广州市厨余垃圾资源化利用现状及建议

周小平

（广州市城市管理技术研究中心，广东 广州 510170）

2019 年我国正式发布国家标准《生活垃圾分类标志》，将厨余垃圾作为分类类别之一。厨余垃圾是家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾的统称，是指易腐烂的、含有机质的生活垃圾，也可称为“湿垃圾”[1]。厨余垃圾中淀粉、纤维素、蛋白质、脂类等有机质含量丰富且含有一定量氮、磷、钾等营养元素，可进行资源化再利用变废为宝；另一方面厨余垃圾容易发臭腐烂，若不及时有效处理易滋生细菌、产生臭气，影响市容和人居环境，甚至会出现“垃圾猪”、“地沟油”等乱象，引发食品安全隐患。随着生活垃圾分类工作的推进，我国越来越重视厨余垃圾处理工作，《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》指出厨余垃圾资源化利用是行业未来趋势，资源化产品包括生物柴油、生物蛋白、沼气和土壤改良剂等[2]。广州市作为人口大省和经济强省，垃圾分类工作走在全国前列，《广州市生活垃圾分类管理条例》实施后厨余垃圾分出率不断提高，处理压力与日俱增，厨余垃圾如何高效资源化利用正成为广州市面临的难题。

1 广州市厨余垃圾产生和资源化利用概况

根据广州市城市管理和综合执法局向社会公开发布的2022 年广州市生活垃圾组成和性质抽样调查结果显示，厨余垃圾（主要为有机易腐垃圾）占比为57.16%（重量百分比）。结合广州市生活垃圾无害化处理量2.2 万t/d 推算，厨余垃圾日处理量约为1.25 万t/d，其中餐厨垃圾根据《广州市餐厨垃圾管理办法》由集中收集处置单位处置，约为2 700 t/d。“十四五”期间，全市已投产运营的厨余垃圾集中处理设施共9 座，设计处理能力合计达4 700 t/d[3]。其中，广州市李坑综合处理厂是广州首座厨余垃圾终端处理设施，也是目前全国规模最大厨余垃圾处理项目，占地面积49 584 m2，厨余垃圾日处理量可达到1 000 t，每年可消纳生活垃圾约35 万t，可解决整个广州市8%的生活垃圾出路问题，为广州市的绿水青山提供一份有力保障，为全国厨余垃圾处理树立典范。本文拟从技术层面分析广州市厨余垃圾处理现状，为广州市厨余垃圾资源化利用提质增效提出建议。

2 厨余垃圾资源化利用技术

通过近年的实践，我国已基本形成以厌氧消化技术为主、好氧制肥技术为辅、昆虫法和饲料化等为补充的厨余垃圾处理技术路线，前两者主要为大规模集中处理模式，后两者主要为中、小规模分散处理模式。目前，在各类厨余垃圾资源化利用技术应用中，厌氧消化技术约占70%，就地就近处理（分布分散）技术约占15%，其他处理（好氧制肥、饲料化和昆虫法等）技术约占15%。

2.1 厌氧消化技术

厌氧消化技术是指在厌氧条件下微生物利用有机废弃物中的有机质为营养源进行代谢活动，将复杂有机物转化为简单化合物，释放出CH4和CO2等气体的过程。厌氧消化技术能够处理成分复杂的餐厨垃圾等有机废弃物，臭味小、处理量大且能够产生沼气用于发电，但存在投资建设运营成本高和沼液沼渣难处理等问题。统计数据显示，无论是从处理厂数量还是从处理规模来看，厌氧消化技术是我国目前应用最为广泛的厨余垃圾资源化利用处理技术，具有技术成熟度高适合集中式、大规模处理的优势[4]。厨余垃圾经除杂等预处理后进入三相分离系统，将油脂、固渣和液体分离，油脂用于加工生产生物柴油，而固渣和液体进行厌氧发酵产生沼气用于并网发电，厌氧发酵后的沼液进入污水厂处理，产生的沼渣可作为有机肥料生产原材料，也可作为废渣送到焚烧发电厂焚烧处置。广州东部固体资源再生中心生物质综合处理厂是目前全球最大的城市有机垃圾综合处理项目，具体处理工艺为“原料预处理+联合厌氧消化+产物综合利用”，日均可处理餐饮垃圾400 t，厨余垃圾600 t。该项目采用LHP 超高压挤压分选系统将厨余垃圾进行高效的干湿分离，可实现厨余垃圾破壁，压榨出细胞内水分，湿组分制浆效果显著，可厌氧发酵产沼气，干杂物作为可替代燃料进行焚烧发电，热值提升2 倍的效果。同时，自主研发LCJ 超级厌氧微生物技术，可使厌氧发酵周期缩短1/3，显著提高降解效率。厌氧发酵后剩余沼渣可以销售给有机肥厂家作为制有机肥原料，从而实现资源化利用，以2021 年3 月数据为例，沼渣外运利用占比达到93.69%，对于厌氧沼液也在积极探索制作液态肥的可行性。后疫情时代经济逐渐复苏，广州厨余垃圾持续增加，该项目继续扩容，二期工程将配置1 200 t/d餐饮垃圾处理能力，预留300 t/d 厨余垃圾处理能力，继续采用“预处理＋厌氧消化”作业模式。

