廣州市廚余垃圾資源化利用現(xiàn)狀及建議

周小平

（廣州市城市管理技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510170）

2019 年我國正式發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾分類標(biāo)志》，將廚余垃圾作為分類類別之一。廚余垃圾是家庭廚余垃圾、餐廚垃圾和其他廚余垃圾的統(tǒng)稱，是指易腐爛的、含有機(jī)質(zhì)的生活垃圾，也可稱為“濕垃圾”[1]。廚余垃圾中淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類等有機(jī)質(zhì)含量豐富且含有一定量氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，可進(jìn)行資源化再利用變廢為寶；另一方面廚余垃圾容易發(fā)臭腐爛，若不及時有效處理易滋生細(xì)菌、產(chǎn)生臭氣，影響市容和人居環(huán)境，甚至?xí)霈F(xiàn)“垃圾豬”、“地溝油”等亂象，引發(fā)食品安全隱患。隨著生活垃圾分類工作的推進(jìn)，我國越來越重視廚余垃圾處理工作，《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》指出廚余垃圾資源化利用是行業(yè)未來趨勢，資源化產(chǎn)品包括生物柴油、生物蛋白、沼氣和土壤改良劑等[2]。廣州市作為人口大省和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省，垃圾分類工作走在全國前列，《廣州市生活垃圾分類管理條例》實施后廚余垃圾分出率不斷提高，處理壓力與日俱增，廚余垃圾如何高效資源化利用正成為廣州市面臨的難題。

1 廣州市廚余垃圾產(chǎn)生和資源化利用概況

根據(jù)廣州市城市管理和綜合執(zhí)法局向社會公開發(fā)布的2022 年廣州市生活垃圾組成和性質(zhì)抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，廚余垃圾（主要為有機(jī)易腐垃圾）占比為57.16%（重量百分比）。結(jié)合廣州市生活垃圾無害化處理量2.2 萬t/d 推算，廚余垃圾日處理量約為1.25 萬t/d，其中餐廚垃圾根據(jù)《廣州市餐廚垃圾管理辦法》由集中收集處置單位處置，約為2 700 t/d?！笆奈濉逼陂g，全市已投產(chǎn)運營的廚余垃圾集中處理設(shè)施共9 座，設(shè)計處理能力合計達(dá)4 700 t/d[3]。其中，廣州市李坑綜合處理廠是廣州首座廚余垃圾終端處理設(shè)施，也是目前全國規(guī)模最大廚余垃圾處理項目，占地面積49 584 m2，廚余垃圾日處理量可達(dá)到1 000 t，每年可消納生活垃圾約35 萬t，可解決整個廣州市8%的生活垃圾出路問題，為廣州市的綠水青山提供一份有力保障，為全國廚余垃圾處理樹立典范。本文擬從技術(shù)層面分析廣州市廚余垃圾處理現(xiàn)狀，為廣州市廚余垃圾資源化利用提質(zhì)增效提出建議。

2 廚余垃圾資源化利用技術(shù)

通過近年的實踐，我國已基本形成以厭氧消化技術(shù)為主、好氧制肥技術(shù)為輔、昆蟲法和飼料化等為補(bǔ)充的廚余垃圾處理技術(shù)路線，前兩者主要為大規(guī)模集中處理模式，后兩者主要為中、小規(guī)模分散處理模式。目前，在各類廚余垃圾資源化利用技術(shù)應(yīng)用中，厭氧消化技術(shù)約占70%，就地就近處理（分布分散）技術(shù)約占15%，其他處理（好氧制肥、飼料化和昆蟲法等）技術(shù)約占15%。

2.1 厭氧消化技術(shù)

