湖北省高速服務(wù)區(qū)餐廚垃圾現(xiàn)狀調(diào)查及處理對(duì)策研究

陳鵬　王冠

摘要：隨著湖北省高速路網(wǎng)不斷完善而造成餐廚垃圾持續(xù)增長(zhǎng)，已對(duì)交通行業(yè)污染防控產(chǎn)生巨大壓力。通過調(diào)查湖北省的7條高速公路26對(duì)服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾產(chǎn)生情況、收運(yùn)方式、排放去向和處理現(xiàn)狀剖析了服務(wù)區(qū)餐廚垃圾處置和管理中存在政策管理不完善、收運(yùn)處置不規(guī)范、技術(shù)水平亟待提升，源頭減量化和產(chǎn)品資源化重視程度不足等主要問題。梳理國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及報(bào)道，對(duì)比分析了餐廚垃圾管理模式及處置技術(shù)，提出“預(yù)處理+微生物降解”處置工藝為服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的處置提供參考，以期為規(guī)范湖北省高速公路服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的處置及管理提供對(duì)策。

關(guān)鍵詞：高速公路；服務(wù)區(qū)；餐廚垃圾；微生物處理；減量化

中圖分類號(hào)：X56 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

截止2022年底，中國(guó)高速公路網(wǎng)總里程超過17萬(wàn)公里，穩(wěn)居世界第一位。湖北省高速公路里程約7 500公里位居全國(guó)前列。隨著中國(guó)高速公路的不斷發(fā)達(dá)，高速公路服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)中帶來的固體廢物環(huán)境問題也日益凸顯，尤其是餐廚垃圾。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究聚焦于城鎮(zhèn)餐廚垃圾的處置，包括餐廚垃圾的產(chǎn)量調(diào)查分析、成分及理化特性、技術(shù)和管理現(xiàn)狀等，但是關(guān)于高速公路服務(wù)區(qū)餐廚垃圾處置鮮有報(bào)道。文章調(diào)查了湖北省的7條高速公路26對(duì)服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾產(chǎn)生情況、收運(yùn)方式、排放去向和處理現(xiàn)狀，評(píng)述了國(guó)內(nèi)外餐廚垃圾處理技術(shù)，剖析了服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的處置技術(shù)和政策管理中面臨的問題和挑戰(zhàn)，以期為規(guī)范服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的處置及管理提供對(duì)策。

1 研究區(qū)域餐廚垃圾處置現(xiàn)狀分析

1.1 研究區(qū)域概況

此次調(diào)研以車流量、建成時(shí)間、地理位置三原則，篩選了湖北境內(nèi)具有代表性的京港澳、滬渝、福銀、杭瑞、滬蓉、許廣等7條高速公路中的26對(duì)服務(wù)區(qū)，具體如表1所示。26對(duì)服務(wù)區(qū)遍布湖北全省，包括恩施市、宜昌市、十堰市、咸寧市、孝感市、黃岡市等。依據(jù)車流量人流量把26對(duì)服務(wù)區(qū)分為大中小三個(gè)規(guī)模，其中規(guī)模較大的服務(wù)區(qū)有9對(duì)，占比34. 6％、中等規(guī)模的服務(wù)區(qū)有11對(duì)，占比42.3%，規(guī)模較小的服務(wù)區(qū)有6對(duì)，占比23.1%。服務(wù)區(qū)白開通以來運(yùn)營(yíng)時(shí)間超過十年占比達(dá)到65. 4%，運(yùn)營(yíng)時(shí)間超過五年占比100％，表明服務(wù)區(qū)基本都已進(jìn)入成熟期，車流量人流量較為穩(wěn)定。

1.2 研究區(qū)域餐廚垃圾現(xiàn)狀

1.2.1 餐廚垃圾理化成分分析方法

通過對(duì)位于咸寧市、孝感市、宜昌市、黃岡市、恩施市以及十堰市的A、G和Y等7對(duì)服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾進(jìn)行為期1年，頻次為1季度3次的取樣檢測(cè)分析。分析指標(biāo)包括物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)，其中物理指標(biāo)為食物類、骨頭類、油脂類、紙張、木頭、塑料類、金屬類和其他類等，采用重量法檢測(cè)；化學(xué)指標(biāo)為含水率、含固率、含油率、有機(jī)固體、粗蛋白、粗脂肪和鹽分等，含水率依據(jù)《食品中水分的測(cè)定》（GB 5009.3 -2010）進(jìn)行檢測(cè)、含固率依據(jù)含水率計(jì)算、含油率采用四氯乙烯萃取和紅外分光測(cè)油儀檢測(cè)、粗脂肪依據(jù)《食品中粗脂肪的測(cè)定》（GB/T 14772 - 2008）中索氏提取法檢測(cè)、粗蛋白依據(jù)《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》（GB/T 5009.5 - 2010）中常量凱氏定氮法檢測(cè)、有機(jī)固體依據(jù)《生活垃圾化學(xué)特性通用檢測(cè)方法》（CJ/T96 - 2013）中灼燒法檢測(cè)、鹽分采用水洗脫鹽法檢測(cè)。

