廚余垃圾分類處理的路徑研究
——以H 市為例

朱夢姍,李大勇

(中共合肥市委黨校,安徽 合肥 230031)

2000 年,國家住建部開始在8 個城市進行生活垃圾分類工作試點,然后推廣到46 個重點城市。2017 年國家住建部提出:到2020 年底,先行先試的46 個垃圾分類重點城市要基本建成垃圾分類處理系統(tǒng);2025 年前,全國地級及以上城市要基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)[1]。2019 年,黨的十九屆四中全會也明確提出要普遍實行垃圾分類和資源化利用制度,強化了垃圾的資源化屬性,形成了垃圾分類的閉環(huán)管理。垃圾在前端的有效分類是垃圾減量、資源化利用、無害化處理的基礎,中端末端的資源高效利用也是垃圾分類的價值體現(xiàn)。從國家提出的四分類來看,在大城市廚余垃圾占到生活垃圾的一半以上,以深圳為例每天產(chǎn)生廚余垃圾5 000 多噸,占比生活垃圾總量的44%。目前,廚余垃圾處理是我國大部分城市面臨的難題和短板,只有找準突破口、補齊短板,才能完成垃圾分類處理系統(tǒng)建設,這對于打贏污染防治攻堅戰(zhàn)、推動經(jīng)濟社會健康發(fā)展具有重要意義。

1 H 市生活垃圾分類處理歷程

A 省省會H 市垃圾分類開始于2010 年國家倡導垃圾干濕分類,基于產(chǎn)業(yè)背景,從無害化填埋到推動垃圾焚燒項目建設,H 市起初探索垃圾分類工作,以市政府公務員居住的C 小區(qū)為試點;2016 年,H 市根據(jù)A 省住建廳年度考核安排,首選市政府宿舍、省政府小區(qū)等幾個模范小區(qū)為正式試點;2017 年,H 市被國家住建部列為垃圾分類的46 個重點城市之一,由此H 市摸索中配套完善并制定了多個垃圾分類的政策文件;2018年,市領導帶隊城管局前往廈門、上海、北京等地調(diào)研,學習垃圾分類先行城市、借鑒成功經(jīng)驗(如:選擇居民素質(zhì)較高的小區(qū)先行、企業(yè)外包服務的形式,探索適應H 市的垃圾分類工作方法等)。由此,H 市以區(qū)政府為單位采取項目招標的形式,開始廣泛推動城市生活垃圾分類工作的開展。2018 年底,分析各區(qū)垃圾分類工作成效和全市9 個示范片區(qū)情況,雖有突破,但發(fā)展速度和效率均不同。2019 年,H 市常住人口為818.9 萬,城區(qū)常住人口超過600 萬,人口多且居住集中,面臨著垃圾數(shù)量多且增長快、填埋場提前填滿、處理壓力大等問題。從城市發(fā)展來看,H 市2019 年全年生產(chǎn)總值(GDP)9 409.40 億元,人均GDP 為115 623 元(折合16 761 美元),具有開展垃圾分類工作的基礎條件。同時,H 市作為全國垃圾分類的46 個重點城市之一,2020 年基本建成了垃圾分類處理系統(tǒng),且《H 市生活垃圾分類管理條例》立法完成,并于2020 年12 月1 日起正式施行。隨后,城管局加快了各區(qū)定時定點的建設速度,提出盡快完成全市4 311 個撤桶并點的目標,配套投入資金為每個垃圾分類廂房建設將近15 萬元。目前,H 市城市生活垃圾分類工作在穩(wěn)步推進中。

A 省H 市有別于城市基礎設施較好的北京、上海,具有我國大多數(shù)城市的普遍性特征,雖生活垃圾分類工作開展時間較長,但垃圾分類的社會法制氛圍和居民習慣均未形成。針對H 市城市生活垃圾分類難點進行研究,尋找解決路徑,對于H 市乃至于我國大多數(shù)城市均有參考借鑒價值。

2 H 市廚余垃圾分類處理概況

我國城市生活垃圾主要分為居民生活垃圾(60%)、清掃垃圾(保潔垃圾)(10%)、社會團體垃圾(30%)。從飲食結構分析,我國廚余垃圾和國外區(qū)別較大,呈現(xiàn)出占比較高、熱值較低、水分較大、產(chǎn)出率均勻的特點[2]。從廚余垃圾的處理看,主要有無害化處理技術、肥料化處理技術、飼料化處理技術以及能源化處理技術四大類[3]。無害化處理技術主要是國外的粉碎直排和國內(nèi)無害處理填埋兩種,但會產(chǎn)生污臭,增加生活污水處理難度,造成填埋滲瀝液等問題。肥料化處理技術以好氧堆肥、厭氧發(fā)酵、生物處理等方法為主,但目前肥效不高。飼料化處理技術指濕熱法、加壓油溫脫水法、固態(tài)發(fā)酵等,隨著研究技術進步逐漸完善。能源化處理技術主要是焚燒法、熱分解、生物制氫、生物柴油和生物酶等,對環(huán)境的影響越來越小。

