长江上游洒渔河流域生态补偿建设先行示范项目
——人居环境垃圾处理项目
目 录
TOC \o "1-5" \h \u 一、项目概况 1
1.1项目内容 1
1.2工程规模 1
1.2.1设计范围 1
1.2.2设计年限 1
1.2.3人口预测 1
1.2.4垃圾产生量分析 2
1.2.5工程规模 3
1.2.6工程覆盖率 4
二、设计内容 4
2.1工程总体布置 4
2.2垃圾分类 6
2.2.1农村垃圾成分介绍 6
2.2.2垃圾分类方法 7
2.3收运系统 7
2.4垃圾处理系统设计 8
2.4.1垃圾处理工艺选择与国家、云南省政策的衔接 8
2.4.2现有垃圾处理厂尽职调查 9
2.4.3新建垃圾处理设施 10
1.热解处理 10
2.焚烧处理 11
3.填埋处理 11
2.4.4垃圾热解处理 13
2.4.4.1垃圾热解厂选址 13
2.4.4.2垃圾热解气化综合处理工艺 14
1.垃圾高温热解气化处理工艺路线 14
2.工艺流程说明 17
3.工艺技术特点 18
4.主要技术参数 18
5. 主要设备表 20
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长江上游洒渔河流域生态补偿建设先行示范项目
——人居环境垃圾处理项目
一、项目概况
1.1项目内容
本设计包括垃圾分类系统、垃圾收运系统及垃圾热解气化处理系统三个部分设计。
创新性设计： = 1 \* GB3 ①垃圾分类 = 2 \* GB3 ②垃圾热解气化处理工艺
1.2工程规模
1.2.1设计范围
垃圾收运范围包括项目区内的新街镇（53个自然村）、龙树镇（27个自然村）、水磨镇（48个自然村）、苏甲乡（85个自然村）、乐居镇（3个自然村）、洒渔镇（12个自然村）、大山包镇（36个自然村）、大寨子乡（15个自然村）。
1.2.2设计年限
设计年限从 2019 年起算，至 2035 年，共计 17年。项目服务年限对于20年。
1.2.3人口预测
根据昭通市统计局提供的2014-2018年《鲁甸县统计公报》、《鲁甸县领导干部手册》，得知流域范围内乡镇人口自然增长较平稳，无大起大落。取近期 2019—2025 年人口自然增长率为 0.5%，远期 2026—2035 年人口自然增长率为 0.4%。不考虑机械增长率。
服务范围人口增长预测采用指数增长法：
P=P0×（1+a）n
其中：P——规划期末总人口；P0——规划期初（现状）总人口；a——人口增长率；
n——规划年限。人口增长预测见表1-1；
表1-1项目区服务人口增长预测（按常住人口计）
集镇
现状人口（2019年）（人）
近期人口自然增持率
近期人口机械增持率%
近期人口（2025年）（人）
远期人口自然增持率
近期人口机械增持率%
远期人口（2035年）（人）
新街镇
14972
0.5%
不考虑
15427
0.4%
不考虑
16055
龙树镇
27789
0.5%
28633
0.4%
29799
水磨镇
14722
0.5%
15169
0.4%
15787
乐居镇
2213
0.5%
2280
0.4%
2373
苏甲乡
15813
0.5%
16293
0.4%
16957
洒渔镇
2201
0.5%
2268
0.4%
2360
大寨子乡
884
0.5%
911
0.4%
948
大山包镇
2072
0.5%
2135
0.4%
2222
合计
80666
-
83116
-
86502
1.2.4垃圾产生量分析
乡镇垃圾产生量随着人民生活水平，使用燃料的类型、季节、生活习惯、气候条件等的变化而改变。我国自改革开放以来，经济水平不断提高，人民生活水平进一步改善，相应的垃圾量也随之增加。设计结合流域范围内各乡镇的实际情况综合考虑后，采用人均每日生活垃圾产生量标准法预测合流域范围内的垃圾量。目前，国内城镇居民人均每日生活垃圾产生量一般介于0.8～1.5kg之间。燃气化普及率越高，居民生活水平越高，人均每日生活垃圾产生量越低。根据对云南省各地区调查资料，全省部分城镇垃圾产生量如下：
表 1-2 云南省部分城镇垃圾产生量
城镇名称
新安所镇
芷村镇
大屯镇
人口（万人）
2.8
6.3
11.5
垃圾产生量（t/d）
40
30
50
垃圾产生率（%）
0.93
0.87
1.0
