湖北省高速服務區餐廚垃圾現狀調查及處理對策研究

陳鵬　王冠

摘要：隨著湖北省高速路網不斷完善而造成餐廚垃圾持續增長，已對交通行業污染防控產生巨大壓力。通過調查湖北省的7條高速公路26對服務區的餐廚垃圾產生情況、收運方式、排放去向和處理現狀剖析了服務區餐廚垃圾處置和管理中存在政策管理不完善、收運處置不規范、技術水平亟待提升，源頭減量化和產品資源化重視程度不足等主要問題。梳理國內外文獻及報道，對比分析了餐廚垃圾管理模式及處置技術，提出“預處理+微生物降解”處置工藝為服務區餐廚垃圾的處置提供參考，以期為規范湖北省高速公路服務區餐廚垃圾的處置及管理提供對策。

關鍵詞：高速公路；服務區；餐廚垃圾；微生物處理；減量化

中圖分類號：X56 文獻標志碼：B

前言

截止2022年底，中國高速公路網總里程超過17萬公里，穩居世界第一位。湖北省高速公路里程約7 500公里位居全國前列。隨著中國高速公路的不斷發達，高速公路服務區運營中帶來的固體廢物環境問題也日益凸顯，尤其是餐廚垃圾。近年來，國內外學者的研究聚焦于城鎮餐廚垃圾的處置，包括餐廚垃圾的產量調查分析、成分及理化特性、技術和管理現狀等，但是關于高速公路服務區餐廚垃圾處置鮮有報道。文章調查了湖北省的7條高速公路26對服務區的餐廚垃圾產生情況、收運方式、排放去向和處理現狀，評述了國內外餐廚垃圾處理技術，剖析了服務區餐廚垃圾的處置技術和政策管理中面臨的問題和挑戰，以期為規范服務區餐廚垃圾的處置及管理提供對策。

1 研究區域餐廚垃圾處置現狀分析

1.1 研究區域概況

此次調研以車流量、建成時間、地理位置三原則，篩選了湖北境內具有代表性的京港澳、滬渝、福銀、杭瑞、滬蓉、許廣等7條高速公路中的26對服務區，具體如表1所示。26對服務區遍布湖北全省，包括恩施市、宜昌市、十堰市、咸寧市、孝感市、黃岡市等。依據車流量人流量把26對服務區分為大中小三個規模，其中規模較大的服務區有9對，占比34. 6％、中等規模的服務區有11對，占比42.3%，規模較小的服務區有6對，占比23.1%。服務區白開通以來運營時間超過十年占比達到65. 4%，運營時間超過五年占比100％，表明服務區基本都已進入成熟期，車流量人流量較為穩定。

1.2 研究區域餐廚垃圾現狀

1.2.1 餐廚垃圾理化成分分析方法

通過對位于咸寧市、孝感市、宜昌市、黃岡市、恩施市以及十堰市的A、G和Y等7對服務區的餐廚垃圾進行為期1年，頻次為1季度3次的取樣檢測分析。分析指標包括物理指標和化學指標，其中物理指標為食物類、骨頭類、油脂類、紙張、木頭、塑料類、金屬類和其他類等，采用重量法檢測；化學指標為含水率、含固率、含油率、有機固體、粗蛋白、粗脂肪和鹽分等，含水率依據《食品中水分的測定》（GB 5009.3 -2010）進行檢測、含固率依據含水率計算、含油率采用四氯乙烯萃取和紅外分光測油儀檢測、粗脂肪依據《食品中粗脂肪的測定》（GB/T 14772 - 2008）中索氏提取法檢測、粗蛋白依據《食品中蛋白質的測定》（GB/T 5009.5 - 2010）中常量凱氏定氮法檢測、有機固體依據《生活垃圾化學特性通用檢測方法》（CJ/T96 - 2013）中灼燒法檢測、鹽分采用水洗脫鹽法檢測。

1.2.2 餐廚垃圾理化特性分析

通過對A、G和Y等7對服務區的餐廚垃圾檢測分析，從組成來看，服務區餐廚垃圾的組成主要有蔬菜、肉食和米飯等食物類含量在77. 36% -91. 10-10；骨頭類含量在2. 16% - 11. 830-/0；不可再食用的動植物油脂含量在3. 06% -4.820-/0；其他還含有少量的紙張、木頭、塑料以及金屬等雜物含量在1. 92% -7. 65%；從化學成分來看，餐廚垃圾的含水率含量在79. 63% - 88. 73%，固體物質中的有機干物質含量達到89. 76% - 93. 52%，其中又以粗蛋白質、粗脂肪等有機物和無機鹽為主，粗蛋白質含量為17. 84% -27. 82%、粗脂肪含量為16. 08% - 29. 54%、無機鹽含量為0. 37% -0. 930-/0，具體見表2。

