沼气化，为垃圾放对地方寻路
关于垃圾“围城”、地沟油等话题已不陌生。人们常常说垃圾是放错了地方的资源，但是如果是资源的话为什么还会出现包围城市的现象？为什么屡禁不止的地沟油还在威胁着人们的身体健康甚至是生命安全？面对垃圾带来的各种各样的问题，怎样才能把垃圾放对地方？垃圾如何才能变成资源，为人所用？
近日，在由河南省安阳市人民政府等单位联合主办的，贞元集团、中国能源网等单位承办的“2011第二届中国国际气体能源峰会暨生物天然气产业国际高峰论坛”上，有专家提出城市垃圾沼气化的建议，为解决城市垃圾问题、实现垃圾的资源化利用指出了新的道路和方向。
沼气化让垃圾变资源
据统计，目前，中国城市每年因垃圾造成的资源损失价值约达250亿元~300亿元人民币，如采用分类收集处理、实现垃圾资源化，每年可创产值至少2500亿元人民币。今年，我国在发布的《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》中指出，到2015年全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上，直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理，并提出全面推广“生物处理”生活垃圾资源化利用方式。
可见，全面提高城市生活垃圾处理能力和水平、提高垃圾综合利用价值、实现资源化无害化处理等已是摆在各级政府面前的重要课题，也是新能源企业发展气体清洁能源的一次重要历史机遇。
中国政策科学研究会调查研究部主任严新宝认为，目前，我国城市垃圾处理的主要方式有填埋、焚烧和堆肥，然而这三种城市垃圾处理方式都存在弊端。利用城市垃圾生成沼气再加以利用的方法是比较可取的，也是培育气体能源的新突破点。
在传统能源日趋枯竭、环境气候不断恶化的情况下，沼气作为新型的可再生清洁能源越来越受到国内外的普遍关注。利用垃圾生成的沼气经过净化、加压等工艺处理后，既可以用来发电并入电网，也可以通过管道输送用作居民燃气、工业燃料、车用燃料，同时，剩余的沼气、沼渣还可制成有机肥料。在天然气供应紧张的城市，可采用沼气作为分布式能源站的燃料，优化城市能源结构，提高城市资源循环利用率。
根据我国能源中长期发展规划，“十二五”期间，我国将着重发展城市垃圾沼气产业，我国城市垃圾沼气产业面临着广阔的发展前景。
“瘸腿”工程难以持续需改变沼气作为一种低碳、清洁、高效、便于运输的生物天然气，在德国、日本、美国等发达国家越来越受到欢迎，并已在气体储存、运输、应用等方面有了一定的发展。有人预言，未来100年将是“气体的时代”。然而在我国，人们对生物天然气的认识和应用还更多地停留在农村利用秸秆等废弃物生产沼气上。
上世纪70年代末起，沼气开始成为中国农村能源的一种补充，并显示出对改善农村生态环境的明显作用。90年代后期，国家对农民建沼气池开始给予补贴，农户沼气池数量大幅度增加。近年来，我国大中型沼气工程也得到了发展，累计修建了上万个沼气工程。然而与飞速发展的农户沼气相比，大中型沼气工程的发展并不顺利。
中国农业大学生物质工程中心学术委员会主任程序指出，我国传统的大中型沼气工程，包括国内大量污水处理工程的一个最深刻的教训，就是用单纯的“处理”掉“污染物”的思路指导技术路线，造成工程只有投入而没有或很少产出，企业没有积极性。甚至是在政府“白送”环保设备的情况下，也不愿投入运行费用。
程序指出，常规沼气工程除了要降低COD浓度外，还要通过很复杂的工艺设法将很宝贵的氮、磷“脱”除掉，非常可惜。而且这种工艺的设备造价和运转费用很高。
“发展生物天然气，必须变革常规沼气工程的思路和模式。”程序强调，要把单一求治污的指导思想，变成能源－环境“双赢”的指导思想。同时，要实现技术和设备的全面升级换代，使沼气产出率能够至少提升3倍以上，进一步达到高值化利用的经济规模。
走欧洲废弃物处理道路
贞元集团董事长骈运来指出，通过对世界各种废弃物处理模式的思考，我们意识到中国未来城市废弃物处理必然要走欧洲之路。也就是说，要抛弃传统的填埋式的处理方式，走向以厌氧发酵为主的综合处理模式，将各种有机废弃物综合处理变成“三宝”，即：生物天然气、固体有机肥和液体有机肥，实现废物的全部有效利用，达到零排放。目前，我们已经探索出了包括沼气厂、有机肥厂、加气站在内的“三位一体”商业模式。
记者在安阳市中丹生物能源利用有机废物年产400万方车用生物天然气项目中看到，三个绿色的发酵罐高高矗立在厂区。回收的城市餐厨废弃物、公厕粪便、畜禽粪便等经过两次发酵后产生粗沼气，粗沼气经过净化、提纯、压缩等工艺流程，就变成可替代车用燃料的天然气，同时发酵产生的沼液沼渣可用于生产有机肥，部分沼渣用于锅炉燃烧。可以说有机废弃物实现了彻底的无害化处理。
