普拉克張品：有機垃圾厭氧處理碳減排空間較大

時間：2021-10-08 10:02

來源：中國固廢網

作者：陳偉浩整理

繼上海后，全國多地的垃圾分類法規也陸續實施，廚余垃圾的處理需求呈爆發式增長，目前濕式厭氧處理是主要技術工藝路線之一。9月13日，普拉克環保系統(北京)有限公司區域銷售總監張品在2021(第九屆)上海固廢熱點論壇上分享了“碳中和”背景下普拉克厭氧技術的能源化效果，并通過對有機垃圾厭氧處理碳足跡的分析，提出了厭氧處理環節碳減排思路。

張品

普拉克(PURAC)公司源自于瑞典，成立于1956年，業務領域涉及城市有機垃圾處理、市政污水及污泥處理、工業廢水處理及沼氣綜合利用等，已在全球70多個國家完成了超過5000個合同。在有機固廢處理領域，其多項厭氧技術全球領先，國際應用已超過四十年，并在全球多個地區執行了200多個有機固廢的厭氧項目，在中國就有超過50個大規模的有機固廢厭氧項目。

普拉克作為一家擁有40年“厭氧技術”的企業，在“雙碳”背景下，又是如何看待“碳減排”的呢?

有機垃圾厭氧處理碳足跡分析

有機垃圾不同處理方式碳排放對比

張品表示，最近王凱軍教授在政協會議上從碳減排的角度提出了加強厭氧技術推廣的建議，國內專家學者也做過大量的研究，從有機垃圾收集、運輸、處理、產物處置等各個環節，來分析各個技術所帶來的碳指標、碳減排的效果，得出了厭氧技術的碳減排空間較大的結論，主要得益于厭氧技術產生綠色能源沼氣，沼氣的利用能起到碳抵消的作用。

從厭氧技術的碳足跡分析：1.收集、運輸環節。有機垃圾的收集、運輸環節是碳排放的過程，減排方式主要包括選址合理，降低運輸距離;選擇更綠色低碳的運輸方式，比如新能源車、采用集中運輸等方式;2.處理環節。在此處只考慮處理環節的直接減排效果，可以采用一個簡單的公式表示：處理環節碳減排量=沼氣上網發電替代燃煤的碳減排量+沼肥使用替代化肥生產的碳減排量-系統運行耗能的碳排放量。由上面的公式可以看出，增加厭氧減排效果的思路主要通過提高項目的沼氣產量，打通沼肥的使用途徑，并減少項目運行的能耗和成本。

降低運行成本需要降低運行中熱能和電能的消耗，同時發揮規模效應，規模效應可以把降成本和碳減排落到實處。同樣長期安全穩定運行也是降低成本、增加收益的必要條件，包括工藝設備的穩定運行和項目長期的可持續發展能力，要能夠適應未來物料量和質的變化。提高厭氧的產氣能力，一方面要發揮協同作用，另一方面要通過技術手段提高厭氧的產氣效率。對于產物的處理途徑，目前肥料化還是遇到一些障礙，主要途徑還是處理達標的思路，那么如何降低處理成本，將會是影響厭氧技術碳減排潛力的重要因素，在這方面選址的協同能夠起到很大的作用。

增強厭氧碳減排的方法及實踐

論壇上，張品從厭氧技術的角度，就如何降低碳排放的方法，分享了這些年普拉克為碳減排所做的實踐工作。

普拉克在厭氧領域耕耘40多年，擁有比較全面的厭氧技術，包括濕式厭氧和干式厭氧，濕式厭氧包括中溫厭氧、高溫厭氧、中高溫厭氧和高級厭氧消化技術，所有的厭氧種類在國內都有了落地的項目。自從E20平臺有厭氧細分領域評選以來，普拉克一直被評選為厭氧領域的領跑者，充分體現了市場對普拉克厭氧技術和工程實力的認可。

1、降低運行能耗

張品表示，厭氧技術作為處理有機垃圾的有效手段，隨著自動化水平的提高對操作人員的需求越來越少(普拉克在瑞典的有機垃圾處理項目中，包含管理人員、財務人員和操作人員等總共5-6人)，它的運行費用80%到90%都是能量的消耗(主要是熱能和電能)。要降低運行能耗，首先需要采用低能耗產品，普拉克的核心產品一直采用北歐原裝進口產品，主要特點是運行穩定、能耗非常低;其次，如果項目周邊有余熱廢熱，可以充分利用，能夠大幅降低運行成本;還有就是對項目運行過程中的能量能夠有效回收利用，普拉克對此有專門適合高含固率物料的泥泥熱回收系統，能夠較高效率回收物料中的熱量并加以利用。同時，普拉克會根據物料的特點推薦不同的厭氧方式，比如餐廚、廚余垃圾在預處理過程中有除油環節，除油后的物料溫度在70-80℃，這種情況下完全沒有必要降溫到35℃做中溫厭氧，既增加了降溫設備又浪費熱量，普拉克會推薦采用高溫厭氧，充分利用熱量以及高溫厭氧帶來的高效率。

目前，普拉克在國內完成了50多項大型厭氧項目，有機垃圾厭氧處理規模超過25000噸/天，主要分布在直轄市、省會和計劃單列市以及國內重點城市，其中高溫厭氧占比約45%。

2、保障長期安全穩定運行

張品認為，保持厭氧項目長期安全穩定運行，是實現碳減排的有效措施。因為無論是項目的安全問題、技術問題、質量問題等所造成的工程停產，最終都是收益的損失，同時降低了碳減排的效果。對項目持續的補修，會增加維護成本。如果問題比較大，還會增加重復投資的成本。

