科技日报记者 李禾
近日，中华环保联合会在河北沧州组织召开“含碳固废熔融气化创新技术”科技成果评价会。该技术将含碳的固体废物与纯氧在熔融气化炉内，于1300℃以上高温条件下进行气化反应，生成以一氧化碳和氢气为主的高温合成气；合成气经余热回收、净化后，可直接作为燃料气、发电或通过变换反应制取绿氢；固废中的无机组分高温熔融后经水淬急冷形成玻璃态渣，重金属被固化于致密硅酸盐网络中，可长期稳定固化，实现固废处置“资源化利用”。
当前，我国城市生活垃圾年清运量约2.6亿吨，焚烧处理占比达82.5%。传统焚烧存在二噁英生成风险、重金属迁移再富集、净发电效率难以突破25%等痛点。航天长征化学工程股份有限公司（以下简称航天工程公司）自2018年起，开展含碳固废气化技术攻关，基于航天高温、高压燃烧技术原理，创新开发了含碳固废熔融气化一体化技术，研发了高温高压“熔融+气化”一体化装备等。
当日，由中国科学院院士韩布兴任主任委员、国家城市环境污染控制技术研究中心研究员彭应登任副主任委员，生态环境部固废管理中心综合室主任侯贵光研究员等7位专家组成的评价委员会，实地考察了含碳固废熔融气化中试装置。该装置由航天工程公司自主设计建设，处理规模100吨/日，是国内首套实现加压熔融气化全流程贯通的中试装置。现场数据显示，装置累计处理生活垃圾、农林固废、废塑料、废橡胶等10余种含碳固废原料，累计运行超过1500小时，最大单轮次连续运行超过72小时，累计处理物料超过500吨。正常工况下，干基有效气（一氧化碳+氢气）含量≥80%，碳转化率≥99%。
经现场考察、听取汇报、审阅资料和质询讨论，评价委员会一致认为：该技术原料适应性广，资源利用效率高，具备工业化应用条件，总体技术达到国际领先水平，同意通过科技成果评价，并建议加快推广应用。
评价委员会还认为，基于航天高温、高压燃烧技术原理，创新开发的含碳固废熔融气化一体化技术和设备，实现了以生活垃圾等含碳固废作为原料，进行高效稳定制氢，同时副产高浓度二氧化碳；构建了多源含碳固废理化特性数据库，系统研究了典型固废高温热解、气化机理，实现了多种原料的动态配伍及调控；实现块状、颗粒状及浆状等原料稳定输送、快速熔融气化及液态排渣，避免二噁英、二氧化硫、氮氧化物、焦油、炭黑等产生，减少了次生固体废物产生。由于重金属固化于玻璃态渣中，固废气化产物不属于危险废物。
在碳效益方面，相较于电解水制绿氢成本约28—30元/公斤，垃圾熔融气化制氢成本可控制在5—10元/公斤，具有显著经济竞争力。截至目前，该项目获授权国家发明专利3件、实用新型专利2件，构建了具有自主知识产权的成套技术体系。
（受访者供图）
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