以自主創新為動力 向新能源開發跨越式挺進

趙振杰

隨著工業化進程的不斷加快，能源已經成為一個國家發展必不可少的一部分。雖然我國煤炭儲藏量約6000億噸，居世界第三位，但我國人口是世界總人口的四分之一，煤炭人均儲藏量僅有462噸，遠遠小于世界平均水平。隨著我國熱電、煤化工等大型用煤企業需求量呈逐年遞增20%以上的上升趨勢，按我國現實煤炭消耗量計算，我國煤炭儲藏量開采年限只有100多年。另外，我國石油可采儲藏量約為34億噸，居世界第八位，但僅占世界總量的2.3%，可開采年限只有20.6年，大大低于世界平均年限42.8年。并且每年我國能源消耗煤炭占90%以上，可以說，在人類邁向工業化，科技化的同時，我們也必將面臨“礦藏危機，資源枯竭”的事實！同時，煤和石油的燃燒給生態環境造成極大的威脅，在可怕的現實數據下我們是否應該警醒自己：“但存方寸土，留與子孫耕”。

對此，我們是坐以待斃，還是緊隨國家創新驅動發展的戰略思想，自主創新，找出一條解決能源危機的新道路呢？深圳市固廢環保科技有限公司和董事長高長臣先生用自己的實際行動肯定地回答了這一問題。他們以理念創新為先導，以技術創新為核心，以提升產品價值為方法，以產業化發展為保障，為我國的能源事業提供了強大的科研支撐。

清潔燃料，利國利民

“創新是靈魂，冒險是天性，合作是精華，敬業是動力，學習是關鍵，執著是本色，誠信是基石”，秉承這樣的企業發展精神，深圳市固廢環保科技有限公司以“解決污泥污染和生物質能再生利用”為課題，秉承“實事求是、精益求精”的科研風格，經過多年的科研攻關，針對污泥衛生化、無害化、穩定化、資源化處理處置與生物質能有機結合，研發團隊歷經5年時間的科研實踐研發出了污泥清潔復合燃料專利技術，有效解決了目前國內外迫在眉睫的能源危機和燃煤污染問題。

據了解，污泥清潔復合燃料是通過國家環保部科技標準司委托中國環境科學學會、環保部南京環境科學研究所專家組認證的高環保、低污染清潔復合燃料。污泥清潔復合燃料的主要特點是：火焰呈藍色，火焰比普通原煤強度高，無煙或低煙排放。對大氣污染比原煤低，二氧化硫、氮氧化物、煙塵均比原煤降低35.61%～99.34%之間，二噁英類量遠遠低于國家排放標準。燃時與原煤同等塊相比持平或略長，燃燒比原煤徹底，焦渣序號為1～3，全是生活污泥基本見不到結焦現象。灰燼中的重金屬遠遠低于國家排放標準，因此，專家組將污泥復合燃料定性為：污泥清潔復合燃料，是利國利民的清潔復合燃料。

并且，該成果可以用事實、理論和國家權威檢測機構檢驗結果說話。下述數據是具有國家檢測資質深圳市華測檢測技術股份有限公司，上海分公司、北京分公司、蘇州分公司實際檢測檢驗結果（見表1）。

另外，對于煉焦煤的各質量指標的檢驗，我國已經制定相應的檢驗標準，具體對應關系如下：

灰分：煤的工業分析測定方法（GB/T 212-2001）；

揮發分：煤的工業分析測定方法（GB/T 212-2001）；

黏結指數：煙煤黏結指數測定方法（GB/T 5447-1997）；

膠質層厚度：煙煤膠質層指數測定方法（GB/T 479-2000）；

全硫：煤中全硫的測定方法（GB/T 214-1996）；

全水分：煤中全水分的測定方法（GB/T 211-2007）；

發熱量：煤發熱量的測定方法（GB/T 213-2003）。

而按照我國現行的檢測標準體系，煤和污泥清潔復合燃料也具有很大差異：

1.水分（M ）

煤的水分分為兩種，一是內在水分（Minh） ，是由植物變成煤時所含的水分；二是外水（Mf），是在開采、運輸等過程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和內在水分總和。

