綠色PPP項(xiàng)目典型案例② | 大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目
（1）項(xiàng)目基本情況
大連夏家河污泥處理廠位于大連市甘井子區(qū)革鎮(zhèn)堡鎮(zhèn)夏家河村，南側(cè)毗鄰夏家河污水處理廠，北側(cè)是土羊高速公路。該項(xiàng)目是大連市政府為建設(shè)國(guó)家環(huán)保模范城，徹底解決城市污水處理廠污泥環(huán)境污染、廢物綜合利用、變廢為寶的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，也是我國(guó)第一個(gè)采用BOT方式建設(shè)的城市集中式污泥處理廠，亦是國(guó)內(nèi)首個(gè)采用厭氧發(fā)酵/工業(yè)化生物制氣工藝降解有機(jī)廢物的示范項(xiàng)目。項(xiàng)目規(guī)劃占地面積4.11公頃，一期征地2.47公頃，年處理污泥等可降解有機(jī)廢物總量超過(guò)25萬(wàn)噸，日供凈化生物質(zhì)燃?xì)猓ㄌ烊粴鈽?biāo)準(zhǔn)）約20000立方米。
大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目全景
（2）建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模項(xiàng)目設(shè)計(jì)日處理市政污泥600噸/天，餐廚垃圾200噸/天，城肥100噸/天。
（3）社會(huì)資本方概況
2006年，本項(xiàng)目通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)確定由大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司投資建設(shè)。大連東泰產(chǎn)業(yè)廢物處理有限公司成立于1991年，是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展廢棄物集中處理的專(zhuān)業(yè)公司之一，獲得國(guó)家環(huán)�？偩诸C發(fā)的《固體廢物處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)資質(zhì)》及大連市環(huán)保局頒發(fā)《危險(xiǎn)廢棄物經(jīng)營(yíng)許可證》，并于2002年1月30日正式通過(guò)了ISO14001國(guó)際管理體系的認(rèn)證。現(xiàn)擁有職工300余人，固定資產(chǎn)6000多萬(wàn)元，主要從事固體廢物的收集、處理、處置及再生利用；環(huán)保技術(shù)咨詢，“三廢”處理工藝設(shè)計(jì)；企業(yè)相關(guān)物業(yè)管理，環(huán)境污染治理。
2007年3月2日大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司，大連力達(dá)環(huán)境工程有限公司共同出資成立了項(xiàng)目公司——大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司，注冊(cè)資金4000萬(wàn)元。項(xiàng)目公司現(xiàn)有員工60余人，是大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)單位。經(jīng)營(yíng)范圍包括：市政污泥、有機(jī)垃圾的收集與無(wú)害化處理及再生產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。公司以建設(shè)生物質(zhì)有機(jī)廢物集中式厭氧消化/生物制氣集成化處理技術(shù)應(yīng)用示范基地為目標(biāo)，在厭氧消化預(yù)處理技術(shù)、協(xié)同厭氧消化處理技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)行突破，在沼氣凈化提純技術(shù)；生物質(zhì)燃?xì)饣炫洹⒏邏狠斔图夹g(shù)；沼液高效脫氮處理技術(shù)，沼渣綜合利用等方向進(jìn)行探索，實(shí)現(xiàn)了從污染治理到產(chǎn)物利用的完成技術(shù)路徑，形成一整套集成化處理技術(shù)，水平先進(jìn)、成熟、可靠，處于國(guó)內(nèi)、國(guó)際領(lǐng)先水平，且均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，投資少，占地省，運(yùn)行成本低，可在城市、農(nóng)村等多地進(jìn)行復(fù)制和推廣。
（4）項(xiàng)目進(jìn)展
