等离子体气化技术处理城市生活垃圾的研究现状

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1、等离子体气化技术处理城市生活垃圾的研究现状曹小玲，陈建行*，熊家佳，罗海银，陈斌斌，郑泽华(长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南长沙410114)摘要:阐述了国内外等离子体气化技术处理城市生活垃圾的研究现状:国外研究已经从基础研究过渡到商业应用上;国内起步晚，仅有中科院力学所开始研究等离子体气化处理城市生活垃圾。我国有着提高城市生活处理水平的强劲驱动力，在国内采用等离子体气化处理垃圾的时机已经成熟。关键词:城市生活垃圾;等离子体气化;研究现状;基础研究;商业应用中图分类号:X705文献标志码:A文章编号:0253－4320(2014)09－0026－06Ｒesear

2、chstatusinplasmagasificationofmunicipalsolidwasteCAOXiao-ling，CHENJian-hang*，XIONGJia-jia，LUOHai-yin，CHENBin-bin，ZHENGZe-hua(SchoolofEnergyandPowerEngineering，ChangshaUniversityofScience＆Technology，Changsha410114，China)Abstract:Theresearchstatusofplasmagasificationtechnologyforprocessi

3、ngmunicipalsolidwasteisdescribed．Boththebasicresearchandcommercialapplicationsaboutthistechnologyhavebeenperformedbyforeignstudies．InChina，onlyChineseAcademyofSciencesstartsthestudiesaboutplasmagasificationofmunicipalsolidwaste．Therefore，thereisastrongdrivingforcetoimprovethelevelofurb

4、anlifeinChina．ItistheopportunitytoadoptplasmagasificationforprocessingmunicipalsolidwasteinChina．Keywords:municipalsolidwaste;plasmacommercialapplication城市生活垃圾是人类活动中产生的固体废弃物，可回收利用部分物质和能源。随着城市化水平的提高，我国城市生活垃圾每年产生1.6亿t，并以10%的速度增长，少数大城市甚至超过了这一速度，全国至少有1/3的城市出现垃圾围城现象［1］。大量的垃圾不仅占用了很多土地资源，也对环境

5、造成了严重的污染。基于处理城市生活垃圾无害化、减量化和资源化的原则［2］，当前常用的城市生活垃圾处理方式有卫生填埋、焚烧和堆肥等。卫生填埋工艺简单、成本较低，但处理速度慢，占地面积大;焚烧技术将垃圾在高温下分解，产生的可燃气用来发电，能够实现资源回收再利用，但工艺复杂、成本高，且产生二次污染，阻碍了焚烧技术的发展;堆肥处理具有一定的经济效益，但堆肥处理垃圾范围较窄，不是一种理想的处理方式。焚烧技术是目前世界各国广泛采用的城市生活垃圾处理方式;一些大型的焚烧设备配有能量回收和利用装置，逐渐成为焚烧技术的主流。传统的流化床、机械炉排炉等垃圾焚烧炉由于焚烧温度低，产gas

6、ification;researchstatus;fundamentalresearch;生有毒物质严重污染环境，各国都禁止此类传统垃圾焚烧技术。目前发达国家都在致力于新型垃圾处理技术的研究和应用，等离子体气化技术作为一种高效、环保的气化处理方式，是一种很有潜力的处理方式。1等离子体气化技术等离子体是物质的第四态，是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态。等离子体可分为高温等离子体和低温等离子体，低温等离子体又分为热等离子体和冷等离子体，热等离子体温度在103～106K，接近热力学平衡，电子温度和重粒子温度相同。热等离子体技术已经广泛应用于工业［3］，主要有热

7、等离子体涂镀技术，热等离子体微细粉合成，热等离子体冶金，热等离子体处理各类垃圾，包括城市生活垃圾、医疗垃圾，特别是危险废弃物。热等离子体处理城市生活垃圾技术中，垃圾置于等离子体中，等离子体的高热密度和高反应活性将引发很多高温化学反应［4］，可以分为以下3种:收稿日期:2014－03－01基金项目:国家自然科学基金项目(51276023)作者简介:曹小玲(1974－)，男，博士，副教授，从事生物质气化和固废处理相关研究;陈建行(1989－)，男，硕士生，从事固体废弃物处理研究，通讯联系人，1061527752@qq．com。曹小玲等:等离子体气化技术处理城市生活垃