以自主创新为动力 向新能源开发跨越式挺进

赵振杰

随着工业化进程的不断加快，能源已经成为一个国家发展必不可少的一部分。虽然我国煤炭储藏量约6000亿吨，居世界第三位，但我国人口是世界总人口的四分之一，煤炭人均储藏量仅有462吨，远远小于世界平均水平。随着我国热电、煤化工等大型用煤企业需求量呈逐年递增20%以上的上升趋势，按我国现实煤炭消耗量计算，我国煤炭储藏量开采年限只有100多年。另外，我国石油可采储藏量约为34亿吨，居世界第八位，但仅占世界总量的2.3%，可开采年限只有20.6年，大大低于世界平均年限42.8年。并且每年我国能源消耗煤炭占90%以上，可以说，在人类迈向工业化，科技化的同时，我们也必将面临“矿藏危机，资源枯竭”的事实！同时，煤和石油的燃烧给生态环境造成极大的威胁，在可怕的现实数据下我们是否应该警醒自己：“但存方寸土，留与子孙耕”。

对此，我们是坐以待毙，还是紧随国家创新驱动发展的战略思想，自主创新，找出一条解决能源危机的新道路呢？深圳市固废环保科技有限公司和董事长高长臣先生用自己的实际行动肯定地回答了这一问题。他们以理念创新为先导，以技术创新为核心，以提升产品价值为方法，以产业化发展为保障，为我国的能源事业提供了强大的科研支撑。

清洁燃料，利国利民

“创新是灵魂，冒险是天性，合作是精华，敬业是动力，学习是关键，执着是本色，诚信是基石”，秉承这样的企业发展精神，深圳市固废环保科技有限公司以“解决污泥污染和生物质能再生利用”为课题，秉承“实事求是、精益求精”的科研风格，经过多年的科研攻关，针对污泥卫生化、无害化、稳定化、资源化处理处置与生物质能有机结合，研发团队历经5年时间的科研实践研发出了污泥清洁复合燃料专利技术，有效解决了目前国内外迫在眉睫的能源危机和燃煤污染问题。

据了解，污泥清洁复合燃料是通过国家环保部科技标准司委托中国环境科学学会、环保部南京环境科学研究所专家组认证的高环保、低污染清洁复合燃料。污泥清洁复合燃料的主要特点是：火焰呈蓝色，火焰比普通原煤强度高，无烟或低烟排放。对大气污染比原煤低，二氧化硫、氮氧化物、烟尘均比原煤降低35.61%～99.34%之间，二噁英类量远远低于国家排放标准。燃时与原煤同等块相比持平或略长，燃烧比原煤彻底，焦渣序号为1～3，全是生活污泥基本见不到结焦现象。灰燼中的重金属远远低于国家排放标准，因此，专家组将污泥复合燃料定性为：污泥清洁复合燃料，是利国利民的清洁复合燃料。

并且，该成果可以用事实、理论和国家权威检测机构检验结果说话。下述数据是具有国家检测资质深圳市华测检测技术股份有限公司，上海分公司、北京分公司、苏州分公司实际检测检验结果（见表1）。

另外，对于炼焦煤的各质量指标的检验，我国已经制定相应的检验标准，具体对应关系如下：

灰分：煤的工业分析测定方法（GB/T 212-2001）；

挥发分：煤的工业分析测定方法（GB/T 212-2001）；

黏结指数：烟煤黏结指数测定方法（GB/T 5447-1997）；

胶质层厚度：烟煤胶质层指数测定方法（GB/T 479-2000）；

全硫：煤中全硫的测定方法（GB/T 214-1996）；

全水分：煤中全水分的测定方法（GB/T 211-2007）；

发热量：煤发热量的测定方法（GB/T 213-2003）。

而按照我国现行的检测标准体系，煤和污泥清洁复合燃料也具有很大差异：

1.水分（M ）

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh） ，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf），是在开采、运输等过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内在水分总和。

一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普遍较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

污泥清洁复合燃料，是由污泥、煤泥、煤粉和化学试剂组成，是根据生物学、热学、燃烧学、化学，物理学原理所配伍，经过机械加工而生成的球饼状型煤。污泥清洁复合燃料由于污泥和煤泥的水分较大，导致污泥清洁复合燃料的全水水分略高，一般全水水分在20～30之间，和刚刚出矿原煤的全水水分不相上下。

2.灰分（A）

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物。

污泥清洁复合燃料，正因为由污泥和煤泥做主要燃料成分，受内在灰分影响灰分略比原煤大，但在燃烧时灰分受化学试剂作用下自然脱落，不隔氧并在热裂解作用下释放出可燃物，燃料燃烧充分。

3.挥发分（V）

煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。

污泥清洁复合燃料，虽然具有褐煤成分，但甲烷和氢气成分比褐煤的原煤高，碳氢化合物低，具有无烟煤性质，因此，污泥清洁复合燃料的挥发分相比优质原煤持平或略低。

4.固定碳含量（FC）

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

污泥清洁复合燃料，水分和灰分与原煤持平或略高，但挥发分相对比原煤略低，污泥清洁复合燃料的挥发分从检验数据看，基本与优质原煤挥发分等同，固定碳与优质原煤持平。

5.发热量（Q）

发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（Qnet，ar），它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此收到基低位发热量Qnet，ar不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（Qnet，ar），它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g（300kcal / kg）左右。

