我國餐廚垃圾處理技術及市場現狀分析

閆 雨，陽艾利，魏小鳳

（1.廈門理工學院，福建 廈門 361024；2.光大環保技術研究院（深圳）有限公司，廣東 深圳518033）

我國餐廚垃圾處理技術及市場現狀分析

閆 雨1，陽艾利1，魏小鳳2

（1.廈門理工學院，福建 廈門 361024；2.光大環保技術研究院（深圳）有限公司，廣東 深圳518033）

分析了我國餐廚垃圾處理技術及市場占有率，介紹了厭氧消化技術、好氧生物處理技術、飼料化處理技術的優缺點和存在的問題，從技術、政策、經濟方面分析3種技術實際處理應用的優劣，并提出相應建議。

餐廚垃圾；處理技術；市場現狀

1 國內餐廚垃圾處理技術路線

1.1 厭氧消化技術

厭氧消化是無氧條件下，厭氧微生物及兼性厭氧微生物分解有機物，最后產生甲烷和二氧化碳的過程。厭氧消化處理技術能回收生物質能，產品（甲烷） 可回收利用，一般自用發電，也有少數做CNG（壓縮天然氣）外售，但目前申請渠道較難。厭氧消化工藝工程總體投資較大，工藝管理相對復雜。

在我國，厭氧消化工藝技術路線分為2種，一類以追求沼氣產量最大化為目的，采用固液一體消化模式，即全相厭氧，將餐廚垃圾中的固體有機成分經粉碎制漿后，與滲瀝液一起送入厭氧罐進行消化制取沼氣［1］。另一類為液體消化模式，即液相厭氧，該技術路線借鑒高濃度有機廢水處理技術，經過固液分離，液體進入厭氧消化罐制取沼氣，固體部分則需進行堆肥或好氧飼料化處理，采用該技術路線的公司一般通過濕熱處理等技術手段增加液體中有機質的溶入量。

根據已投入運行的案例來看，液體消化工藝路線在運行管理上要優于固液一體消化工藝路線。厭氧消化技術是國內目前餐廚垃圾處理項目應用較多的技術路線，固液一體消化處理技術路線中的關鍵設備及核心技術均依賴國外進口；而液體消化處理技術路線在國內的應用較為成熟。

1.2 好氧生物處理技術

好氧生物處理即在有氧的條件下，借助好氧微生物（主要是好氧細菌）的生命代謝活動，把一部分被吸收的有機物氧化分解成簡單的無機物，并提供生物生長活動所需要的能量；另一部分有機物被轉換合成為新的細胞質，以供微生物生長繁殖，最終將餐廚垃圾轉化為有機肥的過程。好氧生物處理技術已成為餐廚垃圾處理的主要方式之一。

傳統好氧堆肥處理技術工藝簡單，但無害化不徹底，有機肥料質量不穩定，堆肥處理周期較長，衛生條件相對較差，容易造成二次污染。

復合高溫好氧制肥工藝利用高溫復合微生物和酶轉化技術、快速腐殖化集成裝備、轉化工藝控制技術集成，在完全沒有污染的情況下，經過8～10 h的降解、縮合、聚合過程，在集成裝備內能夠把城市餐廚廢棄物快速腐殖化，轉化為1種高活性的生化腐殖酸肥料；同時利用餐廚垃圾滲瀝液進行厭氧處理產生的沼氣，用于補充好氧發酵所需燃料，減少能源消耗［2］。這種工藝的不足之處主要有能耗和成本較高，設備處理量小、總占地面積大。

1.3 飼料化處理技術

飼料化處理技術主要利用生物轉化將餐廚垃圾經過生物轉化、烘干處理、殺毒滅菌、除鹽等過程，最終生成蛋白飼料添加劑等可利用物質［3］。

在符合CJJ 184—2012餐廚垃圾處理技術規范的前提下，農業部已組織專家對餐廚垃圾用作飼料的可行性進行了論證，在沒有明確結論之前，很難發放餐廚垃圾制飼料許可證。早期在西寧、寧波、深圳等地采用飼料化處理工藝，后由于政策限制，逐步進行工藝改進。為了規避飼料產品銷售的風險，采用飼料化處理技術的公司都加大了產業鏈的延伸，向下游發展養殖等產業，自我消化餐廚垃圾飼料化產品。

