减污降碳背景下，如何提升城市有机固废资源化效率？

时间：2022-01-05 15:48

来源：中国固废网

作者：赵利伟

　　“十四五”期间，我国生态文明建设开始以“降碳”为重点战略方向，在此背景下，提高城市有机固废资源化效率成为行业发展的必然之路。

　　在“2021(第十五届)固废战略论坛”上，南京万德斯环保科技股份有限公司研发总监刘杰以《城市有机固废资源化路径实践与探索》为题，分享了在“双碳”目标下，万德斯对厨余垃圾资源化路径的实践与探索。

刘杰

　　厨余垃圾资源化利用是减污降碳的重要助力点

　　今年以来，国家下发多项重磅政策，明确固废资源化利用率指标，引导行业不断提高固废综合利用水平，推进资源化利用效率。

　　《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》指出，要加快完善垃圾分类设施体系，建立厨余垃圾全链条、整体性处置利用体系。到2025 年底，全国城市生活垃圾资源化利用率达到 60%左右。

　　《“十四五”循环经济发展规划》强调，要构建资源循环型产业体系，提升资源综合利用能力。到2025 年，大宗固废综合利用率达到60%，建筑垃圾综合利用率达到60%。

　　《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》明确，到2025年，固体废物产生强度稳步下降，综合利用水平大幅提升，减污降碳协同增效作用明显。践行绿色生活方式，提高生活垃圾减量化、资源化水平。

　　《2030年前碳达峰行动方案》则描绘了实现碳达峰目标的“路线图”，首次针对“碳达峰”单独出台行动纲领。

　　具体到城市有机固废领域，厨余垃圾的资源化利用是减污降碳的一个重要助力点。

　　根据北京、上海、南京等城市公布的垃圾分类数据来看，厨余垃圾分类水平参差不齐且总体偏低，垃圾处理设施与垃圾分出量之间存在较大缺口。目前，厨余垃圾集中处理工艺仍以厌氧发酵为主，不同的沼气利用方式，能量转化率差异很大，采用热电联产或沼气提纯，回收率可以达到80-90%，但目前很多项目还是以火炬直接燃烧排空的方式运行，沼气利用效率为零。

　　有文献研究了焚烧、厌氧消化、好氧堆肥这几种处理方式的净碳排放量，从收运、处理、处置全流程来看，“厌氧消化+沼气利用”的方式具有减碳效果。以北京一个日处理规模为200吨的餐厨垃圾项目为例，其处理工艺是“预处理+厌氧+沼气发电并网、沼渣堆肥利用”，有学者研究了该项目从收运、处理、处置的全流程能量消耗及碳排放，得出结论为，每吨餐厨垃圾碳减排当量是80.4kgCO2。

　　从以上研究可以看出，餐厨/厨余垃圾沼气利用方式，对资源化效率提升影响非常显著。刘杰指出，要全面提高有机固废资源化效率，可以从三个角度进行考虑：一是从环境与规划的宏观角度，要根据当地有机固废污染特点，多物料协同处理，因地制宜地选择沼气和沼渣资源化利用方式;二是要从模式和经济性方面入手，考虑与焚烧厂/水泥窑协同处理，能源设施共用，降低总能耗与经济投入;三是工艺与技术的角度，降低系统整体能耗，减少有机质损失率、提升沼气转化率和能源利用率。

　　万德斯有机固废资源化处置低碳技术方案

　　围绕有机固废资源化利用效率的提升，万德斯在多个项目中进行了实践和探索。

　　荆州项目

　　荆州项目是其提供全流程服务的案例，该项目协同处理餐厨、家庭厨余和粪便，处理规模为50t/d厨余+50t/d餐厨+20t/d粪便，项目采用“预处理+厌氧+水处理+沼气利用”工艺，实现对能量资源化利用，沼气通过锅炉燃烧，产生的蒸汽优先供厂区内使用，多余的蒸汽输送至临近的用热企业。

　　周口项目

　　周口项目位于周口市固废产业园内，万德斯提供了全套系统的技术服务，项目日处理100t餐厨垃圾+20t地沟油，沼气利用方式为热电联产，沼渣在园区内和其他固废协同焚烧。

　　沣西项目

　　沣西项目使用了万德斯提供的厌氧发酵系统来处理200t厨余垃圾和300吨餐厨垃圾的浆料，这个项目的沼气利用方式是热电联产。

　　南京溧水天山厨余垃圾处理项目

　　南京溧水天山厨余垃圾处理项目为水泥窑协同项目，万德斯承担了500吨厨余垃圾浆料的厌氧发酵和沼液处理，项目的沼气用于水泥窑燃料，沼渣焚烧后用作水泥熟料，沼液则用作循环冷却水。

　　以上项目案例都是对有机固废的末端复产物进行资源化利用尝试。刘杰表示，现有厨余项目，有的做到了比较好的资源化利用，有的还有进一步提升的空间，但是所有的资源化，都离不开前端的预处理、厌氧和沼液处理系统的效能提升。

　　刘杰对以上案例中使用的预处理、厌氧或沼液处理工艺设备分别进行了阐述。其中餐厨垃圾预处理工艺采用“低速螺旋筛分+高浓度分选制浆”的核心技术，在保证杂物高效去除的同时，能让餐厨垃圾中的有机质最大限度进入到后续的厌氧发酵系统，有利于项目沼气总产量的提升;厨余垃圾则采用横切流粗破碎技术，它可以实现有机、无机组分粒径差异化破碎，有助于高效筛分，使垃圾分类的成果在处理环节得到保障，避免厨余垃圾有机组分大量进入杂质而损失。

编辑：赵利伟