生活垃圾干馏介绍

周晓云

【关键词】：垃圾处理；干馏；技术；

一、干馏定义

干馏是指有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。干馏的结果是生成气体与蒸汽的混合物和炭。气体与蒸汽的混合物经过冷却后被分成可燃气与油。干馏是一个复杂的化学反应过程，包括脱水、热解气化、脱氢、热缩合、加氢、焦化等反应。

干馏可以分为三个阶段：

脱水分解

热解

缩合和碳化

二、干馏原理

干馏法是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧条件下对之进行加热，使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。干馏反应可以用通式表示如下：

•城市生活垃圾→气体（H2、CH4、CO、CO2）+有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+固体（炭黑）

•干馏产物的产率取决于原料的化学结构、物理形态和干馏的温度和速度。

•纤维素分子状态下迅速加热升温，随机生成氢、一氧化碳、二氧化碳、水、甲烷等可燃性挥发组分以及其他低分子有机物。

三、生活垃圾干馏处理的原理

我们认为：自始至今，地球上进行了无数次的干馏，将不同历史时期的生物质（如森林和动物等），在火山爆发的熔岩中无氧裂解，为人类留下了天然气、石油和煤。

我们的干馏技术无非是将生物质放在无氧条件下高温干馏，其速度之快目前前所未有，数分钟就将散落在垃圾中的生物质转化为可燃气、油和炭。原理上一致公认。

四、国内外干馏技术概况

对于干馏技术的研究和应用，一些先进国家在40多年前就开始了，主要集中在两个方面：一是以美国为代表的、以回收贮存性能源（燃料气、燃料油和炭黑）为目的；另一个是以日本为代表的、以减少焚烧造成的二次污染和需要填埋处置的废物量，以无公害型处理系统的开发为目的。

随着各国对焚烧过程中二恶英排放限制的严格化，废塑料的焚烧处理越来越成为人们关注的焦点问题。许多国家相继制定了有关法律、法规，大力推行城市垃圾的分类收集，鼓励开发城市垃圾的资源化/再生利用技术，限制大量焚烧废塑料。在此背景下，废塑料的干馏处理技术又重新成为世界各国研究开发的热点，尤其是废塑料干馏制油技术也已经开始进入工业实用化阶段。

西方发达国家，在九十年代已经禁止焚烧技术，1995年澳大利亚已立法不准焚烧处理。

干馏垃圾处理厂没有烟囱，不产生二噁英，处理过程无污染，设备安全、简单、可靠具有国际领先水平，干馏处理提高了处理速度和产能，并能顺利产出可燃气、油、炭和木醋液，从无害化、资源化、减量化的角度可以广泛应用于生活垃圾、医疗垃圾、厨余垃圾、污泥等。

五、干馏工艺流程及应用

本装置采用在密闭无氧的空间通过瞬间加热方式，使散落在城市生活垃圾中的生物质通过进料装置进入到干馏装置，无氧高温的条件下反应，产生利用价值较高的气相（可燃气）、液相（油）和固相（炭），同时也有效抑制了二恶英的合成。

该装置仅在启动时需要少量电供给干馏初期预热阶段，干馏反应所产生的可燃气及炭能源都可以进行燃烧或发电处理，形成可利用的能源来满足整个装置运行的热能。炭在炭柜内停留一段时间，炭在水蒸气的作用下产生氢气和一氧化碳，炭气化后还有2.25%的灰渣。

六、生活垃圾干馏处理的创新点

1、为连续干馏工作方式（国内同类产品为间歇工作方式）；

2、裂解反应时间小于30分钟（国内同类产品裂解反应时间5小时）；

3、干馏生产过程无新污染物排放（国内同类产品气化干馏，实质是下部缺氧焚烧上部局部干馏，生产过程有污染物排放）；

4、生产过程无人值守，全部为远程遥控操作（国内同类产品生产过程需人工操作）；

5、有高强度防爆装置（国内同类产品无防爆设计）；

6、为小型化便移式结构，以日处理25吨为基数，设备重量小于25吨，农村至特大城市，可选择并联使用，不必量身定做，能集装箱迁移和模块化加工制造（国内同类产品同等条件下，设备臃肿，重量超百吨，农村至特大城市必须量身定做，不能集装箱迁移和模块化加工制造）。

7、为自加热技术，以生活垃圾为原料，以生活垃圾干馏产生的可燃气作为燃料进行发电，产生的电再对生活垃圾进行干馏，干馏再产生可燃气，可燃气产生电再对生活垃圾进行干馏，连续循环上述过程，无需另行投入能源，使系统用本身产生的电进行加热干馏，必要时可以采用干馏产生可燃气加热。

8、采用料塞和真空技术，裂解工序氧气含量近乎为零，使裂解安全性得到大幅提高（国内同类产品采用气化技术，裂解工序氧气含量高，裂解安全性低）。

9、进料螺旋输送机在可燃气排放管中预热干馏和除水，进料螺旋输送机在可燃气排放管中预热干馏过程中的水蒸气和低温可燃气进入炭中继箱的炭层，既可调节炭温，又产生一氧化碳和氢气。

