万容科技车涛：“无氧热解技术”让垃圾变资源
万容科技是一家城乡废弃物资源化利用系统服务商，在“2021(第九届)上海固废热点论坛”上，湖南万容科技股份有限公司副总经理兼装备与系统服务事业部总经理车涛结合万容科技工程案例，重点阐述了“双碳”目标之下，“无氧热解技术”在城市固废领域的应用。
来源：中国固废网 整理：赵利伟
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万容科技是一家城乡废弃物资源化利用系统服务商，从2006年成立时聚焦城市矿产开发到2019年以来专注城乡固体废弃物资源化利用，万容科技经历了从高值到低值废弃物的再生利用历程，一直以来干的是同一件事情——让垃圾变资源，这与国家“双碳”目标非常贴合。
在“2021(第九届)上海固废热点论坛”上，湖南万容科技股份有限公司副总经理兼装备与系统服务事业部总经理车涛结合万容科技工程案例，重点阐述了“双碳”目标之下，“无氧热解技术”在城市固废领域的应用。
车涛
热解是一个复杂且同时发生各种化学反应的过程，包括有机大分子的链断裂、异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种极小的分子。“无氧热解”就是在没有氧气参与的情况下，在一定温度下发生的大分子的裂变反应，主要产生气体、有机液体以及炭黑和炉渣。
与焚烧相比，焚烧一般产生三个组份：水分、可燃分、灰分;无氧热解产生的则是热解液、不凝气和热解碳三类物质，其中的不凝气参与燃烧，从燃烧的当量来说，远远低于全量的焚烧。从无氧热解三项产出的特征来看，不凝气本身是一个低碳负氢的产出，而热解碳是负碳，所以它有显著的减排节能效应。
对比而言，无氧热解有四个方面的优势：一是减排效果尤为显著，无氧热解排放的烟气量仅为焚烧的1/10左右，净化后的热解气污染物排放与焚烧相比可忽略不计；二是运用灵活，规模可大可小，选址落地容易，邻避效应较少发生;三是反应过程是在无氧的环境下，能够有效抑制二噁英及重金属危害；四是“节能”优势明显，一般物料用于自身热解所需消耗的能源仅占焚烧所需消耗能源的20%。
“热解”这个词非常古老，这么多年没有得到大规模的工业化应用，其背后的制约因素有很多，以回转窑热解产品为例，因受到密封结构、传热、结焦等因素的制约，其安全稳定性受到挑战，这三个难题成为制约相关装备工艺发展的主要因素。
万容科技的热解工艺经历了持久的研发和应用历程。2009年~2012年前后，万容科技与国外很多专业机构以及先进企业进行多次充分的交流学习；2013年开始在国内做工业验证，此后每一年都有相关领域的热解产业化应用；2019年该项技术通过中国环境保护协会组织的科技成果评价，2020年陆续延伸产业化应用领域。
车涛介绍，万容科技热解技术的关键突破点就在于密封性、抗结焦、温控与传热以及热解气回用等，以上各个方面都有核心发明专利。
在设备工艺端，该项技术拥有以下六大优势：
一是大产能、低能耗，产能是同等尺寸的、未经强化过的设备的1.5~2.2倍，设备运行可燃气烟气可实现能量循环，减低能耗；
二是六大核心工艺：连续密封进料、连续密封出渣、动态密封实现物料热解环境与外界环境的隔离、防结焦控轨、热传导、燃气净化等实现利用清洁，其中动态油气密封技术是回转窑结构设备至关重要的部件，尤其随着设备的大型化，对于技术工艺的考验非常大；
三是减排效应显著，排放的烟气量约为焚烧的1/10，为热解炉供热的热风炉燃烧的是经净化后的热解气，使污染物排放骤减；
四是节能优势明显，自产可燃气热能经多梯度利用后的烟气排放热损失极低，热能消耗仅为焚烧的20%左右；
五是有效抑制二噁英及重金属危害；
六是热解炉更适应于中小规模生产，运用灵活，落地容易。
“无氧热解”技术目前在城市固废领域应用广泛，车涛结合不同领域的工艺流程及具体工程案例进行了分享。
1)轮胎热解炼油(黑色污染)
黑色污染是相对“白色污染”而言的污染，主要指废橡胶(主要是废轮胎)对环境所造成的污染，针对已失去使用价值或者翻新价值的废轮胎，简单的工艺就是通过前处理去掉钢丝，通过破碎分选制粉制块以后，再通过热解得到产品热解碳和热解油。值得一提的是，热解功能的热能来源于热解产出的不凝气，而且往往有富裕，还可以进行其他方式的循环回用。
车涛现场展示了位于湖北省荆门高新区的湖北合得利循环科技有限公司废轮胎、废橡胶资源化利用项目，该项目配备两台连续式热解设备，年处理废轮胎6万吨。
2)混杂塑料热解炼油(白色污染)
针对混杂塑料的白色污染，经过分拣、破碎等前处理之后，通过热解同样可以得到热解碳和热解油，并且热解的燃料也是来自于热解自身产能的不凝气。
相应案例有新密生活垃圾无害化处置项目，项目建设用地约100亩，于2017年建设。该项目承担了600吨/日生活垃圾的处置任务，配备了四条连续化的热解处置生产线，每条热解线日处理废塑料75吨，主要处理MSW分选废塑料。
3)危险废物处理
针对危险废弃物当中的有机危废部分，可同样采取热解的处理方式，通过粗碎工序、细碎工序、进料工序和预处理，再进行连续式热解，直至最后完成无害化、减量化的处理。
汨罗万容固体废物处理有限公司便是针对危险废物的应用项目，该项目位于湖南省汨罗市循环经济产业园，总占地97亩，于2018年建设，设备主要为固废预处理设备(破碎、筛分等)、热解炉设备(配有四台间歇式热解设备和一台连续化的热解设备)，主要处置阴极射线管、废弃包装物(容器)、各类有机类危险废物，年处理量达10. 9万吨。
永兴鹏琨环保有限公司固体废物资源化利用项目于2018年引进万容科技固废预处理设备(破碎、筛分、均匀送料机等)、热解炉设备(配有六台间歇式热解设备和一台连续化的热解设备)，主要处置废电路板、含铜物料、各类有机类危险废物、废旧塑料、橡胶轮胎等，固体废物资源化利用能力达23. 08万吨/年。
还有，江西赣州中船废弃包装容器破碎热解项目，该项目占地面积约50亩，采用破碎、分选、热解工艺，设备主要包括双轴撕碎机、立式破碎机、序批式热解设备等，主要处理废包装桶、油漆渣，年无害化处理4.5万吨废旧包装桶。
4)污泥碳化处理
在污泥和油泥方面的应用，主要针对的是市政污泥和工业污泥。主体工艺包括干化和热解两部分，湿污泥经干化进入热解系统，热解产生热解碳和热解气，热解气直接燃烧，用来给热解设备供热，富余的热能二次利用，产生热水，用于前端污泥的干化处理，实现能量的循环应用。
位于江苏省常州市的含油污泥、市政污泥、工业污泥综合利用产业化项目，就配备了多台大型连续式热解及序批式热解成套设备，投产运营后可实现年处理7万吨含油污泥及涂料废物，年处理30万吨市政污泥、印染污泥及一般工业固废。
此外，针对园林垃圾、大件垃圾产生的生物质废弃物，同样可以进入热解设备做碳化处置。车涛表示，“与万物和，与天地容，希望通过自身的努力，用科技的力量，为实现‘双碳’目标贡献‘万容力量’。”
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编辑 | 刘彤
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