廢活性炭再生產業低水平同質化發展困境內因與對策

中圖分類號：TQ424.1 文獻標志碼：A 文章編號：1004-4345（2025）02-0052-05

Intrinsic Causes and Countermeasures of the Low-Level Homogenization Development Difficulties in the Waste Activated Carbon Regeneration

JIANG Taibo

（Chengdu Huanfu Technology Co.， Ltd.，Chengdu， Sichuan，China）

AbstractInresponsetothelow-levelhomogenizationdevelopmentinChina’scentralizedregenerationfieldofwasteactiated carbon，thissdyombsthcoomicalisdmpicalidustralseachtoealtheciticaltlnecks：isuit stabilityofpyolsisgenatiotholoatthcallevellackoftaceabilitystesfoastebonattlatoel andstructuralovercapacityatthemarketlevel.Afterindepthaalysisofintrnsiccauses，itiselievedtatcognitivelitatios， absenceof technicalevaluationsystems，deficienciesinengineringsupervisionmechanisms，andisuficientotizationofdefectclosureandperformanceassessmentsystemsareidentifiedaskeyconstraintsonindustrialdevelopment.Basedonthesefindings， countermeasuresareproposed，includingestablishingascientificdecision-makingsupportsystem，implementingatrpartite colaborativegoveranceframework（goveentnterpristhethirdpaty）ndeancingtechologicaliovatiocapabilities. These measures provide theoretical support for industrial technological upgrading and eficient resource recycling.

Keywordswasteactivatedcarbon;centralizedregeneration;low-levelhomogenization; rotary kiln pyrolysis;dynamiccapacit assessment

活性炭作為典型吸附材料在國民經濟各領域有著廣泛的應用。大量廢棄活性炭的再生回用，既可減少原生炭生產過程中的原料消耗與 CO₂ 排放，又能有效降低企業用炭成本，同時避免傳統炭焚燒填埋處置對環境造成的負面影響，符合國家鼓勵的資源循環利用戰略。因此，如何實現廢活性炭的經濟高效再生，已成為活性炭產業高質量發展與資源循環利用過程中亟待解決的關鍵問題

廢活性炭熱再生法，因技術普適性強、再生效率高的優勢，成為當前主流活性炭再生工藝。在“打贏藍天保衛戰”“建設無廢城市”等相關大氣污染治理政策的推動下，我國已建成多個區域性廢活性炭集中再生項目。然而，已投運的廢活性炭再生設施普遍面臨廢活性炭收集難度大、運行負荷低下、再生效率低且能耗高、再生炭品質欠佳等現實問題。在國內經濟社會全面綠色轉型的大背景下，亟需科學規劃、建設技術先進、運行可靠的廢活性炭綜合性集中再生設施，推動其資源循環利用邁向高質量發展新階段。

1產業現狀與存在的問題

1.1產業技術特征

廢活性炭因其來源廣、理化性質復雜，廣泛應用于化工、醫藥、食品加工、環境保護（含污水處理、空氣凈化、VOCs治理）貴金屬冶煉、新能源材料等領域。現有廢活性炭再生技術包括熱再生、化學再生、生物再生及超臨界氧化等，其技術核心在于通過物理、化學、熱化學等工藝實現吸附質脫附，從而恢復其吸附性能。其中，熱再生法具有普適性強、再生效率高、活性炭吸附能力恢復程度高等優勢，應用廣泛。

廢活性炭熱再生根據熱源與爐型差異，主要分為4類：逆流式回轉窯熱解再生、順流式回轉窯熱解再生、多膛爐熱解再生、微波熱解再生。廢活性炭綜合性集中再生的運行溫度受活性炭種類來源、吸附質成分性質及多種類活性炭共再生對的組分變化共同影響，呈現再生溫度調節范圍、熱解還原氣氛要求高、多工況參數協同調控復雜等特征。逆流式回轉窯技術基于危廢熱化學處理領域的精確控溫能力、梯度氧濃度控制氣氛優化體系及自動化工程經驗，已發展成為我國主流再生技術。

