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【技术转让】城市生活垃圾处理与综合利用转让
  -------- 技术转让
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发布日期: 2019/1/7
项目编号: 160269 所属行业: 环境保护 获专利情况:
鉴定情况: 国家级 产权归属: 科研院所 转让价格: 面议
现处阶段: 产业化阶段 项目所在地: 北京    
   
 

项目关键词:城市,生活垃圾,处理与综合利用,转让

技术转让简介:
【技术转让】城市生活垃圾处理与综合利用转让

一、项目背景

      我所依托学科及团队优势,对垃圾综合处置、利用开展了系统研究和应用开发,形成了一批具有自主知识产权的专利成果,并在国内十余城市推广应用,不仅实现了重大环保设备的国产化,推进了国家环卫行业的技术进步,而且为实现我国节能减排目标和实现“绿色北京、绿色奥运”做出了贡献。
二、项目简介

      在城市生活垃圾处理与综合利用方面,开发了一整套处置和综合利用技术,并得到成功推广应用,这些技术包括:垃圾填埋气消纳及利用技术,垃圾填埋气生产二甲醚技术,循环流化床垃圾焚烧技术,湿解制肥和垃圾处理与综合利用技术,燃(焚)烧尾气循环流化床净化技术及低污染排放和高效能源转换的焚烧技术。
      1、垃圾填埋气消纳技术(发明自主知识产权的焚烧火炬)
      垃圾填埋堆体中的生物质在厌氧发酵条件下将产生大量的填埋气,其中含有甲烷(占50%-60%)、二氧化碳和其他微量气体(占40%-50%)。填埋气不仅易燃易爆、污染环境,而且其中的甲烷所造成的温室效应是二氧化碳的21倍,属于强温室效应气体。通过将填埋气收集后进行燃烧,可以大大减少温室气体的排放。针对国外进口设备价格昂贵、负荷调节比小(只能达到20:1)的现实情况,该所研究团队经过5年潜心研究,成功研制出国内首台自主知识产权的填埋气焚烧火炬(低压头多管组合式、高稳定性、超宽负荷调节比填埋气焚烧火炬)系统,并在北京、深圳、上海、湘潭、厦门等城市的10余处垃圾填埋场成功推广应用。该火炬系统火焰稳定,燃烧效率高(大于99%),负荷调节比大于100:1,能适应恶劣气象,具有自动化程度高、点火容易和熄火、回火、停电等保护功能,专家评审认为其技术水平达国际领先。
      迄今为止,全国运用该技术的火炬系统日处理填埋气能力已超40万立方米,为我国节能减排战略做出了重大贡献。
      2、垃圾填埋气发电技术(发明自主知识产权的填埋气发电机组)
      利用填埋气发电是“变废为宝、能源再生”的有效方式。我国每年填埋生活垃圾超过1亿吨,典型的城市生活垃圾每千克可产生0.064-0.44立方米填埋气,全国每年的城市生活垃圾将产生104-716亿立方米的填埋气,因此填埋气也是一种不可忽视并应予以利用的资源。同时,我国颁布的《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》也已作出对填埋气进行消纳和利用的明确规定。
      该所研究人员以国产柴油机发电机组的基本结构为基础,在开展高压、受限空间填埋气燃烧特性研究和模拟性能实验等的基础上,掌握了燃机系统进气压缩比、歧管喷注和多腔室几何约束等关键技术,成功改造出以填埋气为燃料的发电机系统。新一代填埋气发电机组运用新型储气腔换气、多腔室预燃室燃烧的方式,单机容量达500kW,发电效率达33%以上,不仅满足了动力性、可靠性和经济性的要求,还进一步降低了温室气体的排放量。
      该火炬及发电系统相对国外设备具有独特的优势和市场竞争力。一是市场潜力巨大,全国上千个垃圾填埋场对填埋气火炬和发电设备的市场需求巨大。二是价格低廉。具有自主知识产权的填埋气内燃机发电机组和焚烧火炬售后服务方便快捷,易损零部件容易获得,费用低廉,价格优势明显,同时还可出口其它国家。三是具备广泛的适应性。填埋气和沼气均是生物质厌氧发酵的产物,成分相近,因此填埋气发动机和填埋气火炬也可用于污水处理厂、大型禽畜养殖场及各类沼气工程等。
      3、填埋气合成二甲醚技术
      针对多数垃圾填埋场远离输电网络、产气量相对较小或地点偏远,无法采用发电形式对填埋气加以利用的情况,该所研究团队还适时启动了以填埋气为化工原料生产民用液体燃料——二甲醚的研究。该所联合中国石油大学、北京公用事业科学研究所、北京环卫集团等,以国内成熟的“合成气一步气相法制二甲醚”技术和相关设备为基础,进行工艺流程和设备部件改造,通过中试试验,已取得了关键性成果,形成了完整技术路线。目前,该所正与北京市环卫集团合作,准备启动研建年产二甲醚5000吨级的工业示范装置。
