深圳宇力城市生活垃圾再生煤技术
来源：深圳市宇力科技有限公司 阅读：2460 更新时间：2011-05-17 11:52一、城市生活垃圾常规处置方法及国内外研究现状
目前，我国人口13亿，2007年统计城镇人口5.77亿，占总人口已超过44.38%。随着城市化进程快速发展和大量农村人口转移，以8～10%年增长速度增加。如果按人均每天1公斤生活垃圾产生量计算，每天全国城镇生活垃圾总量5.77亿公斤，即57.7万吨，每年就有2.106亿吨以上。钻油油井和炼油厂的油污泥、城市生活污水处理厂脱水后的污泥和煤矿的煤矸石等，都是棘手的固体废物，每年的数量也是很大的。
国外把城市生活垃圾比喻为：“放错位置的黄金”，是“永不枯竭的城市矿藏”等等。将其开发成“废弃物再利用固体燃料”（Refuse-Derived Fuels），简称为RDF。国外这种方法是以发酵制酒精为主的，投资很大。为符合中国国情，需要找到投资省、操作简便、成本低廉的方法，其中将垃圾做成再生煤就是这种思维。
我国城市生活垃圾常规处置方法有填埋、焚烧发电、堆肥和有机复合肥。
填埋：占地大，渗滤液长期对地表水造成污染，所产生的甲烷和硫化氢也长期对空气造成污染，尤其当无地可用时又怎么办？填埋场的建设（防渗、筑坝和三通一平）和长期运行费用很高，人员编制是按事业单位，都是由政府买单，填埋也是对资源的浪费。近年来，有地方将填埋场内的沼气收集发电，收集-脱水-脱硫-储气-发电，全系统投资很大，运行时间并不长，而且沼气产量很不稳定。
焚烧发电：投资很大，一般采用BOT方式运作，由于利润微薄而愈来愈没有吸引力，投资商逐年抬高每吨垃圾处置费和上网电价。二噁英污染普遍解决不好，甚至浓度比填埋高得多的渗滤液处理普遍都没有解决好，不仅是无人投资，当地群众拒不接受，许多地方推行不下去。
堆肥和有机复合肥：堆肥方法占地和污染很大，这是很难被当地群众接受。有机复合肥虽然是工业化机械装备流水线作业生产，分捡量很大，有的地方用“水分捡”，水的用量很大，一般垃圾与用水量的比例达到1：20～30，循环水浓度很高，处理费用很高，获得的有机肥的量很少，推广上也受限制。
台北和日本等许多地方，采用了在家庭就开始对垃圾做分类，显然，符合垃圾的减量化和资源化，但不意味就没有垃圾了，仍然还需要做进一步的处理。
正因为如此，垃圾处理已经成为中国城市发展一个带普遍性的限制因素。
二、新的思维和新的方法
由于以上原因，新的思维和新的方法才应运而生——垃圾再生煤。用这种方法为城市生活垃圾提供一条新的出路。这是一种“多元化”的新思维。常规的城市生活垃圾处理方法很多，每种方法都不是唯一可行的，“因地制宜”才是正确的抉择。
不仅是生活垃圾，采油井和炼油厂（如胜利油田每年10万吨以上的油污泥）的含油污泥长期未做处理，也成为当地严重的污染源；城市污水处理厂和工厂污水处理站的污泥出路也是棘手问题；农村的谷壳和秸秆、林场和木材加工厂的木屑、城镇绿化垃圾、烟草厂的烟梗垃圾和蔗糖厂的蔗渣，煤矿的煤矸石……都是垃圾的范畴。谷壳、果壳、秸秆和木屑等虽然可以用生物质热解方法回收利用，但是焦油和木醋液的处理和利用还是一个棘手问题。完全可以按照不同的比例和生活垃圾混合“打包”制成再生煤，供工业锅炉和火力发电厂使用。
国家的固体废弃物处理政策是：“无害化、减量化和资源化”。用这种新方法则增加一个“产业化”。减少煤的开采的同时，为地方税收和就业带来好处，减少生活垃圾填埋量75%以上。
据资料统计，垃圾焚烧发电厂每吨生活垃圾可产生电量300～450度，这是扣除了锅炉及发电机的各种损耗后的发电量。而本套设计400吨生活垃圾可生产售出275吨再生煤，再生煤的热值大约为4000大卡/公斤。1大卡=4186.75J（焦耳），每吨垃圾产生的热量为：
（275×4000×4186.75×1000）÷400=1.15×1010J（焦耳）=3198.21kw·h（度电）
每吨再生煤的耗电量为33.38度/T，则本项目所产的再生煤不计损耗的理论发电量为：
3198.21 – 33.38= 3164.83kw·h（度电）
