當(dāng)前，很難找到一臺(tái)真正不冒黑煙的垃圾焚燒爐，也很難找到一臺(tái)沒有有機(jī)惡臭的動(dòng)物尸體火化機(jī)，其主要原因是高分子(有機(jī))廢棄物難以實(shí)現(xiàn)完全燃燒。高分子聚合物上下游產(chǎn)品的工業(yè)園、廢五金拆解產(chǎn)業(yè)園、畜禽養(yǎng)殖場等所在地，則是高分子廢棄物的重災(zāi)區(qū)。

高分子廢棄物的完全燃燒技術(shù)是世界性難題，其熱能轉(zhuǎn)化和滅害減量高端市場需求的形成，要求我們根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路，其重點(diǎn)是科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和投資戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變。

大量高分子廢棄物亟待處理

“高分子廢棄物”是指多基的、組分和化學(xué)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜、甚至含阻燃元素的固、液、氣相等廢棄物。依據(jù)環(huán)境保護(hù)部現(xiàn)行的生活垃圾、危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢棄物相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范所涉及的，符合高分子廢物燃燒特性的廢棄物，典型的有廢塑料、廢橡膠、廢油漆油墨、渣油瀝青、動(dòng)植物纖維和蛋白、脂肪等。

不同地方、不同行業(yè)具有各自獨(dú)特的高分子污染問題和特殊的治理要求。我們?cè)嚺e其中最難通過完全燃燒實(shí)現(xiàn)滅害減量的廢棄物例子。

歐洲、北美、中國、日本，每年有上億條廢輪胎堆積如山；我國船舶、汽車、集裝箱、機(jī)械、電器、家具制造業(yè)每年產(chǎn)生的廢油漆以萬噸計(jì)；美國每年有6800萬加侖廢油漆難以處置，政府為每加侖廢油漆補(bǔ)貼9美元處理費(fèi)用。

石油輸出國有大量渣油、瀝青積存。中國中石化集團(tuán)早年公布的數(shù)字顯示，每年生產(chǎn)瀝青400萬噸，銷量僅40萬噸；前不久公布瀝青年生產(chǎn)能力已達(dá)到 550萬噸，但近3年50種瀝青產(chǎn)品銷售量僅增長到年平均200萬噸。瀝青的低位發(fā)熱值是煤的1.5～2倍，在石油資源緊缺的今天，應(yīng)當(dāng)是僅次于重油的最佳候選燃料。

此外，動(dòng)植物脂肪、蛋白�；鹪釄鰞�(nèi)部煙道富集很厚的煤焦油層(局部伴有陰燃)是火葬行業(yè)的持久性有機(jī)污染物來源，目前有業(yè)內(nèi)人士擬采用“二次燃燒、三次燃燒”解決動(dòng)物遺體的不完全燃燒問題。但是，即使多次重復(fù)，甚至噴油助燃，也無法達(dá)到完全燃燒的目的。

組分復(fù)雜、燃燒特性，使高分子廢棄物難以完全燃燒

首先，高分子廢物在高溫場的第一反應(yīng)，是氣化而不是燃燒，其所生成的烷烴類可燃?xì)怏w，呈濃黑黏稠狀具高揮發(fā)擴(kuò)散性。因此高分子(有機(jī))廢物的完全燃燒必然是全氣相的、必須在空間一次性完成的燃燒反應(yīng)過程。這個(gè)燃燒特性超出了“針對(duì)煤顆粒表面燃燒物理模型”的理論維度。而垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展，始終寄生和借鑒固體顆粒燃料表面燃燒理論，因此高分子廢物在空間完全燃燒機(jī)理創(chuàng)新和完全燃燒裝備的更新?lián)Q代，已迫在眉睫。

