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我国一位环境专家曾表示，垃圾焚烧不仅仅产生二恶英，同时还产生NOX、SOX，以及其它污染物。如果要避免产生二恶英，垃圾焚烧就要烧到850℃以上，大气中的氮气氧化生成NOX，垃圾中的硫也被氧化，生成SOX。如果加煤发电，煤中的成分更加复杂，还会生成更多的有害物质。这些有害物质随着大量的废气飘散到空中，对环境的污染可想而知。 此外，垃圾焚烧处理投资大、运行成本和维修成本高，这就致使其很难大面积推广。据悉香港计划投入76亿港元建设日处理5700吨的垃圾焚烧炉，但每处理1吨垃圾的投资超过130万港元。据北京晚报报道，日本三座日处理350吨的垃圾焚烧炉，加在一起日处理1000吨，共投入500亿日元，每处理1吨垃圾的投资超过300万人民币。如此高昂的成本，对于香港、北京来说可能还有能力接受，但全国众多的二三线城市能够承受吗？ 随后，一些学者又提出了垃圾综合治理方式，但这又可能只是一个美好的想法。垃圾综合利用首先需要分选，一般有风选、水选和机械选。垃圾经过破碎以后，分选出的塑料可以再生利用，有机物制作成有机肥；大块的可燃物可以制作成RDF（燃料棒）当燃料；挑选出的金属、玻璃可以回炉再利用，实在不能用的渣土可以用来制砖或者铺路。但综合利用的背后其实也隐藏着很多问题，如成本过高、再生塑料有流入生活用品的危险、有机肥没有市场（肥效较低）等。此外，垃圾分选的成本也不低，据统计，每处理1吨垃圾的成本大约需要70—80元，如果水选，还需要消耗1吨水，并且还没有把垃圾消灭。 用高温干馏告别直接焚烧 北京正仁科技有限公司自成立之日起，就立志为人们创造洁净生活。面对我国垃圾处理所面临的严峻现实，公司专门成立了由余式正、李伟南和章大明为核心的研发团队，寻找垃圾处理的新方法。 他们发明的垃圾“干馏”处理技术，于2005年申报国家发明专利，已被国家知识产权局授予国家发明专利证书（发明专利号：ZL 200510095232.2)。所谓干馏，就是固体有机物在隔绝空气条件下加热分解的化学反应过程，其最后结果是生成各种气体、蒸气以及固体残渣（碳化物）。 相比简单的垃圾焚烧，高温干馏在技术上的突破是不直接焚烧，而是在隔绝空气状态下将各种垃圾分解成可燃气体再燃烧，即使有氧化作用，又有氯存在，但苯环已经分裂、破坏，这就不会产生二恶英。此外，通过干馏过程中产生的可燃气体燃烧制造的高温可以去分解二恶英，同时利用废气快速降温，还能防止二恶英的复合。 干馏装置可分为外热式和自热式两类。外热式是指将各种垃圾原料放入金属或耐火材料制成的密闭干馏炉（窑）内，外部用燃料燃烧供热，现代干馏装置多采用这种型式。自热式则是在干馏的同时，向干馏炉内通入一定量的空气，使部分干馏原料燃烧放热。此种方式只在小规模生产中采用。 据北京正仁科技有限公司相关专家介绍，高温干馏垃圾焚烧炉结构非常简单，主要由两条垃圾焚烧隧道和若干焚烧车组成。工作人员只需将各种垃圾从垃圾入口装入焚烧车。焚烧车随后自动排成一列，相继进入烘干预热区、干馏燃烧区、燃尽区,最后到达焚烧隧道的出口，进行卸灰，再进入另一条焚烧隧道的入口，重新装料、燃烧。 高温干馏垃圾焚烧炉虽然没有把垃圾置于密闭的干馏炉内，但它把垃圾摞起来，垃圾内部不透气。外部可燃气体燃烧产生的高温烘烤使垃圾分解，产生的可燃气体从垃圾内部逸出，并在垃圾周围形成一层隔离层。隔离层隔绝了垃圾与空气的接触，就在这种隔绝空气的条件下产生干馏，上面可燃气体燃烧，下面碳化物燃烧提供干馏的热量，垃圾就不断分解、气化。 