生 活 垃 圾 热 解 技 术.doc

生生 活活 垃垃 圾圾 热热 解解 技技 术术 本本 期期 目目 录录 综综 述述 1 政策 标准政策 标准 国外相关法律法规国外相关法律法规 13 新闻动态新闻动态 1 院内信息院内信息 科技管理科技管理 18 标准管理标准管理 19 综综 述述 定定 义义 热解 Pyrolysis 是指生活垃圾在没有氧化剂 空气 氧气 水蒸气等 存在或只提供有限氧的条件下 加热到逾 500 通过热化学反应将生物质大分子物质 木质素 纤维素和半纤维素 分解成较小分子的燃 料物质 固态炭 可燃气 生物油 的热化学转化技术方法 通通 式式 有机固体废物 H2 CH4 CO CO2等 气体 有机酸 焦油等 有机液体 碳黑 炉渣 产产 物物 热解的产物主要有可燃气 生物油和固体黑炭 可燃气 合成气 可用于民用炊事和取暖 烘干谷物 木材 果品 炒茶 发电 区域供热 工业企 业用蒸汽等 在生物质能开发水平较高的国家 还用气化燃气作化工原料 如合成甲醇 氨等 甚至考虑 作燃料电池的燃料 生物油是高能量载体 基本上不含硫 氮和金属成分 是一种绿色燃料 固体黑炭可用作工业燃料 制作碳基肥 改善土壤性能等 优优 势势 1 由于是缺氧分解 排气量少 有利于减轻对大气环境的二次污染 2 废物中的硫 重金属等有害成分大部分被固定在固体炭黑中 3 由于保持还原条件 Cr3 不会转化为 Cr6 4 NOx的产生量少 原原 理理 从化学反应的角度对热解进行分析 生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应 包括分子键断裂 异构化和小分子聚合等反应 木材 林业废弃物和农作物废弃物等的主要成分是纤维素 半纤维素和木质 素 热重分析结果表明 纤维素在52 时开始热解 随着温度的升高 热解反应速度加快 到350 370 时 分解为低分子产物 其热解过程为 C6H10O5 n nC6H10O5 C6H10O5 H2O 2CH3 CO CHO CH3 CO CHO H2 CH3 CO CH2OH CH3 CO CH2OH H2 CH3 CHOH CH2 H2O 半纤维素结构上带有支链 是木材中最不稳定的组分 在225 325 分解 比纤维素更易热分解 其 热解机理与纤维素相似 从物质迁移 能量传递的角度对其进行分析 在生物质热解过程中 热量首先传递到颗粒表面 再由 表面传到颗粒内部 热解过程由外至内逐层进行 生物质颗粒被加热的成分迅速裂解成木炭和挥发分 其 中 挥发分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成 可冷凝气体经过快速冷凝可以得到生物油 一次裂解反应 生成生物质炭 一次生物油和不可冷凝气体 在多孔隙生物质颗粒内部的挥发分将进一步裂解 形成不可 冷凝气体和热稳定的二次生物油 同时 当挥发分气体离开生物颗粒时 还将穿越周围的气相组分 在这 里进一步裂化分解 称为二次裂解反应 分分 类类 根据反应条件和控制参数的不同 生物质热解工艺基本上可以分为慢速热解 炭化 carbonization 快速热解 液化 fast pyrolysis 气化 gasification 烘培 torrefaction 等 产物 类别简介操作参数 液体固体气体 慢速 热解 有几千年的历史 是一种以生成木炭为 目的的炭化过程 将木材等生物质放在 窑内 在隔绝空气的情况下加热 可以 得到占原料质量 30 35 的木炭产量 约 400 左 右 较长蒸 气停留时间 可达数天 30 35 35 快速 热解 将磨细的生物质原料放在快速热解装置 中 严格控制加热速率 一般约为 10 200 s 和反应温度 控制在 500 左 右 生物质原料在缺氧情况下 被快 速加热到较高温度 从而引发大分子的 分解 产生小分子气体和可凝性挥发分 以及少量焦炭产物 可凝性挥发分被快 速冷却成可流动的液体 成为生物油或 焦油 其比例一般可达原料质量的 40 60 当完成反应时间甚短 0 5s 时 又称为闪速热解 与慢速热 解相比 快速热解的传热反应过程发生 在极短的时间内 强烈的热效应直接产 生热解产物 再迅速淬冷 通常在 0 5s 内急冷至 350 以下 最大限度地增加 了液态产物 油 约 500 左 右 蒸气停 留时间短 约 1s 75 12 13 气化 在高温 750 900 下的热解过程 以气体产物为主 750 900 5 10 85 烘培 一般低于 290 固体停留时间在 10 60min 主要获得固体产物 一般 用于预处理 改善原料的性能 200 290 反应时间 10 60min 在冷凝的情 况下低于 5 否则无 80 20 工工 艺艺 城市垃圾常见的热解工艺包括 1 新日铁系统 该系统是将热解和熔融一体化的设备 通过控制炉温和供氧条件 使垃圾在同一炉体内完成干燥 热 解 燃烧和熔融 干燥段温度约为300 热解段温度为300 1000 熔融段温度为1700 1800 可燃 烧性气体热值6276 10460 kJ m3 投料口采用双重密封阀结构 可燃性气体导入二燃室进一步燃烧 并利用 尾气的余热发电 灰渣中残存的热解固相产物 炭黑与从炉下部通入的空气在燃烧区发生燃烧反应 通 过添加焦炭来补充碳源 图 1 新日铁系统工艺流程图 2 Purox系统 又称为U C C 纯氧高温热分解法 采用竖式热解炉 