1、-. z.生活垃圾熱解氣化發電綜合處置項目可行性研究報告垃圾是放錯位置的資源1、我國生活垃圾的現狀我國生活垃圾產生現狀非常嚴峻，目前我國平均每天每人產生0.81.1kg垃圾，并且每年仍以8%10%的速度增長，全國主要城市年產生活垃圾2.5億噸左右，例如日產垃圾2.5萬噸；日產垃圾2.8萬噸；日產垃圾1.2萬噸，如此龐大的數量足以讓任何垃圾填埋場很快就成為垃圾山。預計到2030年將會達到4.09億噸，到2050年將達到5.28億噸。歷年累積堆存的城市生活垃圾總量更是高達70億噸，全國幾乎所有的城市垃圾填埋場處于即將填滿或已填滿的狀態，城市被垃圾圍城。全國城市垃圾堆存累計侵占土地75萬畝。垃圾含有

2、大量水份成為垃圾填埋場的滲濾液，導致填埋場滲漏液的COD(化學需氧量)嚴重超標，對地下水系構成嚴重威脅。垃圾在自然中堆放會腐爛變臭，滋生細菌，引發呼吸道、腸胃疾病，有時垃圾填埋場圍數公里都臭氣熏天，嚴重影響周圍居民生活，引發許多群體性事件。例如2013年10月廣寧村民反對建垃圾填埋場圍堵政府機關。2014年5月29日侯寨垃圾處理廠被圍堵，每天1000噸垃圾堆路上。2014年5月31日，市坂田南片區的居民用汽車封堵了清水河下坪垃圾填埋場的大門，他們長期受到垃圾填埋場飄散出的臭氣影響，希望垃圾填埋場可以徹底解決臭氣問題。當前，國的垃圾處置方式主要是衛生填埋和焚燒發電，衛生填埋對于垃圾填埋場已填滿的

3、城市來說，處于再選土地困難甚至無地可征的窘況；而垃圾焚燒會產生二噁英等大量有毒有害氣體，污染空氣，危害人類健康。垃圾焚燒發電處置技術主要有以下弊端：投資需要數億元資金規模；占用大量土地（60畝以上）；需要當地政府財政補貼（不低于60元/噸）；產生二噁英類等有毒有害氣體；因鄰避效應”導致項目難于落地，還易產生群體性事件。同時建設垃圾焚燒發電項目最低需要垃圾日產生量600噸以上，對于縣級城市的垃圾產生量根本達不到此規模，處置垃圾的財政補貼更是讓縣級政府捉襟見肘。目前生活垃圾的處理工藝和現狀存在這些問題，所以，對地方政府來說，找到一種無需政府補貼、無污染處理生活垃圾的工藝技術迫在眉睫、刻不容緩。2、

4、生活垃圾熱解氣化發電綜合處置技術2.1垃圾成份和工藝選擇城市垃圾主要是由塑料袋、廢舊衣物、塑料、渣土、餐余垃圾和廢紙等以及很少一部分建筑垃圾組成的。垃圾中有熱值的如塑料袋廢舊衣和物塑料等成分，占垃圾重量的20-25%，但體積要占到70%左右。對垃圾填埋場來講，體積是一個主要指標。并且這些垃圾是不可降解的，而渣土和餐余垃圾經過靜態厭氧后，體積會減少一半以上。所以說能把塑料袋廢舊衣物等不可降解的垃圾處理好，也就把垃圾問題基本解決了。垃圾熱解氣化發電技術就是針對垃圾的特點，把垃圾體積70%的有機物經過處理，生成一氧化碳和烷類氣體，再進入燃機發電，靠垃圾自身的價值實現垃圾無害化處理的正效益。剩余30%

5、的垃圾繼續填埋，經過一段時間的厭氧后，體積會明顯減小，可再挖出分選，一部分有熱值的再氣化處理，渣土可作為營養土用于園林綠化。生活垃圾經分選后：衣服、塑料袋等可燃物重量約占25%，體積約占70%左右。果皮、餐廚垃圾等有機垃圾重量占60%，渣土、磚塊，碎玻璃等重量占15%2.2 生活垃圾熱解氣化發電綜合處置工藝流程收集的原生生活垃圾，首先由我公司的垃圾分選和預處理系統進行處置，分選后，具有熱值的可燃物直接進入氣化爐熱解氣化系統，產生可燃氣體，然后進入發電系統燃燒發電。剩余部分的體積約占30%左右的餐廚垃圾、渣土、碎磚塊等按照原有處置工藝填埋進行靜態厭氧發酵。這樣對原有的垃圾填埋場而言，原生垃圾通過

