王若男

（天津市和平區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,天津300070）

0 引言

餐廚垃圾是餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱，是我國(guó)城市的一種主要固體廢棄物[1]。目前，上海市頒布實(shí)行了《上海市餐廚垃圾處置和管理試行辦法》，而成都、濟(jì)南、大連、和杭州等市也將餐廚垃圾分類管理列入議事日程?？偟膩碚f，我國(guó)城市的餐廚垃圾仍處于一種嚴(yán)重的無序管理狀態(tài)[2]。因此，本研究論述了國(guó)內(nèi)外餐廚垃圾資源化回收利用的方法，并結(jié)合我國(guó)情況給出了相應(yīng)建議，為我國(guó)今后的管理提供一定的參考。

1 國(guó)內(nèi)外常用的餐廚垃圾資源化利用方法

1.1 餐廚垃圾飼料化

餐廚垃圾飼料化是各國(guó)最早使用的資源化方法。美國(guó)和一些歐洲國(guó)家規(guī)定餐廚垃圾必須經(jīng)過蒸汽滅菌或其他處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能喂養(yǎng)牲畜。由于“同源污染”的問題和瘋牛病等動(dòng)物傳染病暴發(fā)，各國(guó)相繼禁止或更加嚴(yán)格控制了餐廚垃圾喂養(yǎng)牲畜[2,3]。在我國(guó)，餐廚垃圾喂養(yǎng)牲畜的情況較為普遍，特別是在農(nóng)村地區(qū)，而且滅菌或無害化處理的程度非常低，具有潛在的食品風(fēng)險(xiǎn)和動(dòng)物疾病暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，我國(guó)應(yīng)該加快相關(guān)法律政策和飼料無害化標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，在政策上給予相關(guān)產(chǎn)業(yè)更多的優(yōu)惠，早日實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾飼料化達(dá)標(biāo)后喂養(yǎng)。

1.2 餐廚垃圾堆肥

堆肥能夠?qū)⒂袡C(jī)廢物轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)物質(zhì)，它能降低污染物對(duì)地下水的污染，減少溫室氣體排放，使廢物實(shí)現(xiàn)資源化[4]。在歐洲，大約有30%的餐廚垃圾通過堆肥實(shí)現(xiàn)資源化[5]。而美國(guó)有大約7%的餐廚垃圾通過堆肥處理[6]。日本通過法律規(guī)定食品加工業(yè)、大型超市連鎖店和餐飲業(yè)要與農(nóng)戶簽訂合同,將不能食用的蔬菜和果皮等制成堆肥,同時(shí)要求他們把廚房垃圾也要制成堆肥[2]。由此可見，堆肥是餐廚垃圾資源化的一個(gè)重要手段。在我國(guó)，目前大部分堆肥技術(shù)堆出的肥料養(yǎng)分較低，達(dá)不到農(nóng)業(yè)部頒布的肥料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且由于我國(guó)的飲食習(xí)慣與西方國(guó)家不同，餐廚垃圾中的油脂和鹽分含量較高，目前堆肥技術(shù)更是無法降解，長(zhǎng)期使用還會(huì)加劇土壤的鹽堿化[7]。因此，我國(guó)應(yīng)該制定更為詳細(xì)的餐廚垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)，將易于堆肥處理的（低油脂、低鹽分）餐廚垃圾和一般的餐廚垃圾分類。加大宣傳力度，積極推進(jìn)餐廚垃圾管理法案的出臺(tái)，并可以考慮對(duì)于居民自行分類實(shí)施一定的鼓勵(lì)政策（如減少收取垃圾清運(yùn)費(fèi)用）。另外，對(duì)種植業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)開展更多的宣傳，鼓勵(lì)或規(guī)定相關(guān)產(chǎn)業(yè)將原料的邊角料進(jìn)行堆肥處理，并考慮在相關(guān)產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃專門的堆肥處理地點(diǎn)。在農(nóng)村地區(qū)，鼓勵(lì)以村或者鎮(zhèn)為單位建立堆肥處理設(shè)施，宣傳堆肥還田的好處，給予相關(guān)的技術(shù)支持或一定的經(jīng)濟(jì)資助。近年來，有研究表明將餐廚垃圾與園林垃圾一塊進(jìn)行堆肥，在堆肥過程中利用餐廚垃圾為園林垃圾補(bǔ)充氮、水分及易降解有機(jī)物，達(dá)到了較好的效果[8]。因此，我們可以考慮多部門合作，同時(shí)增加餐廚垃圾和其他垃圾的資源化。例如，在我國(guó)，秸稈堆肥技術(shù)較為成熟，我們可以考慮在農(nóng)村地區(qū)試點(diǎn)實(shí)施秸稈和餐廚垃圾聯(lián)合堆肥，以促進(jìn)這兩類廢棄物的資源化。

