垃圾衍生燃料技术及研究现状

摘要：本文简要介绍了垃圾衍生燃料(RDF)的分类、组成和特性，并重点介绍了RDF的制备、应用及研究现状。最后结合中国垃圾的具体特点，提出了中国发展RDF技术的思路。
关键词：垃圾衍生燃料(RDF)；制备；应用；研究现状
引言
城市生活垃圾具有一定的热值，可以视为一种固体燃料。但由于城市生活垃圾具有组分变化幅度较大、热值波动大、水分含量高、含有一定量不燃物等特点，如果不经处理直接作为固体燃料，无疑不是一种理想的固体燃料，还存在一些问题。如垃圾焚烧处理在垃圾综合处理中的比重逐年增加，达到了减容、减量的目的，但存在许多问题：垃圾中有机物极易腐烂，释放恶臭，导致运输难和贮藏难；由于垃圾中常含有聚氯乙烯塑料、食盐以及其它含氯化合物，在垃圾高温受热时产生具有腐蚀性的氯化氢气体，氯化氢不仅排放到大气可形成酸雨，而且在炉内可腐蚀金属设备；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；垃圾焚烧后排出的灰渣通常含有有害金属，如汞、铅等，若处理不当，也会造成环境的二次污染[2]。
垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel，简称RDF)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。垃圾衍生燃料(RDF)的诞生，无疑为垃圾能源化带来了生机，成为垃圾利用领域新的生长点。
1 RDF分类和组成及特性
1.1 RDF的分类
美国检查及材料协会(ASTM)按城市生活垃圾衍生燃料的加工程度、形状、用途等将RDF分成7类(见表1)。在美国RDF一般指RDF-2和RDF-3，瑞士、日本等国家RDF一般是RDF-5，其形状为Φ(10—20)×(20—80)mm圆柱状，其热值为14600—21000kJ/kg。
表1美国ASTM的RDF分类

1.2 RDF的组成
RDF的性质随着地区、生活习惯、经济发展水平的不同而不同。RDF的物质组成一般为：纸68.0%、塑料胶片15.0%、硬塑料2.0%、非铁类金属0.8%、玻璃0.1%、木材、橡胶4.0%、其它物质10.0%[7]。
各种RDF的元素分析和工业分析见表2。
表2各种RDF的元素分析和工业分析[7]

1.3 RDF的特性
1.3.1防腐性
RDF的水分10%，制造过程加入一些钙化合物添加剂，具有较好的防腐性，在室内保管1年无问题，而且不会因吸湿而粉碎。
1.3.2燃烧性
热值高，发热量在14600—21000kJ/kg，且形状一致而均匀，有利于稳定燃烧和提高效率。可单独燃烧，也可和煤、木屑等混合燃烧。其燃烧和发电效率均高于垃圾发电站。
1.3.3环保特性
由于含氯塑料只占其中一部分，加上石灰，可在炉内进行脱氯，抑止氯化物气体的产生，烟气和二恶英等污染物的排放量少，而且在炉内脱氯后形成氯化钙，有益于排灰固化处理。
1.3.4运营性
RDF可不受场地和规模的限制而生产，生产方便。一般按500kg袋装，卡车运输即可，管理方便。适于小城市分散制造后集中于一定规模的发电站使用，有利于提高发电效率和进行二恶英等治理。
1.3.5利用性
作为燃料使用时虽不如油、气方便但和低质煤类似。另外据报道，在日本川野田水泥厂用RDF作为水泥回转窑燃料时，其较多的灰分也变成有用原料，并开始在其它水泥厂推广。
1.3.6残渣特性
RDF制造过程产生的不燃物约占1-8%，适当处理即可；燃后残渣约占8-25%，比焚烧炉灰少，且干净，含钙量高，易利用，对减少填埋场有利。