隨著人口的膨脹，北京市面臨著生活垃圾處理缺口大、減量化、無害化、資源化處理任務(wù)重的困難。近年來，北京市著力提升垃圾資源化利用的比例，加大相關(guān)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，尤其是北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)在全國率先研發(fā)出垃圾填埋氣制液化天然氣，具有環(huán)保和節(jié)能的雙重效應(yīng)。
垃圾填埋氣制液化天然氣車輛用上清潔能源
我國城鎮(zhèn)最常見的垃圾處理方式之一就是垃圾填埋，由于生物降解，垃圾填埋過程中不斷產(chǎn)生大量的垃圾填埋氣，主要成分是甲烷、二氧化碳、氮?dú)狻⒀鯕狻睔狻⒘蚧瘹洹錃獾龋哂幸兹家妆裕矊儆谟卸緪撼魵怏w，直接排放將造成大氣污染，同時(shí)造成能源的浪費(fèi)。
北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)表示，垃圾填埋氣的常規(guī)處理是直燃排放、燃燒供熱或內(nèi)燃機(jī)發(fā)電，其中內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)能源效率高，也較為成熟，但是如果不能實(shí)現(xiàn)供電上網(wǎng)，能源也無法實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
“一方面要減輕垃圾填埋場的臭味，另一方面要實(shí)現(xiàn)資源的再利用。”北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)副總經(jīng)理何亮說，填埋氣的主要成分是甲烷，排放到空氣中既污染了環(huán)境，又浪費(fèi)了寶貴的資源。為了充分回收利用填埋氣的能量，替代汽油等傳統(tǒng)的石化能源，實(shí)現(xiàn)垃圾循環(huán)利用，北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)環(huán)境研究發(fā)展有限公司承接了北京市科委組織的重大科技專項(xiàng)“填埋氣高效收集及制清潔燃料關(guān)鍵技術(shù)與示范工程應(yīng)用”，從如何實(shí)現(xiàn)高效收集和如何實(shí)現(xiàn)高效純化兩大技術(shù)難點(diǎn)入手，經(jīng)過三年的潛心研究，2010年研發(fā)出相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，并獲得5項(xiàng)專利。
記者在大興安定垃圾衛(wèi)生填埋場看到，園區(qū)內(nèi)整潔衛(wèi)生，30多米高的垃圾山全部被綠植覆蓋，垃圾滲瀝液處理后成為中水灌滿了小池塘。走近填埋場，沒有聞到濃重的臭氣。一輛環(huán)衛(wèi)灑水車駛進(jìn)大興區(qū)安定垃圾衛(wèi)生填埋場內(nèi)的加氣栓旁，駕駛員打開油箱蓋，熟練地將標(biāo)有液化天然氣的加氣槍插入油箱，擰開閥門開始加氣。駕駛員說，加滿這一箱氣，灑水車能跑450公里，基本沒有污染物排放。
據(jù)了解，該填埋場每年可處理填埋氣560萬標(biāo)準(zhǔn)立方米，生產(chǎn)液化天然氣239.4萬標(biāo)準(zhǔn)立方米，僅回收的填埋氣每年就可以減排二氧化碳5.21萬噸。
填埋氣資源化利用既環(huán)保又節(jié)能
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，垃圾資源化處理是垃圾處理的方向，以垃圾填埋氣為原料制取清潔燃料是國內(nèi)填埋氣資源化利用的新舉措，具有環(huán)保和節(jié)能的雙重效應(yīng)。
何亮總結(jié)該關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)主要是：一是采用自主研發(fā)的新型高效填埋氣收集工藝，大大提高了填埋氣的收集效率。碩大的垃圾山并不是密封的，怎么才能有效收集填埋氣呢？研究團(tuán)隊(duì)決定將一排排一列列的橫管豎管，按高度層層插入堆體中，將管尾端連入負(fù)壓裝置，強(qiáng)制將填埋氣“吸”入?yún)捬跫瘹夤蕖Ｔ囼?yàn)發(fā)現(xiàn)平均每小時(shí)產(chǎn)氣達(dá)到了1000立方米，效果很好。
二是采取一整套完整的以垃圾填埋氣為原料制取清潔燃料的技術(shù)路線，建成了填埋氣年處理規(guī)模560萬標(biāo)方的示范工程。何亮說，收集來的填埋氣再要進(jìn)行脫硫、脫氧、PC(PSA)一級(jí)脫碳單元、干燥、深脫水純化等工序。
三是在填埋氣體深度凈化等關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重要突破，實(shí)現(xiàn)對原料氣中多重雜質(zhì)組分的深度脫除、甲烷的回收率不低于95%，制成的清潔能源產(chǎn)品符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。何亮介紹，這個(gè)系統(tǒng)可以將填埋氣里的甲烷和二氧化碳轉(zhuǎn)化為清潔能源，既可以顯著降低填埋場的臭味、減少溫室效應(yīng)，也可以貢獻(xiàn)液化天然氣、甲醇等，實(shí)現(xiàn)真正意義上的變廢為寶。