厭氧消化技術(shù)是指在厭氧條件下微生物利用有機(jī)廢棄物中的有機(jī)質(zhì)為營養(yǎng)源進(jìn)行代謝活動，將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單化合物，釋放出CH4和CO2等氣體的過程。厭氧消化技術(shù)能夠處理成分復(fù)雜的餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物，臭味小、處理量大且能夠產(chǎn)生沼氣用于發(fā)電，但存在投資建設(shè)運營成本高和沼液沼渣難處理等問題。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，無論是從處理廠數(shù)量還是從處理規(guī)模來看，厭氧消化技術(shù)是我國目前應(yīng)用最為廣泛的廚余垃圾資源化利用處理技術(shù)，具有技術(shù)成熟度高適合集中式、大規(guī)模處理的優(yōu)勢[4]。廚余垃圾經(jīng)除雜等預(yù)處理后進(jìn)入三相分離系統(tǒng)，將油脂、固渣和液體分離，油脂用于加工生產(chǎn)生物柴油，而固渣和液體進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣用于并網(wǎng)發(fā)電，厭氧發(fā)酵后的沼液進(jìn)入污水廠處理，產(chǎn)生的沼渣可作為有機(jī)肥料生產(chǎn)原材料，也可作為廢渣送到焚燒發(fā)電廠焚燒處置。廣州東部固體資源再生中心生物質(zhì)綜合處理廠是目前全球最大的城市有機(jī)垃圾綜合處理項目，具體處理工藝為“原料預(yù)處理+聯(lián)合厭氧消化+產(chǎn)物綜合利用”，日均可處理餐飲垃圾400 t，廚余垃圾600 t。該項目采用LHP 超高壓擠壓分選系統(tǒng)將廚余垃圾進(jìn)行高效的干濕分離，可實現(xiàn)廚余垃圾破壁，壓榨出細(xì)胞內(nèi)水分，濕組分制漿效果顯著，可厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，干雜物作為可替代燃料進(jìn)行焚燒發(fā)電，熱值提升2 倍的效果。同時，自主研發(fā)LCJ 超級厭氧微生物技術(shù)，可使厭氧發(fā)酵周期縮短1/3，顯著提高降解效率。厭氧發(fā)酵后剩余沼渣可以銷售給有機(jī)肥廠家作為制有機(jī)肥原料，從而實現(xiàn)資源化利用，以2021 年3 月數(shù)據(jù)為例，沼渣外運利用占比達(dá)到93.69%，對于厭氧沼液也在積極探索制作液態(tài)肥的可行性。后疫情時代經(jīng)濟(jì)逐漸復(fù)蘇，廣州廚余垃圾持續(xù)增加，該項目繼續(xù)擴(kuò)容，二期工程將配置1 200 t/d餐飲垃圾處理能力，預(yù)留300 t/d 廚余垃圾處理能力，繼續(xù)采用“預(yù)處理＋厭氧消化”作業(yè)模式。

2.2 好氧堆肥技術(shù)

廚余垃圾好氧堆肥指在受控的有氧和保溫環(huán)境中，通過微生物代謝（發(fā)酵）使生物質(zhì)廢物中的可降解組分向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程。與厭氧消化相比，好氧堆肥優(yōu)勢在于投入較小，產(chǎn)品腐質(zhì)化程度高，滲瀝液產(chǎn)生量較少。根據(jù)國家最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)肥料》（NY/T 525—2021），經(jīng)分類和陳化的廚余廢棄物可作為有機(jī)肥料生產(chǎn)評估類原料，因此利用好氧堆肥技術(shù)將廚余垃圾轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料在政策支持上和經(jīng)濟(jì)性上都更加可行。2022 年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《生物質(zhì)廢物堆肥污染控制技術(shù)規(guī)范》，標(biāo)準(zhǔn)指出生活垃圾中的廚余垃圾和廚余垃圾厭氧消化沼渣等源于生物質(zhì)的固體廢物，適宜堆肥處理，堆肥產(chǎn)品可作為土壤改良劑或有機(jī)肥料使用。在政策的引導(dǎo)下，近年來我國涌現(xiàn)了一批廚余垃圾好氧堆肥處理工程，然而堆肥處理存在易產(chǎn)生臭氣和有害氣體、能源消耗大和產(chǎn)品銷路不暢等限制因素，導(dǎo)致堆肥處理工藝市場接受度有限。例如北京市豐臺濕解處理廠、阿蘇衛(wèi)垃圾綜合處理廠和南宮垃圾堆肥廠，好氧堆肥處理能力在600～2 000 t/d，但都存在堆肥產(chǎn)品銷路不暢問題[5]。廣州地區(qū)暫無大規(guī)模堆肥處理項目，多以中、小規(guī)模源頭減量和分散式處理形式存在，探索研究廚余垃圾就地處理生產(chǎn)有機(jī)肥的小型化設(shè)備就近就地處理技術(shù)是未來廣州市廚余垃圾資源化利用的重要研究方向。對于運輸距離遠(yuǎn)的郊區(qū)和農(nóng)村，分散就地處理節(jié)約了中轉(zhuǎn)運輸費用，可與農(nóng)貿(mào)、園林廢棄物協(xié)同處置，具有一定的經(jīng)濟(jì)性和可行性，在廚余垃圾資源化利用中值得推廣應(yīng)用。

