隨著城市化的日益加快和居民生活水平的提高,我國有機(jī)廢棄物的總量越來越大,種類越來越復(fù)雜,城鄉(xiāng)大量的有機(jī)廢棄物污染環(huán)境,危害公眾健康,成為不容忽視、亟待解決的環(huán)境問題。在2010年,中持旗下的中持綠色就開始了在城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物資源化利用方面的工作。在多年的理論積淀和具體實(shí)踐的基礎(chǔ)上,中持綠色提出了綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、協(xié)同處理有機(jī)廢棄物的構(gòu)想,通過技術(shù)創(chuàng)新,解決協(xié)同處理的問題。在“2018(第十二屆)固廢戰(zhàn)略論壇”上,北京中持綠色能源環(huán)境技術(shù)有限公司投資管理部副總、肥城中持十方生物能源有限公司總經(jīng)理胡芳以肥城畜禽糞污項(xiàng)目為案例,與參會(huì)嘉賓分享了中持綠色在城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物資源化利用方面取得的成果。
以下為胡芳現(xiàn)場分享內(nèi)容:(根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理)
胡芳
城鄉(xiāng)二元分化現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人民生活水平不斷提高,城市化規(guī)模的不斷擴(kuò)大,長期以來存在的城鄉(xiāng)分割的二元制結(jié)構(gòu),造成公共服務(wù)的提供項(xiàng)城市傾斜,忽視了對農(nóng)村環(huán)境治理和能源利用的管理和投入,加劇了農(nóng)村環(huán)境污染和能源的浪費(fèi)。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前我國每年生活垃圾產(chǎn)生量超過四億噸,其中,城市處理率為96.6%左右,農(nóng)村垃圾處理率僅為60%,農(nóng)村垃圾處理市場缺口巨大。而我國生活垃圾可燃物質(zhì)含量低、高熱物質(zhì)含量少、熱值低、含水率高,不適用于直接填埋或者焚燒處理,這無疑又加大了環(huán)境污染壓力。
我國農(nóng)村污染面源主要包括化肥農(nóng)藥污染、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染、秸稈污染等。目前我國每年化肥的使用量約4700萬噸,農(nóng)藥使用量超過140萬噸,而只有30%的用量被吸收利用,其余大部分都隨著空氣揮發(fā)、雨水徑流,滲入到地下水、土壤或是流入到地表河流中,造成了環(huán)境污染。目前我國的養(yǎng)殖場有四萬多家,每年產(chǎn)生的畜禽糞約40億噸,排放COD量每年6900萬噸,這些污染會(huì)導(dǎo)致水體、土壤、空氣還有生物等一系列污染問題。目前我國秸稈產(chǎn)生量約為8億噸,處理方式主要是還田,但是大量秸稈還田,農(nóng)田出苗率降低,病蟲害加劇,造成糧食減產(chǎn)。但如果不還田,秸稈將會(huì)被農(nóng)民偷偷燒掉,也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。
城鄉(xiāng)物質(zhì)良性循環(huán)
城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu),缺乏整體規(guī)劃,農(nóng)村環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱,生活水平提高,污染物產(chǎn)生量巨大,處理模式一刀切,導(dǎo)致連鎖問題,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式粗放,科技水平落后,到底該如何破解城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物治理的困局?
胡芳介紹道,早在2009年,中持綠色就創(chuàng)造性提出了綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的概念,她說,每個(gè)城市都需要有一套綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,將污泥、餐廚、糞便等資源化利用。針對養(yǎng)殖污染的問題,2012年,中持綠色提出了畜禽污染區(qū)域解決方案。從上游清潔養(yǎng)殖與源頭進(jìn)行控制,探索低成本、資源化污染控制模式。2014年,為了改變城鄉(xiāng)廢棄物二元制的現(xiàn)狀,中持綠色提出了城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物區(qū)域解決方案——城鄉(xiāng)物質(zhì)良性循環(huán)模式。
據(jù)胡芳介紹,城鄉(xiāng)物質(zhì)良性循環(huán)模式提出以全縣域?yàn)榉?wù)單元,建立收集、轉(zhuǎn)化和利用三級網(wǎng)絡(luò)體系,對全縣有機(jī)廢棄物進(jìn)行協(xié)同處理和資源化利用,綜合解決區(qū)域內(nèi)有機(jī)廢棄物的污染問題,生產(chǎn)生物天然氣和有機(jī)肥等資源化產(chǎn)品。第一級網(wǎng)絡(luò)由政府主導(dǎo)制定政策,建立污染物收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)捏w系,政府參與對收儲(chǔ)運(yùn)模式進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新;第二級網(wǎng)絡(luò)由企業(yè)主導(dǎo),建立污染物處理和轉(zhuǎn)化系統(tǒng),第三級網(wǎng)絡(luò)由政府和企業(yè)共同推動(dòng),建立資源化產(chǎn)品銷售與利用模式的探索。一級網(wǎng)絡(luò)對機(jī)廢棄物進(jìn)行四元分類:可回收的垃圾進(jìn)行回收利用,有害垃圾進(jìn)行危廢處理,餐廚垃圾以及畜禽糞便進(jìn)行集中收運(yùn)處理,其他的符合填埋焚燒特性的垃圾填埋或焚燒。二級網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行轉(zhuǎn)化加工,三級網(wǎng)絡(luò)根據(jù)區(qū)域的資源需求情況,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品資源化利用。
