生态能源利用最大化垃圾处理技术厨房龙头

生态能源利用最大化垃圾处理技术

随着城镇化的持续发展，焚烧处理的减量化优势越显得突出。在国家十二五全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划中明确提出，十二五期间，规划新增生活垃圾无害化处理能力58万吨/日，其中选用焚烧技术的达到35%，东部地区选用焚烧技术达到48%。但由于城市垃圾管理和处理是一个非常复杂的系统工程，不仅仅取决于技术和成本因素，而且还受很多因素制约。

看看欧洲的新技术发展情况。欧盟垃圾填埋导则（landfilldirective）的出台，以及对于绿色能源的一系列政策支持，机械生物处理技术和厌氧消化技术的发展，成为过去20年垃圾处理领域的重大突破。机械生物处理技术发展的早期目标主要是将进入填埋场的垃圾有机组分稳定化，填埋后不再持续产生渗滤液和张甲烷。绿色能源政策的鼓励下，上述两类技术的有机结合，成为近年来欧洲垃圾处理技术的主要方向。

这类的工艺突出体现了以下目的：（1）通过机械和生物分离，便于厌氧消化处理，将生物质能源通过沼气化进行能源利用；（2）高热值的可燃物大多通过水泥窑、造纸厂、发电厂等工业窑炉，或专门的流化床燃烧发电厂进行能源回收利用。

1.MYT工艺介绍：

MYT（MaximumYieldTechnology）工艺，该工艺是20世纪80年代末德国发生垃圾处理危机后发展的应对新的技术标准和民众更高的环境、健康要求而发展的机械生物处理技术，是一种生态的能源化处理技术。当时的巴登州南部一个地区的民众，反对直接焚烧，不愿进行分类收集，德国维尔利环境公司（WEHRLEUmwelGmbH）经过10年的研发，发展了淋滤理技术，即通过淋滤，将混合垃圾中的有机组分水解后分离出来，进行厌氧消化和沼气发电利用，垃圾剩余的物料就成为含水率40%以下，热值在2000kcal/kg以上的可燃物，非常有利于进一步的燃烧和热能利用。这样，不仅对于有机质和可燃物进行能源最大化利用，更主要的是这是一个生态化的处理工艺，将对环境的影响降低到最小，也达到了分类收集达不到的效果，很容易被民众所接受。

2.工艺分解：

工艺全过程分为四个阶段：

阶段1：机械预处理：

用滚筒筛将物料分选为大于和小于150mm两部分。大于150mm部分，经过磁选和手选，金属进行回收，惰性物填埋处理，可燃物送焚烧厂。小于150mm的部分，经过重物质分选和磁选后，送淋滤反应器处理。

阶段2：淋滤处理

150mm以下的物料由皮带输送机送到淋滤反应器（是一个卧式的、中间带缓慢搅拌装置、底部有渗漏网格的设施）进行2天的水解酸化反应。经过厌氧消化后的沼液回流到淋滤反应器，底部收集的滤液经过机械除渣后送UBF厌氧消化反应器进行厌氧消化处理，停留时间6-10天。经过淋滤处理后的垃圾，经过挤压脱水，使物料的含水量降为40%左右，随后进行后续处理。经过厌氧消化后的污水，一部分作为淋滤液回流，其余部分经MBR系统处理后排放。

阶段3：生物干化

经过挤压脱水的物料，用皮带机通过自动布料机装入隧道窑式好氧仓进行好氧干化处理。物料共停留9天，在第4天时通过自动翻倒设备进行倒仓作业，以增加干化的均匀性。经过好氧生物干化，物料含水量降低到10%。

阶段4：机械分选和RDF生产

根据后续利用要求，物料通过风力分选和筛分，获得不同粒度和热值的燃料，并将惰性物料分离出来。

3.产物去处分析:

分选出的不同特性的RDF燃料根据要求送往水泥厂和造纸厂作为替代燃料，热值范围从13000KJ/Kg—20000KJ/Kg，惰性物

则送至填埋场进行填埋处置。

这样，混合垃圾经过以上步骤处理，转化成为以下产物：

（1）有机质部分经过降解产生沼气，通过发电和余热回收，作为场内能源利用；（2）可燃质部分经过生物干化和分选，加工成为适合水泥厂和造纸厂等工业设施的燃料；（3）淋滤液经过厌氧消化后，部分需要经过MBR工艺处理排放；（4）分选出的惰性残渣送至填埋场填埋处理。

ZAK工艺的物料平衡如下图：

4.工艺特点:

该工艺的设施具有如下特点：

（1）进料车间采用自动密封门和风幕机，防止车间臭气外溢；所有设备都密封设计，防止产生粉尘和臭气。通风设备从这些车间和设备抽风，使整个系统保持负压运行，抽出的气体通过生物滤池处理。因此，厂区范围和车间内都有非常良好的嗅觉和视觉环境。

（2）按照德国MBT设施的废气处理标准，对好氧干化产生的废气采用RTO技术，利用厂内厌氧消化产生的沼气在800℃下焚烧处理。

（3）与焚烧等工艺相比，该工艺的特点是：由于不要求分类收集，垃圾的管理成本大大下降；同时，对环境的高标准，不存在二口恶英的问题，可以建在离居民区较近的地方，也节约了运输成本；垃圾中的生物质通过厌氧消化转换成沼气，部分作为废气RTO处理的能源，剩余部分可用于发电。可燃质部分制成RDF用于生产企业的替代能源，由此实现垃圾所含能源的最大化利用。

（4）尽管生产的RDF在送到造纸厂和水泥厂时，仍然需要支付用户11欧元/吨的废物处理费，但相比于其它方法的处理，该费用在德国算是比较低的，尤其大大低于焚烧处理

5.市场应用分析

近年来，受政策推动，RDF应用受到行业的关注，尤其是利用水泥窑进行垃圾的协同处理，也成为国内垃圾处理的一个新的热点。但是，无论从相关政策还是市场机制，都存在较大的发展制约：缺乏相关工艺技术标准和产品质量标准，尤其是缺乏处理过程中对于有机组分处理的相关标准指南和产品氯化物含量的标准，在生产和使用过程中造成新的二次污染。缺乏盈利模式和市

场机制，如果不能将产品直接转化为电力能源销售，RDF产品很难通过市场销售获得收益。即使在德国，送工业炉窑处理利用的

RDF物料仍然需要价格倒贴。这样，很难创造适宜的市场条件。在我国的生活垃圾焚烧发电处理的路线受阻的情况下，生态化的环境友好的能源最大化利用技术，是一个适宜的选择，同时具有中国实际情况下的商业模式的适应性：由于MYT工艺处理产物可以分成主要三类：生物质部分、塑料纤维部分和惰性物部分，将生物质部分作为RDF燃料利用，就不存在氯化物超标的问题，可以直接作为生物质燃料在工业窑炉利用；而塑料部分可以采用其他方式利用，如作为低品质混合塑料利用，德国正在探索采用热解气化处理技术进行利用。在与水泥窑加和使用时，可以在生物干化后不经分选直作为燃料和骨料进行利用。由于MYT工艺的灵活性，可以采用与焚烧发电相结合的模式。经过淋滤处理后，不经生物干化的物料热值可以达到2000kcal/kg，直接采用流化床或炉排炉焚烧发电，与原垃圾直接焚烧发电相比，由于通过预处理分选和有机垃圾淋滤技术，在对入炉物料大大减量化的同时提高其热值，充分提高了焚烧污染控制效率和效果，提高锅炉效率；同时，有机质厌氧消化产生的沼气发电也进一步增加了项目的整体效益。

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