餐飲垃圾與廚余垃圾異同及對協同處理的影響

晁夫奎

（徐州新盛綠源循環經濟產業投資發展有限公司，江蘇徐州 221000）

1 引言

由于“地溝油”和“泔水豬”等食品安全問題，早在2010 年，國務院辦公廳就以國辦發〔2010〕36 號文件，明確要求盡快開展餐廚廢棄物（餐飲垃圾）的資源化利用和無害化處理試點工作。經過10 余年的推廣建設，至“十三五”末，全國各省基本建立了餐飲垃圾回收和再生利用體系［1］。由于涉及生活垃圾分類問題，我國廚余垃圾的處理處置工作起步較晚，但發展卻極為迅速。住建部等9 部門聯合發布的建城〔2019〕56 號文件，要求自2019 年起全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作，并同步規劃建設滿足垃圾分類需求的處理設施。鑒于很多城市已經建立了成熟的餐飲垃圾回收再利用體系，故依托現有的餐飲垃圾回收處理設施協同處理廚余垃圾便成為一種可能。然而，餐飲垃圾與廚余垃圾雖然同屬于餐廚廢棄物，但二者畢竟存在不少差異，如果忽視這些差異而盲目進行協同處理，必然無法達到預定的處理效果。因此，為了達到滿意的協同處理效果，對二者的異同點進行分析研究是很有必要的。

2 餐飲垃圾與廚余垃圾的概念與內涵

2.1 餐廚廢棄物

餐廚廢棄物又稱餐廚垃圾，是餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱［2］，屬于易腐垃圾的一種。易腐垃圾是一類在自然環境中易腐爛變質的有機廢棄物，除了餐廚垃圾外，還包括農貿市場蔬果肉禽垃圾、園林綠化垃圾、納入環衛收運的農村生產性有機垃圾等。

2.2 餐飲垃圾與廚余垃圾

餐飲垃圾俗稱“泔水”，是指餐館、飯店、單位食堂等的飲食剩余物以及后廚的果蔬、肉食、油脂、面點等的加工過程廢棄物［2］。根據上述定義，餐飲垃圾主要來源于餐飲行業，且屬于“餐后垃圾”，以烹飪后的熟食為主，主要成分是淀粉、蛋白質、食物纖維、動物脂肪類等有機物質［3］。

廚余垃圾是指家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料、剩菜剩飯、瓜果皮等易腐有機垃圾［2］。據此定義可知，廚余垃圾屬于居民日常生活垃圾，且以烹飪前的生料為主，可以歸結為“餐前垃圾”，主要成分隨生活垃圾分類成熟度的不同而差異巨大。

3 餐飲垃圾與廚余垃圾的聯系與區別

3.1 餐飲垃圾與廚余垃圾的聯系

3.1.1 化學組成

餐飲垃圾與廚余垃圾同屬于餐廚廢棄物，均來源于食物的加工、儲運及消費環節，其共性都是食物垃圾，均含有淀粉、纖維素、蛋白質、脂肪類和無機鹽等有機物質，同時具有含水率高、易腐爛、易滋生病菌等特點。

3.1.2 主體處理工藝

目前，國內外餐飲垃圾主體處理工藝主要有厭氧消化、好氧堆肥、飼料化及生物轉化等，廚余垃圾主體處理工藝主要有填埋、焚燒、厭氧消化、好氧堆肥及生物轉化等［4］。可以看出，除了餐飲垃圾的飼料化、廚余垃圾的填埋和焚燒外，餐飲垃圾與廚余垃圾在厭氧消化、好氧堆肥及生物轉化等主體處理工藝上均具有相通性。

餐飲垃圾飼料化處理技術主要是采用物理手段將餐飲垃圾通過高溫烘干去除多余的水分，并殺毒滅菌、除去鹽分，最終生成蛋白飼料添加劑等可利用物質［5］。由于存在同源性污染問題，目前此類飼料在我國尚未批準銷售，故餐飲垃圾飼料化處理技術屬于非主流技術，推廣應用受到限制。

廚余垃圾填埋處理技術是將廚余垃圾埋入地下，利用好氧微生物、兼性厭氧微生物和厭氧微生物將大分子降解成小分子的生物化學過程［6］。廚余垃圾焚燒處理技術是利用廚余垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒反應，以此實現廚余垃圾的減容，并通過利用回收焚燒過程中產生的熱量發電，實現廚余垃圾的能源化［7］。由于我國土地資源緊缺，廚余垃圾填埋技術明顯不適合我國，故其并沒有得到推廣應用。另一方面，由于廚余垃圾含水率高、熱值低，采用焚燒處理技術需額外添加大量輔助燃料，運行成本高，故廚余垃圾并不適合焚燒處理。

