中國沼氣學會年會動態 | 城市有機固廢降碳減污厭氧創新技術論壇12月21日圓滿舉行

12月21日，由中國沼氣學會、哈爾濱工業大學、德國農業協會共同主辦的2022中國沼氣學會學術年會暨第十二屆中德沼氣合作論壇延續上周的盛況，城市有機固廢沼氣工程技術領域的權威專家、優秀企業家和學者相聚云端，通過騰訊會議和視頻直播的方式共商農業農村沼氣產業發展大計。

會議由北京工商大學生態環境學院教授、中國城市環境衛生協會有機固廢專業委員會主任委員、住建部環衛標準專家技術委員會委員任連海和中國城市建設研究院總工程師、住房和城鄉建設部科技委城市環境衛生專業委員會副主任委員、住房和城鄉建設部科技委農房與村鎮建設專業委員會成員徐海云共同召集。

? 任連海：基于碳中和的廚余垃圾處理技術分析

本次報告從廚余垃圾產生現狀、廚余垃圾各處理環節產生的問題、及廚余垃圾目前處理的主要技術路線也包括一些碳中和的技術目標等三個方面進行匯報，匯報指出廚余垃圾在生活垃圾中占比巨大，處理不當影響很顯著，包括垃圾滲濾液和惡臭氣味，但是現在如何提高居民垃圾分類的準確率依舊是個問題，而且在垃圾處理過程中是否破袋也是現在需要研究的問題。目前廚余垃圾主流技術路線有：好氧堆肥、厭氧發酵（干式厭氧/濕式厭氧）、協同焚燒、飼料化、就地處理等，以上處理技術都具有一定的碳減排功能，可以起到碳中和的作用。報告最后呼吁大家我們要從碳減排的角度出發，將更多的碳利用起來，而不是讓它直接變成溫室氣體。

? 曹 曼：有機廢棄物處理智能化運維模式曹曼主任指出現如今智能化還存在兩個顧慮一是技術上，表現為目前很多所謂的智能化，還是停留在簡單的可視化這個層面上，只能從現場獲取數據，看到現場的運行情況，不能將數據處理反饋過去進行控制；二是現在第一批這些項目，它的盈利問題還沒有得到根本的解決，隨后曹主任就如何通過智能化手段將效益提升20%做出詳細解答，第一個核心技術就是微平臺，它可以和現場的PLC控制柜對接，可以從PLC控制柜中提取數據，把這個數據發送到平臺云端由此實現智能化；第二個核心技術是測試床；第三個核心技術是標識解析，并結合實際應用效果，為行業的智能化發展指明方向。

? 王 攀：強化城市有機固廢厭氧發酵產甲烷技術研究厭氧發酵是城市有機固廢處理的主流技術，但是在厭氧發酵過程中還存在一些問題例如有機質轉化率低，厭氧發酵體系不穩定容易酸抑制等問題，因此有必要研究強化廚余垃圾厭氧發酵技術來提高厭氧發酵體系的運行效率，我們團隊研究使用炭基材料強化厭氧發酵體系，研究發現生物炭負載納米零價鐵對于厭氧發酵產甲烷是有明顯的促進作用，且對中溫厭氧發酵的促進效果是強于高溫的，該材料也可明顯緩解厭氧發酵體系酸抑制作用，使酸抑制體系恢復正常，且對于回收再利用的有磁性的炭基材料也可以促進厭氧發酵產甲烷，未來可以進一步從微觀角度闡明炭基材料促進產甲烷的機理及連續厭氧工藝中的實際應用等。

? 華彬彬：基于可變體積反應器的生物降解性測試技術基于可變體積反應器的生物降解測試技術、自動化設備的產生為我們帶來了便利，但是現在市場上主要的測量裝置還是存在著一些問題，我們裝置的研發思路是把發酵瓶換成發酵袋，氣體可控流動，可以使用多通道泵控制發酵袋，實現通過浮力測定氣體體積變化，使用壓力傳感器測量浮力變化，繼而測量沼氣量，發酵袋的改變可隨時檢查氣密性，確保全程氣體無漏氣、物質無流失。使用體積可變的發酵袋可以消除傳統發酵罐頂空體積留存的氣體對結果的影響，使累計產氣曲線真實還原厭氧發酵產氣過程。該裝置在“雙碳”背景下，對厭氧發酵進行連續自動測量，準確性高，分辨率高可以低成本地同時完成對沼氣和沼氣中甲烷二氧化碳等組分的測量。