在普拉克的理念中，安全、穩定是做厭氧項目首先考慮的因素。能否長期穩定運行關系著能否實現項目的既定效益，能否實現環保項目的碳減排效果。同時也關系著普拉克公司自身的品牌建設，以及續期項目的獲取。當然，續期項目的建設也是業主對普拉克工程技術實力的認可。

張品介紹，普拉克從2009年開始為重慶環衛集團服務，目前為止，已經為重慶環衛集團服務了13個項目。其中，餐廚垃圾(含改擴建項目)的處理量3850噸/天(采用濕式厭氧)，廚余垃圾處理量300噸/天(采用干式厭氧)，沼液處理量500噸/天。重慶環衛集團一直選擇普拉克作為厭氧技術提供方，主要是因為普拉克所建成的厭氧項目能夠長期、安全、穩定地解決有機垃圾處理的問題。

除了重慶，普拉克在廈門和長沙也有很好的實踐。2013年普拉克為中節能瑞科際提供廈門餐廚垃圾厭氧處理技術，并于2017年合作二期項目，總處理規模達到500噸/天。今年又為廈門環能400噸/天餐廚垃圾項目提供高溫厭氧處理技術，目前廈門市900噸/天的餐廚垃圾都由普拉克提供厭氧處理，體現了廈門市場對普拉克公司的認可。普拉克在長沙為湖南聯合餐廚公司提供了一二三期的餐廚垃圾厭氧和水處理技術，從第一期的改造項目到三期污水處理的實施，展現了普拉克高標準的工程質量。

3、提高產氣效率

張品強調，增加厭氧技術的碳減排能力，比較關鍵的環節是提高厭氧的產沼氣效率。沼氣的清潔發電能夠有效抵消燃煤發電造成的碳排放，產生多余的碳指標。沼氣本身能夠產生經濟效益，產生的碳指標還能在碳交易市場進行買賣，增加項目的收益。在《基于CCER 方法學的餐廚垃圾處理項目碳減排量十年預測研究》一文中，長沙業主以長沙餐廚垃圾處理項目為例，以均值20到30元/tCO2計算，未來十年該項目碳減排效益將達到357到535萬元。

而據第一財經報道，歐洲每噸碳的價格竟達60.55歐元，是中國現在價格的20到30倍。雖然按照現有的經濟發展水平，短期內國內的碳價不會達到那么高的水平，但碳價上升將會是大概率事件。未來隨著碳價的上升，碳指標交易的收益將會越來越高。

在如何提高厭氧項目的產氣率上，普拉克同樣做了多年的研究及項目實踐，比如如何降低預處理的有機質損失，讓盡可能多的有機質進入厭氧消化系統;如何通過合理的攪拌系統和精確的控溫系統實現厭氧的均質和控溫，使厭氧的效率更高產氣更多。蘇州工業園區餐廚、廚余項目是普拉克一次完整的實踐。

蘇州工業園區餐廚、廚余項目

普拉克蘇州工業園區項目已于2018年投產，一期處理規模為300t/d餐廚垃圾、100t/d壓濾液，以及部分過期食品。普拉克在一期餐廚項目中做了除土建外的EPC，預處理系統、厭氧系統和沼液處理系統在此項目中都有應用。這一項目有幾個特點：預處理有機質損失能夠降低到10%以內，正得益于有機質損失少，每噸原料的沼氣產量平均達113m3。另外，在這一項目中，厭氧系統既具備中溫能力又具備高溫能力，現運行的兩個8400m3的厭氧反應器即一個中溫運行一個高溫運行，業主自己也在做一些對比。2020年，蘇州項目擴建了二期，處理規模為300t/d廚余垃圾，依舊由普拉克負責厭氧系統的建設。

4、協同的理念

在碳減排的過程中，沼肥使用替代化肥生產的碳減排量是一個重要的方面，但目前肥料化的途徑尚沒有打通，因此在處理達標的過程中如何降低處理成本將顯得尤為重要。而協同的觀念特別是選址的協同，能夠有效的降低厭氧項目后端產物處理的成本。在選址的時候考察一下項目周邊有沒有余熱，有沒有發電廠直接沼氣發電，沼液、沼渣有沒有污水處理廠、焚燒廠直接處置，將決定了該項目運營成本的高低。

厭氧項目協同處理包括：

能量：可以利用垃圾發電廠的廢余熱蒸汽，滿足厭氧罐和油回收工藝的能源需求，節約廠內的沼氣消耗。

沼氣：生產的沼氣可以供發電廠發電，提高電能的收益。

沼液：利用現有的污水廠處理接納沼液(根據水廠的情況，沼液可以在排入污水廠前進行初步生物處理后排入污水廠)。

沼渣：剩余的沼渣如果無法全部接納作為園林綠化的肥料，則可以進垃圾填埋場處置或焚燒，節約運輸成本。

上文提到的蘇州工業園區項目，是一個很好的范例。該項目周邊有熱電廠提供熱源;有污水處理廠處理沼液;污泥干化廠和熱電廠處理沼渣;沼氣提純處理后進入燃氣管網。

除了選址的協同，還有物料的協同，物料的協同能夠使系統更穩定抗沖擊負荷更強，達到長期穩定運行的效果，能使整個產氣有所提升，同時還可以避免重復建設，發揮規模效應。

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有機固廢協同厭氧消化

雄安垃圾綜合處理設施一期工程采用物料協同，包括餐廚垃圾150t/d+廚余垃圾150t/d+市政糞污300t/d，將區域內的有機廢棄物集中處置，發揮了規模化優勢，降低分散建設的重復投資。雄安項目采用半地下式厭氧，對項目的安全、穩定提出了很高的要求，現場能夠較好地將有機垃圾處理項目與周邊的環境有機結合，是去工業化項目的典范。