01
研(yán)讨会(huì)
垃圾分类政策是(shì)推进精(jīng)神文明与物(wù)质文明高品(pǐn)质可持续发展、人居环境(jìng)持(chí)续改善的举措(cuò)。易(yì)腐垃圾作为生活垃圾分(fèn)类的(de)一部分,对环境影响最大(dà)(易腐(fǔ)产酸(suān)、孳生蚊蝇鼠患、排放有毒有害气体(tǐ)),是垃圾分类治(zhì)理的痛点和(hé)难点。
2023年7月,我(wǒ)参加了浙大和浙江环境学会组织的“城镇易腐垃圾资源化利用技术研讨会”,并(bìng)发表了题为“厨余精细预(yù)处理定向制酸全量(liàng)替代补充碳源技(jì)术与案例分享”演讲。
感谢吴伟祥老师以及(jí)主办单位(浙大、环(huán)境(jìng)学会)的辛勤付出,为易腐垃圾治(zhì)理(lǐ)发展提供了新的(de)技(jì)术与案(àn)例分享,这为行业的(de)发展提供了很多(duō)有益的探索与(yǔ)实践。
这次研讨(tǎo)会既有政策(cè)与学(xué)术(shù)层面的(de)探讨(tǎo),也有技术应用(yòng)方面的交流,同(tóng)时还(hái)分享了一些工程实(shí)践案例。
政策与标准(zhǔn)的制定有利(lì)于行业规范化,而微观的技术突破则有利于行业的(de)发展(zhǎn)。依(yī)托(tuō)工(gōng)程案例所支撑的技术和技术实践(jiàn)为从(cóng)源头产生、中间(jiān)治理到产物出路(lù)三方面的有机结合提(tí)供了宝(bǎo)贵的实践经验,更有利于(yú)我们全链条系统解决易(yì)腐(fǔ)垃圾问(wèn)题。
目(mù)前解决易腐垃(lā)圾治理(lǐ)的技术(shù)与路线(xiàn)问题,主要(yào)有厌氧产沼气、堆肥、养虫(chóng)子等。
厌氧产沼是目前最为主流的工(gōng)艺路线,但(dàn)需要通过(guò)技(jì)术创新提(tí)高各(gè)个工艺单元的效(xiào)率和稳定性。
堆肥和养虫子也有(yǒu)一定(dìng)的应(yīng)用场景,也占有(yǒu)一定(dìng)比例的市场规模和项目实践。
此(cǐ)外,我们(men)公司还研发了一条新的工(gōng)艺(yì)技术路线——厌氧制酸,采用新的(de)工艺单(dān)元创新组合,整体提高易腐垃圾的治理效率,实现生产(chǎn)与(yǔ)产物出路(lù)的稳定性,过程与结(jié)果的低(dī)碳性(xìng),以(yǐ)及(jí)投资(zī)与运营的经济性。
以下是我对本次(cì)研(yán)讨的一些(xiē)思考,供参考。
02
厌氧的痛点
易腐垃圾(又称(chēng)湿垃圾(jī)或厨余垃圾)处理处置是生(shēng)活垃圾分(fèn)类后治理的痛点与(yǔ)难点。目前主流的(de)工艺路线(xiàn)是(shì)采用厌氧产沼(zhǎo)技术,转化为沼(zhǎo)气并加以利用,再将预处理残渣、沼液、沼渣、臭气单(dān)独处理。
虽然采用该路(lù)线可以达(dá)到环保与管理(lǐ)基本要求,但问题也是有(yǒu)目共睹的。采用厌氧制沼技术的运行案例中(zhōng),很多都运营不理想。究其原(yuán)因,主要有(yǒu)以下几点:
这次研讨会有(yǒu)关于有(yǒu)机质资源化(huà)的(de)多种技术路线(xiàn)和技(jì)术改进(jìn),比如说堆肥、养(yǎng)虫,比如提高厌氧产沼效率、降低水处理成本、提高除臭效率、实(shí)现碳减排等等(děng)。如果有可能把这(zhè)些技(jì)术综(zōng)合在一(yī)个案例上,能减污(wū)降碳、经济、稳定、可持(chí)续发展吗?如果各个(gè)工艺单元都做得很好了,为何不受市场欢迎(yíng)呢?这种现象值得深(shēn)思。
03
三点思考
第一思(sī)考点:厌氧产沼(zhǎo)是不是唯(wéi)一(yī)的主流工艺(yì)?
