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《北京市生活垃圾管理條例》于5月1日起正式實施，其中指出，餐飲行業(yè)協(xié)會應(yīng)當(dāng)在廚余垃圾減量化工作中發(fā)揮行業(yè)自律和服務(wù)作用，引導(dǎo)企業(yè)行為，推廣先進技術(shù)，督促落實本市廚余垃圾管理的有關(guān)規(guī)定，這讓餐廚垃圾的處理再次成為議論焦點，也催生了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的想法。

伴隨著人口基數(shù)的迅速增長和人們生活水平的提高，中國餐廚垃圾的產(chǎn)生量也在不斷增加；在城市生活垃圾結(jié)構(gòu)中，餐廚垃圾占比為30%-50%，我國城鎮(zhèn)人口平均產(chǎn)生餐廚垃圾為每人每天。據(jù)清華大學(xué)固體廢物污染控制及資源化研究所的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國城市每年產(chǎn)生的餐廚垃圾在6000萬t以上[1]。餐廚垃圾極易腐爛變質(zhì)，若處理不當(dāng)易引起“地溝油”、“垃圾豬”等安全隱患事件。

為此上海率先開始做起垃圾分類工作，以減少城市負擔(dān)、消除安全隱患。餐廚垃圾資源化處理作為一種有效的手段，可以在垃圾分類后，變廢為寶、化害為利，從源頭上避免餐廚垃圾直接作為飼料進入食物鏈，有效解決餐廚垃圾作為生活垃圾填埋或焚燒造成的資源浪費和環(huán)境污染問題，實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

在嚴格垃圾分類制度的大背景下，餐廚垃圾的資源化將會成為重點發(fā)展的方向，相關(guān)企業(yè)也將迎來前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。

餐廚垃圾的優(yōu)與劣

餐廚垃圾，俗稱“泔腳”、“泔水”，根據(jù)其來源不同，往往可以分為餐飲垃圾和廚余垃圾。前者產(chǎn)生自飯店、食堂等餐飲業(yè)的殘羹剩飯；后者主要指居民日常烹調(diào)中廢棄的下腳料。餐廚垃圾是米面、果皮、蔬菜、動植物油、水、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質(zhì)的混合物。

圖1：餐廚垃圾主要類型

餐廚垃圾因其來源的復(fù)雜性，與其他廢棄物相比，具備其特有的優(yōu)勢和不足[2]：

（1）含水率高，通常高達70%～85%；

（2）有機質(zhì)含量高(其中粗脂肪21％～33％，粗蛋白11％～28％，粗纖維2％～4％)，同時富含鉀、鈣、鈉、鎂、鐵等微量元素；

（3）油脂含量豐富，約為 2%～3%，可以進行回收再加工煉制生物柴油；

（4）鹽分含量高，約為 1%，這會影響后續(xù)肥料化利用；

（5）極易腐爛變質(zhì),散發(fā)惡臭，傳播細菌和病毒，性狀和氣味都會對環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響，且容易滋長病原微生物等。

表1：我國部分城市餐廚垃圾的營養(yǎng)成分特性[3]

常見的餐廚垃圾處理方式

餐廚垃圾處理技術(shù)包括填埋和焚燒、飼料化及生物處理三大類型，其中填埋和焚燒是傳統(tǒng)的餐廚垃圾處理方式，也是我國在未有效開展餐廚垃圾分類工作前，餐廚垃圾的主要處理方式；飼料化和生物處理是目前應(yīng)用較為廣泛的新型餐廚垃圾處理技術(shù)，因其可以產(chǎn)生高價值附加產(chǎn)品，實現(xiàn)餐廚垃圾資源化，目前正在全國各地大力推廣。

填埋

垃圾填埋是應(yīng)用最早、最廣泛的一項垃圾處理技術(shù)。早期的垃圾填埋處理僅僅是單純的填埋，沒有考慮到填埋氣、滲濾液的處理等問題，造成了比較嚴重的環(huán)境污染。直到本世紀 30 年代，首先在美國提出了“衛(wèi)生填埋”的概念。衛(wèi)生填埋法具有技術(shù)比較成熟、操作管理簡單、處理量大、投資和運 行費用較低、適用于所有類型垃圾等優(yōu)點，是當(dāng)今世界上最主要的垃圾處理方式。