垃圾产量的变化与集镇所处位置、气候状况、居民的生活水平与生活习性、城镇规模、基础设施建设以及经济发展水平等因素有关，一般情况下，垃圾总产量和人均日产量会随着城镇的发展而逐年提高，但其年增长率会逐渐减少，并趋于稳定，经济发达国家垃圾产量变化也是如此。根据国内外人均产生量变化规律，预计随着流域范围内各乡镇经济发展、垃圾分类弃置推广、民众环保意识增强等因素影响，人均垃圾产生量将在一定范围内呈先逐渐上升而后慢慢下降的趋势，综合以上分析，设计考虑各乡镇人均每日生活垃圾产生量现状为1.0kg，近期为1.15kg，远期为1.0kg；其中不可回收（本项目设计处理部分占48%）垃圾日均产生量现状为0.48kg，近期为0.55kg，远期为0.48kg。
根据《环境卫生设施设置标准》CJJ27-2012，垃圾日排出重量按下式计算：
Q=A1A2RC
式中Q——垃圾日排出重量（t/d）；
A1——垃圾日派出重量不均匀系数，本次取1.3；
A2——居住人口变动系数，本次取1.03；
R——收集范围内规划人口数量（人）；
C——人均垃圾日排出重量。
根据工程服务范围常住人口和人均垃圾产生量预测值，推算规划期内各年垃圾产生量，见表1-3。
表1-3 服务年限内垃圾产生量预测表
年份
集镇
现状（2019年）
近期（至2025年）
远期（至2035年）
人口（人）
人均垃圾日产量（kg/（人·d））
垃圾日产量（t/d）
人口（人）
人均垃圾日产量（kg/（人·d））
垃圾日产量（t/d）
人口（人）
人均垃圾日产量（kg/（人·d））
垃圾日产量（t/d）
新街镇
14972
0.48
9.62
15427
0.55
11.36
16055
0.48
10.32
龙树镇
27789
0.48
17.86
28633
0.55
21.09
29799
0.48
19.15
水磨镇
14722
0.48
9.46
15169
0.55
11.17
15787
0.48
10.15
乐居镇
2213
0.48
1.42
2280
0.55
1.68
2373
0.48
1.53
苏甲乡
15813
0.48
10.16
16293
0.55
12.00
16957
0.48
10.90
洒渔镇
2201
0.48
1.41
2268
0.55
1.67
2360
0.48
1.52
大寨子乡
884
0.48
0.57
911
0.55
0.67
948
0.48
0.61
大山包镇
2072
0.48
1.33
2135
0.55
1.57
2222
0.48
1.43
合计
80666
-
51.85
83116
-
61.21
86502
-
55.60
1.2.5工程规模
本项目区设计垃圾转运站共4座，新街镇（规模20t）、龙树镇（规模30t）、水磨镇（规模15t）、苏甲乡（规模15t），建设在集镇边沿；设计垃圾热解处理厂2座，水磨镇垃圾热解厂设计规模50t/d，苏甲乡垃圾热解厂设计规模15t/d。具体规模见表1-4。
表 1-4 工程规模计算表
序号
转运站
集镇
覆盖范围
垃圾最高日排出重量（t/d）
垃圾排放季节性波动系数Ks
转运站计算规模（t/d）
转运站设计规模（t/d）
热解厂
热解厂计算规模（t/d）
热解厂设计规模（t/d）
1
新街镇垃圾转运站
新街镇
49个自然村
13.34
1.3
19.90
20.00
水磨垃圾热解厂
47.29
50.00
2
大寨子乡
10个自然村
0.67
3
大山包镇
30个自然村
1.30
4
合计
89个自然村
15.31
5
龙树镇垃圾转运站
龙树镇
27个自然村
21.09
1.3
29.60
30.00
6
乐居镇
3个自然村
1.68
7
合计
30个自然村
22.77
8
水磨镇垃圾转运站
水磨镇
48个自然村
10.51
1.3
14.01
15.00
9
大山包镇
6个自然村
0.27
10
合计
54个自然村
10.78
11
直运热解厂
水磨镇
3个自然村
0.93
/
/
/
12
苏甲乡垃圾转运站
苏甲乡
71个自然村
10.15
1.3
13.20
15.00
苏甲垃圾热解厂
12.99
15.00
13
直运热解厂
苏甲乡
7个自然村
1.85
/
/
/
14
直运热解厂
洒渔镇
12个自然村
1.67
/
/
/
1.2.6工程覆盖率
由于部分村庄距离转运站太远，没有通车路，交通不方便，垃圾收运车难以到达，增加运行成本。流域区总人口数：126267人，覆盖总人口数：118798人，本工程覆盖流域范围内总人口的94.08%。
