原創(chuàng) 李俊 上�？萍�

5月，四川阿壩藏族羌族自治州的若爾蓋草原上綠草如茵，牛羊遍地。這里不僅是多種珍稀鳥類的棲息地，也是黃河上游最重要的水源涵養(yǎng)地和生態(tài)功能區(qū)，被稱為“中華水塔”。在距離縣城5公里外的山坳里，巍然聳立著一大片鋼架結(jié)構(gòu)，這是全國首個縣域垃圾熱解氣化發(fā)電項目，采用同濟大學熱能工程學院陳德珍團隊研發(fā)的技術設計建造。

近日，上海科技獲悉該項目的整體建設已經(jīng)基本完成，正處于調(diào)試運行中，即將交付。項目建成后，其日處理垃圾為每天為80-100噸，該項目不僅解決整個縣城垃圾處理的“燃眉之急”，更是為全國超2000多個縣域垃圾處理提供全新解決方案，其意義不言而喻。

若爾蓋草原垃圾熱解氣化項目

“熱解氣化技術能夠先在無氧條件下，使有機物直接受熱分解成油、氣、炭，再將部分產(chǎn)物在有氧條件下氣化，最終得到高值化的產(chǎn)品。該技術清潔化資源化程度高、碳排放低，是固廢熱化學處理技術的新方向。在過程中還可以利用產(chǎn)生的燃氣發(fā)電，滿足項目本身和周邊設施的用電需求。”陳德珍說。

深耕固廢領域研究30余年

陳德珍是同濟大學機械與能源工程學院熱能與環(huán)境工程研究所教授、博士生導師、原所長，是國際固廢領域最有影響力的SCI期刊《Waste Management》 副主編、《環(huán)境衛(wèi)生工程》編委。1988年，恰逢我國第一座現(xiàn)代化生活垃圾焚燒廠在深圳建成運營，陳德珍的導師正好是項目顧問。“我當時參與了關于垃圾焚燒污染控制的研究課題，之后就一直從事垃圾處理這個方向的研究，這一干就是30多年。”

越是深入研究，越感責任重大，尤其在我國垃圾焚燒解決完“大”問題，開始補齊“小”短板之際。“城市里一般建設大型焚燒廠，通過焚燒發(fā)電的方式處理生活垃圾，并滿足用電需求，但縣域垃圾量少，建設焚燒廠及煙氣凈化系統(tǒng)，不僅成本高昂，其回收發(fā)電的利用率也很低，會對縣財政造成巨大負擔。”

如何對縣域規(guī)模的垃圾進行資源化、無害化處理，成了陳德珍的心結(jié)。從70年代開始，熱解氣化技術進入了研究視野，日本和德國科學家開展了一系列研發(fā)應用，但由于傳統(tǒng)熱解氣化溫度過高容易對設備產(chǎn)生損壞、熱解后得到的可燃氣、焦油、炭等物質(zhì)需要進行二次加工等諸多問題，因此該類技術在全世界范圍內(nèi)較少應用、并受到經(jīng)濟效益制約。

看到了熱解氣化技術的優(yōu)勢，陳德珍和團隊扎進了相關研究之中。在國家系列課題的支持下，經(jīng)過十二年堅持不懈的攻關以及技術的迭代改進，終于研發(fā)出了規(guī)模可控、反應條件溫和、兼具資源化和清潔化熱解氣化技術，并設計開發(fā)了相應的核心裝備。

“這項技術突破了固廢處理的二次污染以及熱解產(chǎn)物品質(zhì)低的難題，相對于傳統(tǒng)垃圾焚燒，本技術生產(chǎn)過程中二惡英排放均實現(xiàn)達標，并且不產(chǎn)生焚燒飛灰等二次污染物。”陳德珍介紹說。得益于技術的領先優(yōu)勢和應用前景，“熱裂解生產(chǎn)技術與裝備”被工信部列入重點領域，熱解氣化也已連續(xù)3年被科技部列入固廢重點專項。2018-2021年，團隊在上海崇明、安徽等地成功完成了小試驗證。

與上海長三院一同開啟產(chǎn)業(yè)化道路

2018年12月29日國務院辦公廳印發(fā)了《“無廢城市”建設試點工作方案》。2021年“兩會”上，碳達峰、碳中和首次被寫入國務院政府工作報告，中國正式開啟“雙碳”元年。2022年11月，國家發(fā)展改革委等部門發(fā)布《關于加強縣級地區(qū)生活垃圾焚燒處理設施建設的指導意見》，重點提到要突破適用于不同區(qū)域、不同類型垃圾焚燒需求的100噸級、200噸級小型垃圾焚燒裝備技術研發(fā)，降低建設運維成本。一系列密集的政策和文件發(fā)布，顯示了我國在推進環(huán)境保護和垃圾處理方面的決心和行動。

成立于2021年的長三角國創(chuàng)中心和建設運營主體上海長三角技術創(chuàng)新研究院，在能源與環(huán)保領域，重點圍繞光伏、風電、氫能、儲能、智能電網(wǎng)以及水處理、大氣環(huán)境、土壤修復、固廢處置等領域，推動技術研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，促進技術實現(xiàn)跨越式發(fā)展。在固廢處置領域，適用于縣域垃圾處置的前瞻性、顛覆性技術始終是事業(yè)部關注的焦點。