6、分選處理后延長垃圾填埋場數倍的使用壽命。對于已填埋的腐垃圾，其主要成分是不可降解的有機物成分和經發酵過的有機肥。把腐垃圾挖掘出來，經過篩分設備進行處理，把不可降解的有機物成分篩分，再通過上述工藝步驟送入熱解氣化爐進行處置；剩余部分就是城市綠化和林業可利用的有機營養土。將原有的垃圾填埋場腐垃圾挖掘出來再處理，可騰空垃圾填埋場進行周轉使用，讓填埋場地進入可循環再利用的持續使用狀態。無須再建設新的垃圾填埋場。實現了節約土地，降低垃圾處置費用和垃圾的減量化，無害化和資源化的目的。工藝流程圖如下：H2、CO、CH4等騰空垃圾場垃圾填埋場原生垃圾終端分選體積占原生垃圾20%的餐廚垃圾和渣土等按原有工藝填埋

7、處理原有陳腐垃圾垃圾靜態厭氧發酵挖掘篩分營養土部分有機物綠化林業體積占原生垃圾80%的可燃物熱解干餾氣化內燃發電機組并入電網圖1 垃圾終端分選、氣化、發電綜合處置工藝2.3熱解氣化技術原理生活垃圾的熱解氣化技術，是指將可氣化生活垃圾送入熱解氣化爐中，在高溫、貧氧的條件下，經過一段時間熱解氣化反應，使生活垃圾中有機類組分得到充分的熱解氣化，在熱解氣化過程中有機質大分子態裂解成小分子態的甲烷等烷類可燃氣體；同時，經碳化后的有機物在高溫下與與二氧化碳和水反應產生大量的一氧化碳。剩余物為玻璃狀熔融爐渣。各類細菌病原菌被徹底殺滅的過程。產生可燃氣體主要是CH4，CO和H2，經過除塵、電捕焦油、凈化、降溫

8、和捕滴等過程，最后可得純凈氣體的熱值為1000kcal/m左右。每噸垃圾平均產氣約1500-1800m3，實行不間斷、連續輸出。2.4熱解氣化過程第一步、經分選后垃圾有機可燃物，從爐頂部加入熱解氣化爐中，在下降的過程中與溫度在80-120的熱解燃氣接觸，不斷脫去附著水，水變成蒸汽和熱解燃氣一起排出爐外，垃圾逐步變干燥。（見干燥層）第二步、干燥后的垃圾可燃物，在部分反應層上升過來的溫度高達200450的灼熱燃氣的烘烤下，發生干餾反應，生成烷類（CmHn）、焦油等可燃氣體和水蒸氣（H2O），以上所有氣體一起從爐體上部排出。（見圖2熱解氣化爐干餾層）第三步、經過干餾后的垃圾，主要殘留物是焦炭和少數粘

9、土等不可燃物，在1100-1200高溫下，通過水蒸氣的作用，發生氧化還原反應產生一氧化碳（CO）、氫（H2）等可燃氣體，從爐體中部排出。主要反應如下：（見圖2熱解氣化爐反應層） C + O2 = CO2 + 408840kJ/kmol C + 1/2O2 = CO + 123217 kJ/kmol CO2 + C = 2CO - 162405 kJ/kmol C + H2O = CO + H2 - 118821 kJ/kmol C + 2H2O = CO2 + 2H2 - 75237 kJ/kmol第四步、垃圾可燃物氣化完成變成無機玻璃態熔渣，通過特制出渣機構從反應爐底部排除。（見圖2熱解氣化

10、爐灰渣層）圖2 熱解氣化爐結構示意圖2.5 生活垃圾熱解氣化發電綜合處置工藝流程生活垃圾經分選后，進入熱解氣化系統進行處置，其整個工業化運行流程如圖3所示。垃圾氣化后產生的可燃氣體主要成分是甲烷，一氧化碳和氫氣等，*垃圾熱解氣化站工業化運行后產生的可燃氣取樣檢測，經權威機構檢測后，其成分見圖4.圖3 垃圾熱解氣化發電綜合處置工藝流程圖圖4 垃圾熱解氣化產生可燃氣體成分檢測報告2.6 技術優勢較低的政府補貼，每噸60元左右。解決地方財政處理垃圾補貼的困難占地很小，處理工藝需要5-10畝土地，在原有填埋場區即可，解決項目用地難題從原理上避免了產生二噁英類有害物質的條件，不產生二次污染，能夠適應未來

