熱解技術(shù)在有機(jī)固廢能源化中的應(yīng)用

熱解技術(shù)在有機(jī)固廢能源化中的應(yīng)用

熱解技術(shù)來自焚燒法，主要解決焚燒法產(chǎn)生的重金屬、二硫英等污染物的高成本和副作用。該技術(shù)研究始于20世紀(jì)70年代,80年代西方發(fā)達(dá)國家已進(jìn)行工業(yè)化試運(yùn)行。目前,熱解技術(shù)在德國、澳大利亞、加拿大、日本等國家得到成功運(yùn)用,其中外熱式回轉(zhuǎn)窯熱解技術(shù)已經(jīng)成功運(yùn)行了二十多年。在德國諸多城市政府都選用干化熱解工藝作為污泥、垃圾等有機(jī)固廢的處置工藝,滿足城市對固廢處置的要求。國內(nèi)對于有機(jī)固廢熱解處置技術(shù)雖然有一定的進(jìn)展,但尚在試驗(yàn)階段。面臨越來越嚴(yán)峻的垃圾、污泥、工業(yè)固廢等二次污染問題,熱解技術(shù)在有機(jī)固廢能源化清潔利用具有巨大應(yīng)用潛力。1中國固廢現(xiàn)狀與傳統(tǒng)處理技術(shù)1.1固廢處置能力較弱隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,固廢污染呈加重趨勢,固廢產(chǎn)生量持續(xù)增長,“十五”期間,工業(yè)固廢、城市生活垃圾和城市污水污泥平均年遞增率分別為10.36%、4%左右193、10%左右。固廢處置能力明顯不足,大部分危險(xiǎn)固廢處于低水平綜合利用或簡單儲存狀態(tài),城市生活垃圾無害化處置率不足20%193,垃圾圍城的狀況十分嚴(yán)重;污泥的處置率更低,隨意丟棄或填埋。1.2有機(jī)固廢的概念固廢分為有機(jī)固廢和無機(jī)固廢。有機(jī)固廢是含碳元素的固廢,廣泛存在于生活生產(chǎn)周圍,最具有能源化應(yīng)用的價(jià)值。其又分為綠色有機(jī)固廢和危險(xiǎn)有機(jī)固廢,前者指未受到任何污染的有機(jī)固廢,大多是一些生物質(zhì)廢物,如畜禽糞便、木材工業(yè)的副產(chǎn)品、來自市政污水處理廠的沒有污染的新鮮污泥、食品生產(chǎn)過程中的廢物等;后者指含有害物質(zhì)對環(huán)境有污染的有機(jī)固廢,如化工廠污水處理后污泥、醫(yī)療固廢、工業(yè)廢渣、塑料垃圾等3,4。無機(jī)固廢是不含碳元素的無機(jī)鹽等固廢。1.3處理技術(shù)1.3.1土壤環(huán)境和安全隱患填埋需要占用大量土地,資源化水平極低,含有各種有毒有害物質(zhì),侵蝕、滲漏、污染地下水環(huán)境230,231,以水土惡化、國土侵占、資源浪費(fèi)為重大代價(jià),形成不可逆的大范圍生態(tài)系統(tǒng)長期污染,引發(fā)滲濾液、病原菌、惡性氣體、重金屬等問題,另外還存在因自生沼氣導(dǎo)氣困難而導(dǎo)致燃?xì)獗ǖ劝踩[患。德國對進(jìn)入填埋的固廢有著極其嚴(yán)格的規(guī)定和限制,對環(huán)境存在隱患并可作為能源化利用的有機(jī)固廢嚴(yán)禁填埋,可燃物小于10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的有機(jī)固廢才準(zhǔn)許填埋。1.3.2廢棄物破碎及爐內(nèi)壓力損失焚燒是有機(jī)固廢處置中減量縮容效果較好的處置方案。中國一般采用循環(huán)流化床技術(shù),該技術(shù)具有強(qiáng)烈的湍流、較長的氣體停留、均勻的溫度分布、能在相對較低的溫度和較少的過?？諝庀逻M(jìn)行高效率的焚燒等特點(diǎn)。但廢物需破碎及爐內(nèi)壓力損失較大造成動力消耗大66,67。焚燒并非安全的處置方式,存在煙氣凈化設(shè)施投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、二次污染控制難等問題。