國(guó)內(nèi)餐廚垃圾變廢為寶的歷程和典型案例

巴喬

摘 要：餐廚垃圾是主要的城市有機(jī)廢棄物，傳統(tǒng)的處置手段諸如填埋、焚燒等會(huì)帶來(lái)二次污染，制備飼料、肥料存在潛在健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為了在減量化、無(wú)害化基礎(chǔ)上更好地發(fā)揮其資源化的特點(diǎn)，厭氧消化及沼氣資源化利用逐漸成為了餐廚垃圾處置的技術(shù)趨勢(shì)，而配合其他類(lèi)城市有機(jī)廢棄物進(jìn)行聯(lián)合厭氧產(chǎn)沼更是一種模式和技術(shù)創(chuàng)新，使得我們大家生存的環(huán)境更加美好。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾 資源化 厭氧產(chǎn)沼 有機(jī)質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：X799 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）09（a）-0053-02

1 餐廚垃圾概述

1.1 餐廚垃圾的定義及來(lái)源

餐廚垃圾[1]，俗稱泔水，是指我們熟知的食品加工、飲食服務(wù)等活動(dòng)中的廚余垃圾和廢棄食用油脂，主要來(lái)源有：家庭、公共場(chǎng)所的垃圾收集點(diǎn)；賓館、飯店和各類(lèi)小吃店；各類(lèi)食品批發(fā)和零售市場(chǎng)；還包括我們所在的學(xué)校食堂等。

1.2 餐廚垃圾的組成及特點(diǎn)

餐廚垃圾含水率大于80%，以淀粉、纖維、油脂等有機(jī)質(zhì)為主要成分，且富含N、P、K等營(yíng)養(yǎng)成分。由于收集方面存在的諸多問(wèn)題使得其成分復(fù)雜，包含諸如包裝袋、餐具、紙巾、織物等無(wú)機(jī)雜質(zhì)。以北京市某區(qū)為例，通過(guò)采集取樣，綜合分析出的餐廚垃圾組分為。

1.3 餐廚垃圾的危害及價(jià)值

1.3.1 餐廚垃圾的危害

（1）有害物質(zhì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危害健康。

（2）滋生蚊蠅、鼠蟲(chóng)，傳播疾病。

（3）運(yùn)輸、儲(chǔ)存不當(dāng)易造成滲漏和臭味溢散，破壞環(huán)境。

1.3.2 餐廚垃圾的價(jià)值

餐廚垃圾富含有機(jī)質(zhì)和油脂，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在其35%左右的干物質(zhì)中，含粗脂肪約12%、蛋白質(zhì)約20%，如將其全部資源化利用，相當(dāng)于節(jié)約了3000萬(wàn)畝耕地，并可生產(chǎn)出6000萬(wàn)t生物柴油。

2 餐廚垃圾“三化”處理的必要性

隨著我國(guó)物質(zhì)生活水平的提高，餐廚垃圾產(chǎn)生量逐年增長(zhǎng)，2017年已達(dá)到9700萬(wàn)噸，而現(xiàn)有設(shè)施的處理能力尚不足40%，加快餐廚垃圾處理設(shè)施建設(shè)并加速餐廚垃圾“減量化”進(jìn)程刻不容緩。

未安全處理的餐廚垃圾進(jìn)入食物鏈會(huì)危及人民身體健康和社會(huì)的穩(wěn)定。進(jìn)入填埋場(chǎng)將產(chǎn)生大量的高濃度滲瀝液[2]，同時(shí)影響垃圾堆體的穩(wěn)定時(shí)間，因此尋求“無(wú)害化”處理方式迫在眉睫。

環(huán)境保護(hù)、食品安全是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要內(nèi)容，節(jié)能減排與資源循環(huán)利用也已成為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量高，可以產(chǎn)生多種資源化產(chǎn)品，因此“資源化”處置是必要舉措。

3 國(guó)外餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

3.1 美國(guó)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

美國(guó)每年餐廚垃圾產(chǎn)生量約3000萬(wàn)t，約占生活垃圾的11%。由于采用垃圾處理收費(fèi)制度，所以常混合庭院垃圾進(jìn)行自主堆肥，也有部分垃圾采用破碎直排的方式排入下水道。出于對(duì)飼料“同源性”的擔(dān)憂，美國(guó)政府禁止動(dòng)物飼料喂食牛、狗、貓、豬和家禽。

3.2 日本餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

日本每年餐廚垃圾產(chǎn)生量約600萬(wàn)t，約占生活垃圾的12%。一改傳統(tǒng)的堆肥和填埋，近年來(lái)主要生產(chǎn)動(dòng)物飼料及厭氧消化產(chǎn)沼，其中厭氧消化處理得到較大發(fā)展。

4 國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理經(jīng)歷了3個(gè)階段。

第一階段：在市政垃圾處理的早期，餐廚垃圾并無(wú)獨(dú)立的處理手段，常與生活垃圾混合填埋和焚燒，但填埋會(huì)增加滲濾液對(duì)土壤和地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)，焚燒過(guò)程存在熱值不足而產(chǎn)生二噁英等有害物質(zhì)。

第二階段：2000年后，餐廚垃圾處理技術(shù)以制備肥、飼料為主，并在西寧、寧波等城市廣泛使用，生產(chǎn)的肥、飼料用于農(nóng)作物、果樹(shù)、養(yǎng)殖等，廢油脂作為工業(yè)原料或制備生物柴油。

第三階段：餐廚垃圾含鹽量高，破壞土壤環(huán)境，而制備飼料會(huì)帶來(lái)對(duì)人體健康的潛在威脅。因此農(nóng)業(yè)部收回了部分已頒發(fā)的餐廚垃圾肥、飼料生產(chǎn)、銷(xiāo)售許可證，以厭氧消化為核心的處理技術(shù)發(fā)展較快，成為資源化利用的典型。

