城市廚余垃圾分散就地處理現(xiàn)狀及建議
——以廣州市為例

朱 云

（廣州市城市管理技術(shù)研究中心 廣東廣州 510170）

引言

廚余垃圾是指易腐爛的、含有機(jī)質(zhì)的生活垃圾，包括家庭廚余垃圾、餐廚垃圾和其他廚余垃圾等[1]。餐廚垃圾以餐飲服務(wù)業(yè)為產(chǎn)生源，具有含油率高、含鹽率高、極易滋生細(xì)菌、極易腐敗等特點(diǎn)。其他廚余垃圾主要是來自農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、大型超市的廚余垃圾，具有纖維質(zhì)含量高、含油率低、含鹽率低等特點(diǎn)。家庭廚余垃圾性質(zhì)介于餐廚垃圾和其他廚余垃圾之間。廚余垃圾處理是生活垃圾分類處理系統(tǒng)重要組成，是分類處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 廣州市廚余垃圾基本情況

1.1 廚余垃圾內(nèi)涵

生活垃圾采樣分析執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《生活垃圾采樣和分析方法》[2]，其中廚余類指各種動(dòng)、植物類食品（包括各種水果）的殘余物，木竹類指各種廢棄的木竹制品及花木。在分類管理實(shí)踐中，盆栽植物一般歸類為廚余垃圾，玉米衣、椰子殼、大骨、貝殼等不易腐爛的物質(zhì)在分類管理上歸類為其他垃圾，在分析采樣中被列入廚余類。不同城市采用的分類方法略有差異，如上海市盆栽植物屬于濕垃圾，而廣州市盆栽植物列入其他垃圾，但總體上以剩菜剩飯、菜頭菜尾、果皮、過期食品等為廚余垃圾的主要組成。

綜上，廚余垃圾在采樣分析和分類管理的定義不同，在不同城市的分類方法也存在細(xì)微差異，是一個(gè)相對(duì)概念。

1.2 廣州市廚余垃圾處理情況

廣州市2019 年生活垃圾清運(yùn)處理量2.1 萬噸/日，按照生活垃圾組分調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，廚余垃圾占比約為50%[3][4]，以此測(cè)算，家庭廚余、其他廚余垃圾理論產(chǎn)生量在1 萬噸/日，餐廚垃圾產(chǎn)生量約為2500 噸/日。目前集中日處理能力達(dá)到2200 噸，分散日處理能力也超過1000 噸。2019 年日均處理廚余垃圾2200 多噸，其中集中處理約1200 噸，分散處理約1000 噸。

早在2013 年，廣州市餐廚垃圾小型生物處理機(jī)有100 余臺(tái)，單臺(tái)設(shè)備日處理規(guī)模一般在在100-500kg，主要處理機(jī)關(guān)單位、學(xué)校食堂的餐廚垃圾，由于能耗較高單噸處理，設(shè)備維護(hù)困難等原因，只有少數(shù)小型生物處理機(jī)仍在使用。在2018 年，A 區(qū)因集中處理設(shè)施選址難，區(qū)政府要求各鎮(zhèn)街年底建成日處理規(guī)模不低于20 噸的廚余垃圾分散處理設(shè)施，截止目前，已建成日處理能力520 噸。A 區(qū)廚余垃圾生物處理機(jī)主要處理對(duì)象為分類后的家庭廚余垃圾，受非洲豬瘟影響后，優(yōu)先收集和處理餐廚垃圾。B 區(qū)在2019 年開始推進(jìn)分散就地處理，目前已經(jīng)達(dá)到日處理能力400 余噸。

2 主要技術(shù)、模式及成本

2.1 處理工藝技術(shù)

廚余垃圾分散就地處理主要采用生物處理機(jī)，以好氧發(fā)酵和制腐殖酸有機(jī)肥為主要工藝，生物酶解技術(shù)是以生物工程酶降解有機(jī)物，生成CO2和H2O，并產(chǎn)生≤5%的殘?jiān)?。壓榨脫水可以減少20-30%水分，但僅為預(yù)處理，殘?jiān)砸偷教幚韽S進(jìn)行無害化處理。粉碎直排技術(shù)，我國(guó)大多數(shù)城市的污水管網(wǎng)不能匹配，且雨污分流系統(tǒng)不完善，存在多種隱患，在上海、廣州等城市均不提倡粉碎直排。

