生物質氣化技術能夠實現能源清潔高效轉換,產生的可燃氣體可代替煤炭等化石能源,廣泛用于炊事、采暖、發電、工業供能等。此外,還可以減少因使用化石能源導致的環境污染,以及生物質廢棄物處理不當帶來的大氣環境污染、資源浪費等問題。
◆中國環境報記者 周雁凌 王學鵬 見習記者 周媚
山東十方環保能源股份、山東百川同創能源、嘉禾生物股份等3家生物質利用技術供方企業,日前分別與濟南能源建設發展、山東潤華藥業等7家技術需求企業簽訂了初步合作協議。
在山東省日前組織召開的生物質高質利用技術論壇暨試點工程對接交流會上,來自5家已在這一領域進行技術研發、技術儲備和工程實踐的技術供方單位,和山東省100余家釀酒、造紙、食品加工、畜牧、污水處理、城市燃氣和公交公司等技術需方單位,以及各市環保局的相關人員齊聚一堂。技術供方企業代表輪流上臺推介技術特點和優勢,臺下的技術需方單位逐家對比、分析。
同時,山東省環保廳還專門邀請清華大學、山東大學、中國農業大學等高校的專家學者,講授生物質高質利用技術的研究進展及當前的工程實踐等信息,為企業分析市場形勢和需求。
好技術企業才能參選
根據大氣治理任務結合專家推薦選取供方企業,釀酒、造紙、食品加工、畜牧等需求大
作為經濟大省、工業大省,山東以煤炭為主的能源結構和偏重的產業結構,決定了全省大氣環境形勢十分嚴峻。
開展生物質高質利用是改善能源結構、協同控制大氣污染的有效途徑之一。當前,可以對有機廢棄物處理產生的沼氣等可燃氣體提純凈化后,應用于民用燃氣、汽車加氣、社區供氣及工業用氣等領域。
但是由于信息、技術等局限性,企業如何選取最適合的生物質利用技術,實現強強聯合成為困擾他們的一大難題。山東香馳集團的一名企業人員對記者說:“生物質高質產綠色環保,發展潛力巨大,現在也是發展的有利時機,但是市場上技術種類繁多,什么樣的技術好?怎么比對?讓我們難以取舍,一時摸不著頭緒。”
為解決需求方尋不到技術、供應方找不到市場的兩難狀況,山東省環保廳專門組織舉辦生物質高質利用技術論壇暨試點工程對接交流會,為供需方牽線搭橋。
省環保廳在網上發布了《關于公開征集山東省生物質燃氣高質利用技術供方企業的通知》,并設置了“門檻”。規定報名的企業必須是從事相關技術工程實踐的科研機構、設計單位、工程公司,企業注冊資金不低于1000萬元,擁有先進、實用的專業技術,并具有在上述領域內不少于1項日產20000m3以上生物質燃氣凈化工程實例。
山東省環保廳還組織專家,對技術供方單位的技術水平、能力、業績進行了綜合評估,根據評估結果最終確定山東十方環保能源股份有限公司、山東百川同創能源有限公司、嘉禾生物股份有限公司、安納基亞環保科技(北京)有限公司和青島偉華新能源科技有限公司等5家公司參加對接交流會。省環保廳專門在山東環境網站進行公示,接受社會監督。
如何篩選需求方企業?山東省根據大氣污染防治任務和重點大氣污染源企業減排要求,結合各市環保局推薦,選取了釀酒、造紙、食品加工、畜牧、污水處理、城市燃氣和公交等行業100余家單位。
有機廢棄物都有辦法變資源
將固體廢棄物高效、低成本轉化為可燃氣體;沼氣精制天然氣;多學科技術集成,秸稈聯產有機肥、纖維素等產品
在對接交流會上,技術供方企業分別介紹了各自的技術特點、能力、業績,并在會議大廳四周設立了展臺,結合技術展示,接受需方企業咨詢和信息登記。
