中小城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术分析

罗博

（重庆市环卫控股（集团）有限公司 重庆 401121）

随着经济的高速发展，人民生活迅速提高，城市化进程加快，我国中小城市餐厨废弃物产生量急剧增加，且增长势头不减，由于环卫设施不健全，处理技术落后，极易造成环境污染以及衍生出一些社会问题。城市餐厨废弃物是指在食品加工、餐饮服务以及食品流通环节产生的有机物，主要包括食物加工过程中抛弃的菜叶、菜根、动物内脏、烹饪废油等下脚料，即厨余垃圾，以及餐桌上的剩菜剩饭和残余物等，即餐余垃圾[1]。其主要特点是分散发生、成分混乱、形态复杂，具有含水率高、含油盐率高、易腐败等特征，回收处理难度大，流入环境极易造成污染[2]。

由于过去对于餐厨垃圾处理的不重视，废弃的餐厨垃圾大部分和生活垃圾混合在一起被丢掉。但是，废弃的餐厨垃圾中由于含有大量的蔬菜和肉类，其相应的水分和有机物含量较高，易腐败变质，散发难闻气味，也得不到有效的资源化利用。国内的生活垃圾填埋场对于垃圾渗滤液的防护不太重视，很容易造成二次污染[3]。餐厨垃圾的处理难度本来就大，与其它生活垃圾混合后会带来一系列严重问题，进一步加大了处理难度，同时也降低了其利用价值。本文结合国内外中小城市餐厨废弃物处理现状，对资源化利用和无害化处理技术进行了分析，以期推动国内中小城市餐厨废弃物处理技术的发展。

1 国内城市餐厨废弃物处理现状

国内餐厨垃圾的处理现状比较严峻。随着城乡居民的生活水平不断提高,餐厨垃圾的产生量也在快速上升，由此衍生出大量的环境污染和相应的社会问题，密切关注餐厨垃圾的处理对于建设城市文明和农村文明具有重要意义。据可靠数据统计，目前我国主要城市生活垃圾年产量已过百亿吨，其中大约一半是餐厨垃圾，因此餐厨垃圾的处理在城市垃圾处理中占有重要地位，不能不引起我们的重视。在“北上广”以及深圳、杭州等大城市餐厨垃圾占生活垃圾的比重均超过50%，明显高于发达国家[3]。我国垃圾焚烧场从2003年到2009年增加了近1倍，但仍不能满足日益增长的城市垃圾产生量[4]。由于缺乏相关法律来约束,很大一部分的餐厨垃圾流向个体养猪户等家畜养殖企业，也导致“垃圾猪”和“地沟油”屡禁不绝，在缺乏市场监管的情况下会给消费者的食品安全和身体健康带来严重威胁。

针对餐厨垃圾得不到有效处置带来的一系列问题，近年来国内相关学者作了很多积极的探索,并取得了一定的成效。例如,利用物理、化学、生物等多种方式，通过筛选、磁选、水洗等不同手段,从生活垃圾中分离出餐厨垃圾等有机物，单独进行堆肥处理[5]；针对国内餐厨垃圾盐分高，常规工艺难以处理的特点，深入探讨了最佳除盐工艺[6]等，这些研究有力的推动了国内餐厨垃圾处理技术的发展。由于对餐厨垃圾的复杂性和处理难度缺乏深刻的认识，一些城市忽视国内餐厨垃圾特点，盲目引进的国外设备，其处理达不到资源化要求，反而造成了二次污染。大体上来看，我国的餐厨垃圾资源化循环利用仍处于探索和初期发展阶段，面对急剧增长的餐厨废弃物，加快相关技术的引进与研究刻不容缓。

2 餐厨废弃物资源化、无害化处理技术分析

对餐厨废弃物的治理要坚持两个思路，减少餐厨垃圾的来源和增加餐厨垃圾的处理能力。而对于餐厨废弃物的资源化利用必须具备以下条件：（1）餐厨垃圾的成分能满足处理工艺的要求；（2）餐厨垃圾的利用化水平同处理技术相一致；（3）市场有相应的消费需求，可以保证处理技术的实施。关于餐厨废弃物资源化、无害化处理技术研究虽然已有很长时间了，但还没有突破性技术的出现。目前比较成熟的技术主要有：堆肥化处理技术、饲料化处理技术、厌氧能源化处理技术。

2.1 堆肥化处理技术

堆肥化技术主要包括厌氧堆肥、蚯蚓堆肥等。厌氧堆肥是指在厌氧环境下，厌氧微生物将有机质进行分解，产出沼气和肥料，这项技术源于中国农村的沼气发酵，可以有效的实现餐厨废弃物处理资源化的目标。由于厌氧菌对于环境比较敏感，在餐厨废弃物高温、高盐环境中的适应性较差，并且较易受重金属离子等有毒物质的影响，因而难以保证发酵过程的稳定性，进而影响处理效果。蚯蚓堆肥作为一项生物处理技术，主要是根据蚯蚓能将有机质有效分解转化的基础上发展起来的，蚯蚓通过其新陈代谢过程中吞食餐厨垃圾，在蚯蚓体内通过生物化学作用将有机质分解转化。该工艺操作过程简单、运行成本低、物料停留时间短。但处理效果对影响因素变化敏感，如C/N、温度、湿度等。蚓粪是一种高效生物有机肥，蚓体进一步加工为蛋白饲料添加剂，两者都具有较高的利用价值。

