餐廚垃圾處理：不同技術(shù)各擅勝場(chǎng)

劉國(guó)偉

在人類飲食日漸豐盛的近百年來(lái)，餐廚垃圾的產(chǎn)生量以空前的規(guī)模增長(zhǎng)起來(lái)。研究、選擇適宜的餐廚垃圾處理技術(shù)和方式，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾處理的無(wú)害化、減量化和資源化，是我國(guó)當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。多年來(lái)，世界各國(guó)在餐廚垃圾處理領(lǐng)域不斷探索，涌現(xiàn)出不少頗具創(chuàng)意的餐廚垃圾處理技術(shù)和環(huán)境科技產(chǎn)品，我們不妨了解一下。

日本：家庭流行波卡西堆肥法

近年來(lái)，日本每年的餐廚垃圾總量約為2000萬(wàn)噸，占生活垃圾的四成左右。2001年，日本出臺(tái)了“餐廚廢物再生法”以提高餐廚垃圾的回收率，短期內(nèi)使得餐廚垃圾的回收率得到較大提升。

在日本，大部分回收的餐廚垃圾被用于堆肥和加工飼料。日本利用餐廚垃圾制作動(dòng)物飼料的主要技術(shù)，有“脫水處理生產(chǎn)干飼料”和“垃圾發(fā)酵后用流體飼料喂養(yǎng)禽畜”。脫水加工干飼料的方法包括常規(guī)的高溫脫水、發(fā)酵脫水和油炸脫水。以日本札幌市的餐廚垃圾回收處理中心為例，該中心利用油炸法生產(chǎn)動(dòng)物飼料，每天從數(shù)百個(gè)機(jī)構(gòu)（學(xué)校和醫(yī)院等地）收集約46噸餐廚垃圾，再用廢植物油在減壓條件下進(jìn)行低溫油炸，日生產(chǎn)脫水飼料14噸。

在餐廚垃圾向清潔能源轉(zhuǎn)化方面，京都走在了前面。2004年，京都率先建成一座年處理能力2.2萬(wàn)噸的餐廚垃圾處理廠，利用厭氧消化技術(shù)把餐廚垃圾制成沼氣。所謂厭氧消化處理就是在缺氧條件下，通過(guò)厭氧微生物的代謝活動(dòng)把餐廚垃圾降解為沼氣和無(wú)機(jī)物，這是一種受到普遍重視的餐廚垃圾處理技術(shù)。隨后，日本的東京、下伊那郡和上越市也先后建成了厭氧消化處理廠。

為貫徹“生物質(zhì)能策略”，日本近些年在全國(guó)范圍內(nèi)提高了包括餐廚垃圾在內(nèi)的有機(jī)生物質(zhì)資源利用，強(qiáng)調(diào)在運(yùn)輸行業(yè)推廣生物燃料。其典型就是富山市建成的生態(tài)城，這是一個(gè)囊括了餐廚垃圾發(fā)電、金屬和塑料等垃圾回收的園區(qū)，能焚燒也能發(fā)電，許多垃圾能在這里得到相應(yīng)的回收和利用，園區(qū)環(huán)境清潔有序。

日本家庭在處理餐廚垃圾方面通常使用“波卡西堆肥法”。這種堆肥法是日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授研究開(kāi)發(fā)的，是日語(yǔ)“發(fā)酵有機(jī)物”的音譯。波卡西堆肥法只需將EM（有效微生物）活菌制劑混合到餐廚垃圾里，一同放進(jìn)密封的發(fā)酵容器即可，通過(guò)間歇性缺氧發(fā)酵來(lái)分解食物垃圾。這種堆肥方式簡(jiǎn)單易行，深受有機(jī)種植愛(ài)好者的歡迎。

美國(guó)紐約：餐廚垃圾不許填埋焚燒

美國(guó)則主要通過(guò)源頭減量、捐贈(zèng)食物、加工成動(dòng)物飼料等方式，對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行分級(jí)處理。就處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)看，目前厭氧消化裝置的使用越來(lái)越多。據(jù)美國(guó)環(huán)保署今年9月發(fā)布的報(bào)告，近年來(lái)美國(guó)餐廚垃圾回收利用量大為提高，2018年通過(guò)各種方式處理的餐廚垃圾高達(dá)2399萬(wàn)噸，遠(yuǎn)高于2016年的1069萬(wàn)噸，可以說(shuō)是兩年間翻了一番。