1.4 3種餐廚垃圾處理路線應用比較

如表1所示，我國的餐廚垃圾處理技術各有優缺點，在選擇時應因地制宜選擇合適的技術。

表1 3種餐廚垃圾處理技術比較

對前3批餐廚垃圾處理示范項目中所使用的技術進行分析，當前試點城市所采用的工藝情況見表2。

表2 餐廚垃圾處理試點城市工藝采用情況

從項目數量來看，微生物好氧處理技術、厭氧消化技術及飼料化技術的市場份額分別為12.2%、74.3%及13.5%；由此可知，厭氧消化技術在現有餐廚垃圾處理市場中占主導地位，尤其在第三批試點城市中，95%以上的餐廚垃圾處理項目都選擇厭氧消化技術。厭氧發酵技術被認為是最成熟的技術，在目前從事國內餐廚垃圾處理行業的企業中，90%的公司也都采用的是厭氧發酵技術［4］。

但業內普遍認為，目前餐廚垃圾處理的技術選擇爭議很大，并沒有十分完善的技術，我國至今仍沒有可以對外大力推廣的已正常運作的餐廚垃圾處理項目［4］。

2 我國具有代表性的城市餐廚垃圾處理現狀

2.1 北京市朝陽區餐廚垃圾收集處置

北京市朝陽區日處理400 t的餐廚廢棄物處理廠是目前國內規模最大，同時也是自動化程度最高、工藝較先進的餐廚廢棄物資源化處理站，是國內規模最大的農用微生物產品工業化固體發酵生產基地，是綠色北京、低碳北京的重點展示窗口［5］。該站點可消納餐廚廢棄物1.32×105t/a，可以解決約400萬城市人口的餐廚廢棄物處理問題，每年減少的二氧化碳直接排出量至少1.5×105t［6］。該站點年產出7.9×104t再生復合微生物菌群，可處理成環境友好型農用微生物產品并應用于有機農業，達到改善土壤、減少化肥使用的作用，從而緩解農業面源污染，每年減排二氧化碳7.5×105t。

處理廠采用的核心技術在完全沒有污染的情況下，能夠將生活垃圾中的有機廢棄物在10 h內發酵處理轉化成肥料［7］，其工藝流程如圖1所示。

圖1 北京市朝陽區餐廚垃圾生物發酵工藝流程

2.2 重慶市餐廚垃圾處理項目

重慶市餐廚垃圾處理項目所在地為黑石子垃圾處理廠的東側，該項目著力于處理重慶市主城區內主要從飯館、食堂等地排放的餐廚垃圾。項目總設計規模為500 t/d，其中一期的處理量為167 t/d，工藝流程如圖2所示。

在此工藝中，餐廚垃圾收集后，將垃圾卸入垃圾接收斗，利用接收斗一側的螺旋輸送機將餐廚垃圾提升至破碎機中，將其完全破碎后，再輸送到沉淀分離池中。經過整個工藝流程，餐廚垃圾中固體物質如碗、餐盒、筷子等會被分離出去，保障剩余液體能夠順利地被送入“油脂分離系統”，該系統最后的產物是生物質柴油，其各項指標均達到標準柴油水平。

圖2 重慶餐廚垃圾處理項目工藝流程

在沉淀分離池內部添加攪拌裝置，可以提高物質分離的效率。運用沉淀法，可將餐廚垃圾中比重較大的雜質去除，匯集上層的有機物漿液，輸送到污泥均質池。回流水攪拌系統把污泥均質池里含有有機物漿液的垃圾充分混合，經泵提升入厭氧高溫消化罐［8］。消化溫度為55～60℃，將有機質轉化為沼氣，經凈化工藝后，可用于燃燒發電，并進入國家電網。最終剩余垃圾可制作有機肥，用于市政綠化。

2.3 山東青島市餐廚垃圾處理項目

青島市為全國首批33個餐廚垃圾廢棄物資源化、無害化處理的試點城市之一，每天共產生近500 t餐廚垃圾。目前在建的青島市餐廚垃圾處理項目主要處理4個城區產生的餐廚垃圾，日處理能力200 t，計劃將再建一處理能力200 t餐廚垃圾處理廠，負責處理其他郊區的餐廚廢棄物［9］。

