 圖為國內(nèi)首套城市生活垃圾無氧熱解法制取有機復混肥生產(chǎn)流水線。（成吉昌 攝影）
江蘇河海給排水設備公司聯(lián)手美國亞特蘭大大學教授王志成，對城市生活垃圾資源再生和無廢綜合治理工藝與設備實施消化吸收和改造創(chuàng)新，開發(fā)研制的無氧熱解法固體垃圾綜合處理系統(tǒng)已發(fā)展為工藝技術(shù)開發(fā)、成套設備供應、綜合回收治理、聯(lián)合投資運營一條龍服務的系統(tǒng)工程，成為當前我國城市生活垃圾無害化處理與廢棄物再生利用的成熟技術(shù)，以及擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)與科技創(chuàng)新成果的國產(chǎn)化核心技術(shù)裝備。
國外開花國內(nèi)結(jié)果
無氧熱解法固體垃圾處理系統(tǒng)，是建立在綜合考察全球城市垃圾的生成、結(jié)構(gòu)、儲量及處理技術(shù)的基礎之上，按照國際環(huán)境組織對城市垃圾減量化、資源化、無害化處理解決方案的要求，采用物理、生物、化學領域綜合原理開發(fā)研制的系列化工藝技術(shù)和成套設備。
該裝備系統(tǒng)的工藝技術(shù)研發(fā)者王志成近日向記者介紹說，為了尋求固體生活垃圾的有效治理方案，他于1993~2000年用7年時間參與了美國再生能源國家實驗室的新型催化重整工藝研究，進行了大量將有機廢棄物轉(zhuǎn)化為燃料的可行性實驗。在取得突破性科研成果的基礎上，又于2000~2007年在美國佐治亞州創(chuàng)建了中試實驗廠，放大生產(chǎn)工藝直接進行從有機廢棄物中制取清潔燃料和高效化肥的開發(fā)研究。在進一步取得實質(zhì)性成效的基礎上，王志成決定回大陸進行推廣應用，并采用這一成熟技術(shù)在福建省平和縣主持興建了一座日處理能力達150噸規(guī)模的固體垃圾處理廠，不但“通吃”當?shù)丶胁杉某鞘猩罾�，并成功利用垃圾廢棄物資源批量生產(chǎn)燃料油和農(nóng)田普遍適用的緩釋有機復混肥，實現(xiàn)了城市垃圾的無害化處理。
為了在大陸尋求合作伙伴，王志成通過市場調(diào)研，選擇國內(nèi)環(huán)保設備研發(fā)能力強、市場信譽度高的江蘇河海設備公司，聯(lián)合實施工藝技術(shù)開發(fā)與設備研制。在聯(lián)合開發(fā)中，王志成首先將福建省平和縣垃圾處理工程中技術(shù)難度較大的固體垃圾大件破碎設備以及分級粉碎設備落實給河海設備公司開發(fā)研制。在初步合作取得成功的基礎上，今年初雙方簽訂了從城市垃圾無害化綜合治理，到垃圾衍生物燃料和有機復合肥制備的成套設備開發(fā)研制聯(lián)合體合作協(xié)議。記者調(diào)查了解到，福建平和縣無氧熱解垃圾廠自2010年6月局部投產(chǎn)運行以來，已累計處理、降解城市固體生活垃圾1.2萬噸，并通過綜合利用變廢為寶，生產(chǎn)出無機建筑材料300多噸、高效緩釋有機復混肥5500多噸，創(chuàng)出一噸垃圾半噸有機肥的廢棄資源利用價值。其干基固體垃圾有效資源利用率接近100%，項目投資僅有國內(nèi)焚燒發(fā)電工程的1/2~2/3。目前該系統(tǒng)的應用技術(shù)與設備已獲得多項國家專利，整體技術(shù)裝備達國內(nèi)領先水平。
步入無害化、資源化運作新階段
