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基于碳中和的廚余垃圾資源化處理技術(shù)分析

2021-06-18 08:58:48 來(lái)源：固廢觀察中國(guó)環(huán)聯(lián) 閱讀量：13151

　　北京工商大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院教授，中國(guó)城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)有機(jī)固廢專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任任連海先生分享了“垃圾分類(lèi)及廚余垃圾主流處理技術(shù)”。任教授通過(guò)對(duì)垃圾分類(lèi)后廚余垃圾資源化處理技術(shù)在研究實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和背景下的創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹了好氧堆肥技術(shù)、厭氧發(fā)酵技術(shù)、壓榨脫水焚燒技術(shù)、飼喂小動(dòng)物技術(shù)、就地處理(分布式處理)技術(shù)等技術(shù)路線，提出碳達(dá)峰、碳中和是垃圾處理行業(yè)的主旋律之一，行業(yè)同仁、企業(yè)要緊跟趨勢(shì)，做出應(yīng)有探索和貢獻(xiàn)。廚余垃圾是在垃圾分類(lèi)后有機(jī)固廢的最主要成分，而且也是生活垃圾有機(jī)碳最主要的載體，廚余垃圾有機(jī)碳處理是碳達(dá)峰和碳中和最重要的研究對(duì)象。

　　垃圾分類(lèi)在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議時(shí)指出，國(guó)家發(fā)改委、住建部聯(lián)合發(fā)文，明確重點(diǎn)城市生活垃圾得到有效分類(lèi)，目前垃圾分類(lèi)已經(jīng)在所有城市都在實(shí)施，還需要形成可操作路徑：加強(qiáng)科學(xué)管理、形成長(zhǎng)效機(jī)制、促進(jìn)源頭習(xí)慣養(yǎng)成。2021年3月15日中央財(cái)經(jīng)委第5次會(huì)議，研究基本路徑和重要舉措，提出來(lái)遵行十四五規(guī)劃的精神，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，將是未來(lái)幾十年垃圾處理行業(yè)的主旋律之一。行業(yè)同仁、企業(yè)要緊跟趨勢(shì)，做出應(yīng)有探索和貢獻(xiàn)。

　　碳達(dá)峰、碳中和研究實(shí)施路徑中，廚余垃圾資源化主要有以下技術(shù)供探索：

　　廚余垃圾是在垃圾分類(lèi)后有機(jī)固廢的最主要成分，而且也是生活垃圾有機(jī)碳最主要的載體，廚余垃圾有機(jī)碳處理是碳達(dá)峰、碳中和中最重要的研究對(duì)象，廚余垃圾在中國(guó)每天大約25萬(wàn)噸清運(yùn)量，每年約9000萬(wàn)噸，比餐廚垃圾要大一倍，并且隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、生態(tài)旅游、菜市場(chǎng)生鮮垃圾增加等呈現(xiàn)逐年呈上升趨勢(shì)，成本也在不斷變化。

　　廚余垃圾成分與餐廚垃圾類(lèi)似，主要組成：剩飯菜、果皮、蔬菜殘余、骨頭、包裝物等；主要組分：水、淀粉、蛋白、脂肪(1%)、纖維素等；主要組成元素：C、H、O、N、S、Cl、Ca、Na等。廚余垃圾具有鮮明的資源和廢物的二重性，處理不好非常容易散發(fā)異味、污染環(huán)境、產(chǎn)生高濃度有機(jī)廢水的污染，其中碳以有機(jī)碳的形式存在，因含水率高，直接焚燒熱值受到影響，有機(jī)碳將轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)碳，對(duì)碳中和和碳達(dá)峰是個(gè)值得探索的過(guò)程。

　　廚余垃圾資源化處理就是應(yīng)有的方向。資源化要從源頭分類(lèi)做起，提高居民分類(lèi)的參與率、準(zhǔn)確率，投放環(huán)節(jié)的破袋問(wèn)題、固定垃圾容器周轉(zhuǎn)、中轉(zhuǎn)站就地處理減量問(wèn)題、撤桶并站等都值得更多關(guān)注。