首先,焚燒是富氧反應(yīng),需鼓入過量空氣,由此產(chǎn)生大量煙氣,且在固廢的湍動焚燒中,不穩(wěn)定工況極易產(chǎn)生二噁英、呋喃、多氯化合物等有毒有害物質(zhì),需要龐大的煙氣處理裝置來凈化;其次,循環(huán)流化床出渣量較少,大多固體物質(zhì)都形成飛灰為除塵裝置收集。在焚燒中,大量重金屬在飛灰中被收集,或是直接隨煙氣排放到空氣中,最后隨降雨貯存在土壤里,致使焚燒電廠周圍土壤重金屬超標(biāo)。由于飛灰對重金屬沒有凝固作用,因此必須將焚燒后的飛灰作為危險(xiǎn)廢物謹(jǐn)慎處置69,70。2熱分解工藝、工藝和應(yīng)用領(lǐng)域2.1污泥在熱解過程中的化合物熱解是利用有機(jī)固廢的熱不穩(wěn)定性,在無氧或缺氧條件下熱分解成小分子的過程。完整的工藝過程分3個(gè)階段:干燥、熱解、氣化。最終的產(chǎn)物是高品質(zhì)的可燃熱解氣(CH4、CO、CO2、H2等)及少量焦油和焦炭。以污泥為例,干燥階段溫度達(dá)到350～400℃,完成污泥中水份的蒸發(fā);熱解階段溫度達(dá)到570～770℃,完成高分子有機(jī)物裂解;氣化階段溫度高于770℃,固態(tài)碳和液態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的氣態(tài)氫、碳的氧化物、碳酸和CH4。污泥在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)見表1。由表1可知,污泥隨著溫度的升高,在熱解中主要發(fā)生了干餾、焦化、裂解等反應(yīng),是相當(dāng)復(fù)雜的穩(wěn)定化固化的熔融過程。2.2熱解回收技術(shù)從形態(tài)方面,熱解技術(shù)適用于一般含碳有機(jī)固廢,形態(tài)和濕度差異適用度大;從能源轉(zhuǎn)化方面,熱解技術(shù)尤其適用于熱值高的有機(jī)固廢,代表性的燃料和有機(jī)固廢的平均熱值見表2;從環(huán)保方面,熱解技術(shù)適用于含重金屬、污染成分復(fù)雜的固廢,熱解后絕大部分重金屬也固定在殘?jiān)屑右曰厥?無二噁英產(chǎn)生,不會形成二次污染,且熱解氣易于凈化處理,可直接用來供熱發(fā)電。另外,對于含水率過高、性質(zhì)成分復(fù)雜的可熱解的有機(jī)固廢,因熱解困難,回收燃料氣、油在經(jīng)濟(jì)上并不合算。因此,在使用熱解技術(shù)時(shí)需充分研究固廢的組成性質(zhì)和數(shù)量,考慮其經(jīng)濟(jì)性70。從表2可以看出,塑料平均熱值很高,雖然國內(nèi)目前存在一定程度上的循環(huán)回收利用體系,但濫用、丟棄和填埋塑料制品還具有普遍性,而污泥、秸桿等其他固廢的綜合處置和利用率更低,都缺乏系統(tǒng)化、制度化和市場行為與技術(shù)的有效支持。3污泥處置的熱解技術(shù)考慮到污泥為國內(nèi)有機(jī)固廢處置中在技術(shù)和管理上最為困難的問題之一,而熱解技術(shù)正是適用于污泥特性的處置措施,故以下分析和論述的數(shù)據(jù)主要以污泥為例。3.1污泥干燥方面污泥的熱解工藝系統(tǒng)見圖1。脫水一般為機(jī)械脫水,污水廠廣泛采用帶式脫水機(jī),脫水率一般達(dá)20%～30%90-92。在進(jìn)入熱解前,污泥的含水率需要進(jìn)一步降低到10%左右,所以脫水后還需要進(jìn)一步干燥。干燥可采用蒸氣/煙氣等外界熱能介質(zhì)或污泥自身熱值較高在熱解能量平衡自給后的富裕能量來干燥,也可根據(jù)污泥的特性將二級機(jī)械脫水與熱能干燥結(jié)合,如造紙污泥的纖維含量較高,適合壓榨式二級機(jī)械脫水,可達(dá)60%～70%的脫水率。