繼上海后，全國(guó)多地的垃圾分類法規(guī)也陸續(xù)實(shí)施，廚余垃圾的處理需求呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，目前濕式厭氧處理是主要技術(shù)工藝路線之一。9月13日，普拉克環(huán)保系統(tǒng)(北京)有限公司區(qū)域銷售總監(jiān)張品在2021(第九屆)上海固廢熱點(diǎn)論壇上分享了“碳中和”背景下普拉克厭氧技術(shù)的能源化效果，并通過對(duì)有機(jī)垃圾厭氧處理碳足跡的分析，提出了厭氧處理環(huán)節(jié)碳減排思路。

張品

普拉克(PURAC)公司源自于瑞典，成立于1956年，業(yè)務(wù)領(lǐng)域涉及城市有機(jī)垃圾處理、市政污水及污泥處理、工業(yè)廢水處理及沼氣綜合利用等，已在全球70多個(gè)國(guó)家完成了超過5000個(gè)合同。在有機(jī)固廢處理領(lǐng)域，其多項(xiàng)厭氧技術(shù)全球領(lǐng)先，國(guó)際應(yīng)用已超過四十年，并在全球多個(gè)地區(qū)執(zhí)行了200多個(gè)有機(jī)固廢的厭氧項(xiàng)目，在中國(guó)就有超過50個(gè)大規(guī)模的有機(jī)固廢厭氧項(xiàng)目。

普拉克作為一家擁有40年“厭氧技術(shù)”的企業(yè)，在“雙碳”背景下，又是如何看待“碳減排”的呢?

有機(jī)垃圾厭氧處理碳足跡分析

有機(jī)垃圾不同處理方式碳排放對(duì)比

張品表示，最近王凱軍教授在政協(xié)會(huì)議上從碳減排的角度提出了加強(qiáng)厭氧技術(shù)推廣的建議，國(guó)內(nèi)專家學(xué)者也做過大量的研究，從有機(jī)垃圾收集、運(yùn)輸、處理、產(chǎn)物處置等各個(gè)環(huán)節(jié)，來分析各個(gè)技術(shù)所帶來的碳指標(biāo)、碳減排的效果，得出了厭氧技術(shù)的碳減排空間較大的結(jié)論，主要得益于厭氧技術(shù)產(chǎn)生綠色能源沼氣，沼氣的利用能起到碳抵消的作用。

從厭氧技術(shù)的碳足跡分析：1.收集、運(yùn)輸環(huán)節(jié)。有機(jī)垃圾的收集、運(yùn)輸環(huán)節(jié)是碳排放的過程，減排方式主要包括選址合理，降低運(yùn)輸距離;選擇更綠色低碳的運(yùn)輸方式，比如新能源車、采用集中運(yùn)輸?shù)确绞?2.處理環(huán)節(jié)。在此處只考慮處理環(huán)節(jié)的直接減排效果，可以采用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式表示：處理環(huán)節(jié)碳減排量=沼氣上網(wǎng)發(fā)電替代燃煤的碳減排量+沼肥使用替代化肥生產(chǎn)的碳減排量-系統(tǒng)運(yùn)行耗能的碳排放量。由上面的公式可以看出，增加厭氧減排效果的思路主要通過提高項(xiàng)目的沼氣產(chǎn)量，打通沼肥的使用途徑，并減少項(xiàng)目運(yùn)行的能耗和成本。

降低運(yùn)行成本需要降低運(yùn)行中熱能和電能的消耗，同時(shí)發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，規(guī)模效應(yīng)可以把降成本和碳減排落到實(shí)處。同樣長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行也是降低成本、增加收益的必要條件，包括工藝設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和項(xiàng)目長(zhǎng)期的可持續(xù)發(fā)展能力，要能夠適應(yīng)未來物料量和質(zhì)的變化。提高厭氧的產(chǎn)氣能力，一方面要發(fā)揮協(xié)同作用，另一方面要通過技術(shù)手段提高厭氧的產(chǎn)氣效率。對(duì)于產(chǎn)物的處理途徑，目前肥料化還是遇到一些障礙，主要途徑還是處理達(dá)標(biāo)的思路，那么如何降低處理成本，將會(huì)是影響厭氧技術(shù)碳減排潛力的重要因素，在這方面選址的協(xié)同能夠起到很大的作用。

