厨余垃圾分类处理的路径研究——以H 市为例

朱梦姗,李大勇

(中共合肥市委党校,安徽 合肥 230031)

2000 年,国家住建部开始在8 个城市进行生活垃圾分类工作试点,然后推广到46 个重点城市。2017 年国家住建部提出:到2020 年底,先行先试的46 个垃圾分类重点城市要基本建成垃圾分类处理系统;2025 年前,全国地级及以上城市要基本建成垃圾分类处理系统[1]。2019 年,党的十九届四中全会也明确提出要普遍实行垃圾分类和资源化利用制度,强化了垃圾的资源化属性,形成了垃圾分类的闭环管理。垃圾在前端的有效分类是垃圾减量、资源化利用、无害化处理的基础,中端末端的资源高效利用也是垃圾分类的价值体现。从国家提出的四分类来看,在大城市厨余垃圾占到生活垃圾的一半以上,以深圳为例每天产生厨余垃圾5 000 多吨,占比生活垃圾总量的44%。目前,厨余垃圾处理是我国大部分城市面临的难题和短板,只有找准突破口、补齐短板,才能完成垃圾分类处理系统建设,这对于打赢污染防治攻坚战、推动经济社会健康发展具有重要意义。

1 H 市生活垃圾分类处理历程

A 省省会H 市垃圾分类开始于2010 年国家倡导垃圾干湿分类,基于产业背景,从无害化填埋到推动垃圾焚烧项目建设,H 市起初探索垃圾分类工作,以市政府公务员居住的C 小区为试点;2016 年,H 市根据A 省住建厅年度考核安排,首选市政府宿舍、省政府小区等几个模范小区为正式试点;2017 年,H 市被国家住建部列为垃圾分类的46 个重点城市之一,由此H 市摸索中配套完善并制定了多个垃圾分类的政策文件;2018年,市领导带队城管局前往厦门、上海、北京等地调研,学习垃圾分类先行城市、借鉴成功经验(如:选择居民素质较高的小区先行、企业外包服务的形式,探索适应H 市的垃圾分类工作方法等)。由此,H 市以区政府为单位采取项目招标的形式,开始广泛推动城市生活垃圾分类工作的开展。2018 年底,分析各区垃圾分类工作成效和全市9 个示范片区情况,虽有突破,但发展速度和效率均不同。2019 年,H 市常住人口为818.9 万,城区常住人口超过600 万,人口多且居住集中,面临着垃圾数量多且增长快、填埋场提前填满、处理压力大等问题。从城市发展来看,H 市2019 年全年生产总值(GDP)9 409.40 亿元,人均GDP 为115 623 元(折合16 761 美元),具有开展垃圾分类工作的基础条件。同时,H 市作为全国垃圾分类的46 个重点城市之一,2020 年基本建成了垃圾分类处理系统,且《H 市生活垃圾分类管理条例》立法完成,并于2020 年12 月1 日起正式施行。随后,城管局加快了各区定时定点的建设速度,提出尽快完成全市4 311 个撤桶并点的目标,配套投入资金为每个垃圾分类厢房建设将近15 万元。目前,H 市城市生活垃圾分类工作在稳步推进中。

A 省H 市有别于城市基础设施较好的北京、上海,具有我国大多数城市的普遍性特征,虽生活垃圾分类工作开展时间较长,但垃圾分类的社会法制氛围和居民习惯均未形成。针对H 市城市生活垃圾分类难点进行研究,寻找解决路径,对于H 市乃至于我国大多数城市均有参考借鉴价值。

2 H 市厨余垃圾分类处理概况

我国城市生活垃圾主要分为居民生活垃圾(60%)、清扫垃圾(保洁垃圾)(10%)、社会团体垃圾(30%)。从饮食结构分析,我国厨余垃圾和国外区别较大,呈现出占比较高、热值较低、水分较大、产出率均匀的特点[2]。从厨余垃圾的处理看,主要有无害化处理技术、肥料化处理技术、饲料化处理技术以及能源化处理技术四大类[3]。无害化处理技术主要是国外的粉碎直排和国内无害处理填埋两种,但会产生污臭,增加生活污水处理难度,造成填埋渗沥液等问题。肥料化处理技术以好氧堆肥、厌氧发酵、生物处理等方法为主,但目前肥效不高。饲料化处理技术指湿热法、加压油温脱水法、固态发酵等,随着研究技术进步逐渐完善。能源化处理技术主要是焚烧法、热分解、生物制氢、生物柴油和生物酶等,对环境的影响越来越小。

2.1 老餐厨垃圾处理厂能力不足,技术落后

根据中国国家标准化管理委员会2019 年12月 1 日实施规定《生活垃圾分类标志GB/T 19095—2019》,厨余垃圾分为三小类:家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、其他厨余垃圾。H 市厨余垃圾构成以家庭厨余垃圾和其他厨余垃圾占比较高(见表1)。但H 市目前仅有一座厨余垃圾处理厂正常运转,处理量为200 t/d,气味难闻且常出现检修状况,居民家庭厨余垃圾处理量为零,纳入收运、处理的仅为餐厨垃圾(商业和大食堂)。2016 年,H 市商业餐厨垃圾产生量早已达到400 t/d,大大超过现有厨余垃圾厂的处理能力。