污泥的干燥程度對于熱解過程的能量平衡影響很大,因?yàn)楦稍锼中枰暮芏嗄芰?每干燥1kg水分約消耗2.250kJ能量,所以盡可能地進(jìn)行污泥干燥預(yù)處理對于熱解系統(tǒng)的能量平衡至關(guān)重要。干燥后污泥已成顆粒狀,繼而進(jìn)入熱解。干污泥在熱解爐內(nèi)經(jīng)過370、550、750℃的高溫?zé)峤夂?產(chǎn)生高熱值熱解氣、焦油和焦炭。熱解氣作為主要產(chǎn)能燃料,可進(jìn)入鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽后經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電,熱能利用的靈活度大,但產(chǎn)能效率相對低,煙氣處理量大,適合聯(lián)合已有電廠鍋爐發(fā)電系統(tǒng);也可經(jīng)預(yù)處理后直接進(jìn)入燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作功產(chǎn)生電能和熱能,系統(tǒng)簡單,產(chǎn)能效率高。3.2激發(fā)熱解能力除在系統(tǒng)啟動時(shí)需要外加能源輸入外,熱值高的有機(jī)固廢的熱解工藝完全可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的能量自給。系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),能量消耗小于能量產(chǎn)出,即實(shí)現(xiàn)能量平衡并富裕;熱值低濕度大的有機(jī)固廢,需要系統(tǒng)持續(xù)外加輸入能量以支持熱解工藝。以污泥為例,含水率10%的干污泥經(jīng)熱解后可產(chǎn)生約1.6m3/kg的可燃熱解氣,直接進(jìn)入燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作功可產(chǎn)生1.6kW·h/kg的能量,其中約1/3為電能,2/3為熱能。中國大型城市每天的濕污泥產(chǎn)量在千噸左右,每年含水率10%的干污泥產(chǎn)量為8萬t左右,采用熱解后,可折算每年產(chǎn)生128000MW·h能量。3.3熱解劑的配置和設(shè)備的介紹3.3.1污泥干燥及氣化污泥處置的熱解工藝典型布置的立體三維圖見圖2,反映了整個(gè)熱解工藝流程的結(jié)構(gòu)建設(shè)特點(diǎn)。其主要工藝流程為:運(yùn)泥車將機(jī)械脫水后的污泥倒入污泥接收處的料斗,泵至污泥存儲罐暫存,進(jìn)行重力沉降后進(jìn)一步穩(wěn)定性質(zhì)、凝結(jié);污泥螺桿泵將污泥從罐底用管道輸送至帶式干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥。污泥干燥可選用不同類型的方式,需要保證在合理溫度下將污泥干燥到含水率10%左右。將干化后的污泥經(jīng)干污泥傳送裝置送入熱解爐,經(jīng)過干化、熱解、氣化后主要產(chǎn)生熱解氣和熱解渣。熱解氣經(jīng)過凈化后,可直接用來發(fā)電或產(chǎn)生蒸汽。作功后的尾氣一般作為干燥機(jī)的載氣以熱能回用帶走水蒸氣,然后經(jīng)過洗滌后達(dá)標(biāo)外排。3.3.2回轉(zhuǎn)窯窯體熱解爐是熱解系統(tǒng)的核心設(shè)備,其典型分類有移動床熔融爐(新日鐵、Purox、Torrax系統(tǒng))、流化床、回轉(zhuǎn)窯、固定床式熱解爐(FlushPyrolysis)。1975年,在美國環(huán)境保護(hù)署資助下巴爾的摩市采用回轉(zhuǎn)窯技術(shù)建成了1000t/d處理能力的生產(chǎn)性系統(tǒng)(窯長30m,直徑60cm,回轉(zhuǎn)速度2r/min),為大中型固廢資源化典型代表。