海岛垃圾热解气化建议书.docx

1、海岛垃圾热解气化建议书海岛垃圾热解气化建议书海岛生活垃圾热解气化处理项目项目建议书 浙江普泰环保科技有限公司2016年7月 一、 概述1.1 项目基本情况项目名称：海岛生活垃圾热解气化项目建设单位： 项目地址：浙江省舟山市 项目性质：市政工程项目类别：新建工程1.2 项目建设背景 随着我国新农村建设的加快,农村人口从相对分散变为向乡镇集中，岛民也逐渐从资源不丰富的岛屿迁入陆地或资源富足岛屿。海岛人数增加，产生的垃圾如何妥善处置成为当前面临的急需解决的问题。 目前，我国中小城市及农村缺乏用于治理生活垃圾污染最优化的方案及措施，如技术、装备、资金及完善的垃圾处理系统。特别是偏僻地区采用的原始堆放、

2、简易填埋、露天焚烧等垃圾处理方式。海岛从原始垃圾简易堆放至目前垃圾填埋，对水体、大气等环境体系造成严重的影响，继而影响周围民众的身心健康，甚至严重危害广大人民群众的公共安全。本技术和装置对垃圾减量化显著，各项环境排放指标均能达到生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）, 尤其是二噁英的排放优于欧盟标准。装置运行时，除首次点火需要借助外界能源外，运行时无需添加辅助燃料，在不外加除尘设备的情况下，燃烧尾气也可直接达标排放，大气二次污染物防治措施简单；针对农村垃圾的焚烧处理来说，可以减少垃圾处理的除尘设备的配置成本，在不同地区、根据实际需要，该装置也可与其他环境控制装置配套使用。因此，该

3、技术和装置适用于生活垃圾的处理，投资成本、运行成本均低。1.3 项目建设的必要性1.3.1本项目是完善乡镇基础设施，提升乡镇形象，创建生态乡的措施之一 在海岛迅速发展的进程中，需及时且有效解决当地居民生活的垃圾问题，营造和谐统一的生态环境。本项目的实施，能够减少原垃圾处理占地，提高土地资源利用率，间接提高本岛的经济效益；同时真正做到在低成本下的垃圾无害化，先进的科学技术运用，确保气体排放达标且远优于标准。此举能极大的改善海岛当地基础设施，同时协调岛屿生态与周边地区的生态环境，提高岛屿的环境质量，从而提高全岛形象。1.3.2 本项目是保护水体环境的需要 除了解决淡水资源问题，确保淡水资源不受污染

4、也相当重要。本项目的实施，能直接解决垃圾填埋产生的渗滤液污染，以及净化处理难度与成本高的问题，对减少地下水污染和确保海岛流域内水体质量起到一定的积极作用。1.3.3 本工程的建设是环境保护发展的需要随着日益增长的人口与逐渐火热的旅游业，本岛全年人流量增加幅度大，带来的生活垃圾不断增长，现有的条件与技术不足以平衡环境与经济问题。本项目采用国内最先进成熟垃圾处理技术，区别于传统的焚烧发电与垃圾填埋技术，确保生产过程中运行排放不对地表水、地下水、空气、土壤等环境产生一、二次污染。1.3.4本工程的建设有着国家和地方良好的政策支持随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，各级政府越来越重视环保问题，国家

5、有关环保领域的政策、法规也越来越完善，迫切要求各省市政府加强城市垃圾处理的管理措施。本项目的建设符合国家对垃圾处理的要求，促进了各级政府环保措施的实施。中华人民共和国固体废物污染环境防治法第四十二条明确规定“对城市生活垃圾应当及时清运，逐步做到分类收集和运输，并积极开展合理利用和实施无害化处置”。此项目的建设，符合国家固体废物污染防治法的规定。2000 年 2 月 23 日，国家经贸委、国家税务总局下发关于公布（第一批）的通知（国经贸资委2000159 号），对环保设备（产品）给予鼓励和积极扶持的政策。2002 年 6 月 28 日，国家计委、财政部、建设部、环保总局等四部委关于实行城市生活垃

