垃圾热解气化焚烧技术介绍

如今环境问题越来越成为人们关注的话题，近日，郑州紧跟北上广全面实施“垃圾分类”，更让平日里随处可见的垃圾也成为人们口中的热词，“今天的垃圾你丢对了吗”也成为人们寒暄的话语，这种现象也暴露出全民对于垃圾的关注，更是国家对于生活垃圾无处可放的担忧。

随着“蓝天保卫战”“无废城市”的提出，国家层面也越来越重视固体废弃物带来的新的环境问题，垃圾围城的现象日益凸显，固体废弃物的减量化、资源化、无害化、稳定化处理亟需寻找一条新的出路。

据相关部门公开资料显示，目前我国生活垃圾无害化处理方式主要以焚烧为主，占80%，厌氧消化、卫生填埋、回收利用、堆肥等只占20%左右。生活垃圾焚烧产生的二恶英类物质（PCDDs）是已知的毒性最大的物质之一，焚烧产生的飞灰中含有大量重金属，因此焚烧对大气环境造成比较严重的二次污染。而厌氧消化、卫生填埋不仅需要占用大量宝贵的土地资源，并且渗滤液等有毒有害物质也造成土壤、地下水的严重污染。

塑料垃圾热解气化技术很好的解决了以往塑料垃圾处理中存在的各种环境污染问题。采用塑料垃圾破碎→干化→热解气化的工艺将废塑料热解气化，在此系统中，废塑料经撕碎机撕碎成2 ~ 5公分的碎块（图2），然后经过滚筒干化机（图3）干化后在热解气化装置（图4）中经过高温加热热解气化，产生CO、H2、CH4 等可燃气体，这些可燃气体经过净化系统（图5）冷却净化后直接通入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入余热锅炉产生蒸汽提供给附近纸厂使用，余热气体又引入滚筒干化机，使撕碎后的塑料干燥到含水率15%~20%,最后气体脱硫后排入大气中，在这个系统中，整个反应处在贫氧、高温、密闭的条件下，因此杜绝了二恶英类物质的生成，也杜绝飞灰泄露进入大气环境中，此外气化焚

烧后的残渣（图6）可以用作新型建材材料，比如新型建材砖，真正实现固废垃圾的资源化、无害化。

图1 破碎前的塑料垃圾

图2 破碎后的塑料垃圾

图3 滚筒干化机

图4 热解气化装置

图5 净化装置

图6 气化炉残渣

垃圾热解气化技术是近几年来世界各国为解决垃圾焚烧过程中产生二恶英

类毒性物质问题而提出的一种新技术，热解气化技术是指在无氧或缺氧条件下，高温加热有机物，使有机物的大分子裂解成为小分子、甲烷和炭黑，炭黑又在气化层缺氧的条件下生成CO，最终获得可燃气体的技术。

其工作原理是：塑料在热解气化炉中经过干燥段、干馏段、气化段，最终热解气化产生CO、H2、CH4 等可燃气体。

在干燥段里，塑料刚进入此区域一般不产生气化反应，此区内的塑料因刚加入炉内，故温度低。炉底的进气、上吹时的可燃气体以及通入的过热蒸汽上通过此区域时，将通过此区域的塑料中的水分蒸发，因此，干燥区主要起到预热干燥作用。

在干馏段，塑料在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭、焦油、粗苯、氢气和甲烷等。气化剂通过此区域时，几乎不发生气化反应。

气化层是气化装置的主要反应区域，此区域内的反应比较复杂，分为氧化层和还原层，

在氧化层里，塑料干馏后产生的碳与气化剂中的氧(空气的氧)发生化学反应，其气化反应是:

C + O2 = CO2

2C + O2 = 2C0

在还原层里，由氧化层来的二氧化碳还原成一氧化碳及水蒸汽分解为氢，此区的化学反应是：

CO2 + C = 2C0

H2O + C = CO + H2

2H20 + C = CO2 + 2H2

CO + H20 = CO2 + H2

这些可燃气体经过净化系统冷却净化后直接通入燃烧室进行燃烧，余热进入锅炉产生蒸汽和进入干化车间干化物料用，最终生成的无害气体经过脱硫后排入空气中。

垃圾热解气化系统不仅实现塑料垃圾无害化、减量化、资源化和稳定化，而且还有效克服了塑料垃圾焚烧产生的二恶英污染问题，因而成为一种具有较大发展前景的垃圾处理技术，不仅仅是塑料垃圾，生活垃圾、工业垃圾、废旧橡胶、边角碎料、各种污泥都可以利用此项技术进行热解气化，在垃圾处理的减量化、资源化、无害化和稳定化上贡献巨大的力量，必将在天蓝水绿的生态文明建设中功发挥更大的作用。

掌握这种新型垃圾处理技术的是河南华天环保科技有限公司（以下简称华天环保），华天环保是一家从事环保事业发展的新型生产型、研发型企业。公司采用国际先进技术理念，在污泥处理、垃圾处理领域有着多项专业设备和技术专利，其中自主研发设计的热解气化装置可以有效稳定高效的处理各种污泥、工业垃圾等，在多个项目的运行中也得到业主的充分肯定，我们相信在以后的实践运行中这项技术会紧跟科学的步伐，为生态文明建设增砖添瓦。