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项目产生的背景
 

  2011年6月28日,在第六届中德经济技术合作论坛期间,在中德两国总理见证下,中德两国政府代表共同签署了“中德共建低碳生态城市项目”(简称中德生态城市项目)的合作协议。

        中德生态城市项目旨在通过引进德国先进的理念、技术、方法和产品,为中国城市实现可持续发展提供系统的解决方案。内容主要包括城市规划、能源供给、建筑节能、医疗养老、物流交通、垃圾处理等。
        2012年4月23日,温家宝总理在德国汉诺威讲话中还着重强调了对引进德国能源环保技术的重要性,指出:“两国在节能环保标准、新能源技术、生态示范建筑、生态城市规划等领域合作大有可为。中德生态园是双方精心培育的利益共同体,将集中展示德国节能环保领域的先进理念、技术和产品,并对两国节能环保合作发挥示范作用。……”
        为落实中德两国合作精神,推动我国生态文明建设和城镇化发展,国家发展和改革委员会国际合作中心成立了“中德生态城市项目国际合作办公室”(下称项目办)。项目办将重点推介德国先进的生态环保和节能减排、新能源等技术,推动两国生态城市规划和建设等诸领域的高效合作。
 

 

项目技术简介
 

  科必泰垃圾复合处理技术是在德国官方机构大力支持和推动下,由国家发改委国际合作中心中德生态城市项目国际合作办公室重点引进和推广的德国生态能源环保技术。  
 

  本技术是远远优于目前垃圾焚烧发电的全新垃圾发电处理技术体系和系统解决方案,是世界范围内已知最为先进的垃圾处理技术,彻底解决了二恶英等二次污染和能效转化率低的问题。

        本技术体系的垃圾资源化模块包括生物气化溶解气化两个同步和交叉的基本工艺阶段。



阶段一:生物处理
 


         该阶段是使适于厌氧处理的有机垃圾,即在预处理过程被浆化分离出来的部分,经生物处理转化成沼气,其主要成分是甲烷。
        沼气可像天然气一样应用于所有需要燃气的工业生产,也可以和城市燃气供应网混合,还能在CHP(热电联产)或BHKW(热力站)系统中转化为电力和热力。
    本系统中该阶段的基本流程如下:

 



 
1、预处理 
        垃圾在投料输送中通过磁选带并被送进涡轮溶解机,加水、绞切和震动后,部分有机垃圾变成泥浆状,其它未浆化物质则通过过滤和沉淀被分离出去。

2、巴氏消毒
       巴氏消毒会去除有待生物处理垃圾物质中的所有有害生物。
3、发酵处理
        进入生物处理流程的有机泥浆因细菌作用发酵后产生沼气。
4、除氨
        蛋白质丰富的垃圾原料会产生氨,氨会干扰甚至终止厌氧处理过程。一项特殊的除氨技术在解决这个问题的同时产出富含氮和钙的有机肥料。
5、堆肥产出
6、再生能源产出和利用
        上述生物气体(沼气)在CHP(热电联产)系统中被转化为电力和热力。


阶段二:溶剂分解处理
(SAS)

             SAS是德文“选择性垃圾溶剂分解”的缩语,“溶剂分解”是一种创新技术,它摒弃了垃圾焚烧的高成本、低效率和二次污染的痼疾,以全新的技术模式,实现了不易生物分解的垃圾中赋存能源的可燃气转换,即用真正无害化的技术手段高效进行垃圾无害化和资源化处理。
     该阶段基本流程如下:




液  化  和  除  毒
         垃圾物质在溶剂分解反应釜里被液化,所有能量组分被分解并赋存在溶液中,液体中含有有机盐和其他衍生物。与此同时,在溶液中加入的特殊添加剂,与有毒或污染成分反应,将诸如氯、溴、汞和其它重金属转化为无毒的不溶性无机盐,沉淀取出后同其它无机组份一起被消纳或利用。

 