破碎后的垃圾从塔顶投料口进入 依靠垃圾的自 重在由上向下移动的过程中 完成垃圾的干燥和热解 底部燃烧温度 1650 该系统主要的能量消耗是垃圾破碎过程和1t垃圾热解需要的0 2t氧气的制造过程 该系统每处理1kg垃 圾可以产生热值为11168kJ m3的可燃性气体0 712m3 该气体以90 的效率在锅炉中燃烧回收热量 系统总 体的热效率为58 图 2 Purox 系统工艺流程图 3 Torrax系统 由气化炉 二燃室 一次空气预热器 热回收系统和尾气净化系统构成 垃圾不经预处理直接投入竖 式气化炉中 垃圾干燥和热解所需的热量由炉底部通入的预热至1000 的空气和炭黑燃烧提供 二次燃烧 室温度1400 出口气体温度1150 1250 垃圾热值的大约35 用于助燃空气的加热和设施所需电力的供应 提供给余热锅炉的热量达57 即 相当于垃圾热值的大约37 作为蒸汽得到回收 图 3 Torrax 系统工艺流程图 4 Occidental系统 采用不锈钢制筒式反应器 炭黑加热到760 返回热解反应器供热 80 急冷得到燃料油 热解油平均 热值24401kJ kg 图 4 Occidental 系统工艺流程图 国外国外技术进展技术进展 生物质能转换技术可高效地利用生物质能源 生产各种清洁能源和化工产品 从而减少人类对于化石能 源的依赖 减轻化石能源消费给环境造成的污染 目前 世界各国尤其是发达国家 都在致力于开发高效 无污染的生物质能利用技术 以保护本国的矿物能源资源 为实现国家经济的可持续发展提供根本保障 热 解技术是国外研究生物质能转换的热点之一 气化技术气化技术 原料 原料 主要是城市居民生活垃圾 工业固体废弃物 城市绿化垃圾 原木生产及木材加工的残余物 薪柴 农业副产品等 包括板皮 木屑 枝杈 秸秆 稻壳 玉米芯等 原料来源广泛 价廉易取 它们 挥发分高 灰分少 易裂解 是热化学转换的良好材料 按照具体转换工艺的不同 在添入反应炉之前 根据需要应进行适当的干燥和机械加工处理 特点 特点 IEA煤研究机构对生物质固体废弃物与煤的混合利用进行了研究 经过对各种废弃物的实验发现 与混合液化和混合热解相比 混合气化更有吸引力 因为气化方式燃料适应性广 从挥发分含量比较高的 生物质和大多数废弃物到反应性差的煤 能够同时产生可燃气体 与传统的燃烧工艺相比 气化技术既有 较高的效率同时具有很好的环保性能 国外已经建成的大型IGCC电厂一般采用气流床煤气化炉 这一多联产技术将通过生产合成气的同时输 出电力 热能和其他产品 使得过程更容易优化 同时获得富集的CO2易于减排 适合开展混合气化工业化 应用的探索性试验 荷兰 荷兰 关于生物质的单独气流床气化方面的研究 荷兰能源中心 ECN 试图开发生物质气流床气化 技术 从生物质灰的熔融特性 生物质给料装置 加压方法以及气化路线选择方面进行了一些研究 发现 最大的困难在加料系统 尤其是干粉气化方式并不能适应生物质等有机废弃物 德国 德国 科林公司 CHOREN 提出整套生物质热解与气流床气化相结合的路线分为三个阶段 第一步 热解得到气体 焦油和固体产物 第二步进一步分解液体焦油 第三步在气流床气化生物质炭 而气流床 气化炉在处理化石燃料方面技术成熟 如果在煤气化过程添加一定比例的生物质 则可以灵活调整混合气 化的燃料比例 使得气化炉运行成本更低 瑞典 瑞典 世界上第一个生物质气化IGCC Integrated gasification combined cycle 电站位于瑞典 Varnamo 采用正压循环流化床气化炉 950 1000 18bar 高温陶瓷管过滤器 燃气蒸汽联合循环发电 系统 燃料为木材 输入热量18MW 供电6MW 供热9MW 净发电效率32 总效率83 该厂1991 1993年建设 1993 1999年运行 气化炉运行8500小时 全厂运行3600小时 因运行成本太高 2000年停运 封存 2003年 Vaxjo Varnamo Biomass Gasification Center成立 将该电站作为大型的研究设施 目的为 1 开发利用垃圾衍生燃料RDF 包括废弃轮胎等 2 生产清洁的富氢合成气 采用催化重整方法 3 改 造成生产汽车替代燃料 二甲醚 甲醇 生物柴油 美国 美国 Polk Power Station在DOE资助下 于2001年在其水煤浆气化炉添加桉树进行混合气化试验 图5所示为混合气化系统组成原理图 桉树被磨制成较细的粉末后与煤混合制取水煤浆 在气化炉混合气化 试验中生物质添加量达1 2 混合气化过程没有任何技术障碍 但是生物质收集和粉碎磨粉成本非常高 由于磨粉过程大尺寸木材片卡住煤浆泵造成给料困难 因此 木材类生物质直接制粉用于混合气化的燃料 制备成本太高 图 5 混合气化系统组成原理图 西班牙 西班牙 Elcogas IGCC电厂 Puertollano 采用的PRENFLO pressurised entrained flow gasifier 加 压气流床气化炉 是一种加压 干式给料工艺 气化炉结构独特 气化炉本体与合成气冷却器结合 燃料 O2和蒸汽一起从装在气化炉下部的燃烧器给入 在气化炉出口 合成气借助再循环的洁净合成气淬冷 熔 渣在水槽内淬冷 气化原料为高灰煤和高硫石油焦 采用85 纯度的氧气气化 进行了小麦秸秆与煤焦的混 合气化 添加比例10 基于总能量 结果表明添加生物质后 