垃圾衍生燃料RDF技术及应用的浅析

　　垃圾处理是城市发展绕不开的重要课题。垃圾的无害化处理只是垃圾处理的第一步要求，如何彻底杜绝生活垃圾处理中的二次污染，在垃圾处理过程中变废为宝，垃圾衍生燃料RDF技术无异是一个新的实践方向。

　　垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物，一般分为生活垃圾以及医疗垃圾、危险废弃物、电子废弃物、工业垃圾、城市污泥等。其中，生活垃圾所占的比重最大，需要处理的压力最大。由于生活垃圾排出量大，成分复杂多样，给处理和利用带来困难，如不能及时处理或处理不当，就会污染环境，影响环境卫生。垃圾处理就是要把垃圾迅速清除，并进行无害化处理，最后加以合理的利用。即实现无害化、资源化和减量化的目标。生活垃圾的处理目前主要的方法有：填埋法、堆肥法、焚烧法。另外，还有资源返还、综合利用等。

一、垃圾衍生燃料的产生

　　城市生活垃圾如果不经处理直接作为固体燃料，将存在许多问题。

　　(1)垃圾中有机物极易腐烂，导致运输难和贮藏难。

　　(2)垃圾中常含有塑料、食盐及其他含氯化合物，高温受热时产生具有腐蚀性的氯化氢气体，氯化氢排放可形成酸雨，而且在炉内腐蚀金属设备。

　　(3)由于含氯化合物的存在，还可能产生剧毒有害物质――二恶英，对人类健康形成很强的危害。

　　(4)垃圾焚烧后排出的灰渣通常含有汞、铅等有害金属，若处理不当，也会造成环境的二次污染。

　　因此要提高焚烧炉的运行质量，加大热能利用率，减少尾气治理成本，首先应在垃圾进炉前进行更有效的预处理，为焚烧创造有利条件。

　　垃圾衍生燃料RDF(Refuse Derived Fuel)，即先将生活垃圾在进炉前进行有效的预处理和成型加工，然后作为固体燃料被焚烧利用，从而为解决上述问题提供了新的思路。目前已应用于城市生活垃圾焚烧处理及资源化利用的工程实践中。

　　垃圾衍生燃料RDF 制作系统是由破碎分选子系统和加工成型子系统组成的。垃圾衍生燃料RDF 加工生产技术是将生活垃圾首先进行破碎，分拣出可燃物，再加入添加剂干燥，最后将其挤压成型，制成颗粒状物质RDF 燃料。RDF 燃料的特点是大小均匀，所含热值均匀，成型工艺可使垃圾热值提高4 倍左右，且易运输及储备，在常温下可储存6～10 个月不会腐坏。因此可以临时将一部分垃圾储存起来，以解决在锅炉停运或垃圾产出高峰时期的处置能力问题;通过在成型过程中加入添加剂[5， 7]可以达到炉内脱除SO2，HCl 和减少二恶英类物质排放的目的。

　　国外对RDF 技术的研究起步较早，在美国、日本等国已得到广泛应用，并开始商业化发展。美国是世界上最早利用RDF 发电的国家，已有发电站37 座，占垃圾发电站的21%。如美国维吉尼亚州的RDF 工厂，每天将约2 000 t 的生活垃圾制成RDF 用于电厂发电。日本政府于20 世纪90 年代开始支持该技术的引进和研发工作，近几年已有十几家大公司对RDF 工艺投入大量资金进行RDF 资源化研究和开发。2004 年投运的上海宝山神工生活废物综合处理厂即安装了RDF生产线。

　　垃圾衍生燃料RDF 技术与垃圾焚烧技术的比较

　　(1)垃圾衍生燃料RDF 的制备，不受场地和规模限制，适合中、小型垃圾处理厂分散制造后，再收集起来进行高效发电，有利于提高垃圾发电的规模和效益，比用原生垃圾焚烧发电，效率提高25%～35%，使大规模的热能循环利用成为可能;而垃圾焚烧受场地和规模限制，垃圾焚烧量在400 t 以下时，一般用于供热水或蒸汽，但受地理条件、季节变化和周边环境的限制，热能常常得不到充分利用。

　　(2)垃圾衍生燃料RDF 经分选、脱氯、脱硫处理，可大大减轻烟气对设备的腐蚀，烟气和灰渣比原生垃圾焚烧时减少2/3，减少了相关处理设备的投资。

　　(3)由于RDF 具有较好的防腐性，能在仓内保管1 年以上，可作为储备能源按需使用;垃圾直接焚烧，受垃圾成分波动的影响，产生热能不稳定，且由于垃圾需连续消纳，热能在无需求时也必须产生，造成能源浪费。

　　垃圾衍生燃料(RDF-5)具有热值高、燃烧稳定、易于运输、易于储存、二次污染低和二恶英类物质排放量低等特点，广泛应用于干燥工程、水泥制造、供热工程和发电工程等领域。

二、垃圾衍生燃料的应用

　　在RDF 的生产中，最重要的是城市生活垃圾和制备工艺，什么成分的垃圾，决定采用什么样的制备工艺。一般整套垃圾燃料处理制备工艺由垃圾接收破碎单元、垃圾含水率降低及热值提高单元、造粒烘干单元及配套工程单元组成。

　　相同质量的垃圾，应用RDF技术，可以增加一倍的发电量。衍生燃料(RDF-5)，可在垃圾发电厂、一般热电厂(燃煤)及普通燃煤机械锅炉中使用，在大型锅炉上使用效率会更高。由于中小城镇垃圾产出量有限，地级以下城市采用垃圾分区处理加工RDF-5，再集中于中心城市发电，可实现最佳的综合效益。

　　生活垃圾衍生燃料RDF 是一种新型再生能源物质。在热电行业是一种能够部分代替煤炭的环保燃料，主要适用于各种以焚烧垃圾配套发电厂的原料预处理工序。同时适用于通过锅炉改造，将现有的6 MW/h燃煤小火电发电机组，改造成同能量输出的垃圾发电机组的燃料供应。

　　有专家估计今后每年垃圾发电对垃圾衍生燃料的需求量达1 000 万t 以上，并每年按5%～8%的速度增长。

　　基金项目： 贵州省教育厅基地项目《贵州城市竞争力与城市生态环境研究》部分研究内容。