结论：如果考虑锅炉及发电机的各种损耗，输出的电量也会比垃圾焚烧发电厂的平均发电量375度要高得多。因为，垃圾直接焚烧发电含水35～55%，除自然排出的渗滤液外，未经脱水和烘干，带入锅炉内的水分大约40%左右，这部分水的蒸发要消耗大量的热量，而且进焚烧炉的垃圾是不分捡的。所以，不能把垃圾再生煤和垃圾的直接焚烧发电相提并论。而且，垃圾再生煤除补充普通火力发电厂用煤之外，更多的是给当地的工业锅炉和供热锅炉补充燃料，使垃圾的处置在填埋、焚烧发电及做有机肥之外，提供了一条新的途径。
三、应用范围
1、城市生活垃圾
2、采油井和炼油厂的含油污泥（掺入生活垃圾按比例混合）
3、城市生活污水处理厂污泥（掺入生活垃圾按比例混合）
4、非有毒和非重金属离子成分的污水处理站污泥（掺入生活垃圾按比例混合）
5、采煤分选后的煤矸石（掺入生活垃圾按比例混合）
6、谷壳、秸秆、林场木屑以及木材加工锯末（可以生物质热解，也可以掺入生活垃圾按比例混合），对于中国、东亚和南亚地区的产粮大国来说谷壳和秸秆的处置找到一条出路
7、蔗糖厂蔗渣、烟草厂烟梗垃圾（可以造纸、生物质热解，也可以掺入生活垃圾甚至不掺生活垃圾）
显然，垃圾再生煤方法比常规生活垃圾处置方法，方法简单，投资省，占地小，应用更加广泛和灵活。
四、工艺方法
首先将城市生活垃圾送入指定垃圾场地收集；然后通过抓破、振动分选及磁分选前处理，将粗大可见惰性物及钢铁质金属物清除，接着用粗破机将垃圾粗破至100mm以下；再将粗破垃圾挤压脱水，脱水后进行细破，在此阶段将垃圾颗粒度控制在20目之内，细破之后再加入引燃剂、助燃剂、防腐、粘合剂、除臭、杀菌剂及固硫、固氯物等，在搅拌机里混合均匀；最后挤压成型煤，形状尺寸可以在模板的孔型设计达到。
五、产品特性
作为RDF技术，从生产过程到成品使用全过程，必须符合以下要求：
● 再生煤经过权威部门检测
● 与4500大卡/公斤天然煤相比，在同台锅炉、产生基本相等的蒸汽量、蒸汽温度、蒸汽压力和焓值的前提下，有较好的燃烧工况，并精确测出耗煤量的比较数据
● 未经处理就有比燃烧天然煤更好的烟气排放质量（除尘外其余指标都在排放标准内）
● 二噁英不经处理即能达标排放（是国家排放标准的1/50，欧盟标准的1/5）
● 生产过程中符合清洁生产要求，烟气经治理达标排放；生活污水和渗滤液经处理达标后部分回用，部分排放；厌氧的沼气回收利用；玻璃和金属回收，其他不燃物填埋
● 再生煤产品出厂前在烘干的过程中高温消毒杀菌
● 生产的安全和稳定能得到保障
六、产品的质量
由前文产品的检测报告可知，垃圾再生煤的主要质量参数如下：
热值：实测3500cal/g左右；根据热值的计算，并改进添加剂配方应可达到4000 cal/g以上。
含水率：实测12%；生产中控制15%。
未经处理排放的烟气中
HCl ：实测16.5 mg/m3，大大低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》标准限值GB18485-2001中规定的75 mg/m3。
CO2：实测1.7 mg/m3，大大低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》标准限值GB18485-2001中规定的260 mg/m3。
SO2：实测无。
因为HCl、CO2浓度极低，而且又没有SO2，所以烟气中酸性气体的含量远远低于普通煤的燃烧烟气，可认为垃圾再生煤燃烧产生的烟气对锅炉腐蚀远远低于普通煤。
二噁英毒性当量平均值：实测0.020 ng/Nm3，仅为国家排放标准的1/50，欧盟标准的1/5。
七、再生煤生产过程中的污染治理
该产品生产过程的主要污染源：浓度很高的渗滤液；污水处理厌氧的沼气和硫化氢气体；锅炉燃烧后烟气除尘、脱硫；分捡车间的臭气除味；生产车间的废气除尘。分捡后的固体废弃物，金属和玻璃回收，其余填埋（5%左右）。
1、渗滤液处理：采用本公司多项发明专利、国家重点环保实用技术、“国家垃圾焚烧发电渗滤液处理863课题”中试技术及“深圳—香港两地政府联合支持深港创新圈科研项目”中指定项目“城市垃圾中转站渗滤液处理”技术，确保
出水COD＜80mg/l，NH3-N＜15mg/l
出水回用于：冲厕所、洗车、冲洗场地和周边绿化灌溉。
厌氧沼气回用于燃烧炉。
2、脱硫和脱二噁英处理：采用本公司相关多项专利技术，主要是从源头做起，在添加剂中加入药剂，在再生煤燃烧过程中脱硫和脱除二噁英。排放的烟气处理是以除尘为主，脱硫为辅，可以不再做二噁英的耗资很大的燃烧后处理。脱除二噁英也是本技术的亮点之一，否则再生煤的生产技术在环评上也通不过。
