時間:2020-06-08 11:33
來源:中源創(chuàng)能
5月29日,中國環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會有機固廢專業(yè)委員會舉辦了關(guān)于“廚余垃圾處理技術(shù)與模式探討”為主題的一期在線沙龍,行業(yè)專家、環(huán)保企業(yè)代表及媒體人出席了本次沙龍。北京中源創(chuàng)能工程技術(shù)有限公司(下稱中源創(chuàng)能)創(chuàng)始人閻中博士發(fā)表講話并同與會嘉賓針對廚余垃圾處理技術(shù)與模式進行了深入交流與分享。
談到技術(shù)
中源創(chuàng)能創(chuàng)始人閻中博士認為我國餐廚垃圾處理行業(yè)獲得了巨大發(fā)展。通過不斷的研發(fā)和實踐,以厭氧消化為核心的集中處理模式是被證實的適合國情技術(shù)路線。
現(xiàn)在需要考慮的是下階段,當(dāng)我們的工作逐漸從餐飲服務(wù)機構(gòu)產(chǎn)生的餐廚垃圾過渡為居民家庭產(chǎn)生的廚余垃圾的時候,應(yīng)該如何面對技術(shù)與模式的選擇。
北京中源創(chuàng)能工程技術(shù)有限公司創(chuàng)始人閻中博士于在線沙龍現(xiàn)場發(fā)言。( Sinoenc)
首先要認清廚余垃圾和餐廚垃圾的差別。廚余垃圾的含水率要比餐廚垃圾低,但是二者固含量相差巨大。同時廚余垃圾的含油量更低,含鹽量更低。因此,技術(shù)路線需基于廚余垃圾的性質(zhì)特征。
圖為廚余垃圾與餐廚垃圾成分含量對比。(Picture from Sinoenc)
閻中認為,可能獲得成功的技術(shù)路線有三條。
第一傳統(tǒng)濕式厭氧消化技術(shù)路線需要優(yōu)化提升。由于不需要再進行提油,熱水解和三相分離環(huán)節(jié)在廚余垃圾過程中的重要性會下降,固液分離之后液體漿料直接進入?yún)捬跸?。濕式厭氧需要做的工作是在前端進行強化水解,讓盡可能多的有機質(zhì)通過生物轉(zhuǎn)化之后進入到液相,提高廚余垃圾中有機質(zhì)的資源化利用和無害化處理。
第二好氧發(fā)酵技術(shù)的重要性會大幅提升。餐廚垃圾處理過程中,前端產(chǎn)生的固相產(chǎn)物約10-20%,量少且以無機物為主,行業(yè)常見的處置方式是填埋或焚燒。相比餐廚垃圾,廚余垃圾前期固相產(chǎn)物提升為50%或更高,且富含大量的有機質(zhì),仍采用焚燒或者填埋的傳統(tǒng)方式處理有悖于垃圾分類的初衷。
基于這種情況,第二條可能會成功的技術(shù)路線,就是液形物通過厭氧消化進行處理,固形物采用好氧堆肥的方式進行處理,從而實現(xiàn)廚余垃圾有機質(zhì)的全量生物轉(zhuǎn)化。
第三干發(fā)酵也是一條可選的工藝路線,相比濕式厭氧,干發(fā)酵的工藝路線更短,且沼液產(chǎn)生量大幅降低,干發(fā)酵需要優(yōu)化的方向是傳質(zhì)、傳熱、容積產(chǎn)氣率、產(chǎn)物利用等問題。
概括一下,下一階段基于餐廚垃圾和廚余垃圾性質(zhì)的區(qū)別,強化水解高干固液分離加實施厭氧消化技術(shù)路線的升級,干發(fā)酵,以及好氧發(fā)酵技術(shù)路線將體現(xiàn)重要性。
廚余垃圾與餐廚垃圾物料性質(zhì)的差異。(Sinoenc)
以上這三條工藝路線,其實都是有一個核心的邏輯,就是固相有機質(zhì)與液相有機質(zhì)的定向精準(zhǔn)分配,以此為基礎(chǔ)分別匹配高效的固液處理技術(shù)是核心的關(guān)鍵問題。
談到收運
傳統(tǒng)的生活垃圾收運體系是從收集車輛從社區(qū)收集并運到收集站,然后若干個收集站的垃圾經(jīng)運輸車輛進入到垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站。減容后從壓縮中轉(zhuǎn)站出發(fā),換到一個收運效率更高的轉(zhuǎn)運車輛,轉(zhuǎn)運到最后的終端處理設(shè)施。
