中小城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術分析

羅博

（重慶市環衛控股（集團）有限公司 重慶 401121）

隨著經濟的高速發展，人民生活迅速提高，城市化進程加快，我國中小城市餐廚廢棄物產生量急劇增加，且增長勢頭不減，由于環衛設施不健全，處理技術落后，極易造成環境污染以及衍生出一些社會問題。城市餐廚廢棄物是指在食品加工、餐飲服務以及食品流通環節產生的有機物，主要包括食物加工過程中拋棄的菜葉、菜根、動物內臟、烹飪廢油等下腳料，即廚余垃圾，以及餐桌上的剩菜剩飯和殘余物等，即餐余垃圾[1]。其主要特點是分散發生、成分混亂、形態復雜，具有含水率高、含油鹽率高、易腐敗等特征，回收處理難度大，流入環境極易造成污染[2]。

由于過去對于餐廚垃圾處理的不重視，廢棄的餐廚垃圾大部分和生活垃圾混合在一起被丟掉。但是，廢棄的餐廚垃圾中由于含有大量的蔬菜和肉類，其相應的水分和有機物含量較高，易腐敗變質，散發難聞氣味，也得不到有效的資源化利用。國內的生活垃圾填埋場對于垃圾滲濾液的防護不太重視，很容易造成二次污染[3]。餐廚垃圾的處理難度本來就大，與其它生活垃圾混合后會帶來一系列嚴重問題，進一步加大了處理難度，同時也降低了其利用價值。本文結合國內外中小城市餐廚廢棄物處理現狀，對資源化利用和無害化處理技術進行了分析，以期推動國內中小城市餐廚廢棄物處理技術的發展。

1 國內城市餐廚廢棄物處理現狀

國內餐廚垃圾的處理現狀比較嚴峻。隨著城鄉居民的生活水平不斷提高,餐廚垃圾的產生量也在快速上升，由此衍生出大量的環境污染和相應的社會問題，密切關注餐廚垃圾的處理對于建設城市文明和農村文明具有重要意義。據可靠數據統計，目前我國主要城市生活垃圾年產量已過百億噸，其中大約一半是餐廚垃圾，因此餐廚垃圾的處理在城市垃圾處理中占有重要地位，不能不引起我們的重視。在“北上廣”以及深圳、杭州等大城市餐廚垃圾占生活垃圾的比重均超過50%，明顯高于發達國家[3]。我國垃圾焚燒場從2003年到2009年增加了近1倍，但仍不能滿足日益增長的城市垃圾產生量[4]。由于缺乏相關法律來約束,很大一部分的餐廚垃圾流向個體養豬戶等家畜養殖企業，也導致“垃圾豬”和“地溝油”屢禁不絕，在缺乏市場監管的情況下會給消費者的食品安全和身體健康帶來嚴重威脅。

針對餐廚垃圾得不到有效處置帶來的一系列問題，近年來國內相關學者作了很多積極的探索,并取得了一定的成效。例如,利用物理、化學、生物等多種方式，通過篩選、磁選、水洗等不同手段,從生活垃圾中分離出餐廚垃圾等有機物，單獨進行堆肥處理[5]；針對國內餐廚垃圾鹽分高，常規工藝難以處理的特點，深入探討了最佳除鹽工藝[6]等，這些研究有力的推動了國內餐廚垃圾處理技術的發展。由于對餐廚垃圾的復雜性和處理難度缺乏深刻的認識，一些城市忽視國內餐廚垃圾特點，盲目引進的國外設備，其處理達不到資源化要求，反而造成了二次污染。大體上來看，我國的餐廚垃圾資源化循環利用仍處于探索和初期發展階段，面對急劇增長的餐廚廢棄物，加快相關技術的引進與研究刻不容緩。

2 餐廚廢棄物資源化、無害化處理技術分析

對餐廚廢棄物的治理要堅持兩個思路，減少餐廚垃圾的來源和增加餐廚垃圾的處理能力。而對于餐廚廢棄物的資源化利用必須具備以下條件：（1）餐廚垃圾的成分能滿足處理工藝的要求；（2）餐廚垃圾的利用化水平同處理技術相一致；（3）市場有相應的消費需求，可以保證處理技術的實施。關于餐廚廢棄物資源化、無害化處理技術研究雖然已有很長時間了，但還沒有突破性技術的出現。目前比較成熟的技術主要有：堆肥化處理技術、飼料化處理技術、厭氧能源化處理技術。

2.1 堆肥化處理技術

堆肥化技術主要包括厭氧堆肥、蚯蚓堆肥等。厭氧堆肥是指在厭氧環境下，厭氧微生物將有機質進行分解，產出沼氣和肥料，這項技術源于中國農村的沼氣發酵，可以有效的實現餐廚廢棄物處理資源化的目標。由于厭氧菌對于環境比較敏感，在餐廚廢棄物高溫、高鹽環境中的適應性較差，并且較易受重金屬離子等有毒物質的影響，因而難以保證發酵過程的穩定性，進而影響處理效果。蚯蚓堆肥作為一項生物處理技術，主要是根據蚯蚓能將有機質有效分解轉化的基礎上發展起來的，蚯蚓通過其新陳代謝過程中吞食餐廚垃圾，在蚯蚓體內通過生物化學作用將有機質分解轉化。該工藝操作過程簡單、運行成本低、物料停留時間短。但處理效果對影響因素變化敏感，如C/N、溫度、濕度等。蚓糞是一種高效生物有機肥，蚓體進一步加工為蛋白飼料添加劑，兩者都具有較高的利用價值。

