12月21日，由中國沼氣學(xué)會、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、德國農(nóng)業(yè)協(xié)會共同主辦的2022中國沼氣學(xué)會學(xué)術(shù)年會暨第十二屆中德沼氣合作論壇延續(xù)上周的盛況，城市有機固廢沼氣工程技術(shù)領(lǐng)域的權(quán)威專家、優(yōu)秀企業(yè)家和學(xué)者相聚云端，通過騰訊會議和視頻直播的方式共商農(nóng)業(yè)農(nóng)村沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展大計。
會議由北京工商大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院教授、中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會有機固廢專業(yè)委員會主任委員、住建部環(huán)衛(wèi)標準專家技術(shù)委員會委員任連海和中國城市建設(shè)研究院總工程師、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技委城市環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)委員會副主任委員、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技委農(nóng)房與村鎮(zhèn)建設(shè)專業(yè)委員會成員徐海云共同召集。
? 任連海：基于碳中和的廚余垃圾處理技術(shù)分析
本次報告從廚余垃圾產(chǎn)生現(xiàn)狀、廚余垃圾各處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生的問題、及廚余垃圾目前處理的主要技術(shù)路線也包括一些碳中和的技術(shù)目標等三個方面進行匯報，匯報指出廚余垃圾在生活垃圾中占比巨大，處理不當影響很顯著，包括垃圾滲濾液和惡臭氣味，但是現(xiàn)在如何提高居民垃圾分類的準確率依舊是個問題，而且在垃圾處理過程中是否破袋也是現(xiàn)在需要研究的問題。目前廚余垃圾主流技術(shù)路線有：好氧堆肥、厭氧發(fā)酵（干式厭氧/濕式厭氧）、協(xié)同焚燒、飼料化、就地處理等，以上處理技術(shù)都具有一定的碳減排功能，可以起到碳中和的作用。報告最后呼吁大家我們要從碳減排的角度出發(fā)，將更多的碳利用起來，而不是讓它直接變成溫室氣體。
? 曹 曼：有機廢棄物處理智能化運維模式
曹曼主任指出現(xiàn)如今智能化還存在兩個顧慮一是技術(shù)上，表現(xiàn)為目前很多所謂的智能化，還是停留在簡單的可視化這個層面上，只能從現(xiàn)場獲取數(shù)據(jù)，看到現(xiàn)場的運行情況，不能將數(shù)據(jù)處理反饋過去進行控制；二是現(xiàn)在第一批這些項目，它的盈利問題還沒有得到根本的解決，隨后曹主任就如何通過智能化手段將效益提升20%做出詳細解答，第一個核心技術(shù)就是微平臺，它可以和現(xiàn)場的PLC控制柜對接，可以從PLC控制柜中提取數(shù)據(jù)，把這個數(shù)據(jù)發(fā)送到平臺云端由此實現(xiàn)智能化；第二個核心技術(shù)是測試床；第三個核心技術(shù)是標識解析，并結(jié)合實際應(yīng)用效果，為行業(yè)的智能化發(fā)展指明方向。
? 王 攀：強化城市有機固廢厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷技術(shù)研究