廚余垃圾生物處理機(jī)從類型分，有減量型、減量-資源型、資源型。廣州市主要以減量-資源型為主，包括預(yù)處理、發(fā)酵、污染物處理及中控系統(tǒng)。預(yù)處理去除廚余垃圾中不適宜發(fā)酵的物質(zhì)，如餐具、貝殼、塑料等，除雜后破碎螺桿擠壓脫水，殘?jiān)M(jìn)入發(fā)酵倉(cāng)體進(jìn)行快速發(fā)酵，污水經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后排入污水管網(wǎng)。通過破碎脫水等預(yù)處理，提高了微生物與物料的接觸面積，縮短發(fā)酵時(shí)間，提升生物處理效率。發(fā)酵添加復(fù)核微生物菌劑，溫度一般控制在55-85℃，在發(fā)酵倉(cāng)停留12 小時(shí)-10 天不等，經(jīng)發(fā)酵后形成較為穩(wěn)定的初級(jí)發(fā)酵產(chǎn)物（圖1）。初級(jí)發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生量大約為原生垃圾的5-15%[5]，可作為有機(jī)肥原料或用于綠化用有機(jī)基質(zhì)。發(fā)酵過程中產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)負(fù)壓收集處理后排放。部分處理餐廚垃圾的生物處理機(jī)，配備水洗除油除鹽設(shè)備，污水處理設(shè)有油水分離裝置。生物處理機(jī)根據(jù)處理額定量可分為大型、中型、小型機(jī)，大型為額定處理量＞10t/d，中型為額定處理量＞1t/d且≤10t/d，小型為額定處理量≤1t/d。

圖1 生物處理機(jī)典型工藝流程圖

2.2 處理成本

廚余垃圾生物處理機(jī)，一般是政府采購(gòu)設(shè)備、配套土建，由廠家負(fù)責(zé)技術(shù)服務(wù)和培訓(xùn)，環(huán)衛(wèi)站運(yùn)行，也有采取購(gòu)買處理服務(wù)方式，以處理單價(jià)和處理量與企業(yè)結(jié)算。本文主要以廣州市城市地區(qū)廚余垃圾生物處理機(jī)為案例進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.2.1 A 區(qū)某街道廚余垃圾處理站

A 區(qū)某街道廚余垃圾處理站位于2017 年10 月建成并投入使用，設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理餐廚垃圾10 噸，每天處理約10 噸廚余垃圾。處理站由兩臺(tái)日處理量為5 噸的廚余垃圾處理設(shè)備組成，項(xiàng)目總投資399.5 萬元，其中基礎(chǔ)建設(shè)投入98 萬元，2 套廚余垃圾處理設(shè)備采購(gòu)費(fèi)257.8 萬元。根據(jù)該街道運(yùn)行兩個(gè)月的運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算，廚余垃圾處理運(yùn)行成本約為150-180 元/噸，含人工費(fèi)、電費(fèi)、水費(fèi)、菌種、除臭等，不含設(shè)備折舊、污水處理費(fèi)。

2.2.2 B 區(qū)某街道廚余處理中心

B 區(qū)某街道廚余處理中心由原轉(zhuǎn)運(yùn)站改建而成，由政府采購(gòu)設(shè)備，采購(gòu)價(jià)格200 萬元。處理規(guī)模為10 噸/日，先破碎脫水后進(jìn)入發(fā)酵倉(cāng)，發(fā)酵倉(cāng)溫度在55-85℃，處理時(shí)間為16 小時(shí)，占地100 平方米。設(shè)備功率85 千瓦，負(fù)荷率80%，運(yùn)行16 小時(shí)。除水電外，人工、菌種、污染物處理等運(yùn)行費(fèi)約為100 元。