合成气中CO2和H2O的浓度增加而CO减 少 适当调整氧气和蒸汽流量以达到较高的冷煤气效率 但是生物质含水量必须控制在15 以下 以免影响 制粉过程 热解炭化技术热解炭化技术 美国 美国 是最早开展城市生活垃圾热解处理的国家 早在 1929 年就对垃圾进行了高温热解的实验研究 1967 年 Kisser 和 Friedmdii 进行了均质有机废物高温热解的试验 随后进一步进行了对非均质废物 如城 市生活垃圾 的高温热解的研究 结果显示垃圾热解产生的气体可以用作锅炉燃料 随后 Hoffman 和 Fitz 在实验室中使用一种干馏系统分解典型的城市生活垃圾 研究结果表明 高温分解产物包括气体 焦油及 各种形式的固体残渣 同时还证明了高温分解一旦开始 它就能自动维持下去 因为反应产物可以作为加 热热解系统的能源 欧洲 欧洲 建立了一些以垃圾中的纤维素物质 如木材 庭院废物 农业废物等 和合成高分子物质 如 废塑料 废橡胶等 热解实验性装罝 其目的是将热解作为焚烧处理的辅助性手段 在欧洲 主要根据处 理对象的祌类 反应器的类型和运行条件对热解处理系统进行分类 研究不同条件下产物的性质和组成 尤其重视各祌系统在运行上的特点和问题 加拿大 加拿大 热解技术研究主要围绕农业废弃物等生物质 特别是木材的气化进行的 加拿大政府于二十 世纪 70 年代末期 开始了以利用大量存在的废弃生物质资源为目的的研发计划 相继开展了利用回转窑 流化床对生物质进行气化和利用催化剂对木材高温液化的研究 日本 日本 对城市生活垃圾热解技术的研究是从 1973 年开始的 主要是为配合热解气化熔融技术而进行的 且新日铁的城市生活垃圾热解熔融技术在世界上最早实现工业化 1 实验室研究进展 实验室研究进展 经过科学家的不断摸索研究 热解工艺理论研究已初具规模 热解过程包含四个连续的热反应阶段 第一阶段为吸热脱水阶段 温度较低 析出结合水 聚合物开始裂解 第二阶段为挥发分大量析出阶段 一氧化碳出现最大生成速率 同时生成少量液体产品 前两阶段均为吸热反应 第三阶段为二次裂解阶段 是液体产物的主要生成阶段 气体产物可燃成分大量增加 释放大量的热 第四阶段固体产物焦结构固化 压缩 挥发物质减少 固定碳含量增加 同时生成氢和 CO 等 该阶段也是放热反应 已有研究显示 升 温速率对液体产物影响不大 但对气体产物和固体产物的分布有较大影响 建议生物质热解的温度在 350 600 之间 固体产物焦炭的生产率在 15 35 之间 流化床的应用较为广泛 美国 欧洲 美国 欧洲 首先针对生物质的三种主要成分木质素 半纤维素 纤维素开展了热解机理研究 E Sj str m 1993 F Shafizadesh 1985 在此基础上 展开了广泛的实验室研究 包括不同生物质原料 如木 材 Joseph 1996 Lim 1993 椰子壳 Iniesta 2001 塑料 Uzumkesici 1999 甘蔗渣 Strezov 2007 Katyal 2003 等 的热解过程分析 产物生成速率 产物分布等 研究了热解温度 蒸气停留时间 升温 速率等不同参数对热解过程的影响 对产物的特性进行了评价 发展了流化床 烧蚀反应器 循环式流化 床 旋转炉等不同类型的反应器 伴随着人们对城市生活垃圾处理处置的重视 以及生活垃圾传统处理工 艺暴露出的问题 人们逐渐将热解技术应用于生活垃圾的处理 针对 MSW 炭化温度这一核心参数 美国 学者认为 Bridgwater and Peacocke 1999 Bridgwater 2012 控制炭化温度在 400 左右 蒸气停留时间在 数天时 有利于固体产物的生成 其液体 固体和气体产物的比例约为 30 35 和 35 印度印度 研究集中于腰果壳 Das 2003 Das 2004 甘蔗渣 Das 2004 Parihar 2007 花生榨油残渣 Agrawalla 2011 等原料 印度理工学院 Das 2003 研究了 400 600 下热解的产物生产率 发现随 着温度的升高 焦炭产率由 400 的 23 下降至 600 的 19 Matsuzawa 研究了在 435 445 和 455 下城市生活垃圾热解后的固体产物的理化特性 认为可用作热解反应过程燃料 满足热解过程对能量 的需求 表 2 列出了大多数目前已知的最近和现有的热解工艺的研究和运行实例 表 1 国外实验室热解反应器应用 反应器类型反应器类型生产商生产商运行或研究机构运行或研究机构处理量处理量 kg h Fluid bedAgritherm CanadaAdelaide U Australia1 Biomass Engineering Ltd UKAston U UK5 Dynamotive CanadaCirad France2 RTI CanadaCurtin U Australia2 ECN NL1 Iowa State U USA6 NREL USA10 PNNL USA1 TNO Netherlands10 USDA ARS ERRC USA1 U Seoul KoreaN A Transported bed CFB Ensyn CanadaCPERI Greece1 Metso UPM FinlandU Birmingham UKN A U Nottingham UKN A VTT Finland20 Rotating coneBTG