二、设计内容
2.1工程总体布置
本项目建设内容包括垃圾收运系统4套、垃圾热解厂2座，处理灰渣进入鲁甸垃圾填埋场，总体布置见下图：
2.2垃圾分类
本着实现垃圾减量化的目的，本项目提出了垃圾分类措施，根据农村垃圾成分分析，该方法只设置一类垃圾桶，简化了垃圾分类流程，使垃圾分类更具可操作性。
2.2.1农村垃圾成分介绍
乡镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商业垃圾、清扫垃圾等废物组成，垃圾的组成直接受到该地区居民的生活习惯、生活水平、自然环境等因素的影响。城镇生活垃圾的组成和性状受城镇的经济发展水平、城镇居民生活结构（生活方式、消费习惯、燃料结构等）和城镇所处的地理位置（自然气候）和不同的季节等多因素影响。
根据调查结果，流域范围内各乡镇尚属传统的农业村镇，垃圾多以厨渣、蔬菜、果皮等有机物为主，玻璃、塑料、金属、织物、橡胶等可回收物所占比例较小，大部分村民以烧柴为主。其中可回收物占15％，厨余垃圾占33％，有毒有害垃圾占0.5%，建筑垃圾占6.5%，不可回收垃圾占48％。生活垃圾组分见表2-1。
表2-1生活垃圾成分现状分析表
序号
垃圾组成
含量（%）
1
可回收物：玻璃、塑料、金属、纸屑、织物等
15.0
2
厨余垃圾：厨渣、蔬菜、果皮等
33.0
3
建筑垃圾：煤灰渣土、砖瓦陶瓷等
6.5
4
有毒有害垃圾：废旧电池、农药包装物、灯泡、油漆桶等
0.5
5
不可回收垃圾：不好回收的废纸、塑料、布料、橡胶、骨头、动植物残渣等
48.0
合计
100
流域范围内各乡镇目前未对生活垃圾的性质进行系统的测定，根据鲁甸县、昭阳区的统计资料，对生活垃圾中各项指标及其变化趋势进行估测。垃圾含水率主要与垃圾的组成成分有关，并随季节发生变化。城镇化率近年内将快速提高，垃圾中灰分比例将减少，含水率将随之逐渐升高。而随着灰分减少，挥发分增多，垃圾容重将呈降低趋势。同时，含水率下降、灰分减少会导致垃圾热值逐渐升高。
根据目前情况分析，由于现有的生活方式将在较长的时期内维持，因此，垃圾成分构成预计不会发生太大的变化，动物、植物、塑料、纤维含量还将占主要部分。
由于时间紧凑，本项目尚未进行生活垃圾成份实际检测，在后续设计中补充该部分内容。
2.2.2垃圾分类方法
根据昭通市农村的垃圾成分分析，农村垃圾主要有厨余垃圾、可回收垃圾、不可回收垃圾、建筑垃圾、有毒有害垃圾5类。垃圾分类是垃圾减量化的关键，本项目从源头抓起，提倡垃圾分类，实现垃圾减量化，设计思路如下：
1.厨余垃圾：剩菜剩饭、菜根菜叶、果皮等。
此部分垃圾在农户家设置专用处于垃圾桶，农户收集后直接堆放在每家每户建成的堆粪池自由分解。
2.可回收垃圾：废纸、塑料瓶、玻璃、金属物等。
可回收垃圾留在家里等待回收，与废品收购商站签订协议， 一年收6次，流域范围内都要收到，必须要有收购记录，根据收购记录领取补助，每次补助500元。
3.不可回收垃圾：不好回收的废纸、塑料、布料、骨头等。
此部分垃圾在村内、集镇内设置垃圾桶、垃圾箱统一收集后，由小型垃圾车运往垃圾转运站，在由大垃圾车运往垃圾处理厂处理。
4.建筑垃圾：砖瓦陶瓷、渣土尘土等。
此部分垃圾堆放在固定垃圾桶、垃圾箱旁边，由专人运至垃圾填埋场。
5.有毒有害垃圾：废旧电池、农药包装物、灯泡、油漆桶、部分家电、过期药品等。
不增加专门收运设施，由专人统一收集到垃圾转运站储存一定量后，运至昆明市危险废物处理处置中心处理，处置费用约 4200 元/吨。
2.3收运系统
本项目垃圾收运思路有两种：
①村收集、镇转运、镇处理：
②村收集、镇处理：
项目区共设置垃圾转运站4座，具体垃圾收运范围见表2-2。
表 2-2 圾收运范围
序号
转运站
集镇
覆盖范围
转运站设计规模（t/d）
热解厂
1
新街镇垃圾转运站
新街镇
49个自然村
20
水磨垃圾热解厂
2
大寨子乡
10个自然村
3
大山包镇
30个自然村
4
合计
89个自然村
5
龙树镇垃圾转运站
龙树镇
27个自然村
30
6
乐居镇
3个自然村
7
合计
30个自然村
8
水磨镇垃圾转运站
水磨镇
48个自然村
15
9
大山包镇
6个自然村
10
合计
54个自然村
11
直运热解厂
水磨镇
3个自然村
/
12
苏甲乡垃圾转运站
苏甲乡
