“吞进”生活垃圾,“吐出”井盖、路沿石,这项技术牛!

   2022-11-14 9100
导读

生活垃圾的传统处理方式是填埋或焚烧,前者占用土地、留下隐患,后者导致二次污染。如今在巨野县,一家企业利用自主研发的技术与设备,把生活垃圾制成了检查井盖、水篦子、路沿石等产品,实现了完全清洁再利用。这家

生活垃圾的传统处理方式是填埋或焚烧,前者占用土地、留下隐患,后者导致二次污染。如今在巨野县,一家企业利用自主研发的技术与设备,把生活垃圾制成了检查井盖、水篦子、路沿石等产品,实现了完全清洁再利用。这家企业是如何做到的?其中有哪些创新?给当地带来了什么变化?10月28日,大众报业·农村大众记者来到巨野县采访。


立志,解决生活垃圾造成的污染问题


这家企业,名为巨野县中科睿民(山东)环保科技有限公司,董事长叫曹传增。


曹传增是土生土长的巨野人,家住麒麟镇南曹村。从小,他就目睹了大街小巷、村里村外生活垃圾一堆堆的脏乱状况,用他的话说,“当时在村里找一块干净的地方都不容易”。


1985年,曹传增退伍转业,被分配到县城的一家塑料加工厂。工厂回收了大量旧塑料凉鞋,他和工友们将其进行二次加工,制成密封圈、垫片之类的工业小零件。“干了将近10年时间,熟悉了塑料的相关加工工艺。”他说。


1994年,曹传增辞去塑料加工厂的工作,回到南曹村,被选为村党支部书记。回村几年后,当地开始实施城乡环卫一体化工程。村里像城里那样,胡同口放上了垃圾桶,各家各户把垃圾收集起来,放入垃圾桶,镇里每天派车把垃圾运走。曹传增说,“村里一下子干净了不少”。


曹传增亲眼见证了农村从“脏乱差”到“洁净美”的蜕变,他和乡亲们一样,十分高兴。


村里村外的确是干净多了,但是一家一户、一村一镇每天都产生大量生活垃圾,这些垃圾到哪儿去了?


垃圾并没有被彻底“消灭”,只是换了个存身之地。一次偶然机会,曹传增来到巨野县垃圾填埋场,“一看,垃圾堆得像小山,触目惊心,还散发出刺鼻的异味。当时我就想,有什么办法能彻底‘消灭’它们呢?”他回忆当时的情景。


后来,他才知道,因技术水平有限,巨野县的生活垃圾采用填埋的方式处理。不仅巨野县,当时国内多数地区的生活垃圾都采用填埋法处理。这是大量消纳生活垃圾的有效方式,也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法。


但是,填埋场内的垃圾腐熟平均需要50年,期间长期占用土地指标。另外,随着垃圾污水渗入地下,极易造成土壤、地下水等环境二次污染。


这些新“发现”深深地刺痛了曹传增。他暗下决心,探索寻找一个新路子,彻底解决生活垃圾造成的污染问题。



曹传增展示以旧衣物、塑料生活垃圾所制成的污水检查井盖。


挫折,370万的水洗设备成了废铁


2018年,卸任村党支部书记的曹传增,全身心投入环保事业。经过多方考察,他在巨野县有关部门的支持下,注册成立了睿民再生资源有限公司,公司就设在巨野县垃圾填埋场。从此,他带领一个团队,着手研发生活垃圾清洁化利用技术及其配套设备。


“刚开始我想得太简单,走了很多弯路。”曹传增回忆,起初,公司设计的垃圾再利用生产过程含有一道水洗工艺,即将初筛垃圾放入水洗机中洗掉表面污垢后,再进行后续工艺处理。然而,垃圾洗涤过程中产生的污水及其杂质发酵产生的沼气,导致水洗机及其连接的管道内压强增大,泥浆从管道中喷涌而出。


不能为了处理甲问题,而制造出乙问题。水洗工艺所产的污水,仍是需要再处理的污染源。曹传增说,“无奈,我只能将价值370万元的水洗设备当作废铁卖了,只卖了22万元。”


水洗这条路走不通,曹传增开始尝试干法筛分。“传统的筛分设备效率太低。”在多次更新设备后,传统设备的能效仍然没有达到预期。于是曹传增试着自主研发设备。由于国内没有可以借鉴的先例,他只能在琢磨垃圾处理技术途径的同时,考虑采用什么设备进行加工。


“不仅自己家的积蓄全投了进去,从朋友那里借的钱也都搭进去了。”曹传增说,两年间,设备前后更新了10余次,光是前期研发和制造设备的投入就超过1000万元。



曹传增自主研发的生产设备(注塑机)。


一次次的挫折和失败,没有击垮意志坚强的曹传增。2019年4月,他首次获得成功,研发出第一代以旧衣物、塑料等生活垃圾制成的井盖。


为了得到权威机构的认定,曹传增带了两组样品,奔赴北京,来到中国科学院。他找到生态环境研究中心固体废物处理与资源化实验室副主任、研究员刘振刚。


“看到样品,我感到惊讶。当时就想知道,整个技术流程是怎样的。”刘振刚说。这次会面不久,刘振刚就千里迢迢赶到巨野县睿民再生资源有限公司。他实地查看了生产工艺和流程设备,给予肯定并表示愿意为曹传增提供技术指导和支持。