綜上可知，餐飲垃圾飼料化處理技術以及廚余垃圾填埋和焚燒處理技術，因種種原因并沒有得到推廣應用，故餐飲垃圾與廚余垃圾的主體處理工藝均為厭氧消化、好氧堆肥及生物轉化等幾種，具有共通性。

3.2 餐飲垃圾與廚余垃圾的區別

3.2.1 收集來源

餐飲垃圾一般來源于家庭日常生活以外的飲食服務、單位供餐、食品加工等活動中產生的食物殘余及食品加工廢料［8］，具有產生量大、來源集中等特點，一般由終端處置單位專車收運，收運體系相對獨立。廚余垃圾主要來源于家庭日常烹調中產生的廢棄下腳料及剩飯剩菜［9］，具有產生量巨大、來源分散等特點。另外，廚余垃圾屬于生活垃圾的一部分，是伴隨垃圾分類產生的，一般由市政環衛部門隨其他生活垃圾一同收運。因此，餐飲垃圾與廚余垃圾在收集來源上存在明顯差別。

3.2.2 物理組成

表1 是江蘇省某垃圾分類工作已取得一定成效的城市餐飲垃圾與廚余垃圾的物理組成情況。

表1 餐飲垃圾與廚余垃圾物理組成（濕基狀態）%

從表1 可知，與廚余垃圾相比，餐飲垃圾組成成分相對單一，其中，食物類垃圾（包括易腐類、貝殼骨頭和油脂等，下同）占比超過94%，其他垃圾占比不足6%；而廚余垃圾組成成分相對復雜，其中，食物類垃圾占比不足70%，其他垃圾占比超過30%，雜物較多。從具體組分上看，餐飲垃圾的油脂組分含量高，是廚余垃圾的15 倍之多；另一方面，廚余垃圾的膠塑織物含量較高，其含量是餐飲垃圾的20 倍之多。從外觀上看，相比于餐飲垃圾，廚余垃圾由于包裹在塑料袋中，密度較輕，性質較干，一般呈固態；餐飲垃圾由于含水量較大，一般呈半固態。

3.2.3 處理路徑

與廚余垃圾相比，餐飲垃圾組成成分相對單一，營養物質和油脂含量較高，具有顯著的廢物和資源二重性，故餐飲垃圾的處理路徑應首先考慮資源化（如回收油脂制取生物柴油等），其次才是減量化。而廚余垃圾組成成分復雜，雜物較多，且油脂含量相對較低，其處理路徑首先考慮的應該是減量化，其次才是回收有機質，實現資源化或能源化。因此，餐飲垃圾與廚余垃圾在處理路徑上存在顯著差異。

3.2.4 預處理工藝

由于餐飲垃圾與廚余垃圾的主體處理工藝是共通的，故二者處理路徑上的差異主要體現在預處理工藝上，現以國內外應用最廣泛的厭氧消化處理技術來說明二者的區別。

厭氧消化處理技術是指在無氧環境下，由兼性菌和厭氧細菌將可生物降解的有機物最終分解為甲烷和二氧化碳的生物降解技術。根據組分分析可知，餐飲垃圾與廚余垃圾除含有大量水分外，還含有數量眾多不易生物降解的雜質，故二者在厭氧消化處理前均需要進行預處理。目前，國內餐飲垃圾常見的預處理工藝主要有除雜、制漿和提油等工序，廚余垃圾預處理工藝主要有除雜和制漿等工序。對比兩種預處理工藝，可以看出廚余垃圾沒有提油工序，另外二者在具體處理流程上也有較大差別。以徐州市餐廚垃圾處理廠和濟南市廚余垃圾處理廠為例，餐飲垃圾預處理流程為“分揀＋破碎除雜＋旋流除砂＋加熱均質＋三相分離”，廚余垃圾預處理流程為“接料破碎＋磁選篩分＋破碎分離＋擠壓脫水＋調漿除砂”，可以明顯看出，廚余垃圾預處理流程中無“加熱均質”和“三相分離”環節，這是因為這兩個環節主要是對餐飲垃圾進行“釋油”和“提油”，而廚余垃圾由于油脂含量低，不會對后續厭氧消化過程產生抑制作用，單獨提取油脂也不經濟，故不需要“釋油”和“提油”。另一方面，為了提高油脂產品的附加值，餐飲垃圾處理廠一般會對預處理單元提取的粗油脂進行深加工，比如采用兩步酯化法制取生物柴油等。因此，除主體裝置外，餐飲垃圾處理廠通常還會配套建設油脂深加工裝置。

