濕垃圾融雪劑-編制說明

《城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則》編制說明標(biāo)準(zhǔn)編制組2023年10月一、工作簡況（一）任務(wù)來源本標(biāo)準(zhǔn)由江蘇馬盛生物科技股份有限公司提出并歸口，。。。。。。。。作為標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)調(diào)單位。本標(biāo)準(zhǔn)于。。。。。年。。。。月。。。日通過無錫市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織的立項(xiàng)評審會（錫環(huán)協(xié)[。。。。]第。。。。號），計(jì)劃于。。。。年。。。。。月底前完成《城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。（二）承擔(dān)單位本標(biāo)準(zhǔn)由江蘇馬盛生物科技股份有限公司、江南大學(xué)負(fù)責(zé)編制。（三）編制背景據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的《2020年全國大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報(bào)》，2019年，全國196個(gè)大、中城市生活垃圾產(chǎn)生量達(dá)23560.2萬噸。垃圾分類是當(dāng)下制約我國環(huán)保事業(yè)發(fā)展的瓶頸之一，也是造成環(huán)境污染、資源再利用困難的根源之一。2019年6月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等9部門在46個(gè)重點(diǎn)城市先行先試的基礎(chǔ)上，印發(fā)了《關(guān)于在全國地級及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》，決定自2019年起在全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作。因此，加快建立相匹配的城市有機(jī)固廢分類處理勢在必行。垃圾干濕分離后，濕垃圾常見的處理方式主要包括：厭氧消化產(chǎn)甲烷、堆肥、制飼料等，干垃圾主流的處置方式主要有焚燒和填埋。這些工藝雖然能在一定程度上實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)有機(jī)固廢的減量化和資源化，但會伴隨產(chǎn)生沼液、沼渣、滲濾液、惡臭溫室氣體等新問題。更為重要的是，現(xiàn)有工藝產(chǎn)品的附加值偏低，制約著城鎮(zhèn)有機(jī)固廢處理和資源化利用水平的提升。建立符合需求城市濕垃圾制備融雪劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是我國濕垃圾無害化、減量化、資源化的戰(zhàn)略需求，可有效引導(dǎo)完成我國城市濕垃圾的資源轉(zhuǎn)化的目標(biāo)，有效緩解日益增加的濕垃圾給我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的負(fù)面影響。通過制定本標(biāo)準(zhǔn)，可為我國創(chuàng)建營造良好的生態(tài)環(huán)境，為政府部門的城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑提供支撐。（四）主要工作過程1.起草階段2023年4月上旬：成立標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，確定標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)，明確標(biāo)準(zhǔn)的主題、原則和目標(biāo)。2023年5月上旬至6月下旬：開展標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研，梳理國內(nèi)外現(xiàn)有的濕垃圾制備生態(tài)融雪劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范文件的主要內(nèi)容和核心目標(biāo)。2023年7月：形成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容框架和技術(shù)流程總體思路，并向無錫市環(huán)境保護(hù)協(xié)會提交了標(biāo)準(zhǔn)制訂立項(xiàng)申請書。2023年7月22日至8月5日：在全國團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺對立項(xiàng)項(xiàng)目進(jìn)行公示。