2、无二次污染
         基于全方位的无害化处理设计,系统在全封闭和低温低压状态下运行,无预发酵流程,不会有异味飘到周围,废气也会在生物过滤器中被净化,有毒化学物质将同步处理,项目将无任何有害气体或物质溢出和排放,无二次污染的弊端,尤其是无焚烧也就绝无二噁英、烟尘、硫化物等的产生。

3、能源转化率高
        垃圾中所含能量基本100%转化。一般每吨城市生活垃圾可发电最少达500-800KWh,高限可达1100KWh(因有机物和能量组分多少而异),平均是同等成分垃圾焚烧发电量的2-4倍左右(减除配煤热值)。
      另每吨垃圾转化的燃气发电同时,可产90 ℃和550 ℃的热能约900—1200KWh,如利用该余热,采用燃气+蒸汽联合循环发电系统,还可提高热效率和发电量。


 

4、减量化可达100%
        项目剩余固体物质将为原垃圾物质体积的5-10%左右或以下,且均为惰性无害化矿物材料,其中多数原本就是建筑和矿物垃圾残留,完全可以作为集料、填充物等原材料再生利用和被消纳。
      利用本项目产生的热能,配套设立蒸汽养护免烧建材企业,垃圾处理后的减量化将达100%,资源化90%左右。

 5、成本低廉
        本项目无煤炭、燃油等助燃投入,也无石灰、布袋等大量除尘消耗品,自身所需溶剂可循环使用,所需动力平均仅为自身产出能源的10%左右。
        利用该项目技术每发一度电的直接生产成本仅为5-6欧分,按我国生产资料和劳动力价格计算,综合成本摊销在每KWh电上合0.35元人民币左右,低于焚烧发电的成本。

 
6、与国际发展同步,市场应用广泛
     1、与国际先进新能源和再生技术同步。
     2、可选择年处理10万-100万吨垃圾量的不同模块建设应用,适用性广泛。为分布式能源系统创造条件。
     3、也可根据当地废弃物资源优势,形成生物质能源系统、电子垃圾再生能源系统等。
     
7、经济效益可观(产出)
 •  按年处理10万吨垃圾规模工厂概算;
•  投   资  额:约2.5亿元   (不含土地,占地约50-70亩)
•  综合成本:0.35元/KWh  (按国内相关条件概算)
•  发   电 量:7500万度/年(低值,可达≥ 10000 万度)
•  产   热  能:约10000万KWh
•  堆肥产出: 20000吨          (含水量8%左右)
•  各类金属:1000吨左右
•  化工原料:若干
•  垃圾补贴:XX元/吨          (按当地实际数额计算)
•  碳   交  易:节约标煤约2.7万吨,减少碳排放约7万吨。

 
 
                                                                                           注:1、垃圾成分按我国城市平均水平测算。
                                                                                                                                 2、投资额按基本进口计算。

8、抗风险能力强
        由于本项目是环境保护以及资源再生双向服务于和推进可持续发展之基本国策的项目,加之本技术模式已经打破了垃圾处理赔本和二次污染的瓶颈,将会得到政府和市场的双向青睐。
       本项目价值链可扩展,如热力部分如不参与循环发电,也可直接接驳建材、设施农业、以及需干燥或制冷的产业项目,实现资源利用最大化以及价值实现多元化,确保项目抗风险能力。

9、社会效益显著
        目前我国城市生活垃圾存量已达约70亿吨,垃圾场占地达75万亩,且每年新产生城市生活垃圾约2亿吨,并在以每年约8%-10%的比例增长。如每年按80%做填埋处理计算,年需土地约17000余亩。
       目前全国近700座城市诸多被垃圾围城,趋势岌岌可危。如全国每年约2亿吨城市生活垃圾全部采用本技术,最低按每吨垃圾发电650度计,年可发电约1300亿度,相当于三峡设计年发电量的约1.5倍。节约标煤约5200万吨,减少碳排放约14000万吨。
       本技术项目将从真正意义上实现垃圾处理的基本原则和要求,即实现城市生活垃圾处理的无害化、减量化和资源化,甚至可以达到三个100%。
       本技术项目还可对已填埋的存量垃圾进行处理,消纳污染隐患,创造再生能源和释放占用的土地资源。

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