安若必科赵磊：携手STRABAG先进厌氧技术，赋能有机垃圾终端处置

垃圾分类成为“新时尚”之后，为固废市场众多细分领域带来了机遇，例如以餐厨垃圾和厨余垃圾为代表的有机垃圾处理行业市场发展火热，成为了未来一段时间内行业发展的重点。在“2020(第十四届)固废战略论坛”上，上海安若必科环保科技有限公司(以下简称“安若必科”)副总经理赵磊分析了有机垃圾市场面临的机遇和挑战，并介绍了安若必科在有机垃圾处置行业多年来的技术经验。

来源：中国固废网          整理：汪茵

垃圾分类成为“新时尚”之后，为固废市场众多细分领域带来了机遇，例如以餐厨垃圾和厨余垃圾为代表的有机垃圾处理行业市场发展火热，成为了未来一段时间内行业发展的重点。在“2020(第十四届)固废战略论坛”上，上海安若必科环保科技有限公司(以下简称“安若必科”)副总经理赵磊分析了有机垃圾市场面临的机遇和挑战，并介绍了安若必科在有机垃圾处置行业多年来的技术经验。

赵磊

有机垃圾市场的机遇与挑战

安若必科是一家以技术为核心，以调试运营经验为灵魂的企业，团队成员有丰富的有机厌氧项目的系统集成、调试和运营经验，核心团队参与了北京、宁波、福州、合肥等一批国内领先的垃圾分类终端处置项目的项目建设和调试运营。凭借多年累积的经验，赵磊分析道，目前有机垃圾处置行业在出现前所未有的发展红利的同时，也面临着巨大的挑战。

机遇：政策红利催生广大市场空间

近年来，习总书记对垃圾分类有关工作做出多次指示：2016年12月，习近平总书记主持召开中央财经领导小组会议研究普遍推行垃圾分类制度。2018年11月，习近平总书记在上海视察时表示：垃圾分类工作就是新时尚。2019年6月，习近平总书记对垃圾分类工作作出重要指示：实行垃圾分类，关系广大人民群众生活环境，关系节约使用资源，也是社会文明水平的一个重要体现。

相关国家政策与地方政策随之出台，确定了垃圾分类一系列方向与指标：到2020年底46个重点城市将基本建成垃圾分类处理系统。2025年底前全国地级及以上城市将基本建成垃圾分类处理系统。

“四分法”成为普遍采用的一种垃圾分类思路，厨余垃圾厌氧处理存在巨大的市场机会，实现了终端处理设施的规模效应，也带动了一波与餐厨、污泥联合厌氧的市场行情。

赵磊分析，无论是餐饮垃圾，还是厨余垃圾，又或是其他种类有机垃圾的含水率都很高，因此采用焚烧的方式处理有机垃圾并不能带来良好的环境效益。如果对其进行厌氧处理，可以有效避免这部分垃圾产生的可持续有机污染物。此外，可以实现有机质和厌氧物质在自然界大的循环。具体而言，实施垃圾分类可带来的整体环境效益包括：1.促进垃圾减量，提升垃圾管理水平，减少二噁英、呋喃等持续性有机污染物的产生，提升环境质量;2. 产生绿色沼气，替代化石能源，减少碳排放，创造碳汇指标，推动能源供给革命;3. 改良土壤结构和品质，实现固体有机质和营养元素在自然界的大循环，减少化肥使用量，带动相关产业升级;4. 全方位加强国际合作，推动多元环保技术和绿色能源技术发展。

此外，分离厨余垃圾后，也可对其他垃圾回收和处理产生正面的协同效应：1. 可回收垃圾品质更高，更易回收;2. 分类后去焚烧的垃圾热值提升，含水率降低。对于焚烧项目来说，投资和运营费用均会降低，发电效率提升，更容易维持在850℃ 2s的工况，并减少所需处理的渗滤液总量。

