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王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

分类:行业热点 > 国内资讯    发布时间:2018年11月4日 9:05    作者:刘秋琳    文章来源:环卫科技网

餐厨垃圾处理问题一直是困扰企业和政府的关键问题。餐厨垃圾如何减量化、资源化、无害化处理,也成为打好“三大攻坚战”的重要一环。面对我国10万吨的餐厨垃圾量,尽管政府和企业都投入巨大,却并没有换来项目的很好运行,原因到底是什么?如何来解决?作为当初国家餐厨垃圾处理的推动者之一,十年之后,王凯军教授再次就餐厨垃圾处理存在问题“好诊把脉、开具良方”。

王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

清华大学环境学院 王凯军教授

2018年10月29日,在清华大学环境学院报告厅举行的清华大学工程博士高峰论坛——清华-中源创能聚焦有机垃圾处理研讨会上,王凯军教授系统分析了中国餐厨垃圾处理问题,并结合餐厨垃圾处理过程中的关键工艺环节,提出餐厨垃圾处理要以效益为导向进行技术选择,突破自我、跨界融合和互联网思维是提质增效破解餐厨垃圾处理难题的三剂良药。

路在何方?——中国餐厨垃圾处理问题分析

王凯军教授首先对中国餐厨垃圾处理问题进行了分析。从技术路线上来说,中国餐厨垃圾处理80%的技术路线是厌氧处理,其次是堆肥和饲料化。全国有十万吨的餐厨垃圾,“十二五”规划期间计划解决三万吨餐厨垃圾问题,国家发改委五批共支持了100个试点城市开展餐厨垃圾处理处置项目。而全国污水处理厂有5000余座,但是污泥处理消化项目也就五、六十个,与污泥处理相比,国家对餐厨垃圾处理的支持力度不可谓不大。

中国餐厨垃圾处理问题分析

我国垃圾分类是从大宗餐厨垃圾开始,目前国家已建和在建项目170个项目。然而,其中立项多、建成的少,最后运行的更少。为什么实施率低?王凯军教授指出,餐厨垃圾集中处理存在收运困难、运营成本高、沼液沼渣处理难、投资周期长、风险大等问题,亟待开发经济合理、针对性强的技术,寻求适合国情的综合解决方案。

  提质增效?——以效益为导向的技术集成创新

王凯军教授在现场分别以厌氧工艺和好氧工艺为主题对餐厨垃圾资源化产品价格进行了估算。他说收集可以收费,转运要付费,先把餐厨垃圾到处理厂,分拣打浆后可以提油,进入厌氧发酵环节产生沼气,都会有一部分收入,加上沼气净化提纯、设备折旧、人工运营成本等,都是餐厨垃圾处理要考虑的提质增效的环节。

王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

王凯军教授说,一个200吨的餐厨项目投入在八千万到一亿元左右,利润基本在一千万,回报率是10%,堆肥的投资回报率也在这个范围。但是,一个项目每天处理200吨,实际仅仅收到餐厨垃圾几十吨的情况有之、各种设备运行经常发生故障的有之、沼渣沼液处理费用高不达标的有之......导致了行业整体表现不佳。

因此,王凯军教授提出,以效益为导向的技术集成创新是餐厨垃圾处理项目提质增效的必由之路。

从技术角度讲,在除油技术方面,借鉴食品加工工艺设备,改进了提油的关键设备,降低了能耗和投资;在预处理设备方面,通过引进、消化、吸收,采用进口锤式破碎机和制浆机,解决了预处理的关键环节;在除油技术方面,采用国产成熟的三相分离机进行油的回收,提油率达到90%以上,油脂纯度达到99%.

而在沼气提纯技术方面,经历了三个阶段,第一阶段是与国内相关行业设备的自主创新,攻克了PSA技术和设备技术关键,基本能够满足应用的需求;第二阶段是对空分和化工行业技术移植,形成了各种液相脱碳工艺;第三阶段进口关键膜元件设备集成。清华大学团队与十方环保等一批优秀企业合作,从最早开发PSA提纯装置,到所有液体的吸附,去除二氧化碳,再到现在用膜做厌氧化的装置,都非常成功。沼渣沼液的处理一直是行业的行业痛点问题,达标排放投资高,运行成本高达100元/t。

王凯军教授说沼渣、沼液已经被证实在改良土壤、增肥地力、抗病防虫、生物农药等方面有一系列的作用。通过餐厨垃圾的实验发现,使用了沼渣沼液之后,水果可以提高甜度、口感0.5个百分点,叶状植物要粗壮的多。

  第一次技术融合:不同工艺的如何以提质增效

厌氧工艺和好氧工艺分别有什么问题?王凯军教授指出,在好氧堆肥工艺中,以肥料为主要产品,对污水只回收液体中的油,油的收入也相对比较少,有一部分分离出的物料比较大需要处理、污水直接一般采用好氧处理,好氧工艺的调整成本也比较高,这些都增加了成本。而厌氧处理的问题是同样有一部分分离出的物料比较大需要处理,以及沼渣、沼液的处理问题。