目前厌氧产沼技术路线(xiàn)的(de)主(zhǔ)要问题之一是商业模式的建立。目(mù)前厌氧产沼项(xiàng)目的收入来源主要有油脂(zhī)收入(rù)和补贴收入。不同项目、不(bú)同地区的油脂(zhī)有(yǒu)各自特点,存在较大差异,此外油脂(zhī)收入还会有(yǒu)较大的市场波动风(fēng)险。而关于补贴(tiē)价格(gé)也尚(shàng)未(wèi)实现(xiàn)共识。这些因素影(yǐng)响着易腐垃圾厌氧路线商业模式(shì)和长效机制的实现。说明主(zhǔ)工艺选择(zé)和技术(shù)上还有较大(dà)的改进空间。
部分环保学者或者和(hé)从业工作者又提出了养虫、制肥工(gōng)艺等,以提高(gāo)项目的资源化水平,并且也实施了一(yī)些(xiē)案(àn)例。这些资(zī)源化实践(jiàn)同样受到整个生产链条和全(quán)年长效(xiào)稳定贯(guàn)通(尾端受市场、季节(jiē)影响)的挑战。通过强化易腐垃圾的部分资源化提高(gāo)效益,改善(shàn)经济性的做法对于实现整体减(jiǎn)污降(jiàng)碳、经济、稳定、可持续发(fā)展的目的,会(huì)有一定的局限性。
厌氧产沼技术及其优化主要是针对有机质(zhì)转(zhuǎn)化(huà)为能源这一(yī)工艺(yì)单元,不能(néng)代表(biǎo)易腐(fǔ)垃圾处理的(de)全部。有没有(yǒu)可能在厌氧产沼技术路线的基础上,实(shí)现多条技术路(lù)线并行,**为(wéi)不同地区(qū)、不(bú)同特征(zhēng)项(xiàng)目、不同场景提(tí)供更多的路线选择,更好的实现当(dāng)地易腐垃(lā)圾的(de)处理处置并达到低碳、经(jīng)济、高(gāo)效、可持续的目的(de)。
第二思考点:跨界协(xié)同与以废治污的厌氧制酸技(jì)术是否能成(chéng)为主流工艺之(zhī)一?
厌(yàn)氧(yǎng)制酸技术是(shì)利(lì)用餐厨垃圾(jī)、厨余垃圾、果蔬垃(lā)圾等(děng)易腐(fǔ)垃圾作为原料,精分杂质后制(zhì)成均质(zhì)浆液,在厌氧环境下(xià)通过微生物水解、有机氮转化(huà)为无机(jī)氮、有机(jī)磷转化为无(wú)机磷、酸化产生小分(fèn)子有机酸(suān),再用物理(lǐ)方(fāng)法(fǎ)去(qù)除有机(jī)酸中(zhōng)的悬浮物、油等杂质,制成有机酸复合液的一种创新技术,具有工(gōng)艺(yì)流程短、投资省、占地小、运营(yíng)成本低,产(chǎn)品固碳(tàn)减少碳排放,全程不加热能耗低(dī),不加药减少二次污染,资源化率(lǜ)高等优点,实现了易腐(fǔ)垃圾治理的“减量化(huà)、无害化、资源化、稳定(dìng)化”。
减少预处理有机固渣(zhā)产(chǎn)生量。采用厌氧制酸工艺的一大(dà)特点,是实(shí)现(xiàn)有(yǒu)机质的“液化”,不需要通过预处理将部分有机质(zhì)分离进(jìn)入焚烧或养虫环节(jiē),实现(xiàn)了工艺路线的简化。同时,也实(shí)现了(le)垃圾分类实现(xiàn)有机质(zhì)单独利用转化的初衷。
产出物为(wéi)碳源实现资源化利用(yòng)。在城市污水(shuǐ)处理过程中,由于脱氮需要在反(fǎn)硝化过程(chéng)中重新投(tóu)加碳源,增加污水处理的成本,而易腐垃圾厌(yàn)氧处(chù)理(lǐ)不仅可以产沼气,也可以(yǐ)通过精准控制(zhì)实现酸化后(hòu)制备(bèi)碳源,用于(yú)污水处理碳源的补充,避免了甲醇、乙酸钠(nà)等传统碳源的投加。这些传统碳源(yuán)的生产,相当(dāng)部分也是消耗着传统化石原料。从这个意义上讲,采用(yòng)易腐(fǔ)垃圾制酸替代(dài)传统碳源,从(cóng)经(jīng)济角度(dù)和节能降碳角度(dù),均有(yǒu)着重要(yào)的意义。
易腐垃(lā)圾的产生量(liàng)与生活污水的(de)产生量均是以人口基数为基准测算的,二(èr)者的比值接近一个(gè)常数(约为1:1000),实际(jì)情况(kuàng)也差不多(duō),以深圳为例,日产生易(yì)腐垃圾7000吨,日处理生活污水规模700万吨,其(qí)比值为1:1000,理论上可(kě)以全量协同替代。如(rú)果水处理厂不缺(quē)碳源而易腐垃圾制备(bèi)的有机酸可(kě)作(zuò)为营(yíng)养源投加(jiā)进去可以(yǐ)维持污(wū)水处理系统(tǒng)的抗冲击性。
易腐垃圾厌氧制(zhì)酸作为碳源实现(xiàn)利用,即(jí)实现了工艺(yì)的缩短与优化,产出物又有(yǒu)着广泛用途,是一条十分具有应用前(qián)景(jǐng)的路线之(zhī)一。
当然,实现这一(yī)路线的闭环,这(zhè)还需要多部门的协同努力。
第三思(sī)考点:如何把易腐垃圾(jī)治理路线与治(zhì)理质量系统统筹做好顶层设计?