据相关估算数据显示，在重重利好下，2019年到2025年，厨余垃圾处理核心设备市场空间总计可达380亿元以上，厨余垃圾运营处理新增市场空间可达140亿元以上。在这一背景下，厌氧技术迎来了“大展身手”的机会。

此外，赵磊分析，“无废城市”建设的背后也需要厌氧技术的支持，“无废城市”的整体架构可以视作两大闭环：一来，有机垃圾通过厌氧产生的沼气得以资源化利用，有机垃圾的收运车辆也可采用该沼气提纯得到的天然气作为燃料，所以“有机垃圾收运—有机垃圾预处理—沼气的预处理—提纯天然气—天然气进入管网—终端各项用途”形成了第一个闭环;二来，所有的有机垃圾都来源于自然界，经过“有机垃圾收运—有机垃圾预处理—沼渣堆肥系统—施加绿色肥料—植物和农业产品—有机垃圾”这一循环模式又回归自然。这两大循环的核心是来自于厌氧技术的支持。

挑战：对当前厌氧技术形成压力

据统计，“十二五”期间我国试点城市餐厨垃圾处理建设项目规模主要集中在100-200吨/天。受限于收运量，大多数项目没有满负荷运行，盈利性较差。垃圾分类后，厨余垃圾的产生和收运量大，有机垃圾厌氧处理项目的规模效益更好，更容易盈利，但厨余垃圾的含固率高，含杂率高，给现有的厌氧处理技术带来了挑战。

安若必科的应对之策——STRABAG先进厌氧技术

面对有机垃圾发展风口出现的机遇与挑战，安若必科从技术角度出发，携手合作伙伴史卓堡集团，引进、消化、吸收了STRABAG干、湿两种厌氧工艺。据赵磊介绍，史卓堡集团是一家年收入约160亿的大型公司，在厌氧技术等领域拥有先进的环境技术及丰富的建设经验。

赵磊首先对比了传统干、湿两种厌氧工艺各自的特点。他分析道，二者最大的区别在于干式厌氧系统属平推流模式，湿式厌氧系统属于全混流模式。干式厌氧技术的平推流模式水力停留时间确定，没有进出料的短流现象;湿式厌氧系统的全混流模式进料会被稀释到罐内平均浓度，出料和罐内物料性质相同，一部分进料中的有机质将在未达到水利停留时间时提前被排出厌氧发酵罐。

另外一大不同点在于，干式厌氧系统的含固率一般在25%-50%，与厨余垃圾以及部分有机垃圾的性状是比较相似，无需稀释，可以直接进行干式厌氧处理。湿式厌氧的进罐含固率要求达到8%以下，若含固率25%或者20%的垃圾要进罐的话，就要稀释两倍以上，势必造成沼液量大幅提高，而沼液处理成本非常昂贵，这样一来就会提高运营成本。这也是为什么很多项目会组合采用干式厌氧技术和湿式厌氧技术。

STRABAG干式厌氧工艺

干式厌氧技术的工艺特点包括：1.分区搅拌，对重点区域进行强化搅拌，有效应对进料负荷变化，具有高容杂率，高适应性;2.最大单个厌氧罐有效容积为3200m³，单位投资成本低，模块化设计，易于调整总容积;3. 主轴等设备可国产，易于维护，模块化设计，可快速投放于项目;4.平推流式，对预处理工艺要求低;5.沼气产率高;6.高含固进料，污水产生量少;7.供热需求低、损耗低;8.自动化程度高，技术成熟，国内外大量成功运行案例。

赵磊对干式工艺进行细致的技术分解，主要包括为“较湿厨余垃圾”设计的进料螺旋，搅拌轴和桨叶，真空出料系统，为保证安全设计的爆破膜和正负压保护器，干进料缓冲罐和一级螺杆压榨，干式厌氧技术加热系统。