　　好氧堆肥技術(shù)

　　老技術(shù)新問(wèn)題，針對(duì)廚余垃圾含水率高、有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)到處理要求存在一些問(wèn)題：是否腐熟，簡(jiǎn)單烘干變成固體物還是堆置一次發(fā)酵二次發(fā)酵變成腐熟產(chǎn)品，中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物問(wèn)題；惡臭氣體產(chǎn)生、散發(fā)、集中收集除臭等；場(chǎng)地占地大問(wèn)題；產(chǎn)品銷(xiāo)路問(wèn)題，也是大處置場(chǎng)的最主要問(wèn)題。

　　對(duì)碳中和貢獻(xiàn)探討：有機(jī)碳固定在土壤中；微生物降解產(chǎn)生部分二氧化碳；不耗能節(jié)能。

　　厭氧發(fā)酵技術(shù)

　　厭氧發(fā)酵技術(shù)是第二個(gè)主流的資源化技術(shù)，主要有干式厭氧發(fā)酵技術(shù)、濕式厭氧發(fā)酵技術(shù)，以干式厭氧發(fā)酵技術(shù)為主，餐廚垃圾協(xié)同濕式厭氧，與污泥、糞便、生鮮垃圾、園林廢物等協(xié)同。

　　碳中和貢獻(xiàn)探討：沼氣凈化提純利用；氨氮的去除。

　　壓榨脫水焚燒技術(shù)

　　碳中和貢獻(xiàn)：替代化石燃料；有機(jī)漿液資源化處理。

　　飼喂小動(dòng)物技術(shù)

　　飼喂小動(dòng)物：黑水虻；蠅蛆；美州大蠊；金粉蟲(chóng)；蚯蚓，無(wú)序養(yǎng)殖，需要行業(yè)同仁共同探索研究飼養(yǎng)喂小動(dòng)物廚余垃圾導(dǎo)則，可探索更有價(jià)值的高科技、高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。

　　碳中和貢獻(xiàn)：全部有機(jī)碳固定轉(zhuǎn)化、氮元素充分利用

　　就地處理(分布式處理)技術(shù)

　　物理破碎：市政管道堵塞、浪費(fèi)水、污水處理負(fù)荷等問(wèn)題。

　　生物處理：能耗、輔料、剩余物的處置等問(wèn)題。

　　熱解氣化：氣體污染控制、剩余焦油廢渣處置

　　優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題：土地、環(huán)評(píng)、可研等手續(xù)簡(jiǎn)化；簡(jiǎn)單可靠、清潔衛(wèi)生；單位處理成本高；日常維護(hù)難

　　全國(guó)日清運(yùn)量約25萬(wàn)t/d。截至2020年3月份，全國(guó)已建、在建廚余垃圾處理工程104座處理能力共1.91萬(wàn)t/d。缺口比較大，經(jīng)過(guò)一年的建設(shè)又有很多的新建項(xiàng)目。廚余垃圾處理設(shè)施噸投資30-60萬(wàn)，按45萬(wàn)計(jì)，處理設(shè)備市場(chǎng)約1125億；投放、收集、運(yùn)輸設(shè)備市場(chǎng)約500億；監(jiān)管平臺(tái)約200億；運(yùn)行費(fèi)約270億/年。

　　廚余垃圾資源化有很多提升空間。

　　總體來(lái)說(shuō)，廚余垃圾資源化對(duì)碳達(dá)峰碳中和都有很多貢獻(xiàn)，后續(xù)加強(qiáng)技術(shù)探索，為餐廚垃圾減排減碳做好應(yīng)有努力。對(duì)碳量計(jì)算，濕重1噸餐廚垃圾含0.095噸初始碳，廚余垃圾資源化利用全國(guó)23750噸/日有機(jī)碳固定下來(lái)，每年減排866.875萬(wàn)噸碳。

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