填補(bǔ)垃圾處理領(lǐng)域空白！生活垃圾“變身”生物炭燃料 亮點(diǎn)十足！

固廢網(wǎng)訊:近年來，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)水平不斷提高，生活垃圾產(chǎn)生量逐年增加，垃圾處理需求迫切。目前我國(guó)垃圾處理的主要方式為垃圾填埋與垃圾焚燒。傳統(tǒng)的垃圾填埋因處理能力、占地面積等因素不再適用當(dāng)前城市發(fā)展條件，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是近年來較為流行的一種垃圾處理方式，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、資源化、無害化處理。

自2019年，生活垃圾分類實(shí)施后，激發(fā)了整條固廢產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。垃圾分類要求前端分類到位、中間分類運(yùn)輸、后端分類處置。目前大中型城市基本具備完整的垃圾分類后端處理設(shè)施，但在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的縣城、農(nóng)村甚至偏遠(yuǎn)地區(qū)，垃圾混裝混運(yùn)，產(chǎn)生量不足以支撐一個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，垃圾又該如何處理？

在第二屆全國(guó)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理高級(jí)研討會(huì)上，一個(gè)題為“生活垃圾及農(nóng)林廢棄物亞臨界水解燃料化技術(shù)及應(yīng)用”的演講吸引了眾多與會(huì)者的注意，會(huì)后與吉林飛特環(huán)保股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“吉林飛特”）董事長(zhǎng)沈洪君交流時(shí)發(fā)現(xiàn)，亞臨界水解燃料化技術(shù)處理生活垃圾亮點(diǎn)十足！

吉林飛特環(huán)保股份有限公司董事長(zhǎng)沈洪君

技術(shù)引進(jìn) 創(chuàng)新發(fā)展

吉林飛特是一家專業(yè)從事固廢治理、大氣治理、環(huán)保水處理技術(shù)的研發(fā)、推廣和設(shè)備制造于一體的新型股份制企業(yè)，與日本伸光科技株式會(huì)社共同攜手研發(fā)了一項(xiàng)用于城市及鄉(xiāng)村生活垃圾、農(nóng)林廢棄物（秸稈）無害化處理，并將其完全轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)生物炭燃料的垃圾處理技術(shù)。

沈總解釋到，當(dāng)水加熱至沸點(diǎn)以上、臨界點(diǎn)以下（溫度100～374攝氏度，壓力0.1～22.1MPa），并控制系統(tǒng)壓力使水保持為液態(tài)，這種狀態(tài)的水被稱為亞臨界水。

生活垃圾及農(nóng)林廢棄物亞臨界水解燃料化技術(shù)，控制生活垃圾及農(nóng)林廢棄物水熱反應(yīng)參數(shù)在亞臨界狀態(tài)下（溫度150～374攝氏度，壓力0.4～22.1MPa）,利用亞臨界水特有的溶解、氣化、氧化、脫氯、酸催化等多種反應(yīng)功能，迅速分解生活垃圾及農(nóng)林廢棄物中的各種有機(jī)成分，控制反應(yīng)產(chǎn)物生成固相生物炭。

通俗地講，生活垃圾及農(nóng)林廢棄物的亞臨界水解燃料化過程，與自然界中深埋地下的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成煤炭的過程類似，不同的是自然條件下煤炭的形成需要千萬年時(shí)間，而亞臨界水解燃料化技術(shù)將生活垃圾等有機(jī)廢棄物制成水解生物炭的過程，只需短短2個(gè)小時(shí)不到的時(shí)間。

亞臨界水解燃料化技術(shù)路線

技術(shù)原理搞明白是第一步，如何更適合中國(guó)生活垃圾的處理特性還需要進(jìn)一步改良創(chuàng)新，沈總?cè)鐚?shí)說道。吉林飛特技術(shù)團(tuán)隊(duì)閱讀大量文獻(xiàn)，多次反復(fù)試驗(yàn)，終于成功研制出適合處理中國(guó)生活垃圾的亞臨界水解燃料化技術(shù)及設(shè)備。

技術(shù)亮點(diǎn)十足 填補(bǔ)垃圾處理行業(yè)空白

目前垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在我國(guó)成長(zhǎng)速度非?？?，在垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)初期，主要集中在我國(guó)東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的大中型城市，日垃圾處理量級(jí)在千噸以上，隨著大中型城市垃圾處理市場(chǎng)的逐漸飽和，開始向經(jīng)濟(jì)較好的三、四線城市及地區(qū)轉(zhuǎn)移，且垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)日處理規(guī)模量級(jí)在500-1000噸區(qū)間居多。

