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廚余垃圾處理技術的資源環境績效評價分享!

關鍵詞:河南污水處理設備 來源:kshbsbjgs.com 發布時間:2019-08-14 15:52

  2019年6月6日,海底撈杭州一門店因被相關部門檢查發現垃圾分類不當被責令限期整改,并可能面臨垃圾被拒運的消息,引發社會關注并登上網絡熱搜榜。有人認為,垃圾分類的大力推進,勢必給餐廚和廚余垃圾處理帶上緊箍咒,壓力之下,餐廚和廚余垃圾處理勢必要解決多年頑疾。
  廚余垃圾處理技術的資源環境績效評價分享!
  關于廚余垃圾處理問題,一直是業界關注的重點。2019年6月24日,中國科學院生態環境研究中心副研究員周傳斌以“廚余垃圾處理技術的資源環境績效評價”為主題進行了深度分享。
  
  周傳斌
  
  無廢城市下的廚余垃圾處理需求
  
  周傳斌介紹,廚余垃圾主要來源于居民家庭、農貿市場、批發市場、超市等,由剩飯菜、爛蔬菜瓜果、腐肉、碎骨、蛋殼、內臟、茶渣等組成。廚余垃圾大量占用垃圾填埋場地,嚴重影響城鄉人居環境。好文推薦:去除油田污水處理過程中COD
  
  他介紹,北京近15年廚余垃圾比例從46%上升至66%,2016年略為下降,上升比例為57-60%。中國科學院生態環境研究中心統計了1988-2016年115個地級市503條生活垃圾組成成分數據,用廣義球坐標轉換進行數據處理,以城市規模、燃料結構、地理分區、經濟水平等指標進行基于人工神經網絡的數據訓練。在此前提下,把不同的垃圾處置成分的數據推到全國的各個地級市,做了簡單的模擬。結果發現,全國廚余垃圾組分平均值為54%,全國進入填埋、焚燒處置設施的廚余垃圾量估算為1.16億噸/年。
  
  周傳斌介紹,2025-2050年間,全球有機固廢產量約占全球生物質資源使用量的40%;到2050年,全球的餐廚垃圾產量將達到約7億噸/年,依照預算結果,中國廚余垃圾的產量將占到全球的七分之一。無論從全國情況看,還是全球情況看,未來,廚余垃圾處理在基礎設施處理和資源化利用方面都是有很高需求的。
  
  歐盟在2004年發布了零填埋政策,提出的的“Lock-in效應”促進了垃圾焚燒,但沒有顯著的減量效果;
  
  周傳斌表示,在“無廢城市”建設上,中國的“無廢理念”一定程度上借鑒了歐盟的該政策。2019年,國務院辦公廳印發《“無廢城市”建設試點工作方案》,要求穩步推進“無廢城市”建設試點工作。《方案》提出,“無廢城市”的試點建設,包括垃圾在源頭的減量,也包括中端和末端的資源化利用。
  
  中國科學院生態環境研究中心梳理了“無廢城市”建設中的59項指標,發現12項指標與有機固體廢物相關。具體到廚余垃圾,包括人均生活垃圾產生量和生活垃圾填埋量的下降,“無廢城市”細胞單位(農貿市場和超市)、餐廚垃圾回收利用量增長、垃圾分類收運系統覆蓋率和生活垃圾減量化與資源化技術示范的提高。
  
  為什么要在“無廢城市”這個尺度考慮廚余垃圾處理的問題?周傳斌表示,如果把城市的系統比做一個有機體,那么它需要的是健康的物質代謝過程。有機體里面物質的輸入和輸出,跟人體的代謝過程是一樣的,最終的目標是要健康地吃,不能少吃,也不能多吃,最大化把身體的廢棄物排泄出去,實現有機體的健康循環運轉。
  
  周傳斌表示,廚余垃圾做到“無廢”,最重要的就是節約食物。研究表明,食物浪費背后是10倍以上的生物質資源“足跡”;但是做到廚余垃圾資源化利用,能同時為土地和能源系統補充生物質資源。
  
  我國的廚余垃圾處理技術應用
  
  周傳斌表示,現在的廚余垃圾處理技術總體上可以分四個部分,從技術原理來看,分為厭氧、耗氧,生物精煉和無害化處置;從業務規模來看,分大、中、小型規模;從分布模式,應用場景有集中、分散兩種模式;還有一個比較重點的指標是反映技術成熟度的地方,我國有各種垃圾處理實驗場,技術就緒程度也要重點考慮。
  
  接下來,周傳斌重點介紹了幾個廚余垃圾的處理技術。
  
  1.集中式大型廚余垃圾干式厭氧發酵處理技術:周傳斌介紹,該技術的應用場景為城市終端基礎設施,處理能力超過200噸/年。該技術的典型案例為首創環境在寧波建設的廚余垃圾干式厭氧發酵處理廠,項目占地115畝,一期投資3.6億元,采用預處理除渣、干式厭氧發酵、沼渣堆肥、除臭、污水處理、沼氣提純等工藝,主要產出物為沼氣32000m3/d、脫水沼渣堆肥70t/d,項目評估每年可減少34萬噸CO2的排放。
  
  2.分散式中小型廚余垃圾好氧生物處理技術:周傳斌介紹,該技術的技術類型為資源型/減量型;保守估計,該技術在我國的17個省份、100個縣市至少有300個工程案例;該技術的處理能力0.5-30噸/天,主要在農貿市場、鄉鎮、農村等場景使用;同時,該技術可輔助分揀、破碎、脫水、好氧生物反應倉、除臭等工藝一同使用。但是,該技術在污水處理、產出物消納、能耗等方面也存在一定問題。
  