71个自然村
15
苏甲垃圾热解厂
13
直运热解厂
苏甲乡
7个自然村
/
14
直运热解厂
洒渔镇
12个自然村
/
2.4垃圾处理系统设计
2.4.1垃圾处理工艺选择与国家、云南省政策的衔接
《十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，该规划推荐采用的垃圾处理工艺是卫生填埋和焚烧，厨余等易腐垃圾宜采用生物处理技术。
《住房城乡建设部等部门关于全面推进农村垃圾治理的指导意见》（建村[2015]170号）
该指导意见中针对农村垃圾处理工艺选择的内容：“选择符合农村实际和环保要求、成熟可靠的终端处理工艺，推行卫生化的填埋、焚烧、堆肥或沼气处理等方式，禁止露天焚烧垃圾，逐步取缔二次污染严重的简易填埋设施以及小型焚烧炉等。”
《云南省住房和城乡建设厅等部门关于印发云南省农村垃圾治理工作实施方案的通知 》（云建村〔2016〕100号），该方案中提出的垃圾处理工艺：“推行卫生化填埋、焚烧、堆肥和沼气处理方式，禁止露天焚烧垃圾，逐步取缔二次污染严重的露天垃圾收集场所、简易填埋设施及小型焚烧炉。与（建村[2015]170号）保持一致。”
根据国家、云南省政策推荐，本项目考虑的垃圾处理方案有两种，第一，把项目区内的垃圾收集后运往现有的垃圾处理厂处理；第二，在项目区内新建垃圾处理措施处理项目区内的垃圾。最终考虑新建垃圾处理设施，处理工艺考虑选用热解工艺，具体原因见以下章节。
2.4.2现有垃圾处理厂尽职调查
（1）鲁甸县城市生活垃圾处理工程尽职调查
项目名称：鲁甸县城市生活垃圾处理工程
建设地点：鲁甸县小寨乡赵家海村
建设内容和规模：日处理量60t/d，总库容58.77万立方米
投入使用时间：2013年2月
归属权：鲁甸县住房和城乡建设局
本次项目范围内各乡镇垃圾转运站、垃圾热解厂到鲁甸县城市生活垃圾处（填埋场）运输距离、时间。
苏甲乡垃圾转运站，运距：72.3km，运输时间：2.2h；新街镇垃圾转运站，运距：58.5km，运输时间：1.0h；龙树镇垃圾转运站，运距：47.0km，运输时间：55min；水磨镇垃圾转运站，运距：30.5km，运输时间：1.1h；
根据对鲁甸县城市生活垃圾处理工程的调查，日处理量是60t/d，本次项目范围内产生的需要处理的垃圾量计算量为63.451t/d，超出了该填埋场的处理能力，所以本工程的垃圾不能在该填埋场处理。
（2）昭阳区华新水泥厂水泥窑协同处置生活垃圾项目尽职调查
项目名称：昭通市昭阳区与华新水泥窑协同处理城市生活垃圾综合利用建设项目
建设地点：昭通市昭阳区北闸镇华新水泥（昭通）有限公司厂区内
建设内容和规模：设计日处理量500t/d，实际日处理量300t/d
投入使用时间：2018年5月
归属权：华新水泥（昭通）有限公司
根据对昭通市昭阳区与华新水泥窑协同处理城市生活垃圾综合利用建设项目的调查，华兴水泥厂目前日处理能力300t/d，昭阳区运往华兴水泥厂的垃圾量超过300t/d，华兴水泥厂垃圾处理量已经饱和，无法在接受此次项目区域的垃圾（63.45t/d）。
（3）昭通市生活垃圾焚烧发电项目尽职调查
项目名称：昭通市生活垃圾焚烧发电项目
建设地点：昭通市昭阳区永丰镇海边村
建设内容和规模：日处理生活垃圾800吨(400t/dx2)
归属权：华西能源工业股份有限公司
该项目正在进行环境评估，由于该项目厂址区域环境空气主要污染物环境容量不足（与鲁甸昊龙硅铁厂项目污染物叠加环境质量预测超标），正在协调项目污染物总量指标问题，该项目目前尚未取得环评手续，无依托可行性。
综上分析，现有垃圾处理厂没有能力处理本次项目区域内的垃圾，考虑新建垃圾处理设施。
2.4.3新建垃圾处理设施
世界各国都把生活垃圾的减量化、无害化和资源化作为综合解决城市生活垃圾问题的原则，我国颁布的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》提出对固体废弃物防治应实行减量化、资源化、无害化的发展方向。目前，生活垃圾的处理技术主要有热解、焚烧、填埋三大技术。
1.热解处理
垃圾热解气化减量化效果显著，可一次性减量80％以上，而且处理垃圾品种多样化，可处理多种固体废弃物，包括生活垃圾、工业垃圾、农林废弃物的秸秆、政府污水处理厂的固体等危险性废物，含水量高达60%左右的低热值固体废弃物等，减少了城市生活垃圾的储存量；