餐廚垃圾處理技術主要采用厭氧消化工藝如圖3所示。該項目每天可生產油脂6t，沼氣12000m3，天然氣4 000 m3，沼渣40 t，年處理餐廚垃圾約7.3×104t。餐廚垃圾收集后，先均質處理，然后高溫下蒸煮60 min實現分離。油脂和漿料被分隔開。將油脂提取后深度處理，漿料進入厭氧處理罐進行厭氧發酵處理。經過1個月的發酵后，漿料會產出沼氣和可直接進入市政管網使用的天然氣。發酵后的剩余沼渣可以用作肥料。油脂經過特殊處理后，可制成生物柴油用于交通運輸等行業［10］。

圖3 青島市餐廚垃圾處理工藝流程

2.4 浙江寧波市餐廚垃圾收集處置

寧波市餐廚垃圾處理廠位于寧波市鄞州區古林鎮，距鄞州區垃圾填埋場約20 km。設計日處理規模200 t，主要處理寧波老三區、鄞州區、鎮海區、北侖區產生的餐飲垃圾。

采用工藝如圖4所示，首先將餐廚垃圾中的無機物如生活垃圾等去除，剩余油脂及固體有機物，然后通過蒸煮壓榨、油水分離等工藝處理分揀后的餐廚垃圾，將油水分離處理后的油脂經過精煉后，制成工業油脂；固體有機物厭氧發酵后產生沼氣，從而實現熱電聯產［11］。該工藝優點：①資源化綜合利用程度高，整個工藝達到了排放標準；②技術相對成熟、處理效率高，有較長時間的實際運營經驗；③工程投資適中，經濟效益及環境效益好，較好地實現了餐廚廢棄物的集中化及規模化處理。其缺點：①工業化、機械化程度較高，工藝連續性強；②對單機設備的性能要求比較高，對操作人員的操作技術要求嚴格［12］。

圖4 寧波市餐廚垃圾處理工藝流程

3 我國餐廚垃圾處理市場分析

目前，我國有660個城市，大中小型餐館350多萬家，其中有500多個城市餐廚廢棄物日均產量超過50 t。我國城市餐廚廢棄物的產生量不會低于6×107t/a［13］，而目前我國餐廚廢棄物清運量僅為4.7×107t/a，小于年產生量。我國餐廚廢棄物的年清運量由于多方面原因如制度、技術及市場等因素嚴重落后于城市需求，很多地區資源化利用項目的建設較為落后，尚未建立起餐廚廢棄物收集處理體系與相關設施。在一定程度上，這是導致我國食品安全問題頻發的原因之一［14］。

近年來，國家大力推動餐廚垃圾處理設施的建設。2012年4月，《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》提出，爭取在2015年，國內餐廚垃圾處理設施達到242座，日處理能力達到 3×104t，餐廚垃圾處理率將提高至36.5%［5］。“十二五”期間餐廚垃圾專項工程投資規劃為109億元，餐廚垃圾處理設施建設市場規模約400億元［15］。

在國家政策引導下，各地也紛紛開展餐廚垃圾處理設施的規模建設工作。山東省規劃“十二五”期間建設餐廚垃圾處理設施17項，計劃日處理能力2 500 t，規劃總投資15.28億元（含收運系統）。湖南省規劃至2015年底，長株潭“3+5”城市將建成并運行餐廚垃圾廢棄物無害化處理和資源化利用項目。安徽省到2015年，將建成9座餐廚垃圾分類收運處理設施。截至2012年7月各省規劃的餐廚垃圾處理設施情況如圖5所示［16］。

與國外相比，我國餐廚垃圾處理市場處于試點推廣階段，近幾年國內部分省市結合自身情況陸續出臺了一批餐廚垃圾管理辦法，對處理范圍、職能部門職責分工、管理辦法等方面作出一些規定，但總體上看我國政策法規尚不健全，國家層面缺乏完善的法律法規制度體系。現階段餐廚處理產業的模式也還不成熟，處理設施的運行單純依靠政府補貼，造成產業發展的不平衡，此外，對無害化副產品的應用推廣也存在不足。總體上看，我國餐廚垃圾處理市場目前還處于起步階段［17］。

［1］劉耕，劉亞紅.厭氧消化技術在生態環境保護上的應用［J］.農業資源與環境學報，1999，16（4）：23-27.

