农村生活垃圾热解气化处理技术可行性报告

结合政府规划,紧紧围绕节能减排的国家产业政策，以国务院总理李克强在2015年《政府工作报告》中指出的：“以垃圾、污水为重点加强环境治理，建设美丽宜居乡村。”、国务院副总理汪洋在第二次全国改善农村人居环境工作会议上强调的：“按照全面建成小康社会的总体要求，扎实开展农村人居环境整治，集中力量解决农村垃圾污水治理和改厕等问题。”为导向目标。

结合我国“十二五”规划，紧紧围绕节能减排的国家产业政策，针对目前我国农村乡镇垃圾仍采用简单填埋、露天焚烧以及随意倾倒等落后处理方式所造成的环境污染问题，以及在垃圾收集、运输、处理过程中成本过高，缺乏技术等面临的现实困境。以“无害化、减量化、资源化”为宗旨，以“系统化、自动化、景观化”为目标，江苏中态环境工程有限自主研发了“小型垃圾热解气化处理成套装置”，适用于小城镇生活垃圾无害化处理，并拥有多项技术专利。

江苏中态环境工程有限作为无锡建设“东方硅谷”计划引进创新创业领军团队的培育企业，已与无锡市惠山区人民政府、武汉大学建立了产学研合作机制，共同成立了“武汉大学无锡固废处理技术研究中心”，是中国环境科学研究院“固废处理技术与设备研发基地”，与科研院所的密切合作极大地提升了江苏中态环境工程有限的技术研发能力和环境服务技术实力。

江苏中态环境工程有限生产的小型垃圾热解气化处理成套装置各项环境排放指标                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          均优于《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)的要求。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。可就近、就地无害化处理，节约大量中转运输成本，是一种投资和运行成本都较低，操作简单，高效清洁的垃圾处理技术和设备。符合我国农村垃圾处理的现实需求，填补了乡镇一级垃圾处理设备的空白，是最新一代的生活垃圾处理装置。

一、 项目背景、技术开发状况

随着新农村建设的加快，农村人口从相对分散变为相对集中，产生的垃圾如何妥善处置成为当前面临的迫切问题。农村生活垃圾已成为农村环境脏乱差的最突出表现。一方面，垃圾集中露天堆放，导致“垃圾山”恶臭熏天，蚊蝇乱飞。目前，我国农村约有6.5亿常住人口，每年产生生活垃圾约1.1亿吨，其中有0.7亿吨未做任何处理。对地下水、土壤、大气造成严重破坏。

由于农村垃圾相对点位较分散、收集较困难、运输距离远、因此整体对农村垃圾的收运覆盖将导致运输成本较高；同时，我国农村缺乏投资成本和运行成本相对较低的、有效处理垃圾的技术和设备；其现状大多采用原始堆放，简易填埋、露天焚烧等方式处理。这直接威胁到农民的生产生活，无害化处理农村垃圾已迫在眉睫。我国农村垃圾处理所面临的现实困境，迫切需要开发一种操作简单，经济、高效、清洁的垃圾处理技术和设备。

基于上述情况，经多方调研、考察国内外垃圾处理技术和市场分析，在总结国内外垃圾处理技术设备运行经验的基础上，研发出一种新颖的基于农村垃圾无害化处理的小型热解气化技术及装置。该技术及装置主要针对处理城乡农村垃圾、秸秆等一切可燃有机物。其主要技术特点：

⑴、独特的内置型干燥装置。利用烟气热量初步预热干燥垃圾，提高入炉垃圾的温度和热值，降低炉膛干燥层高度，提高对高水分垃圾的适应性。

⑵、独特的一次风送风方式。与通常的热解气化炉不同，本设计一次风包含空气、预干燥产生的水蒸汽和低沸点可燃气体，由一次风机送入炉内。一次风管掩埋在燃烧的物料内，从向上、向下和径向三个方向为热解气化层、燃烧层、燃尽层、提供气化剂（水蒸汽），氧气和辅助燃料（可燃气体），使燃烧更剧烈充分、提高烟气中可燃成分含量。

⑶、独特的可燃气，烟气引出方式。常规固定床热解气化炉，可燃气、烟气引出主要是上吸式和下吸式两种。上吸式采用在炉膛壁面开孔引出烟气的方法，由于引出孔靠近干燥层，可燃气中水分、焦油含量高。下吸式由炉排下方引出烟气，由于流经灰渣层，烟气中携带粉尘量大。本热解气化炉中烟气由内置于炉膛，淹没在物料中的烟管引出，其作用：

1） 迫使干燥层产生的水蒸汽折返穿过热解气化层和炽热的燃烧层，降低水分含量，提高烟气热值；

2）迫使热解产物折返，通过炽热的燃烧层，使其中含有的长链碳氢化合物（如焦油）彻底裂解， 减少烟气中焦油的含量；

3）迫使上行高温烟气折返，降低烟气中粉尘浓度。

⑷、 独特的多腔体二燃室设计。

二燃室内设 4个特制的燃烧装置，燃烧装置上分布的多个二次风口，使进入的二次空气形成涡流，可燃成分与氧气得到充分的混合，燃烧剧烈。烟气在二燃室的流程需经过 1 次 90°折流和 4 次 180°折流，减缓了流动速度，延长了烟气在二燃室内的停留时间（≥2s），从而确保烟气中的可燃成分充分燃烧，抑制持久性有机污染物产生，降低烟气中粉尘浓度，达到垃圾无害化处理的目标。

