生活垃圾本征无害化高温处理技术是一种超低二噁英的生活垃圾高温处理(焚烧或热解)工艺方法。在我国已建成的垃圾焚烧装置多数都无法做到。
由于所谓的"2s"焚烧和850℃焚烧炉设计准则,使得垃圾焚烧过程所释放的烟气中仍含有大量有毒有害化学物质、尤其是以二噁英为代表的剧毒性有机物难以得到彻底摧毁,故在后续工序必须采用多种净化方法加以清除,如添加石灰、采用活性炭过滤、外加碱水洗涤吸收等等。这种"2s"焚烧工艺和所谓烟气 "半干法"处理方法,给垃圾处理公司人为留下了偷工减料的操作空间。
本项目研发的生活垃圾本征无害化高温处理技术,其核心技术包括:延时燃烧系统、烟气超净处理系统和渗滤液资源化系统。这三个系统是本质上区别于传统焚烧技术的核心技术,均已获得国家发明专利。
延时燃烧系统是一个高温烟气深度燃烧和有机物彻底被摧毁的具有高温和超长停留时间的热化学分解反应器。在其中,烟气中含带有的毒有害化学物质、尤其是二噁英等剧毒性有机物、恶臭性有机硫化物等均可以得到彻底分解,转化为相应的低毒无机物,如HCl、HF、SO2、CO2、NOx等,这是本技术最核心的工艺环节之一。
烟气超净处理系统是一个采用全湿法对烟气超净处理的工艺环节,它依据具体烟气工况而设计,具有集约化结构和强大的净化功能,同时具有烟气降温、烟气脱硫、烟气脱卤(氯和氟)、烟气除臭、烟气精细除尘、烟气末端脱硝、烟气脱重金属等综合功能。通过烟气超净处理,排至烟囱的烟气各项指标不仅满足国标GB18485-2014和EU2000/76/EC(2000)标准的要求 ,绝大部分指标达到国际领先水平,尤其是二噁英等高毒性污染物,可降至0。01-0。001ngTEQ/M3的水平,仅相当于国标、欧标规定的1/10-1/100。
渗滤液资源化系统是本项目对生活垃圾资源化的科学诠释。垃圾渗滤液通常被业内视为最难处理的高COD和BOD、高盐废水,处理设施投资大、成本高。但在本项目中,垃圾渗滤液被视为一种资源。其原理是:垃圾渗滤液中含有多种化学和生化物质,如蛋白质、脂肪、糖类、纤维、化学有机物、无机盐等等,它们在采用科学方法发酵之后,可以转化为CH4,CO,NH3,H2S等简单有机和无机物质。其中CH4和CO等是高品位能源,NH3是SNCR法处理NOx的还原剂。因此,通过渗滤液资源化处理,一方面可以大幅降低渗滤液废水的COD和BOD,另一方面可以同时得到两种资源:深度SNCR所需的氨源和延时燃烧系统所需提供的高效能源。经过发酵处理之后的渗滤液残液,则可送去市政污水处理中心集中处理,或在本单位废水处理场统一处理。
本技术的具体原理见图1所示:
图1 生活垃圾本征无害化高温处理技术
本技术最突出的优点是超低二噁英控制技术:采用四道关卡严格把关。(1)高温焚烧系统:由自动控温炉排焚烧炉使炉膛内烟气在高于850℃-950℃条件下焚烧超过2s,可以摧毁系统生成的99。0%以上的二噁英;(2)高温延时燃烧系统:经过850℃以上焚烧超过2s的烟气流,直接进入延时燃烧系统,再继续在850-900℃条件下燃烧2Ns以上,可以摧毁系统生成的99。999%以上的二噁英;(3)除尘器:烟气在锅炉和省煤器降温后,进入布袋除尘器,在过滤灰尘的同时,可以进一步过滤掉部分残留二噁英,使烟气中二噁英含量降低至原始总量的99。9995%以下;(4)烟气超净处理系统:烟气最后进入烟气全湿法烟气超净处理系统,经过降温、碱洗、酸洗、水洗等多重超净处理,最终排入烟囱,这时99。9999%二噁英已除掉,其毒性当量可降至0。01-0。001ngTEQ/M3,将达到国际最好水平。
本技术的烟气排放指标如下表所示。
注:均以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算
本技术由五位院士组成专家组鉴定认为,核心技术"达到国际领先水平"。本技术已在一套120吨/日生活垃圾处理装置上稳定运行3年。目前多套处理装置正在洽谈和设计之中。
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