2.2 饲料化处理技术

由于餐厨垃圾中含有大量的有机物成分，营养价值较高，因此将餐厨垃圾开发成家畜的饲料具有相当大的优势。但是过去常常将餐厨垃圾直接用于家畜的饲养，导致出现大量关于泔水猪、潲水猪等方面的报道，这是因为这些家畜大多使用未经处理的或已变质的泔水，其危害性是巨大的，对于餐厨垃圾处理后能否用作一种饲料资源，目前仍处争议阶段。但是有一条原则是要必须坚持的，那就是餐厨垃圾作饲料必须进行处理，消除病毒污染，然后再进行利用。关于餐厨垃圾饲料化处理还有一个思路是以餐厨垃圾为原料进行固态发酵，固态发酵得到的菌体可以进一步加工得到氨基酸、蛋白质和维生素等高价值产物。该技术处理速度快，产物价值高，并且能耗低，因而日益受到重视。

2.3 厌氧能源化处理技术

生物制氢与厌氧甲烷化是餐厨垃圾厌氧能源化处理技术的主要两个方面。餐厨垃圾生物制氢技术可以实现餐厨垃圾的资源化、无害化和减量化，是目前国内外生活垃圾处理技术研究的重要方向。此方法对于垃圾处理的效果好，但投资高、运行维护费用高，只有在不考虑其经济效益的前提下，才能实现大规模应用。总的来说餐厨垃圾生物制氢技术发展的还不成熟，其工程化应用还需要很长时间。沼气发酵技术的发展已经历好多年，目前来看其成本比较低廉，并且产品资源化效率高，易于实现工程应用，是目前处理餐厨垃圾的最佳技术。

2.4 各处理技术分析

目前，我国餐厨垃圾处理技术并不成熟，北京、上海、西宁、宁波因为发展较早，在餐厨垃圾处理上形成了各自的特色。北京的处理技术是以厌氧消化为主，上海则采用了动态好氧消化技术，此技术一般多用于污水处理，西宁是以饲料化技术为主，宁波的处理工艺可以生产菌体蛋白、饲料添加剂和工业油脂。

在上述技术当中，以北京的厌氧消化发展的最为成熟，处理结果比较满意，具有较好的推广性，如北京董村生活垃圾综合处理厂的Biomax湿式厌氧消化工艺。厌氧消化技术适应性和成熟度都比较高，处理量从100t/d到300t/d都适用。但由于处理后产品经济价值并不高，政府补贴是餐厨垃圾处理发展的支撑，对于处理量较大的餐厨垃圾处理厂，产出的生物气通过热电联产系统进行发电增加效益，对于发酵残渣可采用采用微生物处理技术处理。高安屯餐厨垃圾处理厂的相关产品在北京得到较好的应用，生产的微生物菌剂在果园和菜园取得了较好的效果。

表1 国内城市部分餐厨垃圾资源化处理企业概况

3 结论

城市生活垃圾处理、处置是城市现代化进程中重要问题，面对急剧增长的城市餐厨废弃物，建立覆盖广泛的回收网络，分类收运后统一进行资源化利用和无害化处理是今后处理的主流方式。就处理技术来看，目前的技术都存在一定的缺陷，各地要因地制宜，综合考虑选择合适的处理技术。当然开发适应性更广，工艺简单，投资较低的新技术也是科研工作者努力的方向。引导社会形成餐厨废弃物分类回收的意识，配套相应的法律法规，建立以餐厨垃圾回收利用、资源化等产业为主的循环经济体系，是解决餐厨废弃物的长久途径。

[1]王庆华，安艳玲，尚佰晓，等.贵阳市餐厨废弃物资源化体系构建[J].环境保护与循环经济，2012（9）37-39.

[2]潘丽爱，张贵林，石 晶，等.餐厨垃圾特性的试验研究[J].粮油加工，2009（9）：154-156.

[3]姜 虎，李文哲，刘建禹，等.城市餐厨垃圾资源化利用的问题和对策[J].环境科学与管理，2010，35（6）：27-31.

[4]中国国家统计局.中国统计年鉴,2004-2011.北京:中国统计出版社.

[5]杨先海,吕传毅,褚金奎.城市生活垃圾预处理和资源化研究[J].再生资源研究,2003,1:31-33.

[6]梁彦杰,谢炜平,何德文,等.水洗-脱水预处理降低餐厨垃圾堆肥含盐量的实验研究[J].环境卫生工程，2008(3)：44-46.