目前國內(nèi)外應(yīng)用較多、技術(shù)比較成熟的小型生活垃圾有機可燃垃圾處理爐型主要有機械爐排爐、回轉(zhuǎn)窯干餾、熱解氣化爐等三類。
1、機械爐排焚燒爐
機械爐排焚燒爐采用層狀燃燒技術(shù),具有對垃圾的預(yù)處理要求不高,對垃圾熱值適應(yīng)范圍廣,運行及維護簡便等優(yōu)點,是目前世界上常用、處理量從小到的城市生活垃圾焚燒爐。
在歐美等國家得到廣泛使用,其單臺規(guī)模可達1200t/d,技術(shù)成熟可靠。垃圾在爐排上通常經(jīng)過三個區(qū)段:預(yù)熱干燥段、燃燒段和燃燼段,實現(xiàn)垃圾在爐排上著火,熱量來自上方的輻射和煙氣的對流以及垃圾層的內(nèi)部。爐排上已著火的垃圾通過爐排的翻轉(zhuǎn)作用,使垃圾層強烈的翻動和攪動,引起垃圾底部的燃燒。連續(xù)的翻動和攪動,也使垃圾層松動,透氣性加強,有利于垃圾的燃燒和燃燼。
2、回轉(zhuǎn)窯干餾設(shè)備
回轉(zhuǎn)窯干餾設(shè)備反應(yīng)機理與廢舊輪胎裂解煉油設(shè)備相類似,主要由一傾斜的鋼制圓筒組成,外面包圍著用于外敷加熱的燃燒室。垃圾由入口進入筒體,并隨筒體的旋轉(zhuǎn)邊翻轉(zhuǎn)邊向前運動,垃圾的干燥、裂解過程均在筒體內(nèi)完成。并可根據(jù)筒體轉(zhuǎn)速的改變調(diào)節(jié)垃圾在窯內(nèi)的停留時間?;剞D(zhuǎn)窯常用于廢舊輪胎裂解煉油和工業(yè)塑料垃圾的裂解煉油工程上,在生活垃圾處理中亦有應(yīng)用。
3、熱解氣化爐
干燥后的生活垃圾經(jīng)輸送設(shè)備進入熱解氣化爐,首入干燥段,在150℃溫度下,脫去水分(含分子水);干燥垃圾進入熱解層,溫度在200℃~650℃時,不同的物質(zhì)分別熱解,產(chǎn)生烷類、烴類、烯類等可燃氣;在800℃時,物質(zhì)進入氧化段,產(chǎn)生碳化物;部分的碳化物燃燒產(chǎn)生1000℃左右的溫度,使CO2氣體和C反應(yīng)生成CO氣體,此階段為氣化段;水蒸氣進火層后,一是調(diào)節(jié)爐溫,二是產(chǎn)生H2和CO氣體,完成熱解氣化全過程。
熱解氣化是一種可控狀態(tài)下的燃燒與還原,整個過程環(huán)境處于缺氧狀態(tài),可以充分遏制二惡英、多環(huán)碳氫化合物(PAtt)和醛類等物質(zhì)產(chǎn)生,而且垃圾中的硫和氧也多以化合物的形式成渣,少部分形成SO2和HCl。
可燃氣體凈化后作用:(1)可作燒結(jié)磚廠隧道窯燒磚燃料。焙燒生成高溫?zé)煔飧稍锎u坯后再作為垃圾干燥滾筒烘干垃圾的熱媒。(2)可作為蒸汽鍋爐或熱水鍋爐的燃料,蒸汽或熱水可以供給蒸汽和熱水的使用單位,實現(xiàn)收益,鍋爐高溫尾氣再作為垃圾干燥滾筒烘干垃圾的熱媒。(3)也可以作為內(nèi)燃式發(fā)動機的燃料,帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能,并網(wǎng)供電或自用,實現(xiàn)收益。內(nèi)燃式發(fā)動機產(chǎn)生的高溫尾氣也可再作為垃圾干燥滾筒烘干垃圾的熱媒。
洛陽建材建筑設(shè)計研究院垃圾熱解氣化爐應(yīng)用國際上進的第三代垃圾處理技術(shù),可使垃圾完全達到無害化、充分的資源化利用。具有:投資少、運行成本低、設(shè)備成組靈活,建設(shè)周期短,其工藝可以有效及時的將當(dāng)天產(chǎn)生的生活垃圾全部減量化、無害化、資源化處理利用完畢。而且徹底杜絕二次污染,節(jié)約大量的土地資源。整體工藝及裝備達到國際、國內(nèi)水平。