以紐約為例，2013年該市立法要求市內(nèi)350個(gè)最大的餐廚垃圾產(chǎn)生者必須將其送去厭氧消化（或分解），而非扔進(jìn)填埋場(chǎng)或焚化爐。同年，紐約市廢物管理公司開(kāi)始把從學(xué)校和餐館收集來(lái)的殘羹剩飯、變質(zhì)食品和食品包裝紙運(yùn)到紐頓溪處理廠，每天有約250噸餐廚垃圾被填入消化罐。這些餐廚垃圾通過(guò)發(fā)酵，每年能生產(chǎn)超過(guò)5億立方米的沼氣。

紐頓溪垃圾處理廠在餐廚垃圾和污泥聯(lián)合消化的做法上卓有成效，聯(lián)合消化和甲烷捕獲兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的體系，不僅可以持續(xù)為處理廠自身運(yùn)營(yíng)提供電力，還能生產(chǎn)足以滿足5200個(gè)當(dāng)?shù)丶彝ス┡枨蟮目稍偕烊粴?，并每年為紐約市減少1.9萬(wàn)噸的溫室氣體排放，相當(dāng)于讓1900輛汽車從街上消失，而且還不用花所在的布魯克林區(qū)的納稅人一分錢。

在餐廚垃圾的能源轉(zhuǎn)化上，美國(guó)一直在研發(fā)新技術(shù)。2017年，美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在美國(guó)能源部的資金支持下取得新進(jìn)展，發(fā)表論文稱，已開(kāi)發(fā)出一種將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為能源的技術(shù)。其基本原理是利用目前現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施收集和分離廢物原料，通過(guò)厭氧菌化解、發(fā)酵等生物化學(xué)，以及水熱液化、熱解和氣化等熱化學(xué)方法，將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為能源，包括可再生天然氣、生物炭、生物油、汽油、柴油和航空燃料。

除了上述高技術(shù)處理方式外，蚯蚓堆肥法在美國(guó)民間也是頗受歡迎的餐廚垃圾利用方法。蚯蚓堆肥分解餐廚垃圾具有效率高、殺菌性好、養(yǎng)分飽和度高和小規(guī)模低投入等突出優(yōu)點(diǎn)，堆肥產(chǎn)品是一種養(yǎng)分豐富的有機(jī)肥料和土壤改良劑。在家中使用蚯蚓堆肥的注意事項(xiàng)包括選好容器和蚯蚓種類、注意通風(fēng)和溫度等。除了美國(guó)，加拿大、意大利、日本、印度和部分東南亞國(guó)家目前也有不少居民和企業(yè)利用蚯蚓堆肥法來(lái)處理餐廚垃圾。

以色列：“家用沼氣”系統(tǒng)受歡迎

在如何因地制宜地設(shè)計(jì)、推廣兼顧成本和性能的餐廚垃圾處理設(shè)施方面，以色列的“家用沼氣”公司（HomeBiogas）顯示出良好的示范效果。這家公司的創(chuàng)始人耶爾·泰勒2007年在墨西哥參觀小型沼氣系統(tǒng)，并深受啟發(fā)。隨后，他前往其他發(fā)展中國(guó)家以了解更多信息。他和朋友從印度等國(guó)購(gòu)買了多套沼氣生成系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)安裝體驗(yàn)，他們認(rèn)為這些系統(tǒng)普遍存在效率低、味道難聞和有昆蟲(chóng)襲擾等問(wèn)題。

2012年，泰勒和埃弗拉迪正式創(chuàng)建了“家用沼氣”公司。經(jīng)過(guò)兩年的研發(fā)后，他們終于發(fā)明了一種外形酷似野營(yíng)帳篷的餐廚垃圾分解系統(tǒng)。其原理是通過(guò)發(fā)酵有機(jī)垃圾來(lái)產(chǎn)生沼氣，使用者可以把有機(jī)物通過(guò)一個(gè)喇叭狀的入口送入裝置，系統(tǒng)能夠處理的有機(jī)物類型包括多種餐廚垃圾和動(dòng)物糞便。因?yàn)槭怯蛇@套系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌來(lái)分解垃圾，因此系統(tǒng)不依靠電力就能運(yùn)行。在處理能力上，每個(gè)家庭沼氣系統(tǒng)每天最多可放入6升的餐廚垃圾或15升的動(dòng)物糞便，每天通常產(chǎn)出約200升沼氣，可供燃?xì)庠罹吖ぷ?小時(shí)。如果垃圾量大的話，燃?xì)庠罹呱踔量擅刻旃ぷ?到4小時(shí)，可以滿足普通家庭的日常做飯和洗浴需要。