城鄉(xiāng)物質(zhì)良性循環(huán)——肥城實(shí)踐
目前,城鄉(xiāng)物質(zhì)良性循環(huán)模式已經(jīng)在肥城進(jìn)行了實(shí)踐。在論壇現(xiàn)場,胡芳對肥城實(shí)踐項(xiàng)目——肥城畜禽污染物治理與綜合利用項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
肥城畜禽污染物治理與綜合利用項(xiàng)目位于山東省泰安市桃源鎮(zhèn),總投資8500萬元,占地32畝,一期生產(chǎn)氣能力為生物天然氣5000方/天,有機(jī)肥7000噸/天,處理能力150噸/天。該項(xiàng)目解決了肥城市餐廚垃圾、畜禽糞便、果蔬垃圾、有機(jī)污泥、食品加工等一系列的有機(jī)廢棄物,每年可將肥城市5萬噸有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為 180 萬方生物天然氣和 7000 噸有機(jī)肥,并通過 300 畝生態(tài)農(nóng)業(yè)土地進(jìn)行生產(chǎn)示范,帶動(dòng)了生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前,肥城畜禽污染物治理與綜合利用項(xiàng)目已被列入山東省畜禽污染治理與綜合利用(收集、轉(zhuǎn)化、應(yīng)用“三級網(wǎng)絡(luò)”)試點(diǎn)項(xiàng)目,泰山區(qū)域山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程試點(diǎn)項(xiàng)目,環(huán)保部農(nóng)村有機(jī)廢棄物資源化利用試點(diǎn)項(xiàng)目,農(nóng)業(yè)部畜禽糞污資源化利用重點(diǎn)縣試點(diǎn)項(xiàng)目。
第一級網(wǎng)絡(luò)
農(nóng)業(yè)廢棄物收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸
肥城畜禽污染物治理與綜合利用項(xiàng)目是在肥城市政府的牽頭下,中持綠色配合,共同建立的一個(gè)農(nóng)村的農(nóng)業(yè)廢棄物收集模式。前期,中持綠色先對全市的污染情況進(jìn)行調(diào)研摸底,形成污染物數(shù)據(jù)地圖,做成數(shù)據(jù)庫。接著針對畜禽養(yǎng)殖戶,繪制每個(gè)污染區(qū)域進(jìn)行收集規(guī)劃線路圖,建立收運(yùn)系統(tǒng),針對不同的有機(jī)廢棄物采用不同的收運(yùn)模式。
胡芳介紹道,中持綠色把畜禽養(yǎng)殖戶分為三類,一類是小戶型養(yǎng)殖戶,一類是規(guī)?;B(yǎng)殖戶,一類是大型養(yǎng)殖戶。按照不同的規(guī)模配備不同的收集模式:小型的養(yǎng)殖戶,每一戶放1-3個(gè)垃圾桶,按照固定的收集線路,每天上門收集;對規(guī)?;酿B(yǎng)殖戶,每一戶放一個(gè)勾臂箱,進(jìn)行點(diǎn)對面的收集;針對大型養(yǎng)殖戶,配備密閉式車,可通過液壓或機(jī)械舉升而自行卸載貨物。
第二級網(wǎng)絡(luò)
農(nóng)業(yè)廢棄物的加工、轉(zhuǎn)化
二級轉(zhuǎn)化應(yīng)用的是中持綠色自主研發(fā)的發(fā)酵技術(shù),傳統(tǒng)的厭氧消化技術(shù)對物料的預(yù)處理要求比較高,工藝控制比較難,大多數(shù)運(yùn)行的厭氧項(xiàng)目基本上很難達(dá)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)氣率,而且沼液產(chǎn)生量極大,無處消納。中持綠色經(jīng)過五年的研發(fā),研發(fā)出 DANAS?干式厭氧發(fā)酵技術(shù),針對含固率為15-35%的市政、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等一種或多種有機(jī)固體廢棄物的厭氧處理,沼液量產(chǎn)生少,操作簡單。
干式厭氧發(fā)酵的研究,是基于中持水專項(xiàng)的課題。2013年中持綠色簽訂水專項(xiàng)“重點(diǎn)流域畜禽養(yǎng)殖污染控制區(qū)域解決方案產(chǎn)業(yè)化示范”課題,2014年進(jìn)行了小試以及中試反應(yīng)器的設(shè)計(jì),2015年進(jìn)行中試試驗(yàn),確定了多種物料的工藝運(yùn)行參數(shù),單一的物料和協(xié)同物料的厭氧發(fā)酵的一些公益參數(shù),積累了大量的數(shù)據(jù)。2017年示范工程進(jìn)行建設(shè),2018年示范工程調(diào)試運(yùn)行,現(xiàn)在已經(jīng)基本進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。通過五年的研發(fā),中持綠色探索不同及協(xié)同物料干式厭氧發(fā)酵機(jī)理,突破異質(zhì)性高含固基質(zhì)傳質(zhì)傳熱問題,探明氨氮和VFA的積累對發(fā)酵過程的影響,大型反應(yīng)器和長軸攪拌器設(shè)計(jì)加工。