6、圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知（计价格2002872 号）2007年4月10日，中华人民共和国建设部令第157号城市生活垃圾管理办法。2010年4月，住房和城乡建设部、国家发改委和环境保护部联合下发了生活垃圾处理技术指南(建城201061号)。2014年7月1日生活垃圾新的焚烧污染控制标准出台实施，2015年，国家新环保法实施，加大了环保治理和监管力度，也对生活垃圾等环保项目给与各项政策资金支持。1.4主要编制依据本报告编制的依据及其参考文件如下：环境空气质量标准(GB3095-2012)恶臭污染物排放标准(GB14554-93)声环境质量标准(GB3096-2008)工业企业厂界噪声

7、标准(GB12348-2008)生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004)生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)城市环境卫生专用设备(CJ/T16-1999)城市环境卫生设施设置标准(CJJ27-2012)城市环境卫生设施规划规范(GB50337-2012)生活垃圾卫生填埋场环境监测技术要求(GBT18772-2008)污水综合排放标准(GB8978-2002)城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准(建标141-2010)城市生活垃圾堆肥处理站技术评价指标(CJ/T3059-1996)城镇垃圾农用控制标准(GB8172-87)生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-201

8、4)一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010)厂矿道路设计规范(GBJ22-87)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)建筑结构荷载规范(GB50009-2012）混凝土结构设计规范(GB50010-2010)建筑抗震设计规范(GB50011-2010)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB50032-2003)砌体结构设计规范(GB50003-2011)给水排水工程构筑物结构设计规模(GB50069-2002)供配电系统设计规范(GB50052-2009)

9、建筑防雷设计规范(GB50057-2010)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-2008)建筑设计防火规范(GB50016-2014)室外排水设计规范(CB50014-2014修订版)锅炉房设计规范(GB50041-2008)工业锅炉水质(GB1567-2008)3-110KV高压配电装置设计规范(GB50060-2008)危险废物鉴别标准(GB5085.1-2007)危险废弃物污染防治技术政策(环发2001199号)国家现行的其它标准和规范：中华人民共和国全国人大2004年12月29日中华人民共和国固体废物环境污染防治法国家计委、财政部、建设部、国家环保总局2002年6月关

10、于实行生活垃圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知农村垃圾性状分析城镇市容环境卫生标准汇编 建设部城镇环境卫生标准技术归口单位建设部城市建设司市容环卫处中国标准出版。1.5编制原则本项目建议书按照技术先进、环保达标、安全卫生、运行可靠、经济适用的原则，确定建设方案，结合本工程的具体情况。重点遵循以下原则：1) 按照“减量化、无害化、资源化”的原则，在实现清洁生产的前提下对海岛生活垃圾进行热解气化处理。2) 采用先进的“垃圾无害化处理的热解气化装置”建设海岛垃圾处理站。3) 保护环境，防止污染，污染物排放指标要严于国家现行的标准，在一定程度上满足未来发展的需要。4) 节约用地、用水，避免资源的浪

11、费。5) 在保证技术先进的前提下，有效控制工程造价。1.6编制范围本项目为新建工程。垃圾处理现阶段设计规模为 ？吨/天。本项目建议书编制的范围为该生活垃圾处理站内各生产装置，不含生活设施的设计，与外部相接的道路、供水、供电以及排水管道等各种道路管线设计。不含厂外道路、供水、供电以及给排水管线等设计。二、 海岛生活垃圾概况2.1 海岛概况2.1.1地理状况 2.1.2人口状况 2.1.3经济状况 2.2 海岛生活垃圾处理现状 2.2.1数量庞大，成分日趋复杂 随着经济的不断发展和岛民收入的不断增加，居民消费方式发生了重大变化，由于海岛独特的海岛文化，来岛旅游的人流剧增，与此同时，海岛因有一半流动

