国外家用餐厨垃圾处理机对周边环境影响分析

张　斌，赵立杰

（北京市环境卫生设计科学研究所，北京100028）

国外家用餐厨垃圾处理机对周边环境影响分析

张斌，赵立杰

（北京市环境卫生设计科学研究所，北京100028）

简要分析了国外家用餐厨垃圾处理机的应用概况，从环境、能耗、水资源消耗、下水道系统、污水特性、温室气体排放等方面对餐厨垃圾处理机使用所产生的各类影响进行全面梳理分析。总结得出餐厨垃圾处理机是一种实用且相对廉价的餐厨垃圾处理方法，但其作为一种持久的垃圾处理方式使用前需要考虑水资源消耗等重要问题。

餐厨垃圾；餐厨垃圾处理机；环境影响

1　国外家用餐厨垃圾处理机应用概况

餐厨垃圾处理机于1927年首先出现在美国，目前超过95%的美国城市允许使用餐厨垃圾处理机，且超过50%的美国家庭安装了餐厨垃圾处理机，美国也是全球范围内至今为止安装率最高的国家。加拿大、澳大利亚、新西兰的安装率分别是10%、12%、30%。英国的安装率约为5%，是欧盟成员国中比率最高的国家。1997年意大利禁止使用餐厨垃圾处理机，但由于禁令没有客观证据支持，且该国垃圾收集十分困难，需要有餐厨垃圾管理的替代方法，禁令于2002年取消。在丹麦、法国、挪威、芬兰和荷兰，需要经过地方政府的同意，且愿意承担餐厨垃圾处理机带来的任何环境影响或损失，才可以安装餐厨垃圾处理机。在德国、奥地利、比利时、卢森堡和瑞典，家用餐厨垃圾处理机既没有被禁止也不被鼓励使用，其中最突出的原因是餐厨垃圾处理机给地方废水处理厂和下水道系统带来潜在不良影响［1］。

2　使用家用餐厨垃圾处理机产生的影响

2.1对餐厨垃圾的影响

餐厨垃圾的填埋量减少。瑞典的1份案例研究发现部分家庭使用餐厨垃圾处理机后，餐厨垃圾的填埋量减少了8%［2］。其他报告显示，与餐厨垃圾处理机安装率为25%～75%相对应，餐厨垃圾减少率为7%～43%［3-4］。

2.2对能耗的影响

家用餐厨垃圾处理机的功率在370～560 W，而商用餐厨垃圾处理机的功率约为746 W。根据克岑博格的研究［5］，每台餐厨垃圾处理机平均每天被使用2.2次，每次时长11.5～16.8 s。而在其他研究［2，6］中平均每天使用次数在2～3次，累积时长36～38 s。伊凡斯研究指出［7］，每天使用2.4次，每次16 s，意味着每年需消耗电量2～3 kWh。而卡尔博格和诺姆［8］估算的年均耗电量则为3～4 kWh。

2.3对水资源的消耗

如表1所示，使用餐厨垃圾处理机需要水资源1～6.6 L/（人·d），占日生活消耗水量的0.3%～3.5%［9］。

表1　餐厨垃圾处理机水消耗数据

2.4对下水道系统的影响

在英国，餐厨垃圾被认为是脂肪油和油脂堵塞下水道的最主要原因。一份纽约的研究报告提出［17］，大量使用餐厨垃圾处理机会增大脂肪油和油脂堵塞的概率，带来对下水道的持续性伤害。美国国家陶土管研究所1995年报告声称［18］，餐厨垃圾处理机可能会产生硫化氢，而硫化氢可以腐蚀陶土管、水泥和金属，使下水道系统老化，带来泄漏的问题。即使在低浓度下，它也可能会带来恶臭，并对人体产生毒性作用。瓦贝格研究指出［11］，将餐厨垃圾倾倒入下水管会大幅度提高硫化氢浓度，特别是在经过餐厨垃圾处理机的处理之后。而在其他大部分文献中，硫化氢的产生和餐厨垃圾处理机的使用并无关系。在一些研究中［19］，人们采取录像或者摄像的办法，直接进入下水管道调查，并没有在家用餐厨垃圾处理机使用前、使用中、使用后发现有明显的固体悬浮物。

