关于垃圾衍生燃料标准的研究现状

 王小宏*，陈  灏，赵玉柱

 （中国科学院生态环境研究中心鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所，内蒙古鄂尔多斯017000）

摘要：目前国外垃圾衍生燃料( RDF)技术基本成熟，并制订了技术标准，尤其美、日的RDF标准经实践修订后已相当完备；意大利、芬兰等国家根据组成RDF的元素及含量制订了通用及专用标准。我国RDF技术起步较晚，且尚未制订任何RDF标准。为解决标准滞后性带来的负效应，迫切需要结合垃圾特性并借鉴国外经验和方法，研制出符合我国国情的RDF标准。

 关键词：垃圾衍生燃料( RDF)；标准；环境科学；绿色能源

中图分类号：X799.3文章编号：0253 -4320(2016)04 -0001 -03

 DOI:10. 16606/j. cnki. issn 0253 - 4320. 2016. 04. 001

 英国于1973年首次提出垃圾衍生燃料( RDF)技术的概念，美国是最早使用RDF发电的国家，于1988年建成日处理2 000 t的RDF工厂，1990年设计了日燃烧l 500 t的RDF发电厂。日本于1988年建成了首座RDF制造厂，目前有50多座RDF加工和发电厂在运行。中国对RDF的研究起步较晚，1996年最早由中科院广州能源所和太原理工大学开始了RDF的热解、污染等性能的研究，2001年建立了国内第一条RDF生产线，展开了对垃圾可燃物的实践探索。2012年由中国节能协会组织了“垃圾衍生燃料RDF-5发电工艺改造工程签约仪式——垃圾衍生燃料绿色能源化产业技术”会议，推动了RDF-5技术的进一步发展。

 经分析美、日、英、德等国制订的固废标准发现，英、德大多是采用欧洲标准，欧洲协会依据RDF的使用环境条件、特性及元素含量制订RDF标准，意大利、芬兰、瑞士也采取同样方式制订了RDF标准。美国制订的RDF标准约占全部固废标准的22.0%；日本制订的RDF标准约占全部固废标准的35%。我国10多年的发展一直处于实验研究和工程实践的阶段，目前仍没有制订RDF相关标准。

1 RDF分类标准

美国材料与试验协会( American Society ofTesting Materials，ASTM)建立于1898年，是世界上最早、最大的非盈利性标准制订组织之一，ASTM依据RDF的加工工序、粒径、形态及用途将RDF分成7类，详见表1。欧美地区研究的是RDF -2和RDF-3；日本由于原料主要是厨芥类物质，需经破碎、干燥、压缩等处理工序，因此偏重于RDF-5；我国垃圾的物理特性决定也偏重于RDF-5。

2  国内外RDF标准

 经分析国外RDF标准得出，美国RDF标准制订齐全，检测的方法、项目及时更新。日本由于土地资源、能源匮乏的原因，特别注重RDF技术的发展，也制订了相当完善的标准。意大利、芬兰、瑞士等制订了详细的RDF元素含量标准，英国则多是采用欧盟、瑞士制订的标准。

2.1美国RDF标准

ASTM于1983年制订了第一条关于RDF的标准，1994年标准制订补充完备，经过20多年的运行，于2009年再次确认了现行有效的最新标准。ASTM制定的标准测定范围全面，包括测定RDF元素含量、灰分、粒度、燃烧值、水分等的方法（如表2所示），形成一个完整的标准体系。截至目前，已对E887、E953、E1037、E828、E776等5项标准进行了修订，对D5115、E829、E926、E886等4项标准进行撤销。

2.2  日本RDF标准

日本为促进RDF技术稳定发展，由日本工业标准调查会( JISC)于1999年正式出台了5项针对性的RDF-5技术标准，第一项标准27302-1-1999详细讲述了测试用的方法、流程、可行性及注意事项，参照此方法制订了检测RDF热值、水分、灰分、总氯等标准；于2002年增加了测试金属、硫含量、粒度、密度等5项标准，主要标准见表3。总结现行有效的固废标准近40件，RDF相关标准占了35%，使标准在内容和检测方法上形成了结构优化、层次清晰的完整的标准体系。

2.3  其他国家RDF标准

意大利、芬兰、西班牙、瑞士等国也制订了RDF技术标准。与美国、日本不同的是，意大利和芬兰则依据RDF热值、水分、灰分及元素含量制订了通用标准，西班牙、欧盟协会、瑞士依据RDF使用环境条件制订了专用标准，如表4所示。

3  中国RDF标准

3.1推广RDF的必要性

据统计，2014年我国城市生活垃圾总产量已超过3亿t，并以每年超过10%的速度递增。由于地域、气候差异及垃圾没有源头分类，造成垃圾物理成分复杂、热值低、水分高等弊端，急需高效环保的焚烧技术。RDF技术开启了能源的高效再利用，形成了“资源一废品一资源”的循环系统，实现了可持续发展要求的经济与环境的双赢。

3.2 RDF技术应用

 近几年，介于参照国外经验并实践研究的基础上，RDF技术一直处于向上发展阶段，并建立了多座实践应用工程，美中不足的是鲜有研究机构进入规范化生产。采用RMJ、J—carerl工艺生产RDF-5，并加入生石灰和消石灰以降低氮化物、氯化物、硫化物及二英的产量。实践证明，燃烧RDF时易出现金属、玻璃等硬质无机物对设备磨损的现象，因此在研究RDF时不可忽略预处理系统的重要性。

3.3 RDF标准体系

 目前我国仍没有制订明确的RDF标准，标准化工作出现了严重的滞后，影响了RDF顺利发展。为实现RDF多元化和大规模生产，提高RDF的运转效率和强化使用管理，亟待解决缺乏RDF标准的难题。制订标准工作可借鉴国外成熟的经验，争取早日制订出符合我国国情和发展现状的标准，为加快RDF的标准化、产业化及规范化发展做好铺垫。

3.4制订RDF标准的原则

为实现RDF焚烧产物排放参数的达标化，为RDF技术的发展创建良好平台，为使RDF技术标准实现与时俱进的要求，制订标准时应考虑以下3条原则。

 先进性原则：制订的RDF标准体系应实用于生产、有利于生产、服务于生产，检测方法、项目应与国外先进的RDF标准接轨，打破局限性。

 系统性原则：应制订全面系统性的RDF标准，标准不仅涉及常规的RDF粒度、热值、水分、灰分、金属、总氯、元素含量分析等的检测方法，要有针对我国垃圾特性的检测措施（如垃圾预处理方式）；规定标准的术语、规范、实验环境、设备参数和搭建客户交流服务平台等。

可行性原则：RDF标准必须符合我国地域及气候差异导致垃圾成分的异样，而国外垃圾成分均匀，所以只能参考国外的制订原则和方法，不能复制，应采取多次试验制订出切实可行的符合实际的标准，推动RDF技术的快速发展。

3.5应重视宣传

 普及环保知识、提高环保意识有助于RDF技术的发展，改变搞好环保是政府责任的错误认识，让居民对环保行为有认知性、目的性、方向性、预见性，尽力减少垃圾源头对推广RDF技术和制订标准的影响。

4展望

RDF技术不仅实现了资源的再利用，同时为实现“十二五”目标，提倡走绿色、低碳发展之路，提高能效，减少消耗，实现资源的综合利用，应争取尽快突破现状的束缚，使RDF技术尽早迈入规范化发展步伐。紧密结合我国垃圾复杂的物理特性和当前具有的RDF技术水平，并借鉴国外经验，尽快制订出满足我国发展的标准，真正实现垃圾有效再利用目的。