12、人口因工作常住，产生的生活垃圾数量与成分也日趋庞大复杂。包装废弃物、一次性用品废弃物明显增加。现目前生活垃圾产生量在?t/d左右。2.2.2垃圾处理现有模式效能不佳海岛原垃圾处理模式为岛内简易填埋，垃圾随风在堆场内外飘飞，造成周围较大范围内垃圾与臭气弥漫，垃圾渗滤液造成水体污染。尤其高温季节垃圾堆场容易发生自燃，若直接焚烧，更是造成大量污染。另有计划将岛内垃圾收集后，由船运至岛外垃圾焚烧厂进行焚烧发电。但是岛内人口数量不多，垃圾产量数量有限，热值不高，运输费用占据较大处理费用比例，实际发电效力甚微。缺少经济适用性。 2.3 海岛生活垃圾成分分析海岛生活垃圾主要是居民生活垃圾、海产加工垃圾和社会

13、垃圾三部份组成。居民生活垃圾主要是易腐有机物、塑料、纸张等构成，其组份受时间及季节的影响较大。因影响垃圾组分的主要因素及变化特点如下：2.3.1垃圾产量在逐年增加，其增长率基本维持在1.5%左右，同时，随着“五水共治”及相关环境整治工作的推进，海岛的生活垃圾产量也随之增加。2.3.2生活垃圾和海产加工垃圾中的含水率会直接影响垃圾热解的效率及其产物，增加了一定的处理难度。含水率越高热值越低。2.3.3垃圾热值的高低取决于构成垃圾的各种废物的性质及其所占的比例。其中轻质可燃组份（主要包括纸类、纺织物、塑料及植物）含量的多少具有决定性影响。海岛生活垃圾中轻质可燃组份含量一般。表2-1 海岛垃圾组成成

14、份表有机物无机物其它厨余纸张塑料橡胶纺织物木竹海产加工灰土砖瓦玻璃金属三、 垃圾处理工艺选择3.1 垃圾处理方法概况面对全球各国农村垃圾的迅猛增长，各国均努力探索其处理新工艺、新方式。发达国家如日本、美国、德国等国已较早提出并实施在垃圾分类回收的基础上进行综合处理，实现垃圾的“减量化、无害化、资源化”，并建立起相对完善的分类回收处理系统。纵观全球和我国的农村垃圾处理现状技术，目前主要有填埋、堆肥、焚烧、综合处理，其中综合处理是目前农村垃圾处理中较为先进可行的技术。这些方法各有利弊，对环境的影响也各不相同。3.1.1 填埋填埋是各种垃圾处理方法中最原始、最简便、最常见的垃圾处理方式。这种方式的特

15、点是，投资弹性大，运营费用低，处理量大，技术要求不高。我国城市垃圾处理由于起步较晚，基础设施较差及受种种客观因素的影响，目前农村垃圾处理主要以简易填埋为主，并开始卫生填埋过渡，约占全部处置总量的70以上。卫生填埋工艺相对简单，操作方便，投资与施工费用低，投资和运行费都较小，还能回收甲烷，对中国这样的发展中国家，似乎是比较适合的垃圾处置方法。但是，垃圾堆放和填埋的危害日益显现出来，成为不容忽视的一个问题。垃圾中含有大量的有害物质和病原菌随渗滤液，经过雨水冲沥和渗透进入河流湖泊或地下水系，污染饮用水源。垃圾中不可降解的有毒物质会长期存在，并随时随地的危害周边环境，如塑料可以在地下几百年不被降解，破

16、坏了土坏结构使得植被再生不良，破坏了生态环境，其潜在的危险更是不言而喻。填埋过程及其场区周边出现严重的空气、水和土壤环境的污染。堆填区填埋不仅耗费大量的土地资源，影响了周边的生态环境。即使是采取了先进的垃圾渗滤液处理与沼气收集的卫生填埋方式，还是浪费了宝贵的资源，不是上策。我国目前采取的垃圾填埋技术和方式，与发达国家的无公害的填埋技术和方式比还有很大差距。如果达到发达国家的填埋要求，则此方式的投资会大大增加，因此，这种方式虽然是目前的主流方式，但不符合“减量化、无害化、资源化”原则的要求，在土地资源缺乏，人口密集的地区不应提倡。国际上，减少填埋已经成为不可逆转的发展趋势。3.1.2 堆肥堆肥是

