已被各国列为危险废弃物，必须进行处理；由于我国垃圾分类不彻底，大量有毒物质进入垃圾焚烧炉，使得垃圾焚烧飞灰中的重金属难以避免；目前垃圾焚烧时飞灰中的重金属通常采用降温捕集、物理吸附、催化转变、湿式洗涤等方式处理，成本较高；时间 地点 事 件 描 述 2009-11广州 番禺垃圾焚烧发电厂小区居民和厂址所在村村民一行数百人集体前往广州市政府上访 2009-10吴江 反对垃圾焚烧厂投产，万人街头抗议 2009-8北京 发生群体性抗争活动，群众自发组织车队或发贴反对建设阿苏卫垃圾焚烧发电厂 2009-5深圳 数百居民聚集工地反对建设白鸽湖垃圾焚烧项目 2009-4上海 江桥垃圾焚烧厂周边敏感地区居民在垃圾厂门口抗议并悬挂标语，称“团结起来，为生存环境不被恶化而抗争” 2009-4郑州 垃圾厂周围居民拦路堵截垃圾车，迫使处理厂运转失灵，垃圾堆堆在路上 2009-2 南京 五千多居民联名反对建设南京天井洼垃圾焚烧项目。
几名市民将江苏省环保厅告上法庭 近年来国内因为兴建垃圾焚烧项目引发的群体事件 ④引起严重的社会问题 垃圾焚烧技术面临的问题1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法填埋焚烧 堆肥 现有技术均存在缺陷，需要探寻其他方法节能环保低碳效益共赢 经济效益社会效益 环保效益1.5 小结2、生活垃圾气化熔融技术2.1 垃圾气化熔融技术原理及优势2.2垃圾气化熔融技术现状2.3西安交通大学垃圾气化熔融技术简介2.1垃圾气化熔融技术原理及优势垃圾气化熔融技术是欧美及日本等发达国家提出的垃圾处理新技术。
垃圾气化熔融技原理：原生垃圾热解气化可燃气体固体灰渣供热/发电燃烧熔融玻璃体熔渣气化熔融技术两大优势——①控制二恶英相比垃圾焚烧法在减排二恶英上的优势：1.垃圾气化产生的产物是气体，气体燃烧比固体燃烧更加充分，可以有效地阻隔不完全燃烧产生的二恶英；2.垃圾气化熔融过程中，重金属元素被熔融的液态熔渣所捕捉包覆，进入尾部烟道的重金属含量大大降低，从而可以杜绝二恶英在尾部烟道二次生成；3.飞灰经过熔融处理，将其中吸附的二恶英彻底分解，使其实现无害化。
气化熔融技术两大优势——②控制重金属相比垃圾焚烧法在重金属污染物控制上的优势：1.垃圾热解产气量小，熔融炉飞灰去除率高，通过除尘器的飞灰总量大幅度减小；2.垃圾焚烧飞灰水泥封固填埋法处理占用土地，而熔融法减容率高；3. 熔融处理后的飞灰熔渣强度高、呈玻璃态，即使破碎也不会污染环境；4.经过熔融处理后的熔渣，可资源化利用，变废为宝。
2.2垃圾气化熔融技术现状荏原垃圾气化熔融工艺：•已经建成多套装置，其中最大规模的项目是2006年在西班牙建立的Madorito垃圾RDF发电站，其日处理量达900吨（300t/d×3），日发电量21MW，大约燃烧每吨RDF发电560kwh；•气化温度500~600℃，熔融1350℃；流化床气化熔融技术总结 •环保设备投资运行费用低； •排渣热损失小；•排烟温度低，排烟热损失小；•受热面受到磨损、腐蚀较小，设备可靠性好 经济性优势 •二恶英、重金属排放量极低； •流化床炉内脱硫脱氯技术成熟，成本低；•烟气中飞灰份额低，烟尘排放量小； •飞灰熔融处理后，对环境无污染，可回收利用；环保性优势 技术成熟 