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效益高低，主要取決于生活垃圾處理量，處理量越大，企業(yè)獲得的政府補(bǔ)貼越高。但日產(chǎn)生活垃圾量小于500噸，尤其是小于300噸的中小縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)，因達(dá)不到焚燒發(fā)電的規(guī)模效益要求而無法投資建廠運(yùn)營(yíng)。受限于生活垃圾運(yùn)輸條件及運(yùn)輸成本，又無法將這些中小城鎮(zhèn)的生活垃圾運(yùn)送到已有焚燒發(fā)電廠進(jìn)行集中處理。

而隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)村人居環(huán)境的重視程度不斷提升，農(nóng)村垃圾量少，又易混雜餐廚、禽畜糞便等其他垃圾，無法焚燒處理，已經(jīng)成為中小縣城以及農(nóng)村地區(qū)垃圾處理一大難題。

亞臨界水解燃料化技術(shù)很好的填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的技術(shù)空白，無需較大的建廠規(guī)模，適合在300t/d以下的中小縣城投資建廠，對(duì)生活垃圾、農(nóng)林廢棄物、餐廚垃圾、市政污泥、禽畜糞便等多種有機(jī)廢棄物可“協(xié)同”處理，無需分類，且投資運(yùn)營(yíng)成本低、其產(chǎn)物生物炭燃料具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。與垃圾直燃焚燒技術(shù)相比，優(yōu)勢(shì)明顯：

1.入廠垃圾不需要發(fā)酵：

通過垃圾直燃發(fā)電處理生活垃圾，要求垃圾進(jìn)入垃圾池發(fā)酵5-9天后才能入爐焚燒，期間垃圾滲濾液仍需單獨(dú)處理。采用水解燃料化技術(shù)，生活垃圾到廠當(dāng)天即處理完畢，不需要發(fā)酵，無滲濾液產(chǎn)生。

2.生產(chǎn)過程中無熱值損失：

傳統(tǒng)生活垃圾直燃發(fā)電技術(shù)，垃圾發(fā)酵過程中喪失一部分熱值，這些熱值損失都從一定程度上降低了原生態(tài)生活垃圾的固有熱值，從而降低了相應(yīng)的電能轉(zhuǎn)換量。而水解生物炭燃料發(fā)電技術(shù)，由于原生態(tài)垃圾直接進(jìn)入水解反應(yīng)釜，過程沒有任何熱值損失環(huán)節(jié)，所以水解燃料發(fā)電技術(shù)的電能轉(zhuǎn)換率更高，其“噸垃圾發(fā)電量”也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生活垃圾直燃發(fā)電技術(shù)。

3.產(chǎn)生的臭味閾值低：

傳統(tǒng)生活垃圾直燃發(fā)電垃圾入廠后需要在垃圾池中儲(chǔ)存和發(fā)酵，產(chǎn)生的臭味閾值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水解生物炭燃料發(fā)電新產(chǎn)生垃圾的臭味閾值。

4.焚燒爐型適用廣泛：

國(guó)內(nèi)目前多數(shù)生活垃圾焚燒爐采用“爐排爐”，系統(tǒng)占地大、投資高、運(yùn)行過程、運(yùn)行參數(shù)很難達(dá)到精細(xì)化調(diào)節(jié)。水解生物炭燃料發(fā)電技術(shù)，由于產(chǎn)出物“水解燃料”成分和性能上與煤炭接近，所以“焚燒爐”選擇方面沒有特別要求，只要是火力發(fā)電常規(guī)鍋爐，皆可以選用，技術(shù)成熟，投資節(jié)省，運(yùn)行穩(wěn)定。

5.發(fā)電效率提高：

生活垃圾經(jīng)過水解轉(zhuǎn)化成生物炭后，不再局限于垃圾焚燒爐型，可直接作為燃煤發(fā)電系統(tǒng)的燃料。燃煤發(fā)電系統(tǒng)具有較高的熱效率及熱回收措施，較高的蒸汽參數(shù)及較高的發(fā)電效率。燃煤火電廠全廠總發(fā)電效率一般可達(dá)36～44%，而垃圾直燃發(fā)電全廠總發(fā)電效率大約為18～25%。

除以上優(yōu)勢(shì)外，該技術(shù)的最大亮點(diǎn)在于全過程不產(chǎn)生二次污染。整個(gè)生產(chǎn)工藝過程屬于溫和的水熱反應(yīng)，無需考慮垃圾滲濾液處理、煙氣凈化等問題，大大降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

