
1、背景介紹
環保是我國的一項基本國策,是可持續發展的重要內容。“十四五”時期生態環保產業面臨新的發展機遇。一是實現“碳達峰碳中和”目標愿景將帶動生態環保產業面向綠色低碳循環發展體系全面升級;二是生態環境治理體系現代化、排污成本內部化機制不斷健全,將催生潛在環保需求轉化為市場需求;三是產業政策機制日趨完善,促進產業發展環境不斷優化;四是行業并購整合加速,“專精特新”成為中小企業發展方向;五是生態環保產業從細分領域的專業治理向環境問題的系統化、綜合化環境服務轉型升級;六是生態環保產業與高科技、新一代信息技術等融合發展。預計“十四五”期間,我國環境治理營收年均增長10%左右,2025年營收總額有望突破3萬億元。
2、相關技術介紹
1)有機危廢/污泥/高濃有機廢水的超臨界水氧化處理技術
超臨界水氧化是一種針對有機危廢/污泥/高濃有機廢水的先進處理技術,其實質是利用超臨界水優異的理化特性,實現氧化劑與有機物的均相反應,使難降解有機物被快速徹底氧化成CO2、H2O等無害化小分子,雜原子Cl、S和P轉化成相應的酸或鹽,重金屬礦化沉積在固相殘渣中實現穩定化。

該技術具有以下優勢:
(1)與濕式氧化法相比,處理效率高:SCWO能將難降解有機物在極短反應時間(<2min)內快速徹底氧化成小分子化合物,去除率高達99.99%以上;
(2)與焚燒法相比,環境友好,無二次污染:SCWO能徹底將難降解有機物轉化成無害化CO2、H2O,反應系統封閉,處理過程無異味,不會產生NOx、SOx、PM2.5、二噁英等二次污染,無需后續氣體處理裝置;
(3)無需額外輔助熱量,可實現系統自熱:當有機物質量濃度達3%時,SCWO反應可依靠自身放熱達到超臨界狀態維持反應,無需額外添加輔助燃料,富余熱量可進一步回收利用。
2)病死動物/餐廚垃圾亞臨界水熱液化資源化利用技術
水熱液化是一種新穎的熱化學轉化技術,其利用亞臨界水作為反應媒介,亞臨界水的性質與常態時水的性質相比有很大的差異,主要表現在密度、粘度、擴散系數、介電常數、離子積等方面,在水熱反應中水既可以作為反應物,也可作為催化劑,這種特性可以極大提高反應速率、并抑制水的相變,減少反應過程中的能耗,水熱反應具備優良的反應特性。
病死動物等生物質在一定的溫度(250~350 ℃)和壓力(5~20 MPa)下經過解聚、斷鍵、重排、縮合反應轉變成液態有機小分子的過程,分離得到的液體燃料稱為生物原油,同時伴隨有氣相、液相廢水和固體產物的生成。

餐廚垃圾在水熱液化反應中通過高溫高壓作用改變餐廚廢棄物的理化性質,極大改善餐廚垃圾的固液、油水分離特性和理化性質,從而實現餐廚垃圾資源化。

3)廢活性炭亞/超臨界水熱再生技術
亞/超臨界水是一種優異的萃取溶劑,高溫下的亞/超臨界水進入活性炭內部的微孔,可以將吸附在活性炭表明的吸附質萃取,同時在高溫作用下,一部分有機物會發生分解反應,生成小分子物質脫附出來,同時該反應在還原性氛圍中進行,避免了活性炭的損失。在萃取的同時,亞/超臨界水還可以清理活性炭內部的微孔,使其恢復吸附性能。

該技術再生活性炭具有以下優勢:
(1)再生效果好,亞/超臨界水不改變活性炭的原有結構,在吸附性能方面可以保持與新鮮活性炭一樣,再生后亞甲基蘭的吸附值是西門子濕式空氣氧化再生技術的3倍;
(2)在亞/超臨界水再生過程中,活性炭幾乎無任何損耗;
(3)萃取的有機物在亞/超臨界水中發生水熱氣化反應,部分有機物轉化為氣體,減少了二次污染;
(4)亞/超臨界再生設備占地面積小,操作周期短并且節約能源。
4)污泥干化熱能處理技術
污泥是在城市污水處理的過程中產生的物質, 在經過一定的凈化操作后, 污泥中的營養物質和一些有機物都被保留, 但其中的一些有害物質也留了下來, 若不對其進行有效的處理, 排出的污泥將會影響城市居民的高品質生活, 甚至還會造成更嚴重的影響。
污泥耦合干化熱解氣化技術充分利用高效污泥流化床熱解氣化產生的可燃氣體燃燒后的熱量,分流流化干燥污泥自身,快速干燥后的污泥再次回到流化床產氣,從而實現能量的循環利用,殘余灰渣可作為建材原料,污泥得到了最大減量化和資源化。

該技術具有低能耗、處理徹底、適用性廣等優勢,利用污泥自身熱量對污泥進行干燥處理,污泥可實現90%的減量化。處理完后的污泥灰渣以無機成分為主,可作為建材原資源化利用。該技術專門針對就近無工業鍋爐、電廠和其他工業廢熱的污水廠污泥。
(技術來源: 城市有機固廢處理及資源化-湖北加德科技股份有限公司 (hbjdtc.com))
5)生活垃圾焚燒發電技術
垃圾發電是把各種垃圾收集后,進行分類處理。其中:一是對燃燒值較高的進行高溫焚燒(徹底消滅病源性生物和腐蝕性有機要物),在高溫焚燒(產生的煙霧經過處理)中產生的熱能轉化為高溫蒸氣,推動渦輪機轉動,使發電機產生電能。二是對不能燃燒的有機物進行發酵、厭氧處理,最后干燥脫硫,產生一種氣體叫甲烷(沼氣),再經燃燒把熱能轉化為蒸氣,推動渦輪機轉動,帶動發電機產生電能。

垃圾經過干燥、燃燒和燃燼三個階段,垃圾在850~1100℃的高溫下充分燃燒。通過DCS自動控制系統和自動燃燒控制系統能夠即時監控和調整爐內垃圾的燃燒工況,及時調節爐排運行速度和燃燒空氣量。燃燒的火焰及垃圾焚燒產生的高溫煙氣,經自然循環鍋爐,產生高溫蒸汽,為汽輪發電機組提供汽源。
作為發達國家廣泛采用的城市生活垃圾處理方式,垃圾焚燒發電符合“無害化、減量化、資源化”三原則。垃圾焚燒后,一般體積可減少90%以上,重量減輕80%以上。高溫焚燒后可消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質,可有效地控制二次污染。根據德國的研究,生活垃圾經過焚燒后,垃圾中原有二噁英得到分解,向空氣排放的二噁英相當于原有含量的1%。垃圾焚燒后產生的熱能可用于發電供熱,實現資源的綜合利用。
(技術來源:垃圾焚燒電廠工藝流程圖.docx-原創力文檔 (book118.com))