其次，由于不可能對(duì)入爐的高分子垃圾進(jìn)行嚴(yán)格分析、分選，組分復(fù)雜的高分子廢物氣化臨界溫度在相當(dāng)寬的溫度區(qū)間；加之烷烴類可燃?xì)怏w濃度不同，熱值差別也很大，致使原生態(tài)可燃?xì)怏w的著火臨界條件也是模糊的，所以，其點(diǎn)燃、穩(wěn)定燃燒，很難進(jìn)行精確的程序控制和調(diào)節(jié)，如果高揮發(fā)擴(kuò)散性原生態(tài)可燃?xì)怏w始終處在不完全燃燒條件下，必然濃煙滾滾。

其三，高分子聚合物的熱分解，是一個(gè)連續(xù)的、可改變分解趨向的、多級(jí)的復(fù)分解反應(yīng)過程。這個(gè)過程既可以受控從而引導(dǎo)其功能分子團(tuán)再聚合進(jìn)行化工提純，也可以促使其化學(xué)鍵斷裂，直至轉(zhuǎn)化為燃燒反應(yīng)釋放出熱能�？梢哉f，沒有完全的熱分解，就沒有完全的燃燒。

其四，由于高溫、濃黑黏稠、高熱焓的原生態(tài)可燃?xì)怏w，既不宜在容器中長時(shí)間存儲(chǔ)，也不宜在管道中遠(yuǎn)程配送，因此，氣化、燃燒一體化的整體設(shè)計(jì)，有可能是實(shí)現(xiàn)其完全燃燒的唯一技術(shù)選擇。那么相應(yīng)的爐門密封、穩(wěn)定燃燒、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及燃盡后灰渣、煙氣中殘留物的進(jìn)一步處置等，將是高分子廢物燃燒裝備系統(tǒng)工程成敗的關(guān)鍵。

4項(xiàng)指示物評(píng)價(jià)有機(jī)廢物是否完全燃燒

依據(jù)環(huán)境保護(hù)部有關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，可選擇煙氣黑度、惡臭、一氧化碳和二惡英，作為評(píng)價(jià)高分子廢物是否完全燃燒的指示物。

黑煙的本質(zhì)是“炭黑”，有機(jī)分子在不完全分解和不完全燃燒條件下，會(huì)有大量炭黑固相析出。黑煙可執(zhí)行林格曼黑度等級(jí)的比色方法(推行)；建議著手制定“炭黑殘留量”定量分析檢測標(biāo)準(zhǔn)。

有機(jī)物特別是動(dòng)物尸體不完全燃燒，煙氣中必然有氨化、焦化的惡臭分子殘留。建議著手研究制定“有機(jī)分子殘留量”定量分析方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)。

從完全燃燒技術(shù)難度上講，一氧化碳是很容易進(jìn)行完全燃燒反應(yīng)的。因此，把一氧化碳?xì)埩袅孔鳛榭己瞬煌耆紵牡谌?xiàng)指示物。

需要特別強(qiáng)調(diào)的是，上述3項(xiàng)指示物的檢測標(biāo)本的采樣口，應(yīng)當(dāng)設(shè)置在火焰流與煙氣流交界的斷面上而不是“消煙除塵系統(tǒng)”后面，以保證準(zhǔn)確測試出不完全燃燒指示物的數(shù)據(jù)。

盡管我們對(duì)于二惡英的生成、重聚合機(jī)理；金屬及金屬氧化物觸媒作用的認(rèn)識(shí)，還都很模糊，但是二惡英這個(gè)痕量的持久性有機(jī)污染物，作為考核不完全燃燒的第四項(xiàng)指示物，應(yīng)當(dāng)不容置疑，其采樣口應(yīng)當(dāng)按照現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行，設(shè)置在消煙除塵系統(tǒng)后面。

