《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》于5月1日起正式實(shí)施，其中指出，餐飲行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)當(dāng)在廚余垃圾減量化工作中發(fā)揮行業(yè)自律和服務(wù)作用，引導(dǎo)企業(yè)行為，推廣先進(jìn)技術(shù)，督促落實(shí)本市廚余垃圾管理的有關(guān)規(guī)定，這讓餐廚垃圾的處理再次成為議論焦點(diǎn)，也催生了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的想法。

伴隨著人口基數(shù)的迅速增長和人們生活水平的提高，中國餐廚垃圾的產(chǎn)生量也在不斷增加；在城市生活垃圾結(jié)構(gòu)中，餐廚垃圾占比為30%-50%，我國城鎮(zhèn)人口平均產(chǎn)生餐廚垃圾為每人每天0.1kg。據(jù)清華大學(xué)固體廢物污染控制及資源化研究所的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國城市每年產(chǎn)生的餐廚垃圾在6000萬t以上[1]。餐廚垃圾極易腐爛變質(zhì)，若處理不當(dāng)易引起“地溝油”、“垃圾豬”等安全隱患事件。

為此上海率先開始做起垃圾分類工作，以減少城市負(fù)擔(dān)、消除安全隱患。餐廚垃圾資源化處理作為一種有效的手段，可以在垃圾分類后，變廢為寶、化害為利，從源頭上避免餐廚垃圾直接作為飼料進(jìn)入食物鏈，有效解決餐廚垃圾作為生活垃圾填埋或焚燒造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

在嚴(yán)格垃圾分類制度的大背景下，餐廚垃圾的資源化將會(huì)成為重點(diǎn)發(fā)展的方向，相關(guān)企業(yè)也將迎來前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

餐廚垃圾的優(yōu)與劣

餐廚垃圾，俗稱“泔腳”、“泔水”，根據(jù)其來源不同，往往可以分為餐飲垃圾和廚余垃圾。前者產(chǎn)生自飯店、食堂等餐飲業(yè)的殘羹剩飯；后者主要指居民日常烹調(diào)中廢棄的下腳料。餐廚垃圾是米面、果皮、蔬菜、動(dòng)植物油、水、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質(zhì)的混合物。

圖1：餐廚垃圾主要類型

餐廚垃圾因其來源的復(fù)雜性，與其他廢棄物相比，具備其特有的優(yōu)勢和不足[2]：

（1）含水率高，通常高達(dá)70%～85%；

（2）有機(jī)質(zhì)含量高(其中粗脂肪21％～33％，粗蛋白11％～28％，粗纖維2％～4％)，同時(shí)富含鉀、鈣、鈉、鎂、鐵等微量元素；

（3）油脂含量豐富，約為 2%～3%，可以進(jìn)行回收再加工煉制生物柴油；

（4）鹽分含量高，約為 1%，這會(huì)影響后續(xù)肥料化利用；

（5）極易腐爛變質(zhì),散發(fā)惡臭，傳播細(xì)菌和病毒，性狀和氣味都會(huì)對環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響，且容易滋長病原微生物等。

表1： 我國部分城市餐廚垃圾的營養(yǎng)成分特性[3]

常見的餐廚垃圾處理方式

餐廚垃圾處理技術(shù)包括填埋和焚燒、飼料化及生物處理三大類型，其中填埋和焚燒是傳統(tǒng)的餐廚垃圾處理方式，也是我國在未有效開展餐廚垃圾分類工作前，餐廚垃圾的主要處理方式；飼料化和生物處理是目前應(yīng)用較為廣泛的新型餐廚垃圾處理技術(shù)，因其可以產(chǎn)生高價(jià)值附加產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化，目前正在全國各地大力推廣。

