项目简介

        我国是人口大国,随着社会经济的发展,生活生产过程中排放出各类城镇及工业有机固废日益增多,其中以生活垃圾和污泥为代表的城镇及工业有机固废的问题都尤为突出。2017 年国家统计年鉴统计我国城市生活垃圾年清运量约为 1.9 亿吨,而改革开放以来生活垃圾填埋量已超过 30 亿吨;依据我国污水每年产生量计,市政污泥年产生量约 0.4 亿吨,造纸污泥年产生量约 0.15 亿吨,其它污泥约 0.35 亿吨。从国家政策角度,国家先后出台的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》、《“十三五”生态环境保护规划》明确指出生活垃圾必须进行分类再利用,因此, 开展基于分类分选的生活垃圾可燃组分及陈腐垃圾可燃残渣能源化与资源化清洁利用符合国家对于生活垃圾处置最新要求;同时规划中明确提出大力推进污泥稳定化、无害化和资源化处理处置,城市污泥无害化处理处置率达到 90%。从技术角度,热解再燃烧技术作为一种针对固体原料能源化利用的新型清洁燃烧技术已成为有机固废热处置领域重要研究方向,特别适宜原料组成复杂、过程控制难、二次污染重的有机固废的清洁热转化;因此,将城镇及工业有机固废中的主要组成同时也是高热值组成-生活/陈腐垃圾及市政/造纸污泥有机组分转化成可利用的“资源”与“能源”,实现其高效循环利用,是我国社会可持续发展与生态文明建设所必须进行的重大举措。

        本项目以上述重大需求为导向,针对现有城镇生活/陈腐垃圾及市政/ 造纸污泥有机组分热处置技术存在的热解过程中硫/氮及焦油协同控制难; 重金属、二噁英等生物毒性强处置难;高温热解产物重质组分易结焦,定向利用难;复杂原料热解残渣组分多变、控制难;传热速率慢、能量利用率差、设备集成度低等关键科学和技术问题,充分发挥项目的参与单位 3个相关国家重点/工程实验室以及 16 个省部级重点实验室的优势力量,组成多学科交叉的研究团队联合攻关研究。研究团队遵循“高效转化、清洁利用、精深加工”全链条管控与协同优化思路,以项目参与单位在有机固废复杂组分热解过程一般污染物控制、关键危害特性热阻滞、产物增质高效利用、新型大型化装备集成开发、成套技术优化联动等方面积累的理论、  技术和工程经验为基础,针对城镇生活/陈腐垃圾及市政/造纸污泥有机组分和污染物组成分布特征,糅合多学科理论,开发热解过程有害物质迁移转化规律及脱焦除硫控氮、重金属/二噁英/生物毒性等危害特性热阻断、高温热解气深度净化与高效利用、热解残渣安全高值化利用、新型结构大型化装备等为核心的关键技术,通过优化热解装备结构、工艺流程、控制策略,形成符合我国国情的无害化处理与资源化利用新工艺、新装备和新产品,构建模块化与装备系统集成优化的工程示范。项目将形成新型热解技术体系与装备 2 套,湿基减容率>90%,主要特征污染物达到欧盟现行垃圾焚烧污染物排放标准(DIRECTIVE 2010);开发热解裂化催化剂、炭基吸附剂等新产品 3 种,形成热解残渣功能化转化新方法 2 套;发表 SCI 论文45 篇以上,申请发明专利 29 件以上,编制相关企业标准体系 6 项;建成300 吨/天示范工程 2 项,实现稳定运行 6 个月以上,建立产业化推广创新模式 1 项,整体提升我国有机固废热处置能力与资源化利用水平。

        同时,本项目可为加快我国生态文明建设进程,改善由于城镇有机固废处置不当而造成的面源污染问题,助力中国制造 2025 目标实现及带动一带一路区域国家的生态环保建设提供方法、技术、装备及示范支撑。 


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