厭氧發(fā)酵是城市有機固廢處理的主流技術(shù)，但是在厭氧發(fā)酵過程中還存在一些問題例如有機質(zhì)轉(zhuǎn)化率低，厭氧發(fā)酵體系不穩(wěn)定容易酸抑制等問題，因此有必要研究強化廚余垃圾厭氧發(fā)酵技術(shù)來提高厭氧發(fā)酵體系的運行效率，我們團隊研究使用炭基材料強化厭氧發(fā)酵體系，研究發(fā)現(xiàn)生物炭負載納米零價鐵對于厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷是有明顯的促進作用，且對中溫厭氧發(fā)酵的促進效果是強于高溫的，該材料也可明顯緩解厭氧發(fā)酵體系酸抑制作用，使酸抑制體系恢復(fù)正常，且對于回收再利用的有磁性的炭基材料也可以促進厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷，未來可以進一步從微觀角度闡明炭基材料促進產(chǎn)甲烷的機理及連續(xù)厭氧工藝中的實際應(yīng)用等。
基于可變體積反應(yīng)器的生物降解測試技術(shù)、自動化設(shè)備的產(chǎn)生為我們帶來了便利，但是現(xiàn)在市場上主要的測量裝置還是存在著一些問題，我們裝置的研發(fā)思路是把發(fā)酵瓶換成發(fā)酵袋，氣體可控流動，可以使用多通道泵控制發(fā)酵袋，實現(xiàn)通過浮力測定氣體體積變化，使用壓力傳感器測量浮力變化，繼而測量沼氣量，發(fā)酵袋的改變可隨時檢查氣密性，確保全程氣體無漏氣、物質(zhì)無流失。使用體積可變的發(fā)酵袋可以消除傳統(tǒng)發(fā)酵罐頂空體積留存的氣體對結(jié)果的影響，使累計產(chǎn)氣曲線真實還原厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣過程。該裝置在“雙碳”背景下，對厭氧發(fā)酵進行連續(xù)自動測量，準確性高，分辨率高可以低成本地同時完成對沼氣和沼氣中甲烷二氧化碳等組分的測量。
? 胡鑫鑫：城市有機固廢濕式厭氧技術(shù)應(yīng)用
國內(nèi)廚余垃圾種類復(fù)雜，含水率較高，同時也要考慮惡臭氣味的因素，濕式厭氧發(fā)酵技術(shù)成熟可靠，而且具有耐受性強、適應(yīng)性強、投資較少、運維比較方便等特點，但是濕式厭氧也存在著均質(zhì)、浮渣、積砂等問題。報告講述了維爾利集團在濕式厭氧上的實際應(yīng)用，并對CSTR、USR、HMD三種反應(yīng)器優(yōu)勢及特點進行了全面具體的介紹，同時提出提高厭氧反應(yīng)器的容積負荷、開發(fā)沼渣沼液的出路才能讓濕式厭氧在城市有機固廢處理領(lǐng)域走得更遠。
? 姜鵬：市政有機固廢TTV干式厭氧處理沼液趨零解決方案
十四五以來，國家推出無廢城市、垃圾分類、美麗鄉(xiāng)村、生物天然氣戰(zhàn)略等一系列對有機固廢資源化利用有利的重要政策。尤其隨著國家提出的雙碳政策之后，有機固廢資源化的減碳、負碳效應(yīng)尤其受到重視。姜總從另外一個角度給大家來介紹了高濃度厭氧/半干式厭氧的技術(shù)路線，具有前期預(yù)處理簡單、適用原料廣等特點，通過干式厭氧，實現(xiàn)工廠沼液趨零來逐漸解決沼液問題，實現(xiàn)整體厭氧工廠的零沼液化。零沼液工廠可以協(xié)同處理廚余垃圾、綠植垃圾、市政污泥，最終產(chǎn)物除了能源（沼氣）還有可以還田還林的腐殖土，實現(xiàn)有機質(zhì)從田中來，回到田中去的循環(huán)模式。
? 杜 瑋：包頭市餐廚、廚余、市政污泥協(xié)同厭氧消化處理案例分享
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，城市規(guī)模的擴大，市政污泥產(chǎn)量也急劇增長出現(xiàn)了難以妥善處理的問題，而厭氧消化技術(shù)在解決環(huán)境污染問題的同時還能獲得可再生資源，是實現(xiàn)有機廢棄物碳中和處理處置的重要途徑。杜瑋工程師以艾爾旺包頭項目為例，為大家講述餐廚垃圾與市政污泥協(xié)同處置的工藝流程，首先對餐廚垃圾進行預(yù)處理技術(shù)，該技術(shù)具有有機質(zhì)損失率低，出渣量低、雜質(zhì)含水率低、適應(yīng)性強提油效率高等特點，上述預(yù)處理后的餐廚和污泥混合調(diào)配后進行厭氧消化，厭氧消化反應(yīng)器集成厭氧、儲氣、攪拌、熱交換、排砂等自動控制系統(tǒng)，產(chǎn)生沼氣經(jīng)過脫硫后通過干式氣柜進行存儲，沼渣進入干化機內(nèi)繼續(xù)干化后外運處置。