1、填埋

垃圾填埋是應(yīng)用最早、最廣泛的一項(xiàng)垃圾處理技術(shù)。早期的垃圾填埋處理僅僅是單純的填埋，沒有考慮到填埋氣、滲濾液的處理等問題，造成了比較嚴(yán)重的環(huán)境污染。直到本世紀(jì) 30 年代，首先在美國提出了“衛(wèi)生填埋”的概念。衛(wèi)生填埋法具有技術(shù)比較成熟、操作管理簡單、處理量大、投資和運(yùn) 行費(fèi)用較低、適用于所有類型垃圾等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今世界上最主要的垃圾處理方式。

但填埋處理也存在一些缺點(diǎn)：（1）占用大量土地資源，以致新建填埋場選址困難；（2）產(chǎn)生的垃圾滲濾液如未妥善處理，會(huì)對土壤及地下水等周邊環(huán)境造成污染；（3）填埋垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷等氣體，既是火災(zāi)及爆炸隱患，又加劇了溫室效應(yīng)[6]。

在未有效餐廚垃圾分類的城市及地區(qū)，大部分的餐廚垃圾仍會(huì)混入生活垃圾并同生活垃圾一同填埋或焚燒。餐廚垃圾進(jìn)入填埋廠不僅會(huì)占用大量的空間，增加填埋壓力，還會(huì)因其含水率高、有機(jī)質(zhì)含量等特性，增加污染物的處理難度。

2、焚燒

垃圾焚燒處理已有100多年的歷史，而現(xiàn)代化的焚燒處理的發(fā)展則開始于20世紀(jì)60 年代。焚燒法處理可使垃圾減容85%以上，減重75%以上，突出了減量化、無害化特征；若配備熱能回收裝置，亦可實(shí)現(xiàn)焚燒發(fā)電，達(dá)到資源化的目的。與填埋處理相比，焚燒處理具有占地少、廠址選擇易、處理周期短、減量化顯著、無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點(diǎn)。

但存在以下限制：（1）我國城市生活垃圾成分復(fù)雜，且長期混合收集；在垃圾分類收集尚未普遍開展的情況下，我國目前除少數(shù)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市外,其它城市的混合生活垃圾熱值較低，不適宜焚燒；（2）焚燒處理設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用均較高，在欠發(fā)達(dá)地區(qū)難以承受運(yùn)營費(fèi)用。

餐廚垃圾熱量較低，將餐廚垃圾和其他垃圾一起混合焚燒，需要額外添加燃料輔助燃燒，不僅會(huì)增加設(shè)備的運(yùn)行成本，還會(huì)造成資源的低效利用，甚至與其他垃圾發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，處理不當(dāng)，便會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體。

3、飼料化技術(shù)

餐廚垃圾中含有大量的有機(jī)營養(yǎng)成分,其飼料化具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。目前主要有2類飼料化技術(shù):干式飼料及蛋白飼料。其中干式飼料要求物料在 95-120 ℃下至少干燥2h，達(dá)到含水率小于15%，雜質(zhì)低于5%；蛋白飼料由微生物自身及其蛋白分泌物組成(60-80℃)。但由于餐廚垃圾來源廣泛,成分復(fù)雜,采用飼料化利用技術(shù)時(shí)存在很多安全隱患,如生物同源性、病菌、重金屬、有毒有機(jī)物等。

因此在實(shí)際生產(chǎn)中，需要遵循CJJ184—2012《餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)餐廚垃圾生產(chǎn)飼料的相關(guān)規(guī)范要求，才可以生產(chǎn)出合格的飼料。若不經(jīng)處理，便將未經(jīng)處理的餐廚垃圾直接喂養(yǎng)牲畜，便會(huì)帶來巨大的安全隱患，使得有害物質(zhì)回流餐桌。

4、好氧堆肥技術(shù)

好氧堆肥是指在有氧條件下,利用好氧微生物對堆積于地面或者專門發(fā)酵裝置中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行生物降解,最終形成穩(wěn)定的高肥力腐殖質(zhì)。餐廚垃圾中有機(jī)質(zhì)含量高,營養(yǎng)元素全面,C∕N 較低,是微生物的良好營養(yǎng)物質(zhì),適于采用堆肥處理,目前主要有傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)、高溫好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)兩種堆肥技術(shù)。