王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

王凯军教授通过提供物料平衡图核算对于每天200吨的餐厨垃圾,堆肥仅仅利用餐厨垃圾中绝干有机物18.2吨,最终可产生40吨的肥料。同样,厌氧工艺中三相分离后,油被提出,水被分离,固体分离以后有16吨干物资被分离出来,在厌氧反应之前又被与水混合起来。王凯军首先提出,这些干物资不用厌氧发酵可不可以?通过一些简单的测试就发现减少有机物影响到产气量20-30%。但是,它加到厌氧反应器中,厌氧的负荷要提高一倍,反应器的体积要大一倍。所以,这样来说有利有弊。其次,在分离阶段废弃的有机物能不能回收?通过一系列实验证明,能够增加回收10%的量。在这样的基础上以技术为主导的第一次融合的概念提出来了。

第一是技术的融合。王凯军教授认为,无论是堆肥工艺还是厌氧工艺都可以取长补短很好的结合。堆肥工艺可以通过技术改造结合厌氧工艺,形成堆肥和厌氧相结合的工艺;同样,厌氧工艺可以通过简单的技术改造结合堆肥工艺,形成堆肥和好氧相结合的工艺。通过这样的结合一个项目可以变成两个项目,沼气和肥料的生产部降低。难点是技术持有方的偏好能否打破,无论是研究人员还是公司技术拥有者,都来临所谓“破山中贼易,破心中贼难”的尴尬局面,他还引用了王阳明全集中的一句话,“诠释外贼易擒,心贼难防”,“若从细处论,人心中有一丝的执著妄想,皆属心贼”。

  打破边界——跨界融合

王凯军教授以山东依水荷香生态园为例,介绍了沼肥的利用和储存模式和土地流转制度,并指出餐厨垃圾处理需要打破边界,寻求跨界融合。

王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

清华大学与山东依水禾香公司合作,进行了一千亩的土地流转用来种植黄河大米,并利用沼液和生物炭打造了一个大米的品牌获得初步的成果。初步计算,如果一万亩的种植规模,可对应200吨的餐厨垃圾处理,可以从单纯处理餐厨垃圾投资一个亿,利润1000万元,变成增加五千万元利润。大米每亩利润是5300块钱,一万亩大米就是五千万的利润,投入没有增加太多,利润却增加了两倍到三倍。这是跨界从餐厨垃圾竞争的红海初步走向生态农业的蓝海。

  我消灭你,与你无关——互联网时代的理念融合

王凯军教授认为,互联网思维是第三次融合。《互联网思维“独孤九剑”》提出了九种思维模式,包括用户思维、简约思维、极致思维、迭代思维、流量思维、跨界思维、平台思维、大数据思维和社会化思维等。

王凯军教授说,在互联网时代更重要的是互联网对于人们思维方式的改变。中石油在对销售战略进行重大调整期间,曾经讨论要利用其覆盖度极广的站点布局未来,将零售占比大幅提高到70%以上。这将是对零售之王家乐福的巨大挑战,家乐福是欧洲第一大零售商,世界第二大国际化零售连锁集团。现拥有11,000多家营运零售单位。但是,中石油在中国石油加油站高达13160座。它的战略是利用了渠道优势。在互联网时代,干掉小偷的不是警察,是微信和支付宝。

王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

通过这样的思维,我们认真分析餐厨垃圾处理厂的真正用户不是支付处理费的政府,而是成千上万个餐馆。王凯军教授指出,如果餐厨垃圾现在是红海,走向生态农业是初步的蓝海。他还在现场给大家算了一笔账,以济南为例,餐厨垃圾用户有上万个餐馆。如果餐厨垃圾处理企业能够成为零售绿色产品的提供企业,每天仅仅3000个餐馆提供100kg的食品,一天的产值为>300万元( 10亿/年)。

王凯军教授最后总结,技术发展过程中技术创新、集成是基础,它依赖的是技术开发、技术集成与创新能力,依赖于个人能力和单个公司的创新能力;但是,技术第一次融合是技术之间、公司之间的融合,它依赖的是企业家的胸怀,是解决“破心中贼难”的过程;第二次技术融合是跨界融合,它体现在行业之间、公司之间,依赖的是资源;最后第三次融合是互联网思维,要突破个人、超越行业。它依赖于理念创新。王凯军教授还在现场打了一个生动的比喻。他说,如果餐厨垃圾处理企业不去做这个事,而有一天零售企业如沃尔马去想去处理餐厨垃圾,行业野蛮人来了,传统企业就没有生存的活路了。

王凯军:破解餐厨垃圾处理提质增效的三剂良方

我消灭你,与你无关,这就是所谓的降维打击。最后,王凯军教授引用了《三体》里面的话结束了他的报告。 

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