17、利用微生物分解垃圾中有机成份的生化过程，目前，堆肥主要有两种方法：一种是仓式发酵工艺，即将生活垃圾中的有机物进行一定周期堆放，定时翻堆、通风，从而达到腐熟的过程；另一种罐/箱式发酵工艺，即将生活垃圾中的有机物在罐/箱式反应器中进行强制翻堆和通风，从而达到快速腐熟的过程。堆肥仅是垃圾中有机成份的处理技术，而不是全部垃圾的最终处理技术。堆肥的过程需时较长，因此占地面积也大。垃圾减量化非常有限。堆肥工艺的产品比较单一，仅能用作堆肥或土壤改良剂。大多数堆肥中的矿物养份含量偏低，不能提供植物所需的足够养份。由于目前的堆肥方式未能对不可降解的非有机物质进行有效的分离处理，这些铁、沙石、玻璃和塑料等杂质会进

18、入最终堆肥产品，影响质量。堆肥工艺对原料的含水量的要求是50-60%，大多数有机废弃物含水量偏高，需添加充填物。垃圾堆肥处理技术必须以垃圾分类为前提，因为从垃圾处理和利用角度看，未经分拣的垃圾成份相当复杂，仅靠机械筛分，许多有害物质就会随着堆肥产品进入土壤，造成二次污染，而且有些可利用物资则被弃之。堆肥方式在工艺控制上也较难实现，致使有些产品会释放异味，并含有大量杂质。长期使用这些质量低的堆肥会造成耕地二次污染。由于堆肥肥料的肥效偏低，只能作工壤调理剂使用，经济效益也差。3.1.3 焚烧（包括焚烧发电）垃圾焚烧是利用高温将垃圾中的有机物彻底氧化分解、最大程度地减少垃圾的最终处置数量达到减量化。

19、垃圾中的细菌病毒被彻底消灭，恶臭气体被高温分解，可以最快速度达到无害化，焚烧还能回收热量用来发电等。因此，成为人口密集的发达国家主要采用的一种垃圾处理方式，如瑞士、日本、丹麦，其焚烧法处理垃圾的比例分别达到80、72.8和70。焚烧方式基本符合减量化的要求，但难以资源化和无害化，且耗资巨大，运营成本较高。主要因为生活垃圾中有机物组分较高，而有机物的热值很低，燃烧过程中需要添加助燃燃油来提高垃圾的燃烧效率，因此耗损大量能源。另外，焚烧过程中可回收的资源被烧毁，此外相当多部分的不可燃物产生的残渣多达25 - 30%。焚烧过程中的废气及飞灰净化技术难度大，处理不当还可能造成二次环境污染，如燃烧废气中

20、释放的二噁英，以及在炉渣和飞灰中富集化的重金属等。飞灰占焚烧总量的5 - 10%，属危险废弃物，必须专门填埋处理。耗能和环保隐患导致焚烧项目投资和运营成本昂贵，近日广州投资建设一个日处理垃圾2000吨的焚烧炉及附属热能回收设备的项目（李坑二期），总投资达10亿元人民币，建设费达每吨处理量50万元人民币。它是一种建立在政府大量补贴的情况下的处理方式。国内现有一些焚烧发电厂运行比较困难，主要是因为生活垃圾的平均热值太低，增加了运行成本，另外，炉渣和飞灰无害化处理尚待真正解决。生活垃圾焚烧炉技术采用有：炉排炉技术、循环流化床锅炉技术（需掺烧煤炭，部分火力发电在使用）、回转窑焚烧炉技术（能耗高、燃烧不

21、彻底，目前很少使用）。3.1.4 综合处理该方式是近年发展较为迅速的垃圾处理方式。它不是单一的垃圾处理技术，也不是上述方法的简单组合。它的宗旨是通过分选，将无序的混合的垃圾各组分分成单一的和简单的组分，分别处理后生成不同产品，或资源回收。从而妥善解决了上述仅靠单一技术方法处理过程中所遇到的问题，因而工程的投资、运行费用显着减少，产品质量也得到提高。这种垃圾处理方式不仅能利用垃圾资源，而且技术上也容易实现，是垃圾处理“减量化、无害化、资源化”的较好方式。综合处理不仅符合中国城市垃圾处理的实际情况，也是世界垃圾处理技术从单一治理走向多元化治理的趋势。我国目前将垃圾严格分类，并对分类垃圾进行后续再利