還可在好氧堆肥的基礎(chǔ)上投入蚯蚓,利用蚯蚓自身豐富的酶系統(tǒng),將餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為其自身或其他生物易于利用的營養(yǎng)物質(zhì),加速堆肥的穩(wěn)定化過程。但我國餐廚垃圾的高鹽分、高油分問題,很大程度上限制了肥料化利用技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

5、厭氧發(fā)酵技術(shù)

餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵是指在無氧條件下,利用兼性微生物及厭氧微生物的代謝作用將復(fù)雜有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物及無機(jī)物,在此過程中可產(chǎn)生甲烷和氫氣等能源物質(zhì)。此外,利用厭氧發(fā)酵可獲得各種有機(jī)酸和醇類,如乙醇、乙酸、丁酸、葡萄糖糖化酶、乳酸等,從而實(shí)現(xiàn)對餐廚垃圾的減容減量及資源化利用。

厭氧工藝產(chǎn)生的沼氣可轉(zhuǎn)化為電能與燃?xì)?/span>,厭氧消化罐中產(chǎn)出的沼渣可以進(jìn)行二次發(fā)酵制肥處理。通常厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣中甲烷含量為60% - 75%，因此沼氣經(jīng)過凈化、加壓后進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng),可以供給居民日常生活使用。

餐廚垃圾高油脂、高鹽分會(huì)導(dǎo)致過度酸化并抑制菌體生長,不利于持續(xù)而穩(wěn)定地降解餐廚垃圾，且相應(yīng)的厭氧發(fā)酵設(shè)備成本較高。因此,尋找適合我國餐廚垃圾組分與特點(diǎn)的厭氧處理工藝,并保證厭氧消化系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定,降低運(yùn)行管理難度及費(fèi)用仍當(dāng)前急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

6、制備腐殖酸

通過高溫復(fù)合微生物和酶轉(zhuǎn)化技術(shù)、快速腐殖化集成裝備、轉(zhuǎn)化工藝精準(zhǔn)控制技術(shù)集成,篩選自然界生命活力和增殖能力強(qiáng)的高溫復(fù)合微生物菌種,在生化處理設(shè)備中,對餐廚垃圾等有機(jī)垃圾進(jìn)行高溫高速好氧發(fā)酵,可以使各種有機(jī)物得到快速降解并轉(zhuǎn)化為生物腐殖酸肥料。

腐殖酸肥料可以作為有機(jī)源土壤調(diào)理劑,用于土壤質(zhì)量提升,進(jìn)而起到降低化肥使用率，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)化速度快,有機(jī)質(zhì)利用率高,產(chǎn)品一致性高,可進(jìn)入工業(yè)產(chǎn)品銷售通路。該技術(shù)目前為好氧技術(shù)的主流代表工藝,已在北京、廣州、成都、烏魯木齊等城市成功應(yīng)用,但該工藝的液相進(jìn)入污水處理系統(tǒng)會(huì)造成污水負(fù)荷增大和液相有機(jī)質(zhì)的浪費(fèi)。

表2：我國餐廚垃圾處理技術(shù)比較

餐廚垃圾處理相關(guān)補(bǔ)貼

餐廚垃圾處理屬于市政民生工程，目前國內(nèi)大部分項(xiàng)目采用BOT(build—operate—transfer，即建設(shè)一經(jīng)營一轉(zhuǎn)讓)模式運(yùn)作，即政府通過契約授予私營企業(yè)(包括外國企業(yè))一定期限的特許專營權(quán)，并準(zhǔn)許其通過收取費(fèi)用或出售產(chǎn)品來清償貸款，回收投資并賺取利潤，待合同期滿后移交政府部門。

