广西大自然再生资源有限公司生活垃圾终端智能分类及再生资源利用技术取得重大突破

发布日期:2022-02-14 11:28:42   作者 :金山高科    浏览量 :52
金山高科 发布日期:2022-02-14 11:28:42  
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编者按:生态文明建设是关系中华民族永续发展的千年大计。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央加快推进生态文明顶层设计和制度体系建设,推动生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化。
绵延5000多年的中华文明孕育着丰富的生态文化,金山高科集团旗下广西大自然再生资源有限公司秉承“天人合一、道法自然”理念,不忘初心、守正创新,在生活垃圾终端智能分类及再生资源利用技术取得重大突破。




一、行业背景分析

1.1垃圾之患

改革开放40多年来,由于物质生产的迅猛发展与快消剩余,我国城乡垃圾产量急剧增加,据统计,目前我国年产生活垃圾约4亿吨,这还不包括相当部分农村的生活垃圾,按我国城镇化率60%和城镇人均日产垃圾1kg计算,城镇生活垃圾年产量约3亿吨,同时,由于城镇垃圾的集中且呈递增趋势的产出,现有的垃圾处理场及基础设施已无法满足,因此这些地区的垃圾环境污染问题更加突出,例如以下城市生活垃圾产量排名前十的城市,垃圾围城问题已经困扰二、三十年!据灵动核心统计数据显示,初步统计,2021年我国生活垃圾产量约为27119万吨。2021年国内垃圾分类处理行业处理量约为2.69亿吨,较2020年上涨了5.49%;2021年国内垃圾分类处理行业市场规模约为568亿元,较2020年上涨了4.03%。2021年,11个重点城市生活垃圾产生总量达到6064.69万吨,人均每天生活垃圾产生量突破1公斤(1.0073公斤/人/日)。人均生活垃圾产生量最高的城市是东莞市,人均每日产生生活垃圾1.30公斤;人均生活垃圾产生量最低的城市是长沙市,人均每日产生生活垃圾0.79公斤。随着我国城镇人口结构的变化,未来几年城市生活垃圾还将出现增长的态势。

2021年重点城市生活垃圾产生总量排名:上海、广州、深圳位列前三


11重点城市包括上海市、广州市、深圳市等3个一线城市,以及成都市、西安市、武汉市、天津市、长沙市、东莞市、佛山市、合肥市等8个新一线城市。

2021年,11个重点城市生活垃圾产生总量排名来看,上海市以1078万吨排名第一,广州市以801万吨排名第二,深圳市以694万吨排名第三。


当前,广大农村的生活垃圾环境污染问题也十分严峻,迫切需要好的技术和资本下乡,“美丽乡村”、振兴乡村经济任重道远。


1.2前端人工分类之烦

难以持续

混乱是造成垃圾难以处理的主要原因,而且越混合垃圾越难处理,因此经过多年实践探索,人们逐渐总结出:垃圾应该分类处理。

近20年来特别是2014年底垃圾分类上升到国家政策层面后,垃圾分类被逐渐强制嵌入到了社区家家户户,上海启动了惩罚措施,垃圾分类正在成为人们的好习惯、时代的新时尚。但事实上,由于长期以对分类垃圾如何处理的技术储备不足,出现了分类投放的垃圾再次被集中收运、集中处理,没有实现垃圾分类的真正价值。

因此,确立末端处理技术的重要性远大于垃圾如何分类,所谓末端决定前端,反之,如果末端处理技术得到广泛应用了,则各种机械自动分选的针对性技术将迅速成熟,相信机器会比人做得更精确更高效。






二、技术剖析

2.1传统三法的本质及窘途

改革开放后,我国的垃圾处理技术不断师法西方,从思路、材料到工艺几乎照搬西方。主流技术包括填埋、焚烧、堆肥三类,而且至目前为止,还是以焚烧为主(占比 62.29%),填埋(33.14%)、堆肥等其他(4.58%)为辅,客观上讲,我国垃圾处理技术从无到有,这些引进技术发挥了相当的历史作用,但根本性的技术创新突破却凤毛麟角。

