深圳宇力城市生活垃圾再生煤技術(shù)
來源：深圳市宇力科技有限公司 閱讀：2462 更新時(shí)間：2011-05-17 11:52一、城市生活垃圾常規(guī)處置方法及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
目前，我國人口13億，2007年統(tǒng)計(jì)城鎮(zhèn)人口5.77億，占總?cè)丝谝殉^44.38%。隨著城市化進(jìn)程快速發(fā)展和大量農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移，以8～10%年增長速度增加。如果按人均每天1公斤生活垃圾產(chǎn)生量計(jì)算，每天全國城鎮(zhèn)生活垃圾總量5.77億公斤，即57.7萬噸，每年就有2.106億噸以上。鉆油油井和煉油廠的油污泥、城市生活污水處理廠脫水后的污泥和煤礦的煤矸石等，都是棘手的固體廢物，每年的數(shù)量也是很大的。
國外把城市生活垃圾比喻為：“放錯(cuò)位置的黃金”，是“永不枯竭的城市礦藏”等等。將其開發(fā)成“廢棄物再利用固體燃料”（Refuse-Derived Fuels），簡稱為RDF。國外這種方法是以發(fā)酵制酒精為主的，投資很大。為符合中國國情，需要找到投資省、操作簡便、成本低廉的方法，其中將垃圾做成再生煤就是這種思維。
我國城市生活垃圾常規(guī)處置方法有填埋、焚燒發(fā)電、堆肥和有機(jī)復(fù)合肥。
填埋：占地大，滲濾液長期對(duì)地表水造成污染，所產(chǎn)生的甲烷和硫化氫也長期對(duì)空氣造成污染，尤其當(dāng)無地可用時(shí)又怎么辦？填埋場(chǎng)的建設(shè)（防滲、筑壩和三通一平）和長期運(yùn)行費(fèi)用很高，人員編制是按事業(yè)單位，都是由政府買單，填埋也是對(duì)資源的浪費(fèi)。近年來，有地方將填埋場(chǎng)內(nèi)的沼氣收集發(fā)電，收集-脫水-脫硫-儲(chǔ)氣-發(fā)電，全系統(tǒng)投資很大，運(yùn)行時(shí)間并不長，而且沼氣產(chǎn)量很不穩(wěn)定。
焚燒發(fā)電：投資很大，一般采用BOT方式運(yùn)作，由于利潤微薄而愈來愈沒有吸引力，投資商逐年抬高每噸垃圾處置費(fèi)和上網(wǎng)電價(jià)。二噁英污染普遍解決不好，甚至濃度比填埋高得多的滲濾液處理普遍都沒有解決好，不僅是無人投資，當(dāng)?shù)厝罕娋懿唤邮，許多地方推行不下去。
堆肥和有機(jī)復(fù)合肥：堆肥方法占地和污染很大，這是很難被當(dāng)?shù)厝罕娊邮。有機(jī)復(fù)合肥雖然是工業(yè)化機(jī)械裝備流水線作業(yè)生產(chǎn)，分撿量很大，有的地方用“水分撿”，水的用量很大，一般垃圾與用水量的比例達(dá)到1：20～30，循環(huán)水濃度很高，處理費(fèi)用很高，獲得的有機(jī)肥的量很少，推廣上也受限制。
臺(tái)北和日本等許多地方，采用了在家庭就開始對(duì)垃圾做分類，顯然，符合垃圾的減量化和資源化，但不意味就沒有垃圾了，仍然還需要做進(jìn)一步的處理。
正因?yàn)槿绱，垃圾處理已?jīng)成為中國城市發(fā)展一個(gè)帶普遍性的限制因素。
二、新的思維和新的方法
由于以上原因，新的思維和新的方法才應(yīng)運(yùn)而生——垃圾再生煤。用這種方法為城市生活垃圾提供一條新的出路。這是一種“多元化”的新思維。常規(guī)的城市生活垃圾處理方法很多，每種方法都不是唯一可行的，“因地制宜”才是正確的抉擇。
不僅是生活垃圾，采油井和煉油廠（如勝利油田每年10萬噸以上的油污泥）的含油污泥長期未做處理，也成為當(dāng)?shù)貒?yán)重的污染源；城市污水處理廠和工廠污水處理站的污泥出路也是棘手問題；農(nóng)村的谷殼和秸稈、林場(chǎng)和木材加工廠的木屑、城鎮(zhèn)綠化垃圾、煙草廠的煙梗垃圾和蔗糖廠的蔗渣，煤礦的煤矸石……都是垃圾的范疇。谷殼、果殼、秸稈和木屑等雖然可以用生物質(zhì)熱解方法回收利用，但是焦油和木醋液的處理和利用還是一個(gè)棘手問題。完全可以按照不同的比例和生活垃圾混合“打包”制成再生煤，供工業(yè)鍋爐和火力發(fā)電廠使用。
國家的固體廢棄物處理政策是：“無害化、減量化和資源化”。用這種新方法則增加一個(gè)“產(chǎn)業(yè)化”。減少煤的開采的同時(shí)，為地方稅收和就業(yè)帶來好處，減少生活垃圾填埋量75%以上。