1.3 餐廚垃圾能源化

隨著人口的增加和生活品質(zhì)的提升，能源短缺問題日益嚴(yán)重，特別對(duì)我國(guó)北方地區(qū)，資源相對(duì)貧乏，能源短缺問題已成為發(fā)展限制因素之一。近年來，利用餐廚垃圾作為原料生產(chǎn)能源已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外餐廚垃圾處理利用的主要方向。餐廚垃圾能源化主要指利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油和甲烷、氫氣等。

1.3.1 餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油

生物柴油是指利用動(dòng)植物油脂為原料，通過酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸甲酯等低碳酯類物質(zhì)，也稱為可再生燃油[9]。在發(fā)達(dá)國(guó)家，生物柴油作為石化燃油的一種可再生替代品，取得較好的應(yīng)用效果。使用生物柴油不僅能將廢棄物資源化，而且能夠達(dá)到減排的目的。通過與傳統(tǒng)柴油混合，可以使SO2的排放量減少約30%，CO2的排放量減少約60%[9,10]。圖1給出了利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油的典型工藝。我國(guó)利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)較為成熟，并且建成了2000家左右生物柴油加工廠。因此，在我國(guó)城市中，我們應(yīng)該結(jié)合餐廚垃圾分類管理，推動(dòng)油脂類餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油，特別對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)，不僅能夠解決一部分能源緊張問題，還能達(dá)到降低污染的效果。這對(duì)于減少霧霾天氣和由于機(jī)動(dòng)車尾氣造成大氣污染有一定貢獻(xiàn)。另外，這也將促進(jìn)一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條的發(fā)展，對(duì)餐廚垃圾產(chǎn)生方和餐廚垃圾收購(gòu)方都能產(chǎn)生一定的利益，有利于餐廚垃圾的治理。

圖1 生物柴油工藝流程

1.3.2 餐廚垃圾生產(chǎn)氫和甲烷

近年來，利用餐廚垃圾進(jìn)行厭氧發(fā)酵制備生物能源受到越來越多的關(guān)注，因?yàn)樗粌H能夠降低餐廚垃圾對(duì)水體的污染，獲得可再生的能源，而且相對(duì)于堆肥，其受餐廚垃圾復(fù)雜多變特性的影響較小。在德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)將通過餐廚垃圾和其他生活垃圾厭氧發(fā)酵制備的甲烷用于供熱和發(fā)電，有研究表明英國(guó)利用各種垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可以替代25%的煤氣消耗量。在我國(guó)重慶等城市，也有利用餐廚垃圾進(jìn)行發(fā)電的實(shí)例[9,11]。但相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)利用餐廚垃圾制沼氣和發(fā)電尚屬起步階段，還有很大的發(fā)展空間。由于甲烷熱值較低，近年來越來越多的研究轉(zhuǎn)向如何利用餐廚垃圾在厭氧發(fā)酵中產(chǎn)生更多的氫。目前，該領(lǐng)域已經(jīng)取得一定成績(jī)，并在實(shí)際中投入運(yùn)行，圖2給出了利用餐廚垃圾強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生氫和甲烷的流程圖及產(chǎn)量[12]。

另外，也有學(xué)者將造紙污泥與餐廚垃圾聯(lián)合使用，促進(jìn)厭氧發(fā)酵的實(shí)例[13]。這樣不僅解決了餐廚垃圾資源化的問題，也使造紙所帶來的污染降低。

不難看出，利用餐廚垃圾厭氧產(chǎn)生能源在今后會(huì)受到更多關(guān)注，也將是城市餐廚垃圾處理的一個(gè)重要手段。因此，我們建議在我國(guó)大型城市修建相關(guān)處理廠，并引進(jìn)或研發(fā)先進(jìn)的發(fā)酵工藝。這不僅解決了大型城市餐廚垃圾產(chǎn)生量大的問題，還能部分緩解能源問題，特別對(duì)于我國(guó)北方城市冬季供暖問題有一定幫助。

圖2 餐廚垃圾厭氧生產(chǎn)氫和甲烷流程及產(chǎn)量

2 結(jié)論

本研究分析了不同的餐廚垃圾資源化利用技術(shù)，針對(duì)我國(guó)情況，建議實(shí)施餐廚垃圾分類收集、管理和處理措施。建立符合規(guī)定的餐廚垃圾飼料化生產(chǎn)線。在農(nóng)村地區(qū)實(shí)施餐廚垃圾堆肥或餐廚垃圾結(jié)合秸稈或農(nóng)產(chǎn)品堆肥；在城市中推行餐廚垃圾能源化政策，鼓勵(lì)和扶持餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油，并在大型城市建設(shè)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理廠，使餐廚垃圾資源化的同時(shí)緩解一部分能源短缺問題。

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