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野百合的春天
——湖南野百和科技公司创新有机固废裂解资源化技术纪实
  • 2021-06-09 10:53
  • 来源: 永州日报
  • 发布机构:永州市行政审批局(政务公开办)
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□本报记者  周燕妮

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图为野百合公司工艺设备展示间。欧显庭  摄

地球上的煤、石油、天然气,是数百万年前的生物质经过长期的地下裂变形成。

现在要把有机固废(垃圾)经过一道道工序变成三种物态的能源物质,而且转化过程不产生污染,这不是天方夜谭吗?

这一缩短百万年时间的能源转化,如今在永州一家科技企业的专家手中变成现实。

6月8日,记者在位于永州经开区鸿意工业园的湖南野百和科技有限公司的设备间,见证了现场实验项目运转过程:生活垃圾在无需分类的情况下,被转化为可燃气体,再通过发电机进行发电。所有设备装置占地不到100平方米,没有一根烟囱,没有一根排污管道,也不需要借助外部能源。现场实验项目设计处理量为20吨/天。

野百和科技公司董事长刘丛友介绍,由该公司承担的日处理20吨的有机固废裂解资源化工程在2019年确定为“永州市科技一号工程”,2020年被纳入湖南“十四五”重大环境科技规划的笼子。这一技术利用有机固废中有机物的热不稳定性,使组成有机物的大分子链发生断裂,经冷凝后形成可燃的低分子化合物:气态的氢气、甲烷、一氧化碳;液态的甲醇、丙醇、醋酸、乙醛等有机物及少量的焦油、溶剂油等;固态的主要是焦炭和炭黑。这一转化过程同自然界生成石油的原理类似,整个过程不会产生新的二次污染。去年底,这项技术和工艺通过国家级评审,可广泛应用于生活垃圾、有机工业固废、塑料橡胶、市政污泥、医废垃圾及动物尸体等的无害化、资源化处理领域。

行业权威与“土专家”的碰撞:

“你们这个技术,在世界上没有先例!”

2020年12月22日,是载入野百和公司历史的日子。

这一天,“有机固废(垃圾)处理资源化技术及装备”评审会在北京中华环保联合会举行。经过专家们近乎苛刻的审查,综合评审结论为:“该成果具有创新性、实用性、经济可行性,整体技术及装备达到国内领先水平。”

这标志着这项技术得到了国家级权威机构和专家的认可,并可望进入国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、自然资源部四部委联合发布的《绿色技术推广目录(2020年)》。

“郑总当时一走出会议室就流下了眼泪,是高兴的眼泪。”刘丛友回忆起评审当天的经过仍难掩激动,“评审结果虽是第二天才出来,正式文件更是过了好几天才收到,但透过专家现场的反应,我们当时就笃定:通过了!”

刘丛友口中的“郑总”,便是这项技术的发明人郑仲新,也是评审会上技术答辩的主角。

1995年毕业于衡阳医学院临床医学专业的郑仲新,怎么看都难与“环保专家”对上号:专业不对口,一口浓重口音的本地话,给人的印象是个地道的农民。

评审专家组由全国环保行业最权威的10余位专家组成。所有评审资料在会前10余天已提交到专家手中。评审会从上午9点开始,一直持续到下午3点多,中途没有休息。看视频、听汇报、PPT一一展示后,便进入了答辩环节。问题聚焦在“高温情况下,压力为什么这么低”“为什么在裂解过程中的排放大大低于国家标准”“裂解转化过程为什么不除氧”等技术环节。其中,“除氧”还是“兼氧”的问题引起专家们的激烈讨论。

目前,该行业世界上最先进的技术是“有机固废绝氧热解技术”。其中,德国、日本处于领先地位,国内最先进的技术企业在上海。现有比较成熟的热解技术,第一个反应釜是给有机垃圾脱水,第二个反应釜便是除氧。如果垃圾里混有氧气就会与垃圾发生化学反应,产生有害物质,还会引起爆炸。

“你们这个技术,在世界上没有先例!”国家城市环境污染控制技术研究中心一位权威专家的质疑最为尖锐,“你们不要闭门造车。”

“本公司的裂解工艺和技术是在一般热解法的基础上进行深化,在兼氧的环境下通过公司自主设计的设备和工艺,在反应釜内加入自主研发的催化剂,提高裂解时的活化能,增加有机质大分子键的断裂部位,从而改善气体品质,提高气相产物中的H2和CO等气体的含量,并大幅提高气体的产气率,减少焦油量……”