2023年8月中旬：起草小組按立項(xiàng)要求起草團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。2023年9月23日：根據(jù)無錫市環(huán)境保護(hù)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)制訂程序，協(xié)會組織召開了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)專家評審會，評審專家一致同意《零碳社區(qū)評價(jià)導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。2.征求意見階段2023年9月下旬至10月下旬，完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和征求意見稿編制說明。工作組發(fā)布征求意見的函件，向有關(guān)部門、社區(qū)和專家公開征求意見，對征求意見的結(jié)果進(jìn)行匯總和整理。對標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿進(jìn)行修改，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。3.審定報(bào)批階段2023年11月下旬至12月中旬，工作組按照團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)評審的程序和規(guī)定，提交標(biāo)準(zhǔn)送審稿，正式發(fā)函通知相關(guān)專家和代表，組織召開標(biāo)準(zhǔn)審查會。根據(jù)審查意見進(jìn)行稿件的修改完善，形成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿和標(biāo)準(zhǔn)編制說明，完成標(biāo)準(zhǔn)審定并報(bào)批。4.發(fā)布實(shí)施階段2023年12月下旬完成標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布與實(shí)施。二、標(biāo)準(zhǔn)制修訂原則本標(biāo)準(zhǔn)為制訂標(biāo)準(zhǔn)，遵循系統(tǒng)性、指導(dǎo)性和規(guī)范性原則，與國家現(xiàn)行的法律法規(guī)、部門規(guī)范性文件以及相關(guān)資料整編規(guī)程相銜接，充分考慮標(biāo)準(zhǔn)的前瞻性、可操作性和規(guī)范性，并按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求和規(guī)定起草。1.系統(tǒng)性原則圍繞城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑內(nèi)容完整、制備工藝合理的原則，按照城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑制備技術(shù)的術(shù)語和定義、制備裝置、制備工藝、工藝流程等內(nèi)容等分別開展相關(guān)具體內(nèi)容的編制。2.指導(dǎo)性原則在已發(fā)布實(shí)施的《生活垃圾分類標(biāo)志》（GB/T19095-2019）、《分析實(shí)驗(yàn)用水規(guī)格和實(shí)驗(yàn)方法》（GB/T6682-2016）、《工業(yè)鹽》（GB/T5462）、《制鹽工業(yè)主要產(chǎn)品取樣方法》（GB/T8618）等基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前城市濕垃圾處理實(shí)際現(xiàn)狀和制備生態(tài)融雪劑發(fā)展需求，所規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)既符合國家政策及規(guī)范性文件要求，又滿足實(shí)際，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)能效。3.規(guī)范性原則召開標(biāo)準(zhǔn)編寫研討會，專家及相關(guān)人員就標(biāo)準(zhǔn)的框架、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容廣泛討論，發(fā)表意見。標(biāo)準(zhǔn)的格式和語言表述符合GB/T1.1-2020的要求，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的規(guī)范性。