干式厌氧技术的主要组成部分

干式厌氧工艺流程

在具体应用案例方面，合肥市小庙有机资源处理中心项目，是国内第三个采用STRABAG干式厌氧技术的大型厨余垃圾处理项目，总规模为日处理餐饮垃圾200吨+日处理厨余垃圾400吨。赵磊介绍，在该项目中，安若必科利用厦门和福州两个项目的建设经验以及针对国内垃圾特点而进行的技术优化，在核心设备集成上，实现了干式厌氧搅拌系统核心部件——主轴的国产化，在建设速度上，实现了高质量模块化快速建设投产，和调试运营方面，团队拥有针对国内有机垃圾的快速生化启动专利，并在国内多个干式厌氧项目上成功实施。

STRABAG湿式厌氧工艺

赵磊先介绍了两类常规的湿式厌氧工艺中机械搅拌存在的问题。第一类(下图左)的搅拌方式适合处理低含固率的有机物料。第二类(下图中)机械搅拌在处理较高含固率有机物料时，切向位置对于中心的流态相对静止，严重影响垂直方向的传质，会产生死区和沉降问题。第三类(下图右)是安若必科进行优化升级之后的效果，气体搅拌在处理较高含固率有机物料时，加强了垂直方向的搅拌。

下图是安若必科分析得出的机械搅拌的数值模拟，从左向右罐内物料粘度(含固率)依次提高，搅拌的不均匀性同步增加。罐内流体速度以颜色表示，从红色至蓝色逐渐降低。可以看出，在处理较高粘度的物料时，机械搅拌的搅拌效果会大打折扣，而气体搅拌+底部循环的搅拌效果是最为理想的。

气体搅拌的数值模拟(从左向右，三幅图所示罐内粘度依次增加)

气体搅拌的数值模拟：沼气搅拌(左)，沼气搅拌+底部循环(右)

除了理论方面的模拟数值之外，在项目工程实际实施过程中，安若必科也得出了不同搅拌方式下搅拌强度的对比，实践证明，从不同厌氧罐直径和搅拌强度的对比可以得出，安若必科采用的STRABAG“气体搅拌+径向水利搅拌”工艺搅拌强度较大，取得了非常理想的效果。气体搅拌+专利除浮渣设计可以很好的处理掉浮渣，锥形底+专门的除砂装置很好地解决了沉砂问题。

不同搅拌方式下搅拌强度的对比

安若必科的湿式厌氧工艺的技术特点包括：1，气体搅拌，罐内无机械搅拌设备;2，发酵罐具有防止浮渣结盖，和定期排浮渣的专利设计;3，发酵罐底部为锥形结合专利除沙循环设计，有效避免沉渣问题;4，自动化程度高;5，循环搅拌与气体搅拌相结合，搅拌均匀、高效，无死角;6，整体能耗低;7，最大单罐有效容积12000m³

赵磊分析道，以上优势可以帮助设备在运行过程中更加稳定。以烟台项目为例，烟台污泥项目采用STRABAG 公司LARAN® 湿式厌氧技术，项目位于烟台市套子湾污水处理厂内，单罐有效容积11000m³ ，两个厌氧罐已连续稳定运营20年。STRABAG湿式厌氧技术拥有连续二十年运营不清罐证明，且该技术成功地在北京董村、杭州萧山、扬州和晋中等大型餐厨和厨余垃圾处理项目上应用，已连续稳定运行多年。

据赵磊介绍，STRABAG的厌氧技术在国内已有10多个应用业绩，安若必科核心团队自2005年至今，参与了国内大部分应用STRABAG技术的项目，拥有丰富的设计、建设和运营经验。STRABAG部分国内业绩如下：

STRABAG国内应用业绩

除了介绍安若必科的厌氧技术之外，赵磊还分享了合作伙伴史卓堡集团的最新看法：根据近两年史卓堡在德国以及其它欧洲国家的实践经验来看，80%-90%的厨余垃圾项目采用了更适合的干式厌氧工艺，史卓堡集团根据实际情况，也更加推荐干式厌氧技术。

赵磊最后表示，安若必科愿与行业内同仁携手探索有机垃圾处置领域的发展机遇，从技术角度出发，为行业更美好的未来做出贡献。

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编辑 |汪茵、徐冰冰

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