生活垃圾低温热解设备技术方案

发布时间:2017-08-10 15:28 | 编辑:锦之源环保 | 114 次浏览
目录一、前言 二、研发背景三、低温热解技术的实践应用四、低温热解技术介绍1、低温热解技术原理2、低温热解技术优势3、工艺流程五、低温热解技术成套设备主体结构1、操控台2、上料机3、低温热解炉4、碱液喷淋箱5、焦油净化、活性炭吸附器6、引风机六、环保效果七、设备投资、运营管理费用一、前言 广西洁冠科技有限公司是专业从事生活垃圾低温热解处理、环保设备、节能产品咨询研发销售的企业,公司研发生产的生活垃圾低温热解设备...

目录

 

 

一、前言

二、研发背景

三、低温热解技术的实践应用

四、低温热解技术介绍

1、低温热解技术原理

2低温热解技术优势

3、工艺流程

五、低温热解技术成套设备主体结构

1、操控台

2、上料机

3、低温热解炉

4、碱液喷淋箱

5、焦油净化、活性炭吸附器

6、引风机

六、环保效果

七、设备投资、运营管理费用


一、前言

广西洁冠科技有限公司是专业从事生活垃圾低温热解处理、环保设备、节能产品咨询研发销售的企业,公司研发生产的生活垃圾低温热解设备,以自主核心技术为基础,充分吸收国内外先进技术精髓的同时,紧密依托专业的设计研究院、高等院校的人才与技术优势,不断进行技术革新,完善产品性能,并积累了大量的研发、生产的实践经验,努力形成公司“实践积累、科技创新、追求卓越”的发展模式。

    本公司的宗旨是以先进高效的技术、精益求精的态度促成高新技术和环保产品的应用和推广,不断优化工艺以降低环境治理成本,为我国的环保事业做出应有的贡献。

二、研发背景

目前,广西村镇生活垃圾处理主要存在以下问题:

1)垃圾量大,垃圾处理不及时。每年的生活垃圾产生量都以8%左右的速度增长,但平均处理率却极低,大量未经处理或仅作简单处理的垃圾堆积在村镇周围地区。

2)垃圾收集没有分类。村镇生活垃圾的收集绝大部分都是未经分类的混合垃圾,给后续的垃圾处理增加了难度。

3)垃圾处理技术落后,不符合可持续发展要求。当前村镇垃圾处理主要采用简易填埋、简单焚烧或堆肥等简单低效方式进行初步的处理,容易形成二次污染,与垃圾减量化、无害化和资源化的理念相去甚远;不符合可持续发展要求。

4)村镇垃圾处理项目建设经费严重不足,资金缺口大。

随着经济的发展,广西村镇生活垃圾污染问题更加突出,村镇生活垃圾的无害化处理问题直接关系到保护和改善人民生活环境和生态环境密切相关的问题,是经济发展与环境保护相协调的重要内容之一;因此,迫切需要研发出一种投资成本和运行成本低,操作简单,高效环保的垃圾处理技术和设备。

三、低温热解技术的实践应用

广西洁冠科技有限公司于20133月响应区环保部门的倡议着手自主研发一种新型的、适合乡镇使用的、减量化程度大、无害化程度高、可资源化利用、投资、运营费用低、操作简单的垃圾处理成套设备:低温热解技术成套设备。该低温热解成套设备历时将近两年的研发,于201412月在龙滩水电站广西库区集镇新址天峨县向阳镇建设并投入运行。经过技术革新的新一代产品于20154月、5月、7月分别在天峨县下老乡、田林县百乐乡、乐业县雅长乡投入使用。

设备项目点.jpg
设备项目点

设备项目点1.png

现场相片.png

现场相片

现场相片1.png

现场相片1

经过实际运行,低温热解技术成套设备运行工况稳定、高效,无污水外排、无二次污染;炉渣外观处理彻底、烟气排放量很少、无异味,焦油的去除率彻底。20159月四套生活垃圾低温热解处理设备经过四川中晟环保科技有限公司的监测:废气、循环水、灰渣各项指标完全达标,多项指标还远低于GB 18485-2014规定的国家要求。洁冠科技低温热解技术在生活垃圾处理领域取得了显著的成果。

温热解技术介绍

1、低温热解技术原理

低温热解是指有机物在稀氧或缺氧条件下,利用生活垃圾中的可燃性物质作为热解的燃料在200600℃左右的温度条件下通过热化学反应,将大分子物质分解成可燃性的较小分子物质(可燃气、固定炭、焦油等)的热化学转化技术。

洁冠科技的低温热解技术就是:指垃圾经过简单分选,去除垃圾中的大块的不可燃物质部份后(如玻璃瓶、石头、金属等),将余下部分的垃圾通过上料机送入热解炉热解,利用生活垃圾中的可燃性物质作为热解的燃料在200600℃的温度段,稀氧条件下进行热化学反应,释放出热量并转化为可燃烧气体和少量性质稳定的固体残渣;热解后产生的烟气通过碱液喷淋箱的降温、除尘、脱酸、脱水处理;经过焦油净化器的进一步除尘、去除焦油的作用;再经过活性炭的吸附功能将烟气中的重金属、二噁英等有毒有害的物质去除;烟气再经过引风机的作用通过烟囱进行合格的排放过程。