增強(qiáng)厭氧碳減排的方法及實(shí)踐

論壇上，張品從厭氧技術(shù)的角度，就如何降低碳排放的方法，分享了這些年普拉克為碳減排所做的實(shí)踐工作。

普拉克在厭氧領(lǐng)域耕耘40多年，擁有比較全面的厭氧技術(shù)，包括濕式厭氧和干式厭氧，濕式厭氧包括中溫厭氧、高溫厭氧、中高溫厭氧和高級(jí)厭氧消化技術(shù)，所有的厭氧種類在國(guó)內(nèi)都有了落地的項(xiàng)目。自從E20平臺(tái)有厭氧細(xì)分領(lǐng)域評(píng)選以來，普拉克一直被評(píng)選為厭氧領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，充分體現(xiàn)了市場(chǎng)對(duì)普拉克厭氧技術(shù)和工程實(shí)力的認(rèn)可。

1、降低運(yùn)行能耗

張品表示，厭氧技術(shù)作為處理有機(jī)垃圾的有效手段，隨著自動(dòng)化水平的提高對(duì)操作人員的需求越來越少(普拉克在瑞典的有機(jī)垃圾處理項(xiàng)目中，包含管理人員、財(cái)務(wù)人員和操作人員等總共5-6人)，它的運(yùn)行費(fèi)用80%到90%都是能量的消耗(主要是熱能和電能)。要降低運(yùn)行能耗，首先需要采用低能耗產(chǎn)品，普拉克的核心產(chǎn)品一直采用北歐原裝進(jìn)口產(chǎn)品，主要特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定、能耗非常低;其次，如果項(xiàng)目周邊有余熱廢熱，可以充分利用，能夠大幅降低運(yùn)行成本;還有就是對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行過程中的能量能夠有效回收利用，普拉克對(duì)此有專門適合高含固率物料的泥泥熱回收系統(tǒng)，能夠較高效率回收物料中的熱量并加以利用。同時(shí)，普拉克會(huì)根據(jù)物料的特點(diǎn)推薦不同的厭氧方式，比如餐廚、廚余垃圾在預(yù)處理過程中有除油環(huán)節(jié)，除油后的物料溫度在70-80℃，這種情況下完全沒有必要降溫到35℃做中溫厭氧，既增加了降溫設(shè)備又浪費(fèi)熱量，普拉克會(huì)推薦采用高溫厭氧，充分利用熱量以及高溫厭氧帶來的高效率。

目前，普拉克在國(guó)內(nèi)完成了50多項(xiàng)大型厭氧項(xiàng)目，有機(jī)垃圾厭氧處理規(guī)模超過25000噸/天，主要分布在直轄市、省會(huì)和計(jì)劃單列市以及國(guó)內(nèi)重點(diǎn)城市，其中高溫厭氧占比約45%。

2、保障長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行

張品認(rèn)為，保持厭氧項(xiàng)目長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)碳減排的有效措施。因?yàn)闊o論是項(xiàng)目的安全問題、技術(shù)問題、質(zhì)量問題等所造成的工程停產(chǎn)，最終都是收益的損失，同時(shí)降低了碳減排的效果。對(duì)項(xiàng)目持續(xù)的補(bǔ)修，會(huì)增加維護(hù)成本。如果問題比較大，還會(huì)增加重復(fù)投資的成本。

在普拉克的理念中，安全、穩(wěn)定是做厭氧項(xiàng)目首先考慮的因素。能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著能否實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的既定效益，能否實(shí)現(xiàn)環(huán)保項(xiàng)目的碳減排效果。同時(shí)也關(guān)系著普拉克公司自身的品牌建設(shè)，以及續(xù)期項(xiàng)目的獲取。當(dāng)然，續(xù)期項(xiàng)目的建設(shè)也是業(yè)主對(duì)普拉克工程技術(shù)實(shí)力的認(rèn)可。

張品介紹，普拉克從2009年開始為重慶環(huán)衛(wèi)集團(tuán)服務(wù)，目前為止，已經(jīng)為重慶環(huán)衛(wèi)集團(tuán)服務(wù)了13個(gè)項(xiàng)目。其中，餐廚垃圾(含改擴(kuò)建項(xiàng)目)的處理量3850噸/天(采用濕式厭氧)，廚余垃圾處理量300噸/天(采用干式厭氧)，沼液處理量500噸/天。重慶環(huán)衛(wèi)集團(tuán)一直選擇普拉克作為厭氧技術(shù)提供方，主要是因?yàn)槠绽怂ǔ傻膮捬蹴?xiàng)目能夠長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定地解決有機(jī)垃圾處理的問題。

