鹽城環波開辟垃圾資源化新路徑

王曉

2015年3月，鹽城環波能源科技有限公司首套日處理20噸原料規模的城鎮垃圾高效清潔氣化系統裝備的研發正式啟動，開始示范生產，這套設備將填補我國城鎮垃圾高熱值氣化裝備的空白，即將迎來國家能源局組織的專家團和主要客戶中國大唐集團新能源有限公司的檢查驗收。

鹽城環波的環保裝備事業起步于2009年，公司董事長李溪教授從美國哈佛大學回國，基于在美國能源部國家實驗室十余年的工作經驗，從事環境污染控制技術的研究。科研上的成就使李溪2011年入選國家“千人計劃”，在一次次環保技術開發過程中，一支年富力強的核心團隊逐漸形成。2012年，在鹽城市政府的大力支持下，鹽城環波成立。公司是新的，但創業者都是在能源和環境領域從業多年的干將，具有豐富的行業經驗和敏銳的市場嗅覺。注意到了能源及環境領域產業結構變革及技術進步所帶來的多樣化產品需求，創業者們選擇生物質/城鎮垃圾氣化資源化環保設備，尤其是替代燃煤鍋爐的生物質/垃圾資源化氣化爐這個細分市場，包括氣化爐設備，氣體凈化設備及系統集成配套所需要的傳感、控制等產品和服務。

不同于簡單的焚燒處理，垃圾的資源化轉化對處理裝備和工藝技術水平提出了很高的要求，可以說是世界性難題，只有北美有商業化運行的處理設備。成立三年來，鹽城環波從事城鎮垃圾能源化處理的設備的研究、設計、加工、組裝及技術服務，填補了多項國家空白，裝備核心運行參數達到了歐美先進水平。公司目前擁有成熟的5噸/天、10噸/天和30噸/天的生物質氣化爐成套設備，可完全替代燃煤鍋爐進行供熱、供氣。由于產品定位明晰、研發團隊架構合理，公司的研發進度和意向銷售逐年快速增長，特別是最近一年來，大唐集團新能源對公司成套設備進行了考察并提出了意向采購訂單，在其介紹下，公司將于2015年接受國家能源局組織的專家團的檢查驗收，合格后借助大唐新能源的平臺在全國推廣。在眾多中小環保設備企業普遍缺乏穩定客戶而舉步維艱的今天，一個新成立的公司靠什么能取得這樣的成績？

產業升級中的市場前景

國內目前對農林業的生物質廢棄物和城鎮垃圾主要采取焚燒處理，而垃圾直接焚燒是導致空氣污染的重要因素之一。隨著城市規模的擴大和城市化進程的加速，中國城鎮垃圾的產生量和堆積量逐年增加，垃圾處理成了困擾城市發展的一大難題，如不能妥善安置，資源就會變成沉重的負擔。一度熱門的垃圾焚燒，也由于無法根除的二噁英問題引起多方質疑；垃圾填埋一方面面臨著土地緊缺和居民抗議，一方面還存在長期的環境隱患。綜合各種考量，將生物質/城鎮垃圾資源通過氣化方式轉化為能源，替代傳統的直接燃燒利用方式，已經在國外相關產業界取得了高度共識，是產業發展的必由之路。

另一方面，隨著經濟社會的高速發展，我國已成為能源生產和消費大國，且能源利用存在效率低、污染嚴重等問題，節能減排的壓力大。今后20 年是世界能源發展戰略調整期，也是我國能源體系的轉型期。同等供熱條件下，燃氣鍋爐可降低一半以上的環境污染物排放。基于我國現實資源存量和利用率的考慮，生物質/城鎮垃圾資源轉化是國家能源戰略考量的重中之重。

因此，生物質/城鎮垃圾資源化氣化爐設備在我國產業升級中有廣闊市場空間。就資源存量來說，2009年中國660座主要城市的統計數字顯示，城市垃圾清運量1.57億噸，且以每年12.2%左右的速度遞增。如果有1/10采用氣化原理將垃圾資源化利用，至少需要1000臺大型標準氣化處理設備（每套售價1-2億元），潛在市場規模1500億元以上，更遑論資源存量更大的生物質廢棄物垃圾。就目標市場來說，未來的3年內國家將取締20噸以下的燃煤鍋爐，必需使用清潔能源替代，以鹽城市來說，境內在質監局備案登記20噸以下的燃煤鍋爐3000臺左右，這些鍋爐在未來的三年內需全部進行改造和更新，國家在淘汰燃煤鍋爐方面給予一定的政策，更換新能源鍋爐的給予3萬元/噸的補助，進行技改的給予2萬元/噸的補助，這樣的激勵政策促進了用戶積極響應。考慮垃圾處理的政府補貼，生物質/垃圾氣化資源化設備具有良好的用戶接受度。目前，鹽城環波正在中試的第二代產品專門針對城鎮垃圾熱化學處理能源化裝備，該裝備的優勢在于：原料適應性廣，凡在7cm以下的城鎮垃圾均可使用，并且不需要造粒；垃圾含水率在37%以下的可直接使用，無需烘干，在鍋爐應用時每處理1噸城鎮垃圾可以得到10kg壓力的蒸汽1.2-1.5噸左右，創造280-350元的價值，并滿足國家對鍋爐改造的技術升級要求。從目前目標市場需求量來看，由于國家強制性的清潔燃燒技術升級要求，僅鹽城就有5億元以上的市場需求，按照經濟規模推算全國直接的市場需求在1000億元以上。

