污泥與餐廚垃圾如何處理,是各城市必須面對的問題,國新天匯環境有限公司在湖北襄陽開展了污泥與餐廚垃圾協同處理,實現了資源全利用、廢物零排放。
襄陽市污泥產生量約 200 噸/天,絕大部分污泥采取簡單填埋方式處理,魚梁洲污水處理廠產生的污泥全部堆放在廠區內,累計達 15 萬噸。為解決露天堆置的環境風險,2009 年投資 1000多萬元建設了一套污泥簡易熱干化系統。盡管經過簡易熱干化實現了一定程度的減量化,但污泥中有機質并沒有經過有效降解,烘干過程中仍會產生惡臭,造成新的二次污染,且烘干后的污泥“燒苗”,根本無法使用。
襄陽市餐廚垃圾產生量約 180 噸/天,曾嘗試集中收運處理,但由于餐廚垃圾點多面廣、成份復雜,政府部門無論是在技術、設備、人員還是資金方面都不具備大規模集中收運處理條件,收運處理一直停滯不前。

襄陽餐廚垃圾處理
調研分析表明,污泥與餐廚垃圾處理涉及前端收運、中間處理、末端產品利用等問題,技術復雜,管理難度大,而且二者分屬不同管理部門,單純依靠政府很難解決,必須通過市場化手段,依靠專業公司提供專業服務。
國新天匯首先創新技術路線。確立了“垃圾全消納、資源全回收、過程全綠色、能源全平衡、經濟可接受”的理念,創新了污泥與餐廚垃圾共用一套系統協同處理的技術路線。一是實現了設施協同。一般項目都是分別選址、分開建設、獨立運營,浪費土地和投資,二者協同處理,比各自單獨處理節約占地 80 畝,節省建設投資 6000萬元,綜合處理成本降低 30%。二是實現了技術協同。厭氧消化的適宜碳氮比是 10~20。而污泥的碳氮比一般為 5~9,餐廚垃圾碳氮比一般為 20~30,污泥和餐廚垃圾的互補性決定了兩者協同處理的可行性和經濟性。當污泥與餐廚垃圾按照(0.5~2):1 混合時,厭氧消化能夠提高產氣量,提高處理效率和運行穩定性。
其次是研發技術裝備。結合我國城市污泥特點,該公司自主研發了污泥高溫熱水解技術、高濃度厭氧消化技術、高干度脫水技術和低溫余熱干燥等核心技術,取得了 12 項專利。采用高溫熱水解技術,使得有機物分解率與產氣率較傳統消化提高 50%,厭氧消化濃度提升 1 倍以上,厭氧消化后脫水率由傳統的 80%降至 65%,沼渣達到國家衛生標準,余熱干化的能耗僅為傳統干化的 1/6,并實現了氮磷的循環利用和沼氣的外部輸出。同時,自主研發了高溫水解、離心脫砂、余熱回收、低溫蒸發、沼氣提純等核心裝備,裝備的國產化使高溫熱水解比國外同等裝備造價低 30%,余熱干燥較國外的帶式干燥裝備造價低50%,大大節省了項目投資和占地面積,單位占地面積約 33 平方米/噸,單位投資約 20 萬元/噸。
再次是源頭制漿、收處一體。目前,多數城市在餐廚垃圾規范管理后,由于缺乏源頭分類,特別是打破了以往的利益鏈,餐館對餐廚垃圾收運有抵觸心理,將盤子、叉子、塑料袋混入餐廚垃圾,使餐廚垃圾質量難以滿足工藝要求,二次分揀成本很高。同時,由于收運與處理分開,收運以量計價,導致摻沙摻水現象嚴重。為了保證餐廚垃圾的質量有利于后續處理,該公司采用了“前端分類、源頭制漿”新工藝,將研制的餐廚垃圾粉碎制漿機安裝在酒店廚房,餐廚殘渣進入生活垃圾處理系統,粉碎后的漿液及時由全封閉自動抽吸車輛收運,到廠內后直接通過密閉管道輸送至處理系統。
針對小型酒店與臨街餐館,放置不同型號的專用餐廚垃圾桶,研發自動升降倒料、篩選、粉碎制漿、運輸一體車,在車上完成粉碎制漿與殘渣分離。分散制漿、集中收運提高了收運效率,方便了酒店、餐館及時集中傾倒,控制了進入處理系統的餐廚垃圾質量,有效避免廠內分選帶來的二次污染;同時收運與前端預處理的造價可降低約 30%,并節省建設用地。實現了“餐廚源分揀,只收盤中餐,飯店打成漿,集中變資源”。
最后是拓寬產品出路。協同處理過程中產生的產品,該公司做到了物盡其用,實現系統高效集成、資源循環利用。
一是氣。沼氣提純后甲烷作為清潔的車用燃氣,從沼氣中分離的二氧化碳進行壓縮后作為工業原料氣進行使用。項目可實現熱源的全平衡,并還可每天向外供應1500-2000 立方米 CNG 車用燃氣。
二是渣。沼渣呈黃豆大小均勻顆粒狀,有機質約 35%,總養分超過 12%,完全達到國家的園林用肥標準,產生的沼液作為液體肥,均可用于種植花卉苗圃。
三是樹。該公司研究開發了利用有機炭土作為底肥、通過高效透氣性盆栽技術產業化種植苗木的新方法,將其余 30%左右的有機炭土用于種植廣玉蘭、紫薇、含笑等高價值樹種,被譽為城市的“移動森林”。
餐廚垃圾和污泥協同處理,使困擾政府的難題初步解決,實現了碳和能源的循環利用。目前主城區餐廚垃圾試點片區已達到每天 30 噸的收運量。按照計劃今年底將達到每天 80 噸,明年底達到每天 150 噸的規模,屆時將基本覆蓋主城區 95%以上的酒店和餐館。污泥項目建設近三年來,新增污泥全部得到無害化處理,陳舊污泥今年底將得到全部處理。與其他城市相比,襄陽市政府的支出處于較低水平。以餐廚垃圾為例,國內大部分城市處理環節的補貼費用在每噸80 元以上(不含運輸補貼),有的甚至超過每噸200 元。而襄陽市只有每噸 67 元,節省了財政支出。
企業經濟效益逐步顯現。襄陽項目總投資 1.8億(包括收運系統)。2012 年 8 月正式進入商業運營,截至目前,共處理污泥及餐廚垃圾約 24萬噸,項目運行良好。以 2014 年8月為例,項目每天實現利潤為 910 元(2.46 元/噸),項目盈利能力只是微利,但有機炭土、CNG 燃氣銷售價格隨著市場拓展將進一步提高,“移動森林”未來也會有較好的增值預期。因此,資源的深度循環利用將為項目提高盈利能力、進一步降低政府支付的費用。
人居生態環境顯著改善。污泥填埋導致的大氣污染大幅度減少,周邊居民反映強烈的惡臭氣味完全消失,污泥填埋地點周邊湖泊水質惡化問題得到根本遏制;餐廚垃圾逐步規范收運處理,解決了市民對“地溝油”、“垃圾豬”問題的擔心。
大力推動污泥和餐廚垃圾協同處理公司建議應大力推動污泥和餐廚垃圾協同處理。一是將過去分屬兩個部門的工作統一起來,可以優化政府資源,提高管理效率,轉變政府作風;二是技術成熟穩定,收運一體協同處理,可以節約土地、降低成本和政府支出;三是污泥和餐廚產生量一般大致相當,二者協同處理可以達到最優的技術經濟綜合效益。