NetherlandsBTG Netherlands10 Integral catalytic pyrolysis BioEcon NetherlandsBattelle Columbus USA1 Kior USAPNNL USA1 Technical U of MunichN A U MassachusettseAmhurst USAN A Virginia Tech U USA3 TNO Netherlands30 AblativePyTec GermanyAston U UK20 Institute of Engineering15 Technical U Denmark1 5 Augur or ScrewAbritech CanadaAuburn U USA1 0 Lurgi LR GermanyKIT FZK Germany500 Renewable Oil Intl USAMississippi State U USA2 Michigan State U USA0 5 Texas A M U USA30 Moving bed and fixed bed Anhui Yineng Bio energy Ltd China Anadolu University TurkeyN A Sci Technol Japan0 1 U Auto noma de Barcelona SpainN A 2 工程化应用 工程化应用 鉴于其良好的资源化前景 人们一直推动生活垃圾热解技术走向工业化实践和工程应用 日本日本 生活垃圾低温热解炭化技术最早应用于工业化 每年连续运行达 生活垃圾进炉前一般先干燥 处理 部分需要将重金属分选出来 新建炭化厂产品焦热值较高 达 20900kJ kg 用于锅炉燃料 水泥窑 燃料 热电站以及钢铁生产企业的燃料 销售价格 4 10 美元 吨 数量处理规模炭化工艺炭化温度运行时间 6 座 2002 2005 年 20 60 吨 天流化床和旋转炉400 600 206 336 天 年 1 座 规划在高萩市 25 吨 天日本 1 座 规划在丹波市 60 吨 天 2002 年日本建设了第一座生产规模并稳定运行的城市生活垃圾炭化厂 原 料处理规模炭化工艺炭化温度运行时间 由于日本有完善的生活垃圾分 类体系 一般分类为可燃垃圾 不可燃垃圾 可回收垃圾和大 型垃圾 因此用于处理的原料 生活垃圾为可燃垃圾和可燃大 型垃圾部分 进料生活垃圾先 破碎处理 含水率降至 10 15 wt 然后进入旋转 炭化炉 70 吨 天 两条生产 线并行 单 条 35 吨 天 旋转炭化炉 产 物焦经洗气脱氯 脱水后造粒 块 状原料 制成 产品焦 用于替 代燃料 热解气 和焦油用于炭化 所需能量 450 550 可连续 24 小时 运行 206 336 天 年 进料粉碎干燥 旋转炭化炉 450 550 热解气 和焦油 锅炉或 燃烧室 洗气脱水 产物焦 造粒 制 产品焦 图 6 日本首例炭化厂工艺流程 2007 年该厂运行情况 原 料产 焦飞 灰环保控制不可燃残渣产品焦的特性 处理生活垃 圾 13856 吨 湿基 含 水率按 56 计 含水率 35 3247 吨 产品焦产 率为 23 湿 基计 108 吨 烟气采用水幕除尘 活性炭喷雾和布袋 除尘 排放的 NOx 小于 100ppm 二 恶英排放小于 0 01ng 飞灰浸出 测试铅浓度低于 194 吨 可燃组分比例约 67 低位热值 11440kJ kg 湿基 计 氯含量 0 4 湿基计 与日本其他炭化厂 相比 产品焦热值 0 3mg L 经螯合处 理后填埋 较低 该厂将产品 焦外运 为此支付 运费 80 美元 吨 具体去向不明 该厂运行初期曾遇到粉碎 干燥 物料输送等技术问题 炭化炉与热解气焚烧室外侧表面部分腐蚀 是运行中比较严重的问题 后来都通过工程手段予以解决 注 部分内容译自 A V Bridgwater etc An overview of fast pyrolysis of biomass 1999 In Hee Hwang etc Survey of carbonization facilities for municipal solid waste treatment in Japan 2010 A V Bridgwater Review of fast pyrolysis of biomass and product upgrading 2012 Commission of the European Communities Directive 2001 77 EC on the Promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal electricity market 27 September 2001 Website of Department of Energy US 国内技术现状与发展趋势国内技术现状与发展趋势 实验室研究现状实验室研究现状 国内在生物质和生活垃圾热解方面的研究起步较晚 中国科技大学 沈阳农业大学 中国科学院 广 州能源研究所 上海交通大学 山东理工大学等单位在热解方面都展开了很多研究 沈阳农业大学沈阳农业大学从 1993 年起与荷兰合作 1995 年从荷兰吞特大学生物质能技术集团引进一套旋转锥反应 器 生物质进料量为 50kg h 