据悉，高温干馏和流化床焚烧炉、控气式焚烧炉的差别就在于加热方式不同：流化床焚烧炉和控气式焚烧炉依靠部分垃圾焚烧提供热量，使另一部分垃圾干馏，属于自加热方式；高温干馏则是在无氧的状态下干馏、分解成可燃气体以后再燃烧，属于外热式加热，并且实现无氧干馏。无氧就不会产生二恶英。尤为难得的是，由于干馏温度高、产气量大、效率高，因此在干流过程中无需向炉内添加助燃剂。 低温干馏开创垃圾处理新时代 在取得已有成绩的基础上，正仁科技并没有停止前进的步伐，因为他们深知：创新永无止境。很快，他们又研究出一种无焚烧的新的垃圾处理方法——低温干馏（国家发明专利申请号200910223401.2，已经通过国家知识产权局的初审）。这一发明突破了人们关于垃圾处理唯有焚烧、垃圾资源化唯有发电的固有思维模式，具有革命性意义。其亮点在于实现了垃圾处理不仅无废气排放、无二恶英和其它污染，还真正实现垃圾处理的资源化。 据了解，低温干馏处理技术主要通过低温干馏碳化炉来处理各类垃圾。垃圾被置入完全密闭的碳化炉内，外部采用可燃气体或者碳化物加热，当炉内温度达到200—300℃，垃圾便分解生成可燃气体、焦油和碳化物。可燃气体通过一根输气管输送到储气罐储存起来，作为后来垃圾加热的燃料。 碳化物则定时从碳化物出口推出，经过筛和风选以后输送到碳化物储料仓。过筛和风选还可以分选出金属材料、玻璃等可利用资源。从这个意义上讲，这也是垃圾资源的综合利用。 低温干馏和过去的垃圾综合利用有着本质的差别，首先过去的综合利用把垃圾复杂化，把垃圾分成若干种类。表面看来，垃圾的成份纷繁复杂，但实际上也很简单，对低温干馏来说，就只需把垃圾分成有机物和无机物两大类。其次，过去的分类是物理的分类方法，低温干馏采用的是化学的分类方法。从化学反应的角度看，低温干馏使垃圾中的有机物分解，变成清洁燃料。和过去的物理分类法相比，分类彻底，完全变成可燃气体。第三，垃圾低温干馏无需添加能源，也无需消耗水资源。第四，综合利用采用的是物理分选方法，其着眼点在于直接再生利用，但直接再生利用存在许多弊病。而低温干馏是彻底改变垃圾中有机物的化学状态，例如塑料是由石化产品制成，本来就是能源，低温干馏分解以后可以回复到原始状态，重新作为清洁能源加以利用。 相比其它垃圾处理技术，低温干馏具有很多的优势。首先，垃圾干馏处理环节没烟囱不排废气和二恶英，在烧砖环节尾气每立方检测二恶英含量0.023—0.029纳克，现国家标准1纳克/每立方，欧盟标准0.1纳克/每立方。 其次，无废气排放、无其它污染。据测算，每吨垃圾焚烧大约排放废气4000—7000立方米，全部是温室气体，造成地球的气候变化，大量废气中还夹杂着NOX、SOX等，这会构成对大气的污染。低温干馏垃圾中的有机物受热分解生成可燃气体被将全部收集利用，这就完全没有废气排放和其它污染。 再次，投资、运行、维护成本低。垃圾低温干馏没有废气排放，无需建造大烟囱，无需烟尘处理；没有飞灰，无需飞灰处理；没有二恶英的毒害，无需灰渣处理；原生垃圾入炉干馏，无需垃圾前处理，消耗的热量少，无需添加助燃剂。这就解决了垃圾焚烧投资大、运行成本和维修成本高的问题。 最后，垃圾无需分类，无需改变我国处理垃圾的习惯；垃圾处理选点不受限制，垃圾可以就地消化；低温干馏只需把垃圾加热到200—300℃即可彻底燃尽。因此，这种处理方式不仅节省能源、省时，而且还提高了垃圾处理的速度和效率。 此外，低温干馏可以消化多种垃圾。由于低温干馏没有废气排放、没有污染，不仅可以处理混合的生活垃圾，还可以处理工业垃圾，如废塑料、废旧轮胎，餐厨垃圾，甚至医疗垃圾等等。 正因为低温干馏具有如此多的优势，一些环保专家称该项技术在告别垃圾焚烧的基础上，将会开启一个垃圾处理无废气排放、无二恶英污染的新时代。 