? 胡鑫鑫：城市有機固廢濕式厭氧技術應用國內廚余垃圾種類復雜，含水率較高，同時也要考慮惡臭氣味的因素，濕式厭氧發酵技術成熟可靠，而且具有耐受性強、適應性強、投資較少、運維比較方便等特點，但是濕式厭氧也存在著均質、浮渣、積砂等問題。報告講述了維爾利集團在濕式厭氧上的實際應用，并對CSTR、USR、HMD三種反應器優勢及特點進行了全面具體的介紹，同時提出提高厭氧反應器的容積負荷、開發沼渣沼液的出路才能讓濕式厭氧在城市有機固廢處理領域走得更遠。

? 姜鵬：市政有機固廢TTV干式厭氧處理沼液趨零解決方案十四五以來，國家推出無廢城市、垃圾分類、美麗鄉村、生物天然氣戰略等一系列對有機固廢資源化利用有利的重要政策。尤其隨著國家提出的雙碳政策之后，有機固廢資源化的減碳、負碳效應尤其受到重視。姜總從另外一個角度給大家來介紹了高濃度厭氧/半干式厭氧的技術路線，具有前期預處理簡單、適用原料廣等特點，通過干式厭氧，實現工廠沼液趨零來逐漸解決沼液問題，實現整體厭氧工廠的零沼液化。零沼液工廠可以協同處理廚余垃圾、綠植垃圾、市政污泥，最終產物除了能源（沼氣）還有可以還田還林的腐殖土，實現有機質從田中來，回到田中去的循環模式。

? 杜 瑋：包頭市餐廚、廚余、市政污泥協同厭氧消化處理案例分享隨著國民經濟的發展，城市規模的擴大，市政污泥產量也急劇增長出現了難以妥善處理的問題，而厭氧消化技術在解決環境污染問題的同時還能獲得可再生資源，是實現有機廢棄物碳中和處理處置的重要途徑。杜瑋工程師以艾爾旺包頭項目為例，為大家講述餐廚垃圾與市政污泥協同處置的工藝流程，首先對餐廚垃圾進行預處理技術，該技術具有有機質損失率低，出渣量低、雜質含水率低、適應性強提油效率高等特點，上述預處理后的餐廚和污泥混合調配后進行厭氧消化，厭氧消化反應器集成厭氧、儲氣、攪拌、熱交換、排砂等自動控制系統，產生沼氣經過脫硫后通過干式氣柜進行存儲，沼渣進入干化機內繼續干化后外運處置。

? 閻 中:有機固廢厭氧消化固體殘余物好氧發酵技術餐廚垃圾厭氧消化主要關注油脂和沼氣，對于預處理后殘余固渣的處理還未重點關注，固渣產生的原因與餐廚垃圾分類情況、工藝路線選擇，運行策略等有關。過去固渣焚燒是最常見的處理方式，目前大家逐漸意識到了固渣仍然具有較高資源價值，應該考慮將這些有資源屬性的物質轉化為有價值的再生資源。固渣的處理不應該直接將有機質進行發電處理，而是要實現它的資源化利用，因此應豐富三項分離的固渣資源化工藝路徑，例如黑水虻、好氧處理等來提高有機質的利用率。

? 邢保山：餐廚垃圾和剩余污泥厭氧混合發酵過程的動態膜強化特性研究西安建筑科技大學邢保山副教授系統地分享了“餐廚垃圾和剩余污泥厭氧混合發酵過程的動態膜強化特性研究”成果。該研究基于新型高效厭氧發酵動態膜生物反應器解耦HRT和SRT，實現高負荷厭氧混合發酵系統的穩定運行，通過對不同HRT和OLR下系統長期運行效能進行了對比，監測TS、TCOD去除率、污泥平均粒徑等指標評價了動態膜的固液分離效能及其穩定性。該研究表明新型高效厭氧發酵動態膜生物反應器不僅在水處理領域具有應用前景，而且在有機固廢處理領域也具有十分可觀的應用前景。

