01
研讨会(huì)
垃圾分类政(zhèng)策(cè)是推进精神文明(míng)与物(wù)质文明高品质(zhì)可持(chí)续发展、人居环境持续改善的举措(cuò)。易(yì)腐垃(lā)圾作(zuò)为(wéi)生活垃圾分(fèn)类的一部分,对环境影响最大(易(yì)腐产酸、孳生蚊蝇鼠患、排(pái)放有毒有害气体),是(shì)垃圾分类治理的痛点和难点。
2023年7月,我参加了浙大和浙江环境学(xué)会组织的“城镇易腐(fǔ)垃圾(jī)资源化利用技术研讨会”,并发表了题(tí)为“厨(chú)余(yú)精细(xì)预处理定向制酸全(quán)量替(tì)代补充碳源技(jì)术与案例分享”演讲。
感(gǎn)谢(xiè)吴(wú)伟祥老师以及主办单位(浙大、环(huán)境学会(huì))的辛勤(qín)付出,为易(yì)腐垃(lā)圾治理发展提供了新的技术(shù)与案例分享,这(zhè)为(wéi)行(háng)业的(de)发展提供了很多有益的探索(suǒ)与实践(jiàn)。
这次研讨会既(jì)有政策(cè)与(yǔ)学术层面的探讨,也(yě)有(yǒu)技术应用方(fāng)面(miàn)的交流(liú),同时还分享了一些工程实践案例。
政策与标准的制定有利于行业规范化,而微观的(de)技术突破则有利于行业的发展。依托(tuō)工程案(àn)例所支撑的技术和技术实践为从(cóng)源头产生、中间治(zhì)理到(dào)产物出路三(sān)方面的有机结合(hé)提供了宝贵的实(shí)践经(jīng)验,更有(yǒu)利于我们全(quán)链(liàn)条系统解决易腐垃圾问(wèn)题。
目前解决(jué)易腐垃圾治理的技术(shù)与路线问题,主要有厌(yàn)氧产沼气、堆(duī)肥、养虫子等。
厌氧产沼是目(mù)前最为主流(liú)的工艺路线,但需要(yào)通过技术创新(xīn)提高(gāo)各个工艺(yì)单元的效率(lǜ)和(hé)稳定性(xìng)。
堆肥和养虫(chóng)子也有一定的应用场景,也(yě)占有一定比(bǐ)例(lì)的市场规模和项(xiàng)目(mù)实践。
此外(wài),我(wǒ)们公司还研发(fā)了一条新的工艺技术路(lù)线——厌氧(yǎng)制(zhì)酸,采用(yòng)新的工艺单(dān)元创新组合,整体提高(gāo)易腐(fǔ)垃圾(jī)的治理效(xiào)率,实现生产与产物出路的稳定(dìng)性,过(guò)程与结(jié)果的(de)低碳性,以(yǐ)及投资与运营(yíng)的经济性。
以下是我对本次研讨的一些(xiē)思(sī)考,供参考。
02
厌氧的(de)痛(tòng)点
易腐(fǔ)垃圾(jī)(又称湿垃圾或厨余(yú)垃圾)处理处(chù)置是生活(huó)垃圾分类(lèi)后治(zhì)理的痛(tòng)点与难点。目前主(zhǔ)流的工(gōng)艺路(lù)线是采用厌氧产沼技术,转化为沼气(qì)并加以(yǐ)利用,再将预处理残渣、沼(zhǎo)液、沼渣、臭(chòu)气单独处(chù)理。
虽然采用该路线可(kě)以达到(dào)环(huán)保与管理基(jī)本(běn)要求,但问(wèn)题也是有目共睹的。采用厌氧制沼技术(shù)的运行案例中,很多都(dōu)运(yùn)营不理想(xiǎng)。究其原因,主要有(yǒu)以下(xià)几点(diǎn):
这次研讨会有关于有机质资源化的多种技术路线和(hé)技术(shù)改进,比如说堆肥、养(yǎng)虫(chóng),比如提高厌氧产沼(zhǎo)效率、降低(dī)水处理成本(běn)、提高除臭效率、实现碳(tàn)减排等等(děng)。如(rú)果有可能(néng)把这些(xiē)技术综合在一个案例上(shàng),能减(jiǎn)污(wū)降碳(tàn)、经济、稳定、可持续发(fā)展吗?如果各个工艺单元都做得很(hěn)好(hǎo)了,为(wéi)何不(bú)受市(shì)场欢迎呢?这(zhè)种现(xiàn)象值得深(shēn)思。
03
三点思考
第(dì)一思(sī)考点:厌(yàn)氧产(chǎn)沼是不是唯一(yī)的主流工艺(yì)?