大連夏家河污泥處理廠是大連市唯一一家專(zhuān)門(mén)從事市政污泥、餐廚垃圾等城市可降解有機(jī)廢物集中處理的工廠。項(xiàng)目于2007年11月開(kāi)工建設(shè)，2009年2月完成土建、設(shè)備安裝，2009年4月29日投料試運(yùn)行。目前主要承擔(dān)大連市主城區(qū)20多家污水處理廠污泥、市內(nèi)五區(qū)餐廚垃圾、城肥等可降解有機(jī)廢物集中處理任務(wù)，可降解有機(jī)廢物經(jīng)厭氧消化后產(chǎn)生固、液、氣三態(tài)產(chǎn)物。氣態(tài)產(chǎn)物（沼氣）經(jīng)凈化提純并入城市燃?xì)夤芫W(wǎng)，作為城市居民生活的補(bǔ)充能源進(jìn)行利用，在國(guó)際尚屬首例；液態(tài)產(chǎn)物（沼液）采用短程硝化——厭氧氨氧化聯(lián)合工藝進(jìn)行脫氮處理，實(shí)現(xiàn)高氮廢水的達(dá)標(biāo)排放。這是厭氧氨氧化技術(shù)在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在國(guó)際上仍處于領(lǐng)先水平，解決了厭氧消化技術(shù)高含氮廢水難處理的瓶頸問(wèn)題；固態(tài)產(chǎn)物（沼渣）富含氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，可廣泛用于土壤改良、園林綠化的基質(zhì)用土，亦可替代粘土作為生產(chǎn)水泥的原料之一。
項(xiàng)目已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行12年，累計(jì)處理可降解有機(jī)廢物總量超過(guò)200萬(wàn)噸。2019年，項(xiàng)目累計(jì)處理可降解有機(jī)廢物總量超過(guò)35萬(wàn)噸，累計(jì)外送凈化生物質(zhì)燃?xì)饬?15萬(wàn)立方米。
02.運(yùn)行模式
（1）建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式
項(xiàng)目采用BOT的運(yùn)營(yíng)模式，特許經(jīng)營(yíng)期包括：特許經(jīng)營(yíng)建設(shè)期，期限為12個(gè)月；特許經(jīng)營(yíng)收費(fèi)期：期限為特許運(yùn)營(yíng)收費(fèi)期之日起20年。在特許經(jīng)營(yíng)期內(nèi)，大連市城建局（2018年機(jī)關(guān)事業(yè)單位改革后，調(diào)整為大連市市政公用事業(yè)服務(wù)中心）獲得大連市人民政府授權(quán)管理此項(xiàng)目，有權(quán)簽署有關(guān)協(xié)議，并履行協(xié)議義務(wù)。大連市城建局（目前由大連市市政公用事業(yè)服務(wù)中心）授予大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司行使從事夏家河污泥處理廠項(xiàng)目的權(quán)利，該公司享有項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、收取污泥處理費(fèi)的權(quán)利。
在特許經(jīng)營(yíng)期內(nèi)，項(xiàng)目的全部設(shè)備和設(shè)施等相關(guān)財(cái)產(chǎn)均由大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司投資，其財(cái)產(chǎn)的所有權(quán)和運(yùn)營(yíng)權(quán)在特許經(jīng)營(yíng)期內(nèi)歸該公司所有。項(xiàng)目融資需要時(shí)，可按約定條件質(zhì)押污泥處理廠項(xiàng)目的部分或全部運(yùn)營(yíng)收費(fèi)權(quán)。大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司享受特許經(jīng)營(yíng)期內(nèi)的排它性原則。
項(xiàng)目交易模式見(jiàn)下圖所示：
交易模式圖
（2）資金籌措大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目注冊(cè)資金4000萬(wàn)元，總投資接近20000萬(wàn)元，其中：銀行貸款8641.5萬(wàn)元，年利率6.84％，貸款年限10年，其余為企業(yè)自籌。項(xiàng)目股權(quán)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下表所示：
表1.股權(quán)結(jié)構(gòu)情況表
項(xiàng)目回報(bào)機(jī)制以“政府付費(fèi)”為主，即項(xiàng)目的收入（成本及收益），是通過(guò)政府財(cái)政預(yù)算安排，每年從財(cái)政預(yù)算資金中固定支付給項(xiàng)目公司用于日常經(jīng)營(yíng)及正常利潤(rùn)的費(fèi)用。
此外，項(xiàng)目公司通過(guò)售賣(mài)生物質(zhì)燃?xì)猱a(chǎn)品，也能帶來(lái)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收益，此部分收益約占總收入的30%。
03.借鑒價(jià)值
