北京市厨余垃圾特性及资源化利用方法调查

2021-08-28北京市城市管理研究院赖金丽

区域治理 2021年20期

北京市城市管理研究院赖金丽

生活垃圾一般分为可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾四类。厨余垃圾包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾等，通常易腐烂、含有机质[1]新版《北京市生活垃圾管理条例》实施后，北京市垃圾分类工作不断深入推进，居民参与率逐步提升，厨余垃圾分出数量大幅提升。厨余垃圾的来源、特点、性质以及分出的厨余垃圾如何资源化利用成为社会各界关注的热点[2-3]。余淑蓉等[4]对厨余垃圾物理组成情况进行抽样调研，厨余垃圾成分依然比较复杂。时睿佳[5]等对比了国内外厨余垃圾资源化的解决方法，发现都存在缺陷，同时资源的利用率较低。粟颖[6]对广东省厨余垃圾处理技术进行了分析，提出现有技术仍存在很多缺点，还需深入开展厨余垃圾处理新技术的研究。厨余垃圾是垃圾处理重点，更是难点，通过资源化利用变废为宝，生产有机肥料、土地调理剂、能源燃料等，对于持续发展具有重要意义[7]。本文从末端处理设施着手，调查北京市来源于居民区、餐馆、农贸市场的厨余垃圾基本情况，并调查了北京市当前厨余垃圾的资源化利用技术，建议结合厨余垃圾实际情况，综合考虑北京厨余垃圾资源化利用技术、无害化、减量化、资源化、处理规模、建设成本等因素，选择合适的资源化利用技术。

一、选择调查点

根据北京市生活垃圾的收集运输方式，进入处理设施的厨余垃圾特性相对稳定，能够较真实地代表所服务区域内整体厨余垃圾的基本情况。经专家讨论，本文确定在处理设施点采集样品，选择终端混合垃圾作为调查对象。为详细掌握厨余垃圾基本情况以及厨余垃圾当前处理工艺，选取集中处理设施3处、就地处理设施2处作为调查点。

二、厨余垃圾基本情况

（一）厨余垃圾来源广泛

来源于居民小区的厨余垃圾多为日常食品材料和变质食品，呈现范围广、点多的特点；来源于餐厅、饭店、酒店的厨余垃圾，分布点较多、量大；来源于农贸市场的厨余垃圾多为果蔬菜叶，点少、量大；来源于教育机构、大型企事业部门等内部餐厅的厨余垃圾，呈现出点少量大的特点。

（二）厨余垃圾理化特性

厨余垃圾成分比较复杂，随季节、地域、饮食习惯浮动较大，但主要化学成分都为蛋白质、脂类、淀粉、纤维素和无机盐等，并呈现明显的高水分、高盐分、高有机质含量、高油脂含量、易腐烂等特点。厨余垃圾的含水率一般在60%～85%。来自居民区和餐馆的厨余垃圾的含盐量较高，来自农贸市场的厨余垃圾含盐量相对较低。来源不同的厨余垃圾油脂含量有所不同，来自餐馆的厨余垃圾油脂含量要较高于来自居民和农贸市场的厨余垃圾，主要杂质为橡塑和纸类，几乎没有有害垃圾和大件垃圾。

（三）危害性

厨余垃圾中含有沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等有害细菌[8],导致厨余垃圾易腐烂变质，易滋生蚊蝇、散发恶臭。厨余垃圾的含水率较高，收集运输困难，如处置不当容易产生臭气、渗滤液等，造成环境二次污染。来源于居民区以及餐馆的部分厨余垃圾油脂类和含盐量较高，为厨余垃圾资源化利用带来挑战，甚至可能影响到生化处理固体产出物的品质。

（四）资源性

厨余垃圾中蛋白质、纤维素、淀粉、油脂等有机物的含量较高，并且含有机肥料所需的钙、钾、磷及氮等各种微量元素。经过严格处置可加工成肥料、饲料，也可充分利用产生沼气用作燃料或发电，油脂部分则可用于制备生物燃料，转化为新的资源。