垃圾热解气化技术的核心就是可抑制二噁英，热解气化过程在低氧或无氧条件下进行，减少了二噁英前驱物的生成，从根本上抑制二噁英的产生。而且垃圾中的有价金属没有被氧化，垃圾中的 Cu、Fe 等金属不易生成促进二噁英生成的催化剂，后续采用超高温重金属固化技术，原生垃圾经过热解气化处理，可杀灭各种有害菌，真正做到无害化。从而真正排除了二噁英物质对环境以及人体的伤害，完全符合国家对二噁英标准的要求；
垃圾热解气化二次污染小，可简化污染控制问题，对环境更加安全。分解后的裂解气和裂解焦再燃烧时的空气系数较低，大大降低排烟量，NOx、SO2、HCl 等污染物排放减少，因而也减少了烟气处理设备的投资及运行费用；烟气中灰量小，远远小于常规焚烧法所产生的二噁英量；
热解产物的能量利用多种多样，燃气、焦油和碳黑可以根据不同需要加以利用；
热分解残渣中，腐败性有机物量少，经过高温处理（熔融）可以作为建材、公路铺设的骨料或者填埋。
2.焚烧处理
焚烧是一种对生活垃圾高温热化学处理技术，在 800~1200℃的焚烧炉炉膛内，生活垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，放出热量，转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。当垃圾有足够的热值（＞3344kJ/kg时），可靠自身的能量维持燃烧而不需提供辅助燃料。焚烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用，性质稳定的残渣可直接填埋处理。
经过焚烧处理后，垃圾中的细菌，病毒等能被彻底消灭，各种恶臭气体得到高温分解，烟气中的有害气体经处理达标后排放，其有明显的减量效果，体积和重量可分别缩减 70~90%和 50~80%。发达国家的生活垃圾采用焚烧处理技术呈上升趋势，我国部分生活垃圾处理也开始采用焚烧技术。随着城市工业化的发展、燃料结构的改变、生活水平的提高，生活垃圾的成分也发生了很大的变化，由原先的灰土成分较大到现在的可燃物在生活垃圾中的占有比例明显上升，生活垃圾热值也在提高，这为生活垃圾燃烧奠定了基础。
垃圾焚烧也存在一些致命缺陷，垃圾焚烧过程中释放的烟气含有大量的含重金属的“飞灰”、酸性气体和二噁英等有害气体。虽然可以用固化法、化学药剂稳定法、热处理法和水、酸等溶液浸取法去除金属的“飞灰”、酸性气体，但是对于二噁英控制仍得不到解决。垃圾焚烧法的减量减容、对土地占用少、消除垃圾中病菌和微生物彻底的优势明显，但是其对垃圾中可燃物质要求高，焚烧厂建设的一次投资大，焚烧烟气处理划分高等不足都制约着焚烧技术的推广，尤其在小城镇运用受到限制。焚烧的优势和缺陷决定了它将在一个时期内继续作为主要的垃圾处理方法得到运用，但在将来会逐步被淘汰和取代。
垃圾焚烧技术存在的缺陷早已被发达国家所认识，随着国际公约中空气污染防治条约的落实，未来有排除垃圾焚烧的可能。在国际上，垃圾焚烧技术并不是处理垃圾的主流方式。德国、荷兰、比利时等欧洲国家相继颁布了《焚烧炉禁建令》，日本到 2000 年 7 月已有 4600 座垃圾焚烧设施被停止使用。
3.填埋处理
卫生填埋就是生活垃圾卫生填埋场按照环境工程技术标准进行规范设计、施工，采用防渗、导渗、压实、覆盖、沼气利用等技术，使填埋的生活垃圾不对地下水、地表水、土壤、空气及周围环境造成污染的工程方法。卫生填埋可以大大减轻生活垃圾对环境的污染，但由于卫生填埋占地面积大，土地复用周期长，对周围环境仍有一定影响。
目前卫生填埋处理技术在世界各国仍被广泛采用，尽管在一些发达国家中垃圾焚烧法日渐增加，但不少国家仍以填埋为主要处理技术。进行卫生填埋时必须考虑如下几个问题：浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、填埋场地的选择设计、建造以及填埋方法的操作等。卫生填埋场正常运营的关键是控制浸出液的污染。
卫生填埋法也有其固有的缺点：
①随着城市可发展的空间越来越小，新的填埋场地难以找寻；
②填埋于地下的垃圾随着时间的推移会发生一系列的物理、化学变化，产生的物质不仅有可能污染地下水源，其中的爆炸性气体如果处理不当还会引发事故；
③垃圾中的物质被直接填埋，造成资源的极大浪费。