2.2.3 處理成本比較

A 區(qū)某街道，設(shè)備噸投資為25.8 萬元（含除臭設(shè)備，不含污水處理設(shè)備，與壓縮站共用污水處理系統(tǒng)），運(yùn)行費(fèi)用150-180元，折舊費(fèi)按設(shè)備殘值5%、使用10 年、一年運(yùn)行365 天計(jì)，單噸設(shè)備費(fèi)用67 元、土建費(fèi)用15 元，污水臭氣治理按50 元計(jì)，則廚余垃圾單噸處理成本為282-312 元。B 區(qū)某街道設(shè)備噸投資20萬元（含污水處理、除臭設(shè)備），按照上述條件分析，單噸設(shè)備費(fèi)用55 元，采用A 區(qū)某街土建費(fèi)用15 元計(jì)，運(yùn)行費(fèi)用208 元，則廚余垃圾單噸處理成本為278 元。由此可見，大中型生物處理機(jī)噸運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)低于小型生物處理機(jī)[6]，運(yùn)行費(fèi)用隨著處理量的增加而減小，通過規(guī)?；档吞幚沓杀綶7]。

分散就地處理和集中處理，兩者都有前端收集費(fèi)用，但前者較后者節(jié)約了中轉(zhuǎn)和站后運(yùn)輸成本。廣州市生活垃圾中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸費(fèi)用約為115 元/噸，處理費(fèi)按照邊界清晰的某廚余垃圾處理廠處理單價(jià)199.5 元，廚余垃圾集中處理的中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸、處理總價(jià)為314.5 元，分散就地處理成本與含轉(zhuǎn)運(yùn)的集中處理成本較接近。

2.3 運(yùn)行管理

分散就地處理相比較集中處理來說，具有易選址、投產(chǎn)快的特點(diǎn)，可減輕集中處理壓力，維持分類體系有效運(yùn)行。但分散處理對(duì)管理者來說，是新鮮事物，因?yàn)閷?duì)處理設(shè)施監(jiān)管不熟悉，在環(huán)保上不了解政策，增加了管理難度。

在調(diào)研過程中，大多數(shù)生物處理機(jī)的除臭系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，有些處理站廠界距離居民僅有十多米，并沒有引起居民投訴等負(fù)面影響。但有些處理站存在污染物排放不達(dá)標(biāo)的問題，存在臭氣外溢、污水處理系統(tǒng)無效等問題。

生物處理機(jī)處理的產(chǎn)物對(duì)照《有機(jī)肥料》[8]進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)物基本滿足有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)要求，但發(fā)酵時(shí)間較短，腐熟度不夠，僅達(dá)到初級(jí)穩(wěn)定產(chǎn)物，可進(jìn)行二次發(fā)酵或作為有機(jī)肥料原料使用。

3 應(yīng)用前景分析

從2017 年推行46 個(gè)重點(diǎn)城市的生活垃圾分類工作，分類全流程體系推進(jìn)時(shí)間僅僅有三年，由于前期沒有規(guī)劃分類處理設(shè)施或規(guī)劃的分類處理能力與分類推進(jìn)工作不匹配，導(dǎo)致廚余垃圾集中處理設(shè)施建設(shè)滯后，廚余垃圾沒有出路或處理能力不足，為了配合分類推進(jìn)，在生物處理機(jī)已有技術(shù)應(yīng)用、設(shè)備生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，在很多城市廣泛運(yùn)用，例如上海、浙江、江蘇等。

2019 年住建部印發(fā) 《關(guān)于在全國(guó)地級(jí)及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》（建城[2019]56 號(hào)），要求在全部地級(jí)以上城市開展垃圾分類，對(duì)剛啟動(dòng)分類或處理能力不足的先行城市來說，廚余垃圾分散就地處理仍有廣闊的應(yīng)用前景。大型生物處理機(jī)可通過多組并聯(lián)模式形成更大規(guī)模處理廠。適用于單位、學(xué)校飯?zhí)玫男⌒蜕锾幚頇C(jī)，因噸設(shè)備投資、運(yùn)營(yíng)成本較高，主要用于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)投入資金充足的城市。