二、 项目产品的主要用途

针对目前我国农村乡镇垃圾不合理的处理方式，以“无害化、减量化、资源化”为宗旨，使得乡镇生活垃圾无害化处理。

三、 投资的必要性

（一）2010年国家住房和城乡建设部、国家发改委、国家环境保护部发布了《生活垃圾处理技术指南》：

（1）卫生填埋：对于拥有相应土地资源且具有较好的污染控制条件的地区，可选用卫生填埋方式实现生活垃圾无害化处理；

（2）热解气化处理：对于土地资源紧张、生活垃圾热值满足要求的地区，可选用热解气化处理技术；

（3）其它技术：主要指生物处理技术，对于进行分类回收降解有机物垃圾的地区，可选用适宜的生物处理技术，对于生活垃圾混合收集的地区，应审慎选用生物处理技术。

（二）2011年国务院也批转了住房城乡建设部等16个部门《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》：

该《意见》中提出了对提高城市生活垃圾处理减量化、无害化和资源化水平，改善城市人居环境的具体要求。到2015年，全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上，直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理。每个省（区）建成一个以上生活垃圾分类示范城市。城市生活垃圾资源化利用比例达到30%，直辖市、省会城市和计划单列市达到50%。《意见》第九条要求各级政府切实控制城市生活垃圾产生，全面提高城市生活垃圾处理能力和水平，按照生活垃圾处理技术指南，因地制宜地选择先进实用、符合节约集约用地要求的无害化生活垃圾处理技术。土地资源紧缺、人口密度高的城市要优先采用热解气化处理技术，生活垃圾管理水平较高的城市可采用生物处理技术，土地资源和污染控制条件较好的城市可采用填埋处理技术。鼓励有条件的城市集成多种处理技术，统筹解决生活垃圾处理问题。

（三）2011年，工信部和科技部联合发布了《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》：

《目录》中固体废物处理装置涉及生活垃圾处理的装置有：用于600t/d及以上的生活垃圾热解气化及其烟气处理系统成套设备、用于小规模的生活垃圾处理的热解处理设备。

（四）2012年5月，发展改革委、住房城乡建设部、环境保护部联合发布：《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》：

该规划提出，生活垃圾处理技术的选择，应本着因地制宜的原则，坚持资源化优先，选择安全可靠、先进环保、省地节能、经济适用的处理技术。东部地区、经济发达地区和土地资源短缺、人口基数大的城市，要减少原生生活垃圾填埋量，优先选用热解气化处理技术；其他具备条件的地区，可通过区域共建共享等方式选用热解气化处理技术。

（五）2013年8月，国务院发布了《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》（国发〔2013〕30号）文件：

《意见》指出：“解决节能环保问题，是扩内需、稳增长、调结构，打造中国经济升级版的一项重要而紧迫的任务。加快发展节能环保产业，对拉动投资和消费，形成新的经济增长点，推动产业升级和发展方式转变，促进节能减排和民生改善，实现经济可持续发展和确保2020年全面建成小康社会，具有十分重要的意义。”

（六）2014年8月，国务院发布了《重大环保技术装备与产品产业化工程实施方案》（发改环资〔2014〕2064号）文件：

为加快提升我国环保技术装备与产品的技术水平和供给能力，尽快满足我国污染物减排和保护生态环境的需要发改委制定了重大环保装备与产品产业化工程实施方案。方案提出，到2016年环保技术装备水平在基本保障二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮等四项约束性指标减排的基础上，在固体废弃物处理处置领域，重点开发推广一批急需的技术装备和产品，完善技术创新体系，提升创新能力，突破一批关键共性环保技术，推动先进成熟技术产业化应用和推广。本项目实施：

（1）能有效的改善治理大气环境污染及地表水和地下水的污染。在垃圾堆放的场区臭气冲天、老鼠成灾、蚊蝇孳生，有大量的氨、硫物污染物向大气释放，仅有机挥发性气体就多达100多种，其中含有许多致癌、致畸物等。其次，垃圾不但含有病微生物，其中的含水量和淋入堆放的垃圾中的水产生的渗滤液流入周围地表水体和渗入土壤，将会造成地表水和地下水的严重污染。

（2）可节约大量的大地资源。城市垃圾填埋场从表面上看，消灭了堆放的垃圾山，但是并没有进行垃圾减量化处理，只是将地面上垃圾放到了地下。

（3）有利于实现垃圾资源化。国家把实现农村垃圾资源化提高到了社会可持续发展的战略高度，垃圾资源化已逐步成为垃圾治理的目标。该项目的实施：（A）解决了农村垃圾混合回收方式垃圾资源化的难度。（B）解决了农村垃圾资源化技术难题。（C）解决了农村垃圾资源化的资金不足。（D）加快了垃圾管理工作走进市场，形成市场性的良性循环，促进了垃圾产业的发展。

该项目以农村垃圾热解技术处理生活垃圾，符合我国农村垃圾处理的现实需求，填补了乡镇一级垃圾处理设备的空白，具有重要的示范性和推广性。也为我国在垃圾综合治理以及实现垃圾资源化开发起到了巨大的推进作用，并为其产业化发展奠定了基础。