1.2政策驅動與產能建設

國務院辦公廳、生態環境部等部委自2020年起連續出臺了一系列專項政策，如《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》2《關于加快解決當前揮發性有機物治理突出問題的通知》3《臭氧污染防治攻堅行動方案》《空氣質量持續改善行動計劃》5等，明確推行“分散吸附一集中再生\"的綠島模式。在此政策驅動下，長三角（江、浙、滬）珠三角（粵）京津冀（冀）及川渝地區已率先建成、投運了一大批廢活性炭集中再生項目，廢活性炭再生能力不足問題得到了明顯改善。以江蘇省為例，該省2023年廢活性炭集中再生核準能力已達 245kt/a ，江蘇省部分地區活性炭再生產能統計數據，見表1。

1.3產業發展瓶頸

產能規模快速擴張的同時，該行業也暴露出三大結構性矛盾：1）區域產能配置失衡，河北、浙江等省產能利用率不足 5% （見表2），與重慶 66.7% 的負荷率形成顯著反差；2）技術經濟性待提升，典型案例8顯示再生過程天然氣單耗達 436.3m³/t ，電力消耗達 1301.4kWh/t ，再生收率僅 55.89% （見表3）；3）市場供需錯配突出，現存項目普遍面臨原料收儲體系不健全、再生炭品質不穩定、二次污染控制難等運營難題。河北、山東等省已通過投資引導性公告明確限制同質化項目重復建設，提示行業需向精細化、高值化方向轉型。

2低水平同質化發展的內因分析

目前，廢活性炭集中再生領域普遍存在設施運行負荷率低、再生能耗成本高、再生炭品質不穩定等問題。這些問題不僅制約了危險廢物資源化利用效率，更成為產業高質量發展的瓶頸。

2.1認知不足

廢活性炭集中再生作為新興環保產業，尚處于初級發展階段，其產業鏈成熟度與市場認知水平存在顯著不足。在政策引導與危險廢物資源化趨勢的推動下，市場參與者對行業規律和技術特征的認知偏差導致盲目投資現象突出，具體表現如下：

1）市場研判失準。部分投資者在項目規劃階段缺乏系統性市場調研，未能通過產廢端實地調查、廢活性炭采樣檢測及大數據分析等科學方法掌握真實供需動態。這種信息不對稱直接導致項目布局不合理，服務定位偏差，普遍面臨產能利用率和處理能力不足，原料適應性差等運營困境，進而引發惡性競爭。

2）技術認知局限。盧淑穎研究認為當前VOCs治理設施存在設計標準執行不嚴、技術參數匹配失當等問題，突出表現為吸附系統設施建設技術水平低、空速過高、活性炭填充量不足等缺陷，導致運行吸附效率低，處理能力大打折扣，無法達到排放要求。馮卿[進一步指出，部分企業為降低成本采用劣質活性炭，其中蜂窩狀活性炭因含黏合劑導致再生效果差，加之這些企業自身質量檢測能力不足進一步加劇了再生失效的風險（見表4）。一些企業活性炭吸附飽和后不按期更換甚至長時間不更換，活性炭吸附設施形同虛設。此類技術認知缺陷直接影響再生項目的規模合理性、工藝適配性和運行可靠性。

表4數據顯示，蜂窩狀廢活性炭（樣品5、6）再生后碘含量顯著低于顆粒狀樣品，其灰分質量分數高達 73.9%.76.2% ，驗證了黏合劑殘留對再生效果的負面影響。這種技術認知盲區導致大量無效再生，造成資源浪費和二次污染風險。

2.2技術評估體系缺位

行業面臨雙重技術困境：1）缺乏統一的再生技術規范與污染控制標準，現有項目多參照危險廢物焚燒標準，導致工藝適配性不足和成本攀升；2）市場缺少具備技術集成能力的綜合服務商，多數環保企業受限于核心技術創新能力弱、系統集成經驗不足，難以形成“技術—裝備一運營\"協同發展機制，嚴重制約工藝技術與成套設備迭代升級。