1.2.2 餐廚垃圾理化特性分析

通過對(duì)A、G和Y等7對(duì)服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾檢測(cè)分析，從組成來看，服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的組成主要有蔬菜、肉食和米飯等食物類含量在77. 36% -91. 10-10；骨頭類含量在2. 16% - 11. 830-/0；不可再食用的動(dòng)植物油脂含量在3. 06% -4.820-/0；其他還含有少量的紙張、木頭、塑料以及金屬等雜物含量在1. 92% -7. 65%；從化學(xué)成分來看，餐廚垃圾的含水率含量在79. 63% - 88. 73%，固體物質(zhì)中的有機(jī)干物質(zhì)含量達(dá)到89. 76% - 93. 52%，其中又以粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽為主，粗蛋白質(zhì)含量為17. 84% -27. 82%、粗脂肪含量為16. 08% - 29. 54%、無(wú)機(jī)鹽含量為0. 37% -0. 930-/0，具體見表2。

綜上分析，服務(wù)區(qū)產(chǎn)生的餐廚垃圾的組成和成分會(huì)受到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件、飲食習(xí)慣、地區(qū)差異和季節(jié)的不同而有所差異，但總體來說含水率和含鹽量都較高，對(duì)餐廚垃圾的處理造成很大的難度；同時(shí)餐廚垃圾又富含蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物，資源回收利用價(jià)值較大，而且餐廚垃圾若得不到及時(shí)的妥善處置，易腐爛產(chǎn)生惡臭氣味，嚴(yán)重污染周邊環(huán)境及地下水資源，且容易滋生病原菌或各類細(xì)菌，造成疾病的傳播，傷害到人體健康。

1.2.3 餐廚垃圾產(chǎn)量及處置現(xiàn)狀

目前湖北省并沒有關(guān)于高速公路服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的公開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。此次調(diào)研基于實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)稱量和經(jīng)驗(yàn)公式估算兩種方法，對(duì)湖北境內(nèi)26對(duì)服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾產(chǎn)量進(jìn)行為期1年的分析，頻次為1季度6次。服務(wù)區(qū)餐廚垃圾平日產(chǎn)量在9 kg/d -1 120 kg/d，節(jié)假日等高峰期日均產(chǎn)量達(dá)到40 kg/d -2 011 kg/d，是平日的1.63 -2.67倍，主要原因是服務(wù)區(qū)的車流量人流量受到服務(wù)區(qū)的規(guī)模和定位、地區(qū)差異以及季節(jié)性不同造成的。如表3所示，規(guī)模較小的服務(wù)區(qū)餐廚垃圾平日日均產(chǎn)量為24. 83 kg/d，節(jié)假日平均日產(chǎn)量可達(dá)到58. 33 kg/d，是平日的2.35倍；中等規(guī)模的服務(wù)區(qū)餐廚垃圾平日日均產(chǎn)量為457. 09 kg/d，節(jié)假日平均日產(chǎn)量可達(dá)到968. 55 kg/d，是平日的2. 12倍；規(guī)模較大的服務(wù)區(qū)餐廚垃圾平日日均產(chǎn)量為905. 33 kg/d，節(jié)假日平均日產(chǎn)量可達(dá)到1 759. 00 kg/d，是平日的1.94倍，而且節(jié)假日餐廚垃圾最高產(chǎn)量可超過2 000 kg/d，具體數(shù)據(jù)如表3所示。總體來說，服務(wù)區(qū)規(guī)模越大，建成時(shí)間越長(zhǎng)，服務(wù)區(qū)的車流量人流量相對(duì)更多，餐廚垃圾產(chǎn)量也越大。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)26對(duì)服務(wù)區(qū)均進(jìn)行了不同程度的垃圾分類，有的僅按照生活垃圾和餐廚垃圾分類，有的按照可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾分類，垃圾分類程度差異較大。但在收運(yùn)過程中餐廚垃圾隨著生活垃圾混合統(tǒng)一收集，使得前期的分類失去了意義。目前服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的處置主要是靠環(huán)衛(wèi)集中清運(yùn)（共18對(duì)，占比69. 23%）和周邊的村莊收集（共8對(duì)，占比30. 77%），服務(wù)區(qū)餐廚垃圾年處置費(fèi)用在4 800元- 201 480元，均年處置費(fèi)用為39 485元，折算為餐廚垃圾噸處置費(fèi)用在21元-1461元，噸平均處置費(fèi)用為380. 65元。如表3所示，進(jìn)一步調(diào)研了餐廚垃圾的最終去向，發(fā)現(xiàn)送到了餐廚廢棄物處理廠和垃圾焚燒廠的服務(wù)區(qū)餐廚垃圾僅有3對(duì)占比僅為11. 54%，送到垃圾填埋場(chǎng)共16對(duì)服務(wù)區(qū)占比最高為61. 54％，采用就地填埋和飼養(yǎng)家禽占比達(dá)到26. 92％，全部由周邊的村莊收集處置的。

