我国餐厨垃圾处理技术及市场现状分析

闫 雨，阳艾利，魏小凤

（1.厦门理工学院，福建 厦门 361024；2.光大环保技术研究院（深圳）有限公司，广东 深圳518033）

我国餐厨垃圾处理技术及市场现状分析

闫 雨1，阳艾利1，魏小凤2

（1.厦门理工学院，福建 厦门 361024；2.光大环保技术研究院（深圳）有限公司，广东 深圳518033）

分析了我国餐厨垃圾处理技术及市场占有率，介绍了厌氧消化技术、好氧生物处理技术、饲料化处理技术的优缺点和存在的问题，从技术、政策、经济方面分析3种技术实际处理应用的优劣，并提出相应建议。

餐厨垃圾；处理技术；市场现状

1 国内餐厨垃圾处理技术路线

1.1 厌氧消化技术

厌氧消化是无氧条件下，厌氧微生物及兼性厌氧微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳的过程。厌氧消化处理技术能回收生物质能，产品（甲烷） 可回收利用，一般自用发电，也有少数做CNG（压缩天然气）外售，但目前申请渠道较难。厌氧消化工艺工程总体投资较大，工艺管理相对复杂。

在我国，厌氧消化工艺技术路线分为2种，一类以追求沼气产量最大化为目的，采用固液一体消化模式，即全相厌氧，将餐厨垃圾中的固体有机成分经粉碎制浆后，与渗沥液一起送入厌氧罐进行消化制取沼气［1］。另一类为液体消化模式，即液相厌氧，该技术路线借鉴高浓度有机废水处理技术，经过固液分离，液体进入厌氧消化罐制取沼气，固体部分则需进行堆肥或好氧饲料化处理，采用该技术路线的公司一般通过湿热处理等技术手段增加液体中有机质的溶入量。

根据已投入运行的案例来看，液体消化工艺路线在运行管理上要优于固液一体消化工艺路线。厌氧消化技术是国内目前餐厨垃圾处理项目应用较多的技术路线，固液一体消化处理技术路线中的关键设备及核心技术均依赖国外进口；而液体消化处理技术路线在国内的应用较为成熟。

1.2 好氧生物处理技术

好氧生物处理即在有氧的条件下，借助好氧微生物（主要是好氧细菌）的生命代谢活动，把一部分被吸收的有机物氧化分解成简单的无机物，并提供生物生长活动所需要的能量；另一部分有机物被转换合成为新的细胞质，以供微生物生长繁殖，最终将餐厨垃圾转化为有机肥的过程。好氧生物处理技术已成为餐厨垃圾处理的主要方式之一。

传统好氧堆肥处理技术工艺简单，但无害化不彻底，有机肥料质量不稳定，堆肥处理周期较长，卫生条件相对较差，容易造成二次污染。

复合高温好氧制肥工艺利用高温复合微生物和酶转化技术、快速腐殖化集成装备、转化工艺控制技术集成，在完全没有污染的情况下，经过8～10 h的降解、缩合、聚合过程，在集成装备内能够把城市餐厨废弃物快速腐殖化，转化为1种高活性的生化腐殖酸肥料；同时利用餐厨垃圾渗沥液进行厌氧处理产生的沼气，用于补充好氧发酵所需燃料，减少能源消耗［2］。这种工艺的不足之处主要有能耗和成本较高，设备处理量小、总占地面积大。

1.3 饲料化处理技术

饲料化处理技术主要利用生物转化将餐厨垃圾经过生物转化、烘干处理、杀毒灭菌、除盐等过程，最终生成蛋白饲料添加剂等可利用物质［3］。

在符合CJJ 184—2012餐厨垃圾处理技术规范的前提下，农业部已组织专家对餐厨垃圾用作饲料的可行性进行了论证，在没有明确结论之前，很难发放餐厨垃圾制饲料许可证。早期在西宁、宁波、深圳等地采用饲料化处理工艺，后由于政策限制，逐步进行工艺改进。为了规避饲料产品销售的风险，采用饲料化处理技术的公司都加大了产业链的延伸，向下游发展养殖等产业，自我消化餐厨垃圾饲料化产品。

