時間:2021-09-24 09:32
來源:中國固廢網
作者:陳偉浩整理
通過兩年多的推進,目前上海濕垃圾全程分類體系已基本建成,根據上海市綠化市容局公布的數據顯示,2021年上半年,上海濕垃圾分類量達10311噸/日,相比2019年同期增長約89%。實施垃圾分類后,上海廚余垃圾分出量不僅有了大幅增長,而且分出質量也有了保障,濕垃圾中雜質干擾物顯著減少,重金屬等有害物質含量顯著降低,為今后資源化利用奠定了良好基礎。
9月13日,在2021(第九屆)上海固廢熱點論壇上,上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司五院總工助理、技術中心主任鄒錦林以上海濕垃圾全程分類為背景,對濕垃圾全量資源化處理技術的發展進行了展望。鄒錦林提出了全程分類背景下濕垃圾處理的新理念與需求,并對全量資源化處理技術以及如何打造低碳高效智慧化云端工廠進行了講解。
鄒錦林
濕垃圾處理新理念、新需求
分類前后廚余垃圾組分對比
鄒錦林表示,上海從2019年7月1日,垃圾分類以后,廚余垃圾質量得到明顯提升,垃圾性狀得到明顯變化,其中油的含量對于終端的處理會產生比較大的影響、家庭分類的油脂也有一定的資源化價值。尤其是有害成分重金屬的含量得到顯著的降低,很多指標達到了食品級的標準,對于后續的利用,奠定了一個非常良好的基礎。
從2019年6月6日發布的《關于在全國地級及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》到現在,國家相關政策已陸續發布,包括今年6月執行的《有機肥料》(NY/T 525-2021)標準,首次明確將廚余廢棄物納入生產評估類原料。而且上海也頒布了一系列的標準,尤其是由上海市市場監督管理局正在編制的《濕垃圾厭氧消化處理技術標準》,將明確沼渣資源化意見與建議。未來的政策和配套的標準,都在朝著全量資源化的方向去引領。
鄒錦林也提出濕垃圾當前面臨的最主要問題:
“三渣一液”
對于濕垃圾的處理,現在全國普遍采用的工藝都是厭氧消化技術。對于厭氧消化而言,圍繞它的前端和后端會產生一系列的副產物。所謂“三渣一液”,三相固渣、厭氧沼渣,分選殘渣、厭氧沼液是一個問題,也是接下來要重點解決的。
鄒錦林表示,隨著濕垃圾全程分類的完善,濕垃圾處理出現了新的理念和需求。傳統預處理以去干擾物“分”為主,轉變為以全量資源化利用的 “用”為主的新理念;同時對系統的全過程整合、雙碳背景下的低碳環保、大數據與智慧化提出了新的需求。
濕垃圾全量資源化處理的技術
鄒錦林重點介紹了濕垃圾資源化的總體方向,以及如何圍繞資源化去開展工作。鄒錦林認為,我國是農業大國,將來自土地的元素回歸,是生態循環的核心,也是濕垃圾分類的意義與初衷。鄒錦林還談到,月球帶回來的土壤不具備種植條件,最主要的原因就是沒有有機質。土壤中有機組分來自動植物殘體,沒有動植物殘體的土壤不具備種植能力,有機組分是土壤重要的組成。有機質由三大部分組成,一部分是微生物,還有動植物的殘體,土壤腐殖質。濕垃圾里面厭氧消化的沼渣,恰恰有這三部分的物料,只是利用的時候需要進一步轉化。
1、生物處理-密閉筒倉好氧發酵工藝
筒倉好氧發酵
鄒錦林表示,生物處理包括好氧和厭氧處理,其中好氧即好氧堆肥/發酵,目前堆肥技術發展了很多代,現在的發展趨勢是密閉化、設備化、動態化、高效化的發展方向,也是未來的發展方向。筒倉好氧發酵優勢:垃圾不落地,環境控制好;實現無輔料堆肥,減量化顯著;動態通風攪拌,適合含水率高的沼渣;添加菌劑,加速好氧發酵過程。
2、熱化學處理-沼渣炭化
沼渣炭化
除了生物轉化的方式,鄒錦林還提到了另一種方式,熱化學處理。他表示,無論是干法、濕法都可以通過熱化學的方式進一步進行有機質的降解,剩下的碳渣、生物碳,是非常良好的有機肥料添加劑。最大的優勢是,減量化:無需加輔料,減量化90%;無害化:徹底滅菌;穩定化:分解難降解有機質,進一步產生炭化氣產蒸汽,進一步回收能源,提高全廠發電效率。
3、沼液資源化技術
鄒錦林認為,沼液一直是這個行業面臨最大的難題之一。濕垃圾,含水80%左右,無論采用任何處理方式,都繞不開這一部分水的處理。沼液提取碳酸氫銨技術最大的優勢是,利用原水堿度高的特性,提取碳酸氫銨無需添加堿液;后續污水處理生化無需加入碳源,大大降低運行成本;所需蒸汽耗能可自己自足。
全量資源化路徑
鄒錦林表示,以上幾種技術正好解決了“三渣一液”的問題,也是基于垃圾分類條件下,所有濕垃圾全量資源化的途徑。
結合全量化 打造低碳高效智慧化云端工廠
鄒錦林強調要分為幾個方面打造低碳高效智慧化云端工廠:
第一,系統化。以系統性思維,圍繞PID、邏輯控制、全廠聯動,通過全過程BIM技術,打造基于對象的設計、施工、運維成套構架體系。
第二,低碳化。更多是能源的彈性管理,電、熱能綜合管理,沼氣存儲抗峰;節能的管理,低值熱源綜合管理、溴化鋰制冷技術應用、發電煙氣余熱回收、缸套水余熱回收、物料熱量回收;設備系統優化,二氧化碳碳捕捉與封存技術、炭化熱解技術、碳封存技術、新型低碳環保驅動技術融合起來,來實現整個處理廠低碳化的發展。
第三,智慧化。智慧化是環保行業未來發展必然的方向。傳統的智慧化是以通訊、監控、控制報警為基礎的自動化生產線。第二代智慧化是通過一些智能模塊的整合,包括PC端的介入、績效KPI分析等,形成第二代智能化車間的理念。還有一個數字化的工廠,在這個階段里面,會涉及到更多能源的體系管理,包括自動排查、管理報表、社會維護管理、社會的報警分析,技術分析,通過這一系列全廠數據采集的分析,形成數字化的智慧工廠。
鄒錦林表示,未來最高的級別就是如何打造智慧化的云端工廠。首先會納入更加人性化的三維可視化的理念、廣域的數據介入,包括園區多廠協同管理、AI介入和決策系統,地理信息系統,將所有系統融合起來。這樣的濕垃圾處理廠就會像人一樣有感知能力,可以感知到自己的“身體”健康,可以做出自己的“反饋”,當然也可以做出自己的“決策”,這就是未來智慧化云端工廠的理念。
上海生物能源再利用項目
最后,鄒錦林分享了上海生物能源再利用項目、深圳市光明環境園、杭州天子嶺分類減量綜合體(EPC)項目等上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司近兩年的工程項目案例,并歡迎論壇現場嘉賓以及各位業界同仁可以到現場進行考察交流。
編輯:陳偉浩
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