一、技术名称：工业生物质废弃物能源化（热解）利用集成技术

二、技术类别：零碳技术

三、所属领域及适用范围：废弃物处理

四、该技术应用现状及产业化情况

我国每年产出以化学制药菌渣、中药渣、白酒糟、醋糟、甘蔗渣、茶/咖啡渣以及建筑废木材等为代表的富含木质纤维素的工业生物质废物总量约5亿吨，且每年仍以10～15%的速度递增，市场规模巨大。目前，处理这些废弃物主要技术有堆肥、食用菌栽培、饲料生产、焚烧等，但由于现有技术局限性，均较难实现规模化推广应用。该技术可以实现低成本地将工业生物质废弃物转化为清洁燃气和热力，替代部分化石能源用于企业供能。目前已在河南、山东等地推广示范，具有良好的经济和社会效益。

五、技术内容

1. 技术原理

通过破碎系统将原料破碎，使其粒径均匀，保证下一步脱水的连续稳定性；通过机械脱水系统将其含水率降至 50～60%以下，利用机械方式最大限度的去除水分，降低预处理能耗；采用非接触式封闭干燥，避免物料挥发出的水气直接向空气中排放、污染环境；通过改进生物质循环流化床气化炉的结构提高原料的适应性及气化效率，利用热解气化系统产生的高温燃气在不经过降温的情况下直接通入燃气蒸汽锅炉进行高效燃烧，实现工业废弃物能源化利用，减少企业化石能源消耗。

2. 关键技术
（1）湿基工业生物质废弃物的预处理技术

采用集破碎-脱水-干燥于一体的全自动连续预处理系统、差速定转子技术等多种预处理技术实现，有效解决湿基工业生物质废弃物处理过程中的缠绕、团聚及异味散发问题，并可实现废弃物高效脱水；

（2）工业生物质废弃物热解气化技术
采用创新性的循环流化床结构和水蒸气重整转化技术，实现工业生物质即时、高效的热解气化；

（3）生物质燃气直燃技术

该技术集焦油裂解、超焓燃烧、自动控制等为一体，实现燃烧过程的主动控制，提高设备的燃烧效率和自动化程度。

3. 工艺流程
工业生物质废弃物燃气化利用工艺流程见图 1。

图 1 工业生物质废弃物燃气化利用工艺流程图

六、主要技术指标

1.气化效率≥78%；

2.燃气热值≥6500KJ/Nm3；

3.综合热效率≥85%。

七、 技术鉴定情况

该技术已获得 12 项国家授权专利，其中发明专利 3 项，实用新型专利 9 项。其中，“湿基工业生物质废弃物预处理系统研制”和“组合式生物质循环流化床气化反应炉研制”于 2013 年通过山东省科技厅组织的科学技术成果鉴定；“生物质热解气化关键技术研究及产业化”研究成果于 2012 年荣获全国工商联科技进步一等奖。

八、典型用户及投资效益典型用户：河南省宛西制药股份有限公司、山东步长制药股份有限公司等。

典型案例 1

案例名称：河南省宛西制药中药渣等废弃物能源化利用项目

建设规模：年处理中药渣 2 万吨。建设条件：制药企业有稳定的生产、有稳定的能源需求及水、电、气系统通畅。主要建设内容：药渣预处理系统、气化机组、生物质燃气锅炉、气柜建设、水电管网等。主要设备为剪切式粉碎机、带式压滤机、桨叶蒸汽烘干系统、中药渣输送给料系统、循环流化床气化系统、生物质燃气锅炉、沼气收集净化系统、DCS 控制系统、工艺管线等。项目总投资 1200 万元，建设期为 10 个月。年减排量约 3350tCO2，产生经济效益 254.5 万元，投资回收期约 5 年，碳减排成本为 230 元/tCO2。

典型案例 2

案例名称：山东步长制药中药渣综合利用项目

建设规模：年综合处理中药渣约 10.2 万吨。建设条件：制药企业有稳定的生产、有稳定的能源需求及水、电、气系统通畅。主要建设内容：预处理系统、气化机组安装、生物质燃气锅炉、气柜、水电管网等。主要设备：二级剪切式粉碎机、重压压滤机、蒸汽烘干系统、中药渣输送给料系统、循环流化床气化系统、生物质燃气锅炉、沼气收集净化系统、DCS 控制系统、工艺管线等。项目总投资 5800 万元，建设期为 18 个月。年减排量约 1.6tCO2，产生经济效益 1680 万元，投资回收期约 3.5 年。碳减排成本为 200 元/tCO2。

九、推广前景和减排潜力

随着公众环保意识的加强和国家环保力度不断加大，热解气化技术将成为工业废弃物减量化、无害化、能源化利用的重要手段。由于该技术具有处置成本低，可生产可燃气体，兼具环保和经济效益双重效益，市场潜力巨大。预计未来 5 年，该技术推广比例将达到 5%，可形成年碳减排能力 83 万 tCO2。