餐厨垃圾资源化利用方法及在我国实施的建议

王若男

（天津市和平区环境保护监测站,天津300070）

0 引言

餐厨垃圾是餐饮垃圾和厨余垃圾的总称，是我国城市的一种主要固体废弃物[1]。目前，上海市颁布实行了《上海市餐厨垃圾处置和管理试行办法》，而成都、济南、大连、和杭州等市也将餐厨垃圾分类管理列入议事日程。总的来说，我国城市的餐厨垃圾仍处于一种严重的无序管理状态[2]。因此，本研究论述了国内外餐厨垃圾资源化回收利用的方法，并结合我国情况给出了相应建议，为我国今后的管理提供一定的参考。

1 国内外常用的餐厨垃圾资源化利用方法

1.1 餐厨垃圾饲料化

餐厨垃圾饲料化是各国最早使用的资源化方法。美国和一些欧洲国家规定餐厨垃圾必须经过蒸汽灭菌或其他处理达到标准后才能喂养牲畜。由于“同源污染”的问题和疯牛病等动物传染病暴发，各国相继禁止或更加严格控制了餐厨垃圾喂养牲畜[2,3]。在我国，餐厨垃圾喂养牲畜的情况较为普遍，特别是在农村地区，而且灭菌或无害化处理的程度非常低，具有潜在的食品风险和动物疾病暴发的风险。因此，我国应该加快相关法律政策和饲料无害化标准的出台，在政策上给予相关产业更多的优惠，早日实现餐厨垃圾饲料化达标后喂养。

1.2 餐厨垃圾堆肥

堆肥能够将有机废物转化为类腐殖质物质，它能降低污染物对地下水的污染，减少温室气体排放，使废物实现资源化[4]。在欧洲，大约有30%的餐厨垃圾通过堆肥实现资源化[5]。而美国有大约7%的餐厨垃圾通过堆肥处理[6]。日本通过法律规定食品加工业、大型超市连锁店和餐饮业要与农户签订合同,将不能食用的蔬菜和果皮等制成堆肥,同时要求他们把厨房垃圾也要制成堆肥[2]。由此可见，堆肥是餐厨垃圾资源化的一个重要手段。在我国，目前大部分堆肥技术堆出的肥料养分较低，达不到农业部颁布的肥料质量标准，而且由于我国的饮食习惯与西方国家不同，餐厨垃圾中的油脂和盐分含量较高，目前堆肥技术更是无法降解，长期使用还会加剧土壤的盐碱化[7]。因此，我国应该制定更为详细的餐厨垃圾分类标准，将易于堆肥处理的（低油脂、低盐分）餐厨垃圾和一般的餐厨垃圾分类。加大宣传力度，积极推进餐厨垃圾管理法案的出台，并可以考虑对于居民自行分类实施一定的鼓励政策（如减少收取垃圾清运费用）。另外，对种植业、农产品加工业开展更多的宣传，鼓励或规定相关产业将原料的边角料进行堆肥处理，并考虑在相关产业园区规划专门的堆肥处理地点。在农村地区，鼓励以村或者镇为单位建立堆肥处理设施，宣传堆肥还田的好处，给予相关的技术支持或一定的经济资助。近年来，有研究表明将餐厨垃圾与园林垃圾一块进行堆肥，在堆肥过程中利用餐厨垃圾为园林垃圾补充氮、水分及易降解有机物，达到了较好的效果[8]。因此，我们可以考虑多部门合作，同时增加餐厨垃圾和其他垃圾的资源化。例如，在我国，秸秆堆肥技术较为成熟，我们可以考虑在农村地区试点实施秸秆和餐厨垃圾联合堆肥，以促进这两类废弃物的资源化。

1.3 餐厨垃圾能源化

随着人口的增加和生活品质的提升，能源短缺问题日益严重，特别对我国北方地区，资源相对贫乏，能源短缺问题已成为发展限制因素之一。近年来，利用餐厨垃圾作为原料生产能源已经成为国内外餐厨垃圾处理利用的主要方向。餐厨垃圾能源化主要指利用餐厨垃圾生产生物柴油和甲烷、氢气等。

1.3.1 餐厨垃圾生产生物柴油

生物柴油是指利用动植物油脂为原料，通过酯交换反应生成的脂肪酸甲酯等低碳酯类物质，也称为可再生燃油[9]。在发达国家，生物柴油作为石化燃油的一种可再生替代品，取得较好的应用效果。使用生物柴油不仅能将废弃物资源化，而且能够达到减排的目的。通过与传统柴油混合，可以使SO2的排放量减少约30%，CO2的排放量减少约60%[9,10]。图1给出了利用餐厨垃圾生产生物柴油的典型工艺。我国利用餐厨垃圾生产生物柴油的技术较为成熟，并且建成了2000家左右生物柴油加工厂。因此，在我国城市中，我们应该结合餐厨垃圾分类管理，推动油脂类餐厨垃圾生产生物柴油，特别对于我国北方地区，不仅能够解决一部分能源紧张问题，还能达到降低污染的效果。这对于减少雾霾天气和由于机动车尾气造成大气污染有一定贡献。另外，这也将促进一个产业链条的发展，对餐厨垃圾产生方和餐厨垃圾收购方都能产生一定的利益，有利于餐厨垃圾的治理。

图1 生物柴油工艺流程

1.3.2 餐厨垃圾生产氢和甲烷

近年来，利用餐厨垃圾进行厌氧发酵制备生物能源受到越来越多的关注，因为它不仅能够降低餐厨垃圾对水体的污染，获得可再生的能源，而且相对于堆肥，其受餐厨垃圾复杂多变特性的影响较小。在德国、英国和美国等发达国家，已经将通过餐厨垃圾和其他生活垃圾厌氧发酵制备的甲烷用于供热和发电，有研究表明英国利用各种垃圾发酵产生的沼气可以替代25%的煤气消耗量。在我国重庆等城市，也有利用餐厨垃圾进行发电的实例[9,11]。但相对于发达国家，我国利用餐厨垃圾制沼气和发电尚属起步阶段，还有很大的发展空间。由于甲烷热值较低，近年来越来越多的研究转向如何利用餐厨垃圾在厌氧发酵中产生更多的氢。目前，该领域已经取得一定成绩，并在实际中投入运行，图2给出了利用餐厨垃圾强化厌氧发酵产生氢和甲烷的流程图及产量[12]。

另外，也有学者将造纸污泥与餐厨垃圾联合使用，促进厌氧发酵的实例[13]。这样不仅解决了餐厨垃圾资源化的问题，也使造纸所带来的污染降低。

不难看出，利用餐厨垃圾厌氧产生能源在今后会受到更多关注，也将是城市餐厨垃圾处理的一个重要手段。因此，我们建议在我国大型城市修建相关处理厂，并引进或研发先进的发酵工艺。这不仅解决了大型城市餐厨垃圾产生量大的问题，还能部分缓解能源问题，特别对于我国北方城市冬季供暖问题有一定帮助。

图2 餐厨垃圾厌氧生产氢和甲烷流程及产量

2 结论

本研究分析了不同的餐厨垃圾资源化利用技术，针对我国情况，建议实施餐厨垃圾分类收集、管理和处理措施。建立符合规定的餐厨垃圾饲料化生产线。在农村地区实施餐厨垃圾堆肥或餐厨垃圾结合秸秆或农产品堆肥；在城市中推行餐厨垃圾能源化政策，鼓励和扶持餐厨垃圾生产生物柴油，并在大型城市建设餐厨垃圾厌氧发酵处理厂，使餐厨垃圾资源化的同时缓解一部分能源短缺问题。

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