綜上分析，服務區產生的餐廚垃圾的組成和成分會受到當地經濟條件、飲食習慣、地區差異和季節的不同而有所差異，但總體來說含水率和含鹽量都較高，對餐廚垃圾的處理造成很大的難度；同時餐廚垃圾又富含蛋白質、脂肪等有機物，資源回收利用價值較大，而且餐廚垃圾若得不到及時的妥善處置，易腐爛產生惡臭氣味，嚴重污染周邊環境及地下水資源，且容易滋生病原菌或各類細菌，造成疾病的傳播，傷害到人體健康。

1.2.3 餐廚垃圾產量及處置現狀

目前湖北省并沒有關于高速公路服務區餐廚垃圾的公開統計數據。此次調研基于實地現場稱量和經驗公式估算兩種方法，對湖北境內26對服務區的餐廚垃圾產量進行為期1年的分析，頻次為1季度6次。服務區餐廚垃圾平日產量在9 kg/d -1 120 kg/d，節假日等高峰期日均產量達到40 kg/d -2 011 kg/d，是平日的1.63 -2.67倍，主要原因是服務區的車流量人流量受到服務區的規模和定位、地區差異以及季節性不同造成的。如表3所示，規模較小的服務區餐廚垃圾平日日均產量為24. 83 kg/d，節假日平均日產量可達到58. 33 kg/d，是平日的2.35倍；中等規模的服務區餐廚垃圾平日日均產量為457. 09 kg/d，節假日平均日產量可達到968. 55 kg/d，是平日的2. 12倍；規模較大的服務區餐廚垃圾平日日均產量為905. 33 kg/d，節假日平均日產量可達到1 759. 00 kg/d，是平日的1.94倍，而且節假日餐廚垃圾最高產量可超過2 000 kg/d，具體數據如表3所示。總體來說，服務區規模越大，建成時間越長，服務區的車流量人流量相對更多，餐廚垃圾產量也越大。

通過調研發現26對服務區均進行了不同程度的垃圾分類，有的僅按照生活垃圾和餐廚垃圾分類，有的按照可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾分類，垃圾分類程度差異較大。但在收運過程中餐廚垃圾隨著生活垃圾混合統一收集，使得前期的分類失去了意義。目前服務區餐廚垃圾的處置主要是靠環衛集中清運（共18對，占比69. 23%）和周邊的村莊收集（共8對，占比30. 77%），服務區餐廚垃圾年處置費用在4 800元- 201 480元，均年處置費用為39 485元，折算為餐廚垃圾噸處置費用在21元-1461元，噸平均處置費用為380. 65元。如表3所示，進一步調研了餐廚垃圾的最終去向，發現送到了餐廚廢棄物處理廠和垃圾焚燒廠的服務區餐廚垃圾僅有3對占比僅為11. 54%，送到垃圾填埋場共16對服務區占比最高為61. 54％，采用就地填埋和飼養家禽占比達到26. 92％，全部由周邊的村莊收集處置的。

2 研究區域餐廚垃圾處理問題及對策

2.1 政策管理存在問題及對策

隨著2010年國家各項餐廚垃圾相關的法律條令頒布，湖北省武漢市、宜昌、襄陽、黃石和十堰先后入圍全國餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點城市，各地先后出臺了餐廚垃圾物管理辦法和實施細則，相關行政法規僅僅局限于城市市區，但關于高速公路服務區的餐廚垃圾的收運辦法和處置技術暫無明確規定。因此，對于服務區餐廚垃圾的管理需從下面兩個方面加強。

2.1.1 加強宣傳引導并且推進餐廚源頭分類

推進餐廚垃圾源頭分類，一方面可以提高餐廚垃圾收集的有效數量和質量，實現源頭減量；另一方面可以降低預處理成本，提高后續資源化產品質量。政府有關部門或服務區管理者應該通過“規范分類標準，強化宣傳教育”等行動，大力開展餐廚垃圾源頭減量和分類活動，提高服務區工作人員、周邊居民以及規范服務區餐往乘客的垃圾分類意識，促進源頭減量和資源回收。

2.1.2 強化制度保障以及規范服務區餐廚管理

廚垃圾管理，一方面可以從源頭制止“地溝油”“泔水油”等非法利益鏈的產生，引導餐廚垃圾的收運工作走上正軌；另一方面可以避免餐廚垃圾直接或餐廚垃圾制成的不符合安全標準的飼料產品被應用到喂養家禽家畜中去，杜絕由此引發的“泔水豬”“垃圾豬”等系列入侵食物鏈的問題。政府有關部門或服務區管理者應根據相關法律法規，大力宣傳餐廚垃圾造成的“地溝油”“泔水油”“泔水豬”“垃圾豬”的危害，強化對服務區餐廚垃圾最終去向監督管理，提高服務區餐廚垃圾的規范化管理水平。

