浙大吴伟祥：有机垃圾资源化将向精细化和定向高值转化方向发展！

时间：2025-01-14 09:42

来源：中国固废网

作者：陈伟浩

“长期以往，淘汰厌氧的将会是厌氧企业自身！”12月20日，在2024（第十八届）固废战略论坛现场，浙江大学环境与资源学院教授/博导、浙江大学环境污染防治研究所所长、浙江大学环境与资源学院固废研究中心主任吴伟祥针对有机垃圾资源化利用的技术障碍与应对策略进行了深入分享。

吴伟祥

吴伟祥强调，生活垃圾分类不仅深切关乎民众切身利益，更是已经上升到了国家战略的层面。这一工作与垃圾的具体组分之间存在着紧密的关联，在我国城镇生活垃圾构成中，有机垃圾占据了超过80%的比重，主要涵盖厨余垃圾（易腐垃圾）、有机可回收物以及其他垃圾（低值有机组分）这三大类，但是在有机垃圾资源化处理技术上，我们还面临着诸多挑战与问题。

厨余垃圾

目前，国内厨余垃圾资源化处理主要有三大主流技术：厌氧产沼能源化技术（湿式、干式厌氧发酵技术）、微生物好氧堆肥技术和昆虫蛋白转化技术，其中厌氧产沼占比70%以上。

1、厌氧产沼

吴伟祥及其团队曾对某省五十余座厌氧产沼工程进行了深入的调研，但结果显示情况并不乐观！企业没有对厌氧产沼技术进行提质增效研发！长期以往，淘汰厌氧的将会是厌氧企业自身！

厌氧产沼技术存在的问题

究其原因主要还是技术层面。一是纯化预处理技术简单粗暴，固渣产生量巨大。生物质回收率低、纯度低、固渣产生量大、浪费严重，即便是在垃圾分类方面表现突出的上海，仍有接近40%的残渣需要进行焚烧，这充分暴露了现有厌氧产沼技术存在的问题。

二是仅流质入罐（病态系统），转化效能极低。从实际运行技术参数来看，国内许多企业沼气产量实际仅50~60 m³/t垃圾左右，大部分反应器容积产气率在1.5~2.0 m³/d低位徘徊，而所有容积产气率超过3.0 m³/d的反应器都是高温反应器，但我国普遍采用的是中温技术，高温技术由于难以控制而未被广泛采用。

解决方案：一是提高物料纯化预处理段的生物质回收率和入罐率。在纯化预处理方面实现精准识别分选、选择性破碎除杂、匀质循环分离，把生物质损失率控制在10%以内，让大量生物质进入到罐体内进行微生物强化产甲烷；

二是强化罐内生物质物料甲烷转化率。如强化纤维素、半纤维素物质微生物降解，可以通过强化罐内的种间电子转移和采用“中高温”厌氧产沼技术等途径来实现。通过研究发现，采用“中高温”厌氧产沼技术可以提高有机负荷33%，提高厌氧产气率20%以上，同时降低投资成本23%，这是一条既符合当前需求又具有潜力的技术路径。

2、好氧处理

好氧处理主要面临肥料、饲料等产品利用出路受阻，技术经济效益差、亟需政府补贴等问题。

好氧处理技术存在的问题

好氧堆肥主要技术问题：一是发酵周期长，占地面积大。绝大多数好氧堆肥周期为30-60 d，少数设计为 20-30 d；以 500 t/d 的好氧堆肥工程为例，占地面积高达 50000-120000 ㎡，是相同处理规模厌氧产沼工程的 2-4 倍；

二是堆肥产品品质差、腐熟程度低。90% 以上的成肥设施产物不达标，45%的设施产物植物种子发芽指数小于10%（尤其是12-24 h 烘干“成肥”）；存在垃圾污染转移风险，机器成肥能耗普遍大于150 kw·h/t/d。

解决方案：采用生物干化促腐熟技术（BEC），实现快速高质量腐熟。利用前端生物干化系统，快速启动微生物生长繁殖、快速脱水升温，快速强化后端的高温腐熟，把整个堆肥发酵时间缩短到十天以内，同时总能耗降低53%、总运营成本降低28%、产物植物种子发芽指数提升至70%以上、占地面积减少至30%。目前全国首座100 t/d易腐垃圾生物干化腐熟技术工程已经在浙江绍兴实现落地应用。

3、昆虫蛋白