“該技術(shù)裝置適用于生活垃圾填埋氣、生物質(zhì)厭氧沼氣等可再生甲烷類生物氣，結(jié)合垃圾填埋氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)，可形成完整的垃圾填埋氣處理和資源利用體系。”何亮說。
按照規(guī)劃，北京將大規(guī)模推廣使用液化天然氣的環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛，到2015年，北京市的2500輛環(huán)衛(wèi)車輛全部使用由垃圾提取的清潔能源燃料，達(dá)到“環(huán)衛(wèi)車使用環(huán)衛(wèi)氣”的目標(biāo)，可能的情況下向出租車、公交車等領(lǐng)域擴(kuò)展。北京還將通過產(chǎn)學(xué)研用介相結(jié)合的創(chuàng)新模式，與國內(nèi)外知名汽車廠商、北京環(huán)衛(wèi)集團(tuán)所屬的環(huán)衛(wèi)裝備制造業(yè)等聯(lián)合開發(fā)沼氣環(huán)衛(wèi)車，降低垃圾填埋氣制清潔燃料的技術(shù)門檻和運(yùn)行成本。
垃圾資源化處理需促進(jìn)技術(shù)資金審批落實(shí)
大力提高垃圾資源化處理比例是業(yè)內(nèi)包括各地政府的共識(shí)。按照今年年初北京市制定的《北京市生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)三年實(shí)施方案(2013-2015年)》，2015年，北京生活垃圾日處理能力將達(dá)到2.31萬噸，垃圾焚燒、生化等資源化處理比例達(dá)到70%以上，填埋比例降低至30%以下。
北京市市政市容委副主任吳亞梅說，北京垃圾處理面臨的主要問題，一是生活垃圾處理缺口大，現(xiàn)有設(shè)施普遍超負(fù)荷運(yùn)行，垃圾管理不到位。以餐廚垃圾為例，2015年日產(chǎn)生量將達(dá)到2650噸，現(xiàn)在餐廚垃圾集中處理能力存在很大缺口。二是生活垃圾處理結(jié)構(gòu)單一。今后，北京在垃圾處理路徑上，將優(yōu)先采用垃圾焚燒、綜合處理和餐廚垃圾資源化技術(shù)。“十二五”期間，北京將加快推進(jìn)生活垃圾焚燒和生化處理設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步提高垃圾焚燒的比例，魯家山生活垃圾焚燒項(xiàng)目、南宮生活垃圾焚燒廠等一批生活垃圾資源化處理設(shè)施將建設(shè)并投入使用，加快推進(jìn)重點(diǎn)垃圾焚燒和生化處理項(xiàng)目建設(shè)，解決生活垃圾處理缺口問題。
業(yè)內(nèi)人士建議，一是采用世界先進(jìn)通用的成熟的技術(shù)工藝和標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)解決滲瀝液濃縮液處理、資源化處理工藝及除臭等技術(shù)難題；開展重點(diǎn)示范工程，不斷完善生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)、運(yùn)行和管理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
何亮說，北京產(chǎn)生的垃圾有“三高”，即含水量高、有機(jī)質(zhì)含量高、葉綠素含量高。這些指標(biāo)在全世界都排在前列。這就給垃圾無害化處理、資源化利用帶來難題，我們必須自己研發(fā)出適合北京實(shí)際的垃圾處理技術(shù)。目前已在生活垃圾清潔熱處理、生物質(zhì)廢物資源化利用、可持續(xù)填埋技術(shù)研究、填埋氣制清潔燃料等領(lǐng)域積累了很多創(chuàng)新項(xiàng)目。
二是堅(jiān)持政府投資和社會(huì)投資并舉的原則，鼓勵(lì)社會(huì)資本投入節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。一方面，市、區(qū)兩級(jí)政府要在垃圾處理設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營管理和配套市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面加大資金投入力度，明確市級(jí)資金對區(qū)縣設(shè)施建設(shè)的補(bǔ)助政策。另一方面，鼓勵(lì)社會(huì)、企業(yè)參與垃圾處理設(shè)施建設(shè)，建立并完善投資回報(bào)機(jī)制，研究確定合理的垃圾處理服務(wù)價(jià)格、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及調(diào)整機(jī)制和資金保障體系，同時(shí)進(jìn)一步完善垃圾異地處理經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制。
三是統(tǒng)籌規(guī)劃布局，制定價(jià)格、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)政策，采取部門并聯(lián)審批方式，加快項(xiàng)目審批進(jìn)度，力爭項(xiàng)目能夠順利動(dòng)工建設(shè)。環(huán)保NG0組織研究員毛達(dá)說，目前不論建垃圾填埋場還是焚燒場都很容易遭到民眾反對，落地、拆遷、建設(shè)等工作推進(jìn)存在很大難度，這就需要適當(dāng)?shù)臅r(shí)候向民眾公布環(huán)評報(bào)告，取得民眾的信任。