據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，垃圾焚燒發(fā)電廠每噸生活垃圾可產(chǎn)生電量300～450度，這是扣除了鍋爐及發(fā)電機(jī)的各種損耗后的發(fā)電量。而本套設(shè)計(jì)400噸生活垃圾可生產(chǎn)售出275噸再生煤，再生煤的熱值大約為4000大卡/公斤。1大卡=4186.75J（焦耳），每噸垃圾產(chǎn)生的熱量為：
（275×4000×4186.75×1000）÷400=1.15×1010J（焦耳）=3198.21kw·h（度電）
每噸再生煤的耗電量為33.38度/T，則本項(xiàng)目所產(chǎn)的再生煤不計(jì)損耗的理論發(fā)電量為：
3198.21 – 33.38= 3164.83kw·h（度電）
結(jié)論：如果考慮鍋爐及發(fā)電機(jī)的各種損耗，輸出的電量也會(huì)比垃圾焚燒發(fā)電廠的平均發(fā)電量375度要高得多。因?yàn)椋苯臃贌l(fā)電含水35～55%，除自然排出的滲濾液外，未經(jīng)脫水和烘干，帶入鍋爐內(nèi)的水分大約40%左右，這部分水的蒸發(fā)要消耗大量的熱量，而且進(jìn)焚燒爐的垃圾是不分撿的。所以，不能把垃圾再生煤和垃圾的直接焚燒發(fā)電相提并論。而且，垃圾再生煤除補(bǔ)充普通火力發(fā)電廠用煤之外，更多的是給當(dāng)?shù)氐墓I(yè)鍋爐和供熱鍋爐補(bǔ)充燃料，使垃圾的處置在填埋、焚燒發(fā)電及做有機(jī)肥之外，提供了一條新的途徑。
三、應(yīng)用范圍
1、城市生活垃圾
2、采油井和煉油廠的含油污泥（摻入生活垃圾按比例混合）
3、城市生活污水處理廠污泥（摻入生活垃圾按比例混合）
4、非有毒和非重金屬離子成分的污水處理站污泥（摻入生活垃圾按比例混合）
5、采煤分選后的煤矸石（摻入生活垃圾按比例混合）
6、谷殼、秸稈、林場(chǎng)木屑以及木材加工鋸末（可以生物質(zhì)熱解，也可以摻入生活垃圾按比例混合），對(duì)于中國、東亞和南亞地區(qū)的產(chǎn)糧大國來說谷殼和秸稈的處置找到一條出路
7、蔗糖廠蔗渣、煙草廠煙梗垃圾（可以造紙、生物質(zhì)熱解，也可以摻入生活垃圾甚至不摻生活垃圾）
顯然，垃圾再生煤方法比常規(guī)生活垃圾處置方法，方法簡單，投資省，占地小，應(yīng)用更加廣泛和靈活。
四、工藝方法
首先將城市生活垃圾送入指定垃圾場(chǎng)地收集；然后通過抓破、振動(dòng)分選及磁分選前處理，將粗大可見惰性物及鋼鐵質(zhì)金屬物清除，接著用粗破機(jī)將垃圾粗破至100mm以下；再將粗破垃圾擠壓脫水，脫水后進(jìn)行細(xì)破，在此階段將垃圾顆粒度控制在20目之內(nèi)，細(xì)破之后再加入引燃劑、助燃劑、防腐、粘合劑、除臭、殺菌劑及固硫、固氯物等，在攪拌機(jī)里混合均勻；最后擠壓成型煤，形狀尺寸可以在模板的孔型設(shè)計(jì)達(dá)到。
五、產(chǎn)品特性
作為RDF技術(shù)，從生產(chǎn)過程到成品使用全過程，必須符合以下要求：
● 再生煤經(jīng)過權(quán)威部門檢測(cè)
● 與4500大卡/公斤天然煤相比，在同臺(tái)鍋爐、產(chǎn)生基本相等的蒸汽量、蒸汽溫度、蒸汽壓力和焓值的前提下，有較好的燃燒工況，并精確測(cè)出耗煤量的比較數(shù)據(jù)
● 未經(jīng)處理就有比燃燒天然煤更好的煙氣排放質(zhì)量（除塵外其余指標(biāo)都在排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)）
● 二噁英不經(jīng)處理即能達(dá)標(biāo)排放（是國家排放標(biāo)準(zhǔn)的1/50，歐盟標(biāo)準(zhǔn)的1/5）
● 生產(chǎn)過程中符合清潔生產(chǎn)要求，煙氣經(jīng)治理達(dá)標(biāo)排放；生活污水和滲濾液經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后部分回用，部分排放；厭氧的沼氣回收利用；玻璃和金屬回收，其他不燃物填埋
● 再生煤產(chǎn)品出廠前在烘干的過程中高溫消毒殺菌
● 生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定能得到保障
六、產(chǎn)品的質(zhì)量