一般來講，煤的變質程度越大，內在水分越低。褐煤、長焰煤內在水分普遍較高，貧煤、無煙煤內在水分較低。

污泥清潔復合燃料，是由污泥、煤泥、煤粉和化學試劑組成，是根據生物學、熱學、燃燒學、化學，物理學原理所配伍，經過機械加工而生成的球餅狀型煤。污泥清潔復合燃料由于污泥和煤泥的水分較大，導致污泥清潔復合燃料的全水水分略高，一般全水水分在20～30之間，和剛剛出礦原煤的全水水分不相上下。

2.灰分（A）

煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣稱為灰分，灰分分外在灰分和內在灰分。外在灰分是來自頂板和夾研中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物。

污泥清潔復合燃料，正因為由污泥和煤泥做主要燃料成分，受內在灰分影響灰分略比原煤大，但在燃燒時灰分受化學試劑作用下自然脫落，不隔氧并在熱裂解作用下釋放出可燃物，燃料燃燒充分。

3.揮發分（V）

煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時，所排出的氣體和液體狀態的產物稱為揮發分。揮發分的主要成分為甲烷、氫及其他碳氫化合物等。它是鑒別煤炭類別和質量的重要指標之一。一般來講，隨著煤炭變質程度的增加，煤炭揮發分降低。褐煤、氣煤揮發分較高，瘦煤、無煙煤揮發分較低。

污泥清潔復合燃料，雖然具有褐煤成分，但甲烷和氫氣成分比褐煤的原煤高，碳氫化合物低，具有無煙煤性質，因此，污泥清潔復合燃料的揮發分相比優質原煤持平或略低。

4.固定碳含量（FC）

固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標。從100減去煤的水分、灰分和揮發分后的差值即煤的固定碳含量。根據使用的計算揮發分的基準，可以計算出干基、干燥無灰基等不同基準的固定碳含量。

污泥清潔復合燃料，水分和灰分與原煤持平或略高，但揮發分相對比原煤略低，污泥清潔復合燃料的揮發分從檢驗數據看，基本與優質原煤揮發分等同，固定碳與優質原煤持平。

5.發熱量（Q）

發熱量是指單位質量的煤完全燃燒時所產生的熱量，主要分為高位發熱量和低位發熱量。煤的高位發熱量減去水的汽化熱即是低位發熱量。國內貿易常用發熱量標準為收到基低位發熱量（Qnet，ar），它反映煤炭的應用效果，但外界因素影響較大，如水分等，因此收到基低位發熱量Qnet，ar不能反映煤的真實品質。國際貿易通用發熱量標準為空氣干燥基高位發熱量（Qnet，ar），它能較為準確的反映煤的真實品質，不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下，空氣干燥基高位發熱量比收到基低位發熱量高1.25MJ/g（300kcal / kg）左右。

污泥清潔復合燃料，是在污泥不脫水或略脫水、煤泥不脫水情況下，通過機械加工而成，由于污泥、煤泥水分相比原煤高，按常規收到基低位熱量在3000大卡以上，空干基高位熱量在4000大卡以上。

6.膠質層最大厚度（Y）

煙煤在加熱到一定溫度后，所形成的膠質層最大厚度是煙煤膠質層指數測定中利用探針測出的膠質體上、F層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標準之一。動力煤膠質層厚度大，容易結焦；冶煉精煤對膠質層厚度有明確要求。

污泥清潔復合燃料，在原料攪拌過程中，化學試劑首先做到除臭、滅毒、殺菌、固結、硬化、固硫、抑氮、抑制四氯二苯離子生成，減少二噁英類生成量，燃燒提值和重金屬降解。在化學試劑作用下，燃料在燃燒時膠質層微薄，因此很難結焦。

7.粘結指數（G）

在規定條件下以煙煤在加熱后粘結專用無煙煤的能力，它是煤炭分類的重要標準之一，是冶煉精煤的重要指標。粘結指數越高，結焦性越強。

污泥清潔復合燃料，在機械加工生產過程中，雖然添加了固結和硬化試劑，但我們所選用的固結和硬化試劑有助燃作用，在熱解和裂解的情況下充分燃燒，粘結指數下降。

同時，公司參照國外文獻方法，將0.5g樣品放在 100ML蒸餾水中，提取24小時，監測重金屬的釋放得出以下數據，見表3.

