姜伟 宓万波
连云港市环境卫生管理处，江苏 连云港 222000
连云港市赣榆区石桥镇水利站，江苏 连云港 222000
摘要：垃圾生物干化技术作为生活垃圾处理的新技术，通过生物干化和机械分拣，大幅降低垃圾含水率，提高RDF的热值，有效去除不可燃物和有害物质。?通过对国内首条建设投运的连云港晨兴环保产业有限公司垃圾干化线设计施工调试过程的分析研究发现垃圾经过生物干化之后其含水率可从55%降至30%左右，为国内流化床焚烧炉提供了借鉴参考实例。
关键词：热值；含水率；RDF；干化仓; 生物干化; 机械分选。
1项目概况
连云港市区垃圾焚烧厂连云港市晨兴环保产业有限公司位于大浦工业区，一期设计规模为3×45t/h 垃圾焚烧炉及1 台12MW 和1台 6MW 抽凝式机组各一套，设计垃圾处理能力 27.17 万吨（800t/d），供电能力1.92 亿万 kWh/a，供汽量20 万吨/年，一期工程于2010 年建成投产。随着连云港市城市化快速发展阶段，城市人口不断增加，生活垃圾产生量也随之不断增加，生活垃圾产生量持续上升同处理能力不足间的矛盾日益凸显，连云港市现在每天收集的垃圾量约为1000t，高峰期间可以达到2000吨以上。2012年焚烧厂技术改造，调整锅炉受热面及锅炉结构，日处理生活垃圾能力增至1300t/d，2013 年扩建1台 75t/h 中温中压流化床锅炉，2014 年把该 3#锅炉 改造成 45t/h 垃圾焚烧炉，单台锅炉日垃圾处理能力为700t/d，4台焚烧锅炉同时运行的工况下，理论焚烧厂日处理垃圾总能力达到2000t/d，正常运行时，4台锅炉3用1备，日处理垃圾能力为 1500t/d。随着GB18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》施行，流化床焚烧炉普遍出现CO2、NOx、CO排放超标情况，为使入炉垃圾的尺寸均质化，锅炉焚烧更加稳定，燃烧更加充分，降低污染物排放，垃圾焚烧厂投资建设了国内首条垃圾干化分拣生产线，新建一套 750t/d 垃圾生物干化处理系统，并预留 750t/d 的干化处理系统。
2垃圾成分
2.1垃圾成分分析
2015年10 月，连云港晨兴环保产业有限公司授权无锡科瑞监测服务有限公司按照《生活垃圾采样和物理分析方法》（CJ/T313-2009）对垃圾组分进行采 样化验。无锡科瑞监测服务有限公司分别在海州区、连云区、赣榆区三处对生活垃圾进行取样。
2.2垃圾热值的确定
垃圾特性不仅随着年份的变化而不同，即使在同一年度，垃圾特性随着季节也明显不同，一般是夏天垃圾热值较低，而冬天稍高，垃圾焚烧厂必须处理运行期间的所有年份和所有季节的垃圾。根据上述垃圾分析资料，本期工程按进厂原生垃圾热值 5225kJ/kg（1248 kcal/kg）设计，经过干化和分选处理后的垃圾热值约为 9210kJ/kg（2200 kcal/kg）。
3垃圾生物干化系统
3.1垃圾干化车间布置
本工程在厂内新建一跨垃圾干化车间，其跨度为34.65m、长112.1m。在干化车间内部端头设置 1个缓冲仓，用来储存来自原生垃圾库经过预破碎的垃圾；干化车间分隔 设置18个干化仓，用来干化垃圾；在干化车间中部设置一个分选车间进料仓，用来储存 和缓冲干化完毕的垃圾。
紧邻干化车间一侧，布置一跨宽 7.4m 的厂房，用于布置生物干化附属设施，包括热 交换器、开式冷却塔、风机、配电室等。
垃圾干化车间内设置 1 台德国进口 DEMAG 品牌的全自动起重机，抓斗型式为双抓手，另外配有干化仓顶盖开启的抓手。全自动起重机用来给干化仓喂料和出料，以及开 启和关闭干化仓顶盖。
3.2垃圾干化工艺
