固体废物处理应用等离子气化技术的分析

固体废物处理应用等离子气化技术的分析摘要：强化对固体废物的处理，是国家环保工作的要求，也是环保产业发展的 必然趋势，有助于推进社会经济的可持续发展。传统处理固体废物的方式存在一 定的不足，本文就等离子气化技术的工艺流程及其在固体废物处理中的实际应用 进行分析。关键词：固体废物；废物处理；等离子气化技术；等离子气化炉随着人们生活水平的不断提升，固体废物也越来越多，当前已对自然昏厥造成了严重的 影响。因此，合理处理固体废物非常重要也极有必要。等离子气化技术可通过等离子气化炉 使固体废物中的有机部分产生氧化作用，进而形成可供使用的合成气，也能在一定程度上销 毁固体废物中的有害物质，固体废物中的无机部分则被熔化，形成无害的玻璃体材料，可进 行再度利用。应用等离子气化技术处理固体废物，具有无害化效果、环保、适应性广、操作 安全、效率高等优势。1 应用离子气化技术处理固体废物的工艺流程 首先，对固体废物进行拆解，安全分离包装材料、塑料部件、含有有害物质的元件、水 银开关、电池等；其次，用破碎设备破碎可破碎的元件与材料，进行磁选与风选，分类铁、 铝以及塑料等；然后，将包含可用金属、贵金属的元器件送至等离子气化炉中，炉底排除炉 渣以及熔融的铜与贵金属的混合物；最后，通过电解方式，进一步处理以获得贵金属。离子 气化技术处理固体废物的工艺流程见图1 所示。2 等离子气化技术在固体废物处理中的实际应用2.1 处理带发电装置的生活垃圾以每年处理500 吨带发电装置的生活垃圾为例。当前进行固体废物处理的整套工艺设备 已经非常成熟，若用等离子气化炉替代炉排炉，则需要另增加两台后燃室，以处理从等离子 气化炉排出的合成气，由此导致整套工艺设备的投资要比之前增加20%。另外，采用等离子 气化炉设备，每吨垃圾的处理成本也比采用炉排炉要高出近百元，分析原因，与等离子气化 技术工艺需要更多熔融热有较大关系。为了降低垃圾处理成本，有人提出了弥补措施，即用 玻璃体材料生产保温砖以获得利润。若用等离子气化技术处理垃圾电厂产生的固体废物，最 高效的设备系统是增设1 台小型等离子炉处理飞灰，这样不但可以提升经济效益，也提升了 设备的利用率。2.2 处理电子垃圾、工业危险废物以及医疗垃圾的固体废物应用等离子气化技术处理电子垃圾、工业危险废物以及医疗垃圾的固体废物，不仅有助 于金属回收，也起到了环保的作用。电子垃圾中的废旧线路板内含热值，等离子气化炉可对 这些热值进行有效利用。在处理铜泥、感光胶渣等电子垃圾上，等离子气化技术还实现了无 害化效果。对比传统处理技术，等离子气化技术设备不但用地面积少、操作流程简单，还无 用辅助燃烧，其优势显而易见。此外，临床应用抗生素时会累积诸多菌丝残渣等危险废物， 利用等离子气化技术，可将危险废物进行预处理，以获得具有热值的半干物质，继而经气化 炉产生合成气，制成热烟道气。处理电子垃圾、工业危险废物以及医疗垃圾等固体废物的离 子气化炉的规模通常较小，每天可处理约50 吨。2.3 处理污泥装置在湿污泥的处理上，之前常用的技术是用循环流化床锅炉焚烧预干燥，此技术的不足之 处在于热蒸汽无法直接接触湿污泥，需进行换热。等离子气化技术则有效避免了此问题，在 处理预干燥后的半干污泥时，可用合成气制得热烟道气，进而返回干燥污泥，这样不但提升 了传质传热效率，也有效减少了干燥成本。对于石化、重金属污泥与油泥等有害废物，应用 等离子气化技术进行处理，不但可实现无害化效果，也消除了填埋所造成的环境隐患。利用 等离子气化技术，每天可处理150200吨污泥。2.4 处理农村垃圾、畜牧养殖固体废物与秸秆处理农村垃圾时，可综合农村的实际状况，选择偏远的区块以一个大乡镇或几个小乡镇 为集中点建1 台小型等离子气化炉，以对该地区的生活固体垃圾、畜牧养殖固体废物与秸秆 进行处理。同时因地制宜，对等离子气化炉排出的合成气进行合理利用，可用作燃气，也可 烧锅炉，或建设小型发电站。这样不但解决了农村垃圾转运难的问题，也避免了二次污染， 具有安全环保、投资成本低等优势。对于畜牧养殖固体废物与秸秆的处理，等离子气化技术 可在一定程度上提升资源的利用率。以1000 头养牛场的粪便为例，等离子气化技术的处理 能力是每天300 吨，折合压滤过的半干牛粪是每天70 吨，从等离子气化炉排出的合成气可 用于燃气、发电等，与将畜牧养殖固体废物用作沼气相比，等离子气化技术具有操作简便、 处理成本低、占地面积少等优势。2.5 处理冶炼废渣和灰（泥）以及尾矿渣 等离子熔炼炉不仅效率高，且可进料粉状物，用其进行冶炼废渣和灰（泥）以及尾矿渣 的处理，不但安全环保，还可将这些固体废物重新利用，其处理工艺包括：（1）高炉灰 （泥）中含有大量的硅、铁和碳元素，可用等离子炉冶炼硅铁合金产品；（2）钢渣含有大量的铁元素，可用等离子炉作还原冶炼并回收铁；（3） 尾矿含有大量的硅、铁元素，可用等离子炉冶炼硅铁合金产品；（4）部分尾矿具有金属回 收价值，可用等离子炉熔融技术进行处理，以回收金属，并将熔融残留物用在建材领域上。 近年来，随着等离子分化技术的不断成熟，等离子分化炉已被广泛应用在传统工业炉窑的节 能减排以及新材料研发中。我国已先后建立了首台等离子技术硅铁合金冶炼试验炉、首台等 离子技术“海绵铁” 渣铁熔融分离试验炉，其在硅铁合金冶炼、渣铁熔融分离等领域的应用上 效果显而易见，值得进一步推广并应用。3 总结 随着环境污染问题的严重化，环保已成为国家发展战略的首要任务之一。我国人口众多， 生活垃圾、工业垃圾等垃圾中所含有的固体废物也非常多，利用等离子气化技术进行处理， 不但能提升废物处理效率，也在一定程度上达到了环保的目的，可作为固体废物一种理想的 处理技术。参考文献：1 黄耕等离子气化技术在固体废物处理中的应用J.技术与工程应用，2015 （5）： 29-32.2 闫金山，陈志伟，陈峰，等等离子熔融气化技术在电子固体废弃物处理回收上的应用J. 应用能源技术， 2012（3）： 1-4.3 曹小玲，陈建行，熊家佳，等等离子体气化技术处理城市生活垃圾的研究现状J.现代化 工， 2014， 34（9）： 26-31.4 王希，张春飞，王晓亮，等.城市生活垃圾等离子体气化技术研究进展J.现代化工，2012, 32（ 12）： 20-24周溪华.GGI能源公司的等离子气化垃圾处理技术J.中外能源，2013，18（9）： 20-26.