傳統(tǒng)生活垃圾收運體系中,轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)是整個收運過程中的成本主體,中轉(zhuǎn)和壓縮環(huán)節(jié)大幅度的提高了生活垃圾收運效率。區(qū)別于生活垃圾,餐廚/廚余垃圾一般無法進行中轉(zhuǎn),從收集過程至處理站點由一輛車完成。因此,與生活垃圾相比,轉(zhuǎn)運距離對成本的影響呈幾何級數(shù)放大。
生活垃圾與有機垃圾收運轉(zhuǎn)運圖。(Sinoenc)
對于不同區(qū)域和不同類型的城市,我們都面臨著轉(zhuǎn)運距離造成的成本問題。對于一些海島、湖區(qū)、山區(qū),以及農(nóng)村等面臨的這些問題尤其重要。
終端設(shè)施的選址決定了轉(zhuǎn)運距離。集中處理對轉(zhuǎn)運距離的優(yōu)化程度有限,分散處理則完全可以進行科學(xué)合理的優(yōu)化。
中源創(chuàng)能創(chuàng)始人閻中博士參與在線沙龍與業(yè)內(nèi)人士共同探討相關(guān)話題。(Sinoenc)
談到分散處理
分散處理不是一個單純的技術(shù),閻中博士表示,分散處理需要技術(shù)、裝備、特別是模式的支撐。
技術(shù)方面,基于廚余垃圾的物料性質(zhì),開發(fā)了智能強化的快速高溫好氧發(fā)酵技術(shù)。通過機械的手段,反應(yīng)器的技術(shù),微生物的技術(shù)將傳統(tǒng)好氧堆肥的時間從原來的30天縮短到8天左右。在源頭實現(xiàn)90%至95%的減量。
智能強化快速高溫好氧發(fā)酵技術(shù)。(Sinoenc)
在裝備開發(fā)的過程中實現(xiàn)小型化,小型設(shè)備的占地面積縮短到十個平米以內(nèi)??舍槍Σ煌膮^(qū)域去靈活的匹配和應(yīng)用這樣的項目。例如地下車庫、廠房,甚至一個停車位。隨產(chǎn)隨收隨處理不對環(huán)境造成任何其他影響。
有機垃圾生物發(fā)酵反應(yīng)器。(Sinoenc)
通過對其中的一個項目進行連續(xù)十三個月的跟蹤檢測,減量化維持在90%到95%之間。所有的產(chǎn)物的各項指標(biāo)呢也都完全的符合有機肥料NY525-2012的這個標(biāo)準(zhǔn)和有機肥料NY884-2012的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。種子發(fā)芽率大于75%,實現(xiàn)資源化的利用。
農(nóng)村開展的垃圾分類主要是干濕分離。在一公里的范圍之內(nèi),通過建設(shè)這樣的設(shè)施,實現(xiàn)源頭的處理,就近處理所有的垃圾。沒有必要再運到城里,源頭處理之后產(chǎn)生的有機肥料,在農(nóng)村直接進行利用。
我們的一些應(yīng)用案例中,在四五年時間,建造了超過400個這樣的廚余垃圾處理項目。涵蓋大學(xué)、企業(yè)、政府、食堂、海島、山區(qū)、湖區(qū)和農(nóng)村。
2015-2018年度中源創(chuàng)能垃圾處理覆蓋能力。(Sinoenc)
以上兩個案例,我們都把它叫做傳統(tǒng)的就地處理模式和分散處理模式。它在極大程度上縮短了收運距離,壓縮了成本。
談到分散模式
閻中表示,大部分人容易混淆就地處理與分散處理。就地處理依托于小型處理設(shè)備,解決的是小規(guī)模的單元垃圾處理問題。分散處理依托于整體規(guī)劃與大型處理設(shè)備,解決的是縣、市的整體問題。
針對我國下一階段垃圾分類的需求,分散處理模式才是真正的核心關(guān)鍵。其核心應(yīng)該是廚余垃圾終端處理設(shè)施的技術(shù)、規(guī)模和選址的合理規(guī)劃。