表1 H 市厨余垃圾的构成

2.2 新增处理厂和中端运输车逐步投入使用

2018 年H 市规划5 处,完成2 处处理末端,目前2020 年底完成其中E 和F 的建设,采用“预处理+厌氧+沼气发电”工艺(见图1),预计2021年上半年将投入使用。经破碎、磁选、筛分等流程进行预处理,最大程度分离出有机物料;然后经过微生物厌氧发酵,产生沼气、沼渣和沼液;沼气可实现发电上网;其他物质最后进行深度处理。各区也设置1～2 个源头就地处理点,观察就地处理点的运转效果。2020 年H 市7 区投入使用的厨余垃圾专用车辆38 辆,餐厨垃圾运输含油脂收运和自吸车辆53 辆,总数91 辆(数据来自H 市城管局),正在探索借鉴福州公交化直运模式。由此看来,H 市厨余垃圾从前端分类收运、中端资源化、末端处理均显不足。

图1 H 市新建厨余垃圾末端处理工艺流程

2.3 厨余垃圾成为垃圾分类工作的推广重点

在调研中发现,部分城市居民家庭受到垃圾粉碎机的广告影响,已安装了厨余垃圾粉碎机,花销大,使用率不高,隐患极大[4]。对于“撤桶并点”工作,小区居民排斥感强,主要是担心厨余垃圾产生腐臭问题。伴随经济发展和人口增加,厨余垃圾增长快,整体厨余垃圾处理能力短期缺口仍较大。因此,前端“厨余垃圾粉碎机”不适合中国城市的管网,中端的暂存点难解决腐臭问题,末端的处理和再利用的能力不足,厨余垃圾处理是四分类垃圾中亟需补齐的短板和缺口。

3 H 市厨余垃圾分类处理存在的问题

3.1 源头数量大且和其他垃圾混装情况较多

H 市厨余垃圾占总量的45%(家庭厨余及其他餐厨垃圾占30%,商业餐厨垃圾占15%),伴随H 市经济发展,虹吸效益明显,人口数量不断增长,厨余垃圾产出量在快速提升。在H 市居民垃圾分类习惯还未养成时期,“一袋装”的情况较多;在生活垃圾分类推广期,混装情况也时常存在。混装厨余垃圾导致生活垃圾易腐臭变质,居民区“邻避效益”明显。混装、混运、混合处理也给中末端带来巨大压力。比如:H 市现有生活垃圾主要处理方式是卫生填埋和无害化焚烧。现有填埋场压力巨大,一期早已提前填满,环境质量较差,负外部效应较大。填满垃圾中混装厨余垃圾,产生酸腐臭味,污染大气环境;有机物腐烂变质,产生易燃易爆的甲烷气体,安全隐患大;厨余垃圾形成的渗沥液导排和处理难,对周边土体和环境存在巨大威胁。

3.2 中端易腐臭,缺少清洁运转、暂存和就地处理条件

厨余垃圾水分较大,易腐败变质,H 市原垃圾收运一天一次,运输车不封闭,中转站未实现低温除臭管理。在暂存和运输过程中,易造成多种致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、结核杆菌、金黄色葡萄球菌等)滋生传播,产生生物污染;运输过程的有机物腐臭气味,同样造成大气污染。缺乏严格管理,给违法者提供空间,厨余垃圾油脂被业界称为“黄金”,是“地沟油”的主要来源,含有大量致癌物质(黄曲霉菌等)。目前颇为环保的厨余垃圾就地处理模式,在H 市因为处理后的排出物未达到环保标准,还处于技术更新和探索阶段。

3.3 缺少资源化的先进模式,堆肥没有规模效益,肥效难达标

2018 年以前,国家农业部未发布商业餐厨垃圾作为动物饲料的禁令,H 市大多数商业餐厨垃圾流入饲养场,其中的化学农药、病原微生物进入动物饲料,再通过食物链转移到人体。另外蛋白同源性污染可能导致不确定病毒和遗传问题的产生或传播。同时中国传统饮食油脂和盐分较大,除油和脱盐处理难,简单堆肥处理后,大都只能作土壤改良剂,难以达到农业部有机肥标准,目前其他利用方式也较少。

3.4 厨余末端缺口大、降低焚烧效能,造成渗滤液等多种问题

目前H 市唯一运转的负责厨余垃圾处理的F公司处理量仅为200 t/d,收运、处理的仅为商业餐厨垃圾,大量的家庭餐厨垃圾未纳入收运处理范围,缺口较大。早期混入填埋处理的垃圾,也长久产生着渗滤液和污染问题[5]。混杂入其他垃圾的厨余垃圾在焚烧时因水分大降低了焚烧热量,提高了处理成本,造成产电量降低、能源回收率下降;厨余垃圾还因其湿度大和具有腐蚀等问题,影响着机械使用寿命;另外,还造成燃烧后的排出物飞灰大,加剧了大气污染和末端处理难度。

