在全球固廢產(chǎn)量激增與資源循環(huán)利用需求迫切的背景下,我國固廢資源化利用技術(shù)不斷取得突破。超快閃速焦耳加熱(FJH)技術(shù)、超低揮發(fā)分超細(xì)含碳燃料清潔高效焚燒技術(shù)、堿激發(fā)技術(shù)及熱解技術(shù)等前沿成果,正重塑固廢處理格局,推動行業(yè)向綠色、高效、高值化方向邁進(jìn)。
一、技術(shù)革新:固廢資源化的核心驅(qū)動力
中科院廣州能源研究所研發(fā)的超快閃速焦耳加熱(FJH)技術(shù),憑借0.1秒內(nèi)施加2000–3000°C瞬時高溫的能力,能迅速破壞粉煤灰、赤泥的硅鋁晶相結(jié)構(gòu),結(jié)合硝酸酸浸后,稀土元素、鎵和鍺的回收效率超80%,能耗較傳統(tǒng)堿熔融工藝降低三分之二。該技術(shù)在電子廢料處理領(lǐng)域優(yōu)勢顯著,可在數(shù)秒內(nèi)完成金、鈀、鉑等貴金屬回收,電能轉(zhuǎn)化熱能效率近乎100% 。
超低揮發(fā)分超細(xì)含碳燃料清潔高效焚燒技術(shù)由中科合肥煤氣化技術(shù)有限公司研制,專門針對流化床煤氣化產(chǎn)生的氣化細(xì)灰。500噸/日的焚燒爐實(shí)現(xiàn)99%的焚燒效率,不僅將細(xì)粉灰轉(zhuǎn)化為高參數(shù)蒸汽用于發(fā)電,更達(dá)成氮氧化物原始超低排放,在江西高安等地成功商業(yè)化應(yīng)用,為煤炭清潔利用與固廢處置協(xié)同發(fā)展提供范本。
重慶交通大學(xué)聚焦的堿激發(fā)技術(shù),深入解析鐵鉻渣解毒機(jī)制,基于固廢與水泥材料的相容性,將其作為混凝土礦物摻合料,用于制備免燒磚、多孔陶瓷等高強(qiáng)耐腐蝕建材。烏克蘭某奶品農(nóng)場使用堿激發(fā)BFS混凝土制作的飼料槽,歷經(jīng)18年仍保持完好,遠(yuǎn)超硅酸鹽水泥制品的耐久性。
熱解技術(shù)則在有機(jī)固廢處理領(lǐng)域大放異彩。以萬容科技為代表,通過無氧條件下大分子有機(jī)物的裂解重組,將醫(yī)療、工業(yè)、生活垃圾等轉(zhuǎn)化為熱解油、熱解炭及可燃?xì)怏w。熱解油用于工業(yè)燃料與化工原料,熱解炭制成燃料棒,不凝氣循環(huán)燃燒,全過程零二噁英排放,實(shí)現(xiàn)固廢100%資源化、無害化。
二、應(yīng)用成效:環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)價值雙豐收
FJH技術(shù)以顛覆性效率提升資源回收價值,顯著降低貴金屬回收成本與能耗,為稀有金屬資源保障提供技術(shù)支撐;超低揮發(fā)分焚燒技術(shù)突破傳統(tǒng)固廢焚燒的環(huán)保與效率瓶頸,實(shí)現(xiàn)固廢從“包袱”到“能源”的轉(zhuǎn)變;堿激發(fā)技術(shù)憑借優(yōu)異的建材性能,為建筑行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型注入動力;熱解技術(shù)則徹底解決有機(jī)固廢污染難題,創(chuàng)造新的能源與化工原料來源。
三、前景展望:技術(shù)驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級
FJH技術(shù)將在電子廢棄物激增的趨勢下,進(jìn)一步拓展稀有金屬回收市場,并在石墨烯等高性能碳材料制備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,成為高價值材料生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。超低揮發(fā)分焚燒技術(shù)將伴隨“無廢城市”建設(shè),在更多煤氣化企業(yè)及固廢處置場景中推廣,推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)升級。
堿激發(fā)技術(shù)雖面臨早期凝結(jié)等挑戰(zhàn),但隨著電石渣等新型激發(fā)劑的研發(fā),有望大規(guī)模替代傳統(tǒng)水泥基材料,引領(lǐng)建筑材料低碳革命。熱解技術(shù)正迎來產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)期,2024-2025年全球熱解產(chǎn)能預(yù)計(jì)突破100萬噸/年,在政策與資本雙重驅(qū)動下,將覆蓋更多有機(jī)固廢處理領(lǐng)域,構(gòu)建完整的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。
這些固廢資源化利用新技術(shù)不僅是解決環(huán)境問題的“利器”,更成為推動產(chǎn)業(yè)升級、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值的新引擎,為全球可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧與技術(shù)方案。