以德國UC公司的回轉(zhuǎn)窯技術(shù)為例,其回轉(zhuǎn)窯的窯體為臥式圓柱形筒體?；剞D(zhuǎn)窯由內(nèi)筒、中間保溫隔熱層、外保護(hù)層組成。內(nèi)筒與中間保溫隔熱層間中空,并分3個(gè)隔室,可進(jìn)行對內(nèi)筒不同溫度的控制,提高污泥在各溫度段下的反應(yīng)效率?；剞D(zhuǎn)窯典型參數(shù):內(nèi)筒不銹鋼鋼板壁厚16～20mm;中間保溫隔熱層材料為高鋁保溫材料,厚度20～25cm,耐熱1380℃;回轉(zhuǎn)窯內(nèi)筒和外保護(hù)層間距20～25cm;內(nèi)筒最高溫度控制在900℃左右;回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壓力約為10kPa;回轉(zhuǎn)窯筒體的軸線與水平線安裝角度為15°;爐體轉(zhuǎn)速為0.5～3.0r/min,可調(diào)節(jié)。3.4熱解氣特性分析熱解產(chǎn)物由于分解反應(yīng)的操作條件而不同,主要為以H2、CO、CH4等低碳?xì)浠衔餅橹鞯目扇夹詺怏w;以CH3COOH、CH3COCH3、CH3OH等化合物為主的燃料油;純炭與金屬、土沙混合形成的炭黑。其主要影響因素為溫度、濕度、反應(yīng)時(shí)間、熱解方式和催化劑。根據(jù)德國UC公司對德國市政污水處理廠污泥的測試數(shù)據(jù),不同溫度下熱解產(chǎn)物成分變化典型曲線見圖3,熱解氣成分分析見表3,熱解氣性能參數(shù)分析見表4。由圖3可以看出,在較低溫度(≤500℃)下,有機(jī)固廢大分子裂解成較多的中小分子,熱解油含量較多;高溫(≥700℃)下許多中間產(chǎn)物二次裂解,氣相產(chǎn)物熱解氣增多,甚至一部分熱解油成分也汽化成為氣相產(chǎn)物。另外,熱解加熱速度對熱解產(chǎn)物分布也有較大影響,一般情況下較低和較高的加熱速度都使氣相產(chǎn)物增多69,70。因此,根據(jù)熱解產(chǎn)物成分變化特性,可通過控制熱解爐的溫度來實(shí)現(xiàn)對熱解產(chǎn)物的不同需求。由表3可知,熱解氣是有機(jī)固廢在熱解過程中蒸發(fā)、干餾、裂解后的一些短鏈烷烴、H2、不飽和烴、芳香烴、CO2、N2等的混合氣,熱值高,易燃燒。由表4得出,熱解氣質(zhì)量略輕于空氣;熱值較高,適合作為燃?xì)?。另一重要產(chǎn)物熱解渣為經(jīng)過高溫熔融急冷后的焦炭類物質(zhì),多孔、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、密度高、硬度大、塊狀,是有機(jī)固廢處置完全的最終產(chǎn)物。在熱解過程中,重金屬基本熔融、凝固,所有物質(zhì)在高溫熔融后都以化學(xué)鍵鍵鍵結(jié)合,凝結(jié)力大,極其穩(wěn)定,在低于300℃下,基本不發(fā)生變化。德國的相關(guān)研究工作表明,熱解污泥反應(yīng)器對接觸反應(yīng)的鹵素有較好的還原效果,可以破壞污泥中的有機(jī)氯化合物。污泥中的銅和鋁硅酸鹽可作為這些還原反應(yīng)的催化劑。根據(jù)熱解渣性質(zhì)特點(diǎn)可有以下方面的綜合利用:(1)填埋場的覆蓋土;(2)燃料;(3)吸附炭。4回轉(zhuǎn)窯裝復(fù)系統(tǒng)的特點(diǎn)焚燒和熱解具體對比見表5。熱解技術(shù)的優(yōu)勢可概括為:(1)投資和運(yùn)行費(fèi)用低。整個(gè)設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單、投資省、占地面積小,在尾氣處理等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)一致的情況下,采用熱解裝置系統(tǒng)的投資一般是焚燒設(shè)施的1/3,系統(tǒng)控制簡單,控制參數(shù)少;系統(tǒng)耗能低用電少,不需要能耗很大的引風(fēng)系統(tǒng),運(yùn)行費(fèi)用較低。