三、標(biāo)準(zhǔn)主要條文或技術(shù)內(nèi)容的依據(jù)；專利情況說明；修訂標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)說明新舊標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況《城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》共7章，主要內(nèi)容包括城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑制備技術(shù)范圍、術(shù)語和定義、制備裝置、制備工藝、工藝流程、材料與測定方法和安全要求等內(nèi)容。1.關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍本文件規(guī)定了城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑制備技術(shù)的術(shù)語和定義、制備裝置、制備工藝、工藝流程和安全要求等內(nèi)容。本文件適用于城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑的技術(shù)指導(dǎo)工作。2.關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)的引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。3.關(guān)于術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)遵定義了“濕垃圾”、“生物發(fā)酵”、“生態(tài)融雪劑”等名詞。4.關(guān)于制備裝置本標(biāo)準(zhǔn)明確有關(guān)城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑工藝過程所用到的生產(chǎn)制備裝置，其中主要包括城市濕垃圾預(yù)處理制漿過程所用的離心機(jī)、加熱裝置、篩分裝置；生物發(fā)酵過程用到的生物發(fā)酵反應(yīng)裝置、發(fā)酵液分離裝置以及產(chǎn)品的濃縮提純裝置等。本標(biāo)準(zhǔn)明確，針對城市濕垃圾難以一步合成融雪劑的問題，開發(fā)兩步法技術(shù)。先進(jìn)行前體物的合成，優(yōu)化微生物反應(yīng)過程的溫度、接種比、pH等，通過導(dǎo)電材料強(qiáng)化生物合成過程，實(shí)現(xiàn)乙酸的高效定向生產(chǎn)。然后通過添加鈣鎂離子，實(shí)現(xiàn)高效合成生態(tài)融雪劑。5.關(guān)于制備工藝為了將城鎮(zhèn)濕垃圾快速高效的制備成生態(tài)融雪劑，本標(biāo)準(zhǔn)將制備工藝細(xì)致劃分，并描述了相關(guān)工藝參數(shù)。其中最主要的為濕垃圾生物發(fā)酵工藝，生物發(fā)酵是將濕垃圾中的大分子有機(jī)物，如蛋白質(zhì)、多糖和脂質(zhì)等通過生物發(fā)酵作用分解轉(zhuǎn)化為小分子的揮發(fā)性短鏈脂肪酸的過程?？梢酝ㄟ^濕式發(fā)酵有效將濕垃圾進(jìn)行定向轉(zhuǎn)化。在生物發(fā)酵過程中反應(yīng)器的pH、溫度等條件應(yīng)保持在有利于發(fā)酵微生物細(xì)菌產(chǎn)酸代謝的范圍內(nèi)，溫度一般在35℃-40℃，同時(shí)可以添加一定濃度的生物炭促進(jìn)微生物發(fā)酵產(chǎn)酸過程。發(fā)酵液再經(jīng)過離心分離、膜濃縮、加藥攪拌和蒸發(fā)濃縮過程即可制備成生態(tài)融雪劑。最終成品融雪劑需經(jīng)過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。6.關(guān)于工藝流程的描述城市濕垃圾需要經(jīng)過經(jīng)過預(yù)處理，主要包括水力制漿+加熱+除砂+篩分+三相分離+過濾等過程。水力制漿就是破碎分選，破碎后的漿液達(dá)到一定粒徑后，穿過篩網(wǎng)到后端加熱，篩上物的渣被分選出，螺旋送到垃圾車中，外運(yùn)到焚燒廠焚燒。加熱是通過蒸汽直噴方式將漿料加熱到一定溫度，一方面分出來油脂，另一方面是滅菌。加熱后的漿液進(jìn)入除砂去除砂、貝殼等較重的細(xì)小雜質(zhì)，同樣去焚燒。篩分也就是篩網(wǎng)，比前端篩網(wǎng)孔徑更小，分出來一些更小的雜質(zhì)外運(yùn)焚燒，主要是保護(hù)后端離心機(jī)，避免磨損。三相分離是利用離心機(jī)進(jìn)行油水分離，油外售，過濾后的漿液進(jìn)一步生物發(fā)酵。生態(tài)融雪劑的原料就是上述預(yù)處理過濾后的漿液，通過厭氧生物發(fā)酵過程將漿料中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子的有機(jī)酸（主要成分有乙酸、丙酸、丁酸等）。在微生物厭氧發(fā)酵過程中，可以添加生物炭促進(jìn)細(xì)菌間的電子轉(zhuǎn)移過程，增強(qiáng)電子流向產(chǎn)乙酸菌，提高乙酸的產(chǎn)量。再將發(fā)酵液利用離心機(jī)進(jìn)行泥水分離，將得到的上清液經(jīng)過正滲透膜進(jìn)行濃縮，再向濃縮液中添加一定摩爾比的鈣鎂離子，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶即可得到生態(tài)融雪劑。