资源简介
ICS 13.030.10 CCSQ96
团体 标准
T/CAMIE 37—2025
纤维类有机固体废物热解制炭系统技术规范
Technical specification for fiber organic solid waste pyrolysis carbonization system
2025-10-29发布 2025-11-29实施
中国环保机械行业协会发 布
T/CAMIE 37—2025
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 工艺流程与系统构成 2
4.1 工艺流程 2
4.2 系统构成 3
5 技术要求 3
5.1 一般要求 3
5.2 子系统要求 4
5.3 设备安装验收 6
6 安全与环保 6
6.1 安全 6
6.2 环保 6
7 产品检测与判定 7
7.1 检测 7
7.2 判定 7
图 1 纤维类有机固体废物热解制备生物炭工艺流程图 2
图 2 纤维类有机固体废物热解制备生物炭系统构成示意图 3
表 1 烟气净化系统工艺路线选择 6
表 2 生物炭产品技术指标要求 7
I
T/CAMIE 37—2025
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国环保机械行业协会提出并归口。
本文件起草单位：中国科学院广州能源研究所、华中科技大学、天津大学、清华大学、天津工业大学、浙江金锅锅炉有限公司。
本文件主要起草人：杨改秀、袁浩然、顾菁、范洪刚、乔瑜、黄经春、王标兵、李文健、常娜、 王海涛、李爽、王冬冬、崔孝强、孙泽坤、鲁庆海、周志伟、罗宇堃、张菀珈。
本文件为首次发布。
Ⅲ
T/CAMIE 37—2025
纤维类有机固体废物热解制炭系统技术规范
1 范围
本文件规定了纤维类有机固体废物热解制炭系统的工艺流程与系统构成、技术要求、安全与环保、产品检测与判定。
本文件适用于日处理量不大于20t 的纤维类有机固体废物热解制炭生产线，可作为项目立项、 技术可行性研究、热解参数设计、设备施工安装、验收和建成后运行与管理的技术依据。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件。
GB 5083 生产设备安全卫生设计总则
GB 5085.3—2007 危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别
GB/T 12777 金属波纹管膨胀节通用技术条件
GB/T 14253 轻工机械通用技术条件
GB 16297 大气污染物综合排放标准
GB/T 16839.1—2018 热电偶第1部分：电动势规范和允差
GB/T 19587 气体吸附 BET 法测定固态物质比表面积
GB/T 23821—2009 机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离
GB/T 26155.1 工业过程测量和控制系统用智能电动执行机构第1部分：通用技术条件 GB/T 40511 农林生物质原料收储运通用技术规范
GB/T 50051 烟囱工程技术标准
GB 50093 自动化仪表工程施工及质量验收规范
GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范
CJ/T 313—2009 生活垃圾采样和分析方法
HJ 2000 大气污染治理工程技术导则
NY/T 3041—2016 生物炭基肥料
NY/T 3672—2020 生物炭检测方法通则
NY/T 4159 生物炭
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
