趙有亮

(同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200092)

食品廢棄物主要是指食品加工和飲食消費(fèi)過程中產(chǎn)生的廢棄物。通常,在食品加工過程中產(chǎn)生的食物殘余稱為“廚余”,而在飲食消費(fèi)后的食物殘余稱為“泔腳”。前者成分主要為菜葉、果皮,碳水化合物含量高 (干基：約 50%);后者以淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪為主,同時(shí)還表現(xiàn)出高含鹽量 (濕基：0.18%～11.5%)、游離態(tài)脂肪 (干基：20%～30%)比重大的特點(diǎn)[1]。食品廢棄物含水率高(65%～95%),易為微生物利用。

上海市食品廢棄物的產(chǎn)生源主要包括以下 5個(gè)方面：

(1)城市居民家庭、城市公共場(chǎng)所和旅游景點(diǎn)的垃圾收集點(diǎn)等;

(2)各類食品批發(fā)和零售市場(chǎng);

(3)賓館、飯店和各類小吃店等;

(4)政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位和學(xué)校等單位的食堂等;

(5)食品加工企業(yè) (納入餐廚垃圾,但收運(yùn)量極少)。

目前,上海市前兩類產(chǎn)生源的食品廢棄物均進(jìn)入城市生活垃圾收集運(yùn)輸系統(tǒng),是生活垃圾中廚余、果皮類的主要產(chǎn)生源,而后三者產(chǎn)生點(diǎn)集中、產(chǎn)量大,已自成一套規(guī)范的收運(yùn)處理系統(tǒng)。本文將前兩者劃歸為生活垃圾中的食品廢棄物,后三者劃歸為餐廚垃圾,分兩類進(jìn)行敘述。

1 上海市食品廢棄物的產(chǎn)生狀況

1.1 生活垃圾中的食品廢棄物產(chǎn)生狀況

近年來上海市城市生活垃圾及其中食品廢棄物的產(chǎn)生狀況和生活垃圾的成分組成分別見圖 1和圖2。由圖 1和圖 2的數(shù)據(jù)可知,上海市城市生活垃圾中廚余和果類所占的比例高達(dá) 70%。而隨著生活水平、食品結(jié)構(gòu)的變化,以及凈菜上市率的提高,生活垃圾中的食品廢棄物比重會(huì)有所減少,但未來十幾年內(nèi),食品廢棄物仍占支配性地位(50%～60%)。

1.2 餐廚垃圾的產(chǎn)生狀況

圖3 上海市餐廚垃圾的來源及清運(yùn)情況Fig.3 The sources and removal situation of kitchen waste in Shanghai City注：餐廚垃圾年產(chǎn)量為 2003年前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),未納入餐廚垃圾單獨(dú)收運(yùn)處置系統(tǒng)的部分則進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)或非法流入養(yǎng)豬場(chǎng)。

上海市日均餐廚垃圾產(chǎn)生量為 1100t[1],廢棄食用油脂約 40t。餐廚垃圾的產(chǎn)量按行業(yè)劃分,其中賓館占 13.29%、飯店 55.24%、單位 19.72%、學(xué)校 11.75%。據(jù)統(tǒng)計(jì),2002～2004年的全市餐廚垃圾日清運(yùn)量分別為 113t、166t、216t,平均年增長(zhǎng)率為 38.7%[4],而 2006年 1～9月份,上海市已收運(yùn)餐廚垃圾 105500t,其中廚余垃圾 98274t,廢油脂 7226t,日清運(yùn)量 390t[5]。餐廚垃圾量快速增加,究其主要原因如下：(1)上海市民長(zhǎng)期形成的飲食習(xí)慣難以改變;(2)居民生活水平的提高。

2 上海市生活垃圾中食品廢棄物的管理與處置

2.1 生活垃圾的分類收集

2.1.1 現(xiàn)有垃圾分類模式

上海市生活垃圾采用“小分類,大分流”的收集運(yùn)輸模式。“小分類”即指對(duì)居住區(qū)、機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位 (辦公場(chǎng)所)、公共場(chǎng)所日常生活垃圾開展分類收集;“大分流”則是對(duì)于餐廚垃圾、大件垃圾以及有害垃圾進(jìn)行單獨(dú)收集運(yùn)輸。

上海市從 1996年開始試行城市生活垃圾的分類收集。1996～2006年間,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生活垃圾處置方式的變化,生活垃圾分類方式也在調(diào)整和變化 (見表 1),分類收集普及率不斷升高。截至 2007年 5月,上海市中心城區(qū)實(shí)行生活垃圾分類收集的居住小區(qū)占總數(shù)的 70%,其中焚燒廠服務(wù)區(qū)域覆蓋率達(dá)到 90%以上 (上海城市生活垃圾分類方法取決于其所在地區(qū)的垃圾處理方法)[5]。