5 厭氧產(chǎn)沼技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理項(xiàng)目采用厭氧產(chǎn)沼的占85%以上，該技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì)。

（1）從處理廢棄物方面，厭氧技術(shù)是餐廚垃圾“減量化、無(wú)害化”處理的有效方式之一。

（2）從資源利用方面，沼氣作為生物質(zhì)能源用于生產(chǎn)和生活，減少外在能源的消耗，符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策。

（3）從技術(shù)應(yīng)用方面，厭氧處理技術(shù)成熟，通過(guò)應(yīng)用實(shí)例總結(jié)符合我國(guó)餐廚垃圾特性的技術(shù)應(yīng)用方式，獲得了一些成功的經(jīng)驗(yàn)。

6 典型案例分析

隨著餐廚垃圾量逐年增加，我們對(duì)其建立專(zhuān)屬的處理方式。而國(guó)內(nèi)的垃圾處理廠，一直面臨著選址、規(guī)劃困難的問(wèn)題，因此，具有多種垃圾處置功能的園區(qū)模式應(yīng)運(yùn)而生，本項(xiàng)目就考慮了協(xié)同其他有機(jī)垃圾聯(lián)合處置，典型的城市有機(jī)垃圾包括污泥、糞便、過(guò)期食品、園林綠植等。

6.1 案例概述

本項(xiàng)目處理對(duì)象及規(guī)模為：餐廚垃圾200t/d、污泥100t/d、糞便300t/d，采用的核心工藝為“聯(lián)合厭氧產(chǎn)沼+沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)”。

6.2 工藝流程及優(yōu)勢(shì)分析

本項(xiàng)目針對(duì)3種有機(jī)廢棄物特性，設(shè)計(jì)了各自的預(yù)處理系統(tǒng)，其中餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)油脂的提取，預(yù)處理后的物料混配制漿后進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)；厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣經(jīng)提純后進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，熱能反補(bǔ)工藝用熱和生活供暖，電能反補(bǔ)工藝用電，余量并入電網(wǎng)；厭氧消化形成的消化液經(jīng)過(guò)高干脫水后形成沼液和沼渣；沼渣外運(yùn)至生活垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行協(xié)同處置，沼液進(jìn)入廠內(nèi)的廢水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后納管排放。

3種物料協(xié)同處理屬于聯(lián)合厭氧范疇，聯(lián)合厭氧是指在厭氧消化過(guò)程中同時(shí)處理兩種或多種來(lái)源的有機(jī)物，其優(yōu)勢(shì)如下[3]。

（1）提高穩(wěn)定性。糞便難分解但性狀相對(duì)穩(wěn)定，有害成分為氮；餐廚垃圾易分解但性狀不穩(wěn)定，有害成分為油分、鹽分；污泥有機(jī)物含量較高，容易腐化發(fā)臭，性狀相對(duì)不穩(wěn)定，含有重金屬和病原體。經(jīng)混合可以降低各種有害物的濃度，從而提高處理工藝的穩(wěn)定性。

（2）成本節(jié)約。聯(lián)合厭氧消化工藝中，除了各自的預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)備外，其余的設(shè)備均可共用；此外，多種有機(jī)廢棄物采用厭氧消化工藝較之采用好氧處理工藝可以削減約80%的電耗，同時(shí)整體占地面積縮小、減少土地資源的利用。

（3）工藝優(yōu)化。餐廚垃圾含水率80%～90%，污泥含水率約80%，糞便含水率97%～98%。濕式厭氧消化要求進(jìn)料含水率90%～92%，3種有機(jī)廢棄物合理混配，實(shí)現(xiàn)了工藝稀釋水的零添加，從而降低后續(xù)高濃度有機(jī)廢水的處理負(fù)荷。同時(shí)通過(guò)調(diào)整物料配比，提高了產(chǎn)沼效率，沼氣產(chǎn)量可增加約15%。

7 結(jié)論

第一，國(guó)內(nèi)餐廚垃圾占生活垃圾的比例是國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的3～4倍，且含水量較高，不適宜與生活垃圾一同處理，獨(dú)立處置更為合理。

第二，餐廚垃圾處置技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的摸索比較，厭氧消化技術(shù)以其生產(chǎn)節(jié)能、過(guò)程產(chǎn)能、資源循環(huán)利用、環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)成為工藝首選及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

第三，我國(guó)幅員遼闊、人口眾多，餐廚垃圾的產(chǎn)生與人口密度成正比，在人口較為密集的地區(qū)進(jìn)行處理設(shè)施的選址難度極大，因此，以餐廚垃圾為主的城市有機(jī)廢棄物聯(lián)合處置的方式貼合國(guó)情。

第四，城市有機(jī)廢棄物種類(lèi)繁多，通過(guò)成分分析和發(fā)酵過(guò)程研究，確定與餐廚垃圾的合理配伍，可以稀釋有害物質(zhì)、提高營(yíng)養(yǎng)物水平，增強(qiáng)微生物的協(xié)同效應(yīng)。正如文中典型案例所述，該模式的大量推廣具有較好的理論基礎(chǔ)和實(shí)際借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂凡，何品晶，邵立明，等.易腐性有機(jī)垃圾的產(chǎn)生與處理技術(shù)途徑比較[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003（8）：46-50.

[2] 方戰(zhàn)強(qiáng)，吳堅(jiān)，鮑倫軍.餐廚垃圾處置方法探討[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007（1）：70-74.

[3] 鄧國(guó)平，任玉森，李杰偉，等.餐廚垃圾市政污泥聯(lián)合厭氧消化處理技術(shù)[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2013，3（2）：179-182.