纤维类有机固体废物 fiber organic solid waste
富含纤维质组分的一类有机固体废物，如废纸、废织物、废木材、园林废弃物等。
1
T/CAMIE 37—2025
3.2
热解 pyrolysis
在绝氧或有限氧气(氧气含量低于5%)供应条件下，通过400 ℃~700 ℃的高温，使有机固体废物中的纤维质发生分解得到固态、液态和气态产物的反应过程。
3.3
生物炭 biochar
以纤维类有机固体废物为原料，在绝氧或有限氧气供应条件下，400 ℃~700 ℃热裂解得到稳定的富含碳元素的固态产物。
[来源：NY/T 3041—20163.1,有修改] 3.4
固定碳 fixedcarbon
纤维类有机固体废物经热解反应后分离出挥发分、水分和灰分后，剩余的固态残留物中的碳元素。 3.5
热解制炭系统 pyrolysis carbonization system
通过热解将纤维类有机固体废物转化为生物炭等高价值产品的技术装备的统称。
3.6
垃圾衍生燃料 refuse derived fuel
纤维类有机固体废物经过一系列处理工艺制成的、具有均质化特征的固体燃料块，缩写为RDF。
4 工艺流程与系统构成
4.1 工艺流程
4.1.1 纤维类有机固体废物热解制炭的工艺流程见图1。
纤维类有机固废
分选、破碎、 RDF 混合
RDF 混合原料
热解产物回烧供热
热解炭化
高温生物炭+副产物
冷却除尘
冷却后生物炭除尘后热解气分离焦油、净化烟气
检测、判定
最终产品不合格生物炭
处理、降级使用
图1 纤维类有机固体废物热解制备生物炭工艺流程图
2
T/CAMIE 37—2025
4.1.2 纤维类有机固体废物热解制炭系统的构成见图2。
原料 ·
分选系统
破碎系统
系统设备
热解系统
控制、检测系统
冷却系统
贮存系统
产物
产品检测、 配比优化
纤维类固废
出料系统
进料系统
生物炭
图2 纤维类有机固体废物热解制备生物炭系统构成示意图
4.2 系统构成
4.2.1 纤维类有机固体废物热解制炭系统由分选系统、破碎系统、进料系统、热解系统、出料系统、冷却系统、贮存系统，以及控制、检测系统的一系列设备构成。
4.2.2 分选系统设备包括风选单元、磁选单元。
4.2.3 破碎系统的设备包括粗破碎单元、细破碎单元、辅助单元及垃圾衍生燃料( RDF) 混合单元。
4.2.4 进料系统、出料系统的设备包括物料存储单元、输送单元、计量与调控单元。
4.2.5 热解炭化系统的设备包括热解窑本体单元、气固分离单元、密封装置单元、传动单元、加热单元、供风单元、进料单元、冷却单元、出料单元、惰性介质循环输送单元、温控单元与安全防护单元。
4.2.6 冷凝系统设备包括冷凝单元、气液分离单元。
4.2.7 贮存系统包括固态产物贮存单元、焦油贮存单元。
4.2.8 控制、检测系统包括工艺参数控制单元、安全联锁控制单元、环保排放监控单元、运行设备管理单元、数据集成及可视化单元。
5 技术要求
5.1 一般要求
5.1.1 纤维类有机固体废物热解工程的工艺设计应遵循原料全组分利用的原则，即对全种类纤维类固废进行分类并进行热转化利用，实现资源的最大化和碳排放的最小化。
5.1.2 应将织物纤维类有机固体废物、园林纤维类有机固体废物等不同类型的原料分开存放，避
T/CAMIE 37—2025
免相互污染或影响后续处理。园林纤维类有机固体废物原料的贮存参考GB/T 40511的规定执行。
5.1.3 应对每批新进有机固体废物原料进行采样和特性分析并形成数据库，分析内容包括物理组成、热值、水分、碳元素含量、挥发分与灰分中的一种或几种，分析方法应按照CJ/T 313的规定。
5.1.4 有机固体废物原料的自然含水率应小于60 wt%。