2 研究區(qū)域餐廚垃圾處理問題及對(duì)策

2.1 政策管理存在問題及對(duì)策

隨著2010年國(guó)家各項(xiàng)餐廚垃圾相關(guān)的法律條令頒布，湖北省武漢市、宜昌、襄陽(yáng)、黃石和十堰先后入圍全國(guó)餐廚廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理試點(diǎn)城市，各地先后出臺(tái)了餐廚垃圾物管理辦法和實(shí)施細(xì)則，相關(guān)行政法規(guī)僅僅局限于城市市區(qū)，但關(guān)于高速公路服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾的收運(yùn)辦法和處置技術(shù)暫無(wú)明確規(guī)定。因此，對(duì)于服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的管理需從下面兩個(gè)方面加強(qiáng)。

2.1.1 加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)并且推進(jìn)餐廚源頭分類

推進(jìn)餐廚垃圾源頭分類，一方面可以提高餐廚垃圾收集的有效數(shù)量和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)源頭減量；另一方面可以降低預(yù)處理成本，提高后續(xù)資源化產(chǎn)品質(zhì)量。政府有關(guān)部門或服務(wù)區(qū)管理者應(yīng)該通過“規(guī)范分類標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化宣傳教育”等行動(dòng)，大力開展餐廚垃圾源頭減量和分類活動(dòng)，提高服務(wù)區(qū)工作人員、周邊居民以及規(guī)范服務(wù)區(qū)餐往乘客的垃圾分類意識(shí)，促進(jìn)源頭減量和資源回收。

2.1.2 強(qiáng)化制度保障以及規(guī)范服務(wù)區(qū)餐廚管理

廚垃圾管理，一方面可以從源頭制止“地溝油”“泔水油”等非法利益鏈的產(chǎn)生，引導(dǎo)餐廚垃圾的收運(yùn)工作走上正軌；另一方面可以避免餐廚垃圾直接或餐廚垃圾制成的不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的飼料產(chǎn)品被應(yīng)用到喂養(yǎng)家禽家畜中去，杜絕由此引發(fā)的“泔水豬”“垃圾豬”等系列入侵食物鏈的問題。政府有關(guān)部門或服務(wù)區(qū)管理者應(yīng)根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，大力宣傳餐廚垃圾造成的“地溝油”“泔水油”“泔水豬”“垃圾豬”的危害，強(qiáng)化對(duì)服務(wù)區(qū)餐廚垃圾最終去向監(jiān)督管理，提高服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的規(guī)范化管理水平。

2.2 處置技術(shù)存在問題及對(duì)策

目前僅有3對(duì)服務(wù)區(qū)的餐廚垃圾送到餐廚廢棄物處理廠或垃圾焚燒廠，其余全是填埋處理，餐廚垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化程度低。通過梳理國(guó)內(nèi)外已有文獻(xiàn)和報(bào)道，餐廚垃圾現(xiàn)有處理與資源化技術(shù)主要有六大類：填埋、焚燒、厭氧發(fā)酵、好氧堆肥、飼料化以及微生物處理技術(shù)。結(jié)合服務(wù)區(qū)特征，填埋和焚燒處理技術(shù)具有一定的局限性，不在本次調(diào)研范圍內(nèi)，其余四種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及投資運(yùn)行費(fèi)用如表4所示。第一厭氧發(fā)酵處理技術(shù)具有較強(qiáng)的有機(jī)負(fù)荷承擔(dān)能力能夠?qū)崿F(xiàn)資源和能源的回收，技術(shù)相對(duì)成熟，運(yùn)行成本較低。缺點(diǎn)是處理周期較長(zhǎng)且占地面積較大，設(shè)備操作復(fù)雜，運(yùn)維難度較高；第二好氧堆肥處理技術(shù)具有較高的減量化和無(wú)害化程度，技術(shù)相對(duì)成熟，操作較為簡(jiǎn)單，且國(guó)家現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)等也比較健全，投資和運(yùn)行的費(fèi)用較低，處理之后的產(chǎn)品具有較高的農(nóng)用價(jià)值。缺點(diǎn)是所產(chǎn)生的產(chǎn)品會(huì)由于餐廚垃圾中成分的不同而發(fā)生波動(dòng)，產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性較低，且設(shè)備占地面積較大，周期較長(zhǎng)；第三飼料化處理技術(shù)具有較高的機(jī)械化和資源化程度，而且設(shè)備投資較小，占地面積也較小。缺點(diǎn)是餐廚垃圾中的不同成分對(duì)飼料的質(zhì)量和品質(zhì)有著較大的影響，飼料的銷路很難打開，且設(shè)備運(yùn)維難度較大且費(fèi)用較高；第四微生物技術(shù)具有較高的減量化、無(wú)害化和資源化程度，技術(shù)安全可靠，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，占地面積小，資源化產(chǎn)品質(zhì)量高。缺點(diǎn)是一次投資費(fèi)用較高，且運(yùn)行需要定期投加菌種，運(yùn)維費(fèi)用相對(duì)較高。根據(jù)服務(wù)區(qū)區(qū)域特征，能快速減量、就地處理、管理方便、占地面積小是工藝選擇重點(diǎn)，微生物處理技術(shù)減量化、無(wú)害化、資源化程度高，占地面積小，適用于服務(wù)區(qū)餐廚垃圾處理，雖然投資建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較高，但考慮到資源化產(chǎn)品質(zhì)量高，油脂市場(chǎng)單價(jià)在3 000 -4 000元／噸，可以抵消部分投資和運(yùn)行費(fèi)用，產(chǎn)生的有機(jī)肥既可以出售也可用于服務(wù)區(qū)綠化消納。