22、用的管理、技术等多方面都还严重不足，还实现不了对垃圾的综合有效利用。3.1.5 热解气化热解原指有机物在厌氧或绝氧的条件下加热分解的过程。垃圾的热解处理是利用其中有机废物成分的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下加热，使之在高温下分解，最终成为可燃气、液态焦油和少量炭状残余物形式的过程。一般可燃烧的废弃物均都可采用热解方式进行处理。这是一种清洁的处理方法，且减量化程度高。2009年来，各地建设垃圾焚烧处理厂遭到了社会各界特别是附近老百姓反对，一些大中型城市纷纷建设了垃圾焚烧（或发电）处理厂，但投资规模大，且飞灰及二噁英等产生量大，烟气处理成本高。各地推广主要原因为较大规模（600t/d以上）能发电

23、上网，在国家目前还给与补贴的情况下受到大中城市政府的欢迎，企业在有国家电价补贴和高昂的处理费获得了丰厚的回报。2011年以来，作为垃圾处理成本更低、运行更容易达标的热解气化处理工艺（类似垃圾直式焚烧）在国内开始推广利用。开启了我国生活垃圾走向占地小、投资相对少、运行成本更低、排放几近空气标准、规模适应范围广（0.25吨/日-300吨/日单体炉）的时代。3.2 处理方案评述与选择该垃圾无害化处理的热解气化装置，在正常处理运行中设备本身不耗能源、不耗油及其他辅助能源，仅需生活用水，生活用电。各项环境排放指标能达到生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001），尤其是二噁英的排放优于欧盟标准，

24、无废液排出，减量化显著，根据无机物的含量多少决定减量化一般从五十分之一到三千分之一，就地产生垃圾就地处理，减少运输成本和二次污染。该装置的工艺和技术从根本上解决了传统垃圾处理方式（如填埋、焚烧）对环境造成的不良影响。本设备装置属于体积小、投资小、建得起用得起，操作简单，安全可靠。除引风机和照明外，无需其他能源消耗。综上所述，本项目采用垃圾热解气化装置对海岛的生活垃圾进行处理。四、 垃圾热解气化技术工艺方案4.1 工程参数表5-1 基于农村垃圾无害化处理的热解气化装置主要技术参数项目技术参数设计日输入量：以10吨/天生活垃圾为例可接收输入物料：农村生活垃圾(不含建筑渣土）所需能源：除首次点火需要

25、借助外界能源外，设备运行时无需添加辅助燃料温度、时间控制：热解气化（500至600）和高温燃烧（850至1000）有机结合，停留时间大于2s灰渣：炉渣热灼解率5%全年运行日数：320天垃圾减量率：减量化显著面积：装置占地面积：80平方米总体占地面积：800平方米建设周期： 1.5个月1 垃圾无害化处理的热解气化装置一套及自动化等设施（含设备运输、安装、调试、场地设计、人员培训费等）共计：265万元人民币基础设施建设：60万元人民币项目其他费用：25万元人民币 共计：350万元人民币4.2 工艺概述及工艺流程4.2.1 工艺概述此项目紧紧围绕农村垃圾处理达到“减量化、无害化、资源化”的目标，提出

26、一种基于农村垃圾无害化处理的新型热解气化技术及装置。该技术及装置可用于处理农村垃圾、秸秆等一切可燃有机物；利用热解气化中不同时期和阶段将农村垃圾在相应的温度下还原后生成可燃气体并通氧高温燃烧的原理，无害化的将垃圾妥善处理。本技术和装置的核心是热解气化技术，经独特的热解气化室设计，有效的避免了垃圾架空，粘结等常见问题，实现垃圾气化充分和有机物的彻底分解。垃圾在200时开始气化分解，使垃圾中的可分解物质分解成为可燃气体，在缺氧条件下，温度在500到600时，可燃气体浓度即达到最好条件。然后通过负压经独特设计的烟道将可燃气体引入燃烧室，再供以充足的空气，使可燃气体在850至1000的高温下充分燃烧，

