當突破后端屏障，有機廢棄物資源化的潛力有多大？
【谷騰環保網訊】2022年12月28日，在2022固廢戰略論壇的現場，北京中持綠色能源環境技術有限公司總經理助理董玉婧以“資源化導向的有機固廢生物處理技術”為主題，分享了中持綠色一直以來的探索實踐以及2022年取得的新進展、布局的新動向。
將有機廢棄物變廢為寶，是很多環保企業一直努力去實現的價值。但在探索和實踐當中，也有很多問題和難點存在，比如有機廢棄物資源化后的產品去向問題。在追求“高質量”發展的產業背景之下，要真正解決痛點，才能真正獲得“高質量”發展的路徑。
2022年12月28日，在2022固廢戰略論壇的現場，北京中持綠色能源環境技術有限公司總經理助理董玉婧以“資源化導向的有機固廢生物處理技術”為主題，分享了中持綠色一直以來的探索實踐以及2022年取得的新進展、布局的新動向。
董玉婧
01一個小測算，看有機固廢資源化的巨大潛力
從2021年的行業數據統計來看，農業源以及城市源產生的有機廢棄物產生量共接近47億。如此大的體量，所帶來的環境問題也是不言而喻的。
但要明確的是，有機廢棄物還有資源的屬性：一方面是來源于營養潛力，比如能提高土壤地力，促進土壤健康土壤有機質提升形成碳匯；另一方面是能源潛力，比如生產天然氣、電力等能源產品，改善能源結構。這也是有機廢棄物資源化非常重要的方向。
當前農業、城市有機廢棄物產沼氣潛力
董玉婧指出，如果把這些有機廢棄物都轉化成沼氣，并把這部分沼氣再提純為生物天然氣，每年可以提純天然氣1921億立方。以此計算，如果按照2020年全國天然氣消費量為3280億立方米計算，可以接近60%的替代比例；如果沼氣全部用于發電，可發電6400億千瓦時，相當于2020年全國用電量的9%；如果算成碳減排的話，也可以減排5.54億噸二氧化碳當量。
02用兩大技術方向，不斷挖潛有機廢棄物潛力
目前主流的有機廢棄物資源化的技術路線有三大方面：一是生物處理方向，包括厭氧和好氧；二是熱處理；三是生物養殖，如蚯蚓、黑水虻。
從目前行業的現狀和有機廢棄物資源化的整體方向出發，中持綠色潛心研究形成了自己的典型技術產品以及成功突破了后端有機質利用的屏障，不斷實踐和總結了豐富的實踐經驗。
一、厭氧技術產品：DANAS®干式厭氧消化技術+TSBP®分級分相濕式厭氧消化技術
DANAS®干式厭氧消化技術及四大典型項目的實踐認證
中持綠色是國內較早研發DANAS®干式厭氧消化技術的企業。2013年中持綠色與清華大學合作開始進行研發，從小試、中試，到示范工程建設，經過5年的研發歷程，研制出DANAS干式厭氧消化技術，2018年第一個示范項目成功落地，為DANAS®干式厭氧消化技術的不斷實踐打好了基礎。
DANAS®干式厭氧消化技術是專門針對含固率20-35%物料進行厭氧消化的處理技術。該技術適用于市政、農業、工業等一種或多種有機廢棄物的厭氧處理，比如垃圾分類后產生的廚余垃圾的規模化集中處理，市政污泥與其他有機廢棄物協同處理，以及畜禽糞便規模化集中處理、區域有機廢棄物協同處理等。
DANAS®干式厭氧消化技術的技術特點包括：強適應性，DANAS®干式厭氧消化技術的預處理相對更簡單，同時非常適合多物料的協同處理；擁有超大型的反應器，單座反應器日處理規模大于100噸；裝備化系列化，DANAS®干式厭氧消化技術產品是標準化的產品，可以在工廠把模塊預制完成，到現場可以比較快的完成拼接和制造。實現了裝備化模塊化，降低加工、安裝難度。
董玉婧介紹，DANAS®干式厭氧消化技術的核心設備是臥式反應器，顧名思義，它的結構是臥式的，采用矩形+圓底的構造。可以實現預制組件拼裝，內部還配備了加熱、保溫管，做到儲氣、反應一體化，可適應中溫和高溫工藝。可以保證生物反應過程在最佳條件下完成，構造簡單、建設周期短、經久耐用，無短流，可以實現自動排沙、物料完全混合。
長軸攪拌器