生物干化过程是指由计算机控制干化仓内空气流动产生生物热能，通过严格的好氧 生物降解过程实现最快速度的垃圾除水。在整个干化过程中，计算机的模糊逻辑通风程序能够自动平衡干化中的氧气和湿度等限制因子。混合垃圾的生物化，是利用堆肥的原理对预破碎的的混合垃圾进行干燥脱水的过程。在强制通风的情况下，微生物利用混合垃圾中的易腐有机物发酵产生热能，高温 下通风加速水分挥发，混合垃圾的水分显著下降，实现生物干燥的效果。
3.3垃圾干化仓
垃圾生物干化在18个干化仓中进行，用全自动吊车进行自动给料和卸料。 生物干化仓由混凝土制成，并能保温。可移动的干化仓顶盖是热绝缘钢结构型式。干化过程中，干化仓内空气与干化仓外是隔离的。顶盖一圈设有密封圈，保证干化 仓与外部密封隔离。干化仓底部设置通风地板，为干化仓输入空气，在干化仓后墙上部设置吸风口。
每个干化仓均有空气封闭舱盖系统。填充垃圾前，起重机利用辅助系统先将舱盖抓 起放到旁边的干化仓上的滑轨内。起重机系统自动监测每次垃圾填充量，内置的承重装 置可以按预先设定的参数放置垃圾到指定高度；完成后舱盖自动重新封闭。
3.4垃圾干化通风系统
本期垃圾干化项目，垃圾生物干化通风系统包含1个干化大厅，1个大厅分割成 18个干化仓单元，每9个干化仓单元作为一个子系统。干化用空气来自干化大厅和一部分 外部新鲜空气。干化系统设计的最大排气温度为 48℃。根据干化仓内垃圾温度的不同，PLC 自动控制仓内不同的空气流。
4垃圾机械分拣系统
将垃圾中的不可燃物分离，是提升燃料质量的关键。不可燃物料的分离包括对惰性物料（玻璃、陶瓷、砖块、石块等）、可磁金属、不可磁有色金属、玻璃等物料的分离，分离的方式有磁选、涡流分选、风选三种方式。磁选机下的输送带机架采用不可磁材料，不影响磁选效果，不可磁金属采用涡流分选进行分离。通过磁选，将破碎后垃圾中的可磁金属分选出来，正是由于干化后的垃圾含水率降至 30%左右，使磁选变得更容易。 细粒筛分装置将经磁选后的垃圾中沙子、玻璃、陶瓷、有机垃圾、其它细粒等筛分出来。铝的熔点比较低，把铝分选出则可以减少密相区铝熔融造成风帽堵塞结渣。把铜、不锈钢分选出，则可降低飞灰中 Cu、Cr 的含量。风选则可把物料分成重组分（石头-金 属-玻璃-陶瓷）、中等组分（木材、硬塑料（PVC）、有机垃圾）、轻质组分。垃圾采用风选，轻质物料作为RDF入炉焚烧，重质不可燃物料基本分离。
6结束语
连云港市区生活垃圾焚烧厂建成了一条国际一流、国内领先的垃圾干化预处理生产线，非常具有示范性意义。进厂生活垃圾经过干化预处理后，能有效改变入炉垃圾质量， 提高锅炉运行效率和运行周期，锅炉的年运行率可提高 500 小时以上；进厂生活垃圾经过干化预处理后，有效提高垃圾热值，减少甚至不掺煤；垃圾含水率约从 55%降低到 30%，热值从1100kcal/kg 提高到约 2200kcal/kg 左右；而热值的提高对于流化床的设计大大的有利，燃料在1800kcal/kg左右即可以稳定的燃烧，经过干化后的垃圾完全可以不添加任何的辅助燃料就可以稳定的燃烧，杜绝了由于添加辅助燃料的而产生的排放（主要是烟尘、二氧化硫和氮氧化物），并且节约了大量的 辅助燃料。进厂生活垃圾通过生物干化、破碎和分选，将入炉垃圾的的尺寸均质化，使锅炉的 焚烧更加稳定，燃烧更加充分，降低CO的生成量 60%以上。通过本项目技改可以使飞灰的产生量降低35%以上，减少了处理飞灰所需要的费用。本项目的建成，为国内流化床垃圾焚烧炉提供了减少烟气排放、飞灰产生的一条解决途径，具有非常强的借鉴价值。
参考文献
[1] 陈盛建、高宏亮、余以雄、陈吉春 . 垃圾衍生燃料(RDF)的制备及应用.节能与环保.2004.4
[2] 谢峻林, 杨虎, 何峰. 垃圾衍生燃料技术研究进展[J]. 建材世界,2013:94-98.