垃圾“變身”生物炭燃料 應(yīng)用前景可觀

“水解生物炭燃料本質(zhì)上是一種生物質(zhì)燃料”，沈總解釋道，其化學(xué)成分和物理性能均與褐煤接近，適用于各種類型鍋爐的燃燒系統(tǒng)，特別是可以應(yīng)用到因環(huán)保要求不允許使用煤炭作為燃料的20噸以下噸位的小型鍋爐。水解生物炭燃料完全可以替代煤炭，廣泛應(yīng)用到發(fā)電企業(yè)、供熱企業(yè)以及各種工業(yè)、民用取暖鍋爐等領(lǐng)域，應(yīng)用前景可觀。

永吉縣生活垃圾水解燃料化處理示范項(xiàng)目（2020年年末竣工）

在運(yùn)輸儲(chǔ)存性能方面，較之于原生態(tài)生活垃圾、玉米秸稈等廢棄物，水解處理產(chǎn)生的生物炭燃料的運(yùn)輸性、儲(chǔ)存性得到極大的改善?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，堆積密度及疏水性大幅提高，運(yùn)輸、儲(chǔ)存成本低廉可行，易于實(shí)現(xiàn)生活垃圾、農(nóng)業(yè)秸稈等有機(jī)廢棄物的區(qū)域化協(xié)同處理。

在適用性方面，生物炭燃料粒徑小于10mm，成分接近褐煤，適用于各種類型鍋爐的燃燒系統(tǒng)，特別是循環(huán)流化床鍋爐，節(jié)省了磨煤能耗。

經(jīng)濟(jì)效益方面，生物炭燃料質(zhì)量產(chǎn)率達(dá)到40%，熱值4200大卡以上。農(nóng)林廢棄物水解生物炭燃料，質(zhì)量產(chǎn)率達(dá)到80%，熱值4500大卡以上?？梢?，采用亞臨界水解技術(shù)處理生活垃圾、農(nóng)林廢棄物產(chǎn)出的生物炭燃料經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高。

在燃燒工況方面，生物炭燃料燃點(diǎn)較低，揮發(fā)份較高，容易點(diǎn)燃，燃燒充分。燃燒后煙氣排放的SO2、NOx、CO排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于垃圾發(fā)電GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》。

新政加持 市場(chǎng)更廣闊

近日，住建部、發(fā)改委、環(huán)境部三部委聯(lián)合發(fā)布《城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)實(shí)施方案》，其中提到，在生活垃圾日清運(yùn)量不足300噸的地區(qū)探索開展小型生活垃圾焚燒設(shè)施試點(diǎn)，且尚未出臺(tái)垃圾分類法規(guī)的地區(qū)，以及廚余垃圾資源化產(chǎn)品缺乏消納途徑的地區(qū)，廚余垃圾可納入現(xiàn)有焚燒設(shè)施統(tǒng)籌處理。

這一實(shí)施方案印發(fā)后，刺激了中小縣城以及農(nóng)村地區(qū)垃圾處理市場(chǎng)的加速釋放。水解燃料化技術(shù)特別適合日產(chǎn)量300噸/天左右中小城鎮(zhèn)的垃圾處理，產(chǎn)出的生物炭燃料熱值大幅提高，運(yùn)輸、儲(chǔ)存成本降低。將周邊多個(gè)中小城鎮(zhèn)的生活垃圾水解處理，使之變成生物炭燃料，然后運(yùn)至已投運(yùn)垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行資源化處理，不僅解決了中小城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理問題，而且這種域性聯(lián)合應(yīng)用模式，可以很大程度的提高垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的市場(chǎng)空間和經(jīng)濟(jì)效益，是開展小型生活垃圾焚燒設(shè)施試點(diǎn)的技術(shù)首選。

未來，隨著亞臨界水解燃料化處理技術(shù)及裝備的廣泛應(yīng)用，不僅能夠有效解決中小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾處理和農(nóng)村焚燒秸稈等帶來的環(huán)保問題，而且生物炭燃料每年可以替代上億噸標(biāo)煤，形成全國(guó)范圍幾千億元的高回報(bào)率投資產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，掀起一場(chǎng)生活垃圾及其它有機(jī)廢棄物協(xié)同處理、高效利用的新技術(shù)革命！

原標(biāo)題:填補(bǔ)垃圾處理領(lǐng)域空白！生活垃圾“變身”生物炭燃料 亮點(diǎn)十足！