表1 1996～2006年間上海市生活垃圾分類方式[6]Tab.1 Refuse sorting ofmunicipal solid wastes in Shanghai City during 1996～2006

2.1.2 生活垃圾四分類模式的嘗試

2007年 8月,上海市市容環(huán)衛(wèi)局在上海市黃浦區(qū)、盧灣區(qū)、閔行區(qū)共選擇了 7個(gè)居住小區(qū)近 1萬(wàn)戶為試點(diǎn),開展“有害垃圾、玻璃、可回收物、其它垃圾”四分類方式的嘗試。居住區(qū)垃圾四分類方式如表 2,其運(yùn)行模式如圖 4。

2008年年初,上海市市容環(huán)衛(wèi)局在上海市 100個(gè)小區(qū)擴(kuò)大試行生活垃圾分類新方式,各區(qū)縣市容環(huán)衛(wèi)管理部門聯(lián)手文明辦、街道、物業(yè)、居委會(huì)等部門投入大量人力、物力、財(cái)力,積極推進(jìn)生活垃圾分類工作,至 2008年 4月底,已有 111個(gè)小區(qū)配置了分類垃圾桶,涉及居民 68000戶,約 20.4萬(wàn)人。以松江區(qū)居民生活垃圾分類收集試點(diǎn)為例。2008年檀香公園,開元新都,綠庭苑 3個(gè)小區(qū)進(jìn)行垃圾四分類試點(diǎn)工作,在試點(diǎn)小區(qū)垃圾房?jī)?nèi)增置紅 (廢電池、熒光燈、過期藥品有害垃圾),綠(玻璃),藍(lán) (紙金屬等可回收垃圾),黑 (廚余、果皮等其他垃圾)四種垃圾桶?？苫厥绽{入廢品回收系統(tǒng),玻璃由佳華公司收運(yùn)至市局專門指定處置廠集中處置,有害垃圾送往嘉定安亭處置場(chǎng),其他由環(huán)衛(wèi)作業(yè)公司收集運(yùn)輸至衛(wèi)生填埋場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無害化處置。

表2 上海市生活垃圾四分類方式[6]Tab.2 The four sorts refuses from municipal solid wastes in Shanghai City

圖4 上海市居民生活垃圾四分類運(yùn)行模式[3]Fig.4 Disposal of the four sorts of refuses from municipal solid wastes in Shanghai City

2.1.3 生活垃圾分類收集模式評(píng)價(jià)

目前,上海市生活垃圾源頭分類質(zhì)量不高,種類單一,渠道狹窄,對(duì)分類收集體系缺乏監(jiān)督機(jī)制和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)手段?，F(xiàn)有的分類模式不適用于生活垃圾減量化的推進(jìn),不利于食品廢棄物的資源化利用。且在此模式下,大量食品廢棄物 (含家庭廚余和集貿(mào)市場(chǎng)垃圾,餐廚垃圾)未經(jīng)處理利用就進(jìn)入末端處置設(shè)施,浪費(fèi)了生物質(zhì)資源,還降低了垃圾熱值,影響焚燒的經(jīng)濟(jì)性,增加了填埋場(chǎng)的滲濾液,導(dǎo)致了臭氣等問題。

為解決以上問題,垃圾分類模式應(yīng)由“小分類大分流”向“全分類全分流”的模式轉(zhuǎn)變,將家庭廚余納入單獨(dú)的收集體系,細(xì)化生活垃圾分類模式,為其循環(huán)利用創(chuàng)造條件。

2.2 生活垃圾處理處置現(xiàn)狀

2.2.1 生活垃圾處理處置設(shè)施

目前,上海市的主要垃圾處理設(shè)施包括江橋焚燒廠、老港衛(wèi)生填埋場(chǎng) 4期工程、御橋焚燒廠、黎明填埋場(chǎng)、松江填埋場(chǎng)、普陀生化處理廠、美商綜合廠等,全市生活垃圾的總處理能力為 10850t/d,處置方式以填埋為主,多種技術(shù)手段并存 (見表3)。

表3 上海市生活垃圾處理處置設(shè)施Tab.3 The facility for disposal ofmunicipalsolid wastes in Shanghai City

