國內餐廚垃圾處理現狀、存在問題及發展趨勢分析
摘要：餐廚垃圾是指餐飲行業、各個機構食堂及居民家庭等的食物加工下腳料(廚余)和食用后的殘羹剩飯.我國是人口大國,受飲食文化和風俗習慣影響,每年產生的餐廚垃圾量非常大,在生活垃圾中占比較高,亟待進行科學合理處置.本文主要分析目前國內餐廚垃圾處理現狀和存在問題,探索適合國內餐廚垃圾資源化無害化循環處理技術。
據生態環境部發布的((2018年全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報勢，2018年，我國生活垃圾產生量為20194.4萬噸。同時，據前瞻產業研究院發布的數據顯示，2018年，我國餐廚垃圾產生量約為10800萬噸。通過這兩組數據，可以很清楚地看到，我國生活垃圾中有一半左右為餐廚垃圾，因此對餐廚垃圾進行科學合理的處理迫在眉睫。
1國內餐廚垃圾處理現狀
為了早日實現餐廚垃圾資源化再利用，國家和地方政府都對此高度重視，出臺了很多優惠政策進行引導，并制定實施了相關的措施和辦法。目前，國內許多中大型城市都在積極籌建餐廚垃圾處理廠探索餐廚垃圾資源化處理模式，并初步形成了北京模式、上海模式、寧波模式和西寧模式等餐廚垃圾資源化處理模式。大部分城市，像上海、杭州、青島等地也相繼出臺了餐廚垃圾廢棄物管理辦法。但現階段我國餐廚垃圾管理和處理體系依然還不夠完善，餐廚垃圾資源化、無害化處理路漫漫。
2餐廚垃圾現有的處理方法
2.1衛生填埋法
衛生填埋處置目前主要針對尚未實行對餐廚垃圾進行單獨收運、處理的城市，將餐廚垃圾與其他生活垃圾混合收運，集中進行填埋處理的一種處理方式。優點是處理量大、運行費用低、工藝相對簡單。缺點是占用大量土地、填埋量有限、管理困難、產生的滲濾液處理后難以達標排放。此外，填埋場還會產生大量的甲烷和臭氣，易燃易爆，對環保措施要求相對較高;填埋的餐廚垃圾在自我消耗過程中會腐質、發酵，產生大量高濃度垃圾滲濾液和惡臭氣體，增加二次投資費用，同時周邊的土壤、地下水和空氣也會受到潛在的威脅。隨著人們對生活健康關注度的提高以及國家政策的要求，衛生填埋處理技術已逐步退出了我國生活垃圾處理的市場。
2.2高溫焚燒法
高溫焚燒法是指利用850～10006C的高溫在機械或氣流攪拌作用下將餐廚垃圾可燃物氧化燃燒。此方法減量化程度高，殘留物重量只有20%左右，體積為10%左右，焚燒過程產生的熱量可用作發電、供暖等能源化處理，剩下的灰分摻人大量的水泥螯合物或水泥磷酸等處理達標后進入衛生填埋。但是由于餐廚垃圾含水量高、熱值較低，燃燒時需要增加輔料助燃，且在不充分的燃燒條件下會產生氣態的二次污染，如二嗯英、氯化氫、PCB等，焚燒處理運營維護成本大、資源浪費嚴重、專業性強。
2.3厭氧發酵法
厭氧發酵是指在特定的厭氧條件下，微生物通過新陳代謝作業將餐廚垃圾中的有機質分解，把有機質中的碳素物質轉換成甲烷(沼氣)和二氧化碳。發酵過程產生大量的沼氣，可用于鍋爐供熱和沼氣發電等資源化處理。該處理方法在運行過程中受自身和外界條件影響較大。例如，自身反應的溫度、pH值、C/N比、微量元素和有毒物質濃度等;外界因素有餐廚垃圾物料高鹽分、高油脂及前期混入的無機雜物過多等，這些都會對厭氧發酵形成制約。因此厭氧發酵技術對餐廚垃圾物料要求較高，同時自身運行條件非常苛刻，一旦出現問題，很容易影響厭氧發酵系統的產氣效率和反應不徹底等問題。
2.4好氧堆肥法
