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戴昕:垃圾分类下,万德斯的厨余垃圾资源化模式探索

时间:2020-12-23 09:30

来源:中国固废网

作者:李晓佳

12月18日,“2020(第十四届)固废战略论坛”的现场,南京万德斯环保科技股份有限公司副总戴昕以“垃圾分类形势下的厨余垃圾资源化模式探讨与案例分享”为题,重点分享了在垃圾分类的大形势下,万德斯的实践案例和心得体会。

垃圾分类在全国范围内的广泛推广,不仅改变着人们的生活习惯,也在逐步改变着固体废物的处理模式,对整个固废产业影响深远,尤其是对垃圾后端处理处置的影响。

2017年3月,国务院办公厅发布的《生活垃圾分类制度实施方案》中明确提出了“有害垃圾、易腐垃圾、可回收物”的分类标准。目前我国生活垃圾分类主要为“三分”及“四分”两种模式,而两种模式的主要区别就在于是否将厨余垃圾(亦称作易腐垃圾或湿垃圾等)单独分出,厨余垃圾对于垃圾分类的重要程度可见一斑。垃圾分类后,后端厨余垃圾的处理问题,也成为行业内重点关注的话题之一。

12月18日,“2020(第十四届)固废战略论坛”的现场,南京万德斯环保科技股份有限公司副总戴昕以“垃圾分类形势下的厨余垃圾资源化模式探讨与案例分享”为题,重点分享了在垃圾分类的大形势下,万德斯的实践案例和心得体会。

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戴昕

垃圾分类的大潮,推动厨余垃圾处理模式创新

2017年开始,我国垃圾分类工作加速推进,《关于加快推进部分重点城市生活垃圾分类工作的通知》提出,到2020年底前,46个重点城市基本建成生活垃圾分类处理系统。在进入焚烧和填埋设施前,可回收和易腐垃圾的回收利用率合计达到35%以上。为垃圾分类提出了明确的目标。

2019年1月,国务院印发《“无废城市”建设试点工作方案》提出,到2020年,系统构建“无废城市”建设指标体系,探索建立“无废城市”建设综合管理制度和技术体系,形成一批可复制、可推广的“无废城市”建设示范模式。

而推进生活垃圾分类是生态文明建设的重要内容,也正是“无废城市”建设的有力举措。《“无废城市”建设试点工作方案》的发布,也进一步强化了对生活垃圾减量化资源化的要求。

今年,新固废法进一步强调垃圾分类的落地细节,要求县级以上地方人民政府应当加快建立分类投放、分类收集、分类运输、分类处理的生活垃圾管理系统,实现生活垃圾分类制度有效覆盖。

戴昕认为,在这样的背景下,厨余垃圾的资源化处置成为全面推行垃圾分类及“无废城市”建设的核心。

但厨余垃圾的资源化处置并不是一件容易的事情。我国幅员辽阔,不仅各地区的经济发展水平不一,而且人们的生活饮食习惯,以及生活基础配套设施的建设都有巨大的差异。这也就说明“一个单一的模式或者流程,实际上是没有办法满足复杂的资源化需求的。”

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针对我国餐厨垃圾、家庭厨余垃圾成分复杂、差异性大的特点,万德斯总结了三种主要的资源化模式:独立厨余垃圾处理模式、餐厨/家庭厨余协同处理模式、厨余垃圾焚烧协同模式。这样就可以针对物料特征、基础设施配套等情况,因地制宜地选择厨余垃圾资源化模式。

戴昕强调,其中,厨余垃圾焚烧协同模式的优势比较明显:热源共用,节省了系统运行成本;杂质、沼渣就近处理,节省运输成本;臭气处理系统共用,节省设备投资。不仅预计可以节约20%~30%设备投资,部分工艺单元的共用,形成规模效应,也使得运行成本得到降低。

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做好厨余垃圾处理的三个核心单元

要做好厨余垃圾处理处置,还需要重点关注两个核心问题:一是如何提升厨余垃圾处理前后系统衔接性?二是运行过程中,分系统间如何优化调配,满足后续的资源化要求。

要解决以上核心问题,需要重点关注厨余垃圾处理处置过程中的三个核心单元:预处理系统、厌氧系统、沼液处理系统。

论坛现场,戴昕重点介绍了万德斯在以上三个核心单元中技术和装备的创新。

预处理系统。戴昕认为,在预处理环节,要重点考虑四个问题:一是浆液中的杂质与砂的去除情况,这会直接带来厌氧系统沉砂、浮渣问题。二是小粒径纤维带来的沼液处理系统膜污堵问题。三是浆液固含波动带来的厌氧系统抗冲击负荷问题。四是提油效率不理想,会带来项目收益低,从而影响后端工艺效果。

