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【论坛直播】王伟:生物质废物能源化发展方向与思路

时间:2013-12-14 16:56

来源:中国固废网

作者:佟婧旸

    生物质废物能源化产业涉及新能源和节能环保两大领域的战略性新兴产业,符合国家的循环经济和新能源战略的重点发展方向。12月14日,在“2013(第七届)固废战略论坛”上清华大学环境学院教授、生物质燃气产业技术创新战略联盟执行副理事长王伟分享了自己在生物质废物能源化产业发展方向上的思考。
 
    要点提示:
 
   生物质废物能源化利用的时候,要从收运、转化、提纯到产品输配和利用全生命周期经济和环境成本考虑。
 
 
   产业目标:2017年煤制天然气产量达到150亿立方米/年,生物天然气产品达到100亿立方米/年。

   产业的发展不仅仅依靠技术和装备的发展,还有战略政策和标准的研究。
 
 
   我国固体废物总量已经达到了70亿吨,其中约60%是生物质废物。
  
    
 
清华大学环境学院教授、生物质燃气产业技术创新战略联盟执行副理事长王伟
 
    以下是现场发言整理:
 
    生物质废物产生现状
 
  谈到固体废物,大家关注比较多的是生活垃圾、污泥、餐厨垃圾。这些废物在固体废物总量里面是比较少的。我国固体废物总量已经达到了70亿吨,其中约60%是生物质废物。而且在这些生物质废物里面至少有三分之一没有得到有效控制,成为了重要区域环境污染的污染源。
 
  生物质废物对环境污染的主要途径可以分成以下几类:一是产生大量的温室气体,大气污染物,对水质的污染。我们做过一个研究,温室气体排放里面二氧化碳占最大的比例,其次是甲烷,再次是甲烷二氮。总的温室气体排放里面,温室气体的废物占的总贡献率达到6%。
 
  大气污染更是显而易见的,华北和全国发生的雾霾大家都有感受。很重要的原因就是大量农作物秸秆露天焚烧,引起大面积的大气污染,也是PM2.5重要的来源。
 
  对水体污染来说,我们不是把废物100%作为COD排放到环境,而是算了一个流失率。城市污水,工业污水和城市污水COD数量级很大,每个五年计划投几千亿做污水处理厂的建设,只有两千多万吨的COD进行处理。大量的固体废物每年流到环境里面的COD的总量大了一个数量级。
 
  危险废物的产能潜力及可获得性
 
  生物质废物具有很大的产能潜力。但是由于农村的生物质废物区域的分散性,发生源的分散性,能源密度比较低,在收集和集中处理上有一定的困难。考虑生物质废物能源化利用的时候,一定要从收运、转化、提纯到产品输配和利用全生命周期经济和环境成本考虑。
 
  从实施规模化生物质能利用工程的角度出发,可有效利用的生物质废物资源包括:规模化养殖场禽畜粪便、农作物秸秆、城市生活源生物质废物、工业源生物质废物、以及工业高浓度有机废水等。
 
  生物质废物清洁燃气化技术
 
  在生物质废物的能源化技术方面,垃圾焚烧发电,农作物秸秆发电,生物酒精,生物柴油目前都有相应的研究和应用。作为国家生物质燃气产业技术战略联盟,我们主要关注生物质废物清洁燃气化。
 
  下面介绍一些我们参与国家行动方案的编制和研究的情况。
 
  首先生物质燃气是什么概念?生物质废物经过能源化处理,最终以清洁燃气为最终产物的技术,主要以各种生物质废物,包括污泥餐厨垃圾,禽畜粪便,工业残渣,最终把它转化成清洁燃气,就是生物天然气。这个产业涉及新能源和节能环保两大领域的战略性新兴产业,符合国家的循环经济和新能源战略的重点发展方向。
 
  我们联盟在09年开始策划,到2010年3月份成立了联盟,到目前已经有40多个企业高等院校和研究院所作为成员单位。我们生物质燃气产业技术创新联盟的有三个主要任务:引导产业发展方向、推动生物质燃气产业链形成和整合培育产业骨干队伍。
 