表2 各類煤渣重金屬釋放濃度比較

重金屬種類 單位 50%污泥 33%污泥 原煤

V Ppb 27.94 27.26 31.85

Cr Ppb ND ND ND

Mn Ppb ND ND ND

Co Ppb ND ND ND

Ni Ppb ND ND ND

Cu Ppb ND ND ND

Zn Ppb ND 0.798 2.292

As Ppb 2.377 4.258 41.31

Se Ppb 1.919 1.187 2.727

Cd Ppb 0.07 0.043 0.052

Pb Ppb ND ND ND

綜上所述，可以發現污泥清潔復合燃料是固體燃料，燃料的大小和形狀是因模具而改變，它不僅適用于各種爐具燃燒，而且也適用于工業生產和民用取暖做飯，加上成本低、清潔環保，是替代傳統燃料的最佳選擇。特別是在大力推廣使用新型煤粉工業鍋爐的當下，對節約能源和治理大氣污染都有非常現實的意義，是真正利國利民的創新項目。

變廢為寶，效益顯著

污泥，就是指污水處理過程中的產物，其主要來源于為污水處理廠初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環節。據統計，截至2013年，我國城鎮污水處理廠所產生的污泥量已突破3000萬噸/年，其中，有80%的污泥沒有得到妥善處理。大量濕污泥經過填埋、焚燒后，仍存在較大的土地污染、空氣污染等突出的環境污染問題。

而目前國內外污泥處置的方式中，土地填埋占63.0%、污泥好氧發酵后農用約占13.5%、污泥自然干化綜合利用占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放和外運各占1.8%和14.4%。在此當中，填埋處置占到了一半還多的比例，因污泥中含有較多具有輻射和污染作用的工業廢料，填埋法對土壤和環境造成極大地傷害的同時，致使許多城市“毒泥圍城”。在利用方法中，污泥中的氮、磷、鉀，又含有重金屬、寄生蟲卵、病菌，干化農田施肥后，不僅殃及地下水、江河水、耕地的環境安全，還會直接通過食物鏈危害人體健康。而污泥焚燒，不僅浪費了污泥中的營養物質，還會產生大量有害物質，如二噁英、二氧化硫、鹽酸等，受國內焚燒技術的限制，二噁英污染問題尚未很好解決，重金屬煙霧與燃燒灰燼也可能造成二次污染。

可以說，污泥污染的危害就像一把利劍，懸在我們的頭頂，如果仍以傳統處理方式進行下去，破壞的不僅僅是城市有序循環的發展，而是人類未來的健康生活，警鐘已經敲響，促使我們去改變。

在此嚴峻的環境背景下，深圳市固廢環保科技有限公司開發的“污泥清潔復合燃料應用技術”的出現，不僅為處理污泥，指出了一條清潔、環保的出路，同時也為國家城市發展、環境發展、經濟發展做出了重大貢獻。

一項科技創新，可以催生一個產業，甚至可以影響乃至改變世界。如今，污泥清潔復合燃料技術，正在改變和影響著污水處理行業、環保行業的發展和前景。目前，該技術已經在內蒙古呼倫貝爾市海拉爾區、云南省臨滄市鳳慶縣等地得到了產業化應用，并業已通過具有國家檢測資質的深圳市華測檢測股份有限公司上海分公司、北京分公司、臺灣分公司、蘇州分公司兩次現場檢測。檢測結果顯示，該技術的多項指標不僅已經達到國家最新頒布的排放標準，而且在世界范圍內也處于領先的地位。

如今，在云南省臨滄市鳳慶縣永興環保燃料有限公司應用深圳市固廢環保科技有限公司污泥清潔復合燃料技術，每天可以全部無害化處理云、鳳兩縣污水處理廠污泥，不僅徹底解決了因污泥對云、鳳兩縣空氣污染、土壤污染和地下水污染問題，同時還通過污泥清潔復合燃料技術將云鳳兩縣每天30噸污泥轉變成了清潔能源。僅此一項，每年就為國家節省了10，950噸煤炭。

另外，鳳慶縣永興環保燃料有限公司每天還可以將當地的劣質褐煤、草煤應用污泥清潔復合燃料技術制作出100多噸清潔復合燃料。一年下來，就可以為云、鳳兩縣提供清潔復合燃料4.5萬噸左右，從而大大降低了當地因烤煙業和烤茶業的污染排放，讓云、鳳兩縣的天更藍、草更綠、水更清！

隨著創新驅動發展戰略不斷成為中國經濟轉型發展的重要戰略手段。深圳市固廢環保科技有限公司憑借著行業領先技術，逐漸釋放出強大的創新力量，推動著產業升級，創造出更大的經濟價值和社會價值，為國家環保產業、國計民生做出了更大貢獻，托起我們共同的“美麗中國夢”！