10、垃圾干馏处理厂的垃圾渗滤液，我公司专门设计了系列高效浓速机污水处理设备，处理效率高，完全达到国家排放标准。。

七、干馏与气化、焚烧的区别

1．定义：

干馏：固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解裂解的反应过程。

气化：物质由固态变为气态的现象叫做气化。

焚烧：是一种废物处理的方法，透过焚烧废物中有机物质，以缩减废物体积。

2．区别：

干馏是无氧的，气化是兼氧的，焚烧是有氧的。

八、干馏在垃圾处理中的意义

相比其它垃圾传统处理技术，干馏具有很多的优势。首先，垃圾干馏处理环节没烟囱，还原反应不产生二恶英,从垃圾处理三化衡量，在剔除建筑垃圾的前提下，干馏工艺做到了全量资源化、减量化和无害化。其次，处理过程不产生新的污染物。再次，投资、运行、维护成本低。最后，垃圾只要控制建筑垃圾不混入生活垃圾，无需改变我国处理垃圾的习惯；垃圾处理选点不受限制，垃圾可以就地消化；干馏只需在无氧状态下，把垃圾加热到400℃处理时间90分钟、700℃处理时间45分钟或800℃以上处理时间30分钟三档，均可彻底裂解。此外，干馏可以消化多种垃圾。由于干馏的污染物容易控制达标排放，不仅可以处理混合的生活垃圾，还可以处理废塑料、废旧轮胎、餐厨垃圾、医疗垃圾等等。

九、干馏垃圾处理的优点

干馏垃圾处理改变了传统的垃圾处理方式，处理过程没有二次污染。

1.干馏垃圾处理与焚烧处理系统相比较有以下优点：

①投资成本仅为焚烧处理的60%左右；

②实现了生活垃圾循环利用，运营成本比焚烧低；

③无氧裂解是还原反应根本不产生二噁英。

2.干馏垃圾处理与填埋处理系统相比较有以下优点：

①占用的土地只有填埋处理的10%；

②不产生对水环境、土壤、大气的二次污染；

③生活垃圾的体积减容达90%以上，重量减量达90%以上；

④能处理近几年填埋的生活垃圾，这样能腾出已有填埋场的土地，大大延长填埋场使用年限；

⑤厂址的选择比卫生填埋和焚烧容易。

3.干馏垃圾处理与堆肥处理系统相比较有以下优点：

①占用的土地只有堆肥处理的30%；

②不对地表水、地下水、土壤产生二次污染；

③运行使用方便，处理速度快。

④没有臭气。关键是生活垃圾当天能处理完，处理过程不产生新的污染、能量自供、达标排放。

十、干馏处理生活垃圾技术的先进性

生物质用无氧裂解转化为油、气和炭解决的问题：

1.环境问题：随着城市化进程加快，城市生活垃圾急剧增加，与日俱增的垃圾和垃圾处理的二次污染对土地、水资源、大气和人类生存环境造成新污染和破坏。干馏技术不产生污染，是目前最理想的垃圾处理方式。

2.能源问题：随着工业化进程的加快，地球上现有的化石类能源越来越珍贵，寻找替代化石类能源和可持续循环利用的再生能源日趋紧迫。干馏技术能够从生物质（包括散落在生活垃圾中的生物质）中提取油、气、炭，变废为宝。

3.粮食问题：利用人类生活中产生的有机废弃物（散落在生活垃圾中的生物质）制取再生能源，可有效改变目前用粮食作物制取能源所造成的全球粮食短缺状况。

4.成本问题：可以使垃圾处理工程对收集方式变得简单，将减少垃圾收集课题的研究成本，大大降低垃圾处理的收集成本；可以使垃圾处理工程靠拢垃圾发生源，将减少垃圾搬家，大大降低垃圾处理的系统成本。

5.生物质用无氧裂解转化为油气和炭，不仅可用于垃圾处理，也可以用于开发新能源，尤其是生物质能源的开发。根据生物学家估算，全球每年水、陆生生物质产生的热当量为3×1021焦耳，为全球目前总能耗的10倍。我国的生物质能也极为丰富，量大面广，可达100亿吨。仅森林、草原和耕地三项的产量就达50亿吨干质。相当于20亿吨标准煤，是我国能耗的2倍。随着人类对现用能源倍增的消耗，现用能源的枯竭及大量环境被破坏，干馏生物质能源的开发利用必将发挥更重要的作用。

十一、干馏垃圾处理厂主要技术、环保、经济、指标

1、干馏垃圾每吨产生可燃气为250m³左右（可燃气热值为2800-4500大卡，燃气发电机发1度电需要2500大卡热值），可发电250度。产生的炭量为15%左右即150kg，产油量为3%左右即30kg，炭和油均可发电，炭和油的平均热值为3500大卡，可发电约193度。共计发电约443度。

2、干馏处理过程中消耗能源小于产生的新能源，处理1吨原生垃圾设备自身平均消耗电量约为120度电。

3、垃圾干馏处理厂投资预算为50万元/吨，其中设备投资约35万元/吨，厂房及其他投资约15万元/吨。

4、占地面积0.2亩/吨。

5、干馏垃圾处理厂无烟囱，无氧裂解处理过程不产生二噁英。

6、干馏过程车间无人，在控制室进行遥控操作。

“求实、创新、诚信、坚韧、发展”是本公司所提倡的企业核心价值理念。公司全体同仁以此共勉，愿与社会各界一起，携手共进，为人类幸福、健康和可持续发展做出应有的贡献。

主要服务和产品有：

（1）城市生活垃圾高温干馏处理项目；

（2）城市、农村污水处理项目；

（3）电采暖设计、安装、销售；

（4）节能服务、物业保洁服务；

（5）设计、建造、销售垃圾干馏处理成套设备、垃圾分选系统。