案例展播：湖南汽车工程职业学院分布式垃圾热解冷排放能源站

一、技术原理：

将城乡垃圾等有机固废，经智能分选、破碎、深度干燥、低温热解、高温热解、催化成气炭燃烧，转换成清洁能源，通过智能配送系统输送到用户端。800℃以上深度热解，有效打断有机物的化学键，高效摧毁有机物分子结构，避免前驱物二噁英等有害物质生成。热解产生的CO、H2、CH4和C等成分导入燃烧室，被燃烧炉底部鼓入的空气流态化燃烧后，再经过高温四元催化反应二次1000℃以上燃烧，将CO、-CH-、-CCl-与NOx 反应，显著降低烟气中的NOx含量，实现热解炭、气提质反应及催化气悬浮燃烧一体化。烟气釆用“布袋除尘，脱硫、脱酸、净化、干燥、光氧催化、静电除尘”等工艺，热交换自逆卡诺原理冷却处理至尾气35℃以下环保冷排放,二氧化碳定向排放至植物工厂进行光合作用，提供廉价CO2，带动现代智慧农业发展，真正实现了碳的自然中和。垃圾热解、燃烧后产生的灰渣可作园林绿化肥料、水泥厂原料，少量废水处理达标排放。

利用化学热力学原理，控制热动力学过程，集成关键技术构成有机质生活垃圾智能分选、高温热解气化、催化分级燃烧、完成垃圾就地无害化及多效热值资源化智能处理处置。开辟生活垃圾等有机固废安全经济处理处置系统，为生活垃圾无害化处理及资源化利用构建了完美的环保经济产业链。

湖南汽车工程职业学院，处理校园内生活垃圾、园林垃圾，供2万人生活热水，30万平方中央空调制冷（溴化锂换热）制热。

二、碳减排路径分析

冷排放技术，余热排放做到全热回收，烟囱以常温排放，无热量排放烟囱出口尾气与环境温差小，没有冷热空气交换产生气溶胶，包裹PM2.5升空让形成雾霾，对雾霾属于根治方法。无热量排放，热效率达95%以上，而垃圾发电只有20%多，节能减排，对地球热岛效应起作巨大的贡献。配套建设定向让二氧化碳排放到植物工厂，以植物的需求量定向中和，种植产生的甲烷等温室气体可以被反抽回作为燃烧入炉进气，达到自然碳中和，带动现代智慧农业发展，助力乡村振兴。

三、治理效果

污染物排放浓度值低于国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014），二噁英浓度远低于国家标准，数值对比见下表。

由于本“能源站”是冷排放（35℃以下），会产生烟气冷凝废水。烟气干燥区等产生的少量冷凝废水（20t/d规模每分钟约3升），经处理后达到国家标准排放，不对环境造成污染。

四、国内外先进技术对比分析：

1.垃圾转化成能源，制冷、制热；

2.节约垃圾压缩、运输、处理费用60%-80%；

3.供能价格优惠40%；

4.热解炉设置地下，上建音乐咖啡厅等休闲设施，将难看、散发异味的垃圾站变成美丽景观，居民易接受，降低市政工程成本；

5.垃圾不压缩、没被渗沥液浸润，处于蓬松状态热解速度快，分解彻底，能量转化率高；灰烬少，减容效果好；

6.冷排放方式（塑料管排放）净化后排放的气体当量小，基本无污染，且随大气循环自然分解均衡；

7.产生的少量灰渣是就近园林绿化的上等肥料，量大也是生产有机肥、生产水泥的原料；

8.及时处理新鲜垃圾消除了中转、运输、填埋等集中处理产生的异味、水体污染等二次污染。

9.移动互联网+操作，采用智能手机APP远程控制，全自动化运行。

五、技术创新点：

本项目将生活垃圾等有机固废采用连续式移动流化床，催化悬浮燃烧等关键技术。通过合理的炉膛设计和空气动力场，实现了垃圾热解炉一体化的强制气化和强化燃烧，解决了传统气化工艺的焦油处置难题。在垃圾热解炉总体布置和设计，一二次风的布置，尾气环保冷排放、无热污染排放等方面实现了技术创新。

六、攻克的技术难点和解决的难题：

本项目采用颠覆性分布、200℃烘干、400℃低温热解、800℃高温热解+1000℃气炭焚烧，自主研发的纳米炉壁二次催化燃烧、二次配风，烟气多级净化，将城乡生活垃圾、工业一般可燃性垃圾等，经筛选、破碎、干燥，在缺氧状态下热解成可燃气体和炭，达850～1000℃炉温温差恒定在1℃内催化悬浮燃烧解决了二噁英生成，35℃以下冷排放技术解决了二噁英的末端二次合成，无热污染，比传统热排放节约20%左右的能源。将生活垃圾等有机固废采用连续式移动流化床催化悬浮燃烧，解决了热解无焦油、尾气环保冷排放净化后，二氧化碳可以定向回收给植物工厂进行光合作用，真正实现了碳的自然中和等关键问题。

七、技术鉴定（评估）情况：

本项目湖南省地方标准已经公示。

2018年，湖南省生态环境厅、湖南省科学技术厅组织有关单位、专家对“能源站”项目进行了严格评审与现场考察，评选为环境保护实用技术，列入2018年湖南省环境保护实用技术目录发文件推广。

2019年11月，中国科学院文献情报中心出具了《科技查新报告》结论是：该查新项目“分布式垃圾热解冷排放能源站”中提出的技术点，经检索国内外文献，未见与委托方相同研究的报道”。

2019年12月经科技部和环保部国家专家库专家进行成果评价，结论技术为国际先进，建议全国推广。

2020年3月“分布式垃圾热解冷排放能源站”项目经中国高科技产业化研究会科技成果转化协作工作委员会审查，列为科技成果重点转化项目，项目已入库。