呂 凡，章 驊，郝麗萍，邵立明，何品晶

（1. 同濟(jì)大學(xué)固體廢物處理與資源化研究所，上海 200092；2. 上海污染控制與生態(tài)安全研究院，上海 200092）

1 引言

2016 年12 月21 日中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議召開以來，我國政府高度重視垃圾分類工作，要求“普遍推行垃圾分類制度”。2017 年3 月，國務(wù)院辦公廳頒發(fā)《生活垃圾分類制度實(shí)施方案》（國辦發(fā)〔2017〕26 號），要求46 個重點(diǎn)城市的城區(qū)范圍內(nèi)先行實(shí)施生活垃圾強(qiáng)制分類。擬頒布施行的《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》（2020 年4 月29 日修訂通過），首次將“國家推行生活垃圾分類制度”寫入法律；并將“城市生活垃圾”的表述修改為“城鄉(xiāng)生活垃圾”，要求地方各級人民政府應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)“城鄉(xiāng)生活垃圾”的分類、收集、貯存、運(yùn)輸和處置設(shè)施，以促進(jìn)建立覆蓋農(nóng)村的生活垃圾分類制度。相應(yīng)地，2019 年10 月19 日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部提出《關(guān)于建立健全農(nóng)村生活垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)和處置體系的指導(dǎo)意見》，要求推動農(nóng)村生活垃圾分類減量先行。2019年10 月21 日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部召開全國農(nóng)村生活垃圾治理工作推進(jìn)現(xiàn)場會，亦強(qiáng)調(diào)抓好農(nóng)村生活垃圾分類試點(diǎn)工作。易腐垃圾是我國城鄉(xiāng)生活垃圾的主要成分，占城鎮(zhèn)生活垃圾的36.5%～76.0%（wt）［1］，占農(nóng)村生活垃圾的26.1%～63.2%（wt）［2-3］。因此，實(shí)施城鄉(xiāng)生活垃圾分類后，需要新建大量的易腐垃圾處理設(shè)施。

大型集中化的易腐垃圾終端處理設(shè)施的建設(shè)和調(diào)試運(yùn)行周期長，落地困難。即便能及時建設(shè)完成，目前已列入規(guī)劃的建設(shè)能力也較難很快達(dá)到重點(diǎn)城市近期實(shí)施垃圾分類后收運(yùn)的大量易腐垃圾的處理要求。因此，在大中型城市，亟需加快和擴(kuò)大應(yīng)用就近就地處理技術(shù)，建立易腐垃圾集中和分散就地處理相結(jié)合的處理模式。近期出臺的《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》（上海市人民代表大會公告第11 號） 和浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)DB33/T 1166—2019 城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)均鼓勵在農(nóng)貿(mào)市場、標(biāo)準(zhǔn)化菜場配置濕垃圾或生鮮垃圾就地處理設(shè)施。而在農(nóng)村，也需要就近就地處理分類的易腐垃圾，以減少農(nóng)村生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量、減少收運(yùn)頻率、減少收運(yùn)過程污染、減輕縣鎮(zhèn)處理設(shè)施負(fù)擔(dān)，以及緩解縣鎮(zhèn)新處理設(shè)施落地困難等問題［4］。

根據(jù)目前我國城鎮(zhèn)與農(nóng)村易腐垃圾的產(chǎn)生和收運(yùn)情況，可行的就近就地處理技術(shù)的處理規(guī)模為0.1～50.0 t/d，包括不同技術(shù)的處理設(shè)備和小型設(shè)施。本研究具體針對各相關(guān)技術(shù)的原理、技術(shù)設(shè)備特點(diǎn)、產(chǎn)物和殘余物特征及利用途徑、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)成熟度和處理成本，進(jìn)行評價(jià)分析。探究目前易腐垃圾就近就地處理技術(shù)應(yīng)用存在的障礙因素和解決方案。

