生活垃圾气化技术

气化是将碳基物质在高温欠氧条件下转化为气态混合物的过程，气化剂通常为空气、氧气与水蒸气，产生的气体包含多种可燃气体，如一氧化碳、氢气和甲烷，同焚烧一样，气化也可通过多种炉型实现，包括固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉等，产生的气体可在燃烧装置内产生热量或发电用，也可作为化工原料使用。

与焚烧相比，气化是在缺氧条件下进行的，反应中的氧气浓度水平较焚烧低，从而抑制了二英的合成；气化得到的燃气量与焚烧烟气量相比大大减少，可缩小环保设备的容量；可燃气可先经过净化过程，变成相对干净的气体，大量减少后续燃烧中污染物的生成，并可在发电效率高的内燃机等设备内使用；与焚烧相比，可燃气体的利用途径更为广泛。

气化技术同样具有技术性能上的一些不足：需要对生活垃圾进行预处理，使燃料具有较高的均一性，实现比焚烧更为精确的空气燃料配比；与焚烧相比，气化技术的能量转化设备包括一个气化装置和一个燃烧装置，设备增加，流程复杂；气化技术应用于商业化生活垃圾的处理工程较少，没有得到大规模的应用，运行时间较短。

由于日本二英排放标准的特殊性，生活垃圾的气化技术在日本使用较多，一般都和灰渣的无害化处理相结合。如日本荏原公司针对流化床焚烧炉飞灰排放高的问题，采用流化床气化技术，然后将气化得到的可燃气在1 300～1 450℃条件下高温燃烧，使飞灰熔融，最终的飞灰排放量控制在原垃圾量的1.5%左右。日本钢铁工程控股公司（JFE）采用纯氧气化的生活垃圾气化炉，最高温度达到2 000℃，熔渣温度为1 600℃，气化炉上部温度为1 200℃，这样的高温环境可在炉内对灰渣直接熔融处理，并使二英含量大为减少。

近几年来，等离子气化呈现出良好的发展势头。等离子炬的温度一般可达5 000℃，气化介质经过等离子炬转化成等离子体，并在气化炉内形成1 600℃左右的高温，使二英彻底分解，并对灰渣玻璃化处理，实现无害化和资源化。目前等离子气化技术多应用在医疗垃圾和危险废弃物，甚至是低放射性废弃物的处理中，在生活垃圾中的应用较少。美国西屋公司（Westinghouse）为空气化工公司提供的位于英国提斯谷的等离子气化装置已于近期完工，进入试运营，可日处理1 000 t垃圾，二期工程在建设中。图3-10为美国西屋公司等离子气化炉示意图。