  3.社區/家庭簡易堆肥處理技術:周傳斌介紹,簡易堆肥處理技術主要應用于家庭、社區產量小、分類成效好的場景,處理能力一般小于500kg/d。該處理技術目前也存在一些問題,例如垃圾混合投放,沒有在源頭進行分類處理。
  
  4.生物精煉技術:周傳斌介紹,生物精煉技術跟前幾種技術不太一樣,前幾種技術無論是好氧還是厭氧處理,主要的處理方法依靠微生物,該技術是依靠昆蟲,同時應用場景分為大、中、小型,該技術的體系相對完備,可以提取高質蛋白和肥料。
  
  固廢資源化技術多維績效評價方法
  
  周傳斌表示,美國設立了廢棄物信息學(Waste Informatics),可以進行全國工業固廢調查與數據庫構建,EcoInvent生命周期數據庫;歐盟擁有環境技術測試驗證網絡,已成為ISO技術驗證標準;丹麥針對固廢資源化技術,進行了LCA綜合評價的系列案例研究。
  
  他表示,我國的固體廢棄物資源化利用,同樣需要進行多維綜合性評估。但目前為止,我國的固廢資源化數據來源分散、數據質量參差不齊、技術評價主觀指標居多、缺乏共識評價方法和標準。
  
  周傳斌介紹,針對固廢資源化技術的綜合評估,中國科學院生態環境研究中心已開始進行國家課題,其中一部分內容是他本人負責,具體為建立多類固廢處理技術的數據庫、開發固廢資源化技術的多維績效評價方法。他介紹,該方法學的基礎為物質流分析+生命周期分析框架,系統分析固廢處理全過程生命周期思想,包括資源、環境、經濟、社會影響;同時,應用于生活垃圾、廢舊電器電子產品以及工業固體廢棄物等全方位固體廢物。該方法的評估清單可以囊括固體廢物的產生、運輸、利用以及處理全過程。
  
  廚余垃圾處理技術的資源-環境績效評價案例
  
  寧波首創廚余垃圾干式厭氧發酵項目:周傳斌介紹,該項目以全生命周期物質流模型構建,基于寧波首創廚余垃圾處理項目2019年3-5月的試生產實際數據,研究中心進行了全生命周期輸入-輸出清單分析,同時基于Gabi和Simapro平臺的分析發現:均一權重下,干式厭氧技術的綜合環境影響分別是填埋、焚燒的59%和69%;13項主要生態環境影響中,干式厭氧技術有10項優于填埋、焚燒;同時,非有機類雜質率、沼渣資源化、廠區能耗、污水處理等方面還有很大提升空間。
  
  把該項目與十年前的其他案例對比分析發現,基于填埋、焚燒、MBT+堆肥、MBT+填埋、MBT+焚燒五種情景,該項目對有機易腐垃圾進行生物處理回用的綜合環境影響最低,是焚燒處理的5%,填埋處置的3%。
  
  廚余垃圾處理的碳排放評價:周傳斌表示,國家一直對全球氣候變化很關注,基于碳減排的考慮,就是受此影響。去年,國家做了ISW-NAMA(國家適當減緩項目),核心就是減少垃圾處理系統和管理系統的碳排放。他介紹,以湖北某城市的一個案例為例,中國科學院生態環境研究中心做城市垃圾處理系統的碳排放分析時發現,如果在城市里面考慮到廚余垃圾的回收和資源化利用,垃圾中15%的碳可以循環利用,同時每年可以減少15%的甲烷排放以及875萬噸的二氧化碳排放。他建議,如果某個城市未來有很好的垃圾處理項目,可以通過這樣的項目爭取資金和政府的支持。
  
  廚余垃圾肥料的資源化表現評價:周傳斌表示,針對廚余垃圾肥料,社會一直非常關注廚余垃圾資源化的表現,關注堆肥肥料效益。廚余垃圾如果做成肥料,里面有很多指標值得考慮,最直觀的就是它對植物生長的促進效果。中國科學院生態研究中心進行了為期200天的實驗,比較集中堆肥、家庭/社區堆肥和填埋場腐殖土在資源化利用方面的表現。結果發現,家庭堆肥因其在源頭有機質損耗最小,最終種出來的植物分別是大型工業化堆肥和填埋場堆肥的1.5倍和2.8倍。所以他建議,廚余垃圾做成肥料,可以考慮在前端進行資源化利用。
  
  周傳斌介紹,2018年10月,生態環境研究中心在寧波市有機廢棄物處理技術重點實驗室,圍繞國內首個大型廚余垃圾處理項目,開展產學研攻關,包括沼渣堆肥與回田利用、沼液資源化利用、全生命周期環境影響以及大型廚余處理設施運行標準等等。
  
  周傳斌最后總結,首先,隨著“無廢城市”和垃圾分類工作深入推進,我國廚余垃圾處理設施需求也將快速增長;其次,我國投入運行的廚余垃圾處理技術種類多元,處理規模、應用場景可以實現互補,但技術應用的成熟度、穩定性、全鏈條完整性還有待加強;再者,全生命周期多維績效評價方法亟待引入廚余垃圾處理技術評價;此外,已有的案例評價表明,廚余垃圾單獨處理具有一定的資源、環境績效。
  
  

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