2.2 好氧堆肥技术

厨余垃圾好氧堆肥指在受控的有氧和保温环境中，通过微生物代谢（发酵）使生物质废物中的可降解组分向稳定的腐殖质转化的过程。与厌氧消化相比，好氧堆肥优势在于投入较小，产品腐质化程度高，渗沥液产生量较少。根据国家最新行业标准《有机肥料》（NY/T 525—2021），经分类和陈化的厨余废弃物可作为有机肥料生产评估类原料，因此利用好氧堆肥技术将厨余垃圾转化为有机肥料在政策支持上和经济性上都更加可行。2022 年生态环境部发布生态环境标准《生物质废物堆肥污染控制技术规范》，标准指出生活垃圾中的厨余垃圾和厨余垃圾厌氧消化沼渣等源于生物质的固体废物，适宜堆肥处理，堆肥产品可作为土壤改良剂或有机肥料使用。在政策的引导下，近年来我国涌现了一批厨余垃圾好氧堆肥处理工程，然而堆肥处理存在易产生臭气和有害气体、能源消耗大和产品销路不畅等限制因素，导致堆肥处理工艺市场接受度有限。例如北京市丰台湿解处理厂、阿苏卫垃圾综合处理厂和南宫垃圾堆肥厂，好氧堆肥处理能力在600～2 000 t/d，但都存在堆肥产品销路不畅问题[5]。广州地区暂无大规模堆肥处理项目，多以中、小规模源头减量和分散式处理形式存在，探索研究厨余垃圾就地处理生产有机肥的小型化设备就近就地处理技术是未来广州市厨余垃圾资源化利用的重要研究方向。对于运输距离远的郊区和农村，分散就地处理节约了中转运输费用，可与农贸、园林废弃物协同处置，具有一定的经济性和可行性，在厨余垃圾资源化利用中值得推广应用。

2.3 饲料化和昆虫养殖法

我国动物饲料比较短缺，喂养饲料依赖于大量进口，成本高昂。厨余垃圾中富含蛋白质等有机物，经过脱水、脱脂、破碎、烘干处理和杀毒灭菌等处理工艺后可制作成营养丰富的饲料。其优点是资源化程度高，市场销路好，缺点是饲料中可能存在未灭活病菌，具有卫生安全隐患，并且存在动物同源性风险，从而通过食物链危害人体健康。近年来，昆虫养殖技术逐渐受到市场关注，2021 年10 月住房和城乡建设部发布的最新行业标准《厨余垃圾处理技术标准（修订征求意见稿）》首次将昆虫养殖纳入其中。昆虫养殖技术处理目前应用较为广泛的是黑水虻转化技术[7]。黑水虻是一种重要的资源昆虫，其幼虫是腐食性生物，在自然界以腐烂的有机物为食，可以将餐厨垃圾等有机废弃物高效地转化为自身营养物质。经厨余垃圾饲养后的黑水虻幼虫可作为蛋白丰富的动物饲料，虫沙可作为有机质丰富的有机肥料或者土壤改良剂。黑水虻转化技术虽然经济效益和资源化利用水平高，但是作为一种新兴技术推广工业化、规模化养殖模式仍处于摸索阶段。黑水虻的养殖受光、温度、盐度等非生物因素的影响，因此养殖技术的成熟度和其经济效益密切相关[8]。另外，黑水虻体内未消化微塑料含量非常高，要考虑进入人类食物链的风险。目前，我国黑水虻转化厨余垃圾项目以中、小规模为主，大多设计处理规模不超过100 t/d。黑水虻市场目前仍处于初级阶段，该行业的主要推动力来源于全球对蛋白质的需求不断增长，以及对可持续性的禽畜饲料的需求不断增加。未来，黑水虻的应用还需要进一步的研究和优化，以解决饲养技术和管理上的挑战，在保证产品安全性的前提下逐步提高处理规模，促进其在厨余垃圾资源化利用领域的广泛应用。