以污泥為例,運(yùn)行費(fèi)用一般在100元/t左右。(2)運(yùn)行可靠,壽命長。系統(tǒng)工藝的能動件少,動件勻速緩慢,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,傳動部件都在常溫下工作,內(nèi)部無運(yùn)動部件,不存在磨損和高溫?fù)p壞零部件的問題,系統(tǒng)的可靠性高,主體設(shè)備回轉(zhuǎn)窯筒體大修的周期長、使用壽命長。(3)無害化程度高,二次污染小。熱解工藝是無氧或缺氧反應(yīng),不消耗或極少消耗氧氣,從干燥到熱解,氣量、渣量都減少,煙氣凈化系統(tǒng)容量小,集中處理污染,不產(chǎn)生二噁英類污染物;熱解渣熔融性高,重金屬固結(jié)能力強(qiáng),還具有較好的吸附能力,穩(wěn)定性高,對周圍環(huán)境安全穩(wěn)定,沒有二次污染。文獻(xiàn)表明,通過熱解,固廢中90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上的重金屬穩(wěn)定固化到熱解渣中。(4)產(chǎn)物利用率高。熱解氣熱值高、成分較純、易凈化處理,可實(shí)現(xiàn)清潔焚燒或直接作功發(fā)電,回收利用率高。(5)處理對象范圍廣。一般含碳有機(jī)固廢熱解技術(shù)都能接受。5主要用于熱解應(yīng)用的發(fā)熱分解模型5.1解回轉(zhuǎn)窯燃?xì)庖詥畏N或多種有機(jī)固廢作為系統(tǒng)入料,經(jīng)過脫水干燥后進(jìn)入熱解回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生可燃熱解氣,接著分別通過清洗裝置和熱交換器進(jìn)行清洗和降溫,最后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)作功產(chǎn)生電能和熱能。該模式適用于沒有已建運(yùn)行電廠,有機(jī)固廢來源量大、穩(wěn)定的區(qū)域。5.2燃料直入鍋爐燃燒靠近已有燃煤電廠設(shè)立的熱解系統(tǒng),將熱解產(chǎn)生的熱解氣作為燃料直接送入電廠鍋爐燃燒。此模式投資小,不必配備獨(dú)立的燃機(jī)和尾氣處理系統(tǒng),可直接利用燃煤電廠已有的鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組、煙氣處理等相關(guān)設(shè)施,適用于已建有運(yùn)行電廠的區(qū)域。5.3小型熱解站—區(qū)域性熱解群站利用當(dāng)?shù)氐母鞣N有機(jī)固廢,建立一個(gè)區(qū)域性的熱解群站。如圖4所示,有機(jī)固廢收集和集成化熱解群站體系建立在直徑約200km的區(qū)域內(nèi),區(qū)域中心為大規(guī)模高產(chǎn)量的中心發(fā)電站(規(guī)模大的話宜采用鍋爐汽輪發(fā)電機(jī)組),中心電站周圍建立數(shù)個(gè)小型熱解站。運(yùn)營模式為小型熱解站作為有機(jī)固廢收集總站和燃料出品站,收集范圍可建立在直徑為20km的區(qū)域。收集有機(jī)固廢的種類可根據(jù)所處區(qū)域的特點(diǎn)并建立收集體系,必須處置的污泥、工業(yè)廢渣等危險(xiǎn)固廢需支付處置費(fèi)用,而廢棄的稻稈、塑料廢紙等鼓勵回收利用,可向收集者支付一定的收集費(fèi),以健全整個(gè)收集系統(tǒng)的市場運(yùn)轉(zhuǎn)。