? 趙肖玲：污泥TSBP兩相厭氧發酵技術及應用研究針對我國污泥產量大、處理處置利用困難的問題，該報告基于污泥厭氧消化提出了溫度分級生物分相技術（TSBP）。該技術通過溫度分級（第一級采用40~50℃高溫強化水解，第二級采用中溫產甲烷）自然形成生物分相，促使不同微生物在各自最佳的環境下生長。污泥溫度分級生物分相工藝長期運行期間水解相和甲烷相的微生物多樣性得到提高，乙酸型甲烷代謝途徑成為甲烷產生的可能途徑。經過能量平衡核算及成本分析，該技術具有良好的經濟效益和生態效益。報告最后分享了溫度分級生物分相技術的應用案例，指出“分級分相厭氧消化+深度脫水”的技術路線不僅可以實現污泥的減量化、無害化和穩定化，還可以通過生產沼氣來實現污泥的資源化和能源化利用。

? 邵烈勇:城市有機固廢厭氧創新技術的應用朗坤環境集團技術研發中心厭氧總工程師邵烈勇以“城市有機固廢厭氧創新技術的應用”為題，詳細介紹了一系列厭氧創新技術的應用并展示了相關案例實景。該創新技術首先從全三維設計出發，包括罐體、設備、工藝管線、電氣等設計，有效降低成本的同時縮短施工周期。對于厭氧罐，采用大容積罐體節省占地面積，保證更長的停留時間，使厭氧消化降解更徹底，并根據罐體的結構形式采取不同的防腐方案。除此之外，還在厭氧控溫技術、除砂除臭技術、消化液脫水技術以及智能控制等方面進行了技術創新。目前該技術及其配套設備已經在廣州、中山、茂名等城市得到產業化應用。

? 王貫武：成套化環保裝備在沼氣工程中的應用北京盈和瑞環境科技有限公司裝備部總經理王貫武分享了盈和瑞在沼氣項目成套化環保裝備的應用案例。環氧拼裝罐，是繼搪瓷拼裝罐之后，盈和瑞環境又一突破創新的裝配式產品。采用工程涂裝技術，應用靜電噴涂工藝，將環氧樹脂等涂料均勻地覆蓋于鋼板基材表面，經過熱固化形成附著力強、耐腐蝕的涂層系統。具有安裝速度快、防腐性能強、對施工場地要求低等優勢。成套化環保設備在水工業，工業干散貨、污泥、糧倉、化工廢料、水產養殖等均可應用。

? 于永堂：雙碳目標下餐廚及滲濾液沼氣發電技術與應用實踐卡特彼勒公司主要涉及基礎建設能源、交通、資源行業、金融服務融資解決方案等業務問題、同時卡特彼勒公司也經營型號中的發電機業務，G系列產品在美國和天津同步生產，CG系列產品是在德國生產的，值得一提的是G3516H 100%純氫內燃發電機組，該發電機組對純度的要求較低98%以上即可應用，大大節省了氫氣的成本，同時該發電機的發電效率也是最高的。沼氣發電機組的采購要考慮全生命周期的成本，卡特彼勒從產品到后期運營維護都秉承著公平的原則，報告最后詳細介紹了一系列卡特彼勒產品的工程實用項目，形象具體的展現了卡特彼勒公司產品在減污降碳方面的貢獻。

? 杜 艦：如何實現沼氣的精確測量與分析？冰得集團沼氣業務銷售經理杜艦就“如何實現沼氣的精確測量與分析？”做了詳細的介紹，冰得集團一直致力于應用在環保領域的氣體測量與控制技術的研究和開發在低壓損、高線性氣體控制，復雜氣體分析與測量。本次報告分為公司背景介紹、沼氣流量方面的應用及沼氣分析儀方面的應用三個方面進行。現如今為了增加甲烷產量，提高工藝效果，沼氣監測變得越來越重要，因為沼氣監測可以很好評估厭氧反應器性能，沼氣監測同時還可以起到保護設備的作用，冰得集團研發的沼氣流量計在沼氣監測方面具有很好的應用，杜總就沼氣流量計在沼氣工藝中不同的利用單元特點介紹了該產品的特性及技術優勢。