生活垃圾磁化低溫熱解無害化處理設備

詳細介紹：

一、技術原理

農村牧區生活垃圾磁化低溫熱解無害化處理設備是技術人員借鑒國外低溫磁化技術，研究開發的不用電、氣、油等常規能源，只采用輔助助燃措施就能將垃圾低溫熱解碳化的環境保護裝備。該設備是利用磁化科技理論結合空氣流動的流體力學原理研發的。其技術原理是，將生活垃圾喂入到爐體內，再輸送磁化空氣，使得生活垃圾在缺氧狀態下發生低溫熱解反應，被分解成灰渣和包含一氧化碳和多種碳氫化合物等的煙氣。煙氣向上流動進入煙氣處理塔，通過電離捕捉器等將其中的顆粒物、焦油、一氧化碳等有害物快速降解消除，達到國家標準規定要求后排放入大氣中。灰渣經爐排落入下層，經人工排出爐體外。其體積僅為進入爐體處理的1/300。實現了生活垃圾的無害化處理，且垃圾消減量在95%以上。

二、設備組成及功能簡介

該設備是由喂入皮帶裝置、磁化熱解爐體、煙氣處理塔、固定鋼梯及平臺、智能溫度控制系統、電氣控制系統及附屬的出料車等組成，可實現生活垃圾磁化低溫熱解氣化的處置目的，最終使垃圾無害、減量、資源化排放的成套設備。煙氣處理塔內布置有電離捕捉器、一氧化碳催化脫氧裝置（包括煙氣電加熱裝置）、引風裝置、排煙裝置等，將煙氣中的有害物降解消納，最終達標排放入大氣中。

圖1：低溫垃圾處理設備組成示意圖

1、磁化功能

位于設備底部的磁化熱解爐體中，配置有分層次地、規則排列的復數個相互獨立的磁石組成的磁化室。磁石由阿爾尼科磁鐵、多種稀土類磁鐵等硬磁材料制成。

圖2：磁化室

磁化室內的梯度磁場結構，使得通過的空氣中的氧氣被磁化后供給到爐體內。磁化空氣接觸到被處理的垃圾時，將其中的有機垃圾間接磁化，使其中的可燃物及熱解產生的可燃產物部分燃燒，產生的熱量使得垃圾中的有機物持續熱分解。磁化作用降低了垃圾發生熱解的熱量需求，提高了熱解效率，因而能在爐溫200℃的低溫下實現熱解氣化。將有機物的大分子結構切斷，變成小分子的氣態化合物和灰渣。

圖3：垃圾磁化熱解示意簡圖

2、消納降解功能

熱解后產生的煙氣向上漂浮進入煙氣處理塔。煙氣處理塔內布置有電離捕捉器、一氧化碳催化脫除裝置（包括煙氣電加熱裝置）、引風裝置、排煙裝置等。通過電離捕捉器聚集捕捉廢氣中的焦油、霧滴及微小固體塵粒等；通過一氧化碳脫除裝置加熱煙氣發生催化反應，使廢氣中的一氧化碳形成無害的水和二氧化碳。將煙氣中的有害物降解消納，最終達標排放入大氣中。

圖4：電離捕捉器

電離捕捉器使用的是靜電吸附原理，即：正離子吸附于帶負電的電暈極,負離子吸附于帶正電的沉淀極；所有被電離的正負離子均充滿電暈極與沉淀極之間的整個空間。進入電離捕捉器的煙氣中的焦油、霧滴等雜質，吸附了負離子和電子后，在電場力的作用下，移動到沉淀極后釋放出所帶電荷，并吸附于沉淀極上，從而達到凈化煙氣的目的。當吸附于沉淀極上的焦油、霧滴和粉塵等雜質量增加到大于其附著力時，會自動向下流淌，從電離捕捉器底部排出到熱解爐膛，成為進一步熱解的助燃劑。

一氧化碳脫除裝置的技術原理是，被加熱的一氧化碳在催化劑的作用下，發生催化燃燒反應，被完全氧化成為二氧化碳，達到凈化氣體目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應，其原理是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低反應的活化能，同時使反應物分子富集在催化劑表面上以提高反應速率。借助于催化劑，一氧化碳可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒并且釋放大量熱量，同時氧化成CO2。

圖5：一氧化碳脫除原理示意圖

三、設備的特點

1、低能耗

本設備持續運行的主要能耗來自垃圾中的有機物本身。在正常運行期間無需添加常規能源（如石油、電等）助燃。只需在垃圾處理的初期階段點火使其引燃即可。后均依靠磁能動力運行以及電離捕捉到的焦油等作為助燃劑，分解待處理的垃圾。

2、無污染

磁化空氣中的氧元素被活化分離，無法維持燃燒，使垃圾中的有機物被熱解炭化。由于氧元素被奪取，不易形成二惡英、硫化物、氮氧化物等有毒、有害氣體。電離捕捉到的焦油等調入爐膛成為助燃劑。

3、零排放

處理垃圾中的有機物，如菜渣、秸稈、廢紙、廢舊塑料物品、舊衣類等，減量化達到95%。灰燼殘留量僅為投入處理垃圾的5%以內。摻雜在垃圾中的無法處理的物質如金屬、瓦礫等被保留排出。處理后大大減量的垃圾減少了運輸、掩埋等成本。熱解產生的煙氣中的有害物被降解消納，達標排放入大氣中。

4、持久性

設備可以24小時365天無間斷運行，點火后直接投入需處理的生活垃圾即可，無需重復點火。

5、操作、維護、運營

本設備只需1～2人，經培訓后即可按照規范上崗操作。不需要繁瑣的維護。正常情形下每日約需50元電費，運營成本低。

設備可以24小時365天無間斷運行，點火后直接投入需處理的生活垃圾即可，無需重復點火。

四、設備的適用范圍

本成套設備適用于農牧、牧區、學校、工廠、醫院、生活住宅區、旅游景區、部隊營區和大型活動等的垃圾就地處理。

五、設備的型號及主要技術參數和性能指標

圖6：烏蘭察布市興和縣五一村的垃圾熱解設備

圖7：包頭市土右旗九峰山管委會小坤兌村垃圾處理站