李小皎

上海藝邁實業(yè)有限公司，中國·上海 201506

1 引言

近年來，中國多地陸續(xù)出臺生活垃圾分類管理條例，深入貫徹習近平總書記生態(tài)文明思想，扎實推進生活垃圾分類收集、分類運輸、分類處理的全程分類體系構(gòu)建，加快推進垃圾分類處理設(shè)施的建設(shè)[1]。廚余垃圾處理作為垃圾分類體系的重要組成部分，其特性對其處理模式和工藝選擇提出了特定的要求。尤其自2020年初新冠疫情暴發(fā)至今，如何在疫情防控常態(tài)化的新形勢下有效遏制廚余垃圾處理環(huán)節(jié)的防控風險，成為業(yè)內(nèi)專家學者研究的焦點。

基于上述背景，筆者就現(xiàn)今應(yīng)用較廣的幾種廚余垃圾處理模式及技術(shù)應(yīng)用案例實踐進行分析，以期為各地廚余垃圾處理工作提供參考與借鑒。

2 廚余垃圾的主要特性

廚余垃圾高有機物、高水分、高油、高鹽、易腐敗滋生細菌、散發(fā)惡臭等特征已成為行業(yè)內(nèi)的共識。表1為中國廣西壯族自治區(qū)河池市餐廚垃圾應(yīng)急處理項目中垃圾的主要物料參數(shù)表。

表1 餐廚廢棄物主要成分表

從組分而言，廚余垃圾的含水率多在75%～92%，但其存在形態(tài)仍以大部分固形物為主體，流動的液態(tài)物占比較小，且因中國特殊、復(fù)雜的飲食習慣，固、液中均含有較多動植物油以及調(diào)味料、食鹽等帶來的一定量鹽分，這些成分都為后續(xù)處理帶來了難度。

此外，在工程實踐中，不同地區(qū)（南北差異、經(jīng)濟發(fā)達與不發(fā)達區(qū)域差異等）因飲食結(jié)構(gòu)、生活習慣等綜合因素的影響，實際分類出的廚余垃圾在成分、外在形態(tài)，以及人均產(chǎn)生量都存在著較大的差異性；即便在同一地區(qū)的不同單位類型（小區(qū)、鄉(xiāng)村、公共事業(yè)機構(gòu)、餐飲酒店、企業(yè)食堂等），其分類、產(chǎn)生的廚余垃圾仍不盡相同。筆者根據(jù)實踐總結(jié)了幾類常見的廚余垃圾來料形態(tài)如表2所示。

表2 常見廚余垃圾來料形態(tài)

因此，廚余垃圾項目設(shè)計前應(yīng)盡有可能地了解來料垃圾的真實情況，現(xiàn)場踏勘是非常必要的手段。而在新建類項目無法預(yù)判實際垃圾來料情況時，筆者建議按照T/CECS 656—2020 最新技術(shù)規(guī)程[2]估算廚余垃圾產(chǎn)生量，遵循適度超前原則，參考已有類似項目、同一區(qū)域垃圾組分，進行廚余垃圾處理項目的技術(shù)設(shè)計。人均餐廚廢棄物產(chǎn)生量基數(shù)如表3所示[2]。

表3 人均餐廚廢棄物產(chǎn)生量基數(shù)

經(jīng)筆者多年調(diào)研與實踐發(fā)現(xiàn)，由于各地區(qū)人口、經(jīng)濟、生活習慣等自身的綜合差異性，中國城鄉(xiāng)在廚余垃圾處置設(shè)施在規(guī)劃、工藝及建設(shè)運營模式等方面均呈現(xiàn)多元化發(fā)展?，F(xiàn)就實踐中常見的幾種項目設(shè)計進行梳理比較，以方便讀者按照自身需求針對性選用參考。

3 廚余垃圾處理規(guī)劃及技術(shù)分析

按設(shè)計處理能力，廚余垃圾處理項目大致可分為三類：

①大型集中處理廠：100t/d 及以上，是城市廚余垃圾處理的“中流砥柱”，末端集中處理設(shè)施，承擔著該區(qū)域大部分的處理任務(wù)。

②中型區(qū)域處理站：10～100t/d，一般情況下多在10～60t/d，常見于小型地級市、縣、鎮(zhèn)，屬于“一鎮(zhèn)一站”、在較小區(qū)域內(nèi)的集中處理中心。

③小型源頭就地處理點：10t 以下，小區(qū)街道、機關(guān)、學校等多在5t 以下，農(nóng)貿(mào)菜市場和大中型批發(fā)市場尾菜量有時則會達到5t 以上，是在廚余垃圾產(chǎn)生的源頭進行減量化、資源化和無害化處理的方式。

近年來，業(yè)內(nèi)在廚余垃圾處置規(guī)劃方面，對選擇大型集中處理還是中小型分散式處理一直存有爭議。然筆者認為這兩種方式不存在絕對的對立關(guān)系，就如同城市交通規(guī)劃中的高速、國道、省道、鄉(xiāng)道，不同規(guī)模的處理設(shè)施各有所長又彼此依賴，實踐證明許多地區(qū)采用“集中+分散”相結(jié)合的規(guī)劃思路更加有利于生活垃圾全程分類體系的推進。這三種不同規(guī)模項目的特征及選址、工藝要點等分析如下。