2.1 老餐廚垃圾處理廠能力不足,技術落后

根據(jù)中國國家標準化管理委員會2019 年12月 1 日實施規(guī)定《生活垃圾分類標志GB/T 19095—2019》,廚余垃圾分為三小類:家庭廚余垃圾、餐廚垃圾、其他廚余垃圾。H 市廚余垃圾構成以家庭廚余垃圾和其他廚余垃圾占比較高(見表1)。但H 市目前僅有一座廚余垃圾處理廠正常運轉,處理量為200 t/d,氣味難聞且常出現(xiàn)檢修狀況,居民家庭廚余垃圾處理量為零,納入收運、處理的僅為餐廚垃圾(商業(yè)和大食堂)。2016 年,H 市商業(yè)餐廚垃圾產(chǎn)生量早已達到400 t/d,大大超過現(xiàn)有廚余垃圾廠的處理能力。

表1 H 市廚余垃圾的構成

2.2 新增處理廠和中端運輸車逐步投入使用

2018 年H 市規(guī)劃5 處,完成2 處處理末端,目前2020 年底完成其中E 和F 的建設,采用“預處理+厭氧+沼氣發(fā)電”工藝(見圖1),預計2021年上半年將投入使用。經(jīng)破碎、磁選、篩分等流程進行預處理,最大程度分離出有機物料;然后經(jīng)過微生物厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生沼氣、沼渣和沼液;沼氣可實現(xiàn)發(fā)電上網(wǎng);其他物質(zhì)最后進行深度處理。各區(qū)也設置1～2 個源頭就地處理點,觀察就地處理點的運轉效果。2020 年H 市7 區(qū)投入使用的廚余垃圾專用車輛38 輛,餐廚垃圾運輸含油脂收運和自吸車輛53 輛,總數(shù)91 輛(數(shù)據(jù)來自H 市城管局),正在探索借鑒福州公交化直運模式。由此看來,H 市廚余垃圾從前端分類收運、中端資源化、末端處理均顯不足。

圖1 H 市新建廚余垃圾末端處理工藝流程

2.3 廚余垃圾成為垃圾分類工作的推廣重點

在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),部分城市居民家庭受到垃圾粉碎機的廣告影響,已安裝了廚余垃圾粉碎機,花銷大,使用率不高,隱患極大[4]。對于“撤桶并點”工作,小區(qū)居民排斥感強,主要是擔心廚余垃圾產(chǎn)生腐臭問題。伴隨經(jīng)濟發(fā)展和人口增加,廚余垃圾增長快,整體廚余垃圾處理能力短期缺口仍較大。因此,前端“廚余垃圾粉碎機”不適合中國城市的管網(wǎng),中端的暫存點難解決腐臭問題,末端的處理和再利用的能力不足,廚余垃圾處理是四分類垃圾中亟需補齊的短板和缺口。

3 H 市廚余垃圾分類處理存在的問題

3.1 源頭數(shù)量大且和其他垃圾混裝情況較多

H 市廚余垃圾占總量的45%(家庭廚余及其他餐廚垃圾占30%,商業(yè)餐廚垃圾占15%),伴隨H 市經(jīng)濟發(fā)展,虹吸效益明顯,人口數(shù)量不斷增長,廚余垃圾產(chǎn)出量在快速提升。在H 市居民垃圾分類習慣還未養(yǎng)成時期,“一袋裝”的情況較多;在生活垃圾分類推廣期,混裝情況也時常存在。混裝廚余垃圾導致生活垃圾易腐臭變質(zhì),居民區(qū)“鄰避效益”明顯。混裝、混運、混合處理也給中末端帶來巨大壓力。比如:H 市現(xiàn)有生活垃圾主要處理方式是衛(wèi)生填埋和無害化焚燒。現(xiàn)有填埋場壓力巨大,一期早已提前填滿,環(huán)境質(zhì)量較差,負外部效應較大。填滿垃圾中混裝廚余垃圾,產(chǎn)生酸腐臭味,污染大氣環(huán)境;有機物腐爛變質(zhì),產(chǎn)生易燃易爆的甲烷氣體,安全隱患大;廚余垃圾形成的滲瀝液導排和處理難,對周邊土體和環(huán)境存在巨大威脅。