目前，福建省大田县200吨/日生活垃圾焚烧处理项目正式采用了正仁环保有限公司的“垃圾干馏-煤气化”技术，同意将其建设成样板工程，并授予正仁环保对该项目30年的特许经营期。项目由中国城市建设设计院福州分院设计，包括日处理200吨的垃圾处理炉和日产30000块砖的制砖厂。 能处理的不仅仅是垃圾 随着人类大量使用矿物燃料带来的环境问题日益严重，各国政府开始关心重视生物质能源的开发利用。虽然各国的自然条件和技术水平差别很大，对生物质能今后的利用情况将千差万别，但总的来说，生物质能今后的发展将不再像最近200多年来一样日渐萎缩，而是重新发挥重要作用，并在整个一次能源体系中占据稳定的比例和重要的地位。 根据生物学家估算，地球上每年生长的生物能总量约1400—1800亿吨（干重），相当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能也极为丰富，现在每年农村中的秸秆量约6.5亿吨，到2010年将达7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。柴薪和林业废弃物数量也很大，林业废弃物（不包括炭薪林），每年约达3700万m，相当于2000万吨标煤。 目前，我国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。 正仁科技的低温干馏技术不仅可用于垃圾处理，也可以用于新能源，尤其是生物质能源的开发。其原理非常简单，把收集起来的各种原料（主要包括各种树枝、树叶、秸秆等）利用低温干馏垃圾处理设备生产可燃气体发电。 近些年来，随着我国城市化进程的加快，江河湖泊受到的污染日益严重。太湖、滇池等经常爆发蓝藻，严重影响周围居民的生活。目前，治理蓝藻最常用的方法就是利用水葫芦来消耗水中的养分，从而让其慢慢消亡。但这一方式又导致新的环境问题出现，即水葫芦开始疯长。 正仁科技相关专家表示，这个问题不难解决，可以用低温干馏垃圾处理设备处理水葫芦，并将它们变成燃料。从而在治理环境的同时，又得到了燃料，可谓是一举两得。 在努力开拓国内市场的同时，正仁科技还把目光瞄准了国际市场。前不久公司去欧洲考察发现，目前国外垃圾处理除了填埋、焚烧以外，就主要采用干馏技术。目前，正仁科技已经开始联络哥斯达黎加首都圣何塞、坦桑尼亚首都达累斯萨拉姆的城市生活垃圾资源化处理项目。正仁科技相关人士告诉记者：“大田县200吨/日生活垃圾处理样板工程完成以后，国外一些城市将要来中国进行详细参观考察，并与我们进一步洽谈合作事宜。” 对于今后垃圾处理技术发展的方向，正仁科技有着清晰的认识，他们认为，小型、分散、就地消化将是今后垃圾处理的出路和发展方向。因为根据日本的经验，垃圾焚烧厂选址以垃圾资源化处理为首要考虑目标；其次兼顾考虑垃圾的运输成本，这也是垃圾处理资源化的需要。而这恰与正仁科技的低温干馏技术相契合。 “低温干馏垃圾处理的选点不存在任何问题，可以就设置在各个垃圾转运站进行处理，这就可以节省大量的运输费用和处理成本。”据正仁科技相关人员介绍，低温干馏垃圾碳化炉的处理能力在10—50吨/日为宜，并且需要时可以组合起来，扩大日处理能力。例如10套日处理50吨的炉子组合起来，日处理就可达500吨，以适应不同的需求。 面对以前简单填埋垃圾所引发的一些后患，正仁科技也在思考如何来妥善、彻底解决这一问题。“我们认为，根本的办法就是把以前简单填埋的垃圾挖出来进行干馏处理，然后回填，彻底消除垃圾填埋的后患。最近我们着手研究具体的方法，希望能够亡羊补牢，以便给子孙后代留下一个绿色的环境”。 |
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