目前厌氧产(chǎn)沼(zhǎo)技术路线的主要问题之一是商业模(mó)式的建立。目前(qián)厌氧产沼项目的收入(rù)来源主要有油脂收入和补贴收入。不同项目、不同地区的油脂有各自(zì)特(tè)点,存在较大差异,此外油(yóu)脂收入还会有(yǒu)较大的市场(chǎng)波动风险。而关于(yú)补贴价格也(yě)尚未(wèi)实(shí)现共识。这些因素影响着易腐垃圾(jī)厌(yàn)氧(yǎng)路(lù)线商(shāng)业(yè)模式(shì)和长效机制的实(shí)现。说(shuō)明主工艺选择和技术上还有较大的改进空间。
部分(fèn)环保(bǎo)学者或者和从业工(gōng)作者又提出(chū)了养虫、制肥工艺(yì)等,以(yǐ)提高项目的资源化水平,并且(qiě)也实施了一些案例(lì)。这些资源化实践同样受(shòu)到整(zhěng)个(gè)生(shēng)产链条和全年长效稳定贯通(尾端受(shòu)市场、季节(jiē)影响)的挑(tiāo)战。通过强(qiáng)化易腐(fǔ)垃圾的(de)部分资源化提高效益,改善(shàn)经济性的做法对于实现(xiàn)整体减污降碳、经济、稳定、可持续(xù)发展的目的(de),会有一定(dìng)的局限性。
厌氧产沼技术及其优化主要是针对(duì)有机质转化为能源这(zhè)一工艺单(dān)元,不能代表易腐垃圾处(chù)理的全部。有没(méi)有可能在厌(yàn)氧(yǎng)产沼技术路线的基础上,实现多条技术(shù)路线并行,**为不同地区、不同特征项目、不同场景提供更多(duō)的(de)路(lù)线选择,更好的(de)实现当地易腐垃圾的处理处置并达到低碳、经济(jì)、高效、可持续(xù)的目的。
第(dì)二(èr)思考点:跨界协同与以废(fèi)治污的厌氧(yǎng)制酸技术是否能成(chéng)为主流工艺之(zhī)一?
厌氧制酸(suān)技术是利用餐厨(chú)垃圾、厨余垃(lā)圾、果(guǒ)蔬垃圾等易(yì)腐垃(lā)圾作(zuò)为原料,精分(fèn)杂质后制成均质浆液,在厌氧环境下通过微生物水(shuǐ)解、有机氮转(zhuǎn)化为(wéi)无机氮、有(yǒu)机(jī)磷转(zhuǎn)化(huà)为无机磷、酸化产生(shēng)小分子有机酸,再用物理方法去(qù)除有机酸(suān)中的悬浮物、油等杂质,制(zhì)成有(yǒu)机酸复合液的(de)一种创新技(jì)术,具有工艺流程(chéng)短、投资省(shěng)、占(zhàn)地小、运营成(chéng)本低(dī),产品(pǐn)固碳(tàn)减少碳排放,全程(chéng)不加(jiā)热能耗低,不(bú)加(jiā)药减少二次污染,资源化(huà)率高等优点,实(shí)现了易(yì)腐垃圾治(zhì)理的“减(jiǎn)量化、无害化、资源化、稳定化”。
减少预处理(lǐ)有机固渣(zhā)产生量(liàng)。采用厌氧制(zhì)酸(suān)工艺的一大特(tè)点,是实现有机质(zhì)的(de)“液化”,不需要通过(guò)预(yù)处理将部分有机质分离进入焚烧或养虫环节,实现了工(gōng)艺路线的简(jiǎn)化。同(tóng)时,也实现(xiàn)了垃圾分(fèn)类实现有机质单独利用转化的(de)初(chū)衷。
产出物为(wéi)碳(tàn)源实(shí)现(xiàn)资源化利用。在城市污水处理过程中,由于脱氮(dàn)需要在(zài)反(fǎn)硝化(huà)过程中重(chóng)新投(tóu)加碳(tàn)源,增加(jiā)污(wū)水处理的成本,而易腐垃圾厌氧处(chù)理不(bú)仅可以产沼气,也可以通过精准控制(zhì)实现酸化后制备碳源,用于污水(shuǐ)处理碳源的补充(chōng),避免(miǎn)了甲醇、乙酸钠(nà)等(děng)传(chuán)统碳源的投加。这些传(chuán)统碳源的(de)生产,相当部分(fèn)也(yě)是消耗着传统化(huà)石(shí)原料。从这个(gè)意义上(shàng)讲,采用(yòng)易(yì)腐垃圾制酸(suān)替代传统碳(tàn)源,从(cóng)经济角度和节能降(jiàng)碳角度,均有着重要的意(yì)义(yì)。
易腐垃圾的产(chǎn)生量与(yǔ)生活污水的产生量均是以人口基数为基准(zhǔn)测算(suàn)的,二者的比值接近(jìn)一个常数(约为1:1000),实际(jì)情况也差不多,以(yǐ)深圳为(wéi)例,日(rì)产生易(yì)腐垃圾7000吨(dūn),日处理生活(huó)污(wū)水规(guī)模700万吨(dūn),其(qí)比值(zhí)为1:1000,理(lǐ)论上可以(yǐ)全(quán)量协同替代(dài)。如果水处理厂不缺碳源而易腐垃圾制(zhì)备的有(yǒu)机酸可作为营养源投加进(jìn)去可(kě)以维持(chí)污水处(chù)理系(xì)统的抗冲击性。
易腐垃圾厌(yàn)氧(yǎng)制(zhì)酸(suān)作为碳源实现利用,即实现了工艺的缩短与优化,产出物又有着广泛用(yòng)途,是一条十分具有应用(yòng)前景的路线(xiàn)之一。
当然,实现这一路(lù)线的(de)闭环,这(zhè)还需要多部门的协同努力。
第(dì)三思考点:如何把易腐(fǔ)垃圾治理路线与治理质量系统(tǒng)统筹做(zuò)好顶(dǐng)层设计?