我國(guó)每年產(chǎn)生可降解有機(jī)廢物44億噸，其中，污泥約2200萬(wàn)噸，餐廚垃圾約6000萬(wàn)噸，禽畜糞便約39億噸，農(nóng)作物秸稈約7億噸，若將所有有機(jī)廢物厭氧消化處理，則每年可產(chǎn)生3000億m3沼氣，占我國(guó)一次能源消耗的6%，同時(shí)可提供超過(guò)4億噸有機(jī)肥料，生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)前景廣闊。截至2019年末，中國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)到60.6%，其中，百萬(wàn)人口以上城市130座，超大城市39座。一方面，這些城市人口密集，亟待解決可降解有機(jī)廢物的處理處置問(wèn)題；另一方面，城市化程度高，土地資源緊張，比較適合建立集中式可降解有機(jī)廢物處理中心。可降解有機(jī)廢物集中式厭氧消化處理技術(shù)節(jié)能投資和運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益，推廣及應(yīng)用前景廣闊。
大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目自2009年投產(chǎn)運(yùn)行至今，已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行了12年之久，實(shí)現(xiàn)了從污染治理到產(chǎn)物利用的完成技術(shù)路徑，形成一套穩(wěn)定的集中式厭氧消化集成化處理技術(shù)。投資少，占地省，運(yùn)行成本低，利用綠色技術(shù)美化城市環(huán)境，同時(shí)幫政府解決污染治理的難題。項(xiàng)目的實(shí)施，既能改善生態(tài)環(huán)境，又能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，在污泥、濕垃圾等生物質(zhì)能源廢物的綜合治理領(lǐng)域打造示范，且整套集成技術(shù)可在城市、小城鎮(zhèn)等多地進(jìn)行復(fù)制和推廣。
（1）可生物降解有機(jī)廢物集中式一體化處理模式
大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目采用厭氧消化/工業(yè)化生物制氣工藝，對(duì)市政污水處理廠污泥、餐廚垃圾、過(guò)期食品等各種固態(tài)、液態(tài)可生物降解的有機(jī)廢物進(jìn)行集中式一體化處理，解決了城市各種有機(jī)廢物分散處理造成的投資浪費(fèi)、運(yùn)行管理費(fèi)用高等弊端。利用現(xiàn)有設(shè)施合并處理多種生物質(zhì)有機(jī)廢物，同時(shí)解決多種污染物治理問(wèn)題，改善環(huán)境的同時(shí)節(jié)省投資，在國(guó)內(nèi)屬于首創(chuàng)，項(xiàng)目的建成及穩(wěn)定運(yùn)行成為國(guó)家環(huán)保產(chǎn)業(yè)典范。
（2）生產(chǎn)清潔能源、節(jié)能減排
能源是現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)和動(dòng)力，項(xiàng)目積極響應(yīng)國(guó)家“十四五”時(shí)期全面構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系的目標(biāo)，將市政污泥、餐廚垃圾等有機(jī)廢物進(jìn)行“減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化”處理，產(chǎn)生新的清潔能源生物質(zhì)燃?xì)猓?jié)能減排，變廢為寶，惠民利用。
項(xiàng)目年處理可降解有機(jī)廢物總量超過(guò)25萬(wàn)噸。每年減排甲烷約0.54萬(wàn)噸，減排二氧化碳約12萬(wàn)噸。日產(chǎn)凈化生物質(zhì)燃?xì)獬^(guò)20000立方米，通過(guò)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)輸送至千家萬(wàn)戶作為城市燃?xì)獾难a(bǔ)充氣源，供居民日常用氣使用，該氣量可滿足每天5萬(wàn)戶居民的用氣需求，約占大連市居民用氣總量的5%。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，大連市未收集的餐廚垃圾量約為800~1000噸/天，若這部分餐廚垃圾全部采用集中式厭氧消化/生物制氣的方式處理，則日產(chǎn)凈化生物質(zhì)燃?xì)饬繉⒊^(guò)50000立方米，可滿足12萬(wàn)戶城市居民的用氣需求，社會(huì)效益顯著。