2 易腐垃圾小型處理技術(shù)概述

圖1 從技術(shù)過程、產(chǎn)物類型和利用途徑3 個層面，匯集了目前國內(nèi)外處理生物質(zhì)廢物采用的主要小規(guī)模處理技術(shù)。這些技術(shù)存在技術(shù)成熟度、處理成本、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高低等方面的差異。其最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括：用于農(nóng)業(yè)的有機(jī)肥和土壤調(diào)理劑、用于畜牧漁業(yè)養(yǎng)殖的飼料、作為運(yùn)輸燃料或民用燃料/熱/電的生物能源，以及作為工業(yè)原料。按技術(shù)過程，可分為：生物處理（堆肥、厭氧消化、發(fā)酵、蠕蟲堆肥、昆蟲養(yǎng)殖）、熱化學(xué)處理（熱解、氣化、液化、焚燒）、物理化學(xué)處理（酯交換、致密化）、直接利用（直接土地利用、直接作為動物飼料、直接作燃料）。其中，直接利用的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)和食品健康安全風(fēng)險(xiǎn)最高，污染易失控，在我國已被嚴(yán)禁；酯交換技術(shù)主要用于處理餐廚廢油脂［5］；致密化技術(shù)則適用于處理秸稈等原狀蓬松的木質(zhì)纖維素類廢物［6］；熱化學(xué)處理適合于含水率低的廢物，如秸稈等，否則能耗極高，而我國廚余垃圾的含水率高達(dá)68.0%±5.8%（wt）［1］，餐飲垃圾含水率達(dá)72%～75%（wt）［7-8］。因此，實(shí)際上以廚余垃圾和餐飲垃圾為主的易腐垃圾就近就地處理時最適用的是生物技術(shù)。

圖1 易腐垃圾小型處理技術(shù)匯總框圖

與類似工藝的大型處理技術(shù)相比［9-10］，規(guī)模效應(yīng)會顯著提高小型處理技術(shù)的噸垃圾處理成本。圖2 顯示堆肥、厭氧消化、焚燒和熱解氣化、填埋技術(shù)的噸垃圾投資費(fèi)用與噸垃圾運(yùn)行費(fèi)用均隨處理規(guī)模的增加而迅速下降。以堆肥技術(shù)為例，當(dāng)處理能力由250 t/d 降至5 t/d 時，噸垃圾投資費(fèi)用增長5.6 倍，噸垃圾運(yùn)行費(fèi)用增長1.5 倍。而且，運(yùn)行費(fèi)用的規(guī)模效應(yīng)對于堆肥和厭氧消化這類生物處理技術(shù)相比焚燒和填埋更為顯著，投資費(fèi)用的規(guī)模效應(yīng)相對于厭氧消化和焚燒技術(shù)更為顯著［11］。但是，小型化處理技術(shù)的成本增加應(yīng)與前端的垃圾收運(yùn)成本降低統(tǒng)籌權(quán)衡，需要全過程系統(tǒng)平衡。我國村鎮(zhèn)生活垃圾的收運(yùn)成本可達(dá)50～350 元/t［3，12-16］；在歐洲，農(nóng)村地區(qū)的生活垃圾收運(yùn)成本一般是城市化區(qū)域的1.12～1.86 倍［17］；美國的生活垃圾收運(yùn)成本一般是2.15$/（t·km）［18］。因此，采用小型化技術(shù)就近就地處理易腐垃圾可大幅降低收運(yùn)成本；并且，有些技術(shù)更適合小型化應(yīng)用，例如蚯蚓堆肥和黑水虻養(yǎng)殖。

圖2 噸垃圾基建費(fèi)用和噸垃圾運(yùn)行費(fèi)用與垃圾處理規(guī)模的關(guān)系

3 小型生物處理設(shè)施的技術(shù)分析

3.1 好氧生化處理機(jī)（房）

1） 技術(shù)原理。好氧微生物在有氧條件下將部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2，殘余有機(jī)物與微生物殘?bào)w逐漸轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過程。

2） 技術(shù)設(shè)備要素。機(jī)械攪拌、加熱、通風(fēng)、好氧菌種。其中機(jī)械攪拌，提高攪拌能量輸入可促進(jìn)物料均質(zhì)、生化反應(yīng)、水分去除；加熱，為減少加熱能耗損失，越小型的設(shè)備，其保溫結(jié)構(gòu)和保溫材料要求越高；通風(fēng)，主要目的是去除水分，以及為微生物供氧；微生物菌劑或酶制劑，需要耗費(fèi)較高的運(yùn)行成本，但其有效性、持續(xù)性、菌種類別和生物安全性等均缺乏科學(xué)評價(jià)。