四、主要試驗(yàn)、驗(yàn)證及試行結(jié)果在本標(biāo)準(zhǔn)文本制定前，江南大學(xué)環(huán)境資源研究室開展了有關(guān)濕垃圾濕式發(fā)酵生產(chǎn)乙酸并制備生態(tài)融雪劑的實(shí)驗(yàn)，其主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。研究構(gòu)建了餐廚廢水（濕垃圾預(yù)處理制漿后所得漿液）兩步法制備環(huán)保型融雪劑的技術(shù)體系，首先采用全混式厭氧反應(yīng)器（CSTR）對餐廚廢水進(jìn)行厭氧發(fā)酵制取環(huán)保型融雪劑的前體物，通過優(yōu)化反應(yīng)運(yùn)行參數(shù)與外源材料添加強(qiáng)化餐廚廢水厭氧產(chǎn)酸，其次利用離心機(jī)分離出VFAs后進(jìn)行濃縮，并制備環(huán)保型融雪劑。研究有機(jī)負(fù)荷（OLR）對CSTR處理餐廚廢水厭氧產(chǎn)酸的影響，確定最佳有機(jī)負(fù)荷。為進(jìn)一步提高VFAs產(chǎn)量，研究生物炭對餐廚廢水厭氧產(chǎn)酸的強(qiáng)化作用，并對產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)行再利用。采用不同濃縮方法對厭氧發(fā)酵液進(jìn)行濃縮，確定最佳濃縮方式。添加不同比例鈣鎂離子后蒸發(fā)結(jié)晶獲得環(huán)保型融雪劑，并對環(huán)保型融雪劑的成分與性能進(jìn)行分析。主要研究結(jié)論如下：（1）控制厭氧發(fā)酵的有機(jī)負(fù)荷可以實(shí)現(xiàn)餐廚廢水高效產(chǎn)VFAs。設(shè)定不同OLR（2.5、5、8、7kgCOD/m3/d）運(yùn)行CSTR反應(yīng)器處理餐廚廢水。結(jié)果表明當(dāng)OLR為5kgCOD/m3/d時(shí)，可獲得最高VFAs濃度45.9g/L，其中乙酸濃度為30g/L，占比65%。此時(shí)反應(yīng)體系的酸化率達(dá)到最大，為98%。OLR的提高為微生物生長提供充足的底物，然而OLR進(jìn)一步上升則不利于反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，過高的OLR導(dǎo)致VFAs濃度下降，乙酸濃度為33.3g/L，占總VFAs的78%。考慮到VFAs產(chǎn)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性，CSTR的OLR為5kgCOD/m3/d是餐廚廢水產(chǎn)VFAs的最佳OLR。（2）生物炭加入可以提高餐廚廢水厭氧產(chǎn)酸性能并提升VFAs量。在最佳有機(jī)負(fù)荷條件下加入生物炭，VFAs產(chǎn)量可提高，最大濃度達(dá)到55.6g/L，增加了21.3%，其中乙酸濃度為46.5g/L，提高了55.2%。（3）采用正滲透膜技術(shù)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法、氮吹法及真空平行濃縮法等四種方式對產(chǎn)酸階段分離出的發(fā)酵液進(jìn)行濃縮。結(jié)果表明，四種方法均能對厭氧發(fā)酵液進(jìn)行有效濃縮。從濃縮時(shí)間、濃縮程度及能耗綜合評估，正滲透為本研究中的最佳濃縮方式。汲取液的類型影響正滲透濃縮效果。由于氯化鎂的高分子量，可以降低反向滲透趨勢，提供并維持高水通量。以氯化鎂溶液作為汲取液可以獲得最佳濃縮效果，最大濃縮倍數(shù)為3.5倍，最終VFAs濃度為154g/L，乙酸濃度達(dá)到106.44g/L，VFAs回收率為97.8%。正滲透濃縮過程耗時(shí)最短為8分鐘，濃縮效率最佳，最終濃縮程度與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法差異不大。正滲透以選擇性滲透膜兩側(cè)滲透壓為驅(qū)動力，所需能耗更低。（4）研究中利用餐廚廢水制備合成的環(huán)保型融雪劑具有良好的融雪化冰能力，其中添加摩爾比例為1:1鈣鎂離子的環(huán)保型融雪劑的融冰能力最佳，能達(dá)到氯化鈉的114.6%。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)利用城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑具有一定的可行性。所以標(biāo)準(zhǔn)提出的內(nèi)容結(jié)合了實(shí)驗(yàn)情況，內(nèi)容合理且具有一定指導(dǎo)意義。五、與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系分析本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有法律、法規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)沒有矛盾和抵觸。