首先要對不同的技術(shù)則選擇開展環(huán)境和經(jīng)濟的評價,綜合判斷什么樣的技術(shù)模式在當(dāng)?shù)厥亲顬榻?jīng)濟合適的。
其次是要根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)劃和人口發(fā)展的情況,分別預(yù)測餐廚、廚余、果蔬等不同類型有機垃圾的產(chǎn)生規(guī)模。并合理規(guī)劃未來遠期終端的處理規(guī)模。
未來有機垃圾產(chǎn)生規(guī)模預(yù)測。(Sinoenc)
以江陰市為例,通過大量調(diào)研,規(guī)劃了1座80噸的集中式餐廚垃圾處理設(shè)施,20噸的果蔬垃圾處理設(shè)施。同時在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃14座6噸到16噸不等的廚余垃圾終端處理設(shè)施,總的處理規(guī)模達到250噸。
基于合理規(guī)劃高效的分配了集中+分散的終端處理格局,單體處理規(guī)模大幅降低,占地面積縮小,所有項目全部建在現(xiàn)有的中轉(zhuǎn)站或垃圾處理設(shè)施內(nèi),沒有新增征地。降低了項目的實施難度。
中源創(chuàng)能有機垃圾處理車間。(Picture from Sinoenc)
最后一個非常關(guān)鍵,以城市的網(wǎng)格化模型來規(guī)劃終端處理設(shè)施的選址和有機垃圾處理設(shè)施?;贕IS和規(guī)劃,以及層次分析法,摸清當(dāng)?shù)赜袡C垃圾時空產(chǎn)排規(guī)律,搞清楚有機垃圾到底在哪兒產(chǎn)生,什么地方產(chǎn)生多少規(guī)模。以此合理的規(guī)劃終端處理設(shè)施的這種選址,了解了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)排規(guī)律,以提高收益效率為最終目標(biāo),進行垃圾處理設(shè)施的合理規(guī)劃。
有機垃圾產(chǎn)生規(guī)律網(wǎng)格化模型。(Sinoenc)
談到展望
我們以城市的總體規(guī)劃為基礎(chǔ),通過合理的布局終端充分的協(xié)同集中和分散處理兩種模式,從而來解決這個區(qū)域范圍之內(nèi)廚余垃圾的處理難題。
有機垃圾處理示范基地。(Sinoenc)
以此陸陸續(xù)續(xù)在全國范圍之內(nèi),已經(jīng)開展了近500個項目,也獲得了一些榮譽。分散處理這種技術(shù)和模式,在2018年獲得了北京市科技進步獎。
中源創(chuàng)能所獲榮譽。(Sinoenc)
回顧60年前,也就是1957年《北京日報》當(dāng)時發(fā)表了一篇文章,就是垃圾要分類收集?,F(xiàn)在看來的話是一個非常理想化和非常前瞻性的一個提法。我們必須得認識到,當(dāng)時提出整個這個思路概念是非常前衛(wèi)的。
但是我們同時要看到,直至2017年我國城市生活垃圾無害化處理率方達到較高的一個水平,無害化處理率超過了94%。歷經(jīng)60年,我國的城市生活垃圾從無序處理轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)范處理,從原來以填埋為主的處理模式,逐漸轉(zhuǎn)化為以焚燒處理為主的技術(shù)模式。在這樣的背景下,垃圾分類再次成為熱點。
我們認為從2017年開始,我國生活垃圾處理的體系將會產(chǎn)生第二次巨大變革。更讓我們倍感信心的是,現(xiàn)在行業(yè)有大量專業(yè)、務(wù)實的專家和企業(yè),在相關(guān)領(lǐng)域開展了長期、大量的探索和實踐。也希望中源創(chuàng)能近10年所做的這些探索和實踐,能夠為下一階段我國垃圾分類工作的開展貢獻一份力量。
編輯:趙凡
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