时间： 2019-09-09 10:01
来源： 中国固废网
作者： 戴晓虎
在如火如荼的过后，有机固废的去向问题备受关注。近日，在2019（第七届）上海固废热点论坛中，同济大学环境科学与工程学院院长戴晓虎从技术层面，介绍了有机固废处理处置的瓶颈及突破方向。
本文根据嘉宾发言内容整理，未经本人审阅。
有机固废资源化背景
对于生态文明建设，国内、国际的关注度日益升高。我国明确了“2035年美丽中国基本实现”的发展目标；国际方面，全球气候变化、资源短缺矛盾加剧。未来，生态文明建设必将成为中国在国际上的一张重要名片。
当前，我国绿色科技创新速度明显加快，强调创新引领、交叉融合。在我国59项重点科技研发计划中，有一项就是固废资源化。可以预见，、资源利用将是未来几年的重要主题，资源循环利用的发展水平或将超过预期。
从2015年开始，党中央、国务院开始围绕固废领域编制实施方案，包括《关于加快推进生态文明建设的意见》、《“无废城市”建设试点工作方案》等重要指示。目前，我国国家政策体系已初步建立，为固废资源化提供了较为全面的政策保障。
在固废资源化专项中，经过上百名专家参与的多轮评审、讨论，最后定下来的固废资源化重点研发计划，聚焦工业固废，、城市矿产三种典型固体废弃物，以“减量化、资源化、无害化”为核心，创新固废资源化的技术体系和发展模式，构建固废资源化的系统凯发官网入口首页的解决方案。
在这个重点专项中，我们考虑了以下几个方面的问题：从理论上来看，需要资源-环境交互影响下的固废循环利用与污染控制协同理论；从技术方面来看，需要替代性绿色过程、跨行业生态链接等重大原创新技术，基于固废复杂体系物质提取分离与梯级利用基础理论和关键技术，基于智能控制与新功能材料的固废规模化无害化利用技术，全生命周期精准化管控与决策支撑技术等；在实际落地中，需要集成产业技术、工程应用、政策调控的全链条综合性系统凯发官网入口首页的解决方案与集成示范。
有机固废处理技术现状
我国生活源、农业源、工业源等有机固废年产量超过60亿吨，占固体废物总产生量的60%以上，但目前来看，科学合理的管理与安全处置技术体系尚未形成。
由于我国的有机固废成分相对复杂，包括农业秸秆、、厨余垃圾、等，既有碳氮磷等资源，也有重金属等污染元素，兼具资源属性和污染属性。也就是说，如果能够在技术方面有所突破的话，可以作为很好的资源；但如果做得不好，可能会引起二次污染。
在城市垃圾方面，产生量急剧增加，资源化利用率低，无害化处置成为城镇化进程的核心制约因素，亟需突破技术瓶颈，提高我国生活垃圾整体消纳能力；在农业有机固废方面，农业秸秆每年产生近10亿吨，焚烧污染严重，综合利用水平低，无法实现大规模消纳；畜禽粪便产量巨大，处置率低，是中国农业非点源污染的主要来源；在工业有机固废方面，产地分散，多以原料加工为主，污染严重；处置问题亟待解决；政策缩紧，技术瓶颈等问题严重制约行业健康发展。综合可见，有机固废资源化科技创新是当前的重要机遇与挑战。
源头控制和收集分类是有机固废处理处置的重要环节。在这些固废产生的过程中，就需要用各种手段尽量减少产生量，同时降低二次污染。这一部分的工作如果做的好，后面处理过程的压力就会小很多。
在处理环节，其实我们有不少技术尝试，但有些技术可能不够成熟，有些可能时机不对，导致目前得到真正推广应用的技术不多。在现在的大背景下，市场对于有机固废处理处置技术需求较大，相关技术的改良创新，正处于难得的好时机下。
总体来说，有机固废处理主要有生物处理和热处理两种方法。对于生物处理来说，目前主要的技术瓶颈是有机质转化效率还不够高，停留时间较长，回收资源的产生量有待提升；微生物定向调控与新技术原理缺乏；微量及有毒有害物质的去除，还存在一定的环境风险。
在热处理方面，技术瓶颈包括技术装备要求高，智能化控制及能源效率有待提升；过程二次污染防控难、存在邻避效应，公众接受度低，环评要求高；新型工艺的装备稳定性、效率、产物出路需进一步提升；颠覆性技术缺乏等。
有机固废研究热点
总体来看，有机固废处理处置的完整体系包括：有机固废属性的识别、有机固废中“污染物”资源化、有机固废中难降解污染物去除与稳定、有机固废产物的环境行为及交互属性的考虑等。联系当前实际，可推出未来的研究热点：
识别阶段，需要梳理有机固废理化性质、形态及特性，研究有机固废预处理方法及原理；
资源化阶段，需要探讨有机固废中“污染物”赋存形态、生物反应过程中物质迁移转化及调控机制、物理化学反应过程中物质转化原理、有机固废复杂体系资源回收的方法等；
污染物去除与稳定阶段，需要研究重金属、微塑料、惰性有机物、持久性有机 污染物、有毒有害物质的赋存形态及迁移机制；
有机固废产物的环境行为及交互属性研究，则需要考量有机固废产物间及其与环境间的交互影响，以及有机固废产物处理处置风险评估。
举个简单的例子，污泥是有机固废中的典型。对于污泥这一类高含水的有机物，如果属性识别及预处理，会极大影响后续的热处理成本。因而需要想办法通过生物处理，先大幅度的降低它的含水率。在这方面，新技术的开发非常重要。
污泥的厌氧处理，也是目前的突破重点。在厌氧过程中，有氧化作用、有还原作用，氧化变化二氧化碳，还原变成甲烷，需要想办法把氧化作用降低，把还原作用提升，使得有机物能更好地产生能源。那么，在这个方向上，通过研究微生物的生物代谢途径，就有机会实现处理过程的技术突破。
编辑： 赵凡
同济大学环境科学与工程学院院长, 城市污染控制国家工程研究中心主任
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