易(yì)腐(fǔ)垃圾治理(lǐ)有五大问题包括水、有机质、杂质、臭气、油脂,不能把解(jiě)决其中一个或几个问题就囊括解决了易腐垃圾问题,需(xū)要全面解(jiě)决这五大问(wèn)题,需要创新(xīn)组合五大问题并且低碳、经济可(kě)持续,独立解(jiě)决五(wǔ)大问题比(bǐ)组合解决的碳排放与能(néng)耗大。
如何实现协同与调动(dòng)各(gè)个(gè)治(zhì)理单位的(de)积极性呢?以垃圾焚烧为例,焚烧厂(chǎng)的(de)焚(fén)烧量随着垃圾分类的深入(rù)会(huì)减少(源头减量(liàng)、可回(huí)收物增(zēng)加(jiā)、易腐垃圾分出),这样会对(duì)焚烧项目(mù)的运营造(zào)成影响。为保障焚烧(shāo)厂的利益,需要通过增加新的焚烧种类如填(tián)埋场垃圾、农业废弃物等来协同(tóng)。
污水厂商品碳源(yuán)投加(jiā)增加碳排放(fàng)与运营成本,而(ér)采用易腐垃(lā)圾制备所得碳源减少(shǎo)了污水处理成本,同时也降低(dī)了易腐垃圾项目(mù)的投资成本,缩(suō)短了流程,提高了易腐垃圾治理的稳定性与经济性(xìng),这是一个多方共赢的(de)协同。
垃圾处理处置(包(bāo)括垃圾分类)和污水(shuǐ)处理一般分属于城管部门和水务等公共(gòng)事(shì)业(yè)管理部门,各(gè)地会有(yǒu)一定差异,但二者均(jun1)归属住建部门(mén)。可以从顶层设计方面入手(shǒu),把固废治理与污水(shuǐ)治理统筹来考虑,先独立分(fèn)析固废治理(lǐ)与污水处(chù)理的(de)特点与(yǔ)痛点,再统筹(chóu)固(gù)废处理与污(wū)水处理(lǐ)的(de)可结合点,按照“以废治污”、“减(jiǎn)污降碳”、“降(jiàng)本(běn)增效(xiào)”、“无废城市(shì)”的目标,重新梳理固废治理的工(gōng)艺路(lù)线。
从顶层设(shè)计入手,做好统筹(chóu)规划,更有(yǒu)利于垃圾分类、易腐垃圾(jī)处理处置(zhì)工作的科学、高效推进。
04
小 结
垃(lā)圾分(fèn)类目的是节约原(yuán)生资源(yuán)、减少碳排放,从而达到提高人居环境品质(zhì)。垃(lā)圾分(fèn)类与时俱进,分(fèn)类的推进产生的易腐垃圾问题,也(yě)需要不断(duàn)创新、不断探索(suǒ),与时俱(jù)进,解决面临的新(xīn)问(wèn)题。
易腐垃圾处理处置的(de)技术研究(jiū)与进(jìn)步是(shì)特别(bié)重要的举措(cuò),与此同时,治理架构与(yǔ)治理体系(xì)建(jiàn)设(shè)也非常重要。方向(xiàng)与(yǔ)方法对了会有(yǒu)事(shì)半功(gōng)倍(bèi)的(de)效果。
谨以以上几点思(sī)考与大家分(fèn)享(xiǎng),希望能起到抛砖引玉的效果。
(作者系深(shēn)圳市盘龙(lóng)环境(jìng)技术有限公司总(zǒng)工程师)