3） 產(chǎn)物和殘余物。一般是生物穩(wěn)定性（生物穩(wěn)定性，指的是物料在特定環(huán)境下不再被微生物降解，而趨于穩(wěn)定的程度） 程度不一的固態(tài)產(chǎn)（殘余） 物。相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 525—2012 有機(jī)肥料要求：①外觀顏色為褐色或灰褐色，粒狀或粉狀，均勻，無惡臭，無機(jī)械雜質(zhì)；②有機(jī)質(zhì)≥45%，總養(yǎng)分≥5%，水分≤30%，pH 5.5～8.5；③5 種重金屬（As、Hg、Pb、Cd、Cr） 滿足限量要求。一般情況下，原狀易腐垃圾對照該標(biāo)準(zhǔn)，僅水分超標(biāo)，其他指標(biāo)無論處理與否均能達(dá)標(biāo)。因此，市場上現(xiàn)有設(shè)備均主要是從去除水分上著手。而實(shí)際上，決定產(chǎn)（殘余） 物質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)是“生物穩(wěn)定性”［21］，低生物穩(wěn)定性物料會在后續(xù)運(yùn)輸、儲放和應(yīng)用時造成瀝濾液、臭氣、衛(wèi)生無害化、雜草生長、燒苗等一系列二次污染問題，從而影響其市場利用消納。生物穩(wěn)定性高的產(chǎn)物可作為園林綠化和花卉盆栽基質(zhì)使用。歐盟各國一般定義堆肥產(chǎn)物達(dá)到生物穩(wěn)定的四日好氧呼吸量（Respiration Activity，RA4） 應(yīng)小于10～30 mg/g，或耗氧速率應(yīng)小于0.32～1 mg/（g·h）［22］。我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 227—2018 有機(jī)垃圾生物處理機(jī)要求資源型生物處理機(jī)的產(chǎn)物耗氧速率應(yīng)小于0.5 mg/（g·h）。徐延春［23］分析了我國各地易腐垃圾好氧處理產(chǎn)物的RA4數(shù)值，發(fā)現(xiàn)要達(dá)到產(chǎn)物RA4小于30 mg/g，設(shè)施型處理工藝至少要穩(wěn)定運(yùn)行15～30 d；而設(shè)備型處理工藝的產(chǎn)物RA4一般在60 mg/g 以上，要達(dá)到上述生物穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)需再進(jìn)行數(shù)十天的二次發(fā)酵。畢峰等［24］也發(fā)現(xiàn)，75%杭州市農(nóng)村易腐垃圾機(jī)器成肥產(chǎn)品的生物穩(wěn)定性（腐熟度，以胡敏酸/富里酸比值、種子發(fā)芽指數(shù)評估） 根本無法滿足有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)的基本要求［24］。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。①廢水。預(yù)處理擠壓脫水，污水產(chǎn)生量可達(dá)0.1～0.2 m3/t，COD 一般在20 000～100 000 mg/L，氨氮在500～1 000 mg/L，無法達(dá)到GB/T 31962—2015 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的COD 500 mg/L、氨氮45 mg/L 等限值要求。②臭氣（異味）。由于持續(xù)通風(fēng)或排出水蒸氣，臭氣會持續(xù)產(chǎn)生。具體控制措施包括設(shè)備密閉性、活性炭吸附（甚至采用高效率空氣微粒子過濾器HEPA，即類似于空氣凈化器）。臭氣控制需達(dá)到GB 14554—1993 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或所在地一些地方標(biāo)準(zhǔn)的要求。例如，上海市需滿足其地方標(biāo)準(zhǔn)DB 31/1025—2016 惡臭（異味） 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。除了好氧處理過程會釋放大量的惡臭化合物外［25-29］，好氧處理產(chǎn)物在儲放過程依然會持續(xù)產(chǎn)生異味，有報(bào)道指出［30］，果蔬類垃圾主發(fā)酵堆肥產(chǎn)物在后續(xù)21 d 儲放過程中會持續(xù)釋放氨氣、硫化物、苯系物和萜類物質(zhì)，并以氨氣為主。

