赛迪热工环保成功研发超临界水气化氧化技术
2018-06-05
  来到赛迪热工环保位于重庆江津的超临界水气化氧化工艺实验室,占地200多平米、高6米的实验平台上,研发人员将一桶含有高浓度亚甲基蓝的剧毒液体倒入上料罐。两分钟后,平台下方便流出汩汩清水,排出无色无味的气体,而蓝色的杂质呢?已经成功分解为无毒无害的固态残渣。整个处理过程,只需少量氧气,不对环境产生任何污染。这就是超临界水的神奇“魔力”。
 
  大宗危废物对环境造成严峻影响

  化工、医药、印染、加工制造等行业在生产过程中产生的有机废弃物含有硫、二噁英等大量有毒元素,具有易腐蚀、易挥发、易燃易爆等特性,已经成为影响生活环境、危害人类健康的一大杀手。
 
  据环保部门统计,2016年,中国境内产生危险废弃物约4850万吨并以每年12%的速度增长。目前,危废物多以焚烧手段处置,由于其处理费用高、有害物质不能完全祛除、二次污染大,国内处理能力远远不足,70%左右的危废物随意排放或就地填埋,对环境带来较大风险隐患。危废物的处理成为横亘在政府、企业、公众面前的严峻问题。
 
  上世纪末,美国率先开发了超临界水氧化处理技术,该技术是美国国家关键技术中六大领域之一的“能源与环境”领域认为最有前途的有机废物处理技术,也是目前是世界前沿技术研究热点之一。该技术可用于电子、制药、化工、石油、造纸、市政等行业50多种有机废弃物的高效处理。采用超临界水理技术,具有对危险废弃物进行充分的资源化回收、彻底清除毒性、无需填埋、“零”二次污染等优势,处理成本较焚烧技术降低25%左右,在国外已经开始商业化运行,国内应用范围较小,市场前景广阔。
 
  自主研发超临界水核心工艺

  水能处理废弃物,尤其是危险的有机废弃物?听起来很不可思议,但答案是肯定的。当水的温度>374℃,压力>22.1MPa时,水将进入固、液、汽之后的第四相态——超临界态。超临界水可以使物料在较低的温度下迅速彻底地发生反应,无机物的反应速度甚至比一般水快1000倍。同时,超临界水是一种溶油不溶盐的有机溶剂,可以与物料以任意比例互溶,从而使废弃物均匀地与超临界水混合,同时使无机盐类从水中析出,达到预期处理效果。
 
  利用超临界水的特殊性质,赛迪热工环保于2013年启动超临界水气化及氧化技术的工程化和产业化研究与实践,2014年设计建成超临界水氧化和气化工艺实验装置。经过不断研究和升级改造,赛迪热工环保掌握了具有自主知识产权的有机废物超临界水资源化处理的核心工艺,开发了超临界水气化氧化一体化处理系统,并建成了工业化试验平台。该平台于2017年3月投入使用,最大处理量2吨/天,技术指标达到国内领先水平。
 
  与传统的焚烧、填埋技术相比,赛迪热工环保超临界水气化氧化技术拥有独特优势。一是高效,能使液态产物处理过程大大简化,提高处理效率,且由于其高导热系数,只需采用很小的换热设备就实现80%以上的热回收效率,有利于处理液态废物和含水量高的废物。二是清洁超临界水处理过后的废弃物浸出毒性低于国家危险废弃物鉴别标准,无需净化便可直接排放,对二噁英等难以处理的剧毒物祛除效率达到99.9%以上,且不产生二次污染。三是循环,由于较高的热效率,使超临界水处理废弃物时能够实现热量自平衡,并且能够实现较大的能量产出(合成燃气或过热蒸汽),实现资源化利用。
 
  填补市场需求 探索循环经济

  凭借超临界水专利技术,赛迪热工环保正着力开拓江苏等沿海发达地区市场,与南京企业一起推广超临界水氧化及气化处理技术。未来,赛迪热工环保计划在有机危废产生第一大省江苏地区建立5个以上处理站,使年处理规模达到10万吨/年。
 
  采用建设运营模式,企业、工厂只需要将废弃物运送到废弃物处理站,便可放心地将之交给赛迪热工环保,从而解决危险废弃物无法安置的问题。除此之外,在废弃物处理过程中形成的蒸汽、氢气、甲烷等高热质可燃气体以及固体残渣,将通过专门渠道收集再利用。整个处理过程环保无污染,且可持续可循环,真正做到“绿色、生态”处理,发展循环经济。
 
(刘晓倩 陶海银)
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