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泰兴市节能减排工作经验交流会交流材料之三:研究开发无氧热解技术 破解生活垃圾处理难题

日期:2011-09-23 11:05|来源:未知 作者:春秋

研究开发无氧热解技术  破解生活垃圾处理难题

江苏河海给排水成套设备有限公司 丁永芝 袁斌

2011922日)

随着我国经济持续、高速发展,群众生活的不断改善,人口向城市聚集,城市生活垃圾的剧增已成为我国乃至世界科技工作者面临的紧迫而又重大的研究课题。因为大量的生活垃圾诱发出的废气、废水、废渣“三废”的泛滥,成为堵塞城市交通、污染城市环境、妨碍经济发展和大都市建设的制约瓶颈。城市垃圾如何治理并开发综合利用,也是世界公认的难题。江苏河海给排水成套设备有限公司,通过开发研究,突破了这一难题,并且从城市生活垃圾中淘出了“金子”,为城市节能减排,防控污染提供了“法宝”。

一、城市生活垃圾的处理迫在眉睫

专家认为,人类生产、生活的一切过程无不与各类物资紧密联系。经济越发展,社会生活越丰富,人口越聚集,所产生的生活垃圾固体废弃物积累将会越多,对环境造成的影响和压力也将逐渐增大。有关资料显示,我国目前50万人口以上的城市有700多个,按照人均每天产生1公斤固体垃圾计算,全国每年产生的垃圾将达2亿吨。目前国内历年堆积的垃圾总量已达60亿吨以上,占用了约5亿平方米的土地。随着经济社会的蓬勃发展,固体垃圾每年还将以10%左右的幅度上升。由于固体垃圾的普遍泛滥,导致大面积城镇和乡村土地被垃圾占据,严重污染了城市环境,影响了土地的综合使用。与此同时,每年还有大量的垃圾倾倒至江河湖泊,使大面积水体遭到严重污染。固体垃圾的持久堆放,会造成大量有机物的腐烂变质,不仅使地面产生恶臭严重污染空气,同时还散发大量病菌、病毒,危害人体健康。大面积、大容量的垃圾久经风化和雨水浸蚀,源源不断的腐烂物质会渗透到地层,造成地下水资源的严重恶化,给人类社会留下了极大的隐患。

城市生活垃圾向人类敲响了警钟。因此只有通过有效的节能减排和城市生活垃圾的处理才能将城市生活垃圾对环境和人群的健康影响减少至最低程度。

二、研发新产品,破解垃圾处理难题

在日常生活过程中,物质所有者对其拥有的资源、材料、商品及消费品只是利用了其中的局部或大部分有效成份,对其不具备现有应用价值的大多数物质便都成为了固态或液态废弃物。而这些废弃物中,都程度不等地潜藏着若干其他行业和领域有价值的成份乃至宝贵资源,如将这部分原料和材料的有用成份进行一定的高科技处理,就可转变为其它行业与领域所需的生产资料或紧缺原材料。由此可见,固体废弃物的概念随着应用领域和时空的变迁,将由绝对性无用之物演变为相对性有用资源。也就是说,这一领域与时空的废弃物,将会发展演变为另一领域与时空的资源或珍贵原材料。这就迫切需要人们通过科技创新,不断研发新的工艺技术与先进装备,将各类废弃物即垃圾,进行系统的处理和有效的综合利用,使更多废弃物变废为宝,从而协调构建全球所倡导的资源节约型与环境友好型社会体系。

江苏河海给排水成套设备有限公司研制生产的城市垃圾无害化综合处理生产线在福建平和县已联机运转,生产线的一端吃一吨垃圾,生产线的另一端吐半吨化肥。

该项目经企业五年多时间开发研究,最终在美国亚特兰大大学教授王志成帮助和支持下,结合我公司技术力量最终将城市垃圾无害化综合处理技术推向市场,而我公司研制的截污粉碎机等系列产品,被国家环保部确定为质量认证产品,江苏省科技厅确定为高新技术产品,获江苏省环保厅环保科技成果二等奖,泰州市科技进步二等奖,泰兴市科技进步一等奖。如今,公司粉碎机系列设备已取得4项技术专利。

三、应用无氧热解炉,实现经济和社会双效益

江苏河海给排水成套设备有限公司利用无氧热解工艺,通过对生活垃圾有机物进行高温热裂解,形成多种成分的有机气体及固态有机碳,再经过过滤回收工序转化吸收氯、硫、汞等有害物质,并将其催化转换产生氯化钠、硫酸钠、氧化锌等可回收利用物质。除去有害物质的各类气体进入催化重整工序,产生H2COCO2CH4(甲烷)等混合气体,将其送入合成工序形成燃料混合体,可分馏出汽油、柴油、石蜡及包括CO2COCH4(甲烷)和蒸汽等混合尾气,混合尾气经循环使用,将被逐步吸收,固体有机碳进入化肥合成工序,经过相关配合物的合成反应,制成农田适用而又紧缺的高效有机缓释复混肥。

固体垃圾的无氧热解及资源的回收利用过程,必须通过严密的工艺技术和精良而连贯的成套设备去完成。这个设备就是神奇的无氧热解炉。固体废弃物的回收利用首先必须经过多层次的筛选和破碎,将各种有机混合物切割成微细颗粒。裂解过程必须经过5001000℃高温状态与特定压差下的流化床反应,再经多种催化剂的聚合反应以及浆液费-托合成等若干工艺过程的分解与催合;反应过程的气、汽、液中间产物进行循环回收,惰性残渣通过热能改性,用于制砖和建筑路、桥、堤、涵等基本设施建设的建设材料。整个过程无有毒有害物质产生。

目前我司在福建省平和县开发的无氧热解垃圾厂自20106月开始试运行以来,已累计处理、降解城市生活垃圾2.5万吨,并通过综合利用变废为宝,生产出无机建筑材料600多吨、高效缓释有机复混肥12000多吨,创造出“吃”一吨垃圾,“吐”半吨缓释复混肥的废弃资源利用价值。其干基固体垃圾有效资源利用率接近100%,项目投资仅有焚烧发电工程的1/2,对发展地方经济,推进当地国家级卫生城市和文明城市创建发挥了积极的作用。

目前我公司正在与泰州市的几家企业积极探讨筹建无氧热解垃圾厂的相关事宜,届时所在地方每年可降解城市生活垃圾2.55万吨,可获得1.2万吨缓释复混肥。推而广之,江苏省可以建成一百个垃圾厂,每年可降解250万吨城市生活垃圾,可获得120万吨缓释复混肥。通过不断的技术改进并将该技术推向全国各个城市,生活垃圾对人类的危害可以降低到最低限度。由城市生活垃圾生产的缓释复混肥为生态、清洁、无害缓释肥,作物吸收快,具有解除土壤结块和改良土壤的功能,既改善了环境、改良了土壤,又营养了农作物,可谓一举三得。

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