設備選型環節存在的典型誤區包括：1）建設方與技術供應商存在信息壁壘，難以識別技術短板；2）案例考察易受供應商誤導，影響技術路線客觀評估；3）采購技術要求模糊，方案深度不足導致隱蔽性缺陷；4）缺乏科學評估體系，引發低價競標。

2.3裝備采購合同風險管理失效

在廢活性炭綜合性集中再生項目建設過程中，成套設備工程采購合同管理對項目設施實際建設質量有重要影響。項目建設方由于自身積累不足，缺乏設備工程建設管理經驗，難以厘清再生系統采購合同甲乙雙方的權責利，合同通用條款、技術要求及商務內容往往存在較多缺陷，不能合理保護自身合法權益，給再生系統埋下重大安全隱患。

設備采購合同存在的風險主要有：1）合同文本簡單套用其他行業模板，缺乏行業針對性；2）付款節點設置與質量考核脫節，建設方喪失過程控制主動權；3）未明確工藝設計標準、調試驗收等關鍵技術條款。這種合同漏洞導致出現質量問題時，建設方既難以追溯工程商責任，又需承擔后期改造的經濟損失

2.4工程監管機制缺失

在廢活性炭熱解再生過程中，吸附質會在活性炭內縮聚成半焦，堵塞活性炭孔隙，使熱解后的活性炭比表面積和孔容積下降。因此，去除吸附質熱解半焦，最大程度恢復活性炭的吸附性能，是廢活性炭熱解再生的關鍵。廢活性炭熱解再生后的吸附性能與原料特性（活性炭種類、形態、孔隙結構及表面官能團）吸附質理化性質（分子量、沸點及芳香度）、工藝條件（投料速率、溫度場分布、氧含量控制等），以及操作參數（活化蒸汽量、輔助燃料配比等）密切相關。這對集中再生系統的物料適應性、工藝穩定性及污染治理能力提出多維技術要求。

當前廢活性炭集中再生設施建設實踐暴露出雙重監管缺陷。1）技術裝備供應商層面。部分企業缺乏物料特征解析與市場動態預判能力，在承接項目時，不重視市場需求、個體差異與客戶痛點，不正視過往工程案例存在的設備技術缺陷，不重視不同區域廢活性炭熱解再生特性差異對回轉窯、二燃室及煙氣凈化等主輔設備工藝選型計算、工藝流程設計及多參數工況動態控制的影響，依靠經驗簡單套用設備技術資料，導致其質能平衡、設備規格大小、工藝流程等主要設計成果的準確度低[2]，嚴重影響再生裝置的工藝可靠性，給建設方帶來很大的系統建造風險。2）建設方層面。部分建設方技術儲備不足，建設方監管失效現象普遍存在：在工藝設計審查階段難以識別設備選型缺陷，在安裝調試階段無法有效管控設計漏項及隱蔽性工程問題。更突出的矛盾在于，當建設方提出技術優化需求時，部分工程商或以“性能兜底條款\"規避技術責任，或以“合同外增項”名義轉嫁改造成本。這種權責失衡導致很多項目出現“技術主導權架空\"的現象，建設方被迫形成路徑依賴，受制于技術裝備工程商。

究其原因，廢活性炭再生領域存在特殊產業化障礙：技術層面需突破多相反應動態調控難題，工程層面需解決復雜系統集成優化問題。而行業既缺乏具備跨學科技術整合能力的優質供應商，又面臨建設方技術監管能力結構性缺失的雙重制約，最終形成“低水平建設一低效率運行\"的惡性循環。

2.5試運行體系不健全

當前項目建設存在顯著的“重建輕運”傾向，主要體現在試運行體系不完備、原料保障機制不健全兩個方面。

1）試運行體系不完備。建設方因技術儲備不足，普遍存在試生產準備與主體工程進度脫節現象。具體表現為：組織結構設計與人力資源配置滯后，部門協同效率低下；運營團隊組建滯后，生產部門及車間崗位缺員嚴重；培訓體系碎片化，缺乏模塊化實訓方案，影響團隊整體專業技術技能水平提升。這種系統性缺陷直接導致調試周期普遍延長，系統長時間處于低負荷調試運行階段，顯著增加試運行成本。