3.2 中端易腐臭,缺少清潔運轉、暫存和就地處理條件

廚余垃圾水分較大,易腐敗變質(zhì),H 市原垃圾收運一天一次,運輸車不封閉,中轉站未實現(xiàn)低溫除臭管理。在暫存和運輸過程中,易造成多種致病菌(沙門氏菌、志賀氏菌、結核桿菌、金黃色葡萄球菌等)滋生傳播,產(chǎn)生生物污染;運輸過程的有機物腐臭氣味,同樣造成大氣污染。缺乏嚴格管理,給違法者提供空間,廚余垃圾油脂被業(yè)界稱為“黃金”,是“地溝油”的主要來源,含有大量致癌物質(zhì)(黃曲霉菌等)。目前頗為環(huán)保的廚余垃圾就地處理模式,在H 市因為處理后的排出物未達到環(huán)保標準,還處于技術更新和探索階段。

3.3 缺少資源化的先進模式,堆肥沒有規(guī)模效益,肥效難達標

2018 年以前,國家農(nóng)業(yè)部未發(fā)布商業(yè)餐廚垃圾作為動物飼料的禁令,H 市大多數(shù)商業(yè)餐廚垃圾流入飼養(yǎng)場,其中的化學農(nóng)藥、病原微生物進入動物飼料,再通過食物鏈轉移到人體。另外蛋白同源性污染可能導致不確定病毒和遺傳問題的產(chǎn)生或傳播。同時中國傳統(tǒng)飲食油脂和鹽分較大,除油和脫鹽處理難,簡單堆肥處理后,大都只能作土壤改良劑,難以達到農(nóng)業(yè)部有機肥標準,目前其他利用方式也較少。

3.4 廚余末端缺口大、降低焚燒效能,造成滲濾液等多種問題

目前H 市唯一運轉的負責廚余垃圾處理的F公司處理量僅為200 t/d,收運、處理的僅為商業(yè)餐廚垃圾,大量的家庭餐廚垃圾未納入收運處理范圍,缺口較大。早期混入填埋處理的垃圾,也長久產(chǎn)生著滲濾液和污染問題[5]?；祀s入其他垃圾的廚余垃圾在焚燒時因水分大降低了焚燒熱量,提高了處理成本,造成產(chǎn)電量降低、能源回收率下降;廚余垃圾還因其濕度大和具有腐蝕等問題,影響著機械使用壽命;另外,還造成燃燒后的排出物飛灰大,加劇了大氣污染和末端處理難度。

4 解決廚余垃圾難題的路徑建議

4.1 用法律、制度和習慣促進廚余垃圾源頭減量和自覺分類

第一,抓住法律施行契機,細化廚余垃圾相關細則。2020 年12 月1 日《H 市生活垃圾分類管理條例》正式實施,在細則中需要繼續(xù)推進減量化。比如:推廣“凈菜進城”,減少源頭產(chǎn)生和混投問題,要求大餐飲廚房建設“隔油池”,降低處理難度等。第二,鞏固原有源頭減量的活動效果。在公共機構和企業(yè)率先推動節(jié)能減排的“光盤行動”;鼓勵商業(yè)餐飲區(qū)點菜提示、光盤和打包獎勵服務;提倡精細化配餐制度,減少富余化配量和自助餐飲浪費問題。第三,探索商業(yè)廚余垃圾收費制。通過調(diào)研、專家論證、聽證會和餐飲商業(yè)租金抽成等思路,摸索類似上海(基數(shù)內(nèi)60 元/桶,基數(shù)外120 元/桶)的收費制,減輕廚余垃圾處理負擔。第四,制定廚余垃圾精細分類標準,養(yǎng)成源頭精細分類習慣。建議餐飲集團、單位和校園大食堂,逐步養(yǎng)成習慣,精細分類,實現(xiàn)骨、菜、湯三分離,減輕雜物多、運輸難、處理費用高和資源化效率低的難題。

