以厨余垃圾为主的城乡有机废弃物处理利用示范

中农新科（苏州）有机循环研究院有限公司

作者：李 季，潘成杰，邮箱：liji@cau.edu.cn

【基本情况】

环太湖城乡有机废弃物处理利用示范中心（临湖）位于江苏省苏州市吴中区临湖镇（图1），由中农新科（苏州）有机循环研究院有限公司设计、建设和运营，中国农业大学有机循环研究院（苏州）提供技术支持。示范中心总占地面积约6 900 m2，总投资3 700 万元，设备安装容量约1 000 kW，日处理各种有机废弃物40 t。示范中心于2020 年9 月建成，经过3 个月的试运行，于2021 年进入实际运行阶段，现已正常运转1 a。在公司独创的生物干化+好氧发酵工艺处理过程中，添加公司自主研发的“微宏”系列多功能复合菌剂，可日产固体有机肥料15 t 左右，同时将产生的废水制成液体肥，可在水稻、园林、果树、蔬菜等农林生产中使用。

图1 示范中心外景Figure 1 Outdoor scene of the demonstration centre

【技术/案例原理及技术路线】

环太湖城乡有机废弃物处理利用示范中心（临湖）采用有机废弃物生物干化+好氧发酵资源化利用技术，该技术适用原料为村镇厨余垃圾、园林绿化废弃物、秸秆、尾菜、畜禽粪便、水草等多种有机废弃物，产出物类型为符合NY/T 525—2021 有机肥料等相关标准的肥料类产品。示范中心内部全景如图2所示。

图2 示范中心内部全景Figure 2 Internal panorama of the demonstration centre

示范中心日处理有机废弃物40 t（含20 t 厨余垃圾和20 t 其他有机废弃物），年可处理有机废弃物14 000 t。针对不同有机废弃物的原料特点，通过添加自行研发的“微宏”系列高效复合微生物菌剂，处理过程中协同辅料配比，调节碳氮比、孔隙度和水分等技术参数，可极大提高生产效率。该菌剂具有促进升温、降低油脂和加快腐熟等功效，可以实现在脱水率、腐熟度等指标不降低的情形下，设备能量消耗降低30%以上，菌剂的环境适应性强，能够在15～60 ℃、含盐量1%的情形下应用于厨余和农贸市场废弃物的处理。同时采用国际独创的连续生物干化+好氧发酵工艺，1～2 d 实现高湿物料的快速脱水，5～7 d 完成快速制肥，还可根据不同来源物料特征自动调整生物干化模块处理周期，缩短工艺时长，降低处理成本；将好氧发酵生成的中间产物进一步加工成多种有机肥料产品，可实现7 d 成肥，其工艺路线总体思路如图3 所示。

图3 工艺路线总体思路Figure 3 Overall thinking of process route

示范中心采用双轴生化机、筒仓反应器和连续槽式反应器3 组专用密闭智能处理设备。目前，已经研发的处理反应器设备有：卧式生化一体机（1～5 t/d）、筒仓反应器（5～10 t/d）和移动槽式一体机（3～5 t/d）。卧式生化一体机采用U 型仓底加热并曝气的方式，能够快速满足好氧发酵所需的条件，大幅提升了处理效率，同时可根据反应器内温度监测及反馈数据，自动控制仓顶抽风时间，实现全程智能控制。移动槽式一体机具有智能化、自动化、密闭化等特点，能快速完成有机废弃物腐熟化过程。将该镇产生的不同类型有机废弃物进行就地转化，可日产有机肥15 t 左右，产生的相关废水经过格栅过滤、调酸、加热、三相分离和厌氧发酵等处理后制成液体肥料，既做到资源回收、减少环境污染，又实现化肥减量，支撑起生态农产品的生产，改善村镇人居环境，真正实现了有机循环和农业绿色发展。

【技术/案例特点】

（1）通过快速生物干化，使厨余等易腐烂、易发臭的有机废弃物迅速稳定，控制了恶臭等敏感问题。

（2）干化后的尾料与其他有机废弃物（园林绿化废弃物、秸秆等）合理配比进行好氧发酵，该过程在密闭的反应器中进行，产生的臭气随抽气系统进入废气处理设备，避免了发酵气味扩散。

（3）该系统产出的堆肥，经过进一步加工可制成有机肥、栽培基质、土壤调理剂等多种产品，实现多样化资源利用。

【长效运行模式与机制】

示范中心工程前期为一次性投入（主要为基建和设备投入），后期主要有运营及维护费用。该项目以当地镇政府购买服务的形式，对有机废弃物的处理给予325 元/t 的补贴。依托中国农业大学有机循环研究院（苏州）的科研团队对技术、设备、工艺、标准等方面进行联动调试和运营。有机废弃物处理后产生的资源化产品（固体有机肥、液体肥、基质等）通过多种方式进入农林业形成闭环利用，可产生持续性收入，以支持处理中心的运营并提供利润。该项目按照区域化、分步式布点，同时根据区域特点量身定制，具有完整的投资与运维模式，可保障该项目推进与建设、运行的可持续性和可复制性。

【经济、环境及社会效益】

（1）经济效益：示范中心总投资3 700 万元，占地总面积约为6 900 m2，设备总安装容量约1 000 kW，可年产有机肥5 000 t。根据当地政府提供的扶持政策以及政府购买服务和多种肥料的销售收入，项目静态投资回报期为4.5 a，处理成本按255 元/t 计算，每年可产生755 万元收入。

（2）环境及社会效益：示范中心可覆盖约333.33 hm2耕地绿色生产，填补示范区70%耕地的有机肥料需求；预计每年返还土壤有机质2 000 t，每年可节省化肥500 t，大幅减少面源污染，降低所在示范镇的总氮、总磷径流排放以及温室气体排放。既实现了镇域有机废弃物的“零”废弃，不出镇、不入河，资源回收，减少了环境污染，又实现了化肥减量，支持了当地的水稻生态农场。该项目在当地成为城乡有机循环、绿色发展的典范，产生了良好的引领效应，为“绿水青山就是金山银山”作出积极贡献，还带动一批有能力提供有机废弃物处理利用相关技术服务、设备制造、产品销售等的骨干企业进行产业升级，开拓了有机循环产业新兴市场。