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    除了焚烧发电,垃圾还能干什么
    我国每年垃圾的增长速度与GDP不相上下。图为湖北黄石市一家垃圾处理厂越堆越高的垃圾墙。(甘慧 摄) 中化新网讯 焚烧发电项目在各地屡屡受阻,垃圾处理已经成了各地政府的一种负担。但如果我们放开眼界便可发现,垃圾处理其实是一个既保护环境,又创造价值的新兴产业。CCIN记者采访了解到,垃圾在生物质燃气产业和有机肥产业中就可大有作为。
       制燃气可形成千亿元产值
    3月27日,由清华大学、北京化工大学等21家单位发起的城市集中式生物质燃气产业技术创新战略联盟成立。该联盟明确提出要致力于生物质燃气技术创新和产业化,培育生物质燃气新兴战略型产业。
    清华大学是该联盟的理事长单位之一。清华大学环境科学与工程系教授王伟接受CCIN记者采访说:"以前大家都把废弃物称为垃圾,但'十一五'期间我们提出了生物质废物这个概念。因为垃圾也是资源,只要利用得合理也是可以变废为宝的,还可以形成一个新兴产业。生物质燃气产业就是以大规模产生的城市生活源和工业源生物质废物为对象,通过生物化工技术和能量资源化技术将固体废物转化为高品位的清洁能源——生物质燃气,从而达到回收利用资源的目的。"
    王伟分析说:"生物质废物的主要特点是含水率高达85%~95%,可降解有机物含量高达80%~90%。将这样的生物质废物与其他垃圾混合处理,是导致现有填埋、焚烧、堆肥处理效率低、费用高,以及产生填埋气、二?f英和渗透液二次污染的根本原因。城市生物质废物的高含水、高有机物含量的特性为厌氧消化技术的应用提供了有利条件。这些生物质本身的性质非常适合通过厌氧消化技术将其转化成沼气。"
    据介绍,生物质燃气产业涉及的领域非常宽,包括废物处理、生物技术、沼气分离、能源输配和利用等众多环节。其上游是废物处理,下游是能源利用, 中间还包括提纯、分离、转化、输送等一系列产业链。目前这个产业发展已经具备了初步条件。
    王伟介绍说:"生物质燃气工程的意义在于实现城市生物质废物的能源化利用,产生清洁能源,构建以绿色能源、低碳经济为主题的新型城市。同时,通过生物质废物的物流优化管理,改变生物质废物混合处置和处置率低的现状,实现城市生物质废物的有效管理,促进城市固体废物处理处置系统的优化组合,大幅削减城市固体废物处理处置过程的二次污染负荷,改善城市的环境质量。"
    "技术经济结果表明,生物质燃气工程具有良好的技术经济性,具有巨大的市场潜力。据初步估算,通过实施生物质燃气工程,可以获得生物燃气的潜力达400亿标准立方米/年。生物质燃气产品约400亿元、设备市场120亿~160亿元、副产品市场30亿~50亿元,CDM机制收益200亿~250亿元、COD减排收益200亿~350亿元,总市场规模将超过1000亿元/年。生物质燃气工程的实施还将带动包括环境保护、生物工程、化学工程、设备制造、新能源、清洁能源汽车等上下游产业的发展,以及传统行业的领域拓展和产业结构升级。"王伟充满信心地说。
    中国工程院院士郝吉明认为,生物质燃气产业不但能将城市和工业生物质废物变废为宝,而且能有效解决农村的废物问题。该产业涉及环保、化工、材料、热工、能源、机械等多个传统产业,是国家重点发展的新兴战略性产业,也是学科发展的重点。由于把环保和节能减排、新能源等有机结合在一起,生物质能的利用很有可能是未来国际竞争的热点,也是中国新能源研究的热点。
    制有机肥可带动化工发展
       除了制燃气,垃圾制有机肥也是垃圾处理中一个很有潜力的产业。
    在西方发达国家,垃圾制有机肥有日渐受宠的趋势。据建设部环境卫生工程技术研究中心副总工程师刘晶昊提供的统计数据显示,欧盟1995年以来用于堆肥处理的垃圾量呈稳步上升趋势,而填埋量从2000年以来持续走低。美国上世纪90年代以来的年垃圾堆肥量也呈现了同样走向,垃圾堆肥处理总量从1990年的420万吨上升到了2005年的2060万吨。制肥正在成为美国垃圾资源化回收利用的重要方式。
    与焚烧和填埋相比,垃圾制肥的资源利用优势是显而易见的。
    长期从事垃圾处理工作的广西建设厅城市垃圾处理小组成员魏正田认为,建立在垃圾分拣回收基础上的垃圾制有机肥与填埋和焚烧方法相比能够更好地利用垃圾中的有机成分,实现垃圾的资源化循环利用。目前国内垃圾用于发电并不合适,因为国内垃圾的特点没有经过分类处理,厨余垃圾有机物多、含水量大等特点导致焚烧热值仅为国外垃圾的一半,焚烧发电还需要其他燃料来辅助供热,这显然是不合算的。而厨余垃圾有机物丰富的特点用来制作有机肥就有很大优势。
