（安徽省城建设计研究总院有限公司，安徽合肥 230051）
摘要：针对环巢湖乡镇生活垃圾收集量正在逐年增加，现有的生活垃圾处理设施已不能满足处理需求，急需寻求适合环巢湖乡镇的生活垃圾处理方式。首先，介绍了巢湖流域的区域概况和环巢湖乡镇生活垃圾的处理处置现状。其次，介绍了磁能碳化技术处理生活垃圾的工艺流程，对比分析了磁能碳化技术与其他处理方式的优劣。最后，分析了磁能碳化技术在肥西县铭传乡的试点效果，并得出结论，建议在整个环巢湖地区乡镇推广运用磁能碳化技术处理乡镇生活垃圾。
关键词：生活垃圾；磁能碳化技术；环巢湖乡镇
前言
随着环巢湖乡镇居民生活水平的不断提高，消费品消耗量逐年增加，产生的生活垃圾也在逐年递增。乡镇生活垃圾的收运一直是环境卫生管理的盲区，环巢湖新农村建设和城乡一体化的快速发展，乡镇居民对生活环境的追求也越来越高，生活垃圾的收集、运输和处理逐渐受到人民群众和各级政府的重视。然而，由于现有的环巢湖地区生活垃圾处理设施，设计之初主要为各县、市、区的城镇生活垃圾处理而服务的，乡镇生活垃圾送至这些处理设施，降低了这些设施的使用年限，因此急需兴建适合环巢湖乡镇的生活垃圾处理设施，解决乡镇生活垃圾的处理难题。
1研究区介绍
1.1区位概况
巢湖流域位于安徽省腹地，长江流域下游左岸，地理坐标在东经117°17′～117°52′，北纬31°43′～31°25′之间，湖区面积760km2，巢湖流域面积13486km2，其中巢湖闸上面积9153km2，涉及合肥市区及肥西县、庐江县、巢湖市、肥东县和六安市金安区、舒城县和安庆市的岳西县；巢湖闸下涉及芜湖市的无为县和马鞍山市的和县和含山县。
图1 巢湖流域位置图
1.2环巢湖乡镇生活垃圾处理现状
环巢湖乡镇的生活垃圾处理方式主要有三种：卫生填埋，简易填埋或堆放，小型焚烧炉简易焚烧。
目前，较偏远的乡镇主要采用简易处置的方式，简易填埋场的生活垃圾均直接堆放，场底未做防渗，垃圾渗滤液未进行收集处理，沼气也未采取导引收集措施，因而垃圾处理没有达到无害化、减量化的要求。
部分乡镇采用小型简易焚烧炉，虽然减量化效果明显，但运行易受天气、温度等因素的影响，且其未采取任何有效地烟气处理措施，烟气排放难以达到国家相关标准。
目前，环巢湖范围现有生活垃圾无害化末端处理设施7座，其中：6座已经投入使用，1座建成未使用。四县一市中，巢湖市乡镇无害化处理率最高，达到85.7%，其余四县乡镇无害化处理水平相当，约为35～50%。
2生活垃圾处理方式对比分析
目前，在我国应用相对比较成熟的生活垃圾处理方式有卫生填埋、焚烧技术、堆肥技术和热解气化技术等，各种生活垃圾处理方式都有优势和劣势。
2.1卫生填埋
生活垃圾卫生填埋具有建设投资较省、运营成本低、技术简便、作业简单等优点，而且是其它方法不可替代的最终处理手段，所以在以后相当长的一段时期仍将是生活垃圾的主要处理方式之一。但其也有很多缺点，主要是占用大量土地；产生的渗滤液成分复杂，给填埋场的运营和管理带来诸多麻烦，且容易引起二次污染；产生的沼气存在安全隐患；生活垃圾直接填埋使部分可回收物直接埋于地下，造成资源的浪费。
2.2焚烧技术
焚烧技术与填埋处理相比具有以下优点：占地面积小，有利于节省土地资源；处理时间短；无害化、减量化、资源化优势明显；焚烧结合烟气处理达标排放，对垃圾处理彻底，二次污染危害小；焚烧余热可回收利用。同时也存在一些缺点：一次性投资大；运行成本较高；技术含量较高，对运营操作者要求较高，若运行时管理不善会排放大量烟气，造成二次污染等。
2.3堆肥技术
垃圾堆肥作为生活垃圾处理的一项重要手段，其特点是能有效的实现垃圾的资源化、减量化和无害化；能有效的使垃圾中的有机物稳定下来，得到堆肥产品；建设投资较省，运营成本较高，设施占地相对不是很大。堆肥处理的缺点是：只能处理生活垃圾中的有机成分，对其他的无机及有毒有害成分没有处理效果；处理过程中的恶臭难以控制；我国垃圾大多是混合收集，没有分类，前处理过程复杂，分类不彻底，堆肥产品的质量不过关；垃圾堆肥产品很多时候销路较少；垃圾中除能发酵的有机成分外，还有约30%左右的筛上物仍需做填埋或焚烧处理。
2.4磁能碳化技术
磁能碳化技术工艺可以成批或连续进料，由于采用不足量空气（缺氧式）将垃圾中的有机物热解成可燃气体，把不完全焚烧过程转变为气体完全焚烧过程，使烟气中颗粒物排放量极少；热解气体燃烧后不需辅助燃料，降低运行成本，达到了垃圾热能的资源化利用；采用控制燃烧过程，抑制了二噁英等由于有害物质的产生；焚烧过程完整，残渣为完全无污染物质；有机物去除率达到99.99%以上，降低了后续处理成本。热解气化技术具有彻底的无害化、显著的减容性、广泛的物料适应性、高效的能源与物资回收性等优点。同时，其也存在设备较多、投资比较大等缺点。
