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阎中:有机垃圾分散处理技术的探索与实践

李艳茹 E20水网固废网 2021-04-17

在阎中博士看来,我国有机垃圾处理项目多集中在直辖市和地级市,未来势必将进一步向下进入小城市、县、村。对于这些地方来说,是否存在更适合、更低耗的处理方式?12月14日,阎中在“2018(第十二届)固废战略论坛”中,分享了他对上述问题的思考。


来源:中国固废网         整理:李艳茹


在阎中博士看来,我国有机垃圾处理项目多集中在直辖市和地级市,未来势必将进一步向下进入小城市、县、村。对于这些地方来说,是否存在更适合、更低耗的处理方式?12月14日,阎中在“2018(第十二届)固废战略论坛”中,分享了他对上述问题的思考。


阎中


本文根据嘉宾发言内容整理。


近十年来,餐厨垃圾市场迎来快速发展,走出了从0到1的一步,涌现出了各种各样的技术路线。迄今约有95%以上的项目采用厌氧消化技术。在这个情况下,阎中认为,下一阶段餐厨垃圾行业的特征可概况为三点。


下一阶段餐厨垃圾处理的三个特征


第一点,广义的有机垃圾处理需要新的技术路线。从农田种植开始一直到餐厅饭店整个过程中,每个环节都在产生不同特征的有机垃圾,其中餐厨垃圾特异性非常明显,如油脂含量高,沼气产率高、含杂率低等等,是其他有机垃圾不具备的。我国有机垃圾处理对象扩展的同时,对新技术路线的需求更加强烈。


第二点,不同的行政区划需要不同的技术模式。从省到村,分若干行政区划,人口数量差异非常大。目前,餐厨治理工作主要集中在直辖市和省级市。可以统计到的174个餐厨垃圾处理的项目,平均处理规模是182吨,目前尚未开展相关工作的城市的平均处理规模将锐减到63吨,县城平均处理规模不会高于50吨。虽然当前产业一直贯彻村收集、镇转运、县处理的技术路线,但也要考虑到,面对新一轮的垃圾处理革命,这套模式是不是仍然适用。 


第三点,容易被忽略的地形地貌问题将会影响有机垃圾处理行业。我国地域广大,地形地貌各异。一些地区的地形特殊,会导致在收运过程中有很大的问题。以浙江舟山为代表的岛屿、以淳安为代表的湖区、以仙居为代表的山区,以及整个福建省、贵州省、广西自治区等地都是八山一水一分田,在这些地方,大面积集中收运,统一处理的模式将面临挑战。



新的需求需要解决哪些问题?


阎中介绍,针对上述问题,清华大学、北京市环科院等单位自2008年以来,承担了一些相关科研项目,并在实践中摸索了一些解决方案。


首先,阎中提出疑问,是否仍然沿用厌氧消化的技术路线?考虑到厌氧消化技术停留时间长,操作控制复杂,相关实践中,研究人员选择了停留时间更短,更易实现自动控制的好氧技术,并以减量化、无害化、资源化的顺序为导向。


第二,阎中认为,当项目规模从一百吨转化到二十吨、甚至进一步缩减到两吨的时候,必然经历从工程化到设备化、甚至小型化的过程。对于前两者,市场上有很多研究,如工程化堆肥、设备化堆肥,但对于小型化堆肥,可能供参考资料就很少。


第三,如何有效降低小型化设备的运营成本。小型化堆肥是一种机械强化的快速堆肥。垃圾、辅料、菌种同时添加,成本极高。团队实现了少加,甚至完全不加辅料的堆肥过程。阎中介绍,该过程历经很长时间,逐个攻克了一系列技术难题,解决了破碎、脱水、脱盐、调节碳氮比等问题,最后将各个环节集中到一套装置里,实现有机垃圾的处理。



“当设备小型化这项工作完成之后,自然而然会想到,它还能解决什么问题?很明显,这个规模正好也是适合农村有机垃圾的。”阎中介绍,在确立这个思路后,问题随即而来:农村有机垃圾和餐厨垃圾不同,它基本不含油,纤维素类难降解物质含量也更高。为此,研究团队在微生物改良方面做了大量的工作,更加重要的是,通过努力将使用成本降低为零。据此,解决了农村有机垃圾分散、量小、运行费用高等问题。


研究团队在江苏省江阴市做了试点。针对3个主城区、14个乡镇,服务160万人口。与其他城市不同的是,江阴没有选择建设一个集中的餐厨垃圾处理设施,而是将共150余吨的处理能力分散到14个乡镇,分别准确的规划各乡镇的处理规模。项目从2016年10月份开始运行,至今已稳定运行两年多,减量化率始终维持在95%左右。有效缓解了全市有机垃圾处理难题,顺利应对了今年突发的非洲猪瘟疫情。



阎中计算,与原有集中规划相比,分散处理垃圾收运距离降低了93%,从整个生命周期来评价,分散式总碳排放只有集中式的三分之一左右。


相关技术已在全国300余个项目开展了实践,但阎中认为,有机垃圾处理还有更多的可讨论问题:“是否还可以解决更小的处理需求?是否还可以对接更加全面的产业链环节?”这些都是未来需要解答的问题。而对于我国有机垃圾处理行业的发展趋势,阎中判断,分散式处理不会取代集中处理模式,但会配合集中处理,逐步解决掉我国的有机垃圾处理难题。


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