微生物處置工藝流程為：餐廚垃圾先經(jīng)過物料分選和破碎機(jī)，篩選出大骨頭、筷子、金屬、塑料等雜物，隨生活垃圾由環(huán)衛(wèi)集中清運(yùn)；然后經(jīng)過油水渣三相分離器，上層的油脂可作為生物質(zhì)柴油廠的原材料，下層的污水匯入服務(wù)區(qū)污水處理站；剩余干物料進(jìn)入加有微生物菌劑的堆肥分解倉(cāng)，在較短的時(shí)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)物料的高效快速分解，減量率可達(dá)到90%左右，分解產(chǎn)生的主要產(chǎn)物為有機(jī)肥、尾水和尾氣。部分尾水回用于分解倉(cāng)加濕，多余尾水進(jìn)入服務(wù)區(qū)污水處理站處理；尾氣進(jìn)入氣體凈化除臭設(shè)施，最后排出CO2等無(wú)害揮發(fā)性氣體；經(jīng)滅菌和穩(wěn)定熟化后的有機(jī)肥可直接裝袋，用于服務(wù)區(qū)綠化消納或者出售，見圖1。

目前服務(wù)區(qū)餐廚垃圾日均產(chǎn)量為512. 50 kg/d，日均收運(yùn)費(fèi)用大約為380. 65元／噸，年收運(yùn)費(fèi)用為7. 12萬(wàn)元。根據(jù)對(duì)小型餐廚垃圾處理設(shè)備調(diào)研，以日處理量為1 t/d計(jì)，設(shè)備投資費(fèi)用大約24萬(wàn)元，日運(yùn)行成本約265元／噸，服務(wù)區(qū)平均含油率在3. 17%，油脂市場(chǎng)單價(jià)按3 000元／噸計(jì)算，產(chǎn)品收益為95元／噸。經(jīng)費(fèi)用效益分析法計(jì)算，具體如下：凈效益：（380. 65-265 +95）×512.5×10-3 =107. 96元/d;年凈效益：107. 96×365×10-4=3.94萬(wàn)元／年；靜態(tài)投資回收期：24/3. 94 =6. 09年。結(jié)果表明，該工程建設(shè)項(xiàng)目的靜態(tài)投資回收期為6. 09年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于投資回收期15- 20年，表明該項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)效益上可行。

3 結(jié)論

高速公路服務(wù)區(qū)餐廚垃圾資源化利用總體處于起步階段，湖北各地市相關(guān)法律法規(guī)的出臺(tái)時(shí)間和要求各不相同，執(zhí)行單位重視程度不夠，監(jiān)督管理尚未有效建立，還需逐步完善，尤其是餐廚垃圾的收運(yùn)及處置體系，并積極宣傳引導(dǎo)，提高服務(wù)區(qū)管理者和周邊村民的垃圾分類和危害意識(shí)。綜合比較國(guó)內(nèi)外餐廚垃圾處置技術(shù)，結(jié)合服務(wù)區(qū)特點(diǎn)，推薦“預(yù)處理+微生物降解”為服務(wù)區(qū)餐廚垃圾處置的適合工藝，提升餐廚垃圾的減量化和資源化程度，以期為規(guī)范服務(wù)區(qū)餐廚垃圾的處置及管理提供對(duì)策。

基金項(xiàng)目：2020年湖北省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目計(jì)劃（2020 -2-6 -2）