2.2.2 上海市生活垃圾物流分析

截至 2007年,上海市生活垃圾產(chǎn)生總量為702.5萬(wàn)噸,與 2006年同期相比增長(zhǎng)了 6.7%,全市生活垃圾處置率 100% (見圖 5)。生活垃圾無害化處理總量為 550.8萬(wàn)噸。其中,生活垃圾焚燒處理 110.0萬(wàn)噸,堆肥處理 70.7萬(wàn)噸,回收利用11.8萬(wàn)噸,衛(wèi)生填埋 358.3萬(wàn)噸等。無害化處理率達(dá) 78.4%[7]。

圖5 上海市生活垃圾分處置方式現(xiàn)狀Fig.5 The status quo of disposal ofmunicipal solid wastes in Shanghai City

2.2.3 生活垃圾中食品廢棄物的資源化利用現(xiàn)狀

目前,生活垃圾中的食品廢棄物尚無有效的資源化利用途徑,與其他生活垃圾混合收集 (分類收集中的其他垃圾),進(jìn)入垃圾終端處理系統(tǒng)。阻礙食品廢物資源化處理利用的原因分析如下：(1)現(xiàn)有的生活垃圾分類模式不利于食品廢棄物的資源化處理; (2)分類體系不完善,尚未達(dá)到完全普及;(3)分類收集效率低且食品廢棄物未被單獨(dú)分類,阻礙了其資源化利用;(4)宣傳力度不足,公眾參與和支持意識(shí)不高。

3 上海市餐廚垃圾的管理與處置

3.1 上海市餐廚垃圾管理體系的形成與特點(diǎn)

上海市是國(guó)內(nèi)最早實(shí)施全方位餐廚垃圾管理的城市,其餐廚垃圾處理處置體系也是目前國(guó)內(nèi)最為完善的。上海市的具體做法是：政府牽頭 (立法、出臺(tái)政策法規(guī)),環(huán)衛(wèi)局管理 (統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、監(jiān)管、培訓(xùn)),企業(yè)運(yùn)作 (設(shè)備、設(shè)施投入,安裝、運(yùn)行),社區(qū)參與 (垃圾收運(yùn)、處置,服務(wù))。

上海市餐廚垃圾收運(yùn)處置于 2001年開始試點(diǎn),到 2003年已經(jīng)基本建成了餐廚垃圾單獨(dú)收運(yùn)處置系統(tǒng)。通過對(duì)餐廚垃圾的產(chǎn)生單位實(shí)施餐廚垃圾申報(bào)制度,以及對(duì)餐廚垃圾收運(yùn)處置單位實(shí)施備案登記制度,形成了有序的市場(chǎng)化管理模式,提高了餐廚垃圾的資源化利用水平,已經(jīng)在立法基礎(chǔ)上形成了政府 +市場(chǎng)的資源化管理運(yùn)作模式,實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾的部分資源化利用。

上海市餐廚垃圾管理體系主要特點(diǎn)如下：

(1)政策法規(guī)：處理市場(chǎng)的規(guī)范化管理和政策法規(guī)的引導(dǎo);

(2)產(chǎn)生者責(zé)任主體化：自行消納餐廚垃圾或可付費(fèi)委托其他收運(yùn)處理單位進(jìn)行處理;

(3)收運(yùn)處理市場(chǎng)化：收運(yùn)作業(yè)隊(duì)伍、處理單位通過市場(chǎng)選擇產(chǎn)生;收運(yùn)、處理服務(wù)費(fèi)在規(guī)定范圍內(nèi)由市場(chǎng)決定,政府對(duì)價(jià)格實(shí)行宏觀調(diào)控;

(4)餐廚垃圾收運(yùn)處理收費(fèi)制：目前對(duì)餐廚垃圾的產(chǎn)生單位實(shí)行按重量收費(fèi)制度,在買方市場(chǎng)形成后,餐廚垃圾產(chǎn)生單位可自由選擇收運(yùn)處理單位。

3.2 餐廚垃圾收集處理現(xiàn)狀

2000年上海市出臺(tái)餐廚垃圾管理暫行辦法前,餐廚垃圾長(zhǎng)期以來主要由市郊及周邊地區(qū)的家禽養(yǎng)殖廠消納,進(jìn)行自發(fā)循環(huán)再利用。但由于泔腳喂養(yǎng)禽畜容易引發(fā)疾病傳播,給社會(huì)公共安全帶來威脅;且隨著經(jīng)濟(jì)水平提高,餐廚垃圾增加,多余的垃圾會(huì)被納入日常生活垃圾的收運(yùn)處置系統(tǒng),加重生活垃圾處置系統(tǒng)的負(fù)荷。于是從 2000年起禁止餐廚垃圾直接喂養(yǎng)禽畜,開始實(shí)施全方位餐廚垃圾管理,建立起餐廚垃圾處理處置體系。