2.2 處置技術存在問題及對策

目前僅有3對服務區的餐廚垃圾送到餐廚廢棄物處理廠或垃圾焚燒廠，其余全是填埋處理，餐廚垃圾的減量化、無害化和資源化程度低。通過梳理國內外已有文獻和報道，餐廚垃圾現有處理與資源化技術主要有六大類：填埋、焚燒、厭氧發酵、好氧堆肥、飼料化以及微生物處理技術。結合服務區特征，填埋和焚燒處理技術具有一定的局限性，不在本次調研范圍內，其余四種技術的優缺點及投資運行費用如表4所示。第一厭氧發酵處理技術具有較強的有機負荷承擔能力能夠實現資源和能源的回收，技術相對成熟，運行成本較低。缺點是處理周期較長且占地面積較大，設備操作復雜，運維難度較高；第二好氧堆肥處理技術具有較高的減量化和無害化程度，技術相對成熟，操作較為簡單，且國家現行的相關規范與標準等也比較健全，投資和運行的費用較低，處理之后的產品具有較高的農用價值。缺點是所產生的產品會由于餐廚垃圾中成分的不同而發生波動，產品質量和穩定性較低，且設備占地面積較大，周期較長；第三飼料化處理技術具有較高的機械化和資源化程度，而且設備投資較小，占地面積也較小。缺點是餐廚垃圾中的不同成分對飼料的質量和品質有著較大的影響，飼料的銷路很難打開，且設備運維難度較大且費用較高；第四微生物技術具有較高的減量化、無害化和資源化程度，技術安全可靠，操作相對簡單，占地面積小，資源化產品質量高。缺點是一次投資費用較高，且運行需要定期投加菌種，運維費用相對較高。根據服務區區域特征，能快速減量、就地處理、管理方便、占地面積小是工藝選擇重點，微生物處理技術減量化、無害化、資源化程度高，占地面積小，適用于服務區餐廚垃圾處理，雖然投資建設費用和運行費用較高，但考慮到資源化產品質量高，油脂市場單價在3 000 -4 000元／噸，可以抵消部分投資和運行費用，產生的有機肥既可以出售也可用于服務區綠化消納。

微生物處置工藝流程為：餐廚垃圾先經過物料分選和破碎機，篩選出大骨頭、筷子、金屬、塑料等雜物，隨生活垃圾由環衛集中清運；然后經過油水渣三相分離器，上層的油脂可作為生物質柴油廠的原材料，下層的污水匯入服務區污水處理站；剩余干物料進入加有微生物菌劑的堆肥分解倉，在較短的時間內可實現物料的高效快速分解，減量率可達到90%左右，分解產生的主要產物為有機肥、尾水和尾氣。部分尾水回用于分解倉加濕，多余尾水進入服務區污水處理站處理；尾氣進入氣體凈化除臭設施，最后排出CO2等無害揮發性氣體；經滅菌和穩定熟化后的有機肥可直接裝袋，用于服務區綠化消納或者出售，見圖1。

目前服務區餐廚垃圾日均產量為512. 50 kg/d，日均收運費用大約為380. 65元／噸，年收運費用為7. 12萬元。根據對小型餐廚垃圾處理設備調研，以日處理量為1 t/d計，設備投資費用大約24萬元，日運行成本約265元／噸，服務區平均含油率在3. 17%，油脂市場單價按3 000元／噸計算，產品收益為95元／噸。經費用效益分析法計算，具體如下：凈效益：（380. 65-265 +95）×512.5×10-3 =107. 96元/d;年凈效益：107. 96×365×10-4=3.94萬元／年；靜態投資回收期：24/3. 94 =6. 09年。結果表明，該工程建設項目的靜態投資回收期為6. 09年，遠遠小于投資回收期15- 20年，表明該項目在經濟效益上可行。

3 結論

高速公路服務區餐廚垃圾資源化利用總體處于起步階段，湖北各地市相關法律法規的出臺時間和要求各不相同，執行單位重視程度不夠，監督管理尚未有效建立，還需逐步完善，尤其是餐廚垃圾的收運及處置體系，并積極宣傳引導，提高服務區管理者和周邊村民的垃圾分類和危害意識。綜合比較國內外餐廚垃圾處置技術，結合服務區特點，推薦“預處理+微生物降解”為服務區餐廚垃圾處置的適合工藝，提升餐廚垃圾的減量化和資源化程度，以期為規范服務區餐廚垃圾的處置及管理提供對策。

基金項目：2020年湖北省交通運輸廳科技項目計劃（2020 -2-6 -2）