除了重慶，普拉克在廈門和長(zhǎng)沙也有很好的實(shí)踐。2013年普拉克為中節(jié)能瑞科際提供廈門餐廚垃圾厭氧處理技術(shù)，并于2017年合作二期項(xiàng)目，總處理規(guī)模達(dá)到500噸/天。今年又為廈門環(huán)能400噸/天餐廚垃圾項(xiàng)目提供高溫厭氧處理技術(shù)，目前廈門市900噸/天的餐廚垃圾都由普拉克提供厭氧處理，體現(xiàn)了廈門市場(chǎng)對(duì)普拉克公司的認(rèn)可。普拉克在長(zhǎng)沙為湖南聯(lián)合餐廚公司提供了一二三期的餐廚垃圾厭氧和水處理技術(shù)，從第一期的改造項(xiàng)目到三期污水處理的實(shí)施，展現(xiàn)了普拉克高標(biāo)準(zhǔn)的工程質(zhì)量。

3、提高產(chǎn)氣效率

張品強(qiáng)調(diào)，增加厭氧技術(shù)的碳減排能力，比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是提高厭氧的產(chǎn)沼氣效率。沼氣的清潔發(fā)電能夠有效抵消燃煤發(fā)電造成的碳排放，產(chǎn)生多余的碳指標(biāo)。沼氣本身能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)生的碳指標(biāo)還能在碳交易市場(chǎng)進(jìn)行買賣，增加項(xiàng)目的收益。在《基于CCER 方法學(xué)的餐廚垃圾處理項(xiàng)目碳減排量十年預(yù)測(cè)研究》一文中，長(zhǎng)沙業(yè)主以長(zhǎng)沙餐廚垃圾處理項(xiàng)目為例，以均值20到30元/tCO2計(jì)算，未來十年該項(xiàng)目碳減排效益將達(dá)到357到535萬元。

而據(jù)第一財(cái)經(jīng)報(bào)道，歐洲每噸碳的價(jià)格竟達(dá)60.55歐元，是中國(guó)現(xiàn)在價(jià)格的20到30倍。雖然按照現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，短期內(nèi)國(guó)內(nèi)的碳價(jià)不會(huì)達(dá)到那么高的水平，但碳價(jià)上升將會(huì)是大概率事件。未來隨著碳價(jià)的上升，碳指標(biāo)交易的收益將會(huì)越來越高。

在如何提高厭氧項(xiàng)目的產(chǎn)氣率上，普拉克同樣做了多年的研究及項(xiàng)目實(shí)踐，比如如何降低預(yù)處理的有機(jī)質(zhì)損失，讓盡可能多的有機(jī)質(zhì)進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng);如何通過合理的攪拌系統(tǒng)和精確的控溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)厭氧的均質(zhì)和控溫，使厭氧的效率更高產(chǎn)氣更多。蘇州工業(yè)園區(qū)餐廚、廚余項(xiàng)目是普拉克一次完整的實(shí)踐。

蘇州工業(yè)園區(qū)餐廚、廚余項(xiàng)目

普拉克蘇州工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目已于2018年投產(chǎn)，一期處理規(guī)模為300t/d餐廚垃圾、100t/d壓濾液，以及部分過期食品。普拉克在一期餐廚項(xiàng)目中做了除土建外的EPC，預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧系統(tǒng)和沼液處理系統(tǒng)在此項(xiàng)目中都有應(yīng)用。這一項(xiàng)目有幾個(gè)特點(diǎn)：預(yù)處理有機(jī)質(zhì)損失能夠降低到10%以內(nèi)，正得益于有機(jī)質(zhì)損失少，每噸原料的沼氣產(chǎn)量平均達(dá)113m3。另外，在這一項(xiàng)目中，厭氧系統(tǒng)既具備中溫能力又具備高溫能力，現(xiàn)運(yùn)行的兩個(gè)8400m3的厭氧反應(yīng)器即一個(gè)中溫運(yùn)行一個(gè)高溫運(yùn)行，業(yè)主自己也在做一些對(duì)比。2020年，蘇州項(xiàng)目擴(kuò)建了二期，處理規(guī)模為300t/d廚余垃圾，依舊由普拉克負(fù)責(zé)厭氧系統(tǒng)的建設(shè)。

4、協(xié)同的理念

在碳減排的過程中，沼肥使用替代化肥生產(chǎn)的碳減排量是一個(gè)重要的方面，但目前肥料化的途徑尚沒有打通，因此在處理達(dá)標(biāo)的過程中如何降低處理成本將顯得尤為重要。而協(xié)同的觀念特別是選址的協(xié)同，能夠有效的降低厭氧項(xiàng)目后端產(chǎn)物處理的成本。在選址的時(shí)候考察一下項(xiàng)目周邊有沒有余熱，有沒有發(fā)電廠直接沼氣發(fā)電，沼液、沼渣有沒有污水處理廠、焚燒廠直接處置，將決定了該項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本的高低。

