“‘餐廚垃圾資源化利用’哪類技術(shù)模式會在市場中具有持續(xù)生命力?我的觀點(diǎn)很簡單：一是要具備經(jīng)濟(jì)性，二是要能可靠穩(wěn)定地解決問題。”清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授金宜英在“2019有機(jī)固廢資源化論壇”上表示。金宜英參與了國家發(fā)改委和四部委聯(lián)合啟動的“餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理100個試點(diǎn)城市”工作，以及“46個城市垃圾分類試點(diǎn)”督導(dǎo)工作。在論壇上，金宜英結(jié)合現(xiàn)有的實踐案例，提出了四類能因地制宜、工藝簡單、具有經(jīng)濟(jì)收益的餐廚垃圾資源化利技術(shù)模式。

金宜英

一、餐廚垃圾的定義和特點(diǎn)

金宜英指出，要研究“餐廚垃圾資源化利用”技術(shù)路線及技術(shù)模式，首先要深入了解物料對象的特點(diǎn)。

1、 餐廚垃圾定義

餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱。餐飲垃圾是餐館、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(diǎn)等的加工過程廢棄物。廚余垃圾是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(jī)垃圾。

餐廚垃圾定義

2、餐廚垃圾特性

我國的餐廚垃圾產(chǎn)量大，產(chǎn)生面廣，產(chǎn)生源分散。據(jù)估計，全國城市的餐廚垃圾產(chǎn)生量超過6000萬噸/年。

餐飲垃圾特性

金宜英表示，餐廚垃圾具有典型的“廢物”和“資源”的二重特性，餐廚垃圾處理現(xiàn)狀面臨兩個問題：一是常規(guī)生活垃圾處理設(shè)施能力不足或面臨沖擊、二是傳統(tǒng)的處置方式存在食品安全隱患，容易導(dǎo)致“泔水豬”和“地溝油”的現(xiàn)象。

餐廚垃圾危害

餐廚垃圾處理面臨問題

二、47個示范城市通過驗收 處理能力仍存在較大缺口

金宜英介紹，自2016年開始，共有47個餐廚垃圾資源化利用示范城市通過驗收。建成的項目中，以200t以下的中小規(guī)模處理設(shè)施為主，大多采用BOT模式進(jìn)行運(yùn)營，有78個采用了“厭氧消化制沼氣”的主體技術(shù)。

餐廚垃圾資源化利用試點(diǎn)工作歷程

餐廚垃圾資源化利用試點(diǎn)進(jìn)展

餐廚垃圾資源化利用試點(diǎn)效果

截至2017年末，全國已投運(yùn)、在建、籌建餐廚廢棄物處理廠165座，其中完全投運(yùn)52座，形成處理能力約15000噸/日。加上非試點(diǎn)城市處理設(shè)施能力和部分城市就地處理設(shè)施能力，可達(dá)處理30000噸/日的“十二五”目標(biāo)。

然而金宜英指出，盡管取得了以上成果，我國每年僅有12%得到資源化及無害化處理，按30%的目標(biāo)處理能力計算，至少還需建設(shè)規(guī)?？傆?.96萬t/d的餐廚垃圾資源化項目，“目前處理能力仍存在較大缺口?！?/p>

三、餐廚垃圾資源化處理三大主要技術(shù)路線

金宜英介紹，目前餐廚垃圾處理技術(shù)路線三大典型類型為“厭氧制沼”、“好氧制肥”、“生物轉(zhuǎn)化”，這三種多元技術(shù)并行發(fā)展，其中‘沼氣化’技術(shù)比重最高，超過80%?！?/p>

餐廚垃圾處理技術(shù)路線四種典型類型

1、 厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼技術(shù)

“厭氧制沼技術(shù)”按進(jìn)料可分為“全物料厭氧”與“協(xié)同厭氧”，按含固率可分為“濕式”與“干式”厭氧消化，按溫度可分為“中溫”與“高溫”厭氧消化，按階段分為“單相”和“兩相”厭氧消化。“厭氧制沼技術(shù)”能夠產(chǎn)生資源化產(chǎn)品沼氣，占地小。

厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼技術(shù)

2、 好氧發(fā)酵制肥技術(shù)

“好氧發(fā)酵制有機(jī)肥技術(shù)”主要是通過好氧微生物的氧化分解和生物合成，將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程。