上海市單位產(chǎn)生的廚余垃圾,主要采取填埋、堆肥、加工寵物飼料、生化處理等方式處置。2005年的統(tǒng)計(jì)表明,除填埋外,上海市利用廚余垃圾堆肥、加工寵物飼料等資源化處置廠的處置能力約為700t/d,實(shí)際資源化處置約 300t/d。產(chǎn)生的廢棄食用油脂每天約 40t,其中超過 30t已納入有關(guān)部門組織的回收系統(tǒng),主要用于制造肥皂、硬脂酸、生物柴油等化工產(chǎn)品的原料[8]。至 2006年 5月,上海全市餐廚垃圾申報(bào)單位超過 7700家,申報(bào)率超過 75%。通過宣傳教育和加大監(jiān)督管理,申報(bào)率正在穩(wěn)步上升,越來越多的廚余垃圾被納入有序收集運(yùn)輸體系中。

3.3 餐廚垃圾的集中處置

3.3.1 上海市餐廚垃圾的資源化處理

目前,上海市已建成餐廚垃圾處置單位 10余家 (見表 4),可以滿足廚余垃圾無害化和資源化的要求。上海市廚余垃圾資源化技術(shù)主要有堆肥和加工寵物飼料兩種。圖 6為上海市餐廚垃圾收集運(yùn)輸處理模式[9]。

表4 上海市餐廚垃圾處理處置企業(yè)Tab.4 The corporations for disposal of kitchen waste in Shanghai City

圖6 上海市餐廚垃圾收運(yùn)處置模式Fig.6 The collection,transportation and disposal of kitchen waste in Shanghai City

3.3.2 餐廚垃圾處理工藝

以上海耀峰生物環(huán)?？萍加邢薰緸槔?該公司日處理廚余垃圾 10t,堆肥及生產(chǎn)飼料各半。該公司應(yīng)用自主開發(fā)的技術(shù)處理廚余垃圾[10],其典型的處理工藝流程如下,見圖 7和圖 8。

據(jù)調(diào)查,堆肥是相對(duì)較為成熟的技術(shù),但產(chǎn)品的利潤(rùn)并不高,產(chǎn)品售價(jià)在 300～500元/t,以致上海有幾家廚余垃圾堆肥廠已經(jīng)倒閉。而最新的生產(chǎn)生物飼料技術(shù),由于產(chǎn)品價(jià)格較高,達(dá) 1200～1500元/t,且銷路好,所以生產(chǎn)飼料的利潤(rùn)空間較大,現(xiàn)大多企業(yè)傾向于生產(chǎn)飼料[9]。

3.4 餐廚垃圾的就地處理

采用小型生化處理機(jī) (堆肥型和消滅型),就地消納本單位或本區(qū)域的餐廚垃圾。就地處置中,上海市目前有餐廚垃圾系列生化處理機(jī) 107臺(tái)在用,表 5為生化處理機(jī)使用情況。目前,生化處理機(jī)雖能實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的源頭控制和資源化處理,但機(jī)器購(gòu)置費(fèi)用高,低負(fù)荷率造成運(yùn)行費(fèi)高,因而僅適用于餐廚垃圾產(chǎn)量高而穩(wěn)定、處理成本可以有效彌補(bǔ)的地區(qū)。

3.5 餐廚垃圾處理現(xiàn)狀的評(píng)價(jià) (見表 6)

表6 上海市餐廚垃圾處理現(xiàn)狀Tab.6 The disposal status of kitchen waste in Shanghai City

3.5.1 餐廚垃圾收運(yùn)處置過程中存在的問題

(1)生化處理機(jī)負(fù)荷率低,成本與購(gòu)置費(fèi)用高;

(2)集中處置中餐廚垃圾申報(bào)登記納入法制管理率低;

(3)餐廚垃圾分類收集不規(guī)范,分類效果差;

(4)餐廚垃圾處置單位生產(chǎn)能力空置,規(guī)模效益未能體現(xiàn);

(5)無害化、資源化利用率低。

3.5.2 原因分析

(1)循環(huán)經(jīng)濟(jì)動(dòng)力不足

再生產(chǎn)品與初級(jí)產(chǎn)品處于同等競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境再生利用產(chǎn)品 (堆肥和飼料)的價(jià)格高于使用初級(jí)產(chǎn)品,生產(chǎn)商利用再生物資動(dòng)力薄弱。