5） 技術(shù)分類、技術(shù)成熟度和成本。①消滅型（減量型） 設(shè)備（生物處理機(jī)）。技術(shù)目標(biāo)是去除水分，同時將有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，一般無需添加高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的輔料。CJ/T 227—2018 要求，減量型生物處理機(jī)的減重率≥98%。但是，每噸易腐垃圾按照含水率75%（wt） 計(jì)，達(dá)到NY 525—2012 要求的含水率30%（wt） 時的產(chǎn)（殘余）物質(zhì)量為0.357 t，實(shí)現(xiàn)的物料減量率是64%；若含水率完全減至0% （wt），則實(shí)現(xiàn)的物料減量率是75%；若有機(jī)物能被降解50%，則最高能實(shí)現(xiàn)的物料減量率是87.5%。由于單位微生物細(xì)胞單位時間降解的有機(jī)物量有限，不存在所謂的“超級微生物”。所以，為了加快有機(jī)物的降解，只能通過延長反應(yīng)停留時間。因此，停留時間為1～4 d 的消滅型設(shè)備，其技術(shù)功能實(shí)際上就是通過烘干易腐垃圾水分實(shí)現(xiàn)減量，減量率最多只能到70%左右。如果想進(jìn)一步提高減量率，則必須進(jìn)一步延長停留時間，在增加處理成本的同時，生物穩(wěn)定性還未必能得到保障。該類型設(shè)備產(chǎn)出的產(chǎn)（殘余） 物的生物穩(wěn)定性一般在RA4=80～100 mg/g［23］。②轉(zhuǎn)化型（資源型） 設(shè)備（生物處理機(jī)）。技術(shù)目標(biāo)是達(dá)到NY 525—2012 要求，首要目標(biāo)是將水分去除至30%（wt） 以下。停留時間為7～10 d 的轉(zhuǎn)化型設(shè)備，可起到降解部分有機(jī)物，提高產(chǎn)物生物穩(wěn)定性的作用。該類型設(shè)備產(chǎn)出的產(chǎn)（殘余） 物的生物穩(wěn)定性一般在RA4=40～80 mg/g［23］。③設(shè)備設(shè)施結(jié)合型（俗稱陽光房）。易腐垃圾在帶攪拌/加熱/通風(fēng)的設(shè)備中停留3～7 d 得到的較干化的樣品，再在設(shè)施（俗稱陽光房，自然通風(fēng)和簡易翻堆） 中進(jìn)行14 d左右的靜態(tài)堆肥。需混合一定量的高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度輔料，例如園林垃圾、木屑、秸稈等。該類型設(shè)施產(chǎn)出的產(chǎn)（殘余） 物基本可達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ 52—2014 生活垃圾堆肥處理技術(shù)規(guī)范一次發(fā)酵產(chǎn)物的規(guī)定，生物穩(wěn)定性一般在RA4=30～50 mg/g［23］。上述3 類好氧生物處理技術(shù)和設(shè)備在市場上均有推廣應(yīng)用。但是，設(shè)備產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，在機(jī)械構(gòu)造、自動化控制水平、集成化程度和材質(zhì)等方面差異不大。消滅或轉(zhuǎn)化型設(shè)備的能耗高，設(shè)備噸投資在20～60 萬元，噸垃圾能耗在150～600 元。微生物菌劑價(jià)格和功效則魚龍混雜，市場比較混亂。

3.2 厭氧消化罐

1） 技術(shù)原理。在無氧條件下，厭氧微生物將部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2，微生物細(xì)胞合成率低，但殘余難降解有機(jī)物含量高，反應(yīng)停留時間一般在20～40 d。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。傳統(tǒng)上，由于對易腐垃圾進(jìn)料純度要求高、反應(yīng)時間長、控制難度和沼氣凈化利用成本高等問題，厭氧消化技術(shù)一般只用在大型集中化的處理設(shè)施，單體厭氧消化罐處理能力一般在50～100 t/d。近年來，國外開始在集貿(mào)市場、社區(qū)、城郊結(jié)合部、小型農(nóng)場等場合應(yīng)用小型厭氧消化設(shè)備和設(shè)施，稱為small-scale anaerobic digester 或者pocket digester，單體厭氧消化罐處理能力一般在1～25 t/d。通過遠(yuǎn)程客戶端可實(shí)現(xiàn)自動化控制，降低對當(dāng)?shù)貙I(yè)技術(shù)人員的技能要求。隨著易腐垃圾進(jìn)料純度提高，可大幅簡化預(yù)處理環(huán)節(jié)。因此，其技術(shù)構(gòu)成可簡化至：進(jìn)料+厭氧消化罐+沼渣脫水+沼液處理+沼氣鍋爐熱水/微型沼氣發(fā)電機(jī)，2 t/d 左右處理能力的所有構(gòu)件可集成至1 個集裝箱。鑒于廚余垃圾的物料特性，宜采用干式厭氧消化技術(shù)，可采用臥式厭氧消化罐，以減少沼液產(chǎn)生量，提高設(shè)備單位體積處理能力。

