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改性成型氣化:垃圾焚燒發電新探索

  “焚燒發電是以美國為首的全球成熟的垃圾處理技術,但也僅實現了對垃圾的單一利用。我們研發的垃圾改性成型氣化綜合利用技術既實現了垃圾處理的持續穩定環保達標,還能生產多樣化的產品,投資規模30萬~40萬元/噸,建設安裝周期僅為6~8個月,是‘無廢城市’發展模式的一種新技術探索。”2月26日,中國化工報記者在河池市都安縣考察聚能環保垃圾改性成型氣化綜合利用項目時,該公司產業化負責人尹承國表示。

 

  垃圾處理面臨兩難

 

  有數據顯示,2015年,我國垃圾焚燒處理量達到6176萬噸,到2020年,我國垃圾焚燒處理能力要達到59.1萬噸/天。而在國務院剛剛印發的《“無廢城市”建設試點工作方案》也提出,要持續推進固體廢物源頭減量和資源化利用,最大限度減少填埋量,將固體廢物環境影響降至最低。

 

  “垃圾是放錯地方的資源。”尹承國強調,只要技術合理,就能最大限度實現垃圾的資源化、實現物質閉合式循環,把垃圾處理轉化為資源型環保型產業。

 

  “當前垃圾處理行業存在兩大問題,一是較難長期實現環保達標,二是垃圾處理衍生產品結構單一(發電并網),利潤點支持力度不夠,屬微利行業。在充分調研的基礎上,聚能環保歷經9年技術研發,開發出的‘垃圾焚燒發電創新版’——改性成型氣化綜合利用技術,可以解決行業面臨的這兩大難題。”尹承國說。

 

  示范線即將運營

 

  目前,聚能環保在完成小試中試基礎上,已經在河池市都安縣建成“垃圾焚燒發電創新版——改性氣化綜合利用技術”的示范產線,從根本上解決了垃圾處理環保達標穩定性差和衍生產品結構單一的問題,開創了垃圾改性成型氣化綜合利用的新途徑。

 

  目前,該示范產線已進入運營前期準備階段,將為都安縣垃圾處理的閉合式物質循環和無廢城市探索作出貢獻。

 

  記者在示范生產線現場看到,這里和普通的垃圾焚燒廠不同,沒有高大的煙囪,也看不到污水,沒有垃圾的惡臭味道。垃圾進廠后無需堆放發酵,直接上流水線篩撿,經4道破碎工序后達到規定粒級,再添加自主研發的添加劑將垃圾改性后,RDF成型。這一過程僅需約30分鐘,處理后的垃圾進入氣化爐,產生的飛灰不但量很小,還可以收集后二次循環處理成爐渣。另外,垃圾破碎成型的處理階段還可在地下進行,配置空氣過濾系統后基本不產生異味。

 

  “以該示范生產線測算,1噸原生垃圾可產生1500Nm3混合氣體,隨后采用物理吸附方法分離出約10%體積的氫氣,并提純至99.9999%,作為氫能儲備;剩余的混合氣體進入內燃發電,按每2.5Nm3生產1千瓦時電量測算,1噸原生垃圾可產生540千瓦時電,經濟效益可觀。”尹承國告訴記者。

 

  產品結構多樣化

 

  據尹承國介紹,與傳統焚燒發電不同,該工藝的產品具有多樣化特點。

 

  預處理改性成型后的垃圾,經特制氣化爐氣化后產生的混合氣體含有20%氫氣、30%一氧化碳、11%二氧化碳、5%甲烷以及氮氣和其他氣體。其中,一部分氫氣用來燃燒發電,另一部分氫氣提純至99.9999%(其他氣體也可以根據市場需求提取提純)作為氫能儲備,不僅開拓了制氫新途徑,也是垃圾處理產業的一種顛覆性變革。爐渣經高溫熔融鈍化后重金屬固化,可混合制備地磚或添加混凝土使用。內燃發電機尾氣含有氮氧化物和二氧化碳,通過引入清華大學或國投微藻生物科技中心的相關技術,導入微藻池養殖微藻,既可深加工,也可混合至原生垃圾,再次進入循環處理,在最大限度實現減排的基礎上,逐步實現垃圾處理應用的物質閉路循環。

 

  據了解,氫氣特別是99.9999%高純氫氣的生產成本在4~6元/Nm3,市場價格大約10元/Nm3,這是在耗費資源的前提下制取氫氣。而聚能環保的新型技術是在處理垃圾的過程中衍生氫氣,因此生產和提純成本很低,附加值較大。

 

  尹承國最后告訴記者:“我們在垃圾處理過程中衍生的氫氣,以低成本高覆蓋的優勢力爭成為國家氫能戰略的一部分。凡是有垃圾的地方,都是我們這些‘垃圾人’勇于擔當的前沿陣地。”

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