随着人类对环境质量的要求的提高，环保标准也越来越严格，可适合填埋的场地已越来越少，填埋成本也随之不断提高，而且一些发达国家规定对填埋生活垃圾中的有机物含量有所限制，使得生活垃圾的填埋量在逐年下降，卫生填埋有可能发展成为其它处理工艺的辅助方法，成为一切不能再利用物质的最终销纳场所。
下面就卫生热解、焚烧、填埋三种垃圾处理方法进行综合比较，详见下表2-3。
表 2-3 垃圾处理工艺比较表
比较项目
热解
焚烧
卫生填埋
技术可靠性
可靠，我国有实践经验
可靠，大城市主流垃圾处理工艺
可靠，属传统处理方法
工程规模
中小型， 1-50t/台
大，单台焚烧炉常用规格100-500t/台
一般库容量均较大
选址难易度
有一定难度
有一定难度
较困难
占地面（m2/t）
60-100
200-250
150-500
建设工期
6-12 个月
12-24 个月
9-12 个月
适用条件
要求低位热值大于 2800kj/kg
垃圾低位热值大于3300kj/kg
对垃圾成分无严格要求
操作安全性
较好，严格按规范操作
较好
较好
管理水平
高
较高
一般
产品
可燃气体、焦油、焦煤
规模大可发电
无
资源利用
垃圾分选回收部分物质热解残渣综合利用
热能转化为电能
封场后恢复土地利用或再生土地资源
稳定化时间
3 小时左右
3 小时左右
5-10 年
最终处置
残渣需处置，占垃圾量 10%
飞灰为危废需特殊处理，炉渣需处置
本身就是最终处置
减量化程度
90-92%
90%
10~20%
地表水污染
应有完善的水处理设备
应有完善的垃圾渗滤液处理设备
应有完善的水处理设备，但不易达标
地下水污染
可能性较小
可能性较小
需有防渗，但仍可能渗漏，人工衬底投资大
大气污染
尾气经过相关工艺技术处理后达标排放
焚烧烟气需要治理后排放，存在二恶英污染情况
有污染，臭气四溢
土壤污染
无
无
限于填埋场区域
主要环保措施
烟气治理，噪声控制，残渣处置，恶臭控制
烟气治理，噪声控制， 飞灰处置，残渣处置，恶臭控制
场底防渗，每天覆盖，填埋气导排，渗滤液处理
投资（万元/t）
20-30
30-40
15-30
运行费（元/t）
35
80
75
技术特点
处理周期短，占地面积小，运行稳定可靠，减量化、无害化效果好
技术成熟， 能实现快速减量化和无害化理， 处理规模大，资源利用效果好
操作简便，工程投资及运行成本均较低
主要风险
垃圾热解不稳定，烟气治理不达标
烟气治理不达标，存在二恶英污染隐患
沼气聚集引起爆炸，场底渗漏或水污染
综合以上分析， 由于现状已建垃圾填埋场不能满足使用，新建垃圾填埋场选址困难，基建成本高，后期维护成本投入较大，存在二次污染风险隐患；因此本项目不推荐采用这种方法。
由于现状已建垃圾焚烧厂不能满足使用，若新建焚烧厂，焚烧法工艺、设备复杂，对垃圾成分、环保标准和管理水平有严格要求，导致焚烧投资相对较大，且焚烧处理规模最低不宜小于 500t/d。在乡镇垃圾产量较低及经济欠发达地区，不适合建设垃圾焚烧项目。
考虑本项目处理量相对较小，热解是一种易于操作，效率较高的生活垃圾处理技术。
热解技术应用方便、灵活，可以应用到人口密度较少、垃圾日产生量相对较少的乡镇区域。
因此，本项目采用中小型热解设备作为垃圾的最终处置方式。
2.4.4垃圾热解处理
2.4.4.1垃圾热解厂选址
（1）流域外围水磨镇采石场空地
优点：距离流域边界直线距离800米，服务乡镇（水磨、龙树、新街）运距在5-25公里左右，比较合理；地块在乡道一侧，交通相对方便，不需建设进场道路；水电可以从采石场接入，比较便利；有1万多平方米空地，足够项目用地需求，且为建设用地，不涉及基本农田、生态保护红线。
缺点：项目运营产生的空气污染物对流域范围边缘土壤有轻微累计影响；采石场空地产权为私人合伙人，据了解产权方开价200多元/平方米，收购价格在200万元以上，投入较高。
（2） 水磨原5吨垃圾热解站场址
优点：与保护区边界紧邻，服务乡镇（水磨、龙树、新街）运距在4-24公里左右，比较合理；交通方便，不需建设进场道路。
缺点：项目运营产生的空气污染物对流域范围一定距离内土壤有一定程度的累计影响；距离附近居住居民距离300米；地块面积较小。
（3） 乐居镇三家寨后面山坡地块
优点：距离流域边界较远，项目运营产生的空气污染物对流域范围土壤无影响；原为火烧地块，未列入基本农田和生态保护红线。
缺点：运距较远；地块有坟地，搬迁较难协调；无进场道路，需要另建设进场道路5公里左右；需要从一公里外的村庄架设水电管线；周边为农田，土壤环境较为敏感。