污泥清洁复合燃料，是在污泥不脱水或略脱水、煤泥不脱水情况下，通过机械加工而成，由于污泥、煤泥水分相比原煤高，按常规收到基低位热量在3000大卡以上，空干基高位热量在4000大卡以上。

6.胶质层最大厚度（Y）

烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。

污泥清洁复合燃料，在原料搅拌过程中，化学试剂首先做到除臭、灭毒、杀菌、固结、硬化、固硫、抑氮、抑制四氯二苯离子生成，减少二噁英类生成量，燃烧提值和重金属降解。在化学试剂作用下，燃料在燃烧时胶质层微薄，因此很难结焦。

7.粘結指数（G）

在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。粘结指数越高，结焦性越强。

污泥清洁复合燃料，在机械加工生产过程中，虽然添加了固结和硬化试剂，但我们所选用的固结和硬化试剂有助燃作用，在热解和裂解的情况下充分燃烧，粘结指数下降。

同时，公司参照国外文献方法，将0.5g样品放在 100ML蒸馏水中，提取24小时，监测重金属的释放得出以下数据，见表3.

表2 各类煤渣重金属释放浓度比较

重金属种类 单位 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

综上所述，可以发现污泥清洁复合燃料是固体燃料，燃料的大小和形状是因模具而改变，它不仅适用于各种炉具燃烧，而且也适用于工业生产和民用取暖做饭，加上成本低、清洁环保，是替代传统燃料的最佳选择。特别是在大力推广使用新型煤粉工业锅炉的当下，对节约能源和治理大气污染都有非常现实的意义，是真正利国利民的创新项目。

变废为宝，效益显著

污泥，就是指污水处理过程中的产物，其主要来源于为污水处理厂初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。据统计，截至2013年，我国城镇污水处理厂所产生的污泥量已突破3000万吨/年，其中，有80%的污泥没有得到妥善处理。大量湿污泥经过填埋、焚烧后，仍存在较大的土地污染、空气污染等突出的环境污染问题。

而目前国内外污泥处置的方式中，土地填埋占63.0%、污泥好氧发酵后农用约占13.5%、污泥自然干化综合利用占5.4%、污泥焚烧占1.8%、污泥露天堆放和外运各占1.8%和14.4%。在此当中，填埋处置占到了一半还多的比例，因污泥中含有较多具有辐射和污染作用的工业废料，填埋法对土壤和环境造成极大地伤害的同时，致使许多城市“毒泥围城”。在利用方法中，污泥中的氮、磷、钾，又含有重金属、寄生虫卵、病菌，干化农田施肥后，不仅殃及地下水、江河水、耕地的环境安全，还会直接通过食物链危害人体健康。而污泥焚烧，不仅浪费了污泥中的营养物质，还会产生大量有害物质，如二噁英、二氧化硫、盐酸等，受国内焚烧技术的限制，二噁英污染问题尚未很好解决，重金属烟雾与燃烧灰烬也可能造成二次污染。

可以说，污泥污染的危害就像一把利剑，悬在我们的头顶，如果仍以传统处理方式进行下去，破坏的不仅仅是城市有序循环的发展，而是人类未来的健康生活，警钟已经敲响，促使我们去改变。

在此严峻的环境背景下，深圳市固废环保科技有限公司开发的“污泥清洁复合燃料应用技术”的出现，不仅为处理污泥，指出了一条清洁、环保的出路，同时也为国家城市发展、环境发展、经济发展做出了重大贡献。

一项科技创新，可以催生一个产业，甚至可以影响乃至改变世界。如今，污泥清洁复合燃料技术，正在改变和影响着污水处理行业、环保行业的发展和前景。目前，该技术已经在内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区、云南省临沧市凤庆县等地得到了产业化应用，并业已通过具有国家检测资质的深圳市华测检测股份有限公司上海分公司、北京分公司、台湾分公司、苏州分公司两次现场检测。检测结果显示，该技术的多项指标不仅已经达到国家最新颁布的排放标准，而且在世界范围内也处于领先的地位。

如今，在云南省临沧市凤庆县永兴环保燃料有限公司应用深圳市固废环保科技有限公司污泥清洁复合燃料技术，每天可以全部无害化处理云、凤两县污水处理厂污泥，不仅彻底解决了因污泥对云、凤两县空气污染、土壤污染和地下水污染问题，同时还通过污泥清洁复合燃料技术将云凤两县每天30吨污泥转变成了清洁能源。仅此一项，每年就为国家节省了10，950吨煤炭。

另外，凤庆县永兴环保燃料有限公司每天还可以将当地的劣质褐煤、草煤应用污泥清洁复合燃料技术制作出100多吨清洁复合燃料。一年下来，就可以为云、凤两县提供清洁复合燃料4.5万吨左右，从而大大降低了当地因烤烟业和烤茶业的污染排放，让云、凤两县的天更蓝、草更绿、水更清！

随着创新驱动发展战略不断成为中国经济转型发展的重要战略手段。深圳市固废环保科技有限公司凭借着行业领先技术，逐渐释放出强大的创新力量，推动着产业升级，创造出更大的经济价值和社会价值，为国家环保产业、国计民生做出了更大贡献，托起我们共同的“美丽中国梦”！