1998 年 在对流态化现象及流态化质量影响因素的深入研究后 设计并制造 了一套小型流化床生物质热裂解装置 并以松木木屑为原料在流化床中进行了生物质热裂解的试验研究 牛卫生 2000 东北林业大学东北林业大学于近年完成设计制作了加工干生物质能力分别为 50kg h 200kg h 的两代转锥式生物质 闪速热解装置 其中 200kg h 的装置已通过了小试阶段 山东理工大学山东理工大学于 2002 年设计制作了两代工业示范装置 加工能力分别为 30kg h 50kg h 易维明 2003 我国生物质热解技术的研究情况参见表 3 刘荣厚 2004 王黎明 2006 Bridgwater 2012 可以看 出 国内对热解的研究以流化床为主 表 2 国内实验室热解反应器应用 反应器类型主持研究机构规模 kg h文献发表时间 流化床沈阳农业大学1 02000 哈尔滨工业大学直径 32mm 高度 600mm1997 浙江大学5 02002 广州能源研究所102001 上海理工大学5 02001 华东理工大学5 02002 山东理工大学502003 东南大学1 0 中国科技大学650 旋转锥沈阳农业大学501997 上海理工大学102002 东北林业大学2002005 回转窑浙江大学4 5L 次2000 固定床浙江大学直径 75mm 高度 200mm1999 热解釜浙江农业大学 1997 平行反应管河南农业大学 1995 中国科学院中国科学院选取纸 厨余 布料 木屑 秸秆 塑料 橡胶等 7 种典型的垃圾组分进行 TG 和 DSC 热 分析实验 对垃圾各种成分表的炭化过程进行了描述 认为实际垃圾热解所需要的温度在 400 左右 时间 不低于 10min 天津大学天津大学用外热式固定床 以城市生活垃圾中 9 种典型组分 米饭 果皮 青菜 布匹 纸 木屑 PE PVC 橡胶 的混合物为实验物料 按比例混合而成人工合成垃圾 在 300 700 下进行炭化 随着 热解终温的提高 固体产物的热值降低 约 23 1 27 0MJ kg 与中等质量的煤炭相当 固体产物的密度达 到垃圾物料密度的 2 1 倍 减容约 50 工程化应用工程化应用 国内在生活垃圾热解技术的研究集中在实验室规模 工程应用案例不多 多为中试规模 尚在起步探 索阶段 上海交通大学上海交通大学于 2008 年 8 月在上海四方锅炉厂厂区建立生物质气化分布式供能系统示范工程 以稻杆 为原料 处理量 120kg h 每小时产生燃气 220m3 燃气热值 5MJ m3 气化效率 78 净化后焦油含量 48 3 mg Nm3 上海交通大学上海交通大学在实验室气化机理研究的基础上 闵行校区内建立生物质气化分布式供能系统研发示范 基地 以松木屑为原料 处理量 60kg h 产生燃气 120m3 h 燃气热值 5 3MJ m3 发电量 30kWe 气化效 率 76 8 其流程示意图如下 图 7 上海交通大学生物质气化分布式供能系统流程示意图 河北省遵化市河北省遵化市生活垃圾无害化处理中心 处理规模 10 吨 天 占地 4000 平方米 由遵化市金马集团和 北京中盈绿野公司联合研发 安装有炭化炉 烟气处理设备 含水除尘器 催化塔 吸附塔 分选机和水 处理设备 经过筛分 磁选 人工分选 将金属 土石 玻璃分拣出来 的城市生活垃圾在这里进入炭化 炉后 经过炭化 吸附 除尘 冷却等流程 固体产物可用作肥料 该中心于 2010 年 8 月启用 河北省迁安市河北省迁安市农村垃圾无害化处理中心采用低温热解炭化处理技术 处理规模 6 吨 天 处理对象为除 土石 玻璃以外的城市生活垃圾 于 2012 年初正式运营 总投资 1000 万元 中国科学院上海高等研究院中国科学院上海高等研究院可持续技术研究中心在实验室研究的基础上 在上海市青浦建设了一套 30t d 的生活垃圾低温热解炭化装置 核心炉体采用二代卧式旋转炉 热解温度 400 450 经过 7 天不间 断连续工业化运行 运作情况良好 整套工艺能耗平衡 工况稳定 不需要对进料进行垃圾分类 实现了 垃圾热解自平衡 热解气回炉燃烧释放的热量就可满足热解所需的热量 烟气余热还可用于进料的生活垃 圾干化 使得进炉原料含水率降至 30 每吨垃圾炭化生成 1 可燃气 350 450m3 以 CO 甲烷 CO2为主 可循环利用满足热解所需的 热能 利用烟气余热解决垃圾脱水 2 固体黑炭约 200kg 可作为燃料 工业吸附剂 土壤改良基肥 3 焦油约 20kg 油产率在 50 60 可作为燃料或深加工成燃油 4 污水约 500kg 经处理达标排 放 通过该技术处理后的垃圾在资源化利用方面已初见成效 在生物制油 生物制气和生物制炭等方面都 已进行试验或研究 经上海市环境监测中心检测 该项目所排放的气体中 未检测到二氧化硫 二噁英的 排放量为 0 0276 纳克每立方米 远远低于欧盟标准 0 1 纳克每立方米 美国标准 0 14 0 21 纳克每立方米 经处理过的黑炭未检测到镉 汞 铅等重金属成分 通过南京农业大学农业资源与生态环境研究所大田生 物实验和生物安全性测试 没有重金属污染 垃圾黑炭可以作为低碳土壤修复剂 提高田地粮食产量 减 少温室气体的排放 政策 标准政策 标准 国外相关法律法规国外相关法律法规 美国 美国 为促进从废弃物到能源更为灵活 创新的转变方式 美国 EPA2008 年 1 月最终通过了对于资源 