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如何破解垃圾圍城 等離子氣化技術躍躍欲試

2015-12-31瀏覽次數:1586

  北極星節能環保網訊:根據國家統計局數據,2003-2013年,我國城市生活垃圾焚燒無害化處理量保持較快增長趨勢,復合增長率達到28.76%, 2003-2013年,我國垃圾焚燒處理廠數量由47座增加至166座,復合增長率達到13.45 %,同時隨著垃圾焚燒技術的不斷提升,城市生活垃圾焚燒無害化處理能力由1.50萬噸舊提升至15.85萬噸舊。


  吉天師能源科技(上海)有限公司總經理周乃成談到,“十二五”期間垃圾焚燒市場總投資規模達到了870-1088億元。全國焚燒處理能力的復合增速達27.94%,可見行業一直保持在高熱狀態。雖然垃圾焚燒行業發展趨勢很好,但垃圾焚燒項目則由于其潛在的二次污染(如會產生二噁英)而遭到公眾的質疑。



  等離子氣化是一種新興技術,它可以從垃圾中提取可回收的物品和轉換碳基廢物為合成氣。這種類似于天然氣的合成氣是一種簡單的一氧化碳和氫氣為主要成份的可燃氣體,可以直接燃燒或用于提煉成更高等級的燃料和化學品。冷卻后的灰渣是一種玻璃狀物質,由于其緊密的結構,非常適合作為建筑材料使用。等離子技術已在如危險廢棄物/醫療廢棄物焚燒飛灰和化學武器殘留物等危險廢物無害化處理中成功應用多年。利用等離子氣化技術將城市固體廢棄物轉化為能源和建材是一項新技術,具有很大的潛力。


  周乃成經理介紹,等離子氣化技術與垃圾焚燒的根本區別在于一個是無氧高溫氣化,一個是有氧焚燒:等離子氣化爐內由于等離子炬提供熱源(5500℃)而能保持在1300℃~1500℃以上的高溫;垃圾焚燒時候溫度最高只有700℃~900℃左右。1200℃以上的溫度能使二噁英的主要成分——苯環徹底瞬間裂解。


  至于飛灰中大量二噁英的處理問題,周乃成解釋說,等離子氣化爐的無氧高溫裂解二噁英是關鍵。等離子氣化爐生成的以一氧化碳、氫氣為主體的合成氣是還原性的,而由于其生產目的是獲得清潔的合成氣,所以生產過程中再用堿性液/汽急冷方法去除包括氯化氫在內的各類氯化酸性氣體就成了工藝控制的關鍵。由此可見,無論是在工藝上,還是質量控制上,都基本能保證根除二噁英復合。同時,垃圾氣化處理過程生成的合成氣和余熱回收的蒸汽被高效利用發電,系統的最終排放是完全無毒無害的玻璃體渣,可以直接用于建材或者制成其它更高價值的副產品。


  在談到等離子氣化技術的發展趨勢時,周乃成說,目前等離子體氣化技術發展較成熟的國家包括美國、加拿大、法國、英國、瑞士、日本以及以色列等。其中,美國的Westing house Plasm公司、Retech公司、IET公司、PEAT公司、Startech公司,法國的航太公司,英國的Tetronics公司以及以色列EER公司的等離子體處理技術均已實現商業化運轉。


  等離子體氣化爐是目前最先進最徹底的人類生活/生產的各類廢棄物無害化處理設備,在西方發達國家已廣泛使用;有部分城市將等離子高溫氣化裝置作為現代化大城市公共衛生突發危機事件處置的關鍵性、保障性設備;在我國這種設備的應用剛剛處于起步階段。等離子氣化爐關鍵技術的研發和成套設備的供應生產,對改變我國固體廢物處理設備落后局面具有重要作用。


  這些年,吉天師業務發展主要分了四步走:第一步,是公司最早的生物質熱能系統,主要通過焚燒生物質(木材、農業廢料等)提供蒸汽、導熱油、熔鹽等各類工業應用熱源;在此基礎上,擴大蒸汽的量,提高壓力品位產生電能,推出生物質熱電聯產系統;這之后,公司又進一步將生物質、工業垃圾、生活垃圾等不同的廢物燃料組合在一起進行焚燒處理,使之成為從廢物到熱能到電能的轉化,也就是致力于將廢物轉化為潔凈能源的各種系統。


  作為公司創始人,周乃成總經理對于公司業務如數家珍,他說,上述前三步都只能說尚屬于傳統的熱電聯產系統。于是,在4年前,公司又將核心技術提升一步,也就是進入到第四步,把目前世界上最先進的等離子氣化技術引入到系統中來,它的核心技術是不經過焚燒,而是經過高溫氣化,用極端高溫將所有材料氣化分解為基本元素,進而生成為無害、穩定的有機物和無機物,二噁英等難以降解的極毒物質也不例外。這就能夠將原來不可能拿來焚燒的比如極毒的化學垃圾、廢金屬、廢玻璃、廢陶瓷催化劑等各類固態物體進行熔融玻璃化處理,并跟我們原有的焚燒技術組合起來,形成我們第四代的產品——廣譜廢棄物清潔能源轉化系統,化腐朽為神奇,將廢棄物全部轉化為熱能、電能和各類可再回收利用的工業原材料。目前吉天師能源科技(上海)有限公司,已經同上海市城投旗下的固廢處置中心共同合作、在上海嘉定成功地建設了日處理30噸/天的醫廢/飛灰綜合處理示范工程。



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