廢物轉(zhuǎn)化為能源為生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)趨勢和驅(qū)動因素

2021-05-11

---

根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的說法，先進(jìn)的廢物熱轉(zhuǎn)化正引起人們越來越多的興趣。主要原因是人們?nèi)找嬲J(rèn)識到未經(jīng)處理的廢物所造成的溫室氣體排放和環(huán)境污染。作為廢物焚燒的替代辦法，廢物熱解、廢物氣化爐氣化、生物質(zhì)發(fā)電和廢物的共處理等轉(zhuǎn)化選擇的目標(biāo)是生產(chǎn)液體燃料和高價(jià)值化學(xué)品等能源載體。因此，這些廢物備選辦法有助于實(shí)現(xiàn)氣候和環(huán)境目標(biāo)。

增加廢物轉(zhuǎn)化為能源的關(guān)鍵驅(qū)動因素之一是填埋稅。在填埋場稅較高的地方，例如在英國，便會大力推行熱處理。其他一些國家也正在使用熱處理，這些國家的廢物無法回收，也沒有真正的垃圾填埋場可供選擇，例如在德國和瑞典。根據(jù)最新的立法，整個(gè)歐盟的垃圾填埋場將大幅減少。

氣化換能

應(yīng)用氣化爐氣化技術(shù)生產(chǎn)第二代合成生物燃料目前正處于示范階段。在這里，高度發(fā)展的氣化技術(shù)被應(yīng)用于接近廢物的非均質(zhì)、預(yù)處理原料。此外，在過去的十年里，試圖生產(chǎn)更多基于生物能源的電力已經(jīng)導(dǎo)致了大約100個(gè)小型和易于操作的分散式氣化爐的安裝，主要是在歐洲，但整體工藝效率較低。迄今為止，生物質(zhì)的水熱處理并不具有重大意義。

用于化學(xué)循環(huán)的氣化

氣化爐氣化技術(shù)在廢物原料回收中的首次應(yīng)用是在20世紀(jì)末試圖回收塑料的推動下產(chǎn)生的。有一些熱化學(xué)回收塑料廢物的大規(guī)模應(yīng)用，例如加拿大的Enerkem工廠，該工廠從剩余的生活垃圾中生產(chǎn)甲醇。

自2017年以來，在加拿大埃德蒙頓，Enerkem一直在運(yùn)行rdf制甲醇工藝。這些技術(shù)是在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)在幾個(gè)不同規(guī)模的項(xiàng)目和工廠中開發(fā)的。這一工藝采用了流化床氣化爐氣化技術(shù)和分階段添加氧化劑。

由于RDF灰分熔點(diǎn)低，流化床在700°C以下運(yùn)行，然后通過較高溫度的分離空間，以盡量減少焦油的生成。經(jīng)過煙氣處理和焦油再循環(huán)回到流化床反應(yīng)器后，采用一種小規(guī)模的甲醇-乙醇專有工藝。反應(yīng)堆超壓和容量小于上述工藝。

結(jié)論

推廣替代熱廢物處理技術(shù)，如熱解和氣化爐氣化，與廢物管理系統(tǒng)優(yōu)化并駕齊驅(qū)，總體目標(biāo)是減少溫室氣體排放和盡量減少對環(huán)境的影響。隨著對回收原料的需求日益增加，以及進(jìn)行更多物理分離的能力有限，社會對焚燒的接受程度下降，再加上補(bǔ)貼，是投資于替代熱處理的動力。