2.3 飼料化和昆蟲養(yǎng)殖法

我國動物飼料比較短缺，喂養(yǎng)飼料依賴于大量進(jìn)口，成本高昂。廚余垃圾中富含蛋白質(zhì)等有機(jī)物，經(jīng)過脫水、脫脂、破碎、烘干處理和殺毒滅菌等處理工藝后可制作成營養(yǎng)豐富的飼料。其優(yōu)點是資源化程度高，市場銷路好，缺點是飼料中可能存在未滅活病菌，具有衛(wèi)生安全隱患，并且存在動物同源性風(fēng)險，從而通過食物鏈危害人體健康。近年來，昆蟲養(yǎng)殖技術(shù)逐漸受到市場關(guān)注，2021 年10 月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《廚余垃圾處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（修訂征求意見稿）》首次將昆蟲養(yǎng)殖納入其中。昆蟲養(yǎng)殖技術(shù)處理目前應(yīng)用較為廣泛的是黑水虻轉(zhuǎn)化技術(shù)[7]。黑水虻是一種重要的資源昆蟲，其幼蟲是腐食性生物，在自然界以腐爛的有機(jī)物為食，可以將餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物高效地轉(zhuǎn)化為自身營養(yǎng)物質(zhì)。經(jīng)廚余垃圾飼養(yǎng)后的黑水虻幼蟲可作為蛋白豐富的動物飼料，蟲沙可作為有機(jī)質(zhì)豐富的有機(jī)肥料或者土壤改良劑。黑水虻轉(zhuǎn)化技術(shù)雖然經(jīng)濟(jì)效益和資源化利用水平高，但是作為一種新興技術(shù)推廣工業(yè)化、規(guī)?；B(yǎng)殖模式仍處于摸索階段。黑水虻的養(yǎng)殖受光、溫度、鹽度等非生物因素的影響，因此養(yǎng)殖技術(shù)的成熟度和其經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)[8]。另外，黑水虻體內(nèi)未消化微塑料含量非常高，要考慮進(jìn)入人類食物鏈的風(fēng)險。目前，我國黑水虻轉(zhuǎn)化廚余垃圾項目以中、小規(guī)模為主，大多設(shè)計處理規(guī)模不超過100 t/d。黑水虻市場目前仍處于初級階段，該行業(yè)的主要推動力來源于全球?qū)Φ鞍踪|(zhì)的需求不斷增長，以及對可持續(xù)性的禽畜飼料的需求不斷增加。未來，黑水虻的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究和優(yōu)化，以解決飼養(yǎng)技術(shù)和管理上的挑戰(zhàn)，在保證產(chǎn)品安全性的前提下逐步提高處理規(guī)模，促進(jìn)其在廚余垃圾資源化利用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