保护回收法案的排除条款 石油精炼厂产生的含石油危险废弃物条款 这份法案将气化工艺列为认可的 石油精炼产品处理工艺 在气化工艺的运行中 大气排放需要满足 清洁空气法案 的排放要求 日本 日本 为规范生活垃圾热解炭化的运行 日本废弃物管理协会 2006 年颁布了规划 建设生活垃圾热解 炭化厂的指导文件 Technical Guidance for Planning and Constructing Solid Waste Treatment Facilities 新闻动态新闻动态 国国 内内 韩正视察上海高等研究院城市生活垃圾封闭式低温缺氧热解炭化技术示范项目韩正视察上海高等研究院城市生活垃圾封闭式低温缺氧热解炭化技术示范项目 2011 年 3 月 19 日 上海市市长韩正视察了上海高等研究院产业化项目 城市生活垃圾封闭式低温缺 氧热解炭化技术示范项目 对项目已经取得的成果给予高度评价和肯定 并指示相关部门联合高研院做好 下一步的研发和建设工作 韩正表示 上海市政府将高度重视该项目的进展 各相关部门将紧锣密鼓地为 项目下一步的实施工作做好充分准备 通过专项的方式推进和支持该项目 希望以最快的速度实现实验厂 房的建设和设备的装配 中国科学院上海高等研究院的此项工作事关上海乃至全国城镇的发展 意义重大 东方网 固体垃圾热解制取缓释肥显成效固体垃圾热解制取缓释肥显成效 福建省平和县无氧热解垃圾厂日前介绍 无氧热解法固体垃圾制取缓释复混肥综合处理系统在该厂投 用一年多以来 已累计处理降解城市固体生活垃圾近 2 万吨 并通过综合利用生产出无机建筑材料 600 多 吨 制取高效缓释有机复混肥 1 万多吨 创造出一吨垃圾制取半吨有机肥的废弃资源利用价值 该系统技 术装备由江苏河海给排水设备公司联手美国亚特兰大大学教授王志成开发研制 拥有多项自主知识产权 应用该技术 干基固体垃圾有效资源利用率接近 100 项目投资仅为焚烧发电垃圾处理工程的 1 2 2 3 中国化工报 河北省首座农村垃圾无害化处理中心投产河北省首座农村垃圾无害化处理中心投产 河北省首座农村垃圾无害化处理中心于 2012 年初在迁安市阎家店乡正式运营 该项目通过将生活垃圾 制成有机肥料和再生砖 将为 垃圾围村 的难题找到破解的新方法 该项目总投资 1000 万元 主要包括垃圾储运区 碳化焚烧消解炉 制砖厂 有机肥厂等设施 该项目 将利用碳化消解技术 处理生活垃圾中除土石 玻璃以外的垃圾 年可处理农村垃圾 2200 吨 生产有机肥 料 6 吨 压制再生砖 15 万块 对于该项目运行过程中产生的少量废气 将通过处理后达标排放 唐山晚报 唐山遵化试验成功垃圾碳化消解炉唐山遵化试验成功垃圾碳化消解炉 一项不用电 不用油 不使用任何燃料 即可处理除金属 土石 玻璃以外所有废弃物的新技术 日 前在遵化市试验成功 由中盈绿野 北京 环保能源科技有限公司与河北金马集团生产的生活垃圾处理装置 碳化消解炉 其最大特点是利用高能磁原理使垃圾碳化 其成本低 投资小 处理范围广 除金属 土 石 玻璃等少数坚硬废弃物外 几乎所有生活垃圾都能处理 而且在碳化过程中 只有少量烟尘排出 远 低于国家排放标准 同时碳化后的灰粉还可以用于肥料 除氧和水的净化 技术原理是用磁芯组件及永磁 波产生负离子原子波动 使高低碳分子与燃烧物充分混合排序 准确切割高碳液分子 提高燃烧物碳分子 的亲氧性 在中心部产生 1200 1300 度的高温 在中心部外侧产生 200 300 度高温的热能 进行碳化处理 中国日报网 垃圾热解气化技术在在我国成功研发垃圾热解气化技术在在我国成功研发 2011 年 8 月 山东科技大学清洁能源研究中心一套日处理 10 吨垃圾分级热解气化装置成功运行 山科 大多次试验得出的数据显示 根据垃圾处理过程 可日处理 10 吨生活垃圾 每吨生活垃圾 干基 最低可产 生约 1500 立方米的燃气 热值约 1500 大卡 立方米 能够满足一般工业燃气的需要 而垃圾处理后产生 5 8 体积的固体无机物 可作为生产建筑砌块 酸性气体作为气化剂在气化炉中得到处理 清洁处理后的合 成气可作为燃料供给锅炉 也可经过高效燃气轮机发电机系统发电 科技日报 中华环保联合会专家团队调研恒明环保垃圾热解气化焚烧项目中华环保联合会专家团队调研恒明环保垃圾热解气化焚烧项目 2011 年 3 月 25 至 27 日 中华环保联合会副主席兼秘书长曾晓东率队赴浙江省建德恒明环保工程实业 有限公司调研生活垃圾热解气化焚烧技术 参与调研的专家有中国环境科学研究院研究员赵章元 环境保 护部国家环境分析测试中心主任黄业茹 中国电工设备总公司高级工程师乐家林 浙江工商大学博导沈东 升教授 中华环保联合会名誉副主席 十届全国人大环资委副主任 中国人民武装警察部队原政委徐永清 上将参与调研 中华环保联合会 中国产垃圾焚烧炉首次出口中国产垃圾焚烧炉首次出口 可热解气化垃圾发电可热解气化垃圾发电 依靠先进技术 湖北宜昌市生产的一款垃圾焚烧炉出口到西班牙 成为那里垃圾发电的国际化样板工 程 这是首例中国产垃圾热解气化发电项目成套设备出口 日前 西班牙 3E 国际集团和宜昌九天环保科技有限公司 签订购买后者生产的 RQL 型立式套筒生活 垃圾热解气化发电成套设备 一年时间内 将在西班牙建成 5 处环保发电厂 2015 年前 这种发电厂在欧 洲还要建 20 个 据悉 经过这种设备处理后 排放气体的二噁英含量仅为国标 