如(ru)何選擇廚余(yu)垃圾(ji)處理(li)(li)模式以實(shi)現環境、經濟效益(yi)的(de)(de)最大化(hua)是生(sheng)活(huo)垃圾(ji)分類工作中的(de)(de)一個關鍵(jian)問題(ti),但(dan)目(mu)前還(huan)缺(que)乏系統分析。本文以回收利用(yong)(yong)率、碳(tan)排放(fang)和全周(zhou)期費用(yong)(yong)為衡量指標(biao),綜合(he)比較了混合(he)焚燒、厭(yan)氧(yang)(yang)消化(hua)、好(hao)氧(yang)(yang)堆肥(fei)和飼料化(hua)4種廚余(yu)垃圾(ji)處理(li)(li)模式。
結果分析
1.回收利用率分析
飼(si)料(liao)化(hua)具(ju)有(you)(you)最高(gao)(gao)的(de)回收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)率(lv)(lv),這是由(you)于干熱(re)處理(li)最大(da)限度地利(li)(li)用(yong)(yong)了廚余垃圾有(you)(you)機質。厭氧(yang)消(xiao)化(hua)的(de)回收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)率(lv)(lv)略高(gao)(gao)于好(hao)氧(yang)堆肥,這是由(you)于厭氧(yang)條(tiao)件下有(you)(you)機質轉(zhuan)(zhuan)化(hua)為甲(jia)烷,但甲(jia)烷利(li)(li)用(yong)(yong)率(lv)(lv)較低(di)(di);而好(hao)氧(yang)條(tiao)件下大(da)量有(you)(you)機質被礦化(hua)為二氧(yang)化(hua)碳。與焚燒(shao)(shao)處理(li)相比,厭氧(yang)消(xiao)化(hua)系統轉(zhuan)(zhuan)化(hua)有(you)(you)機質的(de)效(xiao)率(lv)(lv)略高(gao)(gao),同時無需蒸發(fa)水分,而且自用(yong)(yong)電(dian)比例更(geng)低(di)(di),因(yin)此具(ju)有(you)(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)回收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)率(lv)(lv)。如(ru)果厭氧(yang)消(xiao)化(hua)系統有(you)(you)機質降解(jie)率(lv)(lv)降低(di)(di),則(ze)進入到沼渣的(de)有(you)(you)機質變多(duo),由(you)于焚燒(shao)(shao)發(fa)電(dian)的(de)效(xiao)率(lv)(lv)較低(di)(di),則(ze)系統的(de)回收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)率(lv)(lv)會(hui)下降。如(ru)果厭氧(yang)消(xiao)化(hua)系統不進行沼氣(qi)發(fa)電(dian),而是直接外輸沼氣(qi)或甲(jia)烷,則(ze)可以避免(mian)沼氣(qi)發(fa)電(dian)環節的(de)損耗,提高(gao)(gao)系統的(de)回收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)率(lv)(lv)。
2.碳排放分析
在廚(chu)余垃圾處理(li)過程中(zhong),附加碳(tan)排放一般不到50 kg·t?1,收運(yun)過程的碳(tan)排放也(ye)相(xiang)對較小,因此系統熱效(xiao)率(lv)、有機質降解率(lv)和(he)溫(wen)室氣體(ti)泄漏率(lv)是影(ying)響(xiang)不同(tong)處理(li)模式碳(tan)排放的主要因素(su)。飼料化和(he)厭氧消化具(ju)有最好(hao)的碳(tan)減(jian)排效(xiao)應(ying),而混(hun)合焚燒的碳(tan)減(jian)排效(xiao)應(ying)可忽略不計(ji)。好(hao)氧堆(dui)(dui)肥(fei)受到溫(wen)室氣體(ti)泄漏的影(ying)響(xiang),會產生較多的碳(tan)排放,當堆(dui)(dui)肥(fei)工藝運(yun)行良好(hao),無(wu)CH4和(he)N2O排放時,好(hao)氧堆(dui)(dui)肥(fei)可產生碳(tan)減(jian)排效(xiao)應(ying)。
3.費用分析
混合(he)焚(fen)燒(shao)的全周期費(fei)(fei)(fei)(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)最(zui)低,而(er)分類處(chu)理的全周期費(fei)(fei)(fei)(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)高(gao)出125元·t?1。這(zhe)主(zhu)要是由于(yu)垃圾(ji)分類增加了前端(duan)投放(fang)督(du)導和(he)宣教監管費(fei)(fei)(fei)(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),此(ci)外(wai)(wai)收(shou)(shou)運費(fei)(fei)(fei)(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)也(ye)(ye)略高(gao)于(yu)混合(he)焚(fen)燒(shao)。除(chu)上述費(fei)(fei)(fei)(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)外(wai)(wai),垃圾(ji)收(shou)(shou)運處(chu)理設施也(ye)(ye)會占用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)一(yi)定的土(tu)地(di),由于(yu)占地(di)面積和(he)工(gong)藝路線、設計方案(an)有關,同(tong)時(shi)土(tu)地(di)費(fei)(fei)(fei)(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)差別很大,這(zhe)里(li)不(bu)計入比較。
4.綜合比較