3 廣州市廚余垃圾資源化管理的建議

3.1 提高前端分類水平

廚余垃圾的末端資源化處置與前端分類水平高低密不可分，一方面前端分類應(yīng)和中端收運以及末端處理能力相匹配，另一方面廚余垃圾分出率高低決定了廚余垃圾作為資源化利用的原料品質(zhì)，與處理成本和產(chǎn)品優(yōu)劣直接掛鉤。全面推進(jìn)生活垃圾分類要從宣傳教育抓起，常態(tài)化組織垃圾分類主題活動進(jìn)校園、進(jìn)社區(qū)、進(jìn)商場，擴(kuò)大垃圾分類影響力、傳播力。要從設(shè)施建設(shè)抓起，廣州市應(yīng)大力推廣福山循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園成功模式，將垃圾資源化利用和環(huán)?？破章糜谓Y(jié)合起來，邀請媒體和市民進(jìn)廠了解廚余垃圾如何變廢為寶全流程，增強(qiáng)社區(qū)居民們的廚余垃圾分類意識，提高廚余垃圾分出率和純度，進(jìn)而提高終端生化處理設(shè)施運行處置效率，降低處置成本。要從法制抓起，通過立法提升垃圾分類、資源利用和處理處置的全過程管理水平。尤其是針對餐廚垃圾，嚴(yán)格落實《廣州市餐廚垃圾管理辦法》，規(guī)范餐廚垃圾的排放、收集、運輸和處置，對餐廚垃圾尤其廢棄食用油脂建立有效管理體系，保障終端處理設(shè)施的運行產(chǎn)能和全市食品安全和市容環(huán)境衛(wèi)生。要從監(jiān)督考核抓起，以督考促改進(jìn)、以督考促提升、以督考促鞏固，持續(xù)開展生活垃圾分類考核評估，定期通報講評考核評估情況；加大執(zhí)法檢查和行政處罰力度，強(qiáng)化垃圾分類剛性約束，逐步提高居民廚余垃圾分出率。

3.2 優(yōu)化終端處理技術(shù)選擇

結(jié)合廣州市實際情況和政府規(guī)劃來看，廚余垃圾資源化利用方式以集中式、大規(guī)模厭氧消化處理為主，分散式、中小規(guī)模好氧堆肥和飼料化處置為輔，多采用“廢棄油脂煉制生物柴油+厭氧消化產(chǎn)甲烷發(fā)電+沼渣好氧堆肥制有機(jī)肥料” 組合工藝。對于廣州市廚余垃圾處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)積極探索協(xié)同處置技術(shù)，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和改造升級等方式進(jìn)一步提升現(xiàn)有生物質(zhì)終端處理設(shè)施產(chǎn)能；繼續(xù)保持各區(qū)已建廚余垃圾小型分散處理設(shè)施，作為終端集中處理設(shè)施的補(bǔ)充，廚余垃圾分散就地處理與集中處理相輔相成。鼓勵花都、從化、增城3 區(qū)結(jié)合本轄區(qū)農(nóng)村人口占比較大、居住分散等特點，采用小型分散處理設(shè)施的方式，就近就地處理廚余垃圾，減輕終端處理設(shè)施的處理壓力。此外，昆蟲養(yǎng)殖技術(shù)因經(jīng)濟(jì)效益高是未來廚余垃圾資源化處理中最值得關(guān)注的技術(shù)，無論是從環(huán)保角度還是從市場角度都具備可行性，應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新研發(fā)投入，提升昆蟲養(yǎng)殖技術(shù)和設(shè)備自動化管理水平，盡快制定相關(guān)技術(shù)指引和產(chǎn)品檢測規(guī)范性文件，保障廚余垃圾飼料化技術(shù)的產(chǎn)品安全性和運行穩(wěn)定性，促進(jìn)該技術(shù)規(guī)?；茝V。

4 結(jié)語

2023 年5 月，國家主席習(xí)近平在勉勵上海市虹口區(qū)嘉興路街道垃圾分類志愿者的回信中強(qiáng)調(diào)，垃圾分類和資源化利用是個系統(tǒng)工程，需要各方協(xié)同發(fā)力、精準(zhǔn)施策、久久為功，需要廣大城鄉(xiāng)居民積極參與、主動作為，推動垃圾分類成為低碳生活新時尚。廚余垃圾是放錯地方的資源，能否得到有效利用涉及市民、政府和市場多方主體，廣州市可以學(xué)習(xí)借鑒北京市、上海市等其他示范城市的先進(jìn)經(jīng)驗做法，協(xié)調(diào)統(tǒng)籌前端分類和末端資源化處理關(guān)系，結(jié)合廣州實際在生活垃圾資源化利用領(lǐng)域走出一條廣州特色之路，為推進(jìn)“無廢城市”建設(shè)、提高全社會文明程度積極貢獻(xiàn)力量。