以色列政府對(duì)該公司的產(chǎn)品很重視。2014年，以色列環(huán)保部購(gòu)買多套該系統(tǒng)，將其分配給國(guó)內(nèi)的貝都因人（在沙漠曠野過(guò)游牧生活的阿拉伯人）村莊使用。試用結(jié)果給多個(gè)國(guó)家留下不錯(cuò)的印象，多國(guó)政府先后與“家用沼氣”公司接洽。多米尼加共和國(guó)政府一次就購(gòu)買了50套系統(tǒng)，以減少國(guó)民對(duì)燒木材取暖的依賴。2015年，歐盟和以色列非政府組織“佩雷斯和平中心”與“家用沼氣”簽約，在約旦河谷西岸中部一帶安裝了他們的產(chǎn)品。其中，歐盟提供了50萬(wàn)歐元的資金，幫助安裝了約40套系統(tǒng)。4AF5AB7C-B035-48EC-9483-D8D6548E1532

德國(guó)：厭氧發(fā)酵法產(chǎn)沼氣可獲補(bǔ)貼

受瘋牛病事件的警示，歐盟國(guó)家從2003年開(kāi)始執(zhí)行動(dòng)物副產(chǎn)品條例，嚴(yán)禁在飼料生產(chǎn)中使用同類動(dòng)物的任何部位，嚴(yán)禁向毛皮類動(dòng)物以外的牲畜喂廚房泔水。此舉使得以往借助牲畜飼養(yǎng)來(lái)消耗餐廚垃圾的做法行不通了。此后，受法律規(guī)定及歐洲能源政策影響，好氧堆肥成為歐盟國(guó)家處理餐廚垃圾的主要方式。所謂好氧堆肥，就是在有氧條件下，利用好氧微生物分泌的酶將有機(jī)物固體分解為可溶性有機(jī)物質(zhì)，再滲入到細(xì)胞中，通過(guò)微生物的新陳代謝，實(shí)現(xiàn)整個(gè)堆肥過(guò)程。相比較而言，德國(guó)和英國(guó)等國(guó)在餐廚垃圾處理上表現(xiàn)更突出。

上世紀(jì)60年代，德國(guó)就開(kāi)始使用厭氧技術(shù)處理餐廚垃圾。到了上世紀(jì)90年代，德國(guó)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)大規(guī)模推廣使用厭氧技術(shù)。餐廚垃圾由專門的運(yùn)輸車送到處理廠后，將進(jìn)行機(jī)械預(yù)處理和生物處理。家庭餐廚垃圾大多進(jìn)行好氧堆肥，但由于德國(guó)《可再生能源法》的補(bǔ)貼政策，采用干式厭氧發(fā)酵法處理的比例將逐年升高。企業(yè)餐廚垃圾通常在消毒后使用濕式厭氧發(fā)酵或聯(lián)合發(fā)酵的方法進(jìn)行處理。德國(guó)沼氣協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，德國(guó)境內(nèi)至 2015 年共有近9000個(gè)沼氣工程項(xiàng)目運(yùn)行使用，占?xì)W洲全部沼氣工程的80%以上，沼氣發(fā)電裝機(jī)容量4018兆瓦，可為約800萬(wàn)家庭提供用電。

近年來(lái)，英國(guó)每年約產(chǎn)生1500萬(wàn)噸的餐廚垃圾，通過(guò)對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行厭氧消化和好氧堆肥處理，每年減排的二氧化碳非?？捎^。2011年11月，英國(guó)廢物處理公司耗資2400萬(wàn)英鎊在斯塔福德郡坎諾克市建設(shè)了全球第一個(gè)全封閉式廚余垃圾發(fā)電廠。該廠平均每年可處理12萬(wàn)噸垃圾，發(fā)電150萬(wàn)千瓦時(shí)，可供應(yīng)數(shù)萬(wàn)戶家庭的24小時(shí)用電。