针对这些问题,在预处理环节,万德斯开发了大杂筛分、精分制浆、除砂除杂等技术装备。

大杂筛分设备,主要从两方面来考虑:提升大物分选效果、减轻设备卡阻情况。戴昕介绍,以这两个关注要点为基础,大杂筛分设备采用低速旋转筛分技术,有效分离织物、硬器等杂质,最大程度减少对非生物质的破碎,解决了机械磨损、设备卡阻等问题。通过筛板、筛孔、螺旋、转速的可调性,解决设备对物料的适应性和波动性等问题。

精分制浆设备,重点关注三个要点:提升破碎效果、提高浆料均匀度、减轻设备卡阻情况。万德斯的精分制浆设备采用独特的铰链式锤片设计和布置,增加破碎空间,可耐受较采用高速破碎技术,实现大体积物料,解决设备卡阻问题。生物质的高度均匀制浆,提高了提油率。

在除砂除杂方面,重点关注的是,小粒径砂石去除率,以及高粘度浆液除砂、除杂的问题。万德斯针对不同粒径、比重的重渣,通过多级旋流除砂技术,实现不同粒径重渣的分区去除,减轻三相离心设备磨损和厌氧系统沉砂。根据片状轻质杂质的特征,通过分区螺旋设计可实现有效分离。系统可耐受TS≤18%高浓浆液。

厌氧系统方面。戴昕指出,重点要关注三个问题:一是厌氧系统沉砂、浮渣,对池容、搅拌效果的影响。二是有机质降解率不够,可能带来的甲烷产量降低问题。三是大规模单罐设计,导致搅拌不均匀的问题。

基于以上厌氧系统中可能存在的问题,万德斯从罐体、搅拌器两方面来进行考虑。

首先给罐体匹配流态的全罐排浮渣系统,确保罐内浮渣低水平运行。将可移动罐底排砂设计与中心搅拌相结合,有效排出沉砂。强骨架搭接的系列化罐体,避免应力集中,有效容积≥8000m³,规模可调。气液接触区采用316L/304材质,解决腐蚀问题。电动同步驱动罐体顶升系统,减小安装作业面,加快施工速度。

其次,搅拌器针对物料特征、罐体形式进行流态模拟,微调搅拌桨参数,解决罐内物料完全混合问题。采用高性能搅拌器,解决物料固含波动问题。在线检修,能耗低。

沼液处理系统。 重点关注首先是预处理将纤维破碎至小粒径,可能带来沼液处理系统的膜污堵问题。其次是C/N失衡,导致外加碳源增加运行成本的问题。

针对这些问题,万德斯提出了“预处理+生化处理+深度处理”方案,在这方面,万德斯的竞争优势明显,不仅沼液处理技术全面,而且相关技术均有工程应用案例,能够满足各种排放标准。

戴昕强调,经过前面三个技术单元的有效耦合,可以使整个系统更加流畅、更加稳定地运行。同时可以提高粗油、沼气等的产量,从而提高整个项目的收益。

万德斯的实践

基于以上技术设备的研发和经验积淀,在全国范围内,万德斯在厨余垃圾水泥窑协同处置、沼液处理等领域,已经有多个成功的实践案例。论坛现场,戴昕也重点介绍了几个典型案例:

南京某厨余垃圾水泥窑协同项目(500T/d厨余垃圾)。该项目最大的特点是,纳入了一部分农村的厨余垃圾,农村厨余垃圾组分复杂,呈现季节性波动,对系统冲击大,系统协同性要求高。同时,项目对沼液处理排放要求高,要求达到《城市污水再生利用工业水水水质》GBT19923标准。

经过对万德斯整个系统的应用,项目厌氧处理采用了有效容积大于9000m³的罐体,TS在10%-15%的波动区域,项目的出水达到了回用标准。

浙江某餐厨沼液项目。该项目的特点是高浓度SS易造成膜系统污堵,因此项目在前面的预处理阶段,就充分考虑了项目的特殊性。通过沼液预处理和MBR在线表面擦洗工艺,解决悬浮物造成的膜污堵问题。

江苏某餐厨沼液项目。该项目高浓度TN脱除困难,存在系统稳定性风险。万德斯通过提升脱氮微生物优势和碳源精准投加技术,实现高效脱氮,保障出水效果。

万德斯环保成立于2007年,目前主营业务领域包括,固废、水务、生态、智慧环保领域。经过十几年发展,万德斯业务范围已经覆盖全国,海外业绩经验丰富。2017-2019年持续保持高营收增长率。

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1月14日,万德斯在上海证券交易所科创板上市

戴昕介绍,今年年初,万德斯成功登陆科创板,成为全国第一家生态保护和环境治理业科创板上市企业。为接下来,创造出更大、更好的成绩,做好了资本铺垫。戴昕表示,未来万德斯继续与行业优秀企业合作共赢,“矢志环保,用智慧呵护生态文明”。

编辑:陈伟浩

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