不存在標(biāo)準(zhǔn)題目為：《城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》現(xiàn)行有效的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)符合《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)法》的相關(guān)要求。本標(biāo)準(zhǔn)是對國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市垃圾分類標(biāo)志》（GB/T19095-2019）、《融雪劑》（GB/T23851-2017）、《分析實(shí)驗(yàn)用水規(guī)格和實(shí)驗(yàn)方法》（GB/T6682-2016）、《工業(yè)鹽》（GB/T5462）、《制鹽工業(yè)主要產(chǎn)品取樣方法》（GB/T8618）等的整合，結(jié)合城市濕垃圾制備生態(tài)融雪劑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成相互銜接、相互補(bǔ)充的整體。六、采用國際標(biāo)準(zhǔn)的程度及水平說明不涉及。七、重大分歧或重難點(diǎn)的處理經(jīng)過和依據(jù)不涉及。八、標(biāo)準(zhǔn)推廣應(yīng)用措施及預(yù)期效果為了保證標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)與應(yīng)用，進(jìn)一步擴(kuò)大宣傳，增加社會認(rèn)知，筑牢垃圾分類處理理念，實(shí)現(xiàn)城市濕垃圾高效資源轉(zhuǎn)化。一是組織措施。廠區(qū)作為“濕垃圾處理”建設(shè)的基本單元，應(yīng)發(fā)揮本標(biāo)準(zhǔn)編制和發(fā)布機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢，可以通過微信公眾號、官方網(wǎng)站、當(dāng)?shù)刂髁髅襟w平臺以及宣貫培訓(xùn)等方式開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫，組織各有關(guān)單位進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，提升標(biāo)準(zhǔn)的知曉度和應(yīng)用范圍。1.宣貫對象面向監(jiān)管者：通過宣貫，增強(qiáng)污水處理廠區(qū)所在的街道（鎮(zhèn)）政府和有關(guān)行業(yè)主管部門對本標(biāo)準(zhǔn)的理解、掌握和運(yùn)用。面向廠區(qū)運(yùn)行負(fù)責(zé)人：加強(qiáng)學(xué)習(xí)濕垃圾制備融雪劑的理論及應(yīng)用知識的學(xué)習(xí)，包括有：技術(shù)要點(diǎn)、工藝特性以及工藝相關(guān)構(gòu)筑物、設(shè)備的構(gòu)建等。面向廠區(qū)員工：落實(shí)技術(shù)培訓(xùn)，牢抓生產(chǎn)要義，加強(qiáng)安全意識。2.宣貫方式可通過微信公眾號、官方網(wǎng)站、當(dāng)?shù)刂髁髅襟w平臺以及宣貫培訓(xùn)等線上方式開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫。同時(shí)，可在日常監(jiān)管過程中采取發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)文本、上門解疑答惑等線下方式開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫。二是技術(shù)措施。廠區(qū)作為作為城市內(nèi)部的濕垃圾無害化處理的微觀空間，是實(shí)現(xiàn)濕垃圾制備生態(tài)融雪劑的重要載體。江蘇馬盛生物科技股份有限公司在濕垃圾無害化處理等方面開展了大量工作，具有濕垃圾制備生態(tài)融雪劑的技術(shù)支撐。選取具其在張家港市的濕垃圾制備融雪劑的處理工程為示范對象，盡快將標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于實(shí)踐，不斷收集反饋信息，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開展關(guān)鍵內(nèi)容研究，為下一次修訂奠定基礎(chǔ)。評審意見及處理標(biāo)準(zhǔn)論證研討和專家咨詢會過程中，各專家均提出了建設(shè)性意見、建議共有11條。標(biāo)準(zhǔn)編制組對相關(guān)意見進(jìn)行分類歸納處理，經(jīng)討