    广西北洋环保投资有限公司董事长熊汉夫则认为,垃圾制有机肥与填埋相比非但不会带来地下水资源和土地资源的二次污染,而且能够变废为宝,是一个绿色环保产业。随着农家有机肥数量的减少,产业化生产的有机肥将在农村有着巨大的市场潜力。农民长期使用化肥已经导致耕地土壤质量下降,土地日渐酸化,而有机肥具有很好的土壤改良效果。如果全国10多亿亩耕地都能用上垃圾制有机肥,将极大改善现有农业产能。现在国家每使用1吨有机肥给予农民200元的补贴,充分说明了使用有机肥符合农业可持续生产的要求。
    跟垃圾打了10多年交道的熊汉夫看来,在化工工艺的支持下,垃圾制有机肥已完全可以保证制肥的速度和质量。在垃圾处理研讨会现场,熊汉夫系统地介绍了自己刚刚通过国家科学技术鉴定的垃圾制有机肥专利技术。
    针对传统堆肥工艺中生产重金属超标、生产周期长、肥效低等问题,熊汉夫提出了磨粉制浆发酵工艺,这一工艺的核心分为3个步骤:
    第一步是分拣出垃圾中可以直接回收的塑料、金属等物,剩下的垃圾包括少量建筑垃圾、玻璃等都将作为制有机肥的原料;第二步是剔除重金属并进行厌氧发酵:将分拣之后的垃圾与循环水一起磨成50~100目的粉浆抽送至络合塔内,并在浆内添加EDTA络合剂、絮凝剂、纤维分解菌种、生长素等,之后从络合塔底部曝气,促使络合塔内进行充分的化学络合反应和厌氧发酵反应,通过络合沉淀法剔除重金属的同时进行厌氧发酵反应,缩短生产周期;第三步是通过测试配料和控温发酵提高肥料有效物质含量:剔除重金属的浆料经过特殊脱水处理和添加有机质辅料、功能菌种后进入发酵室进行太阳能控温好氧发酵,7天即能达到有机肥要求的腐熟度。
    因为制肥过程中通过测试配方加入了含有氮磷钾的辅料,造出的有机肥中有机质、氮磷钾等有效成份的含量能够达到农业部行业标准(NY525-2002),络合沉淀法的使用也让重金属含量达到了该标准。
    熊汉夫告诉CCIN记者,要想造出达到国家标准的有机肥,必须在造肥过程中融入了很多生化和化学反应的工艺。
    下游产业离不开政策支持
       虽然垃圾制燃气和制肥在工艺上已经具备了科学性和环保性,但这两个产业要真正实现产业化,还有不少困难。
    王伟说:"生物质燃气产业目前面临两大瓶颈,一是市场准入,二是无环境改善定价机制。由于城市燃气在我国是垄断行业,所以生物质燃气产业的燃气并不能直接进入市场,而必须首先按照较低的门站价卖给被垄断的加气站。这对一个尚处于起步阶段的新兴产业来讲是不合理的。因此国家应从政策上打破这个市场准入的行业壁垒。"王伟认为,将垃圾资源化处理,首先是把废物带来的环境污染削减掉,然后又同时产生了清洁燃气,所以它具有双重意义。这个产业相当于做了环保治理和产生燃气两件事情,显然比直接开采天然气要花更大的成本,也不同于其他以种植型生物质如木薯等作燃料的产业。因此希望国家能给这个产业相应的政策扶持。
    魏正田也认为,国家政策的支持对垃圾制肥产业的发展十分重要。现在化肥已经在农村普及,有机肥想要打入农村需要国家政策的扶持,比如提高垃圾处理费,提高农村有机肥使用的补贴标准等等,只有这样才能让这个变废为宝的产业火起来。
    据了解,垃圾制肥厂如果在建厂时考虑不周,很容易出现垃圾围厂的现象,天津市某区的一个垃圾堆肥厂就曾因垃圾围厂而无法运作。首先垃圾制肥的前提是对垃圾的分拣。制肥厂一般是把金属和塑料等可回收销售的物质分拣出来直接出售,而这些非有机垃圾的处理会存在问题。其次农民用有机肥一年有两个旺季,有机肥的生产量也会受此影响出现大的波动,而垃圾每天的产生量是均衡的,这样在用肥淡季很容易出现垃圾围厂。如果下游市场出现长时间阻塞,甚至会造成垃圾围城。
    熊汉夫认为,垃圾制有机肥应坚持就近收集、就近处理、就近使用的原则,这样可以在一定程度上避免垃圾围厂。他分析,目前国内垃圾处理一个最大的问题就是垃圾处理厂规模大,新建焚烧项目动辄500吨甚至上千吨的日处理量。垃圾制肥厂则不能效仿这种求大的模式。我国有1400多座县城,大型县城日产垃圾在180~200吨,中型县城在100吨左右,小县城还达不到50吨。如果垃圾制肥厂的处理量大,就只能在大型城市周边建,还得把这些小县城的垃圾集中起来处理。这样垃圾运输和肥料运输的压力都会很大。销路一旦出现问题,很容易围城。他建议在一些小型县城建立日处理量50~100万吨的小型制肥厂,占地面积小而且制出的肥能就地消化。
    何小松认为,各地用垃圾制肥料还是制燃气都需因地制宜,对当地垃圾成份进行检测后再下定论。比如说如果当地垃圾中难以发酵的木材、塑料等成份多、热值高,制燃气和肥料就不合适。同时,国家应该积极推行垃圾分类收集,这将有利于这两个产业的发展。因为只有分类清晰了,有机的和无机的、易燃烧的和易发酵的才能各尽其用。焚烧、填埋、制肥、制气应该保持一个科学合理的比例。
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