也是欧盟标准 的 7 5 能有效降低垃 圾污染致癌这一世界难题 不仅如此 这种设备处理过程封闭运行 大大降低能耗 实现废水零排放 人民网 国国 外外 美国能源部宣布为部分生物质研发项目提供最高达美国能源部宣布为部分生物质研发项目提供最高达1650万美元资助万美元资助 2010 年 9 月 8 日 美国能源部部长朱棣文宣布为两个主要研发计划提供高达 1650 万美元的资助 用于 支持再生交通燃料的生产 第一项计划将在 3 年内为 4 个项目投资 1200 万美元 包括快速热解油的提纯 热解油催化还原技术研究等 其中快速热解油提纯技术研究由位于俄亥俄州的 Battelle Memorial Institute 主持进行 将研发催化剂以及一整套集成的工艺 使用单一催化电极的展示系统运行超过 1000 小时 最终 获得含量为 30 以重量计 并能与现有石油精炼设施良好兼容的石油燃料产品 同时 Battelle 研究所将 测试该技术全新的商业模型 嵌入小规模 工厂内组装的集成系统内 并进一步降低成本 该项目将获得 资助 320 万美元 译自U S Department of Energy 美国能源部宣布为美国能源部宣布为IGCC研发项目提供研发项目提供1400万美元资助万美元资助 2011 年 9 月 美国能源部部长朱棣文宣布为 6 个研究项目提供 1400 万美元的资助 以促进 IGCC 技术 的进步 提升 IGCC 电厂的效率 环境可持续性以及可靠性 这些研究项目由美国能源部国家能源技术实 验室统一管理 致力于 IGCC 技术以及碳捕获技术的商业化 其中 GE 公司研究项目将评估并展示全新的干 进料方式 以解决现有美国存储量最大的低热值煤在 IGCC 电厂应用中的技术困局 译自U S Department of Energy 美国美国 废弃物废弃物 能源能源 市场有望迎来指数级发展市场有望迎来指数级发展 日前 SWANA Solid Waste Association of North America 北美废弃物协会 发布的一份报告称 美国的 废弃物 能源 市场有望迎来难以预料的高速发展 预计在 2016 年将达到 260 亿美元的市场规 模 废弃物向能源转换技术是目前最有希望的解决遍布全美的垃圾问题的方案 生活垃圾气化技术 填埋 气利用技术 制生物燃料技术等将成为行业的宠儿和希望 译自SWANA 北美废弃物协会 菲律宾一生活垃圾木片气化项目开始调试运行菲律宾一生活垃圾木片气化项目开始调试运行 CJ Consortium 集团公司日前在菲律宾 San Fernando 地区一生活垃圾气化厂开始设备安装调试 原料 为生活垃圾中的木片 木材颗粒 产生的可燃气用于发电 以缓解当地供电紧张的局面 通过对原料进行 预加工 可以作为很好的燃料 多余部分可以销售给其余公司 项目预计 2012 年 9 月份可以正式运行 译自Journal of Biomass Power and Thermal 美国一木材废弃物热解项目开始启动美国一木材废弃物热解项目开始启动 美国 Dryden 的自然资源部长 Michael Gravelle 宣布 该地区的生物经济创新与研究中心将启动一项 600 万 1400 万美元投资的工程项目 用于尝试将用过的木材废弃物转化为生物燃料 以带动当地林业的新 的发展 该项目应用的是快速热解技术 制取的燃料将用于机动车辆燃气 或者用于系统慢个自身的燃气 小号 以节省对自然资源的损耗 项目将分两期开展 二期将建设 100 吨 天的处理设施 与一期工程结合 译自The Chronicle Journal 新建生物提炼设施有望改变夏威夷对进口石油的依赖新建生物提炼设施有望改变夏威夷对进口石油的依赖 在夏威夷 Honolulu 地区的外围 一条工业管线正在施工建设 该管线位于当地石油精炼厂的周边 却 承载了当地人拜托对进口石油依赖的巨大期许 该项目是当地政府投入的第一个生物质燃料精炼厂 用于 将植物材料转换成燃料 其后连接化学催化提纯设施 以升级燃料产品 目前夏威夷主要依赖进口石油作 为主要能源 正策划实施一系列工程 包括新技术的应用 来推动当地能源结构的独立 译自Scientific American 阿斯顿大学生物质能研究集团参与欧盟阿斯顿大学生物质能研究集团参与欧盟1084万美元研究项目万美元研究项目 阿斯顿大学生物质能研究集团 BERG 参与的一项 1084 万美元研究项目日前启动 该项目资助来自 欧盟联委会第七届框架计划 European Commission Seventh Framework Programme 该计划为期 4 年 致力于欧洲商业化生物燃料产品生产线的基础设施建设 项目将应用多想最新技术 包括气化 焚烧 热 解和水热处理等 该项目由瑞典皇家理工学院负责总体协调实施 译自The FINANCIAL Pratt Whitney与中国公司签署合作框架协议与中国公司签署合作框架协议 联合技术公司 United Technologies Corp 旗下的 Pratt Whitney 公司已经与中国大陆的两家能源 领域巨头签署合作框架协议 双方将在中国河南省共同设计 建造和运营商业规模的高级气化技术设施 此次合作协议将是降低技术成本 推动技术商业化中关键的一步 译自The Gasification Technologies Council 