5.1.5 应多次采集原料进行含水率的检测，并逐步建立原料特性与热解参数的关联数据库。
5.2 子系统要求
5.2.1 分选系统
5.2.1.1 原料应经分选系统分离出非纤维类杂质，分选过程依次为：
a) 人工分选：由人工挑选出尺寸大于破碎机进料口的物质，以及金属、碎石等易损坏破碎机刀具的硬物质。
b) 风力分选：采用风力分选设备分离石块、金属、塑料薄片等不同密度的物质。
c) 磁力分选：利用磁场强度不低于1500高斯的磁力分离器分离铁、钴、镍等磁性金属。
5.2.1.2 分离出的杂物需定点收集、定期清理并妥善处置。
5.2.2 破碎系统
5.2.2.1 破碎系统对分选后的原料进行破碎处理，破碎后的物料粒径应不超过100 mm。
5.2.2.2 原料粉碎处理后，再按一定比例进行RDF 混合。
5.2.2.3 原料的破碎过程应在通风良好的场地进行，破碎设备的出料口应设置防尘装置收集扬尘， 或采取密闭静置等措施进行降尘处理。
5.2.3 进料系统
5.2.3.1 经过分选和破碎后的原料由螺旋输送机抬升至热解炭化系统的进料口。
5.2.3.2 进料管的下口尺寸应大于上口尺寸，上口截面积与下口截面积之比宜为1:1.2～1:1.5。
5.2.3.3 进料通道倾角应不大于45°。
5.2.3.4 进料口应设有机械振动器和旋转拨料器等防堵塞装置，防堵塞装置的运行功率应匹配进料速率，单位能耗应不大于0.5( kW·h)/t。
5.2.3.5 进料设备应配置变频调速装置，最大进料速率应不高于4 t/h。
5.2.3.6 进料口须保证系统密封性，可增设氮气密封系统。
5.2.4 热解炭化系统
5.2.4.1 热解炭化系统的主要设备为热解窑，宜选用机械滚筒回转式热解窑且设计使用寿命不低于10年。
5.2.4.2 热解窑在空窑状态时应使用氮气在窑内形成惰性保护环境。
5.2.4.3 在正常运行期间热解窑内应处于常压状态。
5.2.4.4 热解窑正常运行期间窑内温度宜控制在400℃~700℃,温度波动控制在±10 ℃以内。
5.2.4.5 热解窑内应安装温度传感器且安装间距不大于2 m, 温度传感器的精度等级应不低于 GB/T 16839.1—2018中规定的1级。
5.2.4.6 热解窑内层应采用耐腐蚀和耐高温材料，宜选用碳化硅砖等抗腐蚀耐火砖。
5.2.4.7 热解窑外表面应采取隔热措施，使设备外表面温度不超过40℃。
5.2.4.8 热解窑的设计须预留热膨胀间隙，金属波纹管膨胀节补偿结构应符合GB/T 12777的规定。
5.2.4.9 热解窑出料端应连接螺旋冷却器，高温生物炭在带水夹套(或空冷夹套)的密封槽体内， 由旋转的螺旋叶片推动前进，同时将热量传递给夹套内的冷却水(或空气),使生物炭的温度降至
4
T/CAMIE 37—2025
80 ℃以下。
5.2.4.10 冷凝处理后的不可凝气体应通过燃烧用于供热，实现系统热量的回收利用。
5.2.4.11 热解窑应设置微正压氮气系统和紧急卸压装置，初始吹扫时采用窑容积3倍及以上的氮气量进行窑内气体置换，使窑内氧浓度降至5%以下。
5.2.4.12 补氮运行流量应设定区间为15Nm³/t～18 Nm³/t,系统压力应维持微正压状态。电控泄压阀的动作阈值应设定为3kPa, 响应时间需小于0.5s; 缓冲腔的设计耐压等级为工作压力的3倍~5倍。
5.2.4.13 热解窑应设置可燃气体防爆装置和粉尘防爆装置，并满足以下要求：
a) 窑体顶部安装泄爆片，泄爆片的动作压力≤1 kPa、耐温≥800 ℃;
b) 连接管道上安装切断阀，切断阀的关闭时间≤50 ms、耐压强度≥0.3 MPa;
c) 窑体需配备惰化系统工作时向窑内添加氮气和二氧化碳气体，保持窑内氧气浓度≤5% vol、气体流量监测精度±1% F.S.。