3 广州市厨余垃圾资源化管理的建议

3.1 提高前端分类水平

厨余垃圾的末端资源化处置与前端分类水平高低密不可分，一方面前端分类应和中端收运以及末端处理能力相匹配，另一方面厨余垃圾分出率高低决定了厨余垃圾作为资源化利用的原料品质，与处理成本和产品优劣直接挂钩。全面推进生活垃圾分类要从宣传教育抓起，常态化组织垃圾分类主题活动进校园、进社区、进商场，扩大垃圾分类影响力、传播力。要从设施建设抓起，广州市应大力推广福山循环经济产业园成功模式，将垃圾资源化利用和环保科普旅游结合起来，邀请媒体和市民进厂了解厨余垃圾如何变废为宝全流程，增强社区居民们的厨余垃圾分类意识，提高厨余垃圾分出率和纯度，进而提高终端生化处理设施运行处置效率，降低处置成本。要从法制抓起，通过立法提升垃圾分类、资源利用和处理处置的全过程管理水平。尤其是针对餐厨垃圾，严格落实《广州市餐厨垃圾管理办法》，规范餐厨垃圾的排放、收集、运输和处置，对餐厨垃圾尤其废弃食用油脂建立有效管理体系，保障终端处理设施的运行产能和全市食品安全和市容环境卫生。要从监督考核抓起，以督考促改进、以督考促提升、以督考促巩固，持续开展生活垃圾分类考核评估，定期通报讲评考核评估情况；加大执法检查和行政处罚力度，强化垃圾分类刚性约束，逐步提高居民厨余垃圾分出率。

3.2 优化终端处理技术选择

结合广州市实际情况和政府规划来看，厨余垃圾资源化利用方式以集中式、大规模厌氧消化处理为主，分散式、中小规模好氧堆肥和饲料化处置为辅，多采用“废弃油脂炼制生物柴油+厌氧消化产甲烷发电+沼渣好氧堆肥制有机肥料” 组合工艺。对于广州市厨余垃圾处理设施建设应积极探索协同处置技术，通过结构调整和改造升级等方式进一步提升现有生物质终端处理设施产能；继续保持各区已建厨余垃圾小型分散处理设施，作为终端集中处理设施的补充，厨余垃圾分散就地处理与集中处理相辅相成。鼓励花都、从化、增城3 区结合本辖区农村人口占比较大、居住分散等特点，采用小型分散处理设施的方式，就近就地处理厨余垃圾，减轻终端处理设施的处理压力。此外，昆虫养殖技术因经济效益高是未来厨余垃圾资源化处理中最值得关注的技术，无论是从环保角度还是从市场角度都具备可行性，应加强创新研发投入，提升昆虫养殖技术和设备自动化管理水平，尽快制定相关技术指引和产品检测规范性文件，保障厨余垃圾饲料化技术的产品安全性和运行稳定性，促进该技术规模化推广。

4 结语

2023 年5 月，国家主席习近平在勉励上海市虹口区嘉兴路街道垃圾分类志愿者的回信中强调，垃圾分类和资源化利用是个系统工程，需要各方协同发力、精准施策、久久为功，需要广大城乡居民积极参与、主动作为，推动垃圾分类成为低碳生活新时尚。厨余垃圾是放错地方的资源，能否得到有效利用涉及市民、政府和市场多方主体，广州市可以学习借鉴北京市、上海市等其他示范城市的先进经验做法，协调统筹前端分类和末端资源化处理关系，结合广州实际在生活垃圾资源化利用领域走出一条广州特色之路，为推进“无废城市”建设、提高全社会文明程度积极贡献力量。