政策不斷推動市場空間的釋放
垃圾分類政策實行后,城市有機廢棄物包括新標(biāo)準(zhǔn)廚余垃圾中的廚余垃圾、餐廚垃圾、過期食品,以及園林垃圾、果蔬垃圾、污泥等其他有機垃圾。城市有機廢棄物分類的目的及分類后的處理,目前還處于眾說紛紜的狀態(tài)。通過把有機廢棄物分類處理,進(jìn)一步加強資源化實現(xiàn)減量化,減少污染,這是一個比較好的方向。在有機廢棄物處理過程中,有機垃圾的碳循環(huán)可以通過油脂和沼氣實現(xiàn),廚其生態(tài)循環(huán)可以通過飼料化和肥料化實現(xiàn)。
另外, 2019年3月,十部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見》(【2019】1895號)。《意見》指出生物天然氣是可再生能源中,可形成完整閉合循環(huán)鏈的綠色生態(tài)能源。該《意見》把生物天然氣的發(fā)展提升到了較高的戰(zhàn)略層面。同時,《意見》還把秸稈、畜禽廢物、農(nóng)業(yè)廢棄物延伸到了城市有機廢棄物。
此外,《意見》還指明了以下三點方向:產(chǎn)業(yè)要走工業(yè)化、商業(yè)化、市場化和專業(yè)化的發(fā)展方向;我國城鎮(zhèn)現(xiàn)有可收運的城市有機廢棄物(餐飲和家庭廚余等)資源量在1.4億噸左右,隨著垃圾分類深入推進(jìn),大中城市可因地制宜建設(shè)生物天然氣項目;要求各地做好有機廢棄物資源化利用、有機肥替代化肥等專項資金與生物天然氣項目原料保障、有機肥利用等相關(guān)政策的銜接。
干法還是濕法?并不取決于反應(yīng)器本身
處理有機物到底應(yīng)使用干式厭氧發(fā)酵形式,還是濕式厭氧發(fā)酵形式?目前,我國干式厭氧發(fā)酵形式大部分都引進(jìn)于國外,有臥式的干法厭氧,也有立式干法厭氧,選擇干法還是濕法,并不取決于反應(yīng)器本身,而是取決于使用的原料。
干式厭氧發(fā)酵形式和攪拌形式比較
目前,國外有很多種和園林垃圾相結(jié)合的干式厭氧發(fā)酵形式,主要包括Kompogas有機垃圾干法發(fā)酵、Bekon有機垃圾干法發(fā)酵、Valorga有機垃圾干法發(fā)酵。
Kompogas有機垃圾干法發(fā)酵和瑞士蘇黎世庭院垃圾相結(jié)合,總固含量35%-45%,可以填埋或者直接農(nóng)用。該技術(shù)已用于處理重慶的廚余垃圾及餐廚垃圾。
Kompogas有機垃圾干法發(fā)酵和瑞士蘇黎世庭院垃圾相結(jié)合,總固含量35%-45%,可以填埋或者直接農(nóng)用。在國內(nèi),該技術(shù)已用于處理重慶的廚余垃圾及餐廚垃圾。
Bekon有機垃圾干法發(fā)酵主要在德國Bioferm公司的車庫型干發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)行中溫發(fā)酵。目前,該技術(shù)在國內(nèi)還未被使用。
Valorga有機垃圾干法發(fā)酵是法國的VALORGA公司采用中溫(或高溫)發(fā)酵,干物質(zhì)含量高可達(dá)55%-58%,發(fā)酵時間大約30天。在國內(nèi),該技術(shù)已被用于寧波廚余垃圾項目(一期項目)中,每天處理廚余垃圾400噸。
目前維爾利處理濕垃圾主要采用厭氧處理。數(shù)據(jù)顯示,上海濕垃圾有機質(zhì)含量高,有機質(zhì)約占干物質(zhì)85%-95%、含水率也很高(單獨干法有一定問題)、測試含水率范圍81%-83%。
案例
餐廚濕法厭氧發(fā)酵根據(jù)預(yù)處理的處理工藝和現(xiàn)場條件,可以選擇改進(jìn)型UBF( Upflow Blanket Filter )、HMD(Hybrid Mixing Digester)和CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor)等厭氧反應(yīng)器。目前,維爾利江蘇常州項目已使用CSTR厭氧反應(yīng)器、而HMD反應(yīng)器也被使用于維爾利北京海淀項目中。
餐廚濕法厭氧發(fā)酵項目厭氧消化運行參數(shù)
在農(nóng)村,反應(yīng)器的規(guī)模更大些,維爾利衡水項目使用CSTR反應(yīng)器,每天沼氣產(chǎn)量為18萬立方米,全部建成后,每天將處理1500噸有機廢棄物。維爾利蓬萊項目同樣使用CSTR反應(yīng)器,每天沼氣產(chǎn)量為3萬立方米。