高分子廢棄物高端市場需要什么樣的主打產(chǎn)品？

高分子廢棄物市場急需針對(duì)性強(qiáng)的典型高分子廢物“燃燒器”(或者叫做完全燃燒的熱能轉(zhuǎn)化裝置)，把高分子廢棄物像煙煤、褐煤燒或者重油一樣，燒出沒有黑煙的火炬來，才能實(shí)現(xiàn)熱能的工廠化利用價(jià)值。換句話說，只有完全燃燒才能談得上真正、徹底的能源化利用和滅害減量。一些焚燒爐制造企業(yè)的總設(shè)計(jì)師、總工程師表示，目前正在運(yùn)行的焚燒爐只能產(chǎn)生不完全燃燒的高溫?zé)煔�，而且眼下國家技術(shù)規(guī)范只要求在消煙除塵后煙色黑度達(dá)標(biāo)。

另外，據(jù)調(diào)查，高端市場上特別需要針對(duì)金屬、非金屬表面脫除有機(jī)污染物的“熱清洗機(jī)”。再生金屬熔煉行業(yè)，金屬再生熔煉爐脫除有機(jī)污染物的環(huán)節(jié)，迄今還是空白。廢五金拆解行業(yè)，需要在脫除廢五金表面附著有機(jī)污染物的同時(shí)，有效回收銅、鋁等資源；靜電噴涂支架、掛具等需要在脫除廢油漆后恢復(fù)電極功能；廢玻璃鋼脫除環(huán)氧樹脂后可以回收玻璃絲布或碳化硅；甚至從廢橡膠輪胎中回收炭黑等。

我們可以斷言，隨著垃圾焚燒爐的更新?lián)Q代，針對(duì)高分子廢棄物熱能轉(zhuǎn)化的“燃燒器”和針對(duì)金屬表面有機(jī)污染物的“熱清洗機(jī)”，將是高分子廢物完全燃燒高端市場需求的主打產(chǎn)品。

高分子廢物熱能轉(zhuǎn)化、滅害減量高端項(xiàng)目規(guī)模有多大？

垃圾發(fā)電固然是大項(xiàng)目，投資也大，但是，目前垃圾發(fā)電采用的仍然是不完全燃燒技術(shù)，要依靠噴淋塔洗滌炭黑，才能使煙色黑度達(dá)標(biāo)。

全國船舶、汽車、集裝箱、機(jī)械、電器和家具制造業(yè)，每年需要熱能轉(zhuǎn)化和熱清洗滅害減量的廢油漆以萬噸計(jì)；治理費(fèi)用按2500元/噸收取，僅廢油漆一項(xiàng)其產(chǎn)值就在數(shù)千萬元；加上廢油漆熱清洗后直接回收氧化鋅等，其投入產(chǎn)出效益不可低估。

以浙江臺(tái)州峰江產(chǎn)業(yè)園煉鋁項(xiàng)目為例，規(guī)模為100噸/日的廢塑料橡膠熱能利用設(shè)備，每天至少可煉1000噸合金鋁。年產(chǎn)30萬噸鋁合金項(xiàng)目，每噸節(jié)約燃料費(fèi)不低于200元，那么一年節(jié)約的燃料成本就達(dá)6000萬元。

如果采用高分子廢物完全燃燒技術(shù)把瀝青當(dāng)油來燃用，其資金的投入產(chǎn)出規(guī)模，將超出數(shù)十億元。

我國垃圾焚燒爐制造業(yè)有千家，低水平產(chǎn)能過剩；行業(yè)集約化水平低，技術(shù)上互相抄襲，靠低價(jià)格惡性競爭。但垃圾焚燒市場正在向高分子垃圾熱能利用、滅害減量高端傾斜，國際資本已經(jīng)開始關(guān)注高分子廢棄物高端市場，國內(nèi)有投資能力涉足垃圾焚燒項(xiàng)目的環(huán)保企業(yè)應(yīng)把握良機(jī)，及早進(jìn)入這一技術(shù)改造工程領(lǐng)域。同時(shí)，建議開展“高分子(有機(jī))廢物熱能利用和滅害減量技術(shù)比武大會(huì)”，組織技術(shù)鑒定專家評(píng)選出適合塑料、橡膠、油漆油墨、瀝青等行業(yè)完全燃燒的實(shí)用技術(shù)和設(shè)備。

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