對于陳德珍在熱解氣化技術上取得的突破，長三角國創(chuàng)中心團隊明察秋毫。中心能源與環(huán)保事業(yè)部主任陳文君說：“縣域垃圾處理、污泥及工業(yè)垃圾處理及資源化利用，不僅是國家的要求，也是行業(yè)和市場上的痛點。我國長三角地區(qū)以及中西部對于200噸/天以下的小型固廢處置裝置需求特別大，急需能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用、填補技術空白的技術解決方案”他說，“陳德珍團隊的關鍵技術不僅能夠解決傳統(tǒng)熱解問題，且能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄物的高值資源化，技術工藝穩(wěn)定性強，團隊積累了大量的工程經(jīng)驗和技術數(shù)據(jù)，技術競爭優(yōu)勢明顯，具備良好的產(chǎn)業(yè)化前景。”

2022年，上海長三院主動找到了陳德珍，希望她能將技術推向產(chǎn)業(yè)化。“我也希望這項技術能夠得到更多產(chǎn)業(yè)化應用和推廣，通過產(chǎn)業(yè)應用持續(xù)專攻這個領域，根據(jù)市場和客戶需求持續(xù)推動技術更新迭代。”目前市場上，熱解氣化技術并沒有成熟的商業(yè)模式，工程投資有風險，一旦失敗，投出的錢也就“打了水漂”，很難獲得社會資本的青睞。陳德珍說，“讓我沒有想到的是，作為國家隊的上海長三院有這樣的勇氣和魄力。” 經(jīng)過多輪溝通和會談，上海長三院“獨具慧眼”的專業(yè)能力、不懼風險的戰(zhàn)略判斷以及靈活的支持政策，給陳德珍團隊注入了強心劑。“我還有個‘私心’——希望通過產(chǎn)業(yè)化項目，打通市場和學術的壁壘，培養(yǎng)更多兼顧學術和實踐能力的學生，為他們提供實驗室以外更廣闊的實踐天地。” 陳德珍團隊決定走出實驗室，成立專職創(chuàng)業(yè)團隊，開啟產(chǎn)業(yè)化之旅。

2022年12月，上海長三院正式聘請陳德珍成為項目經(jīng)理。2023年8月，經(jīng)過多次深度調(diào)研評估和論證，上海長三院以“撥投結(jié)合”方式支持陳德珍核心團隊合資成立上海凱興元再生能源有限公司。

從中國縣域到“一帶一路”國家

有了上海長三院的支持，新成立的上海凱興元在若爾蓋草原的項目有條不紊地向前推進。與此同時，公司今年還計劃在長三角地區(qū)開展多項國家和地區(qū)級示范和驗證項目，包括預期在常熟與上海浦發(fā)環(huán)保合作展開的30噸/天垃圾熱解氣化產(chǎn)合成氣項目，以及與中國聯(lián)合工程有限公司合作在浙江松陽縣利用廢棄物供能制陶粒的項目，加快技術的推廣和普及。

前不久，一家國外公司主動找到陳德珍團隊洽談合作事宜。“東南亞和一帶一路上的中小國家，他們對于小型垃圾處理廠的需求很大。我們的技術通過上海長三院項目支持，能夠完成工程化驗證，讓市場清楚看到技術的優(yōu)勢和效益所在。長三角國創(chuàng)中心有著豐富的海外合作資源，能為未來我們的技術出海提供支撐，帶動更多國家垃圾處理技術的進步。”

當然，創(chuàng)業(yè)的道路也并非一帆風順，尤其垃圾處理和資源化利用類項目，不僅投資巨大、耗時耗力且有一定危險性，需要根據(jù)工程中遇到的真實數(shù)據(jù)、真實狀態(tài)不斷調(diào)整和優(yōu)化方案，因此陳德珍也經(jīng)常面臨著技術人才缺乏、需要與多方反復溝通等問題。“雖然我們對自己的技術非常有信心，但是此類工程項目，尤其是突破性技術帶來的新工藝和新設備，都需要反復調(diào)試打磨、不斷優(yōu)化穩(wěn)定。但項目唯有經(jīng)歷市場檢驗，才能實現(xiàn)技術從實驗室到商業(yè)化的跨越。”

時下，若爾蓋草原即將迎來一年中最美、游客最多的季節(jié)，草原上的垃圾處置也即將迎來高峰，對于項目的運行效果，陳德珍和團隊躊躇滿志，充滿期待。在過去的半年里，陳德珍已記不得去了若爾蓋草原多少次，很難想象在冬季北風呼嘯的草原上，這樣一位文質(zhì)彬彬的女教授在龐然大物的鋼架結(jié)構(gòu)中來回穿梭、認真察看每個細節(jié)的場景。但是面對繁忙的教學、科研和創(chuàng)業(yè)，她似乎始終面帶微笑，淡定從容。陳德珍說，“只要擁有執(zhí)著的信念和強大的勇氣，我們就能勇往直前，完成一個個設定的目標。”

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原標題：《“燒不起”“埋不了”？陳德珍破解縣域垃圾處理難題》