（4） 苏甲乡原垃圾热解项目场址
优点：在流域外围1000米，运距在5-22公里左右，比较合理；交通方便，不需建设进场道路。
缺点：占用生态保护红线，可以直接否定。
（5） 苏甲乡原垃圾热解厂往上（苏甲乡与洒渔镇交界处）
优点：在流域外围1200米，运距在5-23公里左右，比较合理；交通方便；项目运营产生的空气污染物对流域范围土壤无影响；不涉及基本农田、生态保护红线。
缺点：需建设进场道路150米左右；破坏普通林地。
（6） 本项目选址
综上，本流域垃圾处置项目没有依托的可能性，只能自行建设热解项目服务于流域范围内的乡镇。
建议选用流域外围水磨镇采石场空地建设50吨/天生活垃圾热解项目，服务范围为水磨、龙树、新街、乐居（流域范围内新河村）四个镇。该地块虽然征地价格相对较高，但比较距离较远的地方可大大减少长远运输成本，且综合区域土地情况，具有运距合理、土地性质不敏感、项目产生的大气污染物对保护区影响较小的优点。
由于苏甲乡距离流域外围水磨镇采石场空地较远，产生的生活垃圾运输距离太远，在流域外苏甲乡范围内依据不占地生态保护红线和基本农田的原则，选址（苏甲乡和洒渔乡交界处，苏甲乡原热解厂上面）。
2.4.4.2垃圾热解气化综合处理工艺
1.垃圾高温热解气化处理工艺路线
该项目采用的垃圾热解气化处理技术是第三代城市垃圾处理的核心技术。用“垃圾前处理+垃圾热解气化+资源化利用”的方法进行垃圾减量化、无害化处理。其工艺技术流程如详图1、2、3所示。
图 1 乡镇生活垃圾热解气化处理工艺流程图
图 2 乡镇生活垃圾热解气化处理工艺流程图
图 3 15t/d乡镇生活垃圾热解气化处理平面布置图
图 4 50t/d乡镇生活垃圾热解气化处理平面布置图
首先，垃圾运输车将垃圾送至垃圾处理站的密封式垃圾库，通过行车抓斗进行上料，经分选除去大件物品、砖石和铁类等物质，并进入预热干燥筒进行烘干处理；烘干后的垃圾直接进入热解气化炉进行热解气化处理，热解气化过程产生的可燃性气体进入二燃室燃烧，并产生高温烟气；高温烟气通过热交换器或余热锅炉，采取激冷降温的措施将烟气温度将至150℃左右，然后进入尾气处理系统；
尾气处理系统设有沉降室、活性炭及消石灰喷洒装置，在塔内活性炭或消石灰与烟气充分混合，通过吸附或反应除去烟气中的有害物质；净化后的烟气进入布袋除尘器进行除尘处理，尾气经过我们专利技术处理后，实现烟囱无烟无臭排放，尾气排放符合国家尾气排放标准。
其次，垃圾储存池底部的少量渗滤液收集后，通过污水泵抽至热解气化炉中参与热解气化反应；封闭式垃圾库中的臭气通过风机引入热解气化炉进行垃圾热解气化处理，同时保证封闭式垃圾库一直处于微负压状态；热解气化炉排出的炉渣收集于灰渣存放池，定期外运鲁甸县垃圾填埋场填埋（已经和鲁甸县住建局和运营方沟通协调，可以接受灰渣）。
2.工艺流程说明
生活垃圾高温热解气化成套设备由进料烘干系统、热解气化系统、烟气处理系统、余热利用系统和电气控制系统等部分组成。
（1）进料烘干系统
封闭式垃圾储存车间通过引风机使内部保持微负压状态，不使车间内的臭气外泄，垃圾储存池底部设有渗滤液收集池，渗滤液通过喷入炉内参与气化反应，不对外排放。
上料装置通过行车+抓斗进料，可通过远程操作，避免操作人员进入垃圾恶劣的垃圾车间。
垃圾经抓斗进入上料斗，通过预热烘干筒烘干和脱水，均匀地将垃圾输送至热解气化炉内。
（2）热解气化系统
热解气化炉为一体化设备，主要包括热解气化室、二燃室和出渣装置。
垃圾进入热解气化室，在少氧状态下发生热解气化反应，产生可燃性的气体，将可燃性气体引入二燃室，并注入空气与其充分混合，使其充分燃烧，二燃室的温度可稳定控制在 850-1000℃内。燃烧后的烟气在二燃室内提留 2.5s 以上，确保烟气中的有害物质和二噁英被高温分解。
出渣装置则将气化燃烧后的残渣通过炉底的旋转装置自动排出。
整个工艺过程遵循 3T+E 的技术原则，整个过程中污染物得到有效遏制。
（3） 烟气净化系统
高温烟气通过热交换器或余热锅炉进行烟气降温，同时实现余热回收利用。
烟气处理采用急冷降温+旋风除尘+布袋除尘器+活性炭吸收+中和塔的组合工艺，最终使烟气排放完全达到《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GB18485-2014中规定的各项限制指标,实现烟囱无烟无臭排放。