3） 產(chǎn)物和殘余物。每噸易腐垃圾約產(chǎn)生0.08t 沼氣、0.3 t 沼渣（含固率25%～30%）。經(jīng)45 d 厭氧消化后，沼渣的生物穩(wěn)定性一般在RA4=48～67 mg/g［31］；本課題組實(shí)測厭氧消化21～30 d 沼渣的RA4=60～80 mg/g。因此，若要土地利用，沼渣還需經(jīng)過堆肥處理。沼氣可作為熱水利用或發(fā)電自用。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。①沼液。產(chǎn)生量約0.6 m3/t。采用厭氧消化技術(shù)就地處理易腐垃圾時，沼液不便作為液態(tài)肥料利用，宜采用小型MBR、A2/O、膜處理等技術(shù)處理至GB/T 31962—2015 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。②臭氣。厭氧技術(shù)全過程封閉，臭氣釋放量較低。主要產(chǎn)臭環(huán)節(jié)是進(jìn)料、沼渣出渣及后處理堆肥穩(wěn)定化過程。③沼氣。應(yīng)注意符合沼氣安全規(guī)定。

5） 技術(shù)成熟度和成本。由于技術(shù)門檻相對較高，因此，現(xiàn)有此類小型厭氧消化罐技術(shù)主要引進(jìn)歐洲技術(shù)，我國大型國企也已開始合作開展研發(fā)此類設(shè)備技術(shù)。目前，市場成套化供應(yīng)商和關(guān)鍵部件供應(yīng)商還較少。2 t/d 成套處理設(shè)備的設(shè)備成本約100 萬～150 萬元/套，20 t/d 的設(shè)備成本約500 萬～1 000 萬元/ 套。但如圖2（a） 所示，厭氧消化技術(shù)的噸垃圾運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于強(qiáng)制通風(fēng)堆肥技術(shù)。在沼液和沼渣可利用的前提下，運(yùn)行維護(hù)成本低，產(chǎn)生的能源可自用或少量外供。

3.3 動物養(yǎng)殖（蚯蚓堆肥、黑水虻養(yǎng)殖、紅頭蠅蛆養(yǎng)殖）

1） 技術(shù)原理。利用蚯蚓、黑水虻、紅頭蠅食用易腐垃圾中的有機(jī)物，合成動物生物體、動物糞渣和未利用的殘余有機(jī)物形成類腐殖質(zhì)殘?jiān)?2］。根據(jù)相關(guān)測算，黑水虻處理技術(shù)的溫室氣體排放量僅為條垛式堆肥2.1%［33］。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。由于動物生存需微氧，溫度需控制在20～30 ℃。因此，反應(yīng)層較薄，占地面積大。蚯蚓每畝（1 畝=667m2）地可日處理1 t易腐垃圾。黑水虻如果采用自動化工廠處理垃圾30 t/d，需要1 hm2建設(shè)用地。原狀易腐垃圾直接養(yǎng)殖不太有利，因此，有些會采用特定設(shè)備對易腐垃圾進(jìn)行初步發(fā)酵后再喂養(yǎng)黑水虻，我國已有一些黑水虻高效高值利用方面的研究和應(yīng)用探索。