［2］嘉博文公司自主研發的核心技術：復合微生物高溫好氧發酵技術與自動化控制技術集成［EB/OL］.［2016-09-22］.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_62c56d7f0101bdl5.html.

［3］吳桐.餐飲垃圾飼料化處理方法及成套設備：CN 1391824［P］.2003-01-22.

［4］劉永麗.徐文龍.我國餐廚垃圾處理技術還不完善［EB/OL］.［2013-06-28］.http：//www.solidwaste.com.cn/news/198181.html.

［5］高安屯：垃圾場十年變身后花園［EB/OL］.［2016-09-22］.http：//www.xzbu.com/8/view-3449481.html.

［6］劉洋.G公司北京餐廚垃圾處理供應鏈物流優化研究［D］.北京：首都經濟貿易大學，2014.

［7］王冠.“殘羹冷炙”肥沃一方土地［J］.科技潮，2012（12）：44-45.

［8］重慶餐廚垃圾處置工程［EB/OL］.［2016-09-22］.http：//wen ku.baidu.com/link?url=hgZHprntBjfNOHwJiCLQg_qnOVvqpilfLTn_ rZtm9bFGmPBQFRXCLjJrdjOKtSUAxh8tbVI-DsOd8msTeew1en RUcrbg3MdvCNZK3o93xWO.

［9］崔武.青島餐廚垃圾處理廠投用剩飯剩菜變身柴油燃氣［N］.青島日報，2013-09-27（16）.

［10］陳海濱，劉金濤，鐘輝，等.廚余垃圾不同處理模式碳減排潛力分析［J］.中國環境科學，2013，33（11）：2102-2106.

［11］生物燃氣高效制備熱電聯產技術［J］.設備管理與維修，2015（3）：86-86.

［12］華云，王麗莉，張波.我國餐廚垃圾處理現狀及主要處理技術應用情況［J］.城市管理與科技，2009，11（2）：60-63.

［13］政策市場助推餐廚廢棄物資源化利用［J］.中國資源綜合利用，2012（8）：47.

［14］餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理現狀［EB/OL］.［2015-03-26］.http：//wenku.baidu.com/link?url=MrBEcE6f8bAsTY3Y6 G3ZoQCQbzNRGyADStkZrYKEEUg15tf-XGZVPMZAAWf3S2w 5PCZjNSZInu60g4GfcR4vCdQkETHVRxX_WB-x9fW9WWS.

［15］2013年我國餐廚垃圾處理市場規模及預測分析［EB/OL］.［2013-07-19］.http：//www.chyxx.com/industry/201307/213876.html.

［16］馮鈞，張歡.2012中南六省（區）城市環衛協會年會暨餐廚垃圾資源化處理研討會在長沙召開［EB/OL］.［2016-09-22］. http：//www.cn-hw.net/html/china/201212/36856.html.

［17］魏小鳳，孫偉偉，王冠平，等.我國餐廚垃圾處理市場現狀分析［J］.環境衛生工程，2016，24（2）：28-30.

Treatment Technology and Market Situation Analysis of Kitchen Garbage in China

Yan Yu1，Yang Aili1，Wei Wendy2
（1.Xiamen University of Technology，Xiamen Fujian 361024；2.Everbright Environmental Protection Technology Institute（Shenzhen）Limited，Shenzhen Guangdong 518033）

We analyzed the kitchen garbage treatment technologiesand their market share in China，introduced the advantages，disadvantages and existing problems of anaerobic digestion technology，aerobic biological treatment technology and feed processing technology.Their merits and demerits on practical applications were analyzed from three aspects of technology，policy and economic.Some appropriate suggestionswere put forward.

kitchen garbage；treatment technology；market situation

X705

A

1005-8206（2017）01-0017-04

閆雨（1995—），本科，主要從事固體廢物與餐廚垃圾處理技術研究。

2016-10-09