“人口集中、生物質原料較多的城市,沼氣池建設和沼氣利用應如何規劃?”、“生物質原料比較分散的農村,基于技術和經濟性考量,該探索什么樣的發展模式呢?”……記者在對接交流會現場看到,當供方企業上臺宣講時,臺下已經有些“坐不住”的需方企業代表開始與供方企業工作人員交流洽談起來。
據山東百川同創能源有限公司的工作人員介紹,近年來我國每年生產數億噸工業生物質廢棄物,如藥渣、酒糟、醋糟、飲料殘渣、煙草加工剩余物等,受制于廢棄物含水率高,缺乏有效的處置手段,被廢棄或傾倒后成為影響環境的重要污染源。
山東百川采用生物質熱化學反應機理,將固體廢棄物高效、低成本轉化為可燃氣體,在高溫狀態下直接燃燒制備高品質蒸汽,打破了固體廢棄物環保處置的負收益瓶頸,同時完全滿足環保處置要求。目前,已在全國13省市建設生物質燃氣示范工程400余處。
厭氧微生物處理技術因在廢水、固廢資源化處理和能源生產方面的潛力,被國際社會稱為可持續發展的核心技術。山東十方環保能源有限公司以厭氧微生物技術為核心,則提供有機廢水處理、有機質垃圾處理的無害化、資源化利用方案。
公司市場部項目經理高萍告訴記者,在沼氣(垃圾填埋氣)高值利用方面,他們研發了沼氣精制天然氣技術體系,具有運行費用低、產品氣純度高、工藝流程短、無需添加藥劑、自動化控制、操作運行簡單等特點。技術和設備已成功應用于多個項目,產品氣指標均達到并優于《車用壓縮天然氣》(GB18047—2000)和《天然氣》(GB17820—1999)標準,實現了沼氣精制天然氣的產業化生產和商業化運營。
稼禾生物股份有限公司以秸稈等農林廢棄物為主要研究對象,通過多學科技術集成,實現最大限度降解、分離,提取植物秸稈中所含纖維素、多聚糖、礦物質,形成以秸稈聯產有機肥、纖維素等產品的技術體系。按照“秸稈——作物——肥料”的綠色農業循環經濟模式,科學施用生物秸稈肥料能減少氮素化肥用量15%左右,不僅可以大幅增產,而且還能抑制作物的生理和重茬病害,提高作物品質。
問及效益時,稼禾生物股份有限公司研發主管董桂秀給記者算了一筆賬:按標準化工廠年加工秸稈20萬噸計算,每年每個標準化工廠可以解決300人就業問題,大量減少因秸稈焚燒產生的PM2.5排放,改良土壤板結7500畝,節約新鮮水耗約20萬噸,節約電耗700多萬千瓦時。
據記者了解,山東省環保廳將對利用有機廢棄物生產燃氣,并經提純、凈化后規模化應用于民用燃氣、汽車加氣、社區供氣等替代化石能源,協同解決空氣污染的成熟合作項目,列為2014年的工作試點給予重點支持。希望通過試點,加快推廣生物質高質利用技術。
聲音
中國農業大學教授董仁杰:
新型城鎮化中不可忽視沼氣
我國推進新型城鎮化建設,為沼氣工程發展帶來了機遇。城鎮居民需要清潔燃氣,但是供應不可能猛然增加。城鎮化過程中,周圍形成了規模化養殖業和集約化種植業,產生規模化有機廢棄物,包括豬場、牛場、雞場糞污和農作物秸稈,為沼液沼渣規模化循環利用提供了基礎。
2009年城市生物質燃氣聯盟統計數據顯示,全國有機廢物產生量為42.17億噸,其中禽畜糞便、農作物秸稈、工業源生物質廢物分別為31.6億噸、6.89億噸、2億噸,生物質能源非常豐富。