2017-2021年我国生活垃圾处理技术构成比例情况


上世纪 80 年代初,我国引进技术建设了不少垃圾堆肥厂,由于国情差别太大,堆肥产品并没有实现它应有的价值,高昂的后续成本及应用场景的极其脆弱,导致这些早期的堆肥厂几乎全军覆没,出现了垃圾不可能“堆”成好有机肥的质疑。自我国加入世贸组织以来,中国垃圾焚烧发电行业迅速发展,截至2021年底,我国已有463座垃圾焚烧发电项目投入运营。垃圾焚烧发电厂的建设是垃圾处理阶段的大跨越,缓解了“垃圾围城”问题的同时实现了部分的资源回收利用:热能发电;但这并不是一劳永逸解决垃圾问题,垃圾焚烧系统工艺会产生 15%的渗沥液、20%的炉渣及3-5%的危废飞灰,余下超过60%的焚烧产物排向空中,尽管有多达7道的烟气处理,但这些都只能是打补丁式的事后弥补,因为本质的扩散已经产生,因此实际上于事无补。垃圾焚烧是用“粗放”的手段,获取了约23%的热能回收,由于排放困扰,这点能量回收也显得微不足道了,让人们纠结的是,混合垃圾焚烧不可避免地产生了的环境耐久性二噁英,无论采用多么周全的烟气净化措施,依然存在一定范围内的二噁英暴露区,生态污染后患无穷。


2.2西方引进技术的诸多弊端及局限

通过近几十年来对西方环保技术在中国应用实践的探索,并随着我国自主创新技术的不断发展及全局视野的不断开阔,我们可以看到西方环保技术有诸多的弊端与局限,主要反映在以下几方面:

(1)通常采用分析型思维,而不是采用全局性系统性思维,对需要治理的污染物经常采用打补丁的方式,使得问题解决一个新增一个,没完没了,这一点特别像西医外科手术处理问题的方式;

(2)由于采用了粗放的外科手术方式,切断了物质自然循环,例如填埋使得物质良性循环终止,污染恶性循环产生;焚烧则用一把火完全切断了生物质上下游之间的衍生、生态链关系;

(3)不仅每一种单一污染物都采用不同的技术,而且这些技术相互兼容与关联度较低,较典型的如“静脉产业园”模式,各项技术之间相互割裂,缺少系统统筹;

(4)由于技术没有高度总结与提升,没有形成低碳良性循环,因此不仅没有将污染物进行最合理的处置利用,而且处理成本高昂,甚至是将污染物放在“环境之外”而不惜一切代价地进行治理。

    纵观西方垃圾处理技术发展历程,我们也可以看到他们基本上没有作大的改观,例如焚烧技术已经在一条道上发展了128年,技术上没有本质的创新和迭代;再如厌氧发酵技术因一开始采用连续式厌氧发酵,就不断沿着老技术进行修补,没有从根本上重新审视或打破传统技术框框,我国作为引进方应当在西方传统技术的基础上,创造符合国情、适应时代的新技术,新思路。因此,不能循着西方技术的老路去创新突破,应该以“勇于打破传统,敢于领先”的跨界思想来重新整合技术,重构创新技术思路。






三、解决方案——误区与正途

3.1生活垃圾智能机械化终端分类概念

以中国东方智慧的睿智,我们不可能认识不到垃圾分类处理的好处,很多城市特别是北上广深十多年前就不断探索垃圾综合处理的实践,但有几方面的原因导致这种处理模式还没形成气候:①分类处理技术在不断曲折、失败中徘徊前进,很多企业机构因技术实力与创新能力的差距而停滞不前,甚至倒在黎明前;②目前国内垃圾焚烧仍是主流处理方式,成熟且具有影响力的焚烧企业一定程度上还难以接受承认垃圾分类综合处理;③政府职能部门对不够成熟或尚无示范项目的技术不愿轻易尝试,陷入了“先有鸡还是先有蛋”的逻辑怪圈......。因此,正确的生活垃圾终端分类处理打开方式仍然应该是有综合实力的团队引进、提升各种先进理念与技术,最终做出示范标杆项目。

目前,国内也有不少企业敢于先行,青山控股集团旗下广西大自然再生资源有限公司就是其中之一。该公司通过对国内外生活垃圾综合处理思路、技术、装备的考察调研,巧妙整合现有成熟技术辅以自主研发的分选系统、废旧塑料低温裂解技术、有机生物兼氧发酵技术等集成组合,完成了生活垃圾终端智能分类处理的最佳方案。达到了革命性的不填埋,不焚烧,无二次污染, 彻底解决生活垃圾处理的世界性难题,变废为宝,变害为利,并实现了“减量化、无害化、资源化、全利用”的最终目标。

生活垃圾终端智能分类处理方案可以简单用以下公式概括:

垃圾终端智能分类处理=湿垃圾破袋发酵+干垃圾破碎分选+成品各得其所。

下述章节将依次分析,下图为广西大自然再生资源有限公司在山西临猗投资完成的全国首个生活垃圾终端智能分类处理成功案例。


3.2 垃圾分类技术的误区与正途

智能化机械分类

近二十年来,由于都看到了商机,我国垃圾分类行业出现了几十家设备制造企业,技术来源大多有引进改造、矿机转型、自主研发等各种渠道,由于垃圾本身的复杂性以及后续处置出路定位不准,因此这几十家垃圾分选设备制造企业几乎没有很成熟成功的,广西大自然再生资源有限公司联合多家科研机构,强强联合,研究出一套垃圾智能化机械分选先进工艺技术。

现阶段各个城市正在推广家家户户垃圾源头分类,虽意义重大,但仍任重而道远,与之相比,垃圾末端智能机械分类,更具时效性、效率更高、成本低、无需消耗大量政府行政、企业实施及个体人力资源,是现阶段最实用、最可行的一种分类方式。

3.3 厌氧发酵技术的误区与正途

生物菌发酵

我国厌氧发酵实际已经发展了近半个世纪,1960 年代末就有很多农村沼气池实践(典型的如习总书记梁家河的沼气实践),这些是单体小规模厌氧发酵沼气池,改革开放后,化肥农业的发展使得很多沼气池废弃,农业废弃物也因此不断增长最终成为一大影响生态环境的因素。

针对城市湿垃圾(餐厨垃圾、果蔬垃圾、粪污等)的处理,20多年前引进德国利浦罐连续式厌氧发酵技术,由于技术方向的原因,导致湿垃圾发酵一半就得排出当做渗沥液处理,大多项目都成了烧钱与污染转移的“巨婴”,难以成为推广的示范。

湿式厌氧发酵受阻后,人们开始尝试好氧堆肥、水热分解及干式厌氧发酵,实际上是在选择退而求其次的技术,效果可想而知。

鉴于以上情况,广西大自然再生资源有限公司自主开发的专用兼氧生物菌,可以快速高效的完成各种生物质废弃物的批量发酵分解,产生高纯度沼气清洁能源、高效固液有机肥,该技术普遍适用于各种湿垃圾(包括餐饮、厨余垃圾、垃圾分选的湿垃圾、渗沥液、污泥粪渣、畜禽废弃物、果蔬垃圾、农林垃圾等等),是生活垃圾终端分类处理前置环节中最重要的技术组成部分。


3.4 系统化、规模化、集约化、自动化

自控系统

自动化控制是现代工业的心脏,是设施运转的操作系统。为使生活垃圾终端分类处理方案超越现代垃圾焚烧设施,一个强大的自控操作系统是必须的,而这个强大的操作系统必须有具备成熟的工艺、装备和工业自控经验的团队来完成,这正是广西大自然再生资源有限公司团队的基础和目标。

另外,生活垃圾终端分类处理方案中主要有三类技术的组合,每类技术都是经过生产实践且经过工业化设计的,对于设施系统化,上下游反复逻辑梳理与集成,对于工业化、大规模化运行编程,对于各个子项及辅助子项的集成、集约化逻辑运行,必须在整个完善的自控系统中去完成和实现。

广西大自然再生资源有限公司自主研发的生活垃圾终端智能化分拣系统具有国际先进水平。


3.5 广西大自然再生资源有限公司生活垃圾终端机械化分类处理方案完美质能循环的实现

3.5.1完美分质循环的实现

广西大自然再生资源有限公司生活垃圾终端智能化机械分拣处理方案不仅让已被切断的物质循环模式重新循环起来,更可贵的是其实现了不同物质形式、不同物质阶段的不同使命与价值,即实现了分质微循环,是对物质品质的尊重,是把“放错了位置的垃圾”通过自动分类机制进行了正确的重置,最终实现了分质循环。






四、技术延伸

4.1 更高效的自动分拣系统


4.1.1更高科技的自动分选技术

工业机器人的迅速介入将使垃圾自动分选技术更高效、更精确,充分解放人类繁琐的源头分类,所谓“力胜一、智胜百”。


4.1.2 更高效的生物兼氧菌

对于一般称为“EM菌”的强大微生物菌群,通过现代生物技术大量驯化培养,大幅度缩短发酵周期,提高产气效率与纯度,最终使设施越做越精致而强大。

4.1.3更完美的自动控制技术

作为设施运转的“心脏”,在自动控制运行中将更加智能化、完美化。

4.2分布式分类综合体

多年来国家大力倡导“分布式”节能理念,以几个街道、几个镇或某些联合体作为组团的分类综合体形式,可以大幅度减少运输成本与沿途污染,可以就地减量、就近循环利用产品,特别符合节约型、低耗型低碳循环社会运行的根本要求。