厭氧項(xiàng)目協(xié)同處理包括：

能量：可以利用垃圾發(fā)電廠的廢余熱蒸汽，滿足厭氧罐和油回收工藝的能源需求，節(jié)約廠內(nèi)的沼氣消耗。

沼氣：生產(chǎn)的沼氣可以供發(fā)電廠發(fā)電，提高電能的收益。

沼液：利用現(xiàn)有的污水廠處理接納沼液(根據(jù)水廠的情況，沼液可以在排入污水廠前進(jìn)行初步生物處理后排入污水廠)。

沼渣：剩余的沼渣如果無法全部接納作為園林綠化的肥料，則可以進(jìn)垃圾填埋場(chǎng)處置或焚燒，節(jié)約運(yùn)輸成本。

上文提到的蘇州工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目，是一個(gè)很好的范例。該項(xiàng)目周邊有熱電廠提供熱源;有污水處理廠處理沼液;污泥干化廠和熱電廠處理沼渣;沼氣提純處理后進(jìn)入燃?xì)?a >管網(wǎng)。

除了選址的協(xié)同，還有物料的協(xié)同，物料的協(xié)同能夠使系統(tǒng)更穩(wěn)定抗沖擊負(fù)荷更強(qiáng)，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的效果，能使整個(gè)產(chǎn)氣有所提升，同時(shí)還可以避免重復(fù)建設(shè)，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。

有機(jī)固廢協(xié)同厭氧消化

雄安垃圾綜合處理設(shè)施一期工程采用物料協(xié)同，包括餐廚垃圾150t/d+廚余垃圾150t/d+市政糞污300t/d，將區(qū)域內(nèi)的有機(jī)廢棄物集中處置，發(fā)揮了規(guī)模化優(yōu)勢(shì)，降低分散建設(shè)的重復(fù)投資。雄安項(xiàng)目采用半地下式厭氧，對(duì)項(xiàng)目的安全、穩(wěn)定提出了很高的要求，現(xiàn)場(chǎng)能夠較好地將有機(jī)垃圾處理項(xiàng)目與周邊的環(huán)境有機(jī)結(jié)合，是去工業(yè)化項(xiàng)目的典范。

雄安垃圾綜合處理設(shè)施一期工程

通州有機(jī)質(zhì)資源生態(tài)項(xiàng)目作為北京市政府東遷的配套項(xiàng)目，也采用了物料協(xié)同處理的思路，處理物料包括餐廚垃圾200t/d+市政糞便300t/d+市政污泥100t/d，起到了很好的示范作用。

通州有機(jī)質(zhì)資源生態(tài)項(xiàng)目

5、從可持續(xù)發(fā)展的角度規(guī)劃

張品認(rèn)為，在增強(qiáng)厭氧技術(shù)碳減排方面還有一個(gè)角度，就是項(xiàng)目規(guī)劃階段要秉持可持續(xù)性發(fā)展思路，不僅要考慮現(xiàn)在，還要考慮到未來。

一個(gè)是要考慮項(xiàng)目遠(yuǎn)期發(fā)展的變化，包括垃圾量的變化，垃圾性質(zhì)的變化，以及未來垃圾種類的變化，這些變化對(duì)整個(gè)項(xiàng)目有很大的影響;

另一個(gè)是項(xiàng)目占地的規(guī)劃，特別是大城市，申請(qǐng)一塊地非常困難。普拉克的理念是在現(xiàn)有的占地下，把用地的潛力充分發(fā)掘出來，為未來的變化預(yù)留足夠的發(fā)展空間。

西安污泥處理項(xiàng)目

在西安污泥處理項(xiàng)目中，普拉克為中節(jié)能提供了優(yōu)化方案，在現(xiàn)有占地情況下預(yù)留了一塊地，無論后面將會(huì)再進(jìn)污泥、餐廚還是廚余等物料，都可以很好解決占地的問題。

上海寶山濕垃圾項(xiàng)目(300噸餐廚+500噸的廚余)和上海嘉定濕垃圾項(xiàng)目(300噸餐廚+200的廚余)中，普拉克都對(duì)厭氧能力作了預(yù)留，很好的應(yīng)對(duì)了上海市餐廚垃圾分類帶來的量和質(zhì)的變化。

張品表示，普拉克一直被評(píng)為厭氧領(lǐng)域的領(lǐng)跑企業(yè)，擁有比較全面的厭氧技術(shù)，并且這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)都有成熟的項(xiàng)目案例，同時(shí)借此機(jī)會(huì)，誠(chéng)邀各位業(yè)界同仁前往參觀交流。

編輯：陳偉浩