2、低温热解技术优势

、低温热解处理操作弹性大,对原料的适应性强;垃圾只需把泥石、玻璃、金属等无机物选出即可入炉处理

由于低温热解控制的温度段在200600℃左右进行,属于一种慢速热解并能够生成固体炭为目的的过程,当温度达270℃时低温热解生成的固体炭量最多,达到有机物含量的80%。而固体炭在350℃稀氧条件下缓慢燃烧所释放出来热量,有效保证了低温热解的长效持续进行;垃圾通过较长时间加热、烘干后达到高效的热解效率;因此低温热解对垃圾的成份要求不高,并且成份发生波动时也能自动维持热解。

、由于稀氧热解,产生的烟气量低;烟气处理设备投入量少,设备投资成本降低

垃圾在热解炉内采用的是上部进料,下部热解的方式,热解所产生的热量给上部的垃圾进行加热、烘干的作用,稀氧条件下产生的烟气量少;产生的 NOx量也较少。烟气经过热解炉上部垃圾层的过滤,在热解炉内停留的时间比较长、粉尘很大一部份被附着在垃圾中,因此烟气中的粉尘浓度低。综合以上两个因素:低温热解设备所需要投入的烟气处理设备压力较小,设备投资成本相应可以减少。

、垃圾减量化大。

通过实际测量垃圾热解后产生的灰渣量只占垃圾热解前重量的8%--10%,总质量减量化达90%;体积减量化程度达到95%。所以低温热解减量化大。

 ⑷、无害化程度高

由于低温热解炉顶出口烟气温度较低(一般在130180℃左右),用于除尘、冷却的水可以沉淀后循环使用;沉淀物经过收集混在垃圾入炉处理,最终以灰渣物的形式出现,灰渣集中到一定量后可送生活垃圾填埋场填埋;同时,由于热解过程产生的焦油经过焦油净化器的脱除后,可作为一种辅助燃料混入垃圾投入热解炉内进行热解处理;整个过程不会出现污水外排的现象,无二次污染。

实践证明由于热解过程中烟气在炉内停留的时间较长,并经过垃圾层的过滤,热解产生的CI离子绝大部份被附着在了灰渣上,直接减少和抑制了二噁英的产生量;烟气再经过活性炭的吸附作用,有效的去除了烟气中的已有二噁英、重金属等有毒在害的物质,达到无害化处理的目的。

⑸、资源化利用充分

a、生活垃圾中含有的塑料瓶、废弃金属等由于方便分选,回收利用的收益相对较高;设备运营人员在上料的过程中主动进行分选并卖给废品回收站达到资源回收利用的目的。

b、村镇生活垃圾中,玻璃类作为一种不可燃的无机物约占垃圾总重量的510%,热解过程应尽量避免入炉,以免降低垃圾低温热解处理效率;因此必需严格要求把玻璃类在入炉前分选出来,选出的玻璃可以卖给废品回收站进行资源化的回收利用。由于玻璃类回收收益相对较低,但是如果不进行回收利用对垃圾处理过程产生的量又是一个较大的存在;两者是相对矛盾的因素。天峨县向阳镇垃圾处理站在实际运行过程中采取了方便实用的方法:要求设备运营人员在上料过程中把玻璃分选出来,集中到一定的量(一般35吨满一后推车)后和塑料瓶、废弃金属等可回收利用品由运行人员自行请车送到当地的废品回收站进行回收,所得收入归运营人员所有,而运输过程产生的费用由运营单位进行补贴。这样即提高了运营人员的分选积极性,同时有效提高了垃圾回收利用效率。

3、工艺流程

工艺流程.png


五、低温热解技术成套设备主体结构

低温热解技术成套设备主体包括:操控台,上料机,低温热解炉,碱液喷淋箱,焦油净化、活性炭吸附器,引风机组成。如下图

设备结构总图.png

设备结构总图

车间外观图.png

车间外观图


1、操控台:操控台是整套设备电器控制的核心,包括电机启停、温度显示、智能温控、风量调节和数据采集;能实时监控并显示设备的运行状况。分自动模式和手动模式。其操作面如图

操控台图.png

操控台图

2、上料机:上料机采用电机驱动无轴螺旋的方式人工操控上料,设备设计了一种独特的能撕解垃圾的结构,有效解决垃圾上料过程容易堵塞的问题;而且操作方便、密封性能好、单位时间内上料量大、对垃圾分类程度要求低,只需把泥石、玻璃、金属等无机物选出即可入炉处理;具有很好的实用价值。设备结构如下图所示:

上料机图片1.png

上料机图片1

上料机图片2.png

上料机图片2


低温热解炉:低温热解炉由热解炉本体、炉排、物料支撑架、布风管、进料口、检查门、出灰门等组成。其特征是:炉排安装在热解炉本体的下部1/4高度处,在炉排周边上部和底部设置特殊的环型布风管,热解炉炉排底下设置出灰门,在热解炉炉排上部设置检查门,再在热解炉接近顶部的侧边设置进料口及相应的检查门。垃圾从热解炉的进料口投入炉内,堆积在炉内的物料支撑架上,最初起炉时通过炉排上堆放少量的引火木柴等易燃物引燃垃圾,垃圾通过特殊布置在炉排上周边及炉底的布风管的均匀供风进行低温热解,温度控制在200~600℃左右,热解产生的热量再给处于炉体内较上部的垃圾进行加热、烘干,为上部的垃圾的热解提供必要的热量,整个过程不再需要投加燃料;热解产生的灰渣通过炉排底下的出灰门定期排出,依次循环进行从而不断的连续处理生活垃圾。结构图如下:

炉体结构图1.png

炉体结构图1

炉体结构图2

4、碱液喷淋箱:碱液喷淋箱由喷淋水泵和循环水箱组成。用97%以上的氢氧化钠溶于喷淋箱的循环水,保持喷淋液的PH值大约在8左右,并且喷淋液经过喷淋后在箱体内沉淀和循环使用;从而达到除尘、脱酸的功能。

水喷淋箱图1.png

水喷淋箱图1

水喷淋箱图2.png

水喷淋箱图2

焦油净化、活性炭吸附器: 焦油净化、活性炭吸附器由箱体和高压电场及活性炭吸附层组成。焦油净化的原理是利用高压电源形成正负两极的电场,烟气经过高压电场后烟气中的焦油及部分烟气中的粉尘被捕捉;烟气再经过活性炭过滤层去除烟气中二噁英、重金属等有毒有害的物质;除下来焦油、粉尘的混合物再混入垃圾重复入炉进行热解处理,最后产物是灰渣;烟气净化的过程不形成二次污染。结构图如下

焦油净化、活性炭吸附器图.png

焦油净化、活性炭吸附器图

6、引风机:引风机采用三相交流变频装置驱动可调式变频电机运行,可人工调节抽风量,配合炉体供风调节阀门对热解工况进行调整,从而达到控制热解效率的目的。引风机结构如下图

引风机图.png

引风机图

六、环保效果

20159月广西洁冠科技有限公司对已经投入运行的,在龙滩水电站广西库区集镇新址4个点的4套生活垃圾低温热解处理设备进行了环保监测。经过四川中晟环保科技有限公司的监测数据显示:废气、污水(循环水)、固废(灰渣)各项指标完全达标,多项指标还远低于GB 18485-2014规定的国家要求。烟气排放标准表及环保监测数据如下:


序号

项 目

单 位

限 值

1

烟尘

mg/m3

80

2

烟气黑度

林格曼黑度Ⅰ级

Ⅰ级

3

一氧化碳

mg/m3

150

4

氮氧化物

mg/m3

400

5

二氧化硫

mg/m3

260

6

氯化氢

mg/m3

75

7

mg/m3

0.2

8

mg/m3

0.1

9

mg/m3

1.6

10

二噁英

ngTEQ/m3

1.0

气体监测数据.png

气体监测数据

废水监测数据.png

废水监测数据

固废监测数据.png


固废监测数据

七、设备投资、运营管理费用(以5吨为例)

68  


 技术适用范围

设备所在位置

龙滩水电站广西库区集镇新址

日处理量

5(t/d)

服务户数

3200(户头:按每户5人,每人日产垃圾量0.5kg计)

服务面积

40万(m2

 主要设备

设备名称

数量

备注(制造厂商)

低温热解炉

 1台

自主研发 

无轴螺旋给料机

 1台

外购+改造

碱液喷淋箱

  1

自主研发

焦油净化、活性炭吸附器

 1套

自主研发

 引风机

 1台

外购

 操作台

 1台

自主研发

  配电箱

  1

自主研发

 设备检修频率

 6个月1次

 投料方式(人工或自动;间歇或连续)

人工投料,间歇上料

 辅助燃料及用量

 建设条件要求

土地要求

300~500m2

给排水要求

要有自来水供给能力

供电要求

380伏、15千瓦以上

其他

建设与运营成本

项目工程设备总投资

145 万元/套

项目工程设备单位投资

29 万元/吨

月用电量

1200千瓦 

月用电成本

1200

月用水量

5

月用水成本

100

月用碱量

150

月平均用活性炭量

150

劳动定员

2

月工人成本

3600

维护保养

400

劳保、工具用品

100

垃圾处理成本

(3600+1200+100+150+150+400+100)÷(5×30)=38元/吨                 

垃圾处理补贴

       无         吨/元(或户/元)

操作难易程度

 简单、容易

备注:


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