高含水有机固废,包括市政污泥、印染污泥、河道污泥、禽畜粪便、酒糟、油泥、餐厨垃圾等生产生活过程中产生的、具有高含水率特征的有机固体废弃物。高含水有机固废具有以下特点:1)污染大,极易腐败变质、滋生蚊虫病菌,给环境保护和公共卫生工作带来极大威胁;2)缺口大,年产量通常以千万乃至十亿吨计,现有处置能力严重不足,处置技术落后,部分地区仍以填埋为主;3)处置难,现有处置技术以干化焚烧为主,预干化过程能耗大、成本高、污染大、且极易诱发火灾风险,技术推广实施困难。
阴燃是一种针对低热值有机固废的新型热处置技术。其工艺过程利用多孔介质实现传热传质过程的优化,使高含水有机固废无需外借热量辅助干化即可实现直接阴燃燃烧处置;同时利用正向阴燃传播原理,依靠有机组分氧化放热即可实现反应自维持传播。阴燃技术从原理上极大地降低了传统工艺的处置能耗,节约了投资及运行成本,极具市场发展前景。
实验室于2016年在国内率先开展阴燃固废处置技术相关研究,自主设计搭建阴燃基础研究实验平台,完成针对我国典型市政污泥的阴燃处置基础工艺研发,提出基于调质阴燃、床料优化、灰渣固化技术的“第二代”阴燃处置技术;于2020年完成适用于工业处置规模的罐式阴燃处置中试装置系统研发,实现高含水有机固废规模化阴燃连续处置装备系统技术验证。相关工作在Proceeding of the combustion institute、Fuel、化工学报等国内外权威学术期刊发表学术论文5篇,2016年以来连续两届受邀在领域内国际顶级学术会议国际燃烧学会议作口头汇报;研究成果授权国家发明专利10余项,并列入国家知识产权运营服务体系建设高价值专利组合培育项目。
2021年,实验室与武汉奥杰科技股份有限公司签署战略合作协议,共同推进阴燃装备系统的快速研发与技术推广。目前已完成模块化罐式及撬装式两种型号阴燃处置装备系统的设计研发,设计处置能力可达100湿吨每天,吨投资及运行成本远低于现有技术水平。2022年,阴燃技术研发成果有望实现技术转化超过1300万元。
(联系人:乔瑜,027-87544779,yuqiao@hust.edu.cn)