（4）电气控制系统
电控设备对进料系统、热解气化炉、烟气净化系统及监控系统进行控制。成套设备的电控系统安装在控制室，通过安装在设备上的仪表、监控探头，实时采集热解气化炉、净化系统及其辅助设备的各种运行参数，操作人员通过观察分析触摸显示屏上的数据，并启动控制按钮和变频调速按钮，实现整个系统的运行。
3.工艺技术特点
生活垃圾高温热解气化工艺是目前国际上最先进的第三代垃圾处理技术，该热解气化工艺处理生活垃圾，是一种具有我国特色的创新技术，此技术非常适用于我国生活垃圾的“无害化、减量化和资源化”处理。
生活垃圾高温热解气化技术具有以下特点：
（1）连续作业：生活垃圾连续进入热解气化炉，全过程可采用全天 24 小时不间断作业，生产稳定；
（2）无害化彻底：原生垃圾经过高温热解气化处理，即可完成 100％杀灭各种有害菌，完全去除臭味，不造成二次污染；
（3）减量化显著：生活垃圾采用热解气化工艺处理后，减量化程度可达 90％以上；
（4）资源化效果好：产生的高温烟气可用于余热锅炉提供热水或蒸汽；
（5）可实现清洁化生产有利于环境保护：垃圾高温热解气化成可燃气体后再燃烧，燃烧更充分、彻底，尾气经专利技术处理系统后可实现烟囱无烟排放，尾气排放达到国家排放标准；
（6）运行费用低：热解气化过程中无需添加任何辅助燃料；全厂总装机容量小于80kW；烟气净化成本低；
（7）工艺系统和设备适应能力强：处理工艺可实现全封闭，不会影响周边环境；设备操作简单，运行稳定，自动化程度高。
4.主要技术参数
乡镇生活垃圾高温热解气化处理项目主要技术参数表（50tpd）,见表 4-1 所示；
处理量
t/d
50
t/a
＞17000
入炉垃圾
生活垃圾，热值＞2800kJ/kg
辅助燃料
木材：每次点火使用，正常运行后无需任何辅助燃料
二燃室
温度
＞850℃，＜1100℃
烟气停留时间
＞2.5s
“三废”排放
废气
烟气排放指标满足《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GB18485-2014 的限值，烟囱无烟排放。
废渣
每吨垃圾产生0.08 0.1t 灰渣，炉渣＜10%，可用于铺路或制作灰砖。
废水
无废水排放
场地要求
项目总占地面积
6000㎡
主厂房面积
700㎡
垃圾储存池
306m3
灰渣存放
50m2
工人住舍及办公室
150m2
公厕
40m2
冷却水池
45m3
用电量
装机容量
80kW
电机总功率
约70kW
常用负荷
60kW·h
吨垃圾耗电量
约1.2kW·h/t
烟气净化消耗品用
量
烧碱
10mg/m3
活性炭
150mg/m3
热能输出/余热锅炉
热水供应（90℃）
5-8t/h
工作时间
24h/d
劳动定员
9人
大修年限
5年
5. 主要设备表
乡镇生活垃圾高温热解气化处理项目主要设备表（50tpd）,详见表4-2 所示；
序号
设备名称
性能说明
单位
数量
备注
一、前处理系统主要设备
1
吊车、抓斗
进料
台
1
2
预热烘干筒
预热烘干入炉垃圾
套
1
二、热解气化系统主要设备
1
主体设备（高温热解气炉）
处理量50t/d
套
1
2
主体设备（二燃室）
可燃性气体燃烧，运行温度大于850℃
台
1
3
排渣装置
自动排渣
套
1
三、烟气处理及余热利用系统主要设备
1
热交换器
冷却烟气/供热水
台
1
2
旋风除尘器
台
1
3
活性炭添加装置
吸附二噁英及重金属
台
1
4
中和塔装置
中和酸性气体
台
1
5
布袋除尘器
烟气除尘
台
1
6
空压机
配套于布袋除尘器，压缩空气
台
1
7
尾气净化装置
套
1
8
锅炉引风机
台
1
9
烟囱
套
1
四、电气部分
1
电气控制柜
操作台实现PLC 自动控制
套
1
2
监测及显示
实时显示运行工况及参数
套
1
3
变频器
任意调节电机减速
套
1
4
辅助电机及其它
按实际配套
套
1
5
传感器、仪表、阀门
按需配套
套
1
6
125KVA变压器
厂区供电
套
1
五、其它
1
零部件及管线
按需配套
套
1
2
专用工具及备品备件
按实际配套
套
1
3
其它
按需配套
套
1
备注：以上提供的主要设备及参数仅供参考，请以实际设备为准。
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