上海市湿垃圾厌氧处置的分析与探讨

　　“redbird沼气计算器"基础数据录入

　　一、推进生活垃圾干湿分类的重要性和湿垃圾单独处置的迫切性

　　生活垃圾干湿分类对于实现减量目标很重要。如果湿垃圾可以从源头分类收集，单独处置，那么剩余垃圾的末端处置量（即填埋量或焚烧量）将减少一半。反之，如果没有进行生活垃圾的干湿分类，湿垃圾和其他垃圾混合收运处置，这对焚烧或填埋处理都会造成麻烦。例如：

　　1.焚烧：因为湿垃圾含水率高，其热值在2-4MJ/kg（鲜重）之间，如果直接进入焚烧炉，不能支持自身燃烧，也就谈不上焚烧发电了。

　　2.填埋：湿垃圾进入填埋场，占用大量空间，不断减少填埋场使用寿命，而且产生恶臭、吸引蚊蝇等。此外，湿垃圾不断产生大量填埋气和填埋场渗漏液，如果处理不当，会加剧温室气体排放和渗漏液的二次污染风险。如果让填埋气任意排放，那么填埋1吨湿垃圾，在50年时间产生的温室气体排放合计在0.9到1.2吨二氧化碳当量，这相当于1个上海人平均1年用电所产生的碳排放。

　　那么，大量的湿垃圾该如何处理呢？根据德国、瑞典等欧洲国家的经验，在20世纪80年代以来，堆肥是一种较为普遍的城市湿垃圾处置方法。后续也出现了湿垃圾的厌氧处置。到了21世纪，由于各国对发展可再生能源的需求增加，同时对温室气体排放控制更为严格，使得湿垃圾的厌氧和沼渣堆肥相结合的联合工艺日益受到重视。例如德国Passau市的有机垃圾处置中心，原本是一个湿垃圾堆肥厂，2004年开始在前端增加了湿垃圾的厌氧处理，产生的沼气用于热电联产，而沼渣则继续原有的堆肥过程，成为土壤改良剂或是生产有机肥的原料。

　　二、湿垃圾干法发酵沼气计算器简介

　　为了方便决策者的初步分析，我们在执行中德政府双边科技合作“中国城镇、农业和养殖业有机废弃物资源化项目”时开发了一款生活垃圾干法发酵沼气计算器，它的主要功能包括：

　　1.估算区域各类有机废弃物能发多少电，产多少生物天然气，产多少沼渣和沼液。

　　2.分析湿垃圾厌氧处置项目实现盈亏平衡的沼渣售价和垃圾处理费。

　　3.高级用户可建立自己的有机废弃物产气数据库和技术、经济参数。

　　我们用这款计算器分析了上海市2013年441万吨的湿垃圾。假设这些湿垃圾实现源头分类收集，进行单独收运和处置，它能产多少能源和沼肥，要投资多少资金，老百姓要支付多少垃圾处理费以保证项目盈亏平衡。

　　三、上海市湿垃圾厌氧处置预案分析

　　假设在上海建设20个湿垃圾厌氧处置厂，每个厂日处置约600吨湿垃圾，每年可产沼渣15万吨，沼液4万吨，沼气发电5000万度或沼气提纯制生物燃气1300万立方米（详细数据见表1）。20个厂合计，其能源产出相当于上海93万人的年生活用电量，或者是500万人的生活燃气用量，即上海市常住人口里每4个人中就有1人的年生活燃气可以通过湿垃圾产生的生物天然气来供应。此外，湿垃圾处理厂可提供700多个就业岗位，沼气发电或沼气提纯替代化石燃料可产生约50-100万吨的CO2eq减排当量。
表1：湿垃圾在厌氧处置厂的投入及产出