4 建議

4.1 理順分類與處理的關(guān)系

源頭分類與末端處理相互制約、相互促進(jìn)，在分類進(jìn)程中存在不同的矛盾。前端分類和處理能力不匹配時(shí)，導(dǎo)致生活垃圾分類體系運(yùn)行不流暢，拖慢分類進(jìn)程、降低分類效果，處理能力建設(shè)過高，又存在設(shè)施空載，投資難以收回，形成浪費(fèi)。政府要做好廚余垃圾處理規(guī)劃，處理好分散就地與集中處理的關(guān)系，做好長(zhǎng)期和短期銜接規(guī)劃，提早謀劃好，合理過渡，減少資金浪費(fèi)，滿足廚余垃圾生物處理需求。

4.2 做好分散就地處理監(jiān)管

廚余垃圾分散就地處理與集中處理相輔相成，城市管理主管部門往往重視大型集中處理設(shè)施的管理，疏忽分散就地處理設(shè)施的運(yùn)行管理。要加強(qiáng)對(duì)廚余垃圾分散就地處理污染控制、環(huán)境衛(wèi)生及運(yùn)行的監(jiān)督管理，組織對(duì)工藝技術(shù)評(píng)估，做好設(shè)備登記、運(yùn)行臺(tái)賬記錄，加強(qiáng)運(yùn)行過程管理，加強(qiáng)管理人員的培訓(xùn)，達(dá)到規(guī)范廚余垃圾分散處理的目標(biāo)。

4.3 制定地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)規(guī)范主要針對(duì)大型集中處理設(shè)施，除《有機(jī)垃圾生物處理機(jī)》（CJ/T227-2018）外，缺乏廚余垃圾分散就地處理有關(guān)工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的有效指引，對(duì)多種不同工藝技術(shù)生物處理機(jī)，政府招標(biāo)采購(gòu)中對(duì)設(shè)備參數(shù)把握不準(zhǔn)，增大固定資產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)，不利于推進(jìn)廚余垃圾分散就地處理。按照廚余垃圾三個(gè)類別，分別提出預(yù)處理要求，發(fā)酵過程把握關(guān)鍵因素控制，提出產(chǎn)物無害化要求等，從技術(shù)方面為管理提供決策。

4.4 加強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新投入

生物處理機(jī)可通過工藝優(yōu)化，達(dá)到降低能耗，控制成本的目標(biāo)。針對(duì)不同來源不同特性的廚余垃圾（餐廚、家庭廚余、其他廚余），篩選高效微生物，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。優(yōu)化廚余垃圾預(yù)處理模塊，改善產(chǎn)物質(zhì)量，以提高整體處理效率和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)處理后產(chǎn)物特點(diǎn)，加速產(chǎn)物的穩(wěn)定化，開展盆栽、小區(qū)和田間種植試驗(yàn)，開發(fā)專用肥料或基質(zhì)，形成農(nóng)業(yè)、林業(yè)專用肥料或基質(zhì)，提高產(chǎn)品附加值，解決產(chǎn)物出路。加強(qiáng)污染物治理設(shè)備研發(fā)、技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放。

結(jié)語

受規(guī)模影響，分散處理的噸處理成本要高于集中處理設(shè)施，但分散就地處理節(jié)約了轉(zhuǎn)運(yùn)、運(yùn)輸費(fèi)用，減少了運(yùn)輸過程的污染防控及風(fēng)險(xiǎn)，大、中型廚余垃圾分散就地處置具有一定的經(jīng)濟(jì)性和可行性，在生活垃圾分類推進(jìn)中值得推廣應(yīng)用。主管部門應(yīng)加強(qiáng)廚余垃圾分散處理的監(jiān)督管理，確保廚余垃圾無害化處理，臭氣、污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，污染物達(dá)標(biāo)排放。主管部門應(yīng)正確處理好廚余垃圾分散和集中、短期與長(zhǎng)期處理的關(guān)系，做好分類處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。