(2)餐廚垃圾產(chǎn)生者利益流失阻礙現(xiàn)有循環(huán)利用模式持續(xù)

餐廚垃圾處理的有償服務(wù)使得產(chǎn)生者利益流失,源頭收集率低,處置者規(guī)模不經(jīng)濟(jì),運(yùn)行成本高,技術(shù)成本降低難。

(3)制度執(zhí)行能力薄弱

4 上海市食品廢棄物資源化利用的展望

4.1 上海市與國(guó)內(nèi)其他城市餐廚垃圾處理狀況的比較

餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成部分,在城市生活垃圾中所占比例為上海 59%,北京 37%,天津 54%,沈陽(yáng) 62%,深圳 57%,廣州 57%,濟(jì)南 41%[11]。有研究者對(duì)國(guó)內(nèi)主要城市的餐廚垃圾處理狀況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查和資料分析[12],總結(jié)出四個(gè)模式：“上海模式”、“寧波模式”、“烏魯木齊模式”和“西寧模式”,具體介紹見表 7。

表7 國(guó)內(nèi)主要城市餐廚垃圾處理的 4個(gè)模式Tab.7 The fourmodels of kitchen waste trea tment in major cities of China

從表 7可以看出,4個(gè)模式各有優(yōu)缺點(diǎn),不同的城市需要根據(jù)各自的具體情況對(duì)食品廢棄物進(jìn)行處理?？偟膩碚f,上海市因其較為完善的政策管理體系而在城市餐廚垃圾的處理上處于先進(jìn)地位。

4.2 上海市食品廢棄物資源化利用的瓶頸

首先,上海市經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速,人民生活水平逐步提高,導(dǎo)致垃圾產(chǎn)量迅速增加。而現(xiàn)有的垃圾處理設(shè)施處理能力不足,已難以滿足需要。其次,垃圾分類收集效率有待提高,資源循環(huán)網(wǎng)絡(luò)缺乏高效連接,生活垃圾一次利用水平有待提高,生活垃圾二次利用技術(shù)有待開發(fā)?，F(xiàn)有生活垃圾分類模式不適用于食品廢棄物資源化利用,缺乏科學(xué)的管理指標(biāo)體系。最后,食品廢棄物收運(yùn)處理體制尚不完善。且社會(huì)支持度不高,宣傳力度不足。

上述問題的合理解決將有助于上海市食品廢棄物的資源化利用。

[1] 呂 凡,何品晶,邵立明,等 .易腐性有機(jī)垃圾的產(chǎn)生與處理技術(shù)途徑比較[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003,4(8)：73-77.

[2] 上海市統(tǒng)計(jì)局.上海市統(tǒng)計(jì)年鑒 2008[EB/OL].www.stats_ sh.gov.cn.2008-01-01.

[3] 上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局.上海固體廢棄物處置發(fā)展規(guī)劃實(shí)施方案[Z].上海,2005.

[4] 上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局.生活垃圾中可資源化廢物領(lǐng)域?qū)嵤┭h(huán)經(jīng)濟(jì)的保障機(jī)制研究[Z].上海,2006.

[5] 上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局,上海市城市管理行政執(zhí)法局.關(guān)于餐廚垃圾處理管理專項(xiàng)檢查情況的通報(bào) [Z].上海, 2006.

[6] 吳文慶.上海市生活垃圾全程分類模式的研究和實(shí)踐[J].上海市廢棄物管理處,再生利用,2008,1(7)：32-35.

[7] 胡冬雯,湯慶合,江家驊.上海市生活垃圾處置規(guī)劃模式的比較研究[J].上海環(huán)境科學(xué),2008,27(3)：124-128.

[8] 上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局.上海市餐廚垃圾處理管理實(shí)務(wù)[Z].上海,2005.

[9] 夏越青,周迎艷.上海市餐廚垃圾的管理[J].環(huán)境衛(wèi)生工程, 2003,(1)：43-45.

[10] 胡貴平,楊 萬(wàn),張廣裕.國(guó)內(nèi)主要城市廚余垃圾處理進(jìn)展[J].城市管理與科技,2006,8(6)：267-272.

[11] 王向會(huì),等.國(guó)內(nèi)外餐廚垃圾處理狀況概述[EB/OL].環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng) http：//www.cn-hw.net/html/sort066/200703/2125. html,2007-03-30.

[12] 杜歡政,張 芳.公共政策引導(dǎo)市場(chǎng)機(jī)制調(diào)控——城市餐廚垃圾回收利用體系建設(shè)探討[EB/OL].http：//www.chinajsb. cn/gb/content/2009-01/22/content_267309.htm,2009-01-22.