由前文產(chǎn)品的檢測(cè)報(bào)告可知，垃圾再生煤的主要質(zhì)量參數(shù)如下：
熱值：實(shí)測(cè)3500cal/g左右；根據(jù)熱值的計(jì)算，并改進(jìn)添加劑配方應(yīng)可達(dá)到4000 cal/g以上。
含水率：實(shí)測(cè)12%；生產(chǎn)中控制15%。
未經(jīng)處理排放的煙氣中
HCl ：實(shí)測(cè)16.5 mg/m3，大大低于《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)限值GB18485-2001中規(guī)定的75 mg/m3。
CO2：實(shí)測(cè)1.7 mg/m3，大大低于《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)限值GB18485-2001中規(guī)定的260 mg/m3。
SO2：實(shí)測(cè)無。
因?yàn)镠Cl、CO2濃度極低，而且又沒有SO2，所以煙氣中酸性氣體的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通煤的燃燒煙氣，可認(rèn)為垃圾再生煤燃燒產(chǎn)生的煙氣對(duì)鍋爐腐蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通煤。
二噁英毒性當(dāng)量平均值：實(shí)測(cè)0.020 ng/Nm3，僅為國家排放標(biāo)準(zhǔn)的1/50，歐盟標(biāo)準(zhǔn)的1/5。
七、再生煤生產(chǎn)過程中的污染治理
該產(chǎn)品生產(chǎn)過程的主要污染源：濃度很高的滲濾液；污水處理厭氧的沼氣和硫化氫氣體；鍋爐燃燒后煙氣除塵、脫硫；分撿車間的臭氣除味；生產(chǎn)車間的廢氣除塵。分撿后的固體廢棄物，金屬和玻璃回收，其余填埋（5%左右）。
1、滲濾液處理：采用本公司多項(xiàng)發(fā)明專利、國家重點(diǎn)環(huán)保實(shí)用技術(shù)、“國家垃圾焚燒發(fā)電滲濾液處理863課題”中試技術(shù)及“深圳—香港兩地政府聯(lián)合支持深港創(chuàng)新圈科研項(xiàng)目”中指定項(xiàng)目“城市垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液處理”技術(shù)，確保
出水COD＜80mg/l，NH3-N＜15mg/l
出水回用于：沖廁所、洗車、沖洗場(chǎng)地和周邊綠化灌溉。
厭氧沼氣回用于燃燒爐。
2、脫硫和脫二噁英處理：采用本公司相關(guān)多項(xiàng)專利技術(shù)，主要是從源頭做起，在添加劑中加入藥劑，在再生煤燃燒過程中脫硫和脫除二噁英。排放的煙氣處理是以除塵為主，脫硫?yàn)檩o，可以不再做二噁英的耗資很大的燃燒后處理。脫除二噁英也是本技術(shù)的亮點(diǎn)之一，否則再生煤的生產(chǎn)技術(shù)在環(huán)評(píng)上也通不過。
3、再生煤在高溫烘干中殺菌、消毒、防霉。
八、再生煤技術(shù)依托
該技術(shù)突出優(yōu)點(diǎn)是：占地少、投資省、市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化、資源化。本公司結(jié)合中國國情，自主研發(fā)，整體配套。具備以下專利技術(shù)：
1． 發(fā)明專利“生活垃圾再生煤產(chǎn)品及其制備方法” 申請(qǐng)?zhí)枺?00810216134.1
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
2． 發(fā)明專利“生活垃圾再生煤生產(chǎn)工藝”申請(qǐng)?zhí)枺?00810216135.6
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
3． 發(fā)明專利“對(duì)垃圾焚燒及垃圾再生煤燃燒二噁英控制的添加劑及其生產(chǎn)工藝” 申請(qǐng)?zhí)枺?00810216133.7
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
4． 發(fā)明專利“生活垃圾滲濾液處理方法” 專利號(hào)：ZL03147021.1
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