11、更為嚴格的環保排放要求騰空現有垃圾填埋場，可延長數倍的使用壽命。產生可燃氣體進行燃燒發電，實現零碳排放。熱解氣化處置垃圾技術，采用模塊化設計，具有擴展性。2.7 垃圾熱解氣化與垃圾焚燒不同點分析資源化利用方式不同焚燒：焚燒需設置較復雜的熱回收系統來驅動發電，運行及維護費用高昂，且必需政府的垃圾處理補貼費用。需添加化石能源（煤或石油等）熱解氣化：熱解氣化直接將垃圾氣化生成清潔可燃氣體，通過燃氣燃發電機發電，熱效率高，工藝簡單，運行維護費用低。污染物排放不同焚燒：焚燒將大量產生含二噁英、重金屬、氮氧化物等有毒有害氣體。產生鄰壁效應”，項目很難落地。熱解氣化：熱解氣化從技術原理上就避免了有毒有害氣體

12、的產生，不產生二惡英類氣體.重金屬被固化在熔融狀爐渣中，不再產生危害。技術前景不同焚燒：焚燒需要很大投資進行排放污染治理才能滿足當前環保要求.熱解氣化：氣化不僅能夠達到現有的污染排放標準要求，而且還可滿足未來更嚴格的國家環保排放標準。投資不同焚燒：工藝設備復雜,投資及運行成本較高熱解氣化:投資及運行維護低3. 日處理300噸生活垃圾工藝設計3.1 總體設計本方案設計日處置300噸垃圾工程。包括垃圾的進料，輸送，分揀，熱解氣化，燃氣凈化洗滌，燃機發電以及相應的輔助設施。占地5-10畝，該土地需在原有垃圾填埋場區（政府免費提供或者自購買）。工程主要包括三個部分：一是進料、分選系統；二是熱解氣化、燃

13、氣凈化系統；三是發電上網系統。見圖5.項目建設周期：9個月。圖5 垃圾熱解氣化發電工程設計流程圖3.2主要系統設備裝機容量一覽表序號名稱數量（套）備注1預分選和輸送系統設備2分選原生垃圾和腐垃圾2熱解氣化設備33可燃氣體凈化系統1除塵，脫硫脫硝、捕焦和降溫捕滴4燃機發電機組4每臺容量：1000kwh5廠房及基礎/設備基礎及垃圾暫存4、投資效益分析建設日處理300噸原生生活垃圾和200噸腐生活垃圾規模。總投資5000萬元。投資回報期為37個月。具體分析如下：日處理300噸原生生活垃圾和200噸腐生活垃圾投資匯總表單位：萬元分選系統氣化系統發電系統土建廠房免燒磚廠合計投資1100140018005

14、501505000年運行費用182.5182.512010495年收入1882.23101892.23年利潤1397.23（注：分選后的垃圾每噸發電量：880度電）投資分選系統 1100萬元（2套）；熱解氣化系統 1400萬元（3套）；發電系統 1700萬元（4組）；并網設施 100萬元；土建及廠房成本 550萬元；水泥免燒磚廠(配套) 150萬元。運行成本分選成本 50元/噸；氣化成本 50元/噸；發電系統維護 120萬元/年；制磚系統維護 10萬元/年；年總運行費用495萬元；（100噸365天100元+130萬）年總收入（并網電價格：0.586元/度）= 2549.23100噸880度/

15、噸365天0.586元/度+10萬元（磚）=1892.23萬元；政府補貼：60元/噸300噸/天365天=657萬元；年總利潤年總收入電費-年總運行費用=2549.23萬元-495萬元 =2054.23萬元動態投資回收期5000萬元2054.23萬元0.8(系數)12=37（個月)5.合作模式1、考慮到與貴公司的真誠合作。項目建設竣工后，為保證項目的正常運轉，由我公司負責運行。2、為保證我公司的技術和商業秘密，本項目不接受任何雙方以外人員的考察，除非經我公司同意。貴公司不經授權，不得以任何方式泄露和推廣該技術。3、本項目的建設費用為5000萬元，其中含有1500萬元的利潤。為了與貴公司在此項目的長期合作，共擔風險，共享利益。此項目所獲取的利潤和本公司的專利技術授權使用費不再收