固废热等离子体气化熔融试验装置

城市生活垃圾是人类活动中产生的固体废弃物，可回收利用部分物质和能源。随着城市化水平的提高，我国城市生活垃圾快速增长，部分城市出现垃圾围城现象。大量的垃圾不仅占用了很多土地资源，也对环境造成了严重的污染。

基于处理城市生活垃圾无害化、减量化和资源化的原则，当前常用的城市生活垃圾处理方式有卫生填埋、焚烧和堆肥等。卫生填埋工艺简单、成本较低，但处理速度慢，占地面积大；焚烧技术将垃圾在高温下分解，产生的可燃气用来发电，能够实现资源回收再利用，但工艺复杂、成本高，且产生二次污染，阻碍了焚烧技术的发展；堆肥处理具有一定的经济效益，但堆肥处理垃圾范围较窄，不是一种理想的处理方式。

焚烧技术是目前世界各国广泛采用的城市生活垃圾处理方式，一些大型的焚烧设备配有能量回收和利用装置，逐渐成为焚烧技术的主流。传统的流化床、机械炉排炉等垃圾焚烧炉由于焚烧温度低，产生有毒物质严重污染环境，各国都禁止此类传统垃圾焚烧技术。目前发达国家都在致力于新型垃圾处理技术的研究和应用，等离子体气化技术作为一种高效、环保的气化处理方式，是一种很有潜力的处理方式。

1.试验装置概述

通过本试验装置的搭建，以热等离子体气化、热等离子体熔融以及组合形式，开展固体废物尤其是危险废物的无害化、减量化、玻璃化、资源化的实验研究，验证利用热等离子体处理可行性和经济性，并可与回转窑技术形成协同互补，解决回转窑灰渣无害化排放问题，以达到危险废物无害化和资源化的目的。

图 1 固废热处置综合试验装置

2.   试验装置组成

试验装置有八个子系统组成：

1）辅料进料系统；

2）等离子体气化熔融和二燃室系统；

3）等离子体炬系统；

4）耐火材料系统；

5）出渣系统；

6）水循环系统；

7）平台支撑系统；

8）辅助系统。

图 2 固废热处置综合试验装置组成

3. 试验装置设计指标

机型：1t/d热等离子体气化熔融系统；

处置能力：100kg/h；

最高设计温度：1600℃；

二燃室炉内温度：>850℃；

压力检测范围表压：-300-10Pa；

处置对象：危险废物，包括生活垃圾焚烧飞灰、医疗垃圾、工业固废等。

4.   试验装置功能

研究城市生活垃圾气化裂解熔融、焚烧飞灰和底渣熔融玻璃化、回转窑灰渣的熔融玻璃化、生物质气化裂解、医疗废弃物的气化裂解熔融、石棉废弃物的熔融玻璃化、工业污泥的熔融玻璃化、电子废弃物的热解熔融等。