發展沼氣工程是推動生態農業的關鍵一環,也是城鄉資源一體化資源循環的關鍵一環。通過發展沼氣工程,打破城鄉界限,實現城鄉養分的大循環,形成城鄉互助的“能源-資源”多層次處理和利用技術,綜合利用城鎮化區域內的各類有機廢棄物資源,消除城鎮化過程中城鎮和周邊農村產業的有機廢棄物環境負擔。
清華大學環境學院副院長王凱軍:
建議實施生物燃氣項目
為了優化產業布局,改善能源結構,緩解大氣污染,支撐新農村建設和城鎮化戰略,建議山東省開展生物質綠色能源“十、萬、億”工程,依托山東人口大省、農業大省的產業基礎,確立產業計劃,部署發展規劃,在3年~5年的時間內實現產業布局,力爭在國內起到帶頭作用。
以濟南、青島、濰坊等十個城市為基礎,建設100個以廢水、污泥、生活垃圾、禽畜糞便、秸稈等為原料的厭氧沼氣精制生物質燃氣項目,為百萬戶鄉鎮居民提供生物天然氣燃料替代煤炭,達到年產生物質燃氣10億M3。
通過實施生物質綠色能源“十、萬、億”工程,可以實現經濟效益、環境效益、社會效益的多贏。據計算,直接產值約30億,可解決近10萬鄉鎮居民就業問題。減少SO2排放1600萬噸,減少煙塵排放800萬噸。
山東大學教授董玉平:
180億噸生物質被浪費
在國家能源和環境危機壓力下,未來的能源結構將是以生物質能等可再生能源為主的多種能源形式并存的可持續能源系統。
我國是農業大國,根據有關數據,全國秸稈理論資源量為8.4噸,可收集資源量約為7億噸,林木質生物資源量約為180億噸。但是,秸稈類生物質資源浪費嚴重,每年就地焚燒的秸稈約達3億噸,夏秋季節秸稈焚燒對PM2.5的年平均貢獻率超過30%,同時排放大量的CO、甲烷等有害氣體。
清華大學環境學院副院長左劍惡:
厭氧消化技術應用領域廣闊
厭氧消化技術是實現廢物污染防治和能源回收利用的有效方法,無需曝氣,能夠節省動力消耗,剩余污泥產生量小,而且可產生清潔生物能——沼氣,對氮、磷等營養物質的需求量較低,對于某些難降解的有機物也具有較好的降解能力。
傳統厭氧消化技術主要用于處置農村畜禽糞便,目前我國已有超過3000萬座小沼氣池,形成了一些生態農場。山東民和牧業股份有限公司建設了3MW沼氣發電工程,日處理雞糞500噸、污水500噸,年產沼氣產量1000萬m3,發電2000萬千瓦時。
隨著技術的快速發展、研究的不斷深入,厭氧消化技術也用于高濃度有機廢水、污水處理廠污泥、城市生活垃圾等方面。其中,昆明市實施的餐廚垃圾處理工程,采用高溫濕式厭氧消化工藝,日處理500噸,年產天然氣262.8萬m3,生物柴油1.095萬噸,有機肥4950噸。
上海牧溢投資咨詢有限公司總經理曹衛球:
生物燃氣行業缺少商業模式
要實現生物天然氣行業可持續發展,還有一系列問題亟待解決。從技術與商業模式上來說,規模化設備和工程技術相對落后,持續科技創新體系需要進一步健全,甲烷化(凈化)核心技術有待提高,用戶使用生物燃氣積極性很低,缺乏運營商持續有力的支持,有效的商業模式仍待開發。
從政策方面來看,國家發改委、農業部、財政部、環境保護部、科技部都相繼出臺了大量政策法規支持生物質能行業發展,但是政策支持集中度過高,缺乏全國性生物燃氣行業協會全面推廣有效的商業模式。由于新興行業變化速度較快,政策制定者應加深對生物燃氣產業發展內外環境和競爭態勢的全面認識。