針對餐廚垃圾BOT項(xiàng)目，我國補(bǔ)貼主要分為3個(gè)部分：收運(yùn)補(bǔ)貼、處理補(bǔ)貼以及國家撥付的專項(xiàng)資金補(bǔ)貼。其中收運(yùn)補(bǔ)貼和處理補(bǔ)貼是當(dāng)?shù)卣疄檫\(yùn)營企業(yè)提供的經(jīng)濟(jì)性支持，其價(jià)格一般由企業(yè)和政府共同商定，考慮因素包括地區(qū)、工藝等。專項(xiàng)資金補(bǔ)貼是指國家為促進(jìn)餐廚垃圾處理行業(yè)發(fā)展所提供的鼓勵(lì)性補(bǔ)貼。此外，在價(jià)格制定過程中會(huì)受到以下因素影響：

1）補(bǔ)貼范圍。餐廚垃圾補(bǔ)貼主要分為收運(yùn)補(bǔ)貼和處理補(bǔ)貼，政府僅支付企業(yè)承擔(dān)部分的資金補(bǔ)貼。例如，2013年北京石景山餐廚垃圾資源化處理項(xiàng)目中，企業(yè)只負(fù)責(zé)處理，處理補(bǔ)貼為185元／噸。湖南長沙餐廚垃圾資源化處理項(xiàng)目中，企業(yè)只負(fù)責(zé)收運(yùn)，相應(yīng)收運(yùn)補(bǔ)貼為125元／噸。

2）發(fā)展過程。我國餐廚垃圾處理市場目前正在發(fā)展之中，補(bǔ)貼費(fèi)用大多偏低，但隨著居民環(huán)保意識的提高，補(bǔ)貼價(jià)格也在逐漸提高，例如重慶餐廚垃圾處理項(xiàng)目一期處理補(bǔ)貼為108元／噸，后啟動(dòng)的二、三期處理補(bǔ)貼提高到約130元／噸。

3）地域差異。由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度和餐廚垃圾成分不同，政府對項(xiàng)目給予的補(bǔ)貼價(jià)格也會(huì)存在一定差異。例如，2013年山東省啟動(dòng)的餐廚垃圾處理項(xiàng)目的處理補(bǔ)貼平均價(jià)格約120元／噸。按照業(yè)內(nèi)收運(yùn)補(bǔ)貼費(fèi)100元／噸計(jì)，相當(dāng)于收運(yùn)處理補(bǔ)貼總價(jià)格為220元／噸。江蘇省近年來對餐廚垃圾項(xiàng)目非常支持，補(bǔ)貼價(jià)格位于國內(nèi)中上水平，如2013年簽訂的常州餐廚垃圾項(xiàng)目，其收運(yùn)和處理補(bǔ)貼價(jià)格為239.5元／噸。

4）處理量。每個(gè)項(xiàng)目中餐廚垃圾的處理量也會(huì)影響到政府的補(bǔ)貼政策，通常項(xiàng)目處理量越大其單位補(bǔ)貼成本越低。

*括號中的數(shù)字指處理的地溝油質(zhì)量

在國家大力倡導(dǎo)“綠水青山”、“垃圾分類”大力倡導(dǎo)的關(guān)鍵時(shí)期，從事并發(fā)展餐廚垃圾資源利用化產(chǎn)業(yè)，既可以響應(yīng)國家的政策，為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)出自己一份力量，還可以開拓餐廚垃圾資源利用市場，從中挖掘餐廚垃圾資源化利用的附加價(jià)值，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展。隨著國家對于環(huán)境重視力度的逐漸加大，餐廚垃圾資源化處理必定會(huì)成為熱門行業(yè)，帶來無數(shù)的機(jī)遇，但同樣也會(huì)面臨巨大的挑戰(zhàn)，因此，只有了解餐廚垃圾資源化利用，才可以迎接挑戰(zhàn)，抓緊機(jī)遇，脫穎而出。