1.4 3种餐厨垃圾处理路线应用比较

如表1所示，我国的餐厨垃圾处理技术各有优缺点，在选择时应因地制宜选择合适的技术。

表1 3种餐厨垃圾处理技术比较

对前3批餐厨垃圾处理示范项目中所使用的技术进行分析，当前试点城市所采用的工艺情况见表2。

表2 餐厨垃圾处理试点城市工艺采用情况

从项目数量来看，微生物好氧处理技术、厌氧消化技术及饲料化技术的市场份额分别为12.2%、74.3%及13.5%；由此可知，厌氧消化技术在现有餐厨垃圾处理市场中占主导地位，尤其在第三批试点城市中，95%以上的餐厨垃圾处理项目都选择厌氧消化技术。厌氧发酵技术被认为是最成熟的技术，在目前从事国内餐厨垃圾处理行业的企业中，90%的公司也都采用的是厌氧发酵技术［4］。

但业内普遍认为，目前餐厨垃圾处理的技术选择争议很大，并没有十分完善的技术，我国至今仍没有可以对外大力推广的已正常运作的餐厨垃圾处理项目［4］。

2 我国具有代表性的城市餐厨垃圾处理现状

2.1 北京市朝阳区餐厨垃圾收集处置

北京市朝阳区日处理400 t的餐厨废弃物处理厂是目前国内规模最大，同时也是自动化程度最高、工艺较先进的餐厨废弃物资源化处理站，是国内规模最大的农用微生物产品工业化固体发酵生产基地，是绿色北京、低碳北京的重点展示窗口［5］。该站点可消纳餐厨废弃物1.32×105t/a，可以解决约400万城市人口的餐厨废弃物处理问题，每年减少的二氧化碳直接排出量至少1.5×105t［6］。该站点年产出7.9×104t再生复合微生物菌群，可处理成环境友好型农用微生物产品并应用于有机农业，达到改善土壤、减少化肥使用的作用，从而缓解农业面源污染，每年减排二氧化碳7.5×105t。

处理厂采用的核心技术在完全没有污染的情况下，能够将生活垃圾中的有机废弃物在10 h内发酵处理转化成肥料［7］，其工艺流程如图1所示。

图1 北京市朝阳区餐厨垃圾生物发酵工艺流程

2.2 重庆市餐厨垃圾处理项目

重庆市餐厨垃圾处理项目所在地为黑石子垃圾处理厂的东侧，该项目着力于处理重庆市主城区内主要从饭馆、食堂等地排放的餐厨垃圾。项目总设计规模为500 t/d，其中一期的处理量为167 t/d，工艺流程如图2所示。

在此工艺中，餐厨垃圾收集后，将垃圾卸入垃圾接收斗，利用接收斗一侧的螺旋输送机将餐厨垃圾提升至破碎机中，将其完全破碎后，再输送到沉淀分离池中。经过整个工艺流程，餐厨垃圾中固体物质如碗、餐盒、筷子等会被分离出去，保障剩余液体能够顺利地被送入“油脂分离系统”，该系统最后的产物是生物质柴油，其各项指标均达到标准柴油水平。

图2 重庆餐厨垃圾处理项目工艺流程

在沉淀分离池内部添加搅拌装置，可以提高物质分离的效率。运用沉淀法，可将餐厨垃圾中比重较大的杂质去除，汇集上层的有机物浆液，输送到污泥均质池。回流水搅拌系统把污泥均质池里含有有机物浆液的垃圾充分混合，经泵提升入厌氧高温消化罐［8］。消化温度为55～60℃，将有机质转化为沼气，经净化工艺后，可用于燃烧发电，并进入国家电网。最终剩余垃圾可制作有机肥，用于市政绿化。

2.3 山东青岛市餐厨垃圾处理项目

青岛市为全国首批33个餐厨垃圾废弃物资源化、无害化处理的试点城市之一，每天共产生近500 t餐厨垃圾。目前在建的青岛市餐厨垃圾处理项目主要处理4个城区产生的餐厨垃圾，日处理能力200 t，计划将再建一处理能力200 t餐厨垃圾处理厂，负责处理其他郊区的餐厨废弃物［9］。