3） 產(chǎn)物和殘余物。產(chǎn)物為動物生物體（蛋白）、甲殼素等高附加值產(chǎn)品。蚯蚓糞的生物穩(wěn)定性較高，RA4可達(dá)10 mg/g 以下［23］。黑水虻和蠅蛆養(yǎng)殖的有機(jī)肥由于主要由未利用的殘余有機(jī)物構(gòu)成，因此，生物穩(wěn)定性較低，大致在堆肥一次發(fā)酵產(chǎn)物水平，但可以進(jìn)一步加工成泥炭基土壤調(diào)理劑［34］。易腐垃圾的種類會影響黑水虻的脂肪酸組成，從而影響其作為飼料的品質(zhì)［35］。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。①殘?jiān)ㄓ袡C(jī)肥）。含水率較高，養(yǎng)殖過程易腐垃圾水分去除率低。因此，殘?jiān)€應(yīng)采用堆肥過程干化。②臭氣。其惡臭化合物類型與堆肥過程有所不同，需要相應(yīng)處理。③昆蟲。黑水虻和紅頭蠅可能外逸，易引起民眾擔(dān)憂和反感。

5） 技術(shù)成熟度和成本。技術(shù)簡易、成熟，設(shè)備簡單。成本低，產(chǎn)物市場價(jià)值高。每噸易腐垃圾可產(chǎn)蚯蚓20 kg（價(jià)值200 元），蚯蚓肥400 kg（價(jià)值400元）。黑水虻處理成本在100 元/t，可產(chǎn)生蟲蛋白200 kg（價(jià)值1200 元），有機(jī)肥400 kg（價(jià)值240 元）。

3.4 簡易厭氧發(fā)酵包/罐/池

1） 技術(shù)原理。同3.2。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。即沼氣池，也可通過HDPE 膜拼接/罐/鋪設(shè)HDPE 膜池體等方式，形成密閉厭氧空間。由于溫度不控制或只簡單保溫，因此，反應(yīng)停留時間極長，達(dá)100 d 以上。適用于易腐垃圾臨時儲放、應(yīng)急控制，或有較大面積場地可用的情況。

3） 產(chǎn)物和殘余物。沼氣產(chǎn)生量低，一般是暫存后燃燒。沼液為發(fā)酵液，有機(jī)酸含量較高。因此，有些場合將發(fā)酵殘余物脫水后，發(fā)酵液進(jìn)入污水廠作為脫氮除磷的碳源。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。沼液與沼渣均需外運(yùn)進(jìn)一步處理和利用。

5） 技術(shù)成熟度和成本。在全球一些農(nóng)村地區(qū)均有應(yīng)用。技術(shù)和設(shè)備簡易，難度小，成本低。

3.5 酵素生產(chǎn)

1） 技術(shù)原理。同3.4，實(shí)際為不產(chǎn)沼氣的厭氧發(fā)酵。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。僅需儲放容器，儲放時間需3 個月以上。

3） 產(chǎn)物和殘余物。高COD 濃度的發(fā)酵液。所謂的“酵素”（酶） 產(chǎn)量低，不能分離，很難有效利用，基本只能當(dāng)廢液、廢渣處理。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。易腐垃圾經(jīng)儲放3 個月沒有得到任何減量，也沒有獲得能市售的產(chǎn)品，只能當(dāng)易腐垃圾收運(yùn)處理或廢水達(dá)標(biāo)處理后排放。

5） 技術(shù)成熟度。極其簡易的技術(shù)。

4 小型熱化學(xué)處理技術(shù)的技術(shù)分析

4.1 熱干化

1） 技術(shù)原理。熱干化（烘干機(jī)） 過程。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。以促進(jìn)水分去除為目的，進(jìn)行加熱、通風(fēng)、攪拌。

3） 產(chǎn)物和殘余物。烘干產(chǎn)物暫存后，可再運(yùn)至集中處理設(shè)施，如焚燒發(fā)電廠、生化處理廠、熱解裝置或水泥窯進(jìn)行處理處置。其主要目的是降低運(yùn)輸成本、降低易腐垃圾儲放過程二次污染。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。臭氣是主要的二次污染物。

5） 技術(shù)成熟度和成本。熱干化技術(shù)和設(shè)備成熟。該處理模式已在希臘雅典市開展應(yīng)用試點(diǎn)［36］。如果沒有余熱源可供利用，熱源供給成本相當(dāng)高。