      二甲醚除传统上用作抛射剂、致冷剂、发泡剂、润滑剂和化工原料以外,由于其无毒、无致癌性,且价格低廉、热效率高,燃烧过程中无残液、无黑烟,因而作为一种优质、清洁的燃料,近年来被用作液化石油气(LPG)理想的替代品。此外,利用天然气或煤炭生产二甲醚的技术已被广泛研究并实现了工业化,但随着当前天然气和煤炭的采集成本不断飙升,二甲醚生产成本猛涨,已超过3000元/吨,而利用填埋气为原料生产二甲醚,生产成本仅在1000元/吨左右,不仅经济效益显著,而且市场应用前景广阔。利用填埋气生产二甲醚,不仅减少了二甲醚工业对煤和天然气等不可再生资源的消耗、实现了资源和能源的循环利用,而且对于保障我国能源安全、控制环境污染都大有裨益。
      4、循环流化床垃圾焚烧技术
      中国科学院工程热物理研究所在承担中国科学院重大和特别支持项目“城市固体废弃物焚烧及综合处理”的基础上,开展了原生垃圾直接焚烧、焚烧污染物控制、焚烧系统集成等研发工作,建成了国内第一个100t/d处理量的循环流化床垃圾焚烧系统,完成了循环流化床垃圾焚烧技术的开发。
      循环流化床垃圾焚烧炉是在高速气流作用下,由气流驱动各类固体在炉膛内沸腾流动,使得气体与颗粒发生激烈碰撞混合,因而其燃烧效率和燃烬速率均可得到有效保证。具有燃烧完全、效率高的特点。
      循环流化床由于燃烧稳定,温度均匀,对控制热力NOx生成、降低燃烧过程中CO的浓度、有效破坏二恶英类物质非常有利,为确保污染物排放达标创造了至关重要的条件。具有排放清洁、污染小的特点。
      5、湿解制肥和垃圾综合处理技术
      我国垃圾大多为混合垃圾,给焚烧和制肥两类处理方式均带来一定的难度,如大量高含水的厨余类物质会影响焚烧效果,塑料等难降解物的存在影响堆肥产品的品质。结合可降解有机物湿解制肥和可燃物焚烧,构成了城市生活垃圾处理和综合利用技术,建成了国内第一个基于可降解有机物湿解处理的综合处理系统,处理能力为100t/d。
      在综合处理中,采用湿解的方式替代传统的堆肥,湿解制肥是在高温有水的情况下使垃圾可降解物快速转换为肥料的过程。在100%灭菌的情况下最大限度的保留原料中的有机质,使从垃圾到肥料的时间由堆肥的十几天缩短到2个小时以内。加上密闭式的操作环境,可以与焚烧进行有效配合(从处理时间和反应空间两个尺度上),形成一个统一体。
      6、燃(焚)烧尾气循环流化床净化技术
      燃(焚)烧尾气循环流化床净化技术主要用于燃煤锅炉和垃圾焚烧炉的尾气中污染物的脱除,这些污染物包括:酸性气体(氯化氢HCl、二氧化硫SO2为主)、有机类污染物(PCDDs、PCDFs即二恶英类)、重金属等。
      燃(焚)烧尾气循环流化床净化技术以循环流化床为核心,利用碱性物质在循环流化床内的多次循环,充分与尾气中的酸性气体进行反应,通过形成以CaCl2.nH2O、CaSO3和CaSO4.nH2O为主的固态物质将烟气中的酸性气体脱除;利用活性炭在循环流化床内的循环,吸附尾气中的二恶英和重金属,并结合除尘器从尾气中彻底分离。
      尾气循环流化床净化技术中碱性物质可以采用浆态和干态两种方式给入,产物以干态排出,不仅避免了含二恶英废水(垃圾焚烧尾气净化过程)的处理,而且降低了系统的耗水量。
      在循环流化床上采用喷动与循环流化组合形式的反应器,在固体物料上采用多元颗粒,以增加反应物湍动混合、改善流化状态、增加表面更新,使得脱除剂颗粒得以高效利用,从而利用较低的Ca/(S+0.5Cl)摩尔比实现较高的酸性气体脱除率,并以脱除剂的使用的减少,降低系统的运行成本。
      7、低污染排放和高效能源转换的焚烧技术
      通过减少焚烧过程HCl的含量,减少二恶应类有机污染物的排放,避免含HCl烟气对金属壁面的高温腐蚀,提高蒸汽参数;以减少酸性气体对尾部受热面的低温腐蚀降低,降低焚烧炉排烟温度,提高锅炉效率。
      采用外置式换热器技术,通过外置换热器内受热面的合理布置及结构优化,结合高参数焚烧锅炉热力特性分析,避免含HCl烟气对金属壁面的高温腐蚀,以提高蒸汽参数。
合作方式 面谈



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