厭氧消化技術(shù)利用微生物的新陳代謝作用將能源作物（如污泥、易腐垃圾、糞便）等有機(jī)物分解，產(chǎn)生生物甲烷，該技術(shù)在滿足能源需求上發(fā)揮著重要作用。利用厭氧消化技術(shù)處理可降解有機(jī)廢物，提純氣態(tài)產(chǎn)物沼氣獲取的生物質(zhì)燃?xì)猓梢宰鳛橐环N新能源替代石油天然氣導(dǎo)入城市供氣體系內(nèi)，這一能源替代體制有效地緩解了當(dāng)前能源緊缺的困境，解決城市居民用氣需求。為新能源開(kāi)發(fā)以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹開(kāi)辟了新的道路，同時(shí)還對(duì)節(jié)能減排提升能源經(jīng)濟(jì)效益亦有杰出的貢獻(xiàn)。
厭氧消化反應(yīng)裝置
（3）先進(jìn)成熟的集成化工藝處理技術(shù)項(xiàng)目自主研發(fā)了針對(duì)不同種類(lèi)物料的專(zhuān)用預(yù)處理技術(shù)；協(xié)同厭氧消化處理技術(shù)；沼氣凈化提純技術(shù)；生物質(zhì)燃?xì)猓ㄌ烊粴鈽?biāo)準(zhǔn)）混配、高壓輸送技術(shù)；高氮含量廢水高效脫氮處理技術(shù)；沼渣資源化利用技術(shù)等。整套集成化處理技術(shù)水平先進(jìn)、成熟、可靠，處于國(guó)內(nèi)、國(guó)際領(lǐng)先水平，且均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，其中：
生物質(zhì)燃?xì)鈨艋b置
預(yù)處理技術(shù)主要針對(duì)不同種類(lèi)生物質(zhì)能源物料的物理特性，研究最有效的預(yù)處理方式，加快水解酸化速度，以促進(jìn)有機(jī)質(zhì)降解進(jìn)程，縮短物料停留時(shí)間，從而提高系統(tǒng)處理能力。協(xié)同厭氧消化處理技術(shù)是根據(jù)不同物料組合方式優(yōu)化和改進(jìn)協(xié)同厭氧消化過(guò)程，通過(guò)控制工藝參數(shù)的控制使厭氧反應(yīng)系統(tǒng)始終處于利于甲烷菌菌群生存代謝的最優(yōu)勢(shì)環(huán)境條件，從而促進(jìn)產(chǎn)氣。通過(guò)生產(chǎn)裝備及PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)，以保證設(shè)備與物料的匹配性最佳，以提高可降解有機(jī)廢物的處理效率。
沼氣凈化提純、生物質(zhì)燃?xì)饣炫浼案邏狠斔图夹g(shù)可滿足次高壓城市天然氣管網(wǎng)輸氣要求，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃?xì)獾母咧道谩?/span>
高氮含量廢水高效脫氮處理技術(shù)、沼渣資源化利用技術(shù)則是在沼液、沼渣的綜合利用方面進(jìn)行攻關(guān)探索，為生物質(zhì)廢物集中處理技術(shù)的發(fā)展攻克難關(guān)。沼液是厭氧消化后產(chǎn)生的殘余液體，總固體含量小于1%。其產(chǎn)量大、經(jīng)過(guò)厭氧工藝處理后仍然含有較高的污染物，特別是氨氮含量過(guò)高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了排放標(biāo)準(zhǔn)。若采用傳統(tǒng)物化法存在運(yùn)行費(fèi)用高、效能低下的特點(diǎn)；采用普通的硝化反硝化工藝，存在反硝化碳源不足的問(wèn)題。項(xiàng)目提出采用同步亞硝化-厭氧氨氧化-反硝化聯(lián)合脫氮工藝對(duì)沼液進(jìn)行無(wú)害化處理：在厭氧的條件下利用NH4+-N作為電子供體，NO2-N作為電子受體，經(jīng)過(guò)氧化還原作用將其轉(zhuǎn)為N2的過(guò)程。項(xiàng)目日處理沼液量可達(dá)1000噸。與傳統(tǒng)的生物脫氮工藝相比，該工藝不僅節(jié)省25% 的曝氣量，無(wú)需外加有機(jī)碳源，可適用于低C/N比廢水，對(duì)于該類(lèi)水體的生物脫氮處理具有重要意義，掀起了廢水脫氮的一場(chǎng)新革命，經(jīng)聯(lián)合工藝處理后的沼液輸送至大連夏家河污水處理廠進(jìn)行深度處理，從而最終實(shí)現(xiàn)沼液的達(dá)標(biāo)排放。沼渣是沼氣工程的副產(chǎn)品，其營(yíng)養(yǎng)成分豐富，養(yǎng)分含量全面，被認(rèn)為是一種優(yōu)質(zhì)高效的土壤改良劑和有機(jī)肥料。生物質(zhì)可降解有機(jī)廢物經(jīng)厭氧消化穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后，產(chǎn)生的沼渣滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》GB/T23486 的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》要求，沼渣可經(jīng)自然晾曬后混拌黃土作為土壤改良劑、基肥或園林綠化用土進(jìn)行利用。此方式不需要大量物料及土地資源消耗，便可實(shí)現(xiàn)污泥等有機(jī)廢物中有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素的高效利用，實(shí)現(xiàn)能量的有效回收。此外，項(xiàng)目產(chǎn)生的沼渣與粘土成份接近，亦可替代粘土作為生產(chǎn)水泥的原料，用于建筑行業(yè)。