但填埋處理也存在一些缺點：（1）占用大量土地資源，以致新建填埋場選址困難；（2）產(chǎn)生的垃圾滲濾液如未妥善處理，會對土壤及地下水等周邊環(huán)境造成污染；（3）填埋垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷等氣體，既是火災(zāi)及爆炸隱患，又加劇了溫室效應(yīng)[6]。

在未有效餐廚垃圾分類的城市及地區(qū)，大部分的餐廚垃圾仍會混入生活垃圾并同生活垃圾一同填埋或焚燒。餐廚垃圾進入填埋廠不僅會占用大量的空間，增加填埋壓力，還會因其含水率高、有機質(zhì)含量等特性，增加污染物的處理難度。

圖2：江蘇省蘇州市七子山填埋場

焚燒

垃圾焚燒處理已有100多年的歷史，而現(xiàn)代化的焚燒處理的發(fā)展則開始于20世紀60 年代。焚燒法處理可使垃圾減容85%以上，減重75%以上，突出了減量化、無害化特征；若配備熱能回收裝置，亦可實現(xiàn)焚燒發(fā)電，達到資源化的目的。與填埋處理相比，焚燒處理具有占地少、廠址選擇易、處理周期短、減量化顯著、無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點。

但存在以下限制：（1）我國城市生活垃圾成分復(fù)雜，且長期混合收集；在垃圾分類收集尚未普遍開展的情況下，我國目前除少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達的城市外,其它城市的混合生活垃圾熱值較低，不適宜焚燒；（2）焚燒處理設(shè)備投資和運行費用均較高，在欠發(fā)達地區(qū)難以承受運營費用。

餐廚垃圾熱量較低，將餐廚垃圾和其他垃圾一起混合焚燒，需要額外添加燃料輔助燃燒，不僅會增加設(shè)備的運行成本，還會造成資源的低效利用，甚至與其他垃圾發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，處理不當(dāng)，便會產(chǎn)生一些有毒有害氣體。

圖3：錦江環(huán)境蕭山垃圾焚燒發(fā)電廠

飼料化技術(shù)

餐廚垃圾中含有大量的有機營養(yǎng)成分,其飼料化具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。目前主要有2類飼料化技術(shù):干式飼料及蛋白飼料。其中干式飼料要求物料在 95-120 ℃下至少干燥2h，達到含水率小于15%，雜質(zhì)低于5%；蛋白飼料由微生物自身及其蛋白分泌物組成(60-80℃)。但由于餐廚垃圾來源廣泛,成分復(fù)雜,采用飼料化利用技術(shù)時存在很多安全隱患,如生物同源性、病菌、重金屬、有毒有機物等。

因此在實際生產(chǎn)中，需要遵循CJJ184—2012《餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)餐廚垃圾生產(chǎn)飼料的相關(guān)規(guī)范要求，才可以生產(chǎn)出合格的飼料。若不經(jīng)處理，便將未經(jīng)處理的餐廚垃圾直接喂養(yǎng)牲畜，便會帶來巨大的安全隱患，使得有害物質(zhì)回流餐桌。

圖4：?？谑心车剞r(nóng)戶家中用餐廚剩余物喂養(yǎng)牲畜

好氧堆肥技術(shù)

好氧堆肥是指在有氧條件下,利用好氧微生物對堆積于地面或者專門發(fā)酵裝置中的有機質(zhì)進行生物降解,最終形成穩(wěn)定的高肥力腐殖質(zhì)。餐廚垃圾中有機質(zhì)含量高,營養(yǎng)元素全面,C∕N 較低,是微生物的良好營養(yǎng)物質(zhì),適于采用堆肥處理,目前主要有傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)、高溫好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)兩種堆肥技術(shù)。

還可在好氧堆肥的基礎(chǔ)上投入蚯蚓,利用蚯蚓自身豐富的酶系統(tǒng),將餐廚垃圾有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為其自身或其他生物易于利用的營養(yǎng)物質(zhì),加速堆肥的穩(wěn)定化過程。但我國餐廚垃圾的高鹽分、高油分問題,很大程度上限制了肥料化利用技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

圖5：蘇州市某地餐廚垃圾露天堆肥

厭氧發(fā)酵技術(shù)

餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵是指在無氧條件下,利用兼性微生物及厭氧微生物的代謝作用將復(fù)雜有機物分解為小分子有機物及無機物,在此過程中可產(chǎn)生甲烷和氫氣等能源物質(zhì)。此外,利用厭氧發(fā)酵可獲得各種有機酸和醇類,如乙醇、乙酸、丁酸、葡萄糖糖化酶、乳酸等,從而實現(xiàn)對餐廚垃圾的減容減量及資源化利用。

厭氧工藝產(chǎn)生的沼氣可轉(zhuǎn)化為電能與燃氣,厭氧消化罐中產(chǎn)出的沼渣可以進行二次發(fā)酵制肥處理。通常厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣中甲烷含量為60% - 75%，因此沼氣經(jīng)過凈化、加壓后進入燃氣管網(wǎng),可以供給居民日常生活使用。

餐廚垃圾高油脂、高鹽分會導(dǎo)致過度酸化并抑制菌體生長,不利于持續(xù)而穩(wěn)定地降解餐廚垃圾，且相應(yīng)的厭氧發(fā)酵設(shè)備成本較高。因此,尋找適合我國餐廚垃圾組分與特點的厭氧處理工藝,并保證厭氧消化系統(tǒng)的運行穩(wěn)定,降低運行管理難度及費用仍當(dāng)前急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

圖6：上海浦東某廢棄物處理廠厭氧發(fā)酵罐

制備腐殖酸

通過高溫復(fù)合微生物和酶轉(zhuǎn)化技術(shù)、快速腐殖化集成裝備、轉(zhuǎn)化工藝精準控制技術(shù)集成,篩選自然界生命活力和增殖能力強的高溫復(fù)合微生物菌種,在生化處理設(shè)備中,對餐廚垃圾等有機垃圾進行高溫高速好氧發(fā)酵,可以使各種有機物得到快速降解并轉(zhuǎn)化為生物腐殖酸肥料。

腐殖酸肥料可以作為有機源土壤調(diào)理劑,用于土壤質(zhì)量提升,進而起到降低化肥使用率，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用。技術(shù)優(yōu)點是轉(zhuǎn)化速度快,有機質(zhì)利用率高,產(chǎn)品一致性高,可進入工業(yè)產(chǎn)品銷售通路。該技術(shù)目前為好氧技術(shù)的主流代表工藝,已在北京、廣州、成都、烏魯木齊等城市成功應(yīng)用,但該工藝的液相進入污水處理系統(tǒng)會造成污水負荷增大和液相有機質(zhì)的浪費。

表2：我國餐廚垃圾處理技術(shù)比較

國外餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

歐洲餐廚垃圾產(chǎn)量約5000萬噸/年,歐洲各國特別是德國、法國、英國還有北歐地區(qū)的較發(fā)達國家等對餐廚垃圾的管理和處理都有相對較為完善的系統(tǒng)和體制。如德國關(guān)閉了絕大多數(shù)垃圾填埋廠,餐廚垃圾采用機械-生物(MBT)或生物技術(shù)進行處理；為鼓勵垃圾回收和餐廚垃圾利用,丹麥政府于1987年開始征收填埋稅,并逐年提高費率;英國約75%的餐廚垃圾采用了資源化的處理方式,并頒布了餐廚垃圾資源化利用的相關(guān)法律條文。

美國餐廚垃圾產(chǎn)生量約2598萬噸/年。美國對餐廚垃圾產(chǎn)生量較大的單位設(shè)置餐廚垃圾粉碎機和油脂分離裝置,分離出來的廢液排入下水道,油脂則送往相關(guān)加工廠(如制皂廠) 加以利用。對于產(chǎn)生量較小的居民廚房餐廚垃圾,則混入有機垃圾中統(tǒng)一進行處理或通過餐廚垃圾粉碎機粉碎后排入下水道。美國未來垃圾處理趨勢是采用堆肥工藝制成肥料或加工成動物飼料進行資源化回收利用。此外，美國各州關(guān)于餐廚垃圾處理的政策和方式略有不同,很多州針對當(dāng)?shù)鼐唧w情況,建立了自己的餐廚垃圾處理回收體系,不同州針對餐廚垃圾肥料化產(chǎn)品的品質(zhì)規(guī)定了各自的標準體系。美國餐廚垃圾資源化利用時的優(yōu)先次序:抑制產(chǎn)生→救濟饑餓窮人→飼養(yǎng)動物→工業(yè)利用→堆肥→焚燒或填埋。