据介绍，该项目采用世界先进的CSTR生物发酵技术，使用两次发酵工艺，每年可处理城市公厕粪便、畜禽粪便、餐厨垃圾、屠宰废弃物等有机废弃物18万吨，可产400万方车用生物天然气、可替代汽油3234吨，减排二氧化碳6.3万吨，同时可提供替代化肥的高品质有机肥料5.8万吨。
模块化集成技术化解工艺难题
“目前，沼气甲烷化在工艺和技术方面的问题还是比较突出的，设备千差万别，形式多种多样，标准化程度确实非常低。独立的系统拼装，导致整个厂站的系统化、集成化设计不高。一旦厂站需要搬迁，设备拆装、分拆都很不方便，不便于组合挪位。另外，占地面积大、土地成本比较高、建设周期比较长、投资比较大。”在论坛上，安瑞科（蚌埠）压缩机有限公司副总经理刘彤指出当前我国沼气工艺和技术方面存在的问题。
针对这些问题，业内不断进行着探索和研究，模块化集成技术当前被业内公认为是一种适合我国生物天然气产业推广的技术。
据介绍，模块化集成技术是对一定范围内功能不同或功能相同的不同性能、不同规格的产品进行划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成产品。该技术具有三大特点和优势：一是相对独立性，可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储；二是互换性，模块接口部位结构、尺寸和参数标准化，容易实现模块间互换，从而使模块满足生产不同产品的需求；三是通用性，有利于实现横系列、纵系列产品间模块通用，实现跨系列产品间模块通用。
在中能绿碳模块化集成项目展示基地，骈运来向记者介绍到，模块化和标准化使设备各个组成部分能够灵活使用和更换，类似于搭积木。这种方式可以使设备在3个月的时间就能异地“克隆”，速度快、效率高，质量也有保证。
原料保障与政策扶持是关键
虽然我国农村沼气发展的历史很长，但城市垃圾沼气产业发展的时间并不长，无论是政策还是技术，很多方面都需要进一步探索实践。
严新宝建议，国家和地方应尽快出台城市垃圾处理实施细则，并利用财政政策进行引导。他说，目前，制约我国城市有机垃圾处理行业发展的两个重要因素是原料保障和处理补贴。国内大部分城市要么没有完善的城市垃圾强制处理政策，要么执行不严格。因此政府应出台细则文件，明确餐厨垃圾、畜禽粪便、市政污泥等进行定点处理，同时对处理技术进行指导。
目前，我国还没有统一的垃圾处理补贴政策，“十二五”规划中虽明确提出“建立健全污染者付费制度”，但目前国内只是对污水和生活垃圾有处理补贴机制，对于餐厨垃圾、公厕粪便和市政污泥等均没有具体规定。对此，严新宝建议，相关部委应引导地方政府按照自己的财政能力制定相关处理补贴政策和收费政策，对利用有机废弃物生产生物天然气的企业予以政策补贴，通过经济手段来使有机垃圾处理厂能够正常盈利，形成良性循环。
骈运来也呼吁国家尽快出台生物质能发展方面的政策法规，并出台城市有机废弃物处理细则，确保生物质能行业健康发展。他指出，生物质能是国家发展新能源的重要内容。生物质能在西方国家已经有数十年发展历程，在我国只是刚刚起步。虽然我国在《可再生能源法》对生物质能的发展做了相应的规定，但是并没有详细的阐述，生物质能的发展面临政策缺失的问题。此外，地方政府也应尽快出台城市有机物废弃物处理细则。
骈运来还建议将中央地方政策性补贴延伸到生物天然气领域。他说：“中央补贴主要用于可再生能源的技术研究和项目示范，地方补贴主要用于扶持太阳能和风能，希望能把这些政策性的补贴延伸到生物天然气领域。”
以点带面完善垃圾沼气产业链
在沼气产业比较发达的欧洲，从垃圾处理到生产沼气和有机肥，再到市场销售；从技术研发，到设备制造，再到标准化体系建立，已经形成了一条相当完整的产业链。在产业链中，处于各个链条中的各个企业分工协作，再加上国家政策的有力支持，整体的协同效应非常明显。但是，目前我国这样的产业链还远远没有建立起来。
严新宝指出，要推动中国城市垃圾沼气产业健康快速发展，应从产业链的角度统筹规划。垃圾资源回收利用整个产业化链条的建立与完善，离不开一整套的科学体系。在上游，国家应出台餐厨垃圾处理等相关规定，强制要求垃圾无害化处理，以保证原料。在中游，要支持技术创新，对城市沼气技术创新设立奖励，加大对沼气提纯压缩、管道输送和罐装使用的研发力度，拓展沼气用途；完善各项标准体系、补贴机制、税收优惠。在下游，应对产品销售进行支持，包括对沼气车用项目优先给予加气站指标、对沼气发电消除并网障碍、有机肥实行必要补贴或优先采购等，从而形成良性发展的产业生态圈。
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