4.2 熱解氣化/熱解炭化

1） 技術(shù)原理。有機(jī)物在高溫（300～700 ℃）無氧條件下轉(zhuǎn)化為熱解氣或熱解炭。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。易腐垃圾需脫水、干化后再進(jìn)入熱解爐。

3） 產(chǎn)物和殘余物。熱解氣化產(chǎn)生以熱解氣為主的產(chǎn)物，熱解氣需原位燃燒利用，或者就近送至已有工業(yè)鍋爐利用。熱解炭化產(chǎn)生的熱解炭（一般產(chǎn)生量為0.3 t/t） 可一定程度市售，熱解油（一般產(chǎn)生量為0.4～0.5 t/t） 油品品級低，不宜就地利用［37］。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。正常熱解過程產(chǎn)生的氣體污染控制相比焚燒較為簡易。

5） 技術(shù)成熟度。我國已有較多的供應(yīng)商，主要用于處理塑料、橡膠、污泥、混合垃圾、農(nóng)業(yè)廢物等；但是，受混合垃圾成分、進(jìn)料量波動等影響，熱解過程不穩(wěn)定，易產(chǎn)生焦油、二噁英類、CO 等污染物［38］；另外，小規(guī)模裝置能量利用效率較低［37］。

5 主要問題和建議

1） 固相產(chǎn)物和殘余物。小型好氧生物處理過程產(chǎn)生的產(chǎn)（殘余） 物、厭氧處理過程產(chǎn)生的沼渣和動物養(yǎng)殖形成的殘余物，其生物穩(wěn)定性均較低，不適合直接作為農(nóng)業(yè)有機(jī)肥使用。應(yīng)根據(jù)這些產(chǎn)（殘余） 物的生物穩(wěn)定性進(jìn)行分級和應(yīng)用途徑評估，探索園林綠化、花卉盆景基質(zhì)等多途徑的產(chǎn)（殘余） 物就地/異地消納途徑、市場和產(chǎn)業(yè)化模式，促進(jìn)易腐垃圾就地處理鏈條的良性循環(huán)。部分技術(shù)可能會過高估計(jì)產(chǎn)生量小的高附加值產(chǎn)物的銷售價(jià)格，而忽略了產(chǎn)生量高的低價(jià)值或者無價(jià)值的剩余殘余物的消納處理。

2） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。上述各類就近就地處理技術(shù)均存在不同程度的廢水和臭氣控制需求。在選擇易腐垃圾就近就地處理技術(shù)時，不僅應(yīng)關(guān)注主體處理技術(shù)過程本身，還應(yīng)評估其環(huán)境污染控制措施和成本，發(fā)展全過程、全組分的就地處理技術(shù)。分別對標(biāo)國家及地方相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 31962—2015 和GB 14554—1993，發(fā)展小型就地集裝化或移動式污水處理設(shè)備和面源臭氣控制技術(shù)。

3） 標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程。已有的一些產(chǎn)物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，例如NY 525—2012，針對的是農(nóng)業(yè)大田的應(yīng)用，控制的是其重金屬類有害物質(zhì)和氮磷鉀營養(yǎng)成分含量。而城鄉(xiāng)易腐垃圾就地處理的產(chǎn)物利用途徑，例如園林綠化、花卉盆栽等，是與居民日常活動密切接觸的。例如，上海是全球人口密度最高的城市之一，其四季分明，對產(chǎn)物土地利用的時間段有特定要求，而源分類易腐垃圾原料本身鮮有重金屬超標(biāo)的可能，因而可能要更關(guān)注諸如臭氣、污水、生物氣溶膠［39］、雜草生長等風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)提出更有針對性的產(chǎn)（殘余） 物利用標(biāo)準(zhǔn)，比如，采用“生物穩(wěn)定性”［40］評估產(chǎn)物質(zhì)量。各類就近就地處理技術(shù)需根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)及時出臺技術(shù)規(guī)程，促進(jìn)這些技術(shù)、設(shè)備的可靠規(guī)范運(yùn)行，形成長效產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行模式。

4） 設(shè)備。現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備大多沿襲于國外或抄襲我國相關(guān)研究單位的試驗(yàn)原型。雖然基本構(gòu)件相似，但大多未進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致制造成本和運(yùn)行能耗高。另外，自動化控制的控制指標(biāo)和控制手段也存在針對性不強(qiáng)等問題。