4.3历史存量陈腐生活垃圾

快速无害化清除

多年来,垃圾或被填埋,或被暂存,或弃置荒漠湖海,大多数得不到及时处置,而水土资源等的稀缺,使得这些地方的陈腐、存量垃圾要尽快处置,而这些垃圾又不可能纳入垃圾焚烧厂去焚烧处置(既无裕量又费成本),而这时快装型、灵活性、高效性移动式垃圾分选+废旧塑料地位裂解成套装备+土壤无害化修复等科学方案,将担负起重要的处置角色,发挥重要的生态修复和资源重置价值。


广西大自然再生资源有限公司对历史存量垃圾填埋场的陈腐垃圾探索研究出一整套的科学解决方案,彻底解决垃圾围城的困局,并将垃圾填埋场变废为宝,变害为利。


4.4 废旧塑料资源化利用解决方案

广西大自然再生资源有限公司自主研发的废旧塑料资源化利用整体解决方案,通过低温裂解还原为油气装备和专用催化剂,可提炼出高品质汽、柴油及优质的可燃气体,最终彻底解决令人头疼、且污染严重的废旧塑料世界性难题。

(废塑料低温裂解工艺)


生活垃圾分拣后得到的包装物、购物袋、农膜、工业废旧塑料制品、塑料门窗废料等,采用自主开发的低能耗、高效率的低温热裂解技术,让废旧塑料连续稳定地转化为燃料油、可燃气体及含热值4500大卡粗碳粉,彻底解决了废旧塑料再生全利用的行业难题。


4.5沿“一带一路”输出垃圾无害化处理方案

“一带一路”沿线国家环保技术与产业相对落后,需求巨大,广西大自然再生资源有限公司高瞻远瞩,响应国家的号召,积极布局海外市场,所研发的活垃圾终端智能分类处理科研成果在国际上获得了充分的认可,为“一带一路“沿线国家提供生活垃圾”减量化、无害化、资源化“处置的中国方案,为沿线国家环境治理做出积极的贡献。


印度尼西亚共和国总统特使、海洋统筹部部长卢胡特在南宁接见金山高科集团董事长杨海鑫、总裁袁力


印度尼西亚驻华大使周浩黎一行考察金山高科集团旗下山西运城大自然再生资源有限公司生活垃圾无害化处理基地,并见证与印尼企业签署合作协议


2021年09月,印度尼西亚驻中国大使周浩黎一行拜访广西大自然再生资源有限公司董事长杨海鑫,就该国巴厘岛省生活垃圾“减量化、无害化、资源化“处理项目等事宜进行深入交流。目前,当地有关部门全面启动项目选址等相关工作,双方期待中国环境治理硬核成为美丽巴厘岛一道亮丽的风景线。

金山高科集团董事长杨海鑫在南宁会见印度尼西亚共和国驻中国大使周浩黎一行 




周浩黎大使向金山高科集团董事长杨海鑫赠送珍贵礼品



2022年7月8日,广西壮族自治区生态环境厅召集农发行广西分行、广西环科院、广西旅游发展集团、中交集团二航局、广西华蓝集团、广西大自然公司、北京金准咨询公司以及生态环境厅处室,就广西历史存量生活垃圾填埋场无害化清除技术、经济、规划和金融服务等开展座谈交流会。 

现场调研及座谈会


2022年11月24日,中国科学院生态环境中心、广西旅游发展集团、广西环科院、中交集团二航局、五象新区自然资源局、生态环境局、五象投资集团、广西大自然再生资源有限公司一行调研南宁市城南历史存量生活垃圾填埋场,分别赴武鸣区、横州市调研,并就历史存量生活垃圾填埋场无害化清除工作召开座谈会。


广西大自然再生资源有限公司与中国交建集团第二航务工程局签署历史存量生活垃圾填埋场无害化清除工程合作协议
未来,广西大自然再生资源有限公司紧跟伟大复兴领航人踔厉笃行,使中华大地天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美,让绿水青山就是金山银山的理念在祖国大地上更加充分地展示出来。




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