樊高鵬
(中國能建集團裝備有限公司 北京 100044)
《中國制造2025》明確提出綠色發展,要求堅持把可持續發展作為建設制造強國的重要著力點,提高資源回收利用效率,構建綠色制造體系,實施綠色制造工程,全面推行綠色制造,推進資源高效循環利用,力爭到2020年工業固體廢物綜合利用率達到73%,更是對固廢處理提出了具有要求。
固廢處理行業細分領域主要包括工業固廢、市政垃圾、餐廚垃圾、危險廢物、再生資源回收利用等。固廢處理應遵循減量化、資源化、無害化的原則。處理方式主要有萃取、電解、熱解、氣化、焚燒、填埋、物化、水泥窯協同處理等方法。本文主要介紹廢舊輪胎、生物質、城市生活垃圾等的熱解處理。
據不完全統計,中國的廢舊輪胎每年產生量超過1000萬噸。作為固體廢棄物,國家要求無害化處置和利用。其中廢輪胎熱解有三種方式:土法煉油(國家堅決予以打擊和取締)、批次(間歇式)熱解、連續式智能熱解。
目前國內廢輪胎熱解技術水平總體不低于國外,但規模化應用發展緩慢,原因有三個方面:一是土法煉油的沖擊;二是規范熱解設備一次性投資較大,由于政策方面的原因,投入與產出比不高,國外把廢輪胎作為固體廢棄物,實行生產者或消費者延伸制,誰污染誰付費,誰處理誰受益,而我國是把廢輪胎作為商品來銷售,回收成本高。三是沒有建立起規范的回收體系,多數是由務工農民收購,游離在市場監管之外,阻礙行業的健康發展。
廢輪胎規范熱解主要有四種產品:廢橡膠油、炭黑、廢鋼絲、不凝可燃氣體。油可用于發電、取暖、船用;廢鋼絲可用于拋丸;不凝可燃氣體可用于維持設備自身運轉。受熱解設備、輪胎品種等因素影響,出油率一般在35-45%,不凝可燃氣體約10-12%。運營企業應考慮對熱裂解產品進一步深加工,提高熱裂解產品的附加值。如:將炭黑進一步活化處理,制成活性炭。
目前國內從事規范熱解設備的骨干生產企業不超過10家,而土法煉油與批次熱解設備很多。國內的規范熱解設備制造企業,擁有自主知識產權和成熟系列產品,整體密閉連續運行。國內熱解設備的技術水平與國外相比持平,一些國外知名熱解企業的設備還從國內采購。
目前我國涉及輪胎循環利用行業的國家標準、行業標準,多為規范輪胎翻新、再生橡膠、橡膠粉方面。熱解相關的標準有GB/T32662-2016《廢橡膠廢塑料裂解油化成套生產裝備》,對熱解的生產設備進行了規范。目前還沒有對產品油、不凝可燃氣體建立相應標準。
2016年12月21日,工信部、商務部、科技部三部委聯合下發了《關于加快推進再生資源產業發展的指導意見》,大力開發和推廣節能低耗、連續智能化的熱裂解方式,同時將整胎熱裂解列為發展方向。
2017年底,國家發改委出臺了《關于開展秸稈氣化清潔能源利用工程建設的指導意見》,明確到2020年,建成若干秸稈氣化清潔能源利用實施縣,實施區域內秸稈綜合利用率達到85%以上,有效替代農村散煤。
秸稈氣化集中供氣技術是我國農村能源建設推出的一項新技術。它是以農村豐富的秸稈為原料,經過熱解和還原反應后生成可燃性氣體。秸稈氣化技術相對比較成熟,有多家高校在研究。
生活垃圾處理是城市管理和公共服務的重要組成部分,是建設資源節約型和環境友好型社會,實施治污減排,確保城市公共衛生安全,提高人居環境質量和生態文明水平,實現城市科學發展的一項重要工作。
生活垃圾的填埋、焚燒、熱解等幾種技術路線中,最成熟的路線是焚燒,目前國內沒有成熟的熱解技術應用。在2019年科技部的“固廢資源化”重點專項——工農城固廢的協同處置關鍵技術的研究及示范,將建設生產線,進行技術研究與儲備。有兩條技術路線值得關注,一是水泥窯協同處置,二是垃圾焚燒、加尾氣處置方式。
綜上,本文主要闡述了熱解技術在廢輪胎處理、生物質處理、生活垃圾處理的應用,可見熱解技術在廢輪胎處理領域發展比較成熟,整體技術水平不亞于國外技術,設備上看有間隙式與連續式之分,也有了相關標準對熱解設備進行了規范,國家大力提倡智能連續式熱解技術,同時將整胎熱解列為發展方向。