無氧熱解法固體垃圾處理技術(shù)開發(fā)和設備研制是一項系統(tǒng)工程。其設計理念涉及化學、生物學、病理學、物理學、工程機械學等多種學科。江蘇河海設備公司總經(jīng)理丁永芝介紹說，處理過程首先采用物理原理的永磁、電磁應用工藝分選出各類有色金屬物，再經(jīng)過大件破碎、振動輸送及旋流沉砂工藝分離出石塊、磚頭、玻璃、混凝土等非金屬物料，再通過高溫裂解和催化法進行無機物改性與有機物的回收利用。
城市生活垃圾的構(gòu)成主體是餐飲、屠宰場、水產(chǎn)品市場、果品市場、城市物流、市民及家庭生活廢棄物、旅游景區(qū)及商業(yè)流動場等所產(chǎn)生的大量垃圾，其有機物質(zhì)占2/3以上，資源利用率極高。無氧熱解工藝是通過對生活垃圾有機物進行高溫熱裂解，形成多種成分的有機氣體及固態(tài)有機碳，再經(jīng)過過濾回收工序轉(zhuǎn)化吸收氯、硫、汞等有害物質(zhì)，并將其催化轉(zhuǎn)換產(chǎn)生氯化鈉、硫酸鈉、氧化鋅等可回收利用物質(zhì)。除去有害物質(zhì)的各類氣體進入催化重整工序，產(chǎn)生H2、CO、CO2、CH4等混合氣體，將其送入合成工序形成燃料混合體，可分餾出汽油、柴油、石蠟及包括CO2、CO、CH4和蒸汽等混合尾氣，混合尾氣經(jīng)循環(huán)使用，將被逐步吸收，固體有機碳進入化肥合成工序，經(jīng)過相關(guān)配合物的合成反應，制成農(nóng)田適用而又緊缺的高效有機緩釋復混肥。
固體垃圾的無氧熱解及資源的回收利用過程，必須通過嚴密的工藝技術(shù)和精良而連貫的成套設備去完成。固體廢棄物的回收利用首先必須經(jīng)過多層次的篩選和破碎，將各種有機混合物切割成微細顆粒。裂解過程必須經(jīng)過500~1000℃高溫狀態(tài)與特定壓差下的流化床反應，再經(jīng)多種催化劑的聚合反應以及漿液費-托合成等若干工藝過程的分解與催合；反應過程的氣、汽、液中間產(chǎn)物進行循環(huán)回收，惰性殘渣通過熱能改性，用于制磚和建筑路、橋、堤等基本設施建設。
福建平和垃圾處理應用工藝系統(tǒng)主導設備包括固體垃圾處理前的輔助裝置，含包裝物破解設備、金屬磁選設備、廢棄硬件振動篩選設備、有機物清洗及污水排放設備以及垃圾處理過程的固體分級破碎設備，熱裂解轉(zhuǎn)化過程的造粒設備、濕解烘干設備、篩選分裝設備、復混肥合成設備、垃圾衍生燃料催化制備等30多臺套組合裝備。
無氧熱解法固體垃圾處理系統(tǒng)的自主創(chuàng)新點首先體現(xiàn)在高速、高效、連續(xù)運行功能。垃圾廢棄物的無害化熱解處理過程在20分鐘之內(nèi)進行，實施智能化、流水線運作，應用效率高，能源消耗低。二是能有效實施垃圾的無害化處理。工藝流程連續(xù)化、成套化、自動化、全封閉，高溫滅菌與除臭率達 100%，避免污染物外泄，實行清潔化生產(chǎn)，杜絕了二次污染。三是能有效實施變廢為寶的綜合利用，城市干基固體生活垃圾有效資源利用率接近100%，合成燃油為無硫、無菌、高效純凈燃料，所產(chǎn)緩釋復混肥為生態(tài)清潔、無害有機肥，作物吸收快，具有解除土地結(jié)塊和改良土壤的功能。整個固體垃圾的回收處理過程達到了國際提出的減量化、無害化、資源化的高難度要求。
丁永芝表示，“十二五”期間，江蘇河海設備公司將根據(jù)市場需求，進一步調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開發(fā)生產(chǎn)日處理城市垃圾60~1000噸規(guī)模不等的創(chuàng)新型系列設備300套左右，屆時可年處理降解城鎮(zhèn)生活垃圾3000萬噸。 | （中國工業(yè)報） |