2.5对污水水质的影响

餐厨垃圾处理机的使用会使污水水质中的相关参数上升，包括悬浮固体量、生化需氧量、化学需氧量、氮和磷等。表2中归纳了不同研究报告所提到的参数的增长量和增长率。总悬浮固体量、生化需氧量、化学需氧量浓度分别为7～91、6～77、18～165 g/（人·d）。而氮和磷则分别为0.6～10、0.1～3 g/（人·d）。总悬浮固体量、生化需氧量、化学需氧量、氮和磷的增长率则分别在2%～60%、7.5%～62%、15%～44%、1.4%～19%、1.2%～14%。

表2　餐厨垃圾处理机的使用对污水特性的影响

2.6对温室气体排放的影响

伊凡斯指出［7］，餐厨垃圾处理机的温室效应潜能值比固体垃圾的收集过程和随后的集中堆肥、填埋过程要好得多。使用餐厨垃圾处理机，每100 kg餐厨垃圾将产生16.8 kg二氧化碳当量，而用集中堆肥和填埋处理，每100 kg餐厨垃圾将分别产生-1.4、74.3 kg的二氧化碳当量。

2.7对污泥和沼气的影响

餐厨垃圾处理机带来的总悬浮固体量、生化需氧量、化学需氧量含量的提高会引起污泥和沼气产生率的提高［9］。格里和雅科夫调查了3种废水处理过程［3］，包括纯生物处理、先沉淀后生物处理、先化学强化沉淀后生物处理，处理过程中未加工的污泥产量分别增长了24～38 g/（人·d），而当最初的沉淀和先化学强化的沉淀过后，污泥产量增长了50～80、67～100 g/（人·d）。博左那拉支持这一研究成果［14］，认为污泥和沼气在经过沉淀后会比不沉淀时的产量大幅上升。污泥产量的增长率为4%～70%，沼气产量增长率为22%～100%，如表3所示。

表3　餐厨垃圾处理机的使用对污泥、沼气产量的影响

3　结论

餐厨垃圾处理机可以将餐厨垃圾从填埋处理中分流出来，实用并相对廉价，是一种较为方便的餐厨垃圾处理方法。但是，作为一种持久的垃圾处理方式投入使用前，需要考虑一些重要的问题，比如：水资源消耗、对下水道系统和污水处理系统的影响、污水成分改变和污泥质量增加的影响。

研究报告和实验数据显示，家用餐厨垃圾处理机的使用不会给水资源消耗、下水道系统和污水处理厂带来严重影响，同时强调餐厨垃圾处理机长时间和大规模的使用或许会使前面各参数发生变化，从而带来经济影响。

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Impacts of Foreign Household Food Waste Disposal Units on Surrounding Environment

Zhang Bin，Zhao Lijie
（Beijing Environmental Sanitation Engineering Research Institute，Beijing100028）

The applicationsoffood waste disposal units（FWDs）in foreign householdswere briefly analyzed.From the aspectsofenvironment，energy consumption，water consumption，sewerage system，wastewater characteristicsand GHG emissions，etc.，all kindsof impactsfrom using FWDswere comprehensively summarized and analyzed.The conclusionswere drawn that FWDs could be a practical and relatively inexpensive method for food waste treatment，however，some important factors like water consumption，etc.，should be considered before durable application.

food waste；food waste disposal unit；emironment impact

X799.3；X705

A

1005-8206（2016）05-0086-03

2015-11-17

张斌（1980—），工程师，主要从事欧美、新加坡、韩国等国家城市固体垃圾管理政策研究。