2）原料保障機制不健全。不重視試生產準備工作，會影響廢活性炭收集網絡與渠道建設，延長投料試車周期，增大試運行投人，導致項目出現投資風險。構建成熟的廢活性炭市場收集網絡是一個長周期過程，需要與生態環境主管部門共同建設“政府監管搭臺、再生企業市場化運作、服務中小產廢企業、環境受益、互惠互利\"活性炭再生公共服務體系，形成經濟高效運行的“前端收集一運輸一再生一后端回用\"全流程閉環服務，才能滿足投料試車與試生產所需的物料條件。

2.6缺陷閉環與效能評估體系優化不足

廢活性炭集中再生裝置建成后，在設備技術缺陷消除、設施性能保證、運行能耗與成本考核上的諸多分歧和爭議，本質上是權責配置失衡的集中體現，主要可歸結為供應商選擇不慎重、工程方責任追溯失效和建設方能力建設滯后三個方面。1）供應商選擇不慎重，技術契約失范。經驗表明，多數糾紛的癥結可溯源至合同技術條款，如工藝設計深度未約定量化標準、性能考核指標體系缺失關鍵參數、缺陷消除機制缺乏時間邊界約束等等。這與選擇項目供應商時不慎重，簽署合同不嚴謹有直接關系。2）工程方責任追溯失效。技術設備工程方表現出不專業、不敬業的態度，善于利用“技術兜底條款”“調試期免責條款”規避、轉嫁設備設計缺陷或選型失誤。建設方因未建立質量見證制度，通常會出現舉證困難。3）建設方技術積累與項目建設運營管理能力不足，在項目全周期管理過程中，對工藝流程、設備選型與安裝標準、單機調試、冷熱態聯動調試、投料試車、性能考核與罰則、缺陷消除等缺少具體額技術要求與指標。這種制度性缺陷導致行業呈現典型負向循環，嚴重削弱投資效益。

3應對措施

近幾年來，在國家“無廢城市\"建設政策的推動下，我國廢活性炭集中再生設施建設已取得了顯著進展，但在活性炭再生設施運營層面仍面臨多重挑戰：原料回收體系不暢；再生負荷率低、能耗高；再生炭品質不佳，市場均價較新炭低；設施閑置率高、社會投資浪費等。因此，為實現產業可持續發展，后續再生項目建設需從市場機制構建、監管體系創新、技術能力提升方面實施系統化改進。

1）建立科學決策支持體系。應開展全國/區域范圍內廢活性炭產生量普查、再生炭市場需求預測及原料特性數據庫建設，通過多源數據融合分析指導項目選址與產能規劃，規避區域產能過剩風險，避免重復建設與行業低水平競爭。

2）構建協同治理機制。建議推行“政府一企業—第三方\"三元共治模式：政府部門完善再生炭產品標準體系（重點規范碘值、強度等質量指標）并建立數字化監管平臺，通過政策引導以及工業企業用電、廢氣在線監測、活性炭吸附設施運行視頻監控、危險廢物申報等數智化監管措施，構建工業企業活性炭使用排污事前、事后監管與再生利用平臺，解決活性炭使用一廢棄再生一循環回用產業鏈堵點難點問題，提高活性炭治污效果與資源循環利用效率；再生企業市場化運行，實施全生命周期服務（提供廢炭回收一再生一品質驗證—循環應用閉環解決方案）；引人第三方行業專家機構提供全過程技術服務，幫扶和指導項目消除建設運營各階段存在的隱患與缺陷，降低項目投資技術經濟風險，同時開展環境效益評估與經濟性分析。

3）加強技術創新能力建設。包括：（1）高度重視和優化團隊建設工作，組建跨學科技術團隊，提高團隊技術自主能力，提升再生項目建設運營專業化水平；（2）優化完善成套裝備選型技術評估，建立合格供應商庫，采用自主技術方案招標方式，提高裝備工程采購質量，降低項目實施與合同管理風險；（3）采用模塊化設計理念，將預處理、再生、活化等工序標準化；（4）在建設實施環節，推行 EPC+O 模式，引入第三方技術監理單位，建立關鍵設備選型評價指標；（5）在運營優化層面，構建全過程質量管控體系（涵蓋三查四定、性能考核等關鍵節點），基于歷史數據訓練預測模型優化再生工藝參數，最終實現再生炭品質達標、能耗強度降低的技術目標。