好氧發(fā)酵制肥技術(shù)

3、 生物轉(zhuǎn)化技術(shù)

“生物轉(zhuǎn)化技術(shù)”是在人工可控條件下，利用蠅蛆、黑水虻、蝗蟲等特定生物與環(huán)境微生物的協(xié)同代謝作用，將餐廚垃圾中有機(jī)物快速高效地轉(zhuǎn)化成腐殖化堆體，并獲得數(shù)量與效益可觀的蠅蛆或水虻等特定生物。

生物轉(zhuǎn)化技術(shù)

四、餐廚垃圾資源化四大技術(shù)模式

“究竟哪類‘餐廚垃圾資源化技術(shù)’會在市場中具有持續(xù)生命力?”在金宜英看來，一是經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)在實施過程中有一定的收益;二是能可靠穩(wěn)定解決問題。金宜英提出了他認(rèn)為在未來能因地制宜、工藝簡單、具有經(jīng)濟(jì)收益的“協(xié)同厭氧產(chǎn)沼模式”、“行業(yè)共建模式”、“物質(zhì)梯級循環(huán)模式”、“綜合集成技術(shù)模式”四類處理技術(shù)模式。

1、 協(xié)同厭氧產(chǎn)沼模式

“協(xié)同厭氧產(chǎn)沼模式”能協(xié)同處置城市污泥、果蔬垃圾等有機(jī)廢物。金宜英介紹，具有高油、高鹽、高有機(jī)物特點(diǎn)的餐廚垃圾與低鹽分、低有機(jī)物的動物糞便或城市生活污泥混合，可以實現(xiàn)不同物料間元素的平衡補(bǔ)充，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。

金宜英認(rèn)為，針對已建有生活污泥處理廠的中小城市來說，協(xié)同厭氧產(chǎn)沼模式是絕佳的選擇。既能利用現(xiàn)有的處理場地和設(shè)施，降低建設(shè)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，又能提高產(chǎn)生量和產(chǎn)氣率，減少對環(huán)境的污染排放，該模式為城市其他垃圾的處理處置提供了新的方向。

“協(xié)同厭氧產(chǎn)沼模式”適用性及特點(diǎn)

大連市中心城區(qū)“協(xié)同厭氧發(fā)酵技術(shù)”典型案例

“協(xié)同厭氧發(fā)酵技術(shù)”典型案例

2、 行業(yè)共建模式

金宜英介紹，“行業(yè)共建模式”可以構(gòu)建集中布局的產(chǎn)業(yè)聯(lián)動模式。針對己建設(shè)施具備物理空間、處理能力的特點(diǎn)，餐廚垃圾處理項目與當(dāng)?shù)厣罾幚碓O(shè)施、污水處理設(shè)施等集中布局，實現(xiàn)部分基礎(chǔ)設(shè)施共建共享，相關(guān)處理設(shè)施協(xié)同聯(lián)動，可以降低處理成本，提高土地節(jié)約利用效率。

“行業(yè)共建模式”兩種類型

“行業(yè)共建模式”典型案例

金宜英介紹，在“行業(yè)共建模式”典型案例中，餐廚垃圾經(jīng)收運(yùn)車倒入接料斗后，經(jīng)粗分選機(jī)打散分選出大塊塑料、玻璃瓶、瓷具等，滾筒破碎機(jī)破碎后用精分選制漿機(jī)去除塑料，沉砂機(jī)除去砂、貝、骨類雜物，壓濾機(jī)去除纖維、細(xì)塑類雜物;再經(jīng)過蒸煮加熱，將混合有塑料、油脂、紙張、剩菜剩飯的餐廚垃圾經(jīng)過有效處理后，分成水、油、固三相后再進(jìn)一步處理或利用，實現(xiàn)減量化、資源化和無害化處理目的。

“行業(yè)共建模式”典型案例

3、物質(zhì)梯級循環(huán)模式

“物質(zhì)梯級循環(huán)模式”針對物質(zhì)從高到低循環(huán)利用經(jīng)濟(jì)價值高的特點(diǎn)，通過食物鏈方法，將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為其他生物種類的營養(yǎng)物質(zhì)，不僅成本經(jīng)濟(jì)，而且有效杜絕了飼料喂豬產(chǎn)生的同源性污染的問題。