高氮含量廢水高效脫氮處理技術(shù)掛膜填料
04.獲得的主要榮譽(yù)2010年大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司被評(píng)為“大連市信息技術(shù)推廣應(yīng)用工作先進(jìn)集體”；2011年大連夏家河污泥處理廠項(xiàng)目被認(rèn)定為國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)示范工程；國(guó)家第一批城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置示范項(xiàng)目等榮譽(yù)。2011年底項(xiàng)目成功注冊(cè)聯(lián)合國(guó)CDM減排項(xiàng)目。公司曾獲得2009 年、2010年、2013年大連市科技計(jì)劃項(xiàng)目資金資助。2014年項(xiàng)目入選遼寧省節(jié)能減排技術(shù)目錄；獲得第一屆大連市科技創(chuàng)業(yè)大賽成長(zhǎng)組二等獎(jiǎng)。2015年公司首次認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)。2016年項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中研發(fā)的《應(yīng)用于污泥厭氧消化系統(tǒng)的控制》專(zhuān)利獲大連市專(zhuān)利獎(jiǎng)勵(lì)；項(xiàng)目獲得大連市科技進(jìn)步獎(jiǎng)；同年項(xiàng)目被評(píng)為2016年大連市“十佳環(huán)境治理工程”；大連東泰有機(jī)廢物處理有限公司被評(píng)為大連市節(jié)能環(huán)保工作先進(jìn)單位。2017年在本項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)上開(kāi)展的《城鎮(zhèn)污泥高效干化與清潔能源利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用》項(xiàng)目獲得遼寧省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2018年再次認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)。2019年獲得大連市企業(yè)技術(shù)中心榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。
同時(shí)，為保證公司在生物質(zhì)能源厭氧消化領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新性、延展性不斷提升，公司組建了由碩士、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員、行業(yè)資深專(zhuān)家組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。主導(dǎo)或參與研發(fā)的多項(xiàng)新技術(shù)和新工藝已經(jīng)應(yīng)用于許多工程上，全面參與工程項(xiàng)目工藝研發(fā)、工程調(diào)試、試運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)。經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)研發(fā)，公司已取得二十余項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果。先后與大連理工大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)等科研院所開(kāi)展技術(shù)合作，積累了豐富的科研經(jīng)驗(yàn)，全力推動(dòng)公司技術(shù)研發(fā)和科技創(chuàng)新進(jìn)程。2018年由項(xiàng)目衍生的《生物質(zhì)有機(jī)廢物廚余垃圾合并污泥資源化利用技術(shù)的研究》項(xiàng)目入選大連市重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目；《厭氧消化沼液無(wú)害化處理及資源化利用技術(shù)的研究》項(xiàng)目入選甘井子區(qū)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。2019年《市政污泥預(yù)處理破壁技術(shù)的研究》項(xiàng)目入選甘井子區(qū)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。
