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李彩斌:厨余垃圾市场大有可为,中持绿色处理有道

2020-08-13 09:40:07来源:中国固废网 李晓佳 阅读量:12436

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导读:目前我国生活垃圾分类主要为“三分”及“四分”两种模式,而两种模式的主要区别就在于是否将厨余垃圾单独分出,厨余垃圾对于垃圾分类的重要程度可见一斑。北京中持绿色能源环境技术有限公司董事长李彩斌以“厨余垃圾干式厌氧处理与资源化利用”为题,分享了中持绿色在厨余垃圾处理方面的经验和技术探索。
  自去年上海率先在全国开启垃圾强制分类后,有关垃圾分类的话题被更广泛的关注起来。目前我国生活垃圾分类主要为“三分”及“四分”两种模式,而两种模式的主要区别就在于是否将厨余垃圾单独分出,厨余垃圾对于垃圾分类的重要程度可见一斑。
 
  垃圾分类在全国陆续落地执行后,厨余垃圾处理逐步成为行业关注的重点领域。8月10日,在“2020(第八届)上海固废热点论坛”上,北京中持绿色能源环境技术有限公司董事长李彩斌以“厨余垃圾干式厌氧处理与资源化利用”为题,分享了中持绿色在厨余垃圾处理方面的经验和技术探索。
 
  从2006年到2016年十年间,我国城市生活垃圾年清运量已经从14800万吨增长到21500.5万吨。对比生活垃圾的产生量,在2015年、2016年左右,我国城市生活垃圾的清运率分别达到了71%和76%。
 
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  在生活垃圾中,到底有多少是厨余垃圾呢?李彩斌指出,生活垃圾中有59.3%都是餐厨或者厨余垃圾。其余是塑料、纸类、玻璃、木材、金属等。
 
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  从上图可以看出餐饮垃圾及餐厨垃圾的主要组成成分,其中餐饮垃圾中的有机质含量最高,超过了80%。李彩斌强调,这其中,要重点关注下蛋白质、脂肪等指标。从图中可以看出,仅看蛋白质的指标,餐饮垃圾的含量更好。
 
  在综合分析我国城市生活垃圾的成分基础上,李彩斌介绍了MBT处理技术,MBT处理技术包括机械和生物处理两个部分,它可以独立地完成垃圾处理,同时也可以与其他的垃圾处理技术如焚烧技术、填埋技术结合在一起,共同完成垃圾的处理。
 
  李彩斌首先从能量分析的角度提到,在垃圾分类前,通过MBT处理技术,垃圾焚烧发电可以达到290Kw.h/t。垃圾实现分类后,加权平均产能可以达到517Kw.h/t,其中有40%是干垃圾,经过焚烧,发电550Kw.h/t。60%是湿垃圾,可以产气90m3/t,合热值可以达到495Kw.h/t。
 
  MBT处理技术的优势在于,可以很好做到有害物质的去除、产生天然气和有机肥,同时能做到环境友好,无恶臭,没有二噁英产生,并且能保证高回收利用率。
 
  全国农业技术推广服务中心组织修订了《有机肥料》(NY525-2012)农业行业标准,并形成了标准的征求意见稿,提到,商品有机肥料生产使用的原料按文件中的目录分类管理,其中评估类原料需经过安全性评价后才能用于商品有机肥料生产。其中,餐厨废弃物作为评估类原料被列入。
 
  李彩斌强调,这个标准将给厨余垃圾处理行业带来利好。此前,农业部有明确规定,只有动植物的尸体或者是植物秸秆以及加工产生的废弃物,才可以称之为商品有机肥。这一次征求意见稿的发布,打破了以往餐厨垃圾只能打擦边球的状态,也给行业技术的探索和发展带来了更大的信心和动力。
 
  DANAS干式厌氧发酵技术的研发
 
  中持绿色是中持环保旗下专业从事城乡有机废弃物处理、处置与利用的高新技术企业。通过先进的技术,将有机废弃物转化加工为高品质功能肥料,并回收生物质能,建立良性城乡物质循环,重构城乡区域环境、农业和能源要素。
 
  技术的创新和研发,一直是中持绿色坚持的事情。李彩斌也有着丰富的技术研发经验,他介绍,湿式厌氧技术,具有流动性好,传质传热快;流动性好,接种效率高;容易输送等优点,但其预处理要求高,不能有杂质;反应器体积大,占地面积大;沼液产生量大,沼渣含水率高;系统加热自用气能耗高,自得气率低;泵类传输设备磨损严重,易损坏。
 
  相较而言,干式厌氧技术反应器体积小,节省占地面积;系统加热自用气耗能低,自得气率高;容积产气率高;有机负荷高;用水量小,产生的沼液少;预处理简单,能接纳粒径10cm以内杂质;布置灵活。缺点是,反应基质浓度高,传质传热难;输送相对较困难。
 
  论坛现场,李彩斌重点介绍了中持绿色的DANAS干式厌氧发酵技术。他介绍,干式厌氧反应器有很多不同类型,不仅分为卧式和立式。卧式还分为,折流式、直通式(多轴搅拌)、单轴直通式等。立式又分为流体搅拌型和沼气搅拌型。
 
