最先进的生活垃圾处理技术等离子体气化.docx

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1、最先进的生活垃圾处理技术：等离子体气化我国生活垃圾处理的现状随着高分子合成材料、新型包装材料等的应用和居民生活水平的提高、生活习惯的改变，生活垃圾的成分愈加复杂，导致处理的难度不断增大。同时，我国城市生活垃圾的产生量也屡创新高，全国约三分之二的城市被垃圾围城。生活垃圾既是污染源，又含有可再生利用的资源，如何处理生活垃圾已成为全球面临的共同问题。为实现“减量化、无害化、资源化”的目标，我国生活垃圾主要使用填埋、堆肥和焚烧的方法进行处理。2003年至今，我国填埋法处理的垃圾量比例不断下降。由于我国混合垃圾中水分及有机物含量都很高，填埋时有大量渗滤液产生，在

2、增加了处理成本的同时，如果处理不当还会严重污染地下水。填埋场还需占用大量的土地资源，在场址选择愈加困难的情况下，我国的垃圾填埋进入了瓶颈期。堆肥法处理垃圾可减量70%左右，但对垃圾分类要求较高。众所周知，我国的垃圾分类做得还不到位，这也直接导致国内垃圾堆肥处理量比例低下。且堆肥成本高，产出的肥料肥效却较低，产品市场性差，发展很是受限。焚烧法在国内正处于高速发展阶段，尤其是东部地区。然而，国内原生垃圾的热量不足以维持焚烧炉温度，需使用外部浇油等方式维持恒温，增加了处理成本。直接焚烧还容易导致烟气超标、臭气扰民，更为严重的是排气中易含剧毒重金属、二噁英和酸

3、性气体等，导致的二次污染引起居民恐慌，其带来的邻避难题经常是焚烧厂非常头疼的事情。我国的生活垃圾有其自身特点。一是含水量高，几乎是西方国家的两倍，一些南方城市的生活垃圾在夏季时含水量更高。二是厨余垃圾中有机物比例大，为45%-55%，而西方国家一般在20%左右。三是分类不成功，所以处理的多是混合原生垃圾，而西方国家的分类收集率在60%以上，德国等一些欧洲国家甚至超过80%。这些特点使我们面临比西方国家更加困难的生活垃圾处理难题。一是填埋产生的渗沥液多；二是发热量低，大部分不宜直接焚烧；三是混合垃圾搅缠在一起，难于进行机械化分选，资源回收率低，堆肥效果差

4、。我们有必要通过仔细甄别，选择最适合国内生活垃圾特点的处理技术。 等离子气化技术的原理等离子气化是利用等离子炬作为热源，而非一般意义上的焚烧。简单地说，这种技术是用高压电弧产生的高于太阳表面温度的高温，对生活垃圾进行分解。在这样的温度下，生活垃圾将被还原成原子状态。等离子气化的工作原理是在一个密闭空间里，通过强大的电弧，使空气电离产生等离子体（具有极高的电热效率，产生的高温可以还原一切难以还原和难熔解的物质），然后在另一个缺氧的密闭空间里，由等离子体对生活垃圾进行超高温加热。在无氧条件下，原生混合垃圾中的无机物将被玻璃化，成为可作为建筑材料的无害熔渣，

5、有机物将会转化为氢气和一氧化碳的混合物。等离子炬对于等离子气化工艺来说是一个关键，因为它是产生等离子体的热源。等离子气化技术几乎可将生活垃圾100%转化为可回收的副产品。经过气化，产生的可燃气体可作为能源进行利用，比如作为燃料或者用来发电；飞灰或底渣进行固化处理，可作为水泥、铺路砖等制备原料，其中的重金属等被稳定下来而不会浸出。等离子气化技术在国外为了消除垃圾焚烧过程中二次污染物的产生，并有效利用垃圾中的无机成分，1990年代，美国、德国、英国、日本等国相继开发生活垃圾等离子气化技术。随着等离子气化技术的不断更新和发展，目前国外的研究已经从基础研究过渡

6、到了商业应用。在成熟可靠的核心技术基础上，各国根据本国或某地区生活垃圾的构成情况，对具体操作方式进行了因地制宜的调整。 等离子气化技术的优势等离子气化技术的最大优点是无害化。使用这种技术，垃圾中的有机物包括病毒、病菌及其他有毒有害物质都被完全分解，不污染空气、水源及周边环境，这是其他垃圾处理方式难以实现的。此外，装置小型化、占地面积小，使用电能做燃料还洁净卫生，不必考虑炉温等因素，操作简单、运行费用低。在达到减量化、无害化的同时，还能生产出低热值燃气作为能源，具有较好的社会效益、环境效益和经济效益。 等离子气化技术的经济可行性等离子气化技术设备的建设成

7、本较高，而且使用的能源是电能，这也是一笔不小的花费。但是，经过分析，在经济上还是可行的。像其他生活垃圾处理设施一样，等离子气化处理设施在处理垃圾时要收取一定的费用，同时它还拥有售电的收入。与焚烧法相比，等离子气化产生的蒸汽和发电的效率更高，处理相同重量的生活垃圾，后者的总发电量约为前者的1.5倍。而且，经过近几年的技术改进，等离子炬的耗电量大幅下降，已由工艺总发电量的35%以上降低到了20%。等离子气化目前的产出主要是电能，但液体燃料、氢气、合成天然气等也都是完全可以制造并实现销售的，如果气化后的合成气用于制造化学品（甲醇等），经济效益会更明显。还有一

8、个收入来源是销售炉渣和硫磺，等离子气化产生的炉渣可制成岩棉和建筑砖等，作为建筑材料进行销售。该