工艺先进2.2垃圾气化熔融技术现状名称布置形式结构形式加热方式气化介质纯氧高温热分解一段式立式移动床内热纯氧高炉法一段式立式移动床内热富氧流化床+旋风炉式两段式流化床内热空气或富氧等离子体式一段式立式移动床外热无热选式两段式横向移动床外热纯氧较为适合我国现状气化熔融反应装置对比：2.2垃圾气化熔融技术现状2.3 西安交通大学垃圾气化熔融技术简介2.3.1 西安交大气化熔融技术工艺路线2.3.2 关键技术及创新点2.3.3 环保性能分析2.3.4 经济性分析2.3.1技术工艺路线工艺研发基本思路1-针对我国垃圾特点：高含水率、成分复杂、热值较低；2-有机结合垃圾前处理技术：挤压脱水、筛分、分选；3-充分利用气化熔融过程中产生的余热、余气、余渣，保证处理过程的经济性；4-通过系统工艺优化及多种环保技术相结合，保证处理过程的环境友好；2.3.1技术工艺路线生活垃圾料仓垃圾前处理系统原生垃圾垃圾料仓燃料垃圾流化床气化炉高热值垃圾旋风熔融炉可燃合成气余热锅炉高温烟气渗滤液浓缩系统垃圾渗滤液浓缩渗滤液助燃空气及富氧助燃空气及富氧供风及富氧系统烟气净化设备低温烟气烟气排放蒸汽炉内脱硫脱氯剂灰土填埋西安交通大学城市生活垃圾气化熔融技术工艺路线2.3.2 关键技术及创新点1-总体工艺参数选择及优化；•结合挤压脱水与筛分等前处理工艺提高入炉垃圾热值； •充分利用排烟和灰渣中的余热；前处理与气化熔融工艺参数结合•采用富氧作为反应介质，提高反应活性和反应温度，提高能量转化率；优化反应介质•优化气化反应参数，使得气化效率高，并且可以实现最佳的炉内脱硫脱氯效果；结合SNCR 技术，防止NOx 产生； •优化熔融反应过程，使得重金属得到充分固化；优化反应参数2.3.2 关键技术及创新点2-垃圾气化熔融核心装置开发；•采用内循环流化床式炉型，有效避免炉内结渣，并保证足够的炉内停留时间，使得垃圾得到充分气化； •采用优化的定向风帽，使得排渣顺畅，流化良好； •利用不同的流化风速使得炉内同时存在燃烧区和气化区，通过物料反混和烟气传输热量，使得气化反应得以进行； 气化炉开发 •采用多级燃烧式旋风炉，将垃圾热解气体高温燃烧，并使得其中的飞灰成为液态熔渣，从而实现重金属的固化； •通过分级燃烧有效避免NOx 的产生；•通过带有内衬的水冷壁回收一部分热解产生的热量，并避免壁温过高；熔融炉开发2.3.2 关键技术及创新点3-垃圾气化熔融装置环保技术集成及优化；•利用炉内脱氯脱除氯源•高温燃烧阻断燃烧不充分产生二恶英•飞灰熔融脱除飞灰固化重金属，避免尾部烟道二次生成二恶英控制•利用气化炉内液态熔渣捕获飞灰固化重金属 •利用添加剂提高熔渣对多种重金属的溶固率 重金属控制 •利用流化床炉内脱硫脱氯技术低成本的脱硫脱氯 •在余热回收阶段采用SNCR 技术控制NOx脱硫脱氯脱硝技术2.3.2 关键技术及创新点4-垃圾前处理技术及副产品资源化利用技术研究；•脱水、破碎、筛分等前处理技术相结合•烟气余热预热垃圾前处理技术•气化炉、熔融炉灰渣余热回收•利用液态熔渣制造建材（微晶玻璃等） •垃圾热解气净化回收副产品资源化利用技术2.3.3 环保性能分析1-可有效的控制二噁英污染（1）垃圾气化产生的产物是气体，气体燃烧比固体燃烧更加充分，可以有效地阻隔通过不完全燃烧产生二噁英的途径；（2）垃圾气化熔融过程中，重金属元素被熔融的液态熔渣所捕捉包覆，进入尾部烟道的重金属含量大大降低，从而使得二恶英难以在尾部烟道二次生成。