4總結與建議

目前，國內廢活性炭綜合性集中再生領域基本已形成以回轉窯熱解再生技術為主導，外熱式回轉窯、多膛爐、微波熱解為補充的應用格局。然而，在廢活性炭集中再生技術工業化實踐中，存在系統性瓶頸：1）技術層面，熱解再生工藝穩定性不足、生產能耗偏高、活性炭燒蝕嚴重、再生炭收率低、吸附性能差、再生過程煙氣治理不達標，導致設施利用率偏低，運行負荷普遍較低，個別設施甚至長期閑置問題。2）監管層面，存在廢活性炭環境監管不嚴，廢炭溯源管理體系缺失、跨區域回收網絡建設滯后、數字化監管平臺尚未貫通，制約原料收集效率。3）市場層面，劣質活性炭充斥市場，企業VOCs治理大量使用低效蜂窩活性炭，高品質顆粒狀活性炭普及率低，再生炭品質標準缺位，粉狀廢炭再生技術空白，引發結構性產能過剩與同質化競爭。為此，建議政府及相關企業在廢活性炭環境監管、市場收集網絡建設、再生項目布局、項目投資前期市場調研與可行性論證、技術與裝備升級、項目建設采購與工程管理、運行技術提升等方面進行持續地創新與優化，通過多維協同改進，推動行業從低水平同質化競爭向“質量一效益—環境\"三重優化轉型。

參考文獻

[1]蔣太波.廢活性炭集中再生技術的應用研究[J].四川化工，2023，26

（3）：7-10.

[2]生態環境部.關于印發《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》的通知[EB/OL].（2020-06-24）[2023-10-15].https：//www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk03/202006/t20200624_785827.html.

[3]生態環境部.關于加快解決當前揮發性有機物治理突出問題的通知[EB/OL].（2021-08-04）[2023-12-10].https：//www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk03/202108/t20210805_854161.html.

[4]生態環境部.關于印發《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車污染治理攻堅戰行動方案》的通知[EB/OL].（2022-11-14）[2023-12-10].https：//www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk03/202211/t20221116_1005042.html.

[5]國務院.國務院關于印發《空氣質量持續改善行動計劃》的通知[EB/OL].（2023-11-30）[2024-01-20].https：//www.gov.cn/gongbao/2023/issue_10886/202312/content_6921385.html.

[6]河北省生態環境廳.河北省2024年危險廢物利用處置設施建設投資引導性公告 [EB/0L].（2024-11-22）[2024-11-29].https：//hbepb.hebei.gov.cn/hbhjt/laoren/tzgg/101727422283903.html.

[7]山東省生態環境廳.山東省危險廢物利用處置設施投資建設引導性公告 [EB/OL].（2024-10-11）[2024-11-25].http：//sthj.shand-ong.gov.cn/zwgk/gsgg/202410/t20241011_4763627.html.

[8]郭愛芝.規模化廢活性炭循環再生利用的工程設計[J].化工安全與環境，2023，36（3）：69-72.

[9]盧淑穎．活性炭吸附技術在揮發性有機物治理中存在的問題及對策[J].環境保護，2024，52（7）：60-61.

[10]馮卿，李云鵬，劉朋，等.“活性炭分散吸附 + 集中再生 + 資源化應用\"模式在VOCs治理中的應用[J].中國環保產業，2024（3）：38-40.

[11]張偉業，申婧，潘子鶴，等.飽和活性炭熱再生過程殘余物形成及影響因素分析[J].工業水處理，2025，45（1）：17-25.

[12]陳欽，尚輝良，李登新，等.危廢綜合焚燒回轉窯經濟高效運行的技術難點及對策[J].有色金屬（冶煉部分），2024（3）：134-139.