餐厨垃圾处理技术主要采用厌氧消化工艺如图3所示。该项目每天可生产油脂6t，沼气12000m3，天然气4 000 m3，沼渣40 t，年处理餐厨垃圾约7.3×104t。餐厨垃圾收集后，先均质处理，然后高温下蒸煮60 min实现分离。油脂和浆料被分隔开。将油脂提取后深度处理，浆料进入厌氧处理罐进行厌氧发酵处理。经过1个月的发酵后，浆料会产出沼气和可直接进入市政管网使用的天然气。发酵后的剩余沼渣可以用作肥料。油脂经过特殊处理后，可制成生物柴油用于交通运输等行业［10］。

图3 青岛市餐厨垃圾处理工艺流程

2.4 浙江宁波市餐厨垃圾收集处置

宁波市餐厨垃圾处理厂位于宁波市鄞州区古林镇，距鄞州区垃圾填埋场约20 km。设计日处理规模200 t，主要处理宁波老三区、鄞州区、镇海区、北仑区产生的餐饮垃圾。

采用工艺如图4所示，首先将餐厨垃圾中的无机物如生活垃圾等去除，剩余油脂及固体有机物，然后通过蒸煮压榨、油水分离等工艺处理分拣后的餐厨垃圾，将油水分离处理后的油脂经过精炼后，制成工业油脂；固体有机物厌氧发酵后产生沼气，从而实现热电联产［11］。该工艺优点：①资源化综合利用程度高，整个工艺达到了排放标准；②技术相对成熟、处理效率高，有较长时间的实际运营经验；③工程投资适中，经济效益及环境效益好，较好地实现了餐厨废弃物的集中化及规模化处理。其缺点：①工业化、机械化程度较高，工艺连续性强；②对单机设备的性能要求比较高，对操作人员的操作技术要求严格［12］。

图4 宁波市餐厨垃圾处理工艺流程

3 我国餐厨垃圾处理市场分析

目前，我国有660个城市，大中小型餐馆350多万家，其中有500多个城市餐厨废弃物日均产量超过50 t。我国城市餐厨废弃物的产生量不会低于6×107t/a［13］，而目前我国餐厨废弃物清运量仅为4.7×107t/a，小于年产生量。我国餐厨废弃物的年清运量由于多方面原因如制度、技术及市场等因素严重落后于城市需求，很多地区资源化利用项目的建设较为落后，尚未建立起餐厨废弃物收集处理体系与相关设施。在一定程度上，这是导致我国食品安全问题频发的原因之一［14］。

近年来，国家大力推动餐厨垃圾处理设施的建设。2012年4月，《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出，争取在2015年，国内餐厨垃圾处理设施达到242座，日处理能力达到 3×104t，餐厨垃圾处理率将提高至36.5%［5］。“十二五”期间餐厨垃圾专项工程投资规划为109亿元，餐厨垃圾处理设施建设市场规模约400亿元［15］。

在国家政策引导下，各地也纷纷开展餐厨垃圾处理设施的规模建设工作。山东省规划“十二五”期间建设餐厨垃圾处理设施17项，计划日处理能力2 500 t，规划总投资15.28亿元（含收运系统）。湖南省规划至2015年底，长株潭“3+5”城市将建成并运行餐厨垃圾废弃物无害化处理和资源化利用项目。安徽省到2015年，将建成9座餐厨垃圾分类收运处理设施。截至2012年7月各省规划的餐厨垃圾处理设施情况如图5所示［16］。

与国外相比，我国餐厨垃圾处理市场处于试点推广阶段，近几年国内部分省市结合自身情况陆续出台了一批餐厨垃圾管理办法，对处理范围、职能部门职责分工、管理办法等方面作出一些规定，但总体上看我国政策法规尚不健全，国家层面缺乏完善的法律法规制度体系。现阶段餐厨处理产业的模式也还不成熟，处理设施的运行单纯依靠政府补贴，造成产业发展的不平衡，此外，对无害化副产品的应用推广也存在不足。总体上看，我国餐厨垃圾处理市场目前还处于起步阶段［17］。

［1］刘耕，刘亚红.厌氧消化技术在生态环境保护上的应用［J］.农业资源与环境学报，1999，16（4）：23-27.