27、使有毒有害物质完全分解，达到无害化。该装置结合炉型结构，燃烧室采用多次折流设计，能保证可燃气体和空气的充分混合，因此能有效保证在大于等于850摄氏度以上的高温下停留时间超过2秒的国家规范要求。在对农村垃圾处理的过程中可连续加料，物料的水分含量在50%左右均能得到妥善处理。本技术和装置对垃圾减量化显著，各项环境排放指标均能达到生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001），尤其是二噁英的排放优于欧盟标准。装置运行时，除首次点火需要借助外界能源外，运行时无需添加辅助燃料，在不外加大型除尘设备的情况下，燃烧尾气也可直接达标排放，大气二次污染物防止措施简单；针对农村垃圾的焚烧处理来说，可以减少垃

28、圾处理的除尘设备的配置成本；在不同地区、根据实际需要，该装置也可与其他环境控制装置配套使用。因此，该技术和装置适用于农村垃圾的处理，投资成本、运行成本均低。因此，这是一种环保节能的农村垃圾处理技术，由于装置的小型化，能有效解决农村垃圾收集困难、运输费用高、处理成本贵的问题，填补了对偏远、分散和收运体系不能覆盖的农村垃圾的处置问题的空白。政府不再因此而头痛。符合我国的节能减排的产业政策，是国家“十二五”发展规划鼓励的项目。4.2.2 工艺流程垃圾分选投料预热干燥物料热解气化还原（温度控制在500至600）转换成气化气气体通氧高温燃烧 烟尘自行沉降烟气燃烧隔尘烟气燃烧隔尘烟气燃烧隔尘烟气净化降温排

29、放。工艺流程图（如下图所示）图5-1 两段式燃烧系统图4.3 技术原理生活垃圾属于固体燃料,其元素组成主要是C、H和O。此外,还包含N、S和其它一些微量元素.对于气化反应而言,由于N、S等元素含量很少,从而可以忽略不计。与煤相比,生活垃圾的含碳量较低，而H/C和O/C比相当高,从而使其具有较高的挥发份含量,但热值比一般煤炭低.此外,由于生活垃圾中N、S等元素含量较少,这样在热转化过程中由N和S成份所形成的污染排放量相对较低,同时其固定碳的活性比煤高得多。这些特点决定了生活垃圾更适宜于气化。根据热解气化中不同时期和阶段将农村垃圾在相应的温度下还原后生成可燃气体并通氧高温燃烧的原理，无害化的将垃圾

30、妥善处理。热解气化是指有机物在无氧或缺氧的状态下加热，使之分解的过程。即分解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下，利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化为小分子量的可燃气体和固定碳的过程。4.3.1 垃圾进入热解气化室中，有机可燃物快速升温、干燥、气化，释放出热量，以维持垃圾持续气化。分为四个阶段：（如图4-2所示）第一段（氧化层）：氧和碳反应：C+O= CO 矿物质（灰）第二段（还原层）：C+CO= 2CO HO + C = H+CO， C+2H= CH4 CO+HO=CO+ H 可燃气体主要由吸热反应产生，而维持吸热反应进行的热量由放热反应提供。第三段（热解气化层）：产生H、CO 、CH4、C2H4、C2H6 等碳氢类可燃气体，在缺氧条件下，温度在500到600时，可燃气体浓度即达到最好条件。第四段（干燥层）：物料干燥。 物料 干燥层 HO （水蒸气） 100-250 热解气化层 气体进入燃烧室 500 可燃气体（H、CO 、CH4）等 600 碳氢类气体 还原层 HO + C = H+CO 氧化层 C+O CO 灰渣 空气 图4-2 垃圾热解气化阶段图4.3.2 燃烧室：通氧高温燃烧（850-1000）。 2H2+O2=点燃=2H2O C2H4+3O2点燃2CO2+2H2O 2C2H6+7O2=点燃=4CO2 + 6H2O CH4+2O2=