在2024青岛国际水年夜会中,清华年夜学情况学院传授王凯军具体介绍了热解手艺在污水污泥处置方面的利用前景。 他认为,对燃烧的不雅点也致使对热解工艺的诸多曲解、误读,使得热解在情况范畴的主要性和利用潜力都被年夜年夜低估了。而热解工艺当前遭到的“待遇”,其本源是良多从业者本身的成见。在十余年前,他曾援用孟子的话申明这一现象—— “夫人必自侮,尔后人侮之;家必自毁,尔后人毁之;国必自伐,尔后人伐之。” 现阶段,他但愿经由过程对热解手艺的从头讲授,为其正名。 本文按照讲话内容清算。 01热解是新一代洁净手艺 关在热解的曲解,在其名称、界说方面就有集中表现:良多人将热解、气化、碳化、焦化等概念混合,而现实上,它们的进程前提、产品和排放环境相差甚远。 按照科学界说辨别:碳化是不完全热解的进程,产品以炭为主;气化的产品是可燃气体,热解气热值800-1200年夜卡/m³,进程会有污染气体的发生。而热解手艺是指在阻遏空气的前提下,操纵热能堵截生物资年夜份子中的化学键,使之成为低份子的物资,热解气热值3000年夜卡/m³以上。 是以,“洁净”是热解手艺的主要特点,首要表现在三个方面: 起首,排放的烟气量少。按照排放尺度,固体(煤)燃烧过量空气系数为1.8,燃油或燃气燃烧的过量系数为1.2,热解发生的气体为燃料发生的烟气量仅为固废直接燃烧烟气量的1/2~2/3。 其次,年夜气污染因子少。热解气化发生的气体为燃料排放的年夜气雾霾烟尘、SO2、NOx、重金属等风险因子比固废直接燃烧少1/2以上。 别的,按捺或分化二噁英。热解区的无氧情况按捺二噁英的合成,可燃气燃烧区无金属催化前言和高温( 850 ℃)按捺发生或分化原物料存在的二噁英。 最后,削减温室气体排放,将生物资碳转为生物炭中的碳,50%的碳可被封存。 因上述特点,热解手艺被美国EPA认为是第三代废料处置手艺。 但在现实利用中,从上世纪末到本世纪初,年夜城市因为年夜气污染的压力,一方面最先削减煤的燃烧,在城区年夜气污染节制区域,呈现了逢烧必限的场合排场。另外一方面,受燃烧的连累,热解工艺被误认为也存在二噁英的排放,从而年夜多遭到限批的待遇。 现实上,这一问题也有其解决方案:可将煤粉(或生物资)与污泥夹杂,先热解再燃烧热解气的洁净燃气燃烧,可以免直接燃煤燃烧。 02热解是重年夜共性手艺 热解工艺作为一项重年夜共性手艺,在工业化范畴已具有悠久的成长利用汗青,最早利用在煤的干馏,所获得的焦炭产物首要用在冶炼钢铁的燃料。跟着现代化工业的成长,该手艺的利用规模逐步获得扩年夜,被用在重油和煤炭的气化。因为世界性石油危机对工业化国度经济的冲击,20世纪70年月起,全球最先摸索热解在固度处置范畴的利用,包罗污泥热解、小型糊口垃圾热解、油泥等危废的无害化处置措置、生物发酵菌渣资本化、高盐高浓度废水(危废)处置、餐厨垃圾分选轻物资处置、医废(危废)处置等。 可以说,热解手艺在情况范畴有着较为广漠的利用规模,是笼盖多个范畴的重年夜共性手艺。 自2008年最先,我们专门成立一个团队,针对热解气化在情况范畴的利用展开不竭研究与摸索。十几年来,团队沿着内热、外热两条手艺线路,在多个细分范畴推行利用热解手艺,包罗污泥热解、油泥等危废的无害化处置措置、高盐高浓度废水(危废)处置、餐厨垃圾分选轻物资处置、农业生物资多联产等。处置范围跨度较年夜,从小型燃烧炉到上百吨的年夜型项目兼而有之。 03污泥热解面对问题和解决方案 今朝,国内也有一些污泥处置项目顶用到热解工艺。国内也有利用包罗武汉汤逊湖污泥项目、青岛即墨污泥措置中间项目等。此中,部门项目运行进程呈现一些问题,致使外界对热解工艺评价下降,进而影响工艺的财产化推行。 现实上,年夜多项目中呈现的运营问题,缘由在在对热解工艺道理、进程节制、细节参数等领会不足。以最多见的两个问题——焦油和范围放年夜为例,我们来切磋下问题的准确解决方式。 中温热解焦油问题 热解进程的产液最好温度是500℃摆布,产气最好温度则在800℃以上。引出气体进程温度节制不妥,就轻易在管道发生液体焦油,造成装备梗塞。是以,焦油问题一向是热解手艺的重年夜瓶颈。我们专门去日本考查了相干装备,那时日本厂家的工程师认为:“热解后的管道必然要短,长了轻易梗塞。” 装备单体范围放年夜问题 热解手艺合用在中小型利用场景。国际上,几十吨的项目便是年夜型项目。而在我国,几近任何一个城市都是几百吨的污泥产量,相干项目动辄上千吨,在广东乃至有了4000吨/日的污泥处置项目。是以,良多国内的中小型场景对国际来讲都称得上“年夜型”。装备的最年夜单体范围,决议了其利用定位。