5.2.4.14 热解窑应设置设备运行工况在线监测装置，检测指标至少应包括窑内温度和气压，数据应记录归档保存。
5.2.5 冷凝系统
5.2.5.1 采用旋风除尘器去除≥5μm的炭粉，热解气经过急冷塔时在400 ℃~600 ℃区间喷入雾化冷却介质。
5.2.5.2 宜采用梯度冷凝依次分离不同品质的焦油。
5.2.5.3 宜采用静电捕焦器电离气体，使焦油雾滴带电吸附到集尘板。
5.2.5.4 在进行焦油-气体分离与回收时，应配备溶剂回收塔回收萃取剂。
5.2.6 贮存系统
5.2.6.1 贮存设施的容量应根据纤维类有机固体废物的产生量和处理周期进行合理设计，避免贮存不足或过度积压。
5.2.6.2 应确保贮存区域通风良好以减少异味和有害气体的积聚。
5.2.6.3 贮存区域应采取防雨、防渗措施。
5.2.6.4 生物炭贮存设施的容量不应小于7D~9D 的生物炭设计产生量。
5.2.6.5 贮存处应设置必要的防火、防爆、防坍塌设施。
5.2.6.6 生物炭产物的贮存应按照以下要求执行。
a) 防变质：在干燥密闭环境中储存，避免接触湿空气。
b) 防燃爆：存储区配备干式气柜阻火器、压力传感器，设备接地电阻(<4Ω);存储区须控氧控温，安装爆破片。
c) 采用湿法除炭并保持储仓空间密封、负压，储仓设施设泄爆片，顶部设呼吸阀和除尘接口连接布袋除尘器处理储仓排气。
5.2.7 监测控制系统
5.2.7.1 应设置控制室，对贮存系统、热解系统和烟气净化系统的工艺运行参数进行集中控制。
5.2.7.2 系统日常监测至少应包括以下项目：
a) 热解室、急冷出口烟气、布袋除尘器、急冷进水和出水装置以及车间室内的温度;
b) 窑内氧含量;
c) 热解室的压力值;
d) 排放烟气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等的浓度;
5
T/CAMIE 37—2025
e) 焦油的产量及回收量。
5.2.7.3 贮存系统、热解系统和烟气净化系统的启停应采用顺序控制，各单元系统的顺序控制可采用一键操作的方式。
5.2.7.4 应根据热解窑内的温度控制纤维类有机固体废物输送系统的启停。
5.2.7.5 应根据急冷装置出口烟气的温度和出水温度调节冷却水的流量。
5.2.7.6 应根据排放烟气的酸性污染物浓度调节中和剂的投加量。
5.2.7.7 应根据排放烟气的含氧量调节鼓风机的运行参数。
5.2.7.8 自动化仪表工程施工及质量验收应按照GB 50093的规定进行。
5.3 设备安装验收
5.3.1 设备的安装施工及验收应符合GB 50231的规定。
5.3.2 按照 GB/T 14253中规定的方法，采用目测与手触摸相结合的核查方法，对装备外观质量进行验收。
5.3.3 按照GB/T 14253中规定的方法对装备的结构与性能进行验收。
5.3.4 按照GB/T 26155.1中规定的空载运转试验方法对装备的功能进行检验验收。
5.3.5 设备控制系统的软件功能、硬件配置和通电工作试验的核查验收应按照GB 5083的规定进行。
6 安全与环保
6.1 安全
6.1.1 原料分选系统的筛分设备、磁选设备的旋转部件应按照GB/T 23821—2009的规定设置防护栏，防护距离不小于500 mm。
6.1.2 原料分选系统的风选机出风口应设置金属网罩，网罩孔径不大于10mm。
6.1.3 破碎机入口应设置光电感应防护装置，当有人员靠近到距离破碎机入口500 mm 内时能自动停机。
6.1.4 热解操作平台应设置隔热防护栏，护栏高度≥1.5m, 护栏材质选用304不锈钢。
6.1.5 贮存系统按丙类火灾危险场所设计，并配备灭火器和自动喷水灭火系统。