日本每年排放的餐廚垃圾約2000萬噸。由于日本餐廚垃圾傾倒運輸費用很高,餐廚垃圾處理機得到了推廣和應(yīng)用。為減少餐廚垃圾對環(huán)境的污染,并充分利用其中的資源,日本于 2000 年頒布了《餐廚廢物再生法》,該法律規(guī)定餐廚加工業(yè)、飲食業(yè)企業(yè)有義務(wù)減少餐廚廢物的排出量,且就再生利用對象飼料和肥料制定質(zhì)量標準?！恫蛷N廢物再生法》中規(guī)定了餐廚垃圾資源化利用時的優(yōu)先次序:抑制產(chǎn)生→再資源化(肥料 > 飼料 > 油脂等產(chǎn)品 > 沼氣)→減量。

餐廚垃圾處理相關(guān)補貼

餐廚垃圾處理屬于市政民生工程，目前國內(nèi)大部分項目采用BOT(build—operate—transfer，即建設(shè)一經(jīng)營一轉(zhuǎn)讓)模式運作，即政府通過契約授予私營企業(yè)(包括外國企業(yè))一定期限的特許專營權(quán)，并準許其通過收取費用或出售產(chǎn)品來清償貸款，回收投資并賺取利潤，待合同期滿后移交政府部門。

針對餐廚垃圾BOT項目，我國補貼主要分為3個部分：收運補貼、處理補貼以及國家撥付的專項資金補貼。其中收運補貼和處理補貼是當(dāng)?shù)卣疄檫\營企業(yè)提供的經(jīng)濟性支持，其價格一般由企業(yè)和政府共同商定，考慮因素包括地區(qū)、工藝等。專項資金補貼是指國家為促進餐廚垃圾處理行業(yè)發(fā)展所提供的鼓勵性補貼。此外，在價格制定過程中會受到以下因素影響：

1）補貼范圍。餐廚垃圾補貼主要分為收運補貼和處理補貼，政府僅支付企業(yè)承擔(dān)部分的資金補貼。例如，2013年北京石景山餐廚垃圾資源化處理項目中，企業(yè)只負責(zé)處理，處理補貼為185元／噸。湖南長沙餐廚垃圾資源化處理項目中，企業(yè)只負責(zé)收運，相應(yīng)收運補貼為125元／噸。

2）發(fā)展過程。我國餐廚垃圾處理市場目前正在發(fā)展之中，補貼費用大多偏低，但隨著居民環(huán)保意識的提高，補貼價格也在逐漸提高，例如重慶餐廚垃圾處理項目一期處理補貼為108元／噸，后啟動的二、三期處理補貼提高到約130元／噸。

3）地域差異。由于不同地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達程度和餐廚垃圾成分不同，政府對項目給予的補貼價格也會存在一定差異。例如，2013年山東省啟動的餐廚垃圾處理項目的處理補貼平均價格約120元／噸。按照業(yè)內(nèi)收運補貼費100元／噸計，相當(dāng)于收運處理補貼總價格為220元／噸。江蘇省近年來對餐廚垃圾項目非常支持，補貼價格位于國內(nèi)中上水平，如2013年簽訂的常州餐廚垃圾項目，其收運和處理補貼價格為元／噸。

4）處理量。每個項目中餐廚垃圾的處理量也會影響到政府的補貼政策，通常項目處理量越大其單位補貼成本越低。

在國家大力倡導(dǎo)“綠水青山”、“垃圾分類”大力倡導(dǎo)的關(guān)鍵時期，從事并發(fā)展餐廚垃圾資源利用化產(chǎn)業(yè)，既可以響應(yīng)國家的政策，為環(huán)境保護貢獻出自己一份力量，還可以開拓餐廚垃圾資源利用市場，從中挖掘餐廚垃圾資源化利用的附加價值，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展。隨著國家對于環(huán)境重視力度的逐漸加大，餐廚垃圾資源化處理必定會成為熱門行業(yè)，帶來無數(shù)的機遇，但同樣也會面臨巨大的挑戰(zhàn)，因此，只有了解餐廚垃圾資源化利用，才可以迎接挑戰(zhàn)，抓緊機遇，脫穎而出。