5． 國家863課題“垃圾焚燒發(fā)電”第6子項(xiàng)“垃圾焚燒發(fā)電滲濾液處理”2003年完成單位
6． “深圳—香港兩地政府聯(lián)合支持深港創(chuàng)新圈科研項(xiàng)目”中指定項(xiàng)目“城市垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液處理”技術(shù)，該技術(shù)是“清華大學(xué)深圳研究院”、“香港大學(xué)”與本公司共同研發(fā)完成，已共同申請(qǐng)發(fā)明專利。
7． “國家重點(diǎn)環(huán)保實(shí)用技術(shù)”編號(hào)2002-B-032
“電催化氧化處理難降解高濃度有機(jī)廢水技術(shù)”
8． 發(fā)明專利“一種難生化降解高濃度有機(jī)廢水處理方法及裝置”專利號(hào)：ZL00134787.X
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
9． 實(shí)用新型專利“流化吸收塔煙氣處理裝置”專利號(hào)：ZL97245980.4
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
10． 實(shí)用新型專利“高效能內(nèi)循環(huán)活性污泥厭氧流化床污水處理裝置”專利號(hào)：ZL00264199.2
申請(qǐng)人：周澤宇 專利權(quán)人：深圳市宇力科技有限公司
九、各種生活垃圾處理方法的比較
1、垃圾填埋占地大，使用的年限是有限的。而且滲濾液、甲烷和硫化氫等的污染是長期的。垃圾填埋從基礎(chǔ)設(shè)施到填埋的運(yùn)作和污染的治理通通都是當(dāng)?shù)卣I單。不符合國家垃圾處理的減量化、無害化和資源化的政策。
2、垃圾焚燒發(fā)電是按BOT方式運(yùn)作的，當(dāng)?shù)卣峁┖芨叩睦幹觅M(fèi)和很高的發(fā)電上網(wǎng)補(bǔ)貼，只有對(duì)東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大中城市有條件招商引資，否則不可能在10年內(nèi)收回投資商巨額的投資。前面已經(jīng)說明，原生垃圾的熱值是800-1600Kcal/Kg，發(fā)電量為300-450度/噸，而再生煤熱值是4500Kcal/Kg，發(fā)電量為3198.21度/噸。因此，對(duì)東部沿海大中城市的垃圾焚燒發(fā)電廠，可配套建設(shè)垃圾再生煤生產(chǎn)線，自產(chǎn)自用，效益更高。對(duì)于中西部地區(qū)中小城市財(cái)政收入不高的情況下，垃圾焚燒發(fā)電政府負(fù)擔(dān)不起，而填埋不僅用地有限，而且還要政府長期買單，垃圾再生煤的方法是經(jīng)濟(jì)有效可選方法。
3、沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用也是可選的方法之一，但是采氣的面積很大，產(chǎn)氣量波動(dòng)也很大，同樣存在政府對(duì)垃圾處置及沼氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的補(bǔ)貼，設(shè)備的投資也比制造再生煤要大。
4、垃圾再生煤（RDF）技術(shù)從目前國內(nèi)外生活垃圾處置方法比較中可以看出：適合于中國RDF技術(shù)的國情，特別是中小城市的生活垃圾處理，把本該是政府買單的市政建設(shè)項(xiàng)目變成招商引資項(xiàng)目，政府只需提供用地或者是在原來填埋場(chǎng)建設(shè)，處置每噸生活垃圾提供力所能及的補(bǔ)貼費(fèi)，其它政府徹底解脫。垃圾總填埋量減少3/4，為當(dāng)?shù)劐仩t提供補(bǔ)充用煤，增加當(dāng)?shù)囟愂眨⒔鉀Q數(shù)十至一百多人員的就業(yè)。并且一次性投資是所有垃圾處理方法中最低的，而經(jīng)濟(jì)效益是最高的。
十、本公司技術(shù)亮點(diǎn)
垃圾再生煤生產(chǎn)技術(shù)是國內(nèi)近3年的符合中國國情和中小城市生活垃圾處理的較有前途的技術(shù)。本公司的技術(shù)亮點(diǎn)在于：
1、能生產(chǎn)出合格的再生煤。
2、自身的污染如滲濾液和臭氣的處理確保達(dá)標(biāo)排放。沒有配套治理技術(shù)的此類工程是不完整的。