綜上可知，廚余垃圾因油脂含量低，不需要設置提油及油脂深加工單元，故其在預處理工藝和裝置布置上與餐飲垃圾有顯著區別。

4 餐飲垃圾與廚余垃圾的協同處理

4.1 前端協同

前端協同指的是餐飲垃圾與廚余垃圾預處理工藝的協同。前端協同又分為兩種情形：一種是將廚余垃圾直接混入餐飲垃圾預處理系統協同處理；另一種是將餐飲垃圾預處理系統閑置的生產線專線用于廚余垃圾處理。

根據物理組成可知，餐飲垃圾基本由食物類垃圾組成，成分單一；而廚余垃圾中食物類垃圾占比不足70%，且含有大量的塑料包裝袋、布料織物、玻璃及瓷質器皿等雜物，成分復雜。因此，將廚余垃圾直接混入餐飲垃圾處理，無異于將生活垃圾直接混入餐飲垃圾處理，此舉不僅會加劇餐飲垃圾預處理系統工作負荷，降低其工作性能，同時也達不到相應的協同處理效果。雖然有報道表明，在不影響原有工作性能和效率的情況下，餐飲垃圾預處理系統可以允許不超過20%的廚余垃圾混入，然而該報道也指出混入的廚余垃圾必須是生活垃圾分類成熟后的產物。因此，鑒于餐飲垃圾與廚余垃圾組分上的區別，現階段將廚余垃圾直接混入餐飲垃圾協同處理是不可行的。

餐飲垃圾預處理系統理論上是可以處理廚余垃圾的，故將餐飲垃圾預處理系統專線用于處理廚余垃圾技術上是可行的，但經濟上卻不合理。以厭氧消化處理技術為例，由于廚余垃圾油脂含量低，不需要提油工序，故餐飲垃圾預處理系統的“釋油”和“提油”單元勢必要閑置，否則從大量廚余垃圾中提取的少量油脂產品根本無法覆蓋運行成本。因此，將餐飲垃圾預處理系統專線用于廚余垃圾處理經濟上是不可行的。

綜上分析可知，餐飲垃圾與廚余垃圾不具有前端協同的可行性。

4.2 中端協同

中端協同指的是餐飲垃圾與廚余垃圾主體處理工藝的協同。由于餐飲垃圾與廚余垃圾的主體處理工藝是共通的，故廚余垃圾可以依托餐飲垃圾主體工藝系統進行協同處理。以厭氧消化處理技術為例，二者預處理后的中間產物均為有機漿料，且組成成分類似，無論后續處理系統是濕式厭氧、干式厭氧，還是混合厭氧，理論上均能達到其設計處理效率。但二者的有機漿料在濃度、組分、含雜率等方面還是有所差別的，這些均對厭氧消化系統的設計細節提出了不同要求，因此，為達到理想的處理效果，二者的主體工藝系統最好還是進行獨立設計。

綜上可知，餐飲垃圾與廚余垃圾具備中端協同的可行性，但為達到理想的處理效果，建議二者的主體工藝系統進行獨立設計。

4.3 末端協同

末端協同指的是餐飲垃圾與廚余垃圾配套處理系統的協同。以厭氧消化處理技術為例，餐飲垃圾與廚余垃圾的末端協同包括沼渣處理系統、沼氣處理系統、污水處理系統及除臭系統等配套系統的協同。廚余垃圾厭氧消化過程產生的沼渣、沼氣及“三廢”等物質與餐飲垃圾的差別不大，只要餐飲垃圾相應配套系統有余量處理能力，完全可以協同處理，不存在技術或經濟上的障礙，但廚余垃圾與餐飲垃圾的末端協同不能忽視相應配套系統處理能力的問題。從人均產生量來看，廚余垃圾人均日產生量約為0.5 kg，餐飲垃圾人均日產生量約為0.1 kg，廚余垃圾產生量遠高于餐飲垃圾，除非在設計之初就考慮了廚余垃圾與餐飲垃圾的協同處理，否則單從處理能力角度，餐飲垃圾的相應配套系統就無法滿足廚余垃圾的處理需求。

綜上可知，如果在設計之初就考慮了二者的協同處理需求，餐飲垃圾與廚余垃圾具備末端協同的可行性。

5 結論與建議

5.1 結論

餐飲垃圾與廚余垃圾雖然都是餐廚廢棄物，在化學組成及主體處理工藝方面也具有相通性，但二者在收集來源、物理組成、處理路徑及預處理工藝等方面均存在顯著差異，導致二者無法在前端預處理階段進行協同，只有中端和末端處理方面勉強可以協同。

5.2 建議

由于餐飲垃圾與廚余垃圾存在諸多差異，為達到理想的協同處理效果，建議在設計之初就考慮二者的協同處理需求，否則現階段還是以獨立建設為宜。