环巢湖地区卫生填埋场主要位于各县、市周边，主要处理城区产生的城市生活垃圾，距离偏僻的乡镇较远，运输成本较高，并且卫生填埋处理量有限，若将乡镇农村垃圾全部收集，将无法满足需要。堆肥技术要求生活垃圾有机质含量较高，周期长且占地面积大，处理后的产品不易销售。垃圾焚烧技术一般处理规模较大，运行成本较高，主要用于城市生活垃圾的集中处理。
磁能碳化厂用于环巢湖乡镇生活垃圾处理具有很强的优越性，减容效果好、无害化彻底、有利于资源再利用，且综合效率高，占地面积小，可节省土地资源。与传统小型简易焚烧炉相比，具有二次污染小、能有效控制烟气达标排放。磁能碳化厂建在乡镇周边，不仅能够满足镇区生活垃圾的处理需要，还可以分期建设，逐步将全乡镇农村生活垃圾纳入到磁能碳化厂处理范围内，使农村生活垃圾全部进行无害化处理。因此，磁能碳化技术值得在环巢湖地区部分乡镇先行试点，待总结试点效果，逐步推广运用到整个环巢湖乡镇的生活无害化垃圾处理。
3磁能碳化技术及其运行效果
3.1磁能碳化技术工艺介绍
磁能碳化技术作为一种新型的生活垃圾无害化处理技术，对于乡镇小规模生活垃圾处理具有明显的优势，已在我国部分地区运用，且取得了很好的效果。磁能碳化炉工艺流程如图2所示。
图2磁化燃烧技术工艺流程图
乡镇生活垃圾经专用垃圾运输车进入厂区，由地磅房轴重仪自动称重后进入垃圾分选车间，经人工及机械分选后，可燃物质进入垃圾贮坑内暂存，贮坑中的渗滤液进循环水处理器内集中处理，垃圾由自动提升机抓取投入烘干室，烘干后的垃圾由输送带送至磁能碳化炉顶部的加料仓口，物料通过加料控制器连续不断地送入碳化炉内，并使物料均匀洒开。
生活垃圾在碳化炉内通过干燥、热分解（450～600℃）和气化（600～800℃），部分可燃物质分解为一氧化碳、气态烃类等可燃混合烟气进入二燃室燃烧；磁能碳化后的残留物在炉中继续进行充分燃烧，燃烧温度达到1100～1200℃。燃尽后的结焦状残渣受到热解气化炉底部的一次供风冷却，经炉排的机械挤压、破碎成100mm以下的块状物排出至炉底的水封槽内，经过湿式出渣系统排出。残渣可直接用于制砖系统回收利用，生活垃圾无害化处理率能够达到100%。
烟气净化系统采用半干式吸收塔、布袋除尘器、烟气反应器和等离子废气再处理的组合工艺。半干式吸收塔除用来控制进入布袋除尘器的烟气温度外，还通过加入适量的雾化Ca（OH）2来去除烟气中的SO2和HCl。在半干式吸收塔和布袋除尘器中间，还布置了烟气反应器装置系统，以进一步去除烟气中的有害气体。
经过上述三级烟气净化后，为达到更高的尾气排放指标，去除垃圾干燥产生的挥发性有机化合物等气体污染物，在布袋除尘器之后配置等离子废气再处理系统，进一步去除烟气中残留的二噁英、重金属、臭气等有害因子。该系统的臭气去除效率达到90%以上，二噁英的排放低于0.1NgTEQ/Nm?，可保证烟气达标排放。
3.2磁能碳化技术试点效果分析
为了彻底、有效地改善四县一市各乡镇的生活垃圾处理现状，在按照“村收集、镇转运、县市处理”的基本技术路线基础上，考虑到边远乡镇较高的运输成本会给乡镇带来不小的压力，需要探索出一条适合巢湖地区边远乡镇生活垃圾处理的新方法和模式，为稳妥起见确定先行试点。
根据乡镇规模大小和配套设施等基本情况，选取了肥西县铭传乡作为村运镇集中无害化处理模式的试点乡镇，该镇距离就近的肥西县垃圾填埋场的距离是54km，通过建成后的运行，并总结优化，为其他适合这种模式的乡镇生活垃圾处理起到指导、示范作用。
肥西县铭传乡磁能碳化厂设计处理规模为5t/d，现已建设完成。项目点火试运行至今，处理系统运转良好，各项污染物指标均能达到国家标准，特别是二噁英类总量等部分关键指标（0.0026ngTEQ/Nm?），远优于国家标准（0.1ngTEQ/Nm?），具有很强的技术优势和环境优势。
4结语
通过各种相对成熟的生活垃圾处理方式对比分析，结合在肥西县铭传乡的试点效果，磁能碳化技术满足处理量、排放标准等各项要求，可在环巢湖乡镇推广磁能碳化厂项目，从而实现环巢湖地区各偏远乡镇的生活垃圾无害化处理，改善乡镇环境卫生状况。
参考文献：
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[3]方少曼，李娟，文琛．城市生活垃圾热解气化研究进展[J]．绿色科技， 2011（7）
论文作者:熊耀华
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期
论文发表时间:2016/11/22
标签：巢湖论文; 磁能论文; 乡镇论文; 生活垃圾论文; 烟气论文; 技术论文; 垃圾处理论文; 《建筑建材装饰》2016年2月第4期论文;