小型熱解站采用熱解技術(shù)通過溫度的控制將包括危險(xiǎn)固廢在內(nèi)的有機(jī)固廢轉(zhuǎn)化成類似于優(yōu)質(zhì)煤和油的燃料成品(焦炭和焦油),集中運(yùn)往中心發(fā)電站,以焦炭和焦油為燃料來產(chǎn)熱發(fā)電。熱解群站體系將運(yùn)輸成本降到最低,靈活便利有機(jī)固廢的收集和集中處置,并且規(guī)?；哪芰坷棉D(zhuǎn)化,是經(jīng)濟(jì)有效、切實(shí)可行的技術(shù)和管理體系的發(fā)展方向。6中國高科技技術(shù)的開發(fā)規(guī)劃和建議6.1示范項(xiàng)目的啟動思路6.1.1廢聯(lián)合熱解處理目前可將國內(nèi)最緊迫需求處置的工業(yè)或混合污水污泥可作為首要選擇,同時(shí)利用熱解技術(shù)適用范圍廣的特性,考慮多種有機(jī)固廢聯(lián)合熱解處理的模式。如以污泥為主,根據(jù)項(xiàng)目實(shí)地情況選擇廢塑料、工業(yè)有機(jī)廢渣等高熱值的有機(jī)固廢聯(lián)合處置,既擴(kuò)大了有機(jī)固廢處置的范圍,又提高了能源化利用的效率。在應(yīng)用模式上,示范項(xiàng)目推薦采用與燃煤熱電廠聯(lián)合設(shè)立熱解分系統(tǒng),也符合中國國情,節(jié)約投資。當(dāng)然在投資相對寬松的情況下,也可考慮完整獨(dú)立熱解發(fā)電站。然后逐步建立區(qū)域性熱解群站。6.1.2發(fā)展中國新業(yè)態(tài)熱解模式(1)在技術(shù)上,包括整個(gè)工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程安裝與調(diào)試等相關(guān)人才隊(duì)伍的建設(shè)與培養(yǎng)。其中涉及有機(jī)固廢的調(diào)研和定量分析、規(guī)模效應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)定量分析、配套國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)能力和品質(zhì)認(rèn)定、相關(guān)核心技術(shù)引進(jìn)、清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)項(xiàng)目技術(shù)研究和申報(bào)等。在引進(jìn)國外核心技術(shù)的基礎(chǔ)上,消化吸收再創(chuàng)新,逐漸具備根據(jù)中國不同資源和實(shí)際情況研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)、調(diào)試、運(yùn)行和產(chǎn)業(yè)化能力。(2)在融資渠道上,如果國內(nèi)機(jī)構(gòu)對獨(dú)立承擔(dān)熱解項(xiàng)目的資金和風(fēng)險(xiǎn)方面存在疑慮,建議國內(nèi)當(dāng)?shù)卣虍?dāng)?shù)亟M織與國外投資方聯(lián)合投資的模式來建設(shè)項(xiàng)目。有機(jī)固廢熱解項(xiàng)目或區(qū)域性熱解群站體系的實(shí)施對改善全球氣候變化、CO2的減排有著長期持續(xù)的貢獻(xiàn),可申請CDM作為投資補(bǔ)貼。在京都議定書的背景下,國外投資公司對此類項(xiàng)目有著相當(dāng)大的熱情,應(yīng)抓住契機(jī),共同尋求環(huán)保與經(jīng)濟(jì)共贏。(3)在管理體系建設(shè)上,分項(xiàng)目運(yùn)營管理和政府政策宏觀管理兩個(gè)層面。