三、厨余垃圾的处理

北京市加快厨余垃圾集中处理设施建设，提高处理能力，按照集中处理和就地处理相结合的原则，推进厨余垃圾源头就地处理[9]。北京市餐饮单位厨余垃圾的收运处理主要包括集中处理和就地处理两种方式，其中以大型集中处理为主[10]，集中收集运输到餐厨垃圾处理设施处，并对其进行无害化处理。北京市鼓励有条件的单位安装厨余垃圾控水控杂和就地处理设备，最大限度从源头减少垃圾产生[11],对厨余垃圾进行就地处理和资源化利用。

（一）集中处理

1.好氧堆肥

好氧堆肥即在人工控制条件下稳定水分、碳氮比和通风条件，是有机质分解转化的过程。厨余垃圾好氧堆肥通常需要添加辅料或生活垃圾，混合后一起处理。厨余垃圾中的好氧微生物，在有氧条件下降解厨余垃圾中的有机物，最终形成稳定的可用于肥料的腐殖质。这种好氧堆肥处理工艺使垃圾从自然界来又回归到自然界，形成良性循环，是经济、有效的处置方式，且其技术简单，便于推广[12]，产品既是土壤改良剂，也是优质肥料。

好氧堆肥是比较成熟的餐厨垃圾处理方式，在一定程度上实现了餐厨垃圾的无害化和资源化利用。但是，由于厨余垃圾生化处理固体产出物中含有有害病菌、微生物，用于肥料可能会导致生物环境污染，因此，存在销售渠道不畅、市场认可度较低的现象。厨余垃圾处理技术的发展还有很长的路要走[13]，这需要对厨余垃圾生化处理固体产出物进行无害化检测，进行风险评估后加以利用。

2.厌氧消化

厌氧能源化技术是指厨余垃圾在无氧环境中，通过微生物的代谢活动，把有机物降解为无机物，并产生甲烷、二氧化碳等。厌氧消化主要工艺为“机械分选+厌氧消化”，末端主要产品为沼气。厨余垃圾通过厌氧处理产生沼气，获取能源，实现厨余垃圾的资源化利用，是厨余垃圾处理一举两得的解决方案。

厌氧处理采取全封闭模式，外界异味较小。厌氧消化工程因投资金额较大，在经济欠发达地区的应用较少。

3.高温好氧堆肥

高温好氧堆肥是通过控制厨余垃圾的含固率、含水率以及堆肥温度等条件，利用加热和借助微生物代谢活动发热，充分利用餐厨废弃物中的营养成分，使微生物将有机物快速降解为生物腐植酸，迅速达到稳定状态，经过固液分离后形成肥料。水溶性的有机质采用厌氧发酵形成沼气。沼气可为工艺系统提供热源，实现自身循环利用，使厨余垃圾有机质实现利用最大化。

该技术具有占地面积小、处理时间短的特点，基本做到即到即处即清，但也存在投资较高、能耗大、处理成本高、市面上处理机质量参差不齐等问题。

（二）就地处理

就地处理是在有氧条件下，借助好氧微生物氧化——还原——合成过程快速吸收利用堆肥材料中的有机质，产生更多微生物和胞外酶的过程。与好氧堆肥相比，好氧堆肥虽然通气过程需要消耗一定的电能，但具有发酵周期短、堆体温度高、臭味小、占地面积小、分解彻底等一系列优点，更适合于小规模的高校、农贸市场、机关单位等地方投入使用。

采用分布式就地处理措施对厨余垃圾进行处理，对垃圾分类要求较高、运输成本较低，模式较为先进、效率较高、负面因素最少，缓解了厨余垃圾集中处理的压力，是科学技术在厨余垃圾处理中的创新之举。在这一处理模式的应用实施中，应综合考虑选址、运营等问题，以提升垃圾处理综合水平。