設備內部的長軸攪拌器運行轉速低、變頻控制、均勻攪拌，能夠使得物料完全混合、傳質傳熱效果好，并且無浮渣和沉淀產生，能耗低兼有推流功能。
現在設備也實現了遠程智能監控，可以通過手機APP或者是電腦客戶端，實時監測在線的運行數據或者是實現線上的分析，更加便捷。
目前，DANAS®干式厭氧消化技術在國內已經有肥城（200噸/天）、睢縣（50噸/天）、宜興（100噸/天）、灌云（800噸/天）四大項目建成并投入運行，共包括12套干式厭氧反應器，總規模達到1150噸/天。
1、肥城市畜禽污染物治理與綜合利用項目
肥城市畜禽污染物治理與綜合利用項目是DANAS®干式厭氧消化技術應用的第一個示范項目，項目在2018年建成，處理的物料主要是畜禽糞便、餐廚垃圾、果蔬垃圾、秸稈等，項目總投資8540萬元，項目規模為畜禽糞便、餐廚垃圾等7.3萬噸/年，每年可產生生物天然氣182.5萬方、有機肥7300噸，碳減排量達到3萬噸/年。
2、灌云縣畜禽污染物治理與綜合利用項目
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灌云縣畜禽污染物治理與綜合利用項目由中持與長江生態環保聯合投資建設，項目投資為2.9億元，年處理畜禽糞污30萬噸、餐廚垃圾1.8萬噸，年產生物天然氣876萬方、有機肥及沼肥4萬噸，碳減排量為12萬噸/年。項目采用可行性缺口補助+使用者付費，是農業部畜禽糞污資源化利用重點縣試點項目。
3、宜興城市污水資源概念廠
污水資源概念廠以“水質永續、能量自給、資源循環、環境友好”四個追求為目標，不僅可以讓城市污水處理廠中污染物進一步消減，也可以提供能源和肥料，成為城市的能源工廠、肥料工廠。宜興城市污水資源概念廠項目2021年建成，項目污水處理規模為2萬m³/d、污泥及藍藻等規模為100t/d。
4、睢縣城市污水資源概念廠
睢縣城市污水資源概念廠是首座按照概念廠“四個追求”建設的污水處理廠，實現“污水廠是資源工廠”的理念，建設環境友好的環境基礎設施。項目已經運行了近4年，協同處理污泥和畜禽糞便等有機廢棄物，能源自給率可以達到60%以上。
TSBP®分級分相濕式厭氧消化技術及項目實踐
TSBP®分級分相濕式厭氧消化技術也是重點針對比較難降解的有機廢棄物的處理技術，第一級高溫強化水解反應器，反應器溫度在40~50℃之間，適合水解酸化細菌生長，抑制產甲烷細菌生長，強化內容物、多糖類物質的水解和酸化，提高可生物降解性。第二級中溫產甲烷反應器，反應器溫度在35~38℃之間，適合產甲烷菌生長。溫度分級自然形成生物分相，不同微生物在各自最佳的環境下生長。
1、寧海縣城北污泥處理處置工程
該項目是首個分級分相厭氧消化示范項目、國家級863示范工程、2014年國家重點環境保護實用技術示范工程。項目工藝采用“分級分相厭氧消化+沼氣發電+土地利用”，處理規模為“75噸/天（80%含水率）+30噸/天糞便”。
2、江蘇興化餐廚垃圾處理項目100t/d
該項目規模為餐廚垃圾100噸/天，核心工藝采用“濕式厭氧消化技術”。項目實現了餐廚垃圾的處理和資源化利用，同時在區域空間中形成物質、資源和能量聯動，構建了提質增效、綠色低碳的高質量循環經濟園。
3、秦皇島北戴河新區污泥處理廠工程
該項目工藝路線為“分級分相厭氧消化+沼氣提純+生物堆置+土地利用”，項目污泥來源于秦皇島市七座污水處理廠，設計規模為脫水污泥300噸/日（按80%含水率計）。
二、兩大好氧技術產品
中持綠色擁有兩大典型好氧技術產品：SG-DACT®滾筒動態好氧發酵技術以及ContiFerm®超深槽式動態好氧發酵技術。
SG-DACT®滾筒動態好氧發酵技術
高溫高效-環境友好的好氧發酵設備，設備采用臥式滾筒作為好氧反應器，通過滾筒的轉動實現物料、氧氣、微生物的充分混合反應，提高傳質效率，縮短停留時間,實現穩定化和腐殖化。