  我们分了两个阶段提出了目标。在十二五期间,通过国家重点项目的支持,在全国范围建100个示范工程,形成3-5亿立方生物质燃气生产能力,探索生物质燃气能源多种应用途径,从技术创新购置完善生物质燃气产业链,打造生物质燃气新兴战略性产业。
 
  生物质燃气产业技术路线
 
  作为生物质燃气产业技术路线图,我们面临的处理对象是70亿吨固体废物,里面大概有60%的生物质废物,包括城郊源,生活源,工业源。我们希望以规模化为目标,获得高品位清洁燃气,从而和工业生产车用民用结合的利用,通过高端产品的开发对产品的发展获得更好的经济上的支持。
 
  十二五期间,我们提出一些关键技术突破的目标,在现有基础上,提高生物质废物燃气转化率,高效回收生物质废物中的能量,如何在过程中减排COD,减少N,P,GHG、恶臭等污染,提高燃气产品的品位和附加值,拓展燃气产品的利用途径。
 
  在重大装备方面,生物质燃气的行业以中小型环保企业为主,技术涉及众多传统行业,标准不统一。我们的目标是在生物质燃气行业推广标准化,系列化,成套化的装备体系,提高整个行业产品设计和装备加工水平,实现工业化规模水平,通过这样的目标推动产业的发展。我们在十二五期间提出希望突破每天处理能力1000吨级规模化的转化系统,对热化学转化突破500吨级的系统装备体系。
 
  我们在十二五期间提出示范工程和系统集成的生物质燃气的产业布局,希望在大中小型城市,以及典型工业城市采用不同的技术,以不同的产品形式,以不同的产品利用途径提出这样的布局,为行业的发展提供技术支撑。我们选择在大城市建立20个大于500吨/天的处理能力的工程,在中小城市建立40个大于200吨/天的处理能力的示范工程。
 
  生物质燃气产业战略、政策与标准
 
  产业的发展不仅仅依靠技术和装备的发展,还有战略政策和标准的研究。为了促进行业的发展,首先要制定行业发展的战略规划,我们从“十一五”到“十二五”,在科技部的领导下,对生物质燃气行业发展的战略和规划一直努力工作,对产品的市场准入政策,以及技术的产业化,市场化的政策和生物质燃气工程相关的技术和标准体系方面的建设,都作为我们行业标准飞机重要保障性的工作内容。
 
  在调研和分析的基础上,对我国可以实现规模化利用的生物质废物的产能潜力进行分析。总体来讲目前的各种生物质费用,总的产气能力折合成生物天然气一年将达到700亿立方的水平。我国在2011年天然气消费量是1400亿立方米,温室气体减排是4.7亿吨二氧化碳的减排,COD的减排是7000万吨。
 
  十二五期间,我们给科技部编制了生物质燃气“百座亿方”的科技工程,生物质燃气能建立10-20条相对完整的工艺技术路线,针对不同的地区建设100家左右的产业技术创新基地,为我们行业的发展提供科技的支撑。在全国建设100个示范工程,形成生物质废物1000万吨年处理能了,产品是3-5亿方的生产能力。
 
  生物质燃气国家行动方案
 
  最近科技部又在编制新的科技创新方案,以科技为先导,推动清洁燃气新兴战略性产业发展,2017年煤制天然气产量达到150亿立方米/年,生物天然气产品达到100亿立方米/年。对煤制天然气来讲目标比较容易,对生物天然气来讲,100亿立方米要建几千个处理设施,还是有困难的。
 
  我们联盟作为尝试,建立了深圳环境产业园区模式,以及山东以工业废物为对象的低碳环保产业园区的模式。最近我们在上海老港尝试5期填埋气提纯的模式,总量最终可以达到9.7亿立方米生物天然气的总量。
 
  我的介绍就到这里,谢谢大家。

 

编辑:佟婧旸

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