金宜英介紹，在這種思路引導(dǎo)下，先后發(fā)展出利用蚯蚓、蠅類、黑水虻、黃粉蟲等處置餐廚垃圾的技術(shù)路線。這些生物食量大、抗逆性強(qiáng)、生活周期短，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化方面具有明顯優(yōu)勢，并且能夠帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

“物質(zhì)梯級循環(huán)模式”生物特點(diǎn)

“生物轉(zhuǎn)化技術(shù)”典型案例

“生物轉(zhuǎn)化技術(shù)”典型案例

4、 綜合集成技術(shù)模式

“綜合集成技術(shù)模式”綜合集成高效預(yù)處理、濕熱處理、高中溫兩級厭氧、高溫好氧制有機(jī)肥、生物養(yǎng)殖轉(zhuǎn)化蛋白飼料等多項關(guān)鍵技術(shù)。針對獨(dú)立建設(shè)設(shè)施(BOT條件)，受成本制約。

金宜英指出，綜合集成各類高效處理技術(shù)是餐廚垃圾資源化處理技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。一方面，可以在收運(yùn)及預(yù)處理階段進(jìn)行生活垃圾分類，提高垃圾中資源物質(zhì)的回收率，減輕末端處理的負(fù)擔(dān)，便于運(yùn)用不同技術(shù)對不同物質(zhì)進(jìn)行更有效的利用;另一方面，多元化技術(shù)相結(jié)合，能夠提高餐廚垃圾的資源化利用率，增加資源化產(chǎn)品種類，拓寬市場，增加市場活力。

“綜合集成技術(shù)模式”特點(diǎn)

嘉興市“綜合集成技術(shù)模式”案例

嘉興綠能示范工程現(xiàn)場

五、廚余垃圾(家庭源)資源化利用四大技術(shù)模式

金宜英介紹，“廚余垃圾資源化利用”技術(shù)實施中有“無害化處理與資源化利用相結(jié)合”、“源頭減量化與高質(zhì)量分類收集相結(jié)合”等五個原則。

廚余垃圾資源化利用五原則

1、 好氧發(fā)酵(堆肥)模式

“好氧發(fā)酵(堆肥)模式”針對廚余垃圾以生蔬為主(碳水化合物、木質(zhì)纖維素)、產(chǎn)氣量小的特點(diǎn)，采用堆肥工藝。

“好氧發(fā)酵(堆肥)模式”特點(diǎn)

2、 協(xié)同處置(基地)模式

“協(xié)同處置(基地)模式”采用以“粉碎擠壓脫水+焚燒或厭氧”處置模式，液相與基地設(shè)施協(xié)同綜合利用。

“協(xié)同處置(基地)模式”特點(diǎn)

3、 厭氧發(fā)酵(多源)模式

“厭氧發(fā)酵(多源)模式”綜合城市多種有機(jī)垃圾(廚余、園林、果蔬、污泥等)協(xié)同厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼的模式。

厭氧發(fā)酵(多源)模式

4、 就近處理(小微)模式

“就近處理(小微)模式”采用以生物處理為主、熱處理為主、或兩者結(jié)合的小微型設(shè)備。

就近處理(小微)模式

最后，金宜英給餐廚垃圾資源化利用在“管理、技術(shù)、科研”三方面提出了諸多建議，他指出，在管理上，要加強(qiáng)全過程管控，提高收集量及處理率、技術(shù)及產(chǎn)品相應(yīng)的政策支持(肥料化、飼料化)。

在技術(shù)上，一是要分類回收、分品質(zhì)利用、分相處理，提高處理效率及經(jīng)濟(jì)效益;二是要多元化、因地制宜的技術(shù)模式;三是要集中布局，行業(yè)聯(lián)動，設(shè)施共建共享;四是后續(xù)產(chǎn)物(沼渣沼液、肥料)的提升利用及二次污染控制，提高環(huán)境效益。

在科研上，一是要研究不同區(qū)域餐廚垃圾排放特性及理化特性，為源頭減量、高效收集及處理提供理論支持;

二是要研究不同處理方式的技術(shù)特性、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益，提出提高餐廚垃圾資源產(chǎn)出率的集成技術(shù) (協(xié)同處置城市污泥、果蔬垃圾等有機(jī)廢物);

三是要基于現(xiàn)有工程運(yùn)行特性，建立高效收集和綜合處理與資源利用信息平臺。

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