 图为国内首套城市生活垃圾无氧热解法制取有机复混肥生产流水线。（成吉昌 摄影）
江苏河海给排水设备公司联手美国亚特兰大大学教授王志成，对城市生活垃圾资源再生和无废综合治理工艺与设备实施消化吸收和改造创新，开发研制的无氧热解法固体垃圾综合处理系统已发展为工艺技术开发、成套设备供应、综合回收治理、联合投资运营一条龙服务的系统工程，成为当前我国城市生活垃圾无害化处理与废弃物再生利用的成熟技术，以及拥有多项自主知识产权与科技创新成果的国产化核心技术装备。
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无氧热解法固体垃圾处理系统，是建立在综合考察全球城市垃圾的生成、结构、储量及处理技术的基础之上，按照国际环境组织对城市垃圾减量化、资源化、无害化处理解决方案的要求，采用物理、生物、化学领域综合原理开发研制的系列化工艺技术和成套设备。
该装备系统的工艺技术研发者王志成近日向记者介绍说，为了寻求固体生活垃圾的有效治理方案，他于1993~2000年用7年时间参与了美国再生能源国家实验室的新型催化重整工艺研究，进行了大量将有机废弃物转化为燃料的可行性实验。在取得突破性科研成果的基础上，又于2000~2007年在美国佐治亚州创建了中试实验厂，放大生产工艺直接进行从有机废弃物中制取清洁燃料和高效化肥的开发研究。在进一步取得实质性成效的基础上，王志成决定回大陆进行推广应用，并采用这一成熟技术在福建省平和县主持兴建了一座日处理能力达150吨规模的固体垃圾处理厂，不但“通吃”当地集中采集的城市生活垃圾，并成功利用垃圾废弃物资源批量生产燃料油和农田普遍适用的缓释有机复混肥，实现了城市垃圾的无害化处理。
为了在大陆寻求合作伙伴，王志成通过市场调研，选择国内环保设备研发能力强、市场信誉度高的江苏河海设备公司，联合实施工艺技术开发与设备研制。在联合开发中，王志成首先将福建省平和县垃圾处理工程中技术难度较大的固体垃圾大件破碎设备以及分级粉碎设备落实给河海设备公司开发研制。在初步合作取得成功的基础上，今年初双方签订了从城市垃圾无害化综合治理，到垃圾衍生物燃料和有机复合肥制备的成套设备开发研制联合体合作协议。记者调查了解到，福建平和县无氧热解垃圾厂自2010年6月局部投产运行以来，已累计处理、降解城市固体生活垃圾1.2万吨，并通过综合利用变废为宝，生产出无机建筑材料300多吨、高效缓释有机复混肥5500多吨，创出一吨垃圾半吨有机肥的废弃资源利用价值。其干基固体垃圾有效资源利用率接近100%，项目投资仅有国内焚烧发电工程的1/2~2/3。目前该系统的应用技术与设备已获得多项国家专利，整体技术装备达国内领先水平。
步入无害化、资源化运作新阶段
无氧热解法固体垃圾处理技术开发和设备研制是一项系统工程。其设计理念涉及化学、生物学、病理学、物理学、工程机械学等多种学科。江苏河海设备公司总经理丁永芝介绍说，处理过程首先采用物理原理的永磁、电磁应用工艺分选出各类有色金属物，再经过大件破碎、振动输送及旋流沉砂工艺分离出石块、砖头、玻璃、混凝土等非金属物料，再通过高温裂解和催化法进行无机物改性与有机物的回收利用。
城市生活垃圾的构成主体是餐饮、屠宰场、水产品市场、果品市场、城市物流、市民及家庭生活废弃物、旅游景区及商业流动场等所产生的大量垃圾，其有机物质占2/3以上，资源利用率极高。无氧热解工艺是通过对生活垃圾有机物进行高温热裂解，形成多种成分的有机气体及固态有机碳，再经过过滤回收工序转化吸收氯、硫、汞等有害物质，并将其催化转换产生氯化钠、硫酸钠、氧化锌等可回收利用物质。除去有害物质的各类气体进入催化重整工序，产生H2、CO、CO2、CH4等混合气体，将其送入合成工序形成燃料混合体，可分馏出汽油、柴油、石蜡及包括CO2、CO、CH4和蒸汽等混合尾气，混合尾气经循环使用，将被逐步吸收，固体有机碳进入化肥合成工序，经过相关配合物的合成反应，制成农田适用而又紧缺的高效有机缓释复混肥。
固体垃圾的无氧热解及资源的回收利用过程，必须通过严密的工艺技术和精良而连贯的成套设备去完成。固体废弃物的回收利用首先必须经过多层次的筛选和破碎，将各种有机混合物切割成微细颗粒。裂解过程必须经过500~1000℃高温状态与特定压差下的流化床反应，再经多种催化剂的聚合反应以及浆液费-托合成等若干工艺过程的分解与催合；反应过程的气、汽、液中间产物进行循环回收，惰性残渣通过热能改性，用于制砖和建筑路、桥、堤等基本设施建设。
福建平和垃圾处理应用工艺系统主导设备包括固体垃圾处理前的辅助装置，含包装物破解设备、金属磁选设备、废弃硬件振动筛选设备、有机物清洗及污水排放设备以及垃圾处理过程的固体分级破碎设备，热裂解转化过程的造粒设备、湿解烘干设备、筛选分装设备、复混肥合成设备、垃圾衍生燃料催化制备等30多台套组合装备。
无氧热解法固体垃圾处理系统的自主创新点首先体现在高速、高效、连续运行功能。垃圾废弃物的无害化热解处理过程在20分钟之内进行，实施智能化、流水线运作，应用效率高，能源消耗低。二是能有效实施垃圾的无害化处理。工艺流程连续化、成套化、自动化、全封闭，高温灭菌与除臭率达 100%，避免污染物外泄，实行清洁化生产，杜绝了二次污染。三是能有效实施变废为宝的综合利用，城市干基固体生活垃圾有效资源利用率接近100%，合成燃油为无硫、无菌、高效纯净燃料，所产缓释复混肥为生态清洁、无害有机肥，作物吸收快，具有解除土地结块和改良土壤的功能。整个固体垃圾的回收处理过程达到了国际提出的减量化、无害化、资源化的高难度要求。
丁永芝表示，“十二五”期间，江苏河海设备公司将根据市场需求，进一步调整优化产品结构，开发生产日处理城市垃圾60~1000吨规模不等的创新型系列设备300套左右，届时可年处理降解城镇生活垃圾3000万吨。 | （中国工业报） |