城市有機廢棄物的處理應(yīng)該選用干法厭氧,還是濕法厭氧,判斷依據(jù)在于進(jìn)料TS及反應(yīng)器的大小。一般說來,進(jìn)料TS大于30%,反應(yīng)器內(nèi)TS大于18%,可以選用干法厭氧;進(jìn)料TS小于15%,反應(yīng)器內(nèi)TS小于12%,可以采用濕法。
MYT: 生態(tài)能源化技術(shù)
怎樣能夠快速分離垃圾焚燒廠及垃圾填埋場中有機廢棄物分解過程中產(chǎn)生的水,或者游離水?垃圾焚燒廠通過垃圾坑,一周左右能夠分離25%的水,垃圾填埋場分解水的速度和垃圾焚燒廠相當(dāng),按照歐洲的說法,這樣的分解速度,需要花費超過100年的時間才能完成全部分解。MYT生態(tài)能源化技術(shù)原理較簡單。它通過回流微生物和攪拌,以及一定的溫度,使有機廢棄物快速反應(yīng),終能使容易溶解到水里的有機廢棄物進(jìn)入濕法厭氧,其他的有機廢棄物可以進(jìn)入堆肥反應(yīng)器,或者直接焚燒。
特點及優(yōu)勢
MYT生態(tài)能源化技術(shù)特點包括垃圾物料適應(yīng)性強;適用于垃圾分類好和分類一般的情況;和焚燒等結(jié)合生產(chǎn)RDF或者肥料化結(jié)合。
MYT優(yōu)勢包括減量效果好,能快速將垃圾的結(jié)合水轉(zhuǎn)化為游離水,實現(xiàn)易降解有機質(zhì)和可燃物的分離;有機液相為COD 6-8萬mg/L(混合收集)、COD 8-12萬mg/L(分類收集廚余);擠壓固相含水率低于45%;篩下物低位熱值從200 kcal/kg 提高到1600-1800kcal/kg;與其它工藝比,MYT技術(shù)處理全成本低、環(huán)境影響??;預(yù)處理簡單,工藝穩(wěn)定性好,已成功應(yīng)用10余年。
案例
目前MYT餐廚廚余垃圾協(xié)同處理技術(shù)已應(yīng)用于上海松江區(qū)濕垃圾資源化處理工程項目中。項目處理規(guī)模為廚余垃圾350t/d+餐廚垃圾150t/d+廢棄食用油脂30t/d,處理工藝為機械預(yù)處理+生物水解+厭氧消化+沼氣發(fā)電+焚燒發(fā)電。
在使用MYT技術(shù)時,根據(jù)預(yù)處理的處理工藝和現(xiàn)場條件,后續(xù)厭氧可以選擇改進(jìn)型UBF( Upflow Blanket Filter )或CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor)等厭氧形式。
濕法、干法、MYT技術(shù)的比較
在罐內(nèi)TS濃度方面,濕法厭氧小于12%,干法厭氧在18%-45%之間,MYT干法水解酸化+濕法厭氧中TS濃度分別為15%-30%和12%。
在進(jìn)料TS濃度方面,濕法厭氧一般小于15%,干法厭氧大于30%,MYT在15%-45%之間;
在適用原料方面,濕法厭氧適用于含水率高的原料,可流動原料(如糞便、餐廚);干法厭氧適用于含水率較低的原料,固態(tài)原料(如秸稈、有機生活垃圾、園林垃圾);MYT適用于分類好或者不好的原料,對原料含水率不敏。
在技術(shù)特點方面,濕法厭氧傳質(zhì)傳熱效率高,系統(tǒng)穩(wěn)定性好;技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛;適用于高氨氮物料發(fā)酵。干法厭氧整體負(fù)荷高;原料兼容性好,對原料含雜要求低;沒有浮渣問題;増溫保溫能耗低;園林或農(nóng)作物肥料。MYT快速將有機垃圾的有機物轉(zhuǎn)化為游離水,實現(xiàn)易降解有機質(zhì)和可燃物或惰性物的分離,適用性強,資源化途徑靈活。
未來前景光明
從近兩年維爾利的實踐經(jīng)驗來看,垃圾分類的目標(biāo)是大化資源利用,要達(dá)到這一目的,還有很長的路要走;厭氧技術(shù)的選擇關(guān)鍵看原料,以及終處置方式,我們可以選擇一個更適合原料的厭氧工藝;城市有機廢棄物有機質(zhì)肥料化的利用,目前進(jìn)展較慢,需要政策和技術(shù)推進(jìn)。如果打通城市有機廢棄物和農(nóng)村農(nóng)業(yè)有機廢棄物,終農(nóng)業(yè)化利用,這條道路未來必將有著光明的前景。
原標(biāo)題:維爾利李月中:打通有機廢棄物資源化通道,未來必將前景光明