  中持绿色开发了卧式的单轴直通式,特点是混凝土或钢制,单轴卧式,采用柱塞泵进出料和回流接种。
 
  2013年,中持绿色签订了水专项课题合同,从那时候起开始进行研发,从小试、中试,到示范工程建设,经过5年的研发历程,研制出DANAS干式厌氧发酵技术,主要针对含固率为15-35%市政、农业和工业等一种或多种有机固体废弃物。过程中,探索了不同及协同物料干式厌氧发酵机理,突破了异质性高含固基质传质传热问题,探明了氨氮和VFA的积累对发酵过程的影响,同时实现了大型反应器和长轴搅拌器设计加工。
 
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  在研发该技术的时候,中持绿色就针对物料、规模和装备等设下了DANAS干式厌氧反应器的研发目标:
 
  第一、针对多原料的物料,要起到大胃王的作用,什么东西都可以吃,残渣率比较高,也不怕。
 
  第二、单座反应器日处理规模要大于100吨,做超大型反应器。
 
  第三、实现装备化,降低加工、安装难度,实现装备华、系列化。
 
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  李彩斌介绍,在该设备的总体设计中,做了反应器的结构优化,通过各种模拟软件可以进行受力分析,和实际工程进行验证,从而把反应器的用钢量降得很低。
 
  同时,做了超长轴搅拌器流场模拟,什么样的搅拌速度、角度是最佳的,中持绿色会模拟有可能在正常运行情况下垃圾的不同黏度来进行测试。
 
  最后,形成了两个核心设备:
 
  一是反应器。结构采用卧式,矩形+圆底结构,预制组件拼装,内部配备加热、保温管。同时,储气、反应一体化,可适应中温和高温工艺。
 
  二是长轴搅拌器。结构采用长轴、大桨叶,低转速,变频控制,均匀搅拌。采用推流+搅拌的浆叶设计,运用独特的桨叶螺旋布置方式。最后能够实现垃圾完全混合、传质传热效果好;无浮渣和沉淀产生生;能耗低的同时,兼有推流功能。
 
  目前DANAS干式厌氧技术已经形成了两个系列,DA-3100和DA-1600。
 
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  干式厌氧反应器在正常运行的条件下,超过95%的数据显示挥发酸与碱度比值处于0.1~0.4;通常会选择这个区间的挥发酸与碱度比值作为评估干式厌氧消化反应器状态是否正常的依据。
 
  基于以上研究,李彩斌用“科技应该方便生活”来形容厨余垃圾干式厌氧技术应该达到的效果。他强调,厨余垃圾干式厌氧技术不需要过高的预处理,可接纳一定比例的杂物,扔垃圾再也不需要捂着鼻子破袋了。
 
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       技术路线的项目实践:肥城畜禽污染治理与综合利用项目
 
  基于建立城乡有机废弃物全过程、全生命周期的统筹管理理念,中持绿色提出了城乡有机废弃物区域解决方案。通过建立“收储运、转化和利用” 三级网络体系,对区域内有机废弃物进行综合处理与资源化的利用。在山东省肥城市,中持绿色基于该方案核心架构所建设的“畜禽污染物治理与综合利用项目”就是一个典型的案例。
 
  山东肥城畜禽污染治理与综合利用项目以肥城畜禽养殖粪便、果蔬垃圾、秸秆等有机废弃物为原料,采用“干式厌氧消化”“滚筒动态好氧发酵”“沼气提纯”等核心技术,生产生物天然气、有机肥及液肥,并通过土地流转,建设循环农业园。
 
  该项目也入选“砥砺奋进的五年”大型成就展。该项目中,采用DANAS干式厌氧发酵技术,进料含固率20%—35%,预处理进行简单破碎除杂,抗异物能力强,可处理餐厨垃圾、秸秆、畜禽粪便等多种固态物料。系统自身耗气5%-10%,沼液产量少,营养成分高,便于施用,系统标准化、模块化,占地面积小,自动化智能控制,可靠性高。
 
  SG-DACT滚筒动态好氧高温发酵处理技术,动态连续运行,发酵周期仅5-7天,传质效率高,升温快、温度高。全密闭系统、无臭气释放、热损失小。物料与操作人员完全分离,现场干净卫生、安全,占地面积小,布置灵活。
 
  李彩斌介绍,肥城项目中,重点研究和示范内容包括,开展生物有机肥(固态、液态等)针对耕作障碍、土传病害的研究;开展生物有机肥(固态、液态等)针对特定作物不同生长时期养分需求的施用研究;开展主要针对果树、蔬菜施肥农机的研发;开展农业种植全过程综合管理的研发。
 
  该项目通过模式创新、核心技术转化、生态种植的实践模式,“收储运、转化和利用”的生态循环模式能够帮助城乡实现物质更加多元化的良性循环。未来,无疑也将为肥城区域带来更加显著的环境和社会效益。
 
  有了多个成功项目的实践样板,中持绿色也会在创新研发的基础上,不断将好的模式和技术应用到更多的项目和地区。
 
  原标题:李彩斌:厨余垃圾市场大有可为,中持绿色处理有道

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