在分類(lei)體系下,源頭(tou)減(jian)量(liang)(liang)如(ru)光盤行動、源頭(tou)瀝水(shui)等(deng)措施不需要額(e)外的(de)(de)(de)費(fei)用、能耗和(he)(he)材料,也(ye)可(ke)(ke)以(yi)顯著(zhu)(zhu)提(ti)升整個系統的(de)(de)(de)表現(xian),因(yin)此是最(zui)優(you)策略(lve)。對(dui)于產出的(de)(de)(de)廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),在各類(lei)處理(li)模(mo)式中,飼料化(hua)的(de)(de)(de)回(hui)收利用率(lv)(lv)最(zui)高(gao)且碳(tan)(tan)(tan)(tan)減(jian)排(pai)(pai)效應(ying)(ying)(ying)顯著(zhu)(zhu)。厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)具有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)回(hui)收利用率(lv)(lv)和(he)(he)最(zui)大(da)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)減(jian)排(pai)(pai)效應(ying)(ying)(ying),但厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)設施應(ying)(ying)(ying)穩定運行,以(yi)保(bao)證較高(gao)的(de)(de)(de)有(you)機(ji)質降解率(lv)(lv),否則系統表現(xian)會(hui)顯著(zhu)(zhu)下降。好氧(yang)(yang)堆(dui)(dui)肥的(de)(de)(de)回(hui)收利用率(lv)(lv)與(yu)厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)相(xiang)(xiang)當(dang),但在無(wu)法確保(bao)充分好氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)條件下,會(hui)形成CH4和(he)(he)N2O排(pai)(pai)放,造(zao)成較高(gao)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放。相(xiang)(xiang)對(dui)而言(yan),混合焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)比(bi)好氧(yang)(yang)堆(dui)(dui)肥更易控(kong)制(zhi),可(ke)(ke)以(yi)避免溫室氣體泄漏。雖(sui)然垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)余(yu)(yu)熱(re)(re)(re)發電的(de)(de)(de)回(hui)收利用率(lv)(lv)較差,但如(ru)果采用熱(re)(re)(re)電聯產,則可(ke)(ke)以(yi)實現(xian)更多的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)減(jian)排(pai)(pai)。對(dui)于廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)和(he)(he)其(qi)他垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)構成的(de)(de)(de)綜(zong)合處理(li)體系,廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)分出可(ke)(ke)以(yi)提(ti)高(gao)其(qi)他垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)效率(lv)(lv)。這符合高(gao)含水(shui)率(lv)(lv)、低熱(re)(re)(re)值垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行厭氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)化(hua),而低含水(shui)率(lv)(lv)、高(gao)熱(re)(re)(re)值垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)處理(li)的(de)(de)(de)理(li)想(xiang)情形。廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)分類(lei)率(lv)(lv)每(mei)提(ti)高(gao)20%,生(sheng)活垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)全(quan)系統的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)減(jian)排(pai)(pai)量(liang)(liang)可(ke)(ke)以(yi)增加5%~7%。因(yin)此,當(dang)新建焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)設施時,應(ying)(ying)(ying)充分考(kao)慮(lv)廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)分出后其(qi)他垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)水(shui)分減(jian)少、熱(re)(re)(re)值上升的(de)(de)(de)情況;而對(dui)于已有(you)的(de)(de)(de)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)設施,為(wei)了保(bao)證進爐垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)值處于最(zui)優(you)范圍,進爐垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)含量(liang)(liang)在30%左右為(wei)宜。
結論
1)廚余(yu)垃(la)圾飼(si)料化(hua)具有最高的回收(shou)(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)率(lv)和(he)顯著的碳(tan)減排(pai)效應;厭氧(yang)消(xiao)化(hua)回收(shou)(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)率(lv)較(jiao)高,碳(tan)減排(pai)效應最大(da);好氧(yang)堆肥的回收(shou)(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)率(lv)與厭氧(yang)消(xiao)化(hua)相當,但溫室氣(qi)(qi)體泄露會導(dao)致較(jiao)高的碳(tan)排(pai)放;混合焚燒(shao)可以(yi)避免(mian)溫室氣(qi)(qi)體泄漏(lou),但余(yu)熱發電的回收(shou)(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)率(lv)較(jiao)低,基本無碳(tan)減排(pai)效應。
2)相對于(yu)混合(he)收運(yun)(yun)處理,分(fen)(fen)類收運(yun)(yun)處理的(de)全(quan)周期(qi)費用(yong)較高,但增量主要來自于(yu)前期(qi)督導和監管的(de)費用(yong),一旦(dan)分(fen)(fen)類體系(xi)成熟,這(zhe)部(bu)分(fen)(fen)費用(yong)可(ke)以降低乃至取消。
3)廚余(yu)垃圾管理的優(you)先策(ce)略依次為:源頭減量(liang)>飼料化>厭氧消化>好(hao)氧堆(dui)肥>混合焚(fen)燒。
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