3.1 大型集中處理廠

大型集中處理廠多建設(shè)在該區(qū)域常年主導風向的下風向、同時遠離居住文教等環(huán)境敏感目標的偏遠區(qū)域[3]，常見處理規(guī)模多為100～300t，特大城市甚至上千噸，工程投資約在1.2 億到20 億左右。其建設(shè)是集垃圾處理、餐飲廢油分離、滲濾液等污水處理、惡臭控制等為一體的大規(guī)模綜合性工程項目，因影響范圍較大，行政審批、項目可行性論證及環(huán)評均需科學、嚴謹，整個工程從立項、審批、設(shè)計、施工直至正式投入運行一般至少需要3～5年時間；尤其大型集中處理廠在選址及征詢意見過程中多會引發(fā)周邊居民，甚至相關(guān)職能部門的反對（行業(yè)內(nèi)稱之為“鄰避效應(yīng)”），因此需特別關(guān)注選址的合理性。

此外，已建成集中處理廠的有效運作還需輔以垃圾分類管理制度及健全的分類收運體系，從源頭扎實推進生活垃圾分類工作，防止末端處理設(shè)施出現(xiàn)“吃不飽”“吃不下”的情況：

①“吃不飽”：即運來的廚余垃圾量長期不足，甚至長期遠遠小于設(shè)計日處理量。因此，項目規(guī)劃時應(yīng)堅持適度超前原則，結(jié)合“光盤行動”等低碳生活新時尚的發(fā)展政策，合理確定項目的設(shè)計處理量，切不可盲目選大、建大、脫離實際；另外，近年來多地因非洲豬瘟疫情防控等相關(guān)政策的執(zhí)行，禁止“泔水”外運、嚴禁使用餐廚剩余物養(yǎng)豬，為廚余垃圾收運提供了有力保障。

②“吃不下”：即因前端垃圾分類工作的不到位，來料垃圾中摻雜過多的金屬、塑料等雜物，從而影響處理廠的運行效果（許多處理廠經(jīng)生化處理后制成的有機肥料無法滿足《有機肥料》的指標要求），嚴重時甚至會破壞處理設(shè)施，導致處理工藝無法正常進行。因此，大型處理項目在工藝中均設(shè)有分選（自動分選或人工分選，實踐中人工分選仍是大多數(shù)項目的首選，因自動分選投資較高、占地面積大，分選精度及雜物適應(yīng)性仍不穩(wěn)定，故障率較高），但從源頭開始的垃圾分類收集、分類運輸仍然是解決此問題的根源所在。

大型廚余垃圾集中處理廠宜采用生化處理方式，常見的幾種工藝路線如下表4所示。

表4 大型集中處理廠常見工藝路線分析

因此，大型集中處理廠處理能力強，集中化程度高，管理方便，但其工程建設(shè)較為復(fù)雜，工期較長，項目的順利運營需統(tǒng)籌推進，扎實當?shù)乩诸惞ぷ?，制定完善的廚余垃圾收運及處置方案。此類項目需特別注意選址問題，可選擇建于原有生活垃圾處理廠、污水處理廠附近，逐步形成環(huán)境治理、資源再生產(chǎn)業(yè)集群，打造靜脈產(chǎn)業(yè)園，既能較好地規(guī)避“鄰避效應(yīng)”，又可形成協(xié)同模式，為疏通生態(tài)環(huán)境全產(chǎn)業(yè)鏈體系打好基礎(chǔ)。

3.2 中型區(qū)域處理站

中型處理站多服務(wù)于某一片區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等相對較小的區(qū)域，它進一步縮短了廚余垃圾的運輸距離和停留時間，處理的及時性大大提高，實踐表明這是一種較為符合廚余垃圾特性的、有效的處理模式。

選址方面，處理站大多在原有的垃圾中轉(zhuǎn)站改造，施工周期短，項目推進難度相對較小，靈活度遠高于集中處理廠的建設(shè)，還可根據(jù)預(yù)算逐年推進，先試點、后復(fù)制，因而可以在較短時間內(nèi)提升區(qū)域廚余垃圾的處理能力。但此類項目可利用的面積一般較小，設(shè)備工藝選擇和施工有別于傳統(tǒng)。尤需注意的是，此類項目往往更加靠近人群居住活動區(qū)，如未采取合理的手段對異味、噪聲等有效控制，將有可能帶來負面影響。

基于上述分析，筆者建議在此類項目規(guī)劃設(shè)計時關(guān)注如下幾點：

①因地制宜、因需制宜，選擇合適的工藝技術(shù)：應(yīng)充分考慮垃圾組分、現(xiàn)場可用面積等因素優(yōu)化處理工藝，同時嚴格控制異味、噪聲等污染因素，在運營中加強處理場站衛(wèi)生管理與設(shè)備維護。

②有條件的情況下采用多臺并聯(lián)、互為備用的設(shè)備配置方式：單臺設(shè)備額定處理能力多在2～5t/d，一臺設(shè)備保養(yǎng)時仍可保持一定處理能力，同時垃圾量少時僅需啟動一臺設(shè)備，靈活、節(jié)能，避免了“大馬拉小車”引起的設(shè)備損壞、能源利用率低等問題。

③提高智能化水平[4]，為未來信息化管理做基礎(chǔ)：在建設(shè)時應(yīng)對處理設(shè)備及其他設(shè)施的信息化水平提出要求，考慮到未來多站點統(tǒng)一管理的便捷性，并為最終納入智慧環(huán)衛(wèi)、智慧城市管理體系打好軟硬件基礎(chǔ)。

中型區(qū)域處理站常選用的工藝技術(shù)對比如表5所示。

表5 餐廚（有機）垃圾處理站常用工藝對比分析

3.3 小型源頭就地處理設(shè)備

小型源頭就地處理項目多以一體式設(shè)備為主體，廚余垃圾就地處理、源頭減量，是廚余垃圾處理的