[发明专利]一种等离子气化垃圾处理方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市生活垃圾处理的方法与装置。特别是利用等离子技术对城市生活垃圾进行工业化的气化处理，获得可以利用的燃气，并且其排放达到环保标准的方法及装置。

背景技术

生活垃圾处理的基本原则是无害化、减量化和资源化。垃圾焚烧技术与这些处理原则最为切合的是他卓越的减量化效果，通常垃圾焚烧技术可使处理的生活垃圾减重80％和减容90％以上，这对城市生活垃圾处理管理目标的实现具有非常重要的意义。

垃圾焚烧处理所达到的无害化效应，亦曾受到普遍的认同。目前，因其气体中可能含有难以控制的二噁英等高毒性有机物而易受到质疑。但总的来看，相比于卫生填埋与堆肥所同样存在的潜在环境危害，垃圾焚烧技术的无害化特性仍有一定的优势。

垃圾焚烧处理的资源化效益主要来自其热能回收，以电能输出来体现，这一效益并不能完全代表生活垃圾的全部资源价值。但电能良好的市场前景及其他生活垃圾资源回收技术尚不完善的现状，使垃圾焚烧发电这一生活垃圾资源化的途径仍具有很大的现实价值。

另外，从处理技术本身的可靠性来分析，因现代生活垃圾焚烧系统具有技术集成度高、自动化程度高等特点，管理质量保障度很高。而卫生填埋和许多堆肥化工艺，因其技术环节的集约化稍逊，常会因处理过程中管理不善等原因而造成不可预见的二次污染。

总之，城市生活垃圾焚烧技术，无论是从处理过程固有的工艺特性还是从技术完善程度看，均不能说是完美的城市生活垃圾处理技术。但他具有的许多优势，会使其在相当时期内作为城市生活垃圾的主要处理技术之一而存在，特别是在发展中国家，垃圾焚烧技术仍具有相当大的发展空间。

热解是物料在氧气不足的气氛中燃烧，并由此产生的热作用而引起的化学分解过程。是将垃圾中有机物质在隔绝空气条件下加热，或在少量氧气存在的条件下部分燃烧，使之转化成有用的燃料或化工原料的基本热化学过程。

垃圾的热解是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。它与焚烧法相比是完全不同的两个过程，焚烧是放热的，热解是吸热的；焚烧的产物主要是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物；焚烧产生的热能量大的可用于发电，最小的只可供加热水或产生蒸汽，就近利用。而热解产物是燃料油及燃料气，便于贮藏及远距离输送。

固体废物的热解与焚烧相比有以下优点：(1)可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源；(2)由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染；(3)废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中；(4)NO_X的产生量少。

用等离子技术处理生活垃圾技术和相关炉型：

随着人们环保意识的提高，可排放剧毒物二噁英的垃圾焚烧处理技术已不能适应当前污染治理的需求。与传统垃圾处理技术相比，全新的等离子技术最大的优点就是二次污染排放几乎为零，仅为焚烧技术能达到的二次污染排放值的百分之一到千分之一，是一种非常环保的非焚烧技术，适用于热解生活垃圾、医疗垃圾、生物质废物以及各类危险品废弃物。

气化裂解炉炉温瞬间可以达到1200多摄氏度，在等离子体的高温下，垃圾分子会迅速彻底分解。分解后的固体残渣部分会成为液体，冷凝后，形成固态玻璃体，可作为建筑材料。气化裂解炉产生的气体经过急冷器、空气预热器、碳纤维吸附器和脱酸塔等，气体中的二噁英和酸性气体都会被“脱除”，最终成为洁净的富含一氧化碳和氢气的合成气。

等离子垃圾处理技术具有高温燃烧的特性，气体和飞灰产量少，综合成本具有推广前景，不仅能起到减量化和无害化的效果，同时更能实现资源化的目的。利用等离子气化技术将生活垃圾转化为能源虽是新工艺，但它具有很大的潜力，比起其他热处理方式，等离子技术能更有效地运行，更清洁、更稳定的优点。

常用等离子垃圾热解处理装置：

1、固定床型热解系统

代表性装置为立式炉偏心炉排法系统。该方法适用于处理废塑料、废轮胎。此方法处理能力小。若采用部分燃烧法，虽然可提高处理速度，但是可燃气体热值低，可燃气体利用率下降。

2、移动床型热解系统

此法代表技术为Battelle法。立式炉。气体从顶部出，残渣则通过旋转炉床底部排出。此法存在的问题是进料不均匀，会出现偏流、结瘤现象以及熔融渣出料困难等。

3、回转窑式热解系统