荷蘭：和面包店合作制沼氣

在餐廚垃圾的處理上，荷蘭則向世人展示了富有想象力的一面。由于主食消費(fèi)上的不良習(xí)慣和其他原因，有數(shù)據(jù)稱，該國(guó)每天有約40萬(wàn)個(gè)面包被扔到餐廚垃圾里，讓愛(ài)惜糧食的人心疼不已。2016年春天，位于荷蘭鹿特丹的初創(chuàng)公司布魯?shù)轮Z蒂格想出了一個(gè)辦法：在商店、教堂、兒童農(nóng)場(chǎng)等熱鬧地方放置面包回收桶，然后把回收的面包送到鄰近已裝設(shè)面包厭氧消化設(shè)施的合作面包店，讓這些店鋪把所生產(chǎn)的沼氣利用起來(lái)，從而降低其能源成本、間接提高小面包店的生存機(jī)會(huì)。據(jù)布魯?shù)轮Z蒂格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，一公斤面包可產(chǎn)0.8立方米的沼氣。

布魯?shù)轮Z蒂格的創(chuàng)意和普通意義上的大型處理設(shè)施相比有自己的優(yōu)勢(shì)。他們收集和利用廢棄面包的形式更分散靈活，有利于解決棘手的都市環(huán)境、衛(wèi)生、垃圾和糧食浪費(fèi)等問(wèn)題，符合共享經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的精神。因此該公司贏得了鹿丹市政府獎(jiǎng)勵(lì)的創(chuàng)業(yè)基金20萬(wàn)歐元。

中國(guó)餐廚垃圾處理產(chǎn)能缺口大

我國(guó)餐廚垃圾產(chǎn)生量逐年快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)十分迅猛，有數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)餐廚垃圾產(chǎn)生量已經(jīng)超過(guò)了1億噸。我國(guó)在餐廚垃圾處理方面的現(xiàn)狀可概括為起步晚、勢(shì)頭猛和產(chǎn)能缺口大。在我國(guó)建成的部分餐廚垃圾回收設(shè)施中，重慶市黑石子餐廚垃圾處理廠的技術(shù)處理能力值得一提。

黑石子餐廚垃圾處理廠建于2009年，主要負(fù)責(zé)對(duì)重慶主城區(qū)的餐飲企業(yè)、學(xué)校、事業(yè)單位和政府部門的餐廚垃圾進(jìn)行集中回收和處理。該廠成立后自主創(chuàng)新了“厭氧消化+熱電聯(lián)產(chǎn)”的工藝技術(shù)，將餐廚垃圾進(jìn)行油水分離，“潲水油”經(jīng)過(guò)酯化和酯交換后蒸餾加工成生物柴油;“潲水”經(jīng)高溫厭氧消化后產(chǎn)生沼氣，沼氣經(jīng)過(guò)凈化處理后發(fā)電，發(fā)出的電全部并入國(guó)家電網(wǎng)。目前，黑石子餐廚垃圾處理廠每天約處理1000噸餐廚垃圾，產(chǎn)出18噸生物柴油和5萬(wàn)度電，這在全國(guó)同類垃圾廠中位列前茅。

當(dāng)下，我國(guó)垃圾分類和循環(huán)利用進(jìn)入一個(gè)空前嚴(yán)格的新階段。隨著國(guó)家在這一領(lǐng)域的投入越來(lái)越多，未來(lái)會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的處理效率高、操作方便和運(yùn)行投資成本低的技術(shù)和設(shè)備，餐廚垃圾的資源化利用也會(huì)有更加光明的未來(lái)。

（本文在寫作中參考了英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》、歐盟官網(wǎng)、荷蘭布魯?shù)轮Z蒂格公司和以色列“家庭沼氣”公司等網(wǎng)站的信息，在此一并致謝。）

【環(huán)境百科】

餐廚垃圾與廚余垃圾

按照我國(guó)《餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范》（CJJ 184-2012）中的術(shù)語(yǔ)說(shuō)明，餐廚垃圾包括餐飲垃圾和廚余垃圾。餐飲垃圾就是餐館、飯店、單位食堂等的飲食剩余物以及后廚的果蔬、肉食、油脂、面點(diǎn)等的加工過(guò)程廢棄物，因此可被視為餐飲行業(yè)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的垃圾;而廚余垃圾是家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料、剩菜剩飯、瓜果皮等易腐有機(jī)垃圾，因此可看做家庭廚房日常產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物。餐飲垃圾和廚余垃圾的最大不同是兩者產(chǎn)生的場(chǎng)合不一樣。4AF5AB7C-B035-48EC-9483-D8D6548E1532