沼氣化，為垃圾放對地方尋路
關(guān)于垃圾“圍城”、地溝油等話題已不陌生。人們常常說垃圾是放錯了地方的資源，但是如果是資源的話為什么還會出現(xiàn)包圍城市的現(xiàn)象？為什么屢禁不止的地溝油還在威脅著人們的身體健康甚至是生命安全？面對垃圾帶來的各種各樣的問題，怎樣才能把垃圾放對地方？垃圾如何才能變成資源，為人所用？
近日，在由河南省安陽市人民政府等單位聯(lián)合主辦的，貞元集團、中國能源網(wǎng)等單位承辦的“2011第二屆中國國際氣體能源峰會暨生物天然氣產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇”上，有專家提出城市垃圾沼氣化的建議，為解決城市垃圾問題、實現(xiàn)垃圾的資源化利用指出了新的道路和方向。
沼氣化讓垃圾變資源
據(jù)統(tǒng)計，目前，中國城市每年因垃圾造成的資源損失價值約達250億元~300億元人民幣，如采用分類收集處理、實現(xiàn)垃圾資源化，每年可創(chuàng)產(chǎn)值至少2500億元人民幣。今年，我國在發(fā)布的《關(guān)于進一步加強城市生活垃圾處理工作的意見》中指出，到2015年全國城市生活垃圾無害化處理率達到80%以上，直轄市、省會城市和計劃單列市生活垃圾全部實現(xiàn)無害化處理，并提出全面推廣“生物處理”生活垃圾資源化利用方式。
可見，全面提高城市生活垃圾處理能力和水平、提高垃圾綜合利用價值、實現(xiàn)資源化無害化處理等已是擺在各級政府面前的重要課題，也是新能源企業(yè)發(fā)展氣體清潔能源的一次重要歷史機遇。
中國政策科學(xué)研究會調(diào)查研究部主任嚴新寶認為，目前，我國城市垃圾處理的主要方式有填埋、焚燒和堆肥，然而這三種城市垃圾處理方式都存在弊端。利用城市垃圾生成沼氣再加以利用的方法是比較可取的，也是培育氣體能源的新突破點。
在傳統(tǒng)能源日趨枯竭、環(huán)境氣候不斷惡化的情況下，沼氣作為新型的可再生清潔能源越來越受到國內(nèi)外的普遍關(guān)注。利用垃圾生成的沼氣經(jīng)過凈化、加壓等工藝處理后，既可以用來發(fā)電并入電網(wǎng)，也可以通過管道輸送用作居民燃氣、工業(yè)燃料、車用燃料，同時，剩余的沼氣、沼渣還可制成有機肥料。在天然氣供應(yīng)緊張的城市，可采用沼氣作為分布式能源站的燃料，優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)，提高城市資源循環(huán)利用率。
根據(jù)我國能源中長期發(fā)展規(guī)劃，“十二五”期間，我國將著重發(fā)展城市垃圾沼氣產(chǎn)業(yè)，我國城市垃圾沼氣產(chǎn)業(yè)面臨著廣闊的發(fā)展前景。
“瘸腿”工程難以持續(xù)需改變沼氣作為一種低碳、清潔、高效、便于運輸?shù)纳锾烊粴，在德國、日本、美國等發(fā)達國家越來越受到歡迎，并已在氣體儲存、運輸、應(yīng)用等方面有了一定的發(fā)展。有人預(yù)言，未來100年將是“氣體的時代”。然而在我國，人們對生物天然氣的認識和應(yīng)用還更多地停留在農(nóng)村利用秸稈等廢棄物生產(chǎn)沼氣上。
上世紀70年代末起，沼氣開始成為中國農(nóng)村能源的一種補充，并顯示出對改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的明顯作用。90年代后期，國家對農(nóng)民建沼氣池開始給予補貼，農(nóng)戶沼氣池數(shù)量大幅度增加。近年來，我國大中型沼氣工程也得到了發(fā)展，累計修建了上萬個沼氣工程。然而與飛速發(fā)展的農(nóng)戶沼氣相比，大中型沼氣工程的發(fā)展并不順利。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心學(xué)術(shù)委員會主任程序指出，我國傳統(tǒng)的大中型沼氣工程，包括國內(nèi)大量污水處理工程的一個最深刻的教訓(xùn)，就是用單純的“處理”掉“污染物”的思路指導(dǎo)技術(shù)路線，造成工程只有投入而沒有或很少產(chǎn)出，企業(yè)沒有積極性。甚至是在政府“白送”環(huán)保設(shè)備的情況下，也不愿投入運行費用。