主要工作任務(wù)在政府層面的建設(shè)方面,對于示范項(xiàng)目和固廢處置工業(yè)化應(yīng)給予在政策和財(cái)務(wù)上的鼓勵和扶持,包括對項(xiàng)目以外但相關(guān)的公共基礎(chǔ)建設(shè)方面的投入和管理;對項(xiàng)目申報(bào)和建設(shè)方面的政策支持,包括土地批復(fù)、地方融資、政府資金扶持、項(xiàng)目審批、農(nóng)戶管理、電力并網(wǎng),以及優(yōu)惠政策如有機(jī)固廢處置費(fèi)補(bǔ)貼、熱解產(chǎn)品或電站熱能電能的銷售優(yōu)惠、稅費(fèi)減免等。有利于示范工程項(xiàng)目較快進(jìn)入市場化推廣和運(yùn)作。6.2產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)和設(shè)備制造在熱解技術(shù)的推廣上,要解決熱解技術(shù)的引進(jìn)和國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化,包括工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備制造。思路上主要以核心技術(shù)和部件進(jìn)口的基礎(chǔ)上最大國產(chǎn)化,既達(dá)到投資經(jīng)濟(jì)性的要求,也是發(fā)展國產(chǎn)設(shè)備制造行業(yè)的機(jī)會。6.2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)熱解爐主要針對中國有機(jī)固廢的形態(tài)、成分、熱值規(guī)律等特性,針對性地優(yōu)化設(shè)計(jì)熱解爐的機(jī)械結(jié)構(gòu),如城市垃圾和污泥等有機(jī)固廢流動性差、易架橋、抽空等特點(diǎn),研究引進(jìn)適宜的機(jī)械結(jié)構(gòu)熱解爐,實(shí)現(xiàn)熱解氣化過程均勻穩(wěn)定。研究有機(jī)固廢熱解氣化過程中焦油產(chǎn)生的機(jī)制及爐內(nèi)溫度、加熱速度、原料品種、形狀等對焦油產(chǎn)生的影響,通過優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)、加設(shè)內(nèi)部構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)對熱解爐各反應(yīng)區(qū)的控制,使之處于最優(yōu)反應(yīng)狀態(tài),產(chǎn)生高品質(zhì)熱解氣或產(chǎn)生高品質(zhì)燃油和焦炭。6.2.2完善的主要技術(shù)指標(biāo)熱解工藝的控制系統(tǒng)不復(fù)雜,但控制精準(zhǔn)度要求很高,這就對其設(shè)計(jì)和設(shè)備的精密度、靈敏度和可靠性提出了高要求,如濕度、流量、壓力、成分、溫度、料層高度、物料循環(huán)比例、發(fā)電功率、熱能轉(zhuǎn)化和利用效率、廢氣廢液排放指標(biāo)等參數(shù)的監(jiān)測、控制和反饋,實(shí)現(xiàn)對全過程包括物料儲運(yùn)、干燥預(yù)處理—入料、熱解起裂、氣化、物料循環(huán)-熱解氣清洗處理、熱交換處理、作功發(fā)電和熱能回用的自動控制。6.2.3機(jī)械脫水和熱解氣的清洗有機(jī)固廢預(yù)處理技術(shù):主要針對濕度比較大的有機(jī)固廢,減少熱解過程中的能量消耗。優(yōu)先采取機(jī)械脫水和燃機(jī)做功后的熱能回用來干燥。對機(jī)械脫水設(shè)備作調(diào)研,特別是開發(fā)國產(chǎn)設(shè)備。同時(shí),要根據(jù)需求進(jìn)行以上兩種干燥途徑的平衡計(jì)算,達(dá)到最優(yōu)化配置。