易腐垃圾(jī)治理(lǐ)有五大问题包括水(shuǐ)、有机(jī)质、杂质、臭气、油脂(zhī),不能把解决其中(zhōng)一(yī)个或几个问题就囊括(kuò)解决了易腐垃圾问题(tí),需要全面(miàn)解(jiě)决这五大问(wèn)题,需要创新组合五大问题并(bìng)且低碳、经济可持续,独立解决五大问题比组合解决的碳排放与能(néng)耗大(dà)。
如何实现协同(tóng)与调动各个(gè)治理单位的积极性呢?以垃圾(jī)焚烧为例,焚烧厂的焚烧(shāo)量(liàng)随(suí)着垃圾(jī)分类的深入会减少(源头减量、可回收物增加(jiā)、易腐垃圾分出),这样会对(duì)焚烧项目的运营造成影响。为保(bǎo)障(zhàng)焚(fén)烧厂的利益,需要通过增加新的焚烧种类如填埋场垃(lā)圾、农业废弃物等(děng)来(lái)协同。
污(wū)水厂商品碳源(yuán)投(tóu)加增(zēng)加碳排放与运(yùn)营成(chéng)本,而采(cǎi)用易腐垃(lā)圾(jī)制备所得碳源减少了污水(shuǐ)处(chù)理成本,同时也降低了易腐垃圾项目的投资成本,缩短了流程,提高了(le)易腐(fǔ)垃圾治理的稳定性与经济性,这是一(yī)个多方共赢的(de)协同(tóng)。
垃圾(jī)处理处置(包括垃圾分类(lèi))和污(wū)水(shuǐ)处理一(yī)般分属(shǔ)于城(chéng)管部门和水务等公共事业管理部门,各(gè)地会有一定差异,但二(èr)者均归(guī)属住建部门。可以从顶(dǐng)层设计方面入手,把固(gù)废治理与污水治理统筹来考虑,先独立分(fèn)析固废治(zhì)理与污水(shuǐ)处理的特点(diǎn)与痛点,再统筹固废(fèi)处理与污水处理的可结(jié)合点,按照“以废治污”、“减污降碳”、“降本增效”、“无废城市”的目标,重新梳理(lǐ)固废(fèi)治理的工艺路(lù)线。
从顶(dǐng)层设计入手,做好统(tǒng)筹规划,更有利于垃圾分类、易腐(fǔ)垃圾处理(lǐ)处置工作的(de)科学、高(gāo)效推进(jìn)。
04
小 结
垃圾分类目的是节约原生资源(yuán)、减少(shǎo)碳(tàn)排放,从而达到提高人居环(huán)境品(pǐn)质。垃圾分(fèn)类与(yǔ)时俱进,分类的推进产(chǎn)生的易腐垃圾(jī)问题,也需要不断创(chuàng)新、不断(duàn)探索(suǒ),与时俱(jù)进,解决面(miàn)临的新(xīn)问题。
易腐垃圾处理处置的技术(shù)研究与(yǔ)进步是特别重要的(de)举(jǔ)措,与此同时,治理架构与治理体系建设也非常重要。方向(xiàng)与方法对了会有事(shì)半功(gōng)倍(bèi)的效果。
谨以以上(shàng)几点(diǎn)思(sī)考与大家分享,希望能(néng)起到抛砖引玉的效果(guǒ)。
(作者系深圳市盘龙环境(jìng)技术(shù)有限公司总工程师)