程序指出，常規(guī)沼氣工程除了要降低COD濃度外，還要通過很復(fù)雜的工藝設(shè)法將很寶貴的氮、磷“脫”除掉，非？上。而且這種工藝的設(shè)備造價和運轉(zhuǎn)費用很高。
“發(fā)展生物天然氣，必須變革常規(guī)沼氣工程的思路和模式。”程序強調(diào)，要把單一求治污的指導(dǎo)思想，變成能源－環(huán)境“雙贏”的指導(dǎo)思想。同時，要實現(xiàn)技術(shù)和設(shè)備的全面升級換代，使沼氣產(chǎn)出率能夠至少提升3倍以上，進一步達到高值化利用的經(jīng)濟規(guī)模。
走歐洲廢棄物處理道路
貞元集團董事長駢運來指出，通過對世界各種廢棄物處理模式的思考，我們意識到中國未來城市廢棄物處理必然要走歐洲之路。也就是說，要拋棄傳統(tǒng)的填埋式的處理方式，走向以厭氧發(fā)酵為主的綜合處理模式，將各種有機廢棄物綜合處理變成“三寶”，即：生物天然氣、固體有機肥和液體有機肥，實現(xiàn)廢物的全部有效利用，達到零排放。目前，我們已經(jīng)探索出了包括沼氣廠、有機肥廠、加氣站在內(nèi)的“三位一體”商業(yè)模式。
記者在安陽市中丹生物能源利用有機廢物年產(chǎn)400萬方車用生物天然氣項目中看到，三個綠色的發(fā)酵罐高高矗立在廠區(qū)；厥盏某鞘胁蛷N廢棄物、公廁糞便、畜禽糞便等經(jīng)過兩次發(fā)酵后產(chǎn)生粗沼氣，粗沼氣經(jīng)過凈化、提純、壓縮等工藝流程，就變成可替代車用燃料的天然氣，同時發(fā)酵產(chǎn)生的沼液沼渣可用于生產(chǎn)有機肥，部分沼渣用于鍋爐燃燒？梢哉f有機廢棄物實現(xiàn)了徹底的無害化處理。
據(jù)介紹，該項目采用世界先進的CSTR生物發(fā)酵技術(shù)，使用兩次發(fā)酵工藝，每年可處理城市公廁糞便、畜禽糞便、餐廚垃圾、屠宰廢棄物等有機廢棄物18萬噸，可產(chǎn)400萬方車用生物天然氣、可替代汽油3234噸，減排二氧化碳6.3萬噸，同時可提供替代化肥的高品質(zhì)有機肥料5.8萬噸。
模塊化集成技術(shù)化解工藝難題
“目前，沼氣甲烷化在工藝和技術(shù)方面的問題還是比較突出的，設(shè)備千差萬別，形式多種多樣，標準化程度確實非常低。獨立的系統(tǒng)拼裝，導(dǎo)致整個廠站的系統(tǒng)化、集成化設(shè)計不高。一旦廠站需要搬遷，設(shè)備拆裝、分拆都很不方便，不便于組合挪位。另外，占地面積大、土地成本比較高、建設(shè)周期比較長、投資比較大。”在論壇上，安瑞科（蚌埠）壓縮機有限公司副總經(jīng)理劉彤指出當(dāng)前我國沼氣工藝和技術(shù)方面存在的問題。
針對這些問題，業(yè)內(nèi)不斷進行著探索和研究，模塊化集成技術(shù)當(dāng)前被業(yè)內(nèi)公認為是一種適合我國生物天然氣產(chǎn)業(yè)推廣的技術(shù)。
據(jù)介紹，模塊化集成技術(shù)是對一定范圍內(nèi)功能不同或功能相同的不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成產(chǎn)品。該技術(shù)具有三大特點和優(yōu)勢：一是相對獨立性，可以對模塊單獨進行設(shè)計、制造、調(diào)試、修改和存儲；二是互換性，模塊接口部位結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)標準化，容易實現(xiàn)模塊間互換，從而使模塊滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的需求；三是通用性，有利于實現(xiàn)橫系列、縱系列產(chǎn)品間模塊通用，實現(xiàn)跨系列產(chǎn)品間模塊通用。
在中能綠碳模塊化集成項目展示基地，駢運來向記者介紹到，模塊化和標準化使設(shè)備各個組成部分能夠靈活使用和更換，類似于搭積木。這種方式可以使設(shè)備在3個月的時間就能異地“克隆”，速度快、效率高，質(zhì)量也有保證。
原料保障與政策扶持是關(guān)鍵