細分市場中的技術革新優勢

機遇與挑戰并存，盡管前景良好，但實現生物質/城鎮垃圾的氣化資源化處理，涉及原料、物流、倉儲、氣化、利用等環節和材料、催化和化工等多個技術領域，目前國內外沒有一家公司能夠完整的實現這一流程。那么，如何在激烈的市場競爭中殺出重圍，找到自己生存和發展的空間？這是所有中小企業都要面臨的首要問題。鹽城環波通過對垃圾資源化環保設備行業產業鏈和價值鏈的分析找到了自己的答案。

當前，生物質/垃圾資源氣化利用技術大致可以分為兩大類：熱化學技術和生物化學技術。目前，生物化學技術應用更多，但由于原料適應性的優勢，熱化學技術的發展前景更為廣闊。目前國內生物質氣化發電的示范工廠約有100家，但由于目前生物質氣化發電設備和技術不成熟，導致生物質燃氣中焦油含量高，內燃機組不能連續正常運轉，所以這些設備迫切需要改造換代，這為鹽城環波的設備和技術進入市場創造了良好的創業環境和機會。

針對國內外設備的現狀和存在的主要問題，鹽城環波提出的催化氣化-重整-燃料資源化能源化利用的生物質垃圾的思路頗有遠瞻性。公司提出二氧化碳輔助生物質垃圾能源化利用技術，研發設計二氧化碳輔助生物質垃圾氣化裝備，將生物質垃圾轉變為燃氣、低碳液體燃料和航空煤油等。2011年，公司申請了國家發明專利，首次設計制造了一臺氣化-活化聯用的除焦設備，通過催化的手段將焦油裂解的同時也提高的燃氣的可燃組分，減少整個過程中能源的消耗。針對催化劑的更換和再生的難點，2013年申請了“一種多功能生物質熱化學轉化設備”專利。2014年公司攻克生物質合成氣變燃料的難題，并申請了專利。

在繼往開來、推陳出新的理念下，鹽城環波的生物質/城鎮垃圾氣化資源化產業發展已經形成了六大優勢：一，原創性的二氧化碳輔助的垃圾氣化技術；二，高效催化劑制備及焦油裂解技術，制備出成本相對較低，轉化率高，壽命長的高效催化劑，焦油裂解技術在同行處于領先的水平；三，工藝優勢，整個生產系統是自供熱、不消耗額外的燃料、低碳環保；四，設備優勢，如設計開發并制造了先進的鼓泡床氣化爐；五，效益優勢，每消耗1噸生物質垃圾可創造300-500元經濟價值，有效解決了燃燒過程中環境污染，通過在鄉鎮建設生物質垃圾熱轉化制取液體燃料站解決了農村和城鎮的剩余資源的有效處理問題；六，園區依托優勢，公司自創立就得到了“國家環保裝備制造基地”鹽城環保產業園的大力支持。在園區依托下，鹽城環波能的第一代產品生物質氣化設備已經在造紙廠和印染廠得到廣泛應用，第二代城鎮垃圾熱處理設備正處在示范階段，目前已申請相關專利5項，鹽城當地政府看好該項目的前景后，給予30畝規劃用地用于公司裝備示范運營和組件加工廠，目前已有18畝的建設用地和1000萬元政府扶持項目啟動資金到位。

盡管面臨著前期投入資金大，政府補貼機制不夠明晰等困難，鹽城環波已經啟動了移動型一站式生物質垃圾熱化學處理設備的研發，提出了生物質垃圾靠近處理，就地轉換，能量在區域半徑內消化這一超前的環保思路，也就是說將垃圾熱化學處理設備分別裝在三輛工程車上，第一輛車負責垃圾的預處理，第二輛車將垃圾的轉化為合成氣，第三輛車將合成氣轉化為熱、電、壓縮天然氣這三種能源，并作為能源的中轉站，目的就是將垃圾中轉站直接變為能源中轉站。目前設備的日處理能力為10噸/天，非常適合應用在全國各個城鎮的垃圾中轉站和河流底泥清理。

大數據時代的國際化研發合作

在項目早期，鹽城環波技術團隊就與大唐集團新能源合作，建立了原材料物流機制。傳統上認為受運輸成本的限制原料收集半徑不超過30公里，通過大數據計算管理擴大了收集半徑，降低了原料成本，實現了公司、農民、政府三贏局面。同時，大數據云計算在垃圾原料轉運和篩選過程中也有良好的應用。鹽城環波還計劃搭建產業資源和信息平臺，主要制訂行業標準，積極引領技術路線和行業發展風向。

最近幾年來，鹽城環波技術團隊與哈佛大學、斯坦福大學等國際一流院校合作，利用復旦大學各個平臺以及合作單位的資源，對生物質和城鎮垃圾氣化資源化利用，以及二氧化碳輔助氣化催化轉化的技術進行了初步的實驗和理論研究，已取得了可靠的階段性成果，并有了成熟的進一步研究計劃。展望未來，生物質/城鎮垃圾高效氣化技術必將為國家能源戰略作出重大貢獻。