據(jù)胡芳介紹,與傳統(tǒng)的濕式厭氧發(fā)酵相比,DANAS?干式厭氧發(fā)酵含水率相對較低,基本控制在70-80%之間,占地面積節(jié)約了一半,蓄熱量要求比較低,要求對預(yù)處理要求非常低,國內(nèi)單個(gè)反應(yīng)器容積最大,斷面混合效果好,不產(chǎn)生浮渣,不易沉砂,傳質(zhì)傳熱效果好,工藝調(diào)控解決氨抑制,基于厭氧系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的智能控制系統(tǒng)。下圖是整個(gè)系統(tǒng),從預(yù)處理單元到進(jìn)料單元,干式厭氧消化單元,加熱單元,這個(gè)技術(shù)未來是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。
“沼滾筒動(dòng)態(tài)好氧高溫發(fā)酵處理技術(shù)也是中持綠色研發(fā)的,傳統(tǒng)的環(huán)境不太友好,臭味比較大,我們是全密閉式的,停留時(shí)間僅5-7天,全自動(dòng)化處理,人員需求非常低,基本有一個(gè)人兼職的把它就能照顧好。沼氣我們利用的是膜提純技術(shù),可以做到回收率在95%以上。”胡芳介紹道。
第三級網(wǎng)絡(luò)
沼氣、沼渣、沼液資源化利用
第三級網(wǎng)絡(luò)包含四類產(chǎn)品:一是生物天然氣,建立點(diǎn)對點(diǎn)供應(yīng),并入燃?xì)夤芫W(wǎng)營運(yùn)合作模式;二是有機(jī)肥,中持綠色主要是開發(fā)有機(jī)肥、生物有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥等產(chǎn)品;三是農(nóng)產(chǎn)品,結(jié)合廢棄物資源化處理,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè);第四是農(nóng)業(yè)服務(wù),成立合作社,提供施肥、農(nóng)技等農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)。
過該模式的建立,避免了區(qū)域內(nèi)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè),解決了現(xiàn)有垃圾直接進(jìn)入填埋或者焚燒遇到的瓶頸。區(qū)域內(nèi)污泥、餐廚等垃圾可以直接運(yùn)送到基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi),轉(zhuǎn)化利用后,沼氣進(jìn)行發(fā)電或者做成生物天然氣,供區(qū)域內(nèi)工業(yè)和居民使用。有機(jī)肥料反哺到咱們農(nóng)田,整個(gè)區(qū)域形成一個(gè)良性的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
以農(nóng)村綠色環(huán)境生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施為紐帶,綜合解決區(qū)域內(nèi)有機(jī)廢棄物的污染問題,推動(dòng)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展;城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物統(tǒng)籌管理,帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈,由政府引導(dǎo)建立基于全域覆蓋與區(qū)域統(tǒng)籌相結(jié)合的收運(yùn)模式,并引導(dǎo)農(nóng)業(yè)升級,推動(dòng)農(nóng)民職業(yè)化,建成系統(tǒng)管理的精品現(xiàn)代農(nóng)業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園;綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施本身可以成為“鄉(xiāng)村振興”新地標(biāo)。
中持綠色
中持環(huán)保是一家創(chuàng)新型綜合環(huán)境服務(wù)商,以創(chuàng)造安全、舒適、可持續(xù)的環(huán)境為使命,聚焦于中小城市環(huán)境服務(wù),公司致力于通過內(nèi)生及外延式增長,不斷增加業(yè)務(wù)內(nèi)容,以期構(gòu)成完整的城鄉(xiāng)環(huán)境價(jià)值創(chuàng)造體系,為中小城市環(huán)境建設(shè)全面發(fā)展作出貢獻(xiàn)。中持環(huán)保有五個(gè)板塊,主要包括環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、升級改造運(yùn)營管理,有機(jī)廢棄物綜合解決及生物質(zhì)能開發(fā)利用,環(huán)境修復(fù),環(huán)境安全管理、環(huán)境咨詢,新興污染物防治等五個(gè)板塊。
北京中持綠色能源環(huán)境技術(shù)有限公司是中持環(huán)保旗下專業(yè)從事城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物處理、處置與利用的高新技術(shù)企業(yè)。通過先進(jìn)的技術(shù),將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化加工為高品質(zhì)功能肥料,并回收生物質(zhì)能,建立良性城鄉(xiāng)物質(zhì)循環(huán),重構(gòu)城鄉(xiāng)區(qū)域環(huán)境、農(nóng)業(yè)和能源要素。另外中持綠色參與了很多國家標(biāo)準(zhǔn)的制定,參與了很多國家課題,自己研發(fā)了一些專有技術(shù),也是先進(jìn)理念和模式的構(gòu)建者和實(shí)踐者。
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