［2］嘉博文公司自主研发的核心技术：复合微生物高温好氧发酵技术与自动化控制技术集成［EB/OL］.［2016-09-22］.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_62c56d7f0101bdl5.html.

［3］吴桐.餐饮垃圾饲料化处理方法及成套设备：CN 1391824［P］.2003-01-22.

［4］刘永丽.徐文龙.我国餐厨垃圾处理技术还不完善［EB/OL］.［2013-06-28］.http：//www.solidwaste.com.cn/news/198181.html.

［5］高安屯：垃圾场十年变身后花园［EB/OL］.［2016-09-22］.http：//www.xzbu.com/8/view-3449481.html.

［6］刘洋.G公司北京餐厨垃圾处理供应链物流优化研究［D］.北京：首都经济贸易大学，2014.

［7］王冠.“残羹冷炙”肥沃一方土地［J］.科技潮，2012（12）：44-45.

［8］重庆餐厨垃圾处置工程［EB/OL］.［2016-09-22］.http：//wen ku.baidu.com/link?url=hgZHprntBjfNOHwJiCLQg_qnOVvqpilfLTn_ rZtm9bFGmPBQFRXCLjJrdjOKtSUAxh8tbVI-DsOd8msTeew1en RUcrbg3MdvCNZK3o93xWO.

［9］崔武.青岛餐厨垃圾处理厂投用剩饭剩菜变身柴油燃气［N］.青岛日报，2013-09-27（16）.

［10］陈海滨，刘金涛，钟辉，等.厨余垃圾不同处理模式碳减排潜力分析［J］.中国环境科学，2013，33（11）：2102-2106.

［11］生物燃气高效制备热电联产技术［J］.设备管理与维修，2015（3）：86-86.

［12］华云，王丽莉，张波.我国餐厨垃圾处理现状及主要处理技术应用情况［J］.城市管理与科技，2009，11（2）：60-63.

［13］政策市场助推餐厨废弃物资源化利用［J］.中国资源综合利用，2012（8）：47.

［14］餐厨废弃物资源化利用和无害化处理现状［EB/OL］.［2015-03-26］.http：//wenku.baidu.com/link?url=MrBEcE6f8bAsTY3Y6 G3ZoQCQbzNRGyADStkZrYKEEUg15tf-XGZVPMZAAWf3S2w 5PCZjNSZInu60g4GfcR4vCdQkETHVRxX_WB-x9fW9WWS.

［15］2013年我国餐厨垃圾处理市场规模及预测分析［EB/OL］.［2013-07-19］.http：//www.chyxx.com/industry/201307/213876.html.

［16］冯钧，张欢.2012中南六省（区）城市环卫协会年会暨餐厨垃圾资源化处理研讨会在长沙召开［EB/OL］.［2016-09-22］. http：//www.cn-hw.net/html/china/201212/36856.html.

［17］魏小凤，孙伟伟，王冠平，等.我国餐厨垃圾处理市场现状分析［J］.环境卫生工程，2016，24（2）：28-30.

Treatment Technology and Market Situation Analysis of Kitchen Garbage in China

Yan Yu1，Yang Aili1，Wei Wendy2
（1.Xiamen University of Technology，Xiamen Fujian 361024；2.Everbright Environmental Protection Technology Institute（Shenzhen）Limited，Shenzhen Guangdong 518033）

We analyzed the kitchen garbage treatment technologiesand their market share in China，introduced the advantages，disadvantages and existing problems of anaerobic digestion technology，aerobic biological treatment technology and feed processing technology.Their merits and demerits on practical applications were analyzed from three aspects of technology，policy and economic.Some appropriate suggestionswere put forward.

kitchen garbage；treatment technology；market situation

X705

A

1005-8206（2017）01-0017-04

闫雨（1995—），本科，主要从事固体废物与餐厨垃圾处理技术研究。

2016-10-09