董玉婧介紹，該設備主要針對的是傳統堆肥，比如針對臭氣難以控制、占地面積大等問題，如果在全密閉的設備中，這些問題都可以解決。高溫發酵期是7天，發酵溫度在55度以上，出料的含水率等指標都可以達到標準。同時，系統100%全封閉，廢氣100%全收集處理，臭味可有效控制。
SG-DACT®滾筒動態好氧發酵技術的技術特點包括，運行高效：動態運行，傳質效率高，反應速率快，縮短發酵周期；分區智能通風：以最小的風量實現最佳的充氧，廢氣產生量小；全密閉結構：保溫效果好；人料分離，環境友好，操作安全；系統設備化：自動化程度高，操作方便；布置靈活，占地面積小。
目前，SG-DACT®滾筒動態好氧發酵技術已經積累了很多成功的案例，并能成功應用于多種場景之下。比如在環境敏感區域、場地受限以及低溫地區，SG-DACT®滾筒動態好氧發酵技術都有很好的應用。典型項目如山西朔州市污泥集中處置工程特許經營項目、任丘市城東污水處理廠污泥滾筒高溫好氧發酵處理工程、鄂爾多斯市達拉特旗樹林召鎮污水處理廠污泥處理工程等。
ContiFerm®超深槽式動態好氧發酵技術
不僅有小規模的堆肥技術，中持綠色也有大吞吐量的ContiFerm®超深槽式好氧發酵技術，該技術是針對較大規模有機廢棄物的高溫好氧發酵處理技術，自動布料、自動出料，全密閉運行，環境友好。適用于各類市政、工業、農業廢棄物的單一原料處理或多種原料協同好氧處理。
該技術特點為，大容量：堆高可達3~3.5m，單位面積處理容量大；效率高：分區供氧，自動翻拋；環境友好：全密閉車間，無臭氣外溢，人料分離；處理規模大：單條生產線：50t/d、100t/d、150t/d；智能控制：自動出料，減少勞動強度。
該技術在宜興概念廠生物質中心、安丘雞糞好氧發酵產有機肥項目等都有很多的應用效果。如在安丘雞糞好氧發酵產有機肥項目中，項目技術路線選擇“槽式好氧堆肥+有機肥生產”，處理規模為“雞糞16萬m³/年”，最后產出粉狀肥、顆粒肥、復混肥共6萬噸/年。
03當環保鏈接農業......還田利用實踐
有機質還田是物質循環的最后一步，也是非常重要的環節。要真正做好有機質還田，首先要解決相關項目產品的出路問題，如沼液、沼渣，必須讓這部分價值發揮到最高，才能保證項目的可持續性。
中持綠色在山東肥城打造了300畝農業示范園，以沼渣、沼液肥料化利用的“循環農業”為主題，進行綠色農業生產技術研發、示范。在沼渣利用的探索中，中持綠色在項目中，根據不同作物、不同土壤狀況研發了多款產品：
相對而言，沼液的推廣也是比較困難的，因為很多農戶并不能很好的接受沼液。一方面不知道怎么使用，另一方面也不知道用了后會怎樣。
由此，中持綠色針對沼液在怎樣的情況下可以安全利用，利用之后，對土壤能力有哪些提高等問題，進行了深入研究。通過多項數據驗證沼液的功能，證明沼液肥料化的可應用性，并且指導農戶正確利用沼液。
通過實驗，與施用前對比，施用沼液后的土壤全氮提高14.51%，堿解氮提高33.34%，有效磷提高14.78%，速效鉀提高140.01%，施用沼液后的土壤有機質提高2.77%。
在北方地區，玉米或旱稻的種植中，沼液能替代部分化肥使用。如在玉米種植中，采用沼液替代50%化肥施用技術，播種后，施用10%濃度的沼液，玉米可正常出苗，幼苗長勢與施用化肥處理相同，無燒苗或抑制生長等問題，安全性有保證。
需要因地制宜，因作物制宜，因季節制宜，采用多種沼液利用模式，作為液態有機肥進行消納，實現沼液精準還田，提升土壤地力。中持綠色也探索了多種管道式精細利用、分布式沖施，果園利用、作物換茬期土壤改良等適用于旱田和水田的沼液利用方式。
“構建城鄉物質良性循環”一直是中持綠色的目標和宗旨，同時，多年來，中持綠色也再不斷探索有機固廢生物處理技術的應用與研發。通過多年的成功實踐，中持綠色印證了當打通后端屏障、當環保鏈接農業......技術將發揮更大的能量，創造更大的價值。
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