3、再生煤在高温烘干中杀菌、消毒、防霉。
八、再生煤技术依托
该技术突出优点是：占地少、投资省、市场化、产业化、资源化。本公司结合中国国情，自主研发，整体配套。具备以下专利技术：
1． 发明专利“生活垃圾再生煤产品及其制备方法” 申请号：200810216134.1
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
2． 发明专利“生活垃圾再生煤生产工艺”申请号：200810216135.6
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
3． 发明专利“对垃圾焚烧及垃圾再生煤燃烧二噁英控制的添加剂及其生产工艺” 申请号：200810216133.7
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
4． 发明专利“生活垃圾渗滤液处理方法” 专利号：ZL03147021.1
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
5． 国家863课题“垃圾焚烧发电”第6子项“垃圾焚烧发电渗滤液处理”2003年完成单位
6． “深圳—香港两地政府联合支持深港创新圈科研项目”中指定项目“城市垃圾中转站渗滤液处理”技术，该技术是“清华大学深圳研究院”、“香港大学”与本公司共同研发完成，已共同申请发明专利。
7． “国家重点环保实用技术”编号2002-B-032
“电催化氧化处理难降解高浓度有机废水技术”
8． 发明专利“一种难生化降解高浓度有机废水处理方法及装置”专利号：ZL00134787.X
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
9． 实用新型专利“流化吸收塔烟气处理装置”专利号：ZL97245980.4
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
10． 实用新型专利“高效能内循环活性污泥厌氧流化床污水处理装置”专利号：ZL00264199.2
申请人：周泽宇 专利权人：深圳市宇力科技有限公司
九、各种生活垃圾处理方法的比较
1、垃圾填埋占地大，使用的年限是有限的。而且渗滤液、甲烷和硫化氢等的污染是长期的。垃圾填埋从基础设施到填埋的运作和污染的治理通通都是当地政府买单。不符合国家垃圾处理的减量化、无害化和资源化的政策。
2、垃圾焚烧发电是按BOT方式运作的，当地政府要提供很高的垃圾处置费和很高的发电上网补贴，只有对东部沿海经济发达的大中城市有条件招商引资，否则不可能在10年内收回投资商巨额的投资。前面已经说明，原生垃圾的热值是800-1600Kcal/Kg，发电量为300-450度/吨，而再生煤热值是4500Kcal/Kg，发电量为3198.21度/吨。因此，对东部沿海大中城市的垃圾焚烧发电厂，可配套建设垃圾再生煤生产线，自产自用，效益更高。对于中西部地区中小城市财政收入不高的情况下，垃圾焚烧发电政府负担不起，而填埋不仅用地有限，而且还要政府长期买单，垃圾再生煤的方法是经济有效可选方法。
3、沼气发电技术的应用也是可选的方法之一，但是采气的面积很大，产气量波动也很大，同样存在政府对垃圾处置及沼气发电上网电价的补贴，设备的投资也比制造再生煤要大。
4、垃圾再生煤（RDF）技术从目前国内外生活垃圾处置方法比较中可以看出：适合于中国RDF技术的国情，特别是中小城市的生活垃圾处理，把本该是政府买单的市政建设项目变成招商引资项目，政府只需提供用地或者是在原来填埋场建设，处置每吨生活垃圾提供力所能及的补贴费，其它政府彻底解脱。垃圾总填埋量减少3/4，为当地锅炉提供补充用煤，增加当地税收，并解决数十至一百多人员的就业。并且一次性投资是所有垃圾处理方法中最低的，而经济效益是最高的。
十、本公司技术亮点
垃圾再生煤生产技术是国内近3年的符合中国国情和中小城市生活垃圾处理的较有前途的技术。本公司的技术亮点在于：
1、能生产出合格的再生煤。
2、自身的污染如渗滤液和臭气的处理确保达标排放。没有配套治理技术的此类工程是不完整的。