好氧堆肥是指在有氧高溫條件下，依靠好氧微生物的作用進行餐廚垃圾處理的過程。好氧堆肥是城市餐廚垃圾資源化、無害化處理的有效途徑之一，形成堆肥產品富含腐殖質和氮磷鉀等營養元素，既是土壤改良劑，也是優質肥料。餐廚垃圾經接收后，首先進行破碎、分選處理，去除不適合堆肥處理的雜物，進行壓縮脫水處理，調節垃圾的含水率;然后在布料箱內添加堆肥所需的輔助添加劑，進行高溫好氧堆肥處理。堆肥后的粗產品經二次篩分、包裝后可出售。同時，輸送過程和壓縮脫水過程產生的污水進入水處理系統集中處理后達標排放。但由于我國餐廚垃圾的復雜性，對有害有機物、油脂鹽分及重金屬等的污染無法很好解決，無害化不徹底，如果處理過程不封閉，容易造成二次污染。并且餐廚垃圾的含水率高，發酵過程中破碎垃圾會阻礙空氣進入，致使微生物處于厭氧狀態，降解速度減慢，并產生硫化氫等臭氣，容易導致堆肥溫度下降，嚴重影響堆肥質量，因此必須添加大量吸水和增加孔隙的物質，如秸稈、稻殼、麥糠等。因此，好氧堆肥法只適合對易腐有機質含量較高的餐廚垃圾進行處理，不適合對含有有害有機物、油脂鹽分及重金屬等的餐廚垃圾進行處理。
3餐廚垃圾處理發展趨勢
3.1集中式大型餐廚垃圾綜合處理
餐廚垃圾具有雙重特性，即資源性和污染性。其本身也含有“兩高一低”(含水率高、有機物含量高、熱值低)的特點，在處理上則需考慮多種工藝相結合的綜合方法，如集中式大型餐廚垃圾綜合處理方法。
集中式大型餐廚垃圾綜合處理方法工藝齊全、設施完善、資源化無害化處理徹底，適合垃圾產量大、有經濟作支撐的大中型城市。主流工藝處理技術路線：預處理+厭氧發酵+污水處理+過程廢渣焚燒，如圖1所示。餐廚垃圾經過預處理的分選、破碎和分離后，粗選的無機固雜運輸至焚燒廠處理，主要的餐廚垃圾經破碎制漿分離后，油脂外售資源化處理，有機固渣和廢水進入厭氧發酵產甲烷可以被資源化再度利用。厭氧完成后進入固液分離，廢水則進入后端污水處理進行深度處理達標排放，沼渣脫水處理后運輸至焚燒廠或填埋場處理。整個處理過程中，餐廚垃圾厭氧產甲烷是一種很有潛質的環保新技術，以餐廚垃圾為原料獲取各種有效能源將會成為未來國內餐廚垃圾處理利用的主要方向，通過厭氧能源化產沼氣處理餐廚垃圾是未來技術研究的關鍵。粗油脂也是未來新能源的一種原料，在能源短缺的時代也迫切需要開發投入。
3.2分散式中小型餐廚垃圾處理
由于國內餐廚垃圾收運體系尚未健全及覆蓋范圍有限，因此在未覆蓋的地方或偏遠地區需推行中小型自產自消的處理模式，集中體現在農貿市場、學校及村鎮的建設上。可采用好氧生物處理技術和簡易堆肥處理技術，實現前端收運減量化處理，過程中需解決好前端分類、污水處理、臭氣處理、能耗和產出物消納方面的問題。
3.3協同處置
協同處置是剛剛萌生的餐廚垃圾末端處理技術，主要體現在垃圾滲濾液濃縮液爐膛回噴及焚燒飛灰水泥窯協同處置，爐膛回噴過量則會對焚燒爐產生腐蝕和環境影響，飛灰水泥窯協同處置更多要考慮產品的質量和出路。這些都是更深層次的解決方向，以及迫切需要開發更多更有效的餐廚垃圾協同處置新方法。生物處理技術也是未來研究的方向，可以通過培養專門以餐廚垃圾為食物的昆蟲和其他類生物體，待生物消耗垃圾后，可以利用相應的技術提煉出高蛋白質和肥料等等。
4結語
近年來，國內在餐廚垃圾處理上頗有成效，但仍面臨著諸多技術瓶頸亟待解決，在全鏈條完整性處理技術工藝上尚未成熟。當前處理技術中要優化工藝、解決問題、維持系統穩定，做到環保達標;未來技術革新的道路上，還需探索高效節能、效益產出和智能應用的新工藝、新技術、新模式的處理方法。
來源：《節能與環保》作者：王耀軍