美国能源部生物质美国能源部生物质2012年度会议开始注册年度会议开始注册 美国能源部主办的 生物质 2012 面对挑战 创造机遇 2012 年度会议将于 2012 年 7 月 10 日 7 月 12 日在华盛顿会议中心举行 此次会议由能源部能源效率与再生能源办公室负责实施 众多部门政要 公 司高管都将出席此次年会 并展开相关演讲与讨论 译自U S Department of Energy 日本最大规模木质生物质垃圾制乙醇实验工厂建成日本最大规模木质生物质垃圾制乙醇实验工厂建成 日本新能源及产业技术综合开发机构 NEDO 王子制纸公司及新日铁工程公司共同宣布 将在王子 制纸的吴工厂内建设 日本国内最大规模 NEDO 的以木质生物质垃圾生产乙醇的试验工厂设施 并开 始实证试验 目标是确立以木质生物质高效低成本生产乙醇的技术 原料包括枝叶 不能用作造纸原料的 废料 短期砍伐的速生林等生物质生活垃圾 该实证试验是 NEDO 委托王子制纸 新日铁工程及产业技术综合研究所 从 2009 年度开始研发的 纤维素类乙醇革新性生产系统开发 的一环 将通过该实证试验 为用不与食物竞争的木质生物质高效 低成本生产乙醇 而开发从栽培 收获 运输 储藏 经糖化 发酵 蒸馏到乙醇的一条龙生产技术 日经中文网 院内信息院内信息 科技管理科技管理 环境院成功协办第六届上海国际固体废弃物 清洁专用设备与技术展览会暨环境院成功协办第六届上海国际固体废弃物 清洁专用设备与技术展览会暨2012环卫 园林装备环卫 园林装备 技术与管理论坛技术与管理论坛 2012年4月18日至20日 第六届上海国际固体废弃物 清洁专用设备与技术展览会在上海展览中心成功 举办 本届展览会由上海市绿化和市容管理局主办 上海环境院全程参与协办 开幕式由上海市绿化和市 容管理局科技信息处严永康处长主持 唐家富总工程师致开幕贺词 上海环境院张益院长作为主要嘉宾参 加了开幕式 此次展览会聚集了逾40家生产企业 科研院所参加展会 上海环境院做为主要参展商 向行 业展示近年来积累的技术创新成果的同时 也展现了积极参与行业建设与管理的良好企业风貌 在今后将 更好地面向市场 面向行业提供一揽子固体废弃物处理处置方案 由上海环境院协办的 2012环卫 园林装备技术与管理论坛 与此次展会同期举办 论坛旨在促进市 容环卫 园林技术及装备领域专业研发 设计人员 生产厂商以及管理者之间的互相交流合作 进一步推 进市容环卫 园林装备技术发展和新产品 新技术的应用 此次共征集到相关论文70余篇 内容涉及固废 收运 固废处理 道路清扫 园林机械 综合管理等五大专题 通过相关领域资深专家细致认真的讨论及 评审 从中择优选取了30篇论文编入本论文集 9位优秀论文作者做了演讲 住建部住建部 生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理工艺及设备研究生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理工艺及设备研究 结题评审会召开结题评审会召开 2012 年 04 月 26 日 受住房和城乡建设部委托 上海市城乡建设和交通委员会主持召开了住房和城乡 建设部科技计划项目 生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理工艺及设备研究 结题验收会 专家组听取了课题组的汇报 认真审阅了有关资料后 一致同意课题通过验收 关于申报关于申报2013年上海市绿化市容局科技研发项目的通知年上海市绿化市容局科技研发项目的通知 2013 年绿化市容局科技研发项目的申报已经开始 各所应围绕 上海市绿化和市容 十二五 发展规 划 的总体目标 并根据 上海市绿化和市容 十二五 科技发展规划 以及行业工作重点 针对本市绿 化市容行业发展中的技术瓶颈和急需解决的技术难题而需展开研究和实施的有关项目进行申报 项目申报方式 请填报 上海市绿化市容局 2013 年科研项目建议申报表 见附件 5 月 31 日前将电 子版建议申报表发送至总师办邮箱 bzgk1989 关于申报关于申报2013年上海市建交委科研项目及上海市工程建设标准制修订项目的通知年上海市建交委科研项目及上海市工程建设标准制修订项目的通知 2013 年度上海市建交委科研项目及上海市工程建设标准制修订项目申报工作已开始 科研项目申报领域主要围绕建筑节能与新型建材 资源综合利用 新型节能保温系统 遮阳与建筑一 体化 标准规范研究等方面的科研项目 工程建设标准申报领域主要围绕安全质量 建筑节能 绿化环保 住宅产业化 新农村建设 地下空 间 智慧城市 城市交通等反面的标准 项目申报方式 科研项目请填报 上海市城乡建设和交通委员会科研项目建议书 见附件 标准项 目请填报 上海市工程建设规范 标准设计制定 修订 项目建议表 5 月 20 日前将电子版建议申报表发 送至总师办邮箱 bzgk1989 标准管理标准管理 初稿讨论会初稿讨论会 2012 年 4 月 27 日 住房和城乡建设部市容环境卫生标准化技术委员会在上海召开了由上海市环境工程 设计科学研究院有限公司负责修订的 市容环境卫生术语标准 CJJ T65 2004 初稿讨论会 送审稿审查会送审稿审查会 根据原建设部建标 2008 102 号文的要求 由建设部标准定额研究所和城市建设研究院负责编制工程建设 国家标准 城镇环境卫生技术规