4.2 改善廚余垃圾的中轉暫存條件,提高餐飲集中區(qū)的就地處理能力

廚余垃圾含水量大、有機質(zhì)多、易腐爛,中轉暫存是實現(xiàn)轉運處理的難點。第一,增加投入高質(zhì)量罐裝車,合理規(guī)劃線路。配置全密封廚余垃圾運輸車,降低污染,同時建議低速車錯峰出行,參考福州公交化直運模式,提高各區(qū)廚余垃圾清運速度和效率。第二,改建原有廢棄垃圾中轉站,推廣清潔環(huán)保的暫存方法。中轉站使用保鮮法建設冷藏屋,延緩廚余垃圾的腐敗變質(zhì)速度;或改造升級中轉站,干濕分離廚余垃圾(如日本的擠壓水分法),分別運輸;管理員做好周邊清潔,硬件上完善簡易處理和雨污分管排放設施。第三,餐飲集中區(qū)試行廚余垃圾處理設備,實現(xiàn)不轉運和就地處理。大型商業(yè)綜合體、寫字樓和餐飲集團首先推動廚余末端設備,落實源頭治污,杜絕污染物二次轉移,把減量和處理同步推進。

4.3 實現(xiàn)廚余垃圾減量化、資源化兩步走,推動科學研究再利用

垃圾的減量化、資源化,是促進節(jié)約型生產(chǎn)建設和社會發(fā)展、推動資源循環(huán)利用的關鍵。第一,突破廚余垃圾破袋難題。前端推薦居民采用無袋投放、桶裝、“拉拉袋”等;中端分揀中可使用金剛爪探測破袋法;探索可降解廚余垃圾袋的推廣(比如降低秸稈袋成本和提高分解速度)。第二,不鼓勵居民使用廚余垃圾粉碎機。統(tǒng)一安裝機器的新小區(qū)必須加大管網(wǎng),增加小區(qū)進入市政管網(wǎng)前的凈化設備;老舊小區(qū)要遵從市政條件,嚴禁私自加裝粉碎機,增加管網(wǎng)負擔。第三,重研發(fā),和企業(yè)搭臺,嘗試新技術。通過增加科研課題、資金投入、實驗室建設等,促進廚余垃圾再利用探索,尤其是生物研發(fā)和包裝物的可降解、可循化、低成本替代品研發(fā)。第四,重視廚余垃圾分類處理宣傳信息篩選。融媒體中心需要辨別多種廚余垃圾處理設備廣告信息,避免虛假宣傳和概念植入,正確引導市民養(yǎng)成分類習慣,解決廚余垃圾難題。

4.4 建設末端綜合性集約化中心,滿足廚余等多種垃圾處置需求

末端綜合性集約化中心是通過政府規(guī)劃選址,將多種垃圾分揀、資源化利用、分類處置整合于一體,區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群,減少流轉成本,提高資源化效率,實現(xiàn)末端最終無害化處理。第一,形成垃圾處理利用的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。涵蓋電子、危廢、廚余、大件等分類項目,綜合處理夾雜廚余垃圾的復雜情況,實現(xiàn)規(guī)模效應和經(jīng)濟閉合環(huán)。第二,完成滲濾液減排處理環(huán)節(jié)。在分揀中心、焚燒廠和填埋場加裝干濕分離設備,脫水處理,保障其他垃圾處理的干凈清潔。第三,啟動備用金制,重視研發(fā)型企業(yè)扶持。推廣傳統(tǒng)干濕分離方式,提高廚余垃圾末端再利用率;扶持生物處置新技術(如黑水虻、厭氧菌,好氧菌分解[6]、高溫水解等)多種產(chǎn)業(yè)的落地試點;研發(fā)廚余垃圾再利用,提煉多種油脂、有機物、營養(yǎng)素和剩余物堆肥。

5 結論

生活垃圾分類工作經(jīng)驗表現(xiàn)為重在養(yǎng)成、貴在堅持、成在治理,使居民養(yǎng)成垃圾分類的生活習慣;堅持政令統(tǒng)一的“釘釘子”的精神,持續(xù)推進垃圾分類工作;以人為本,并且不斷開拓創(chuàng)新,用剛柔相濟的執(zhí)法方式,實現(xiàn)垃圾分類多元主體共治。垃圾分類對城市來說,是一次對治理水平的檢驗,又是一次治理能力的提升,引導居民生態(tài)理念變化,促進城市基礎設施的健全。

本次研究中還有一些不足:受限于研究時間,調(diào)研樣本不夠全面,不能代表H 市城區(qū)常住600萬人口的全部情況,但也具有隨機性和整體性;垃圾分類工作很多細化的問題,需要從多種實踐和學理思路上探討推動的有效性。以后將關注垃圾分類宣傳工作開展、績效考核評估標準,以及多元主體共治方式的研究。