垃圾热解处理与厌氧生化处理工艺比较

　　由于受到技术水平的限制，国内垃圾处理普遍存在投资高、成本高、亏损高的“三高”现状，产业化水平很低。这种局面已经严重阻碍了可持续发展战略的实现，不符合现代社会文明进步的需要。各城市都希望能找到一种比现行填埋、堆肥和焚烧法更为有效、经济的办法来解决这一令人头疼的问题。

焚烧法
　　
该法是将混合垃圾直接焚烧，利用热能发电。焚烧不能做到完全处理，同时不可避免地产生二恶英等大量有害气体和有害烧结渣等二次污染物。焚烧是一种污染转化为另一种更为严重、更为广泛的污染的过程。焚烧投资大（每吨-天约15万元）、费用高（每吨约95元）、亏损大，该法已逐渐不被接受。

填埋法
　　
该法是将混合垃圾直接填埋，有的利用自生沼气发电。填埋未做任何处理，资源化水平极低，并以水土恶化、国土侵占、资源浪费为重大代价。填埋形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的长期污染，形成渗滤液、有害物滋生、恶性气体、重金属等严重问题。另外，由于自生沼气导气困难，填场存在燃气爆炸等长期安全隐患。

堆肥法
　　
该法是将混合垃圾进行静态发酵生产堆肥。堆肥适于乡村农家肥生产而非城市垃圾产业化处理。堆肥质量差、肥效低、市场小、售价低、成本高，大多数垃圾堆肥厂近年先后关闭（如扬州等）。堆肥投资大（约每吨·天12万元）、费用高（每吨约63元）、周期长（循环周期22天以上）、国内缺乏工厂化设备，进口设备国情适应性差。

热解法热解法
　 　
（Pyrolysis）是利用混合垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏。使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体（甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气）、液体（有机酸、焦油、芳阱）和固体（碳黑、炉渣），从中提取燃油、油脂和燃气，燃气进行发电。

下面就某城市生活垃圾的热解处理与厌氧生化处理工艺进行比选：

A、热解处理工艺
　　
热解是利用生活垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下进行加热蒸馏，使有机物产生热裂解，从中提取燃料油、燃气等可燃物进行发电的过程。
但根据现已提供的垃圾基本数据：

1、垃圾.平均燃烧热值：垃圾湿基低值发热量为：800卡/千克。

2、垃圾含水率为40%～60%。容重为 0.4千克/升。

3、垃圾中有机物含量：62％左右.
　　
根据上述数据，该垃圾处理项目的工艺路线如采用热解技术，将会存在以下不足之处：由于垃圾的热值偏低，以回收能源为目的的热解处理系统，在热解过程中需要吸收大量热量，要增加补充燃料，特别是热解前期干燥阶段需消耗较多的外部加热能源，会增加运行成本。

我国垃圾的含水率一般都超过40％，有时会达到60％以上。垃圾中所含水份在热解过程中总是先汽化，一方面，热解前期使垃圾干燥要求外部加热能耗需要增加；同时，它以水蒸气的形式与可燃的热解燃气共存，将严重降低热解燃气的热值和可使用价值。

由于生活垃圾随季节、地区、收集来源的不同，其有机物垃圾组分也有显著的区别，导致热解工艺（包括热解温度、湿度、热解时间、热解生成物等）处在一个很复杂的不确定因素中，使热解生产工艺不稳定而难以控制。
热解系统设备价格高昂，投资回报率低。

热解过程中产生的固态物灰渣需要填埋，其中含有重金属、碳黑和不可燃物炉渣。其中唯有碳黑可以加工利用。
B、厌氧生化处理工艺
　　
厌氧生化处理工艺是在缺氧情况下，利用自然界固有的微生物厌氧菌（特别是甲烷菌），将垃圾中有机物作为它的营养源，经过甲烷菌的新陈代谢生理功能，将垃圾中有机物转化为沼气和沼肥的整个生产工艺过程，通称“有机物垃圾厌氧消化作用”。
　　
近年来，欧洲各国如德国的林德公司、法国的瓦洛嘎公司都是采用厌氧消化技术处理生活垃圾。2004年8月至10月，上海市先后在上海宝山区和普陀区正式动工两座日处理量600吨和800吨的生活垃圾处理厂，都是采用国际先进的干式或湿式厌氧生化技术，经分拣后的有机垃圾经过厌氧罐内20～25天的厌氧消化工艺，可将有机垃圾进行资源化、能源化处理，转化为生活燃气（沼气）和有机肥（沼液和沼渣经过生物菌的再次生化反应，可以产生肥效较高的复合有机肥或活性有机肥）。
　　
垃圾中有机物经过微生物厌氧菌分解发酵过程分为液化、酸化、产甲烷三个阶段。①在液化阶段，厌氧菌种利用胞外酶对垃圾有机物进行酶解，使固态物变成可溶于水的物质；②在产酸阶段，则依靠产酸菌将上述可溶物生成酸性中间物；③产甲烷阶段，最后由甲烷菌利用酸性中间物、以及物料中的其他碳类化合物转化为甲烷，即我们经常所说的沼气。其固态物--沼渣经过再次微生物发酵后，便是价值较高的有机肥。

垃圾处理采用这种工艺路线的有利之处，有以下几个方面：

其经济价值较为可观：产出物有沼气——每吨有机垃圾经过发酵后，产沼气 50～80M3(其中甲烷CH4含量≥50%) ，可供生活用燃气，或用此燃气发电上网。每吨有机垃圾经过发酵后，又同时能产生0.6吨沼肥——它符合国家有机肥和绿色食品用肥标准：GB8172-87。其中：有机质≥30%；全氮≥1.0%；其它肥效均超过标准1倍以上。并有杀菌杀虫和刺激动植物生长和发育的“生物活性物质”、“土壤营养液”等特殊功能。

无害化：生产过程中不产生二次污染。无灰渣生成，不需要填埋。

采用本工艺时，其系统设备投资仅为同样规模（指同样的垃圾日处理量）的热解工艺设备投资50％左右，故经济效果显著，其投资利润率约为10～15%，投资回收期约为8～10年。

本工艺技术较为成熟，有类似实例可供考察。