郑仲新不紧不慢地,从技术的原理、二噁英的控制,到反应釜里添加的催化剂、气化剂等等,娓娓道来。面对权威专家的各种质疑,他将自己30年研发经历的积累,转化为最有力的论据一一回复。

“你们确实很不容易,我很佩服”“该技术及装备对城乡生活垃圾资源化和无害化具有广泛的应用前景”……评审会临近尾声,专家们舒展眉头,毫不掩饰对郑仲新的赞赏,并认可:在“兼氧”环境下,有机固废也可以进行裂解。

专家们原本的质疑荡然无存,反而成为最有力的肯定。

30年艰辛研发,历经数次爆炸:

“我这一辈子就要做成这一件事!”

“把垃圾转换成能源,是我考上大学那年就萌生的想法,到现在已经30年了。”采访当日,因要主持对新到货的发电设备进行调试,郑仲新很迟才出现。

1969年出生的郑仲新个头不高,身材敦实,皮肤黝黑,手掌宽大而粗糙,看起来比实际年龄要显得苍老,一身灰白工装,很难让人把他与手里握有18项专利的发明家联想到一起。

1990年,刚考上大学的郑仲新,与父亲在宁远老家的后山上发现有很多塑料袋、旧衣服等垃圾随意地丢弃在山里。他从口袋掏出一个打火机,刺啦一声就将垃圾点燃了。“这些垃圾,要能变成能源就好了。”父亲的这一句话如醍醐灌顶,让郑仲新确定了:“我这一辈子就要做成这一件事!”

郑仲新在大学念的专业是临床医学,但他对药理、有机化学有浓厚的兴趣,并有意识地加强自学,还买了不少瓶瓶罐罐的玻璃器皿进行试验。1995年,大学毕业后,郑仲新被分配到省地矿系统一家职工医院工作。一次偶然的机会,他观察到有机垃圾燃烧时有滴油现象,因此受到启发,从此朝着将有机垃圾转化为可利用燃油的方向研发。

“1999年,就是通过这台设备,我首次提炼出了燃油混合物。”郑仲新指着一台形状奇特的金属装备介绍。在野百和厂区的一角,刘丛友把郑仲新历年更新迭代的产品都搜集了过来,按照时间排序展示出来。早期,这些设备都是郑仲新自己设计画图,自己动手焊接的。

“利用空余时间,一边学习机械、化学知识,一边搜集身边的材料组装提取设备,通过10多年的尝试,总结出了一套通过加热和添加催化剂的方法,将固体的塑料垃圾转化为液态的可燃物。”跟所有尝试发明的人一样,郑仲新的发明也不是一帆风顺,从最初的玻璃瓶实验,到换铸铁容器,然后建设地下混凝土反应釜。“容器增大之后,反应就变得剧烈,经常发生爆燃,反应釜里面‘砰砰砰’地很吓人。”

为解决反应釜内的爆燃问题,郑仲新一直尝试了4年多,期间大大小小的爆炸事故发生了无数次。“2009年,在做试验的时候,有一次发生爆炸,差不多把房子的屋顶都冲掉了,幸好我当时没在屋内。还有一次,我从外面回来正遇上炉膛炸裂,一块钢板飞出来砸在我的左腿上,造成左下肢骨折。虽然保住了左腿,但却留下了永久的残疾。”

那一次的爆炸也成为郑仲新发明路上的重要转折点。在家人的支持下,他把实验室搬到宁远县城郊一栋破旧的厂房,建造了一个规模更大的试验设备,反应釜也从高温高压的热反应向低温低压转变。经历过上千次试验和失败的挫折,郑仲新终于掌握了催化剂的科学配比,解决了裂解过程中因压力、温度、粉尘及瓦斯引起的爆炸等安全问题。

实现工艺安全、自动化、规范化、产业化:

“野百和是这项技术最好的稳定剂和催化剂!”