雖然我國農(nóng)村沼氣發(fā)展的歷史很長，但城市垃圾沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時間并不長，無論是政策還是技術(shù)，很多方面都需要進一步探索實踐。
嚴新寶建議，國家和地方應(yīng)盡快出臺城市垃圾處理實施細則，并利用財政政策進行引導(dǎo)。他說，目前，制約我國城市有機垃圾處理行業(yè)發(fā)展的兩個重要因素是原料保障和處理補貼。國內(nèi)大部分城市要么沒有完善的城市垃圾強制處理政策，要么執(zhí)行不嚴格。因此政府應(yīng)出臺細則文件，明確餐廚垃圾、畜禽糞便、市政污泥等進行定點處理，同時對處理技術(shù)進行指導(dǎo)。
目前，我國還沒有統(tǒng)一的垃圾處理補貼政策，“十二五”規(guī)劃中雖明確提出“建立健全污染者付費制度”，但目前國內(nèi)只是對污水和生活垃圾有處理補貼機制，對于餐廚垃圾、公廁糞便和市政污泥等均沒有具體規(guī)定。對此，嚴新寶建議，相關(guān)部委應(yīng)引導(dǎo)地方政府按照自己的財政能力制定相關(guān)處理補貼政策和收費政策，對利用有機廢棄物生產(chǎn)生物天然氣的企業(yè)予以政策補貼，通過經(jīng)濟手段來使有機垃圾處理廠能夠正常盈利，形成良性循環(huán)。
駢運來也呼吁國家盡快出臺生物質(zhì)能發(fā)展方面的政策法規(guī)，并出臺城市有機廢棄物處理細則，確保生物質(zhì)能行業(yè)健康發(fā)展。他指出，生物質(zhì)能是國家發(fā)展新能源的重要內(nèi)容。生物質(zhì)能在西方國家已經(jīng)有數(shù)十年發(fā)展歷程，在我國只是剛剛起步。雖然我國在《可再生能源法》對生物質(zhì)能的發(fā)展做了相應(yīng)的規(guī)定，但是并沒有詳細的闡述，生物質(zhì)能的發(fā)展面臨政策缺失的問題。此外，地方政府也應(yīng)盡快出臺城市有機物廢棄物處理細則。
駢運來還建議將中央地方政策性補貼延伸到生物天然氣領(lǐng)域。他說：“中央補貼主要用于可再生能源的技術(shù)研究和項目示范，地方補貼主要用于扶持太陽能和風(fēng)能，希望能把這些政策性的補貼延伸到生物天然氣領(lǐng)域。”
以點帶面完善垃圾沼氣產(chǎn)業(yè)鏈
在沼氣產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達的歐洲，從垃圾處理到生產(chǎn)沼氣和有機肥，再到市場銷售；從技術(shù)研發(fā)，到設(shè)備制造，再到標準化體系建立，已經(jīng)形成了一條相當(dāng)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)業(yè)鏈中，處于各個鏈條中的各個企業(yè)分工協(xié)作，再加上國家政策的有力支持，整體的協(xié)同效應(yīng)非常明顯。但是，目前我國這樣的產(chǎn)業(yè)鏈還遠遠沒有建立起來。
嚴新寶指出，要推動中國城市垃圾沼氣產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，應(yīng)從產(chǎn)業(yè)鏈的角度統(tǒng)籌規(guī)劃。垃圾資源回收利用整個產(chǎn)業(yè)化鏈條的建立與完善，離不開一整套的科學(xué)體系。在上游，國家應(yīng)出臺餐廚垃圾處理等相關(guān)規(guī)定，強制要求垃圾無害化處理，以保證原料。在中游，要支持技術(shù)創(chuàng)新，對城市沼氣技術(shù)創(chuàng)新設(shè)立獎勵，加大對沼氣提純壓縮、管道輸送和罐裝使用的研發(fā)力度，拓展沼氣用途；完善各項標準體系、補貼機制、稅收優(yōu)惠。在下游，應(yīng)對產(chǎn)品銷售進行支持，包括對沼氣車用項目優(yōu)先給予加氣站指標、對沼氣發(fā)電消除并網(wǎng)障礙、有機肥實行必要補貼或優(yōu)先采購等，從而形成良性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。
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