6.1.6 设置现场、控制室和远程三级紧急停机按钮，在触发按钮后10s 内应能切断所有动力电源。
6.2 环保
6.2.1 应根据颗粒物、酸性气体、重金属、二噁英等污染物的特性匹配相应的烟气净化工艺，并优先选择表1中的工艺路线。
表1 烟气净化系统工艺路线选择
序号
工艺路线
工艺适应性
1
急冷+干法除酸+活性炭喷射吸附+布袋除尘
污染物组成简单、排放限值要求宽松
2
急冷+干法除酸+活性炭喷射吸附+布袋除尘+活性炭过滤
需严格控制二噁英及重金属排放
3
急冷+干法除酸+活性炭喷射吸附+布袋除尘+多效催化
需脱除氮氧化物(NOx),且烟气温度适配催化反应窗口
4
急冷+干法除酸+活性炭喷射吸附+布袋除尘+湿法多污染物协同控制
高浓度二氧化硫(SO₂)排放，且需实现SO₂高效脱除与超低排放
5
急冷+布袋除尘+湿法多污染物协同控制+脱水+活性炭过滤
初始粉尘浓度极高，且需同步满足超低排放及二噁英深度控制
6
T/CAMIE 37—2025
6.2.2 系统各设备应进行防腐蚀、防磨损、防阻塞设计，优先采用一体化集成设施。
6.2.3 烟气净化系统的设计、施工、安装和验收应符合HJ 2000的规定。
6.2.4 烟囱的设置应符合GB50051 的规定。
6.2.5 宜采用喷水急冷，使烟气温度在1s 内从400 ℃~700 ℃降至200 ℃以下。
6.2.6 经烟气净化系统处理后的烟气温度应不低于80℃,防止白烟生成。
6.2.7 烟气的排放应符合GB 16297的规定。
7 产品检测与判定
7.1 检测
7.1.1 生物炭产品的出厂检验项目至少应包括总碳、固定碳、重金属含量和比表面积。
7.1.2 生物炭产品的采样方法依照NY/T 3041的有关规定执行。
7.1.3 生物炭产品的总碳、固定碳含量的检测依照NY/T 4159的有关规定进行。
7.1.4 生物炭产品的比表面积应根据GB/T 19587—2017规定的氮气吸附法进行测试，并基于BET (Brunauer-Emmett-Teller) 理论计算其比表面积。
7.1.5 生物炭产品中的重金属含量依据NY/T 3672—2020规定的原子吸收光谱法进行检测。
7.1.6 生物炭产品以50 t 为一批，按批进行出厂检验。当原料配比、活化剂用量、热解参数发生改变时视为新批次，须重新进行检验。
7.2 判定
7.2.1 当生物炭产品的总碳、固定碳、比表面积和重金属含量等理化特性检测项目全部符合表2 要求时，判定该批次的产品为合格。
7.2.2 当产品批次检验中有指标不符合表2要求时，应从同批次产品中重新取样检测，二次取样的样品质量应为第一次取样质量的3倍。重测结果中若仍有指标不合格，则判定该批次产品为不合格。
表2 生物炭产品技术指标要求
序号
指标项目
指标
1
总碳/(%)
≥60
2
固定碳/(%)
≥50
3
比表面积/(m²/g)
≥13
4
镉/(mg/kg)
≤0.1
5
铅/(mg/kg)
≤20
6
铬/(mg/kg)
≤50
7
汞/(mg/kg)
≤0.1
8
铊/(mg/kg)
≤0.5
9
铜/(mg/kg)
≤50
10
镍/(mg/kg)
≤20
11
锌/(mg/kg)
≤50
7
T/CAMIE 37—2025
7.2.3 对不合格品可通过后处理优化、降级用于低要求场景或作为辅助燃料使用。
7.2.4 当生物炭产品的重金属含量符合与危险废弃物的鉴别标准 GB 5085.3—2007 中浸出毒性鉴别要求时，产品应按危险废弃物的规定进行妥善处置。
8
T/CAMIE 37-2025
标准实施反馈与服务
155714896
中国环保机械行业协会团体标准
纤维类有机固体废物热解制炭系统
技术规范
T/CAMIE 37—2025
评论