成功,实现生活垃圾完全清洁再利用


功夫不负有心人。到2020年7月,曹传增陆续研发出多项垃圾全组分清洁利用技术,包括生活垃圾快速高效降解陈化技术、陈化垃圾全组分干法高效筛分处置技术、废弃塑料类物质低温衍生聚合材料产品技术、腐化有机物制备生物燃料技术等。公司使用他自主研发的专用核心设备,实现了生活垃圾的高效分离、绿色循环、负碳利用。


记者走进生产车间,看到工人们正在熟练地将经过热熔等工艺处理后的“垃圾”放进注塑机中定型、降温。脱膜后,一个个圆形井盖由传送带输送到成品区。



车间工人们将井盖搬到成品区。


“概况地说,这种技术模式的核心就是将生活垃圾进行一次降解、两次筛分,最后再分别进行产品加工。”曹传增介绍。


——生活垃圾经过生物降解3-5个月,可得到无臭、无渗滤液的陈化垃圾。


——陈化垃圾通过两次干法高效筛分,第一次筛分出直接向外出售的金属类物品;第二次筛分开待加工的体积较大的混合筛上物和体积较小的混合筛下物。


——混合筛上物,在250℃下,经过粉碎、热熔等工艺,转化为聚合材料产品,例如检查井盖、水篦子、路沿石、盖板、托板等。这些产品的生产成本低于铸铁产品,而质量高于水泥、树脂产品,且可循环回收再利用。


——混合筛下物结合农林废弃物制备生物质燃料。混合筛下物含有大量的细碎塑料、橡胶、纤维和腐化有机物,这些物质燃烧后每公斤所产生的热量约为1800兆焦。而混合筛下物定型生产后的生物质燃料将其提高到3000兆焦以上。



混合筛上物,在250摄氏度下,进行粉碎、热熔等工艺,转化为聚合材料产品。



混合筛下物结合农林废弃物制备生物质燃料。


“生产全过程中温度控制在250℃以下,就可避免产生二噁英等毒性物质,实现全组分100%清洁再利用。”曹传增说。传统的垃圾焚烧方式,温度过高,极易产生大量飞灰,飞灰中含有重金属和二噁英等有害物质,不及时处理或不正确处理会严重污染大气等。


焚烧技术可使垃圾体积减小80%-90%,实现垃圾处理的减容、减重,最大限度地减少垃圾填埋场的占地面积;还可以利用垃圾焚烧所产生的热能来供热和发电。但是,焚烧厂的建设和生产成本较高,在多数情况下,焚烧装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额。因此,目前国内部分生活垃圾焚烧发电厂仍需依赖财政补贴度日。


支持,他不是一个人在奋斗


“一路走来虽然艰难,但并不是我一个人在奋斗。”回顾这些年来经历的一件件事,曹传增说,县里提供的生产场地、朋友资助的研发资金、专家提供的技术支持等,都是推动他向前的动力。


2020年8月,睿民再生资源有限公司更名为中科睿民(山东)环保科技有限公司(以下简称“中科睿民公司”)。


2021年7月,中科睿民公司与中国科学院生态环境研究中心签署协议,围绕固体废弃物污染控制与资源化利用进行合作研发。由刘振刚研究员担任技术总监,组建研发中心。“在技术研发的关键时期,刘振刚研究员带着团队从北京赶来,采样后再回北京化验。前前后后有四五回。”曹传增说。



睿民再生资源有限公司与中国科学院生态环境研究中心签署技术合作研发协议。(前排左为曹传增,右为刘振刚)



刘振刚研发团队在中科睿民公司生产车间取样。


2021年9月,作为第一发起人,曹传增申请了2项国家发明专利,分别是“一种生活垃圾的新型处理工艺”、“一种新型聚合材料的生产工艺”。近几年,公司还申请了12项有关技术和设备的实用新型专利;申请了3项相关产品的实用新型专利。这些专利都拥有完全自主知识产权。


据统计,巨野县平均每天产生500吨生活垃圾。以目前中科睿民公司运行的生活垃圾清洁生产示范生产线的规模,公司每天可消纳生活垃圾1000余吨。也就是说,中科睿民公司如果开足马力,满负荷生产,在解决巨野县全部生活垃圾的同时,还可消纳周边县产生的部分垃圾。


此外,公司生活垃圾清洁生产示范生产线还可处理陈化垃圾500吨、生产聚合材料类建材产品20吨。目前,公司制成的检查井盖、水篦子、路沿石等聚合材料建材产品已大批量推向市场,年产值达1350万元,实现了盈利。


刘振刚研究员认为,中科睿民公司研发的垃圾全组分清洁利用技术,工艺完整,并配备了成套专用设备,具有资源化效率高、无二次污染、投资小等优点,为解决生活垃圾污染以及资源高效回收提供了重要的技术支撑。


 
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