2.2 飼料化處理技術

由于餐廚垃圾中含有大量的有機物成分，營養價值較高，因此將餐廚垃圾開發成家畜的飼料具有相當大的優勢。但是過去常常將餐廚垃圾直接用于家畜的飼養，導致出現大量關于泔水豬、潲水豬等方面的報道，這是因為這些家畜大多使用未經處理的或已變質的泔水，其危害性是巨大的，對于餐廚垃圾處理后能否用作一種飼料資源，目前仍處爭議階段。但是有一條原則是要必須堅持的，那就是餐廚垃圾作飼料必須進行處理，消除病毒污染，然后再進行利用。關于餐廚垃圾飼料化處理還有一個思路是以餐廚垃圾為原料進行固態發酵，固態發酵得到的菌體可以進一步加工得到氨基酸、蛋白質和維生素等高價值產物。該技術處理速度快，產物價值高，并且能耗低，因而日益受到重視。

2.3 厭氧能源化處理技術

生物制氫與厭氧甲烷化是餐廚垃圾厭氧能源化處理技術的主要兩個方面。餐廚垃圾生物制氫技術可以實現餐廚垃圾的資源化、無害化和減量化，是目前國內外生活垃圾處理技術研究的重要方向。此方法對于垃圾處理的效果好，但投資高、運行維護費用高，只有在不考慮其經濟效益的前提下，才能實現大規模應用。總的來說餐廚垃圾生物制氫技術發展的還不成熟，其工程化應用還需要很長時間。沼氣發酵技術的發展已經歷好多年，目前來看其成本比較低廉，并且產品資源化效率高，易于實現工程應用，是目前處理餐廚垃圾的最佳技術。

2.4 各處理技術分析

目前，我國餐廚垃圾處理技術并不成熟，北京、上海、西寧、寧波因為發展較早，在餐廚垃圾處理上形成了各自的特色。北京的處理技術是以厭氧消化為主，上海則采用了動態好氧消化技術，此技術一般多用于污水處理，西寧是以飼料化技術為主，寧波的處理工藝可以生產菌體蛋白、飼料添加劑和工業油脂。

在上述技術當中，以北京的厭氧消化發展的最為成熟，處理結果比較滿意，具有較好的推廣性，如北京董村生活垃圾綜合處理廠的Biomax濕式厭氧消化工藝。厭氧消化技術適應性和成熟度都比較高，處理量從100t/d到300t/d都適用。但由于處理后產品經濟價值并不高，政府補貼是餐廚垃圾處理發展的支撐，對于處理量較大的餐廚垃圾處理廠，產出的生物氣通過熱電聯產系統進行發電增加效益，對于發酵殘渣可采用采用微生物處理技術處理。高安屯餐廚垃圾處理廠的相關產品在北京得到較好的應用，生產的微生物菌劑在果園和菜園取得了較好的效果。

表1 國內城市部分餐廚垃圾資源化處理企業概況

3 結論

城市生活垃圾處理、處置是城市現代化進程中重要問題，面對急劇增長的城市餐廚廢棄物，建立覆蓋廣泛的回收網絡，分類收運后統一進行資源化利用和無害化處理是今后處理的主流方式。就處理技術來看，目前的技術都存在一定的缺陷，各地要因地制宜，綜合考慮選擇合適的處理技術。當然開發適應性更廣，工藝簡單，投資較低的新技術也是科研工作者努力的方向。引導社會形成餐廚廢棄物分類回收的意識，配套相應的法律法規，建立以餐廚垃圾回收利用、資源化等產業為主的循環經濟體系，是解決餐廚廢棄物的長久途徑。

[1]王慶華，安艷玲，尚佰曉，等.貴陽市餐廚廢棄物資源化體系構建[J].環境保護與循環經濟，2012（9）37-39.

[2]潘麗愛，張貴林，石 晶，等.餐廚垃圾特性的試驗研究[J].糧油加工，2009（9）：154-156.

[3]姜 虎，李文哲，劉建禹，等.城市餐廚垃圾資源化利用的問題和對策[J].環境科學與管理，2010，35（6）：27-31.

[4]中國國家統計局.中國統計年鑒,2004-2011.北京:中國統計出版社.

[5]楊先海,呂傳毅,褚金奎.城市生活垃圾預處理和資源化研究[J].再生資源研究,2003,1:31-33.

[6]梁彥杰,謝煒平,何德文,等.水洗-脫水預處理降低餐廚垃圾堆肥含鹽量的實驗研究[J].環境衛生工程，2008(3)：44-46.