4 解决厨余垃圾难题的路径建议

4.1 用法律、制度和习惯促进厨余垃圾源头减量和自觉分类

第一,抓住法律施行契机,细化厨余垃圾相关细则。2020 年12 月1 日《H 市生活垃圾分类管理条例》正式实施,在细则中需要继续推进减量化。比如:推广“净菜进城”,减少源头产生和混投问题,要求大餐饮厨房建设“隔油池”,降低处理难度等。第二,巩固原有源头减量的活动效果。在公共机构和企业率先推动节能减排的“光盘行动”;鼓励商业餐饮区点菜提示、光盘和打包奖励服务;提倡精细化配餐制度,减少富余化配量和自助餐饮浪费问题。第三,探索商业厨余垃圾收费制。通过调研、专家论证、听证会和餐饮商业租金抽成等思路,摸索类似上海(基数内60 元/桶,基数外120 元/桶)的收费制,减轻厨余垃圾处理负担。第四,制定厨余垃圾精细分类标准,养成源头精细分类习惯。建议餐饮集团、单位和校园大食堂,逐步养成习惯,精细分类,实现骨、菜、汤三分离,减轻杂物多、运输难、处理费用高和资源化效率低的难题。

4.2 改善厨余垃圾的中转暂存条件,提高餐饮集中区的就地处理能力

厨余垃圾含水量大、有机质多、易腐烂,中转暂存是实现转运处理的难点。第一,增加投入高质量罐装车,合理规划线路。配置全密封厨余垃圾运输车,降低污染,同时建议低速车错峰出行,参考福州公交化直运模式,提高各区厨余垃圾清运速度和效率。第二,改建原有废弃垃圾中转站,推广清洁环保的暂存方法。中转站使用保鲜法建设冷藏屋,延缓厨余垃圾的腐败变质速度;或改造升级中转站,干湿分离厨余垃圾(如日本的挤压水分法),分别运输;管理员做好周边清洁,硬件上完善简易处理和雨污分管排放设施。第三,餐饮集中区试行厨余垃圾处理设备,实现不转运和就地处理。大型商业综合体、写字楼和餐饮集团首先推动厨余末端设备,落实源头治污,杜绝污染物二次转移,把减量和处理同步推进。

4.3 实现厨余垃圾减量化、资源化两步走,推动科学研究再利用

垃圾的减量化、资源化,是促进节约型生产建设和社会发展、推动资源循环利用的关键。第一,突破厨余垃圾破袋难题。前端推荐居民采用无袋投放、桶装、“拉拉袋”等;中端分拣中可使用金刚爪探测破袋法;探索可降解厨余垃圾袋的推广(比如降低秸秆袋成本和提高分解速度)。第二,不鼓励居民使用厨余垃圾粉碎机。统一安装机器的新小区必须加大管网,增加小区进入市政管网前的净化设备;老旧小区要遵从市政条件,严禁私自加装粉碎机,增加管网负担。第三,重研发,和企业搭台,尝试新技术。通过增加科研课题、资金投入、实验室建设等,促进厨余垃圾再利用探索,尤其是生物研发和包装物的可降解、可循化、低成本替代品研发。第四,重视厨余垃圾分类处理宣传信息筛选。融媒体中心需要辨别多种厨余垃圾处理设备广告信息,避免虚假宣传和概念植入,正确引导市民养成分类习惯,解决厨余垃圾难题。

4.4 建设末端综合性集约化中心,满足厨余等多种垃圾处置需求

末端综合性集约化中心是通过政府规划选址,将多种垃圾分拣、资源化利用、分类处置整合于一体,区域内实现产业集群,减少流转成本,提高资源化效率,实现末端最终无害化处理。第一,形成垃圾处理利用的产业园区。涵盖电子、危废、厨余、大件等分类项目,综合处理夹杂厨余垃圾的复杂情况,实现规模效应和经济闭合环。第二,完成渗滤液减排处理环节。在分拣中心、焚烧厂和填埋场加装干湿分离设备,脱水处理,保障其他垃圾处理的干净清洁。第三,启动备用金制,重视研发型企业扶持。推广传统干湿分离方式,提高厨余垃圾末端再利用率;扶持生物处置新技术(如黑水虻、厌氧菌,好氧菌分解[6]、高温水解等)多种产业的落地试点;研发厨余垃圾再利用,提炼多种油脂、有机物、营养素和剩余物堆肥。

5 结论

生活垃圾分类工作经验表现为重在养成、贵在坚持、成在治理,使居民养成垃圾分类的生活习惯;坚持政令统一的“钉钉子”的精神,持续推进垃圾分类工作;以人为本,并且不断开拓创新,用刚柔相济的执法方式,实现垃圾分类多元主体共治。垃圾分类对城市来说,是一次对治理水平的检验,又是一次治理能力的提升,引导居民生态理念变化,促进城市基础设施的健全。

本次研究中还有一些不足:受限于研究时间,调研样本不够全面,不能代表H 市城区常住600万人口的全部情况,但也具有随机性和整体性;垃圾分类工作很多细化的问题,需要从多种实践和学理思路上探讨推动的有效性。以后将关注垃圾分类宣传工作开展、绩效考核评估标准,以及多元主体共治方式的研究。