熱解氣的清洗技術(shù):熱解氣中有可能產(chǎn)生H2S、NO等有害物質(zhì),需采取特殊清洗技術(shù)凈化來達(dá)到保護(hù)燃?xì)獍l(fā)動機(jī)機(jī)械材料和結(jié)構(gòu)免受腐蝕、保證運(yùn)行壽命以及符合大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。其他技術(shù):如熱解技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推廣所需達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的國產(chǎn)原材料和機(jī)械加工工藝技術(shù)。6.3固投訴交易平臺6.3.1建立專業(yè)的區(qū)域測定收集站,承擔(dān)固廢處置及處置的過程及價(jià)值等級系數(shù)為良好實(shí)現(xiàn)區(qū)域性熱解群站體系的運(yùn)作和管理,建議建立一個(gè)固廢收集和配送的交易平臺,在建立一整套環(huán)保治理制度和政策鼓勵下促進(jìn)生產(chǎn)鏈的市場化。固廢收集、配送和交易的平臺應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)信息管理與實(shí)體結(jié)合。由于固廢性質(zhì)核定的專業(yè)性,存在自由交易的困難,必須建立專業(yè)的區(qū)域核定收集站(可以虛擬網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體相結(jié)合的形式,成分與產(chǎn)量穩(wěn)定的如生活垃圾可以虛擬收集站核定管理,成分復(fù)雜污染性強(qiáng)的工業(yè)固廢需要實(shí)體收集站核定),承擔(dān)管理有機(jī)固廢的信息登陸、儲存和配送。登陸的信息包括固廢來源、成分分析、熱值、密度、濕度、形態(tài)、質(zhì)量、數(shù)量、包裝、運(yùn)輸要求和價(jià)值等級系數(shù)的認(rèn)定。價(jià)值等級系數(shù)是體現(xiàn)有機(jī)固廢在環(huán)保處置成本和能源化可利用率以及運(yùn)輸成本的一個(gè)綜合指標(biāo),從負(fù)數(shù)到正數(shù),作為交易價(jià)格的依據(jù)。該系數(shù)負(fù)值越大表明其環(huán)保處置及運(yùn)輸成本越高、能源化可利用率越低,區(qū)域核定收集站需向固廢產(chǎn)生者收取較高的處置費(fèi);正值越大表明其環(huán)保處置及運(yùn)輸成本越低、能源化可利用率越高,區(qū)域核定收集站需向固廢提供者支付較高的資源費(fèi)。固廢交易平臺作為從源頭上控制和管理固廢的有效運(yùn)行模式,達(dá)到有效控制污染最大資源化利用的目標(biāo)。6.3.2準(zhǔn)備工作(1)調(diào)查處置中心的現(xiàn)狀以省市行政區(qū)為單位,調(diào)研內(nèi)容包括各種有機(jī)廢物的分布情況,位置,交通,密度、種類、季節(jié)性等特點(diǎn)及產(chǎn)量,目前的去向,回收意愿和處置成本或出售價(jià)格期望等情況;目前當(dāng)?shù)匾呀⒌氖占吞幚硖幹弥行牡姆植?、?guī)模、運(yùn)行和經(jīng)營狀況和問題;目前當(dāng)?shù)氐奶盥駡龇植?、容量、?jīng)營情況;目前有機(jī)固廢處置狀況和問題等。(2)固廢處置的環(huán)保依據(jù)由于有機(jī)固廢的多樣性和復(fù)雜性,其價(jià)值等級系數(shù)的認(rèn)定是一項(xiàng)難度高、專業(yè)性強(qiáng)且基礎(chǔ)數(shù)據(jù)繁重的工作,是有效管理固廢處置利用、實(shí)現(xiàn)環(huán)保與能源經(jīng)濟(jì)雙管齊下的有效依據(jù)?？上葟钠湫袠I(yè)、形態(tài)、熱值、