? 閻 中:有機固廢厭氧消化固體殘余物好氧發(fā)酵技術(shù)
餐廚垃圾厭氧消化主要關(guān)注油脂和沼氣，對于預(yù)處理后殘余固渣的處理還未重點關(guān)注，固渣產(chǎn)生的原因與餐廚垃圾分類情況、工藝路線選擇，運行策略等有關(guān)。過去固渣焚燒是最常見的處理方式，目前大家逐漸意識到了固渣仍然具有較高資源價值，應(yīng)該考慮將這些有資源屬性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有價值的再生資源。固渣的處理不應(yīng)該直接將有機質(zhì)進行發(fā)電處理，而是要實現(xiàn)它的資源化利用，因此應(yīng)豐富三項分離的固渣資源化工藝路徑，例如黑水虻、好氧處理等來提高有機質(zhì)的利用率。
中城院（北京）環(huán)境科技有限公司第四事業(yè)部總工程師姚遠以“有機固廢高效熱水解預(yù)處理技術(shù)與工程實踐”為題，從垃圾分類與廚余垃圾處理技術(shù)展望、廚余垃圾高效預(yù)處理技術(shù)分析和高效熱水解預(yù)處理技術(shù)工程實踐三個方面進行報告。報道指出預(yù)處理是確保整個廚余垃圾高效利用的關(guān)鍵，中城院整合研發(fā)高效熱水解預(yù)處理技術(shù)與裝備，此技術(shù)具有省費用（建設(shè)投資及后期運行成本節(jié)約20%以上）、高效率（沼氣產(chǎn)率高、油脂回收率高、厭氧運行穩(wěn)定）和高保障（抗沖擊負荷、滅活病菌，阻斷病毒傳播、可適配兼容各種工藝進行協(xié)同處理）的優(yōu)點。自主研發(fā)具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的“高效熱水解+油水分離+厭氧”餐廚預(yù)處理工藝系統(tǒng)設(shè)備先后在石家莊、福州、霍州、臺州、二連浩特、佛山南海等地的項目得到應(yīng)用，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
? 邢保山：餐廚垃圾和剩余污泥厭氧混合發(fā)酵過程的動態(tài)膜強化特性研究
西安建筑科技大學(xué)邢保山副教授系統(tǒng)地分享了“餐廚垃圾和剩余污泥厭氧混合發(fā)酵過程的動態(tài)膜強化特性研究”成果。該研究基于新型高效厭氧發(fā)酵動態(tài)膜生物反應(yīng)器解耦HRT和SRT，實現(xiàn)高負荷厭氧混合發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，通過對不同HRT和OLR下系統(tǒng)長期運行效能進行了對比，監(jiān)測TS、TCOD去除率、污泥平均粒徑等指標評價了動態(tài)膜的固液分離效能及其穩(wěn)定性。該研究表明新型高效厭氧發(fā)酵動態(tài)膜生物反應(yīng)器不僅在水處理領(lǐng)域具有應(yīng)用前景，而且在有機固廢處理領(lǐng)域也具有十分可觀的應(yīng)用前景。
? 趙肖玲：污泥TSBP兩相厭氧發(fā)酵技術(shù)及應(yīng)用研究
針對我國污泥產(chǎn)量大、處理處置利用困難的問題，該報告基于污泥厭氧消化提出了溫度分級生物分相技術(shù)（TSBP）。該技術(shù)通過溫度分級（第一級采用40~50℃高溫強化水解，第二級采用中溫產(chǎn)甲烷）自然形成生物分相，促使不同微生物在各自最佳的環(huán)境下生長。污泥溫度分級生物分相工藝長期運行期間水解相和甲烷相的微生物多樣性得到提高，乙酸型甲烷代謝途徑成為甲烷產(chǎn)生的可能途徑。經(jīng)過能量平衡核算及成本分析，該技術(shù)具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。報告最后分享了溫度分級生物分相技術(shù)的應(yīng)用案例，指出“分級分相厭氧消化+深度脫水”的技術(shù)路線不僅可以實現(xiàn)污泥的減量化、無害化和穩(wěn)定化，還可以通過生產(chǎn)沼氣來實現(xiàn)污泥的資源化和能源化利用。
? 邵烈勇:城市有機固廢厭氧創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用
朗坤環(huán)境集團技術(shù)研發(fā)中心厭氧總工程師邵烈勇以“城市有機固廢厭氧創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用”為題，詳細介紹了一系列厭氧創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用并展示了相關(guān)案例實景。該創(chuàng)新技術(shù)首先從全三維設(shè)計出發(fā)，包括罐體、設(shè)備、工藝管線、電氣等設(shè)計，有效降低成本的同時縮短施工周期。對于厭氧罐，采用大容積罐體節(jié)省占地面積，保證更長的停留時間，使厭氧消化降解更徹底，并根據(jù)罐體的結(jié)構(gòu)形式采取不同的防腐方案。除此之外，還在厭氧控溫技術(shù)、除砂除臭技術(shù)、消化液脫水技術(shù)以及智能控制等方面進行了技術(shù)創(chuàng)新。目前該技術(shù)及其配套設(shè)備已經(jīng)在廣州、中山、茂名等城市得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
? 王貫武：成套化環(huán)保裝備在沼氣工程中的應(yīng)用
北京盈和瑞環(huán)境科技有限公司裝備部總經(jīng)理王貫武分享了盈和瑞在沼氣項目成套化環(huán)保裝備的應(yīng)用案例。環(huán)氧拼裝罐，是繼搪瓷拼裝罐之后，盈和瑞環(huán)境又一突破創(chuàng)新的裝配式產(chǎn)品。采用工程涂裝技術(shù)，應(yīng)用靜電噴涂工藝，將環(huán)氧樹脂等涂料均勻地覆蓋于鋼板基材表面，經(jīng)過熱固化形成附著力強、耐腐蝕的涂層系統(tǒng)。具有安裝速度快、防腐性能強、對施工場地要求低等優(yōu)勢。成套化環(huán)保設(shè)備在水工業(yè)，工業(yè)干散貨、污泥、糧倉、化工廢料、水產(chǎn)養(yǎng)殖等均可應(yīng)用。
? 于永堂：雙碳目標下餐廚及滲濾液沼氣發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用實踐
卡特彼勒公司主要涉及基礎(chǔ)建設(shè)能源、交通、資源行業(yè)、金融服務(wù)融資解決方案等業(yè)務(wù)問題、同時卡特彼勒公司也經(jīng)營型號中的發(fā)電機業(yè)務(wù)，G系列產(chǎn)品在美國和天津同步生產(chǎn)，CG系列產(chǎn)品是在德國生產(chǎn)的，值得一提的是G3516H 100%純氫內(nèi)燃發(fā)電機組，該發(fā)電機組對純度的要求較低98%以上即可應(yīng)用，大大節(jié)省了氫氣的成本，同時該發(fā)電機的發(fā)電效率也是最高的。沼氣發(fā)電機組的采購要考慮全生命周期的成本，卡特彼勒從產(chǎn)品到后期運營維護都秉承著公平的原則，報告最后詳細介紹了一系列卡特彼勒產(chǎn)品的工程實用項目，形象具體的展現(xiàn)了卡特彼勒公司產(chǎn)品在減污降碳方面的貢獻。
? 杜 艦：如何實現(xiàn)沼氣的精確測量與分析？
冰得集團沼氣業(yè)務(wù)銷售經(jīng)理杜艦就“如何實現(xiàn)沼氣的精確測量與分析？”做了詳細的介紹，冰得集團一直致力于應(yīng)用在環(huán)保領(lǐng)域的氣體測量與控制技術(shù)的研究和開發(fā)在低壓損、高線性氣體控制，復(fù)雜氣體分析與測量。本次報告分為公司背景介紹、沼氣流量方面的應(yīng)用及沼氣分析儀方面的應(yīng)用三個方面進行。現(xiàn)如今為了增加甲烷產(chǎn)量，提高工藝效果，沼氣監(jiān)測變得越來越重要，因為沼氣監(jiān)測可以很好評估厭氧反應(yīng)器性能，沼氣監(jiān)測同時還可以起到保護設(shè)備的作用，冰得集團研發(fā)的沼氣流量計在沼氣監(jiān)測方面具有很好的應(yīng)用，杜總就沼氣流量計在沼氣工藝中不同的利用單元特點介紹了該產(chǎn)品的特性及技術(shù)優(yōu)勢。