“2017年,经朋友介绍,我关注到了郑总,他在行业内很有名的。”刘丛友做过两家上市公司的CEO,他在挑选新项目时,将目光投向了未来市场空间更为广阔的环保行业。

随着城市化发展,城市膨胀、人口暴增,生产、生活产生大量的有机固废,已成为困扰全世界城市管理者的巨大难题。权威数据统计,当前我国每年新增固体废物100亿吨左右,历史堆存总量高达600亿至700亿吨。如何找到一种绿色高效处理有机固废的方法是一项世界性难题,2009年美国网站评出未来十大环保技术,含碳垃圾变石油技术位居榜首。

说起固体废物处理,市场并不陌生,“垃圾分类”概念让市场一度充分挖掘出行业空间的价值,但对于固体废物处理,市场上能够给出的方案,无非是焚烧、填埋等方式,因为占用大量土地、产生二次污染等问题,广受诟病。随着国家垃圾分类、“无废城市”等政策出台,探索出一条技术可靠、运行安全、经济可行、排放达标的垃圾处理技术和工艺势在必行。

“对环境更加友好的裂解处理方式,将成为有机固废处理的主流方法,我对郑总和这一技术很有信心。”刘丛友与郑仲新相见恨晚。

在遇见刘丛友之前,郑仲新虽手握10余项发明专利,却没给他带来与之匹配的经济收入。他曾带着2项专利到过广州与一家企业合作,可惜企业并没有意愿给他研发支持。此后他又辗转去过云南和省会长沙,前后与近十家企业“牵手”,均不欢而散。

“郑总的技术在国内处于领先地位,但要形成规范的工艺,破解产业化难题并进行推广,还有一段路要走。”刘丛友与郑仲新确定合作关系后,两人分工明确。郑仲新负责技术的继续研发与完善,而刘丛友则负责实现工艺安全化、自动化、规范化、产业化。

说起来容易,做起来难。

通过裂解技术进行有机固废处理业务,在国内尚属新兴领域,同类企业凤毛麟角,行业甚至没有主管单位、行业协会,官方数据匮乏。

“安全性永远是第一位的。”刘丛友介绍,因为自主研发的裂解工艺是从无数次失败中总结经验而来,现有的试验项目,在最初设计时就要以安全性为首位,针对每个安全隐患点采用冗余安全度设计。比如通过自动化控制系统,实时监测系统运行的各项参数(反应釜内温度、压力等),设置多项超限报警和联锁制动,让系统始终处于安全运行状态。为保证系统安全运行,还设计了一套辅助的安全保证系统,确保反应釜出现异常时自动停止工作。试验场区设置多个可燃气体监测及颗粒物监测,实时监测厂区的空气质量,并配有强制排风系统。

“目前,公司的现场实验项目通过自动化控制已经连续安全运行10个月。我们接待了来自河南、江苏、浙江、海南、广西等全国各地的企业前来考察,大家对我们抱有很大的期待。”

刘丛友表示,随着裂解工艺的不断升级完善,让国内企业看到了固废处理的商机,前往公司调研的客户一拨接一拨,公司受到了行业内极大的关注。

4月18日,国家生态环境部环境发展中心科技成果转化与产业促进中心主任李安定一行专程来公司调研考察,对该技术和装备给予充分肯定,并建议永州市、永州经开区大力支持公司发展,并以此为契机建成既是固废资源化处理国家级示范产业基地、绿色园区基地,又是环保智能装备制造基地。

“外部事务我一概不管,我只负责技术攻关,只要刘总支持我继续研发,我就完全信任他。”郑仲新在刘丛友的强力支持和配合下,带领科研团队攻克了一个个难题,因为留下来的都是极其难啃的硬骨头。

从2017年到目前,公司已投入产业化资金近两千万元。2020年9月,野百和科技有限公司注册成立,迎来了属于他们的春天。

野百和取“野百合”的谐音。

刘丛友对野百合十分偏爱,自有一番感悟:她虽不如玫瑰般娇艳,也不似牡丹的富贵,却有着一颗十分纯洁的心;野百合虽没有舒适的暖棚,也没有肥沃的土壤,更没有养花人精心的呵护,但是她坚韧不拔,有着顽强的生命力,敢于对抗大自然的风刀霜剑!

在万物复苏的春天里,她绽放出属于自己的精彩,抒写着自己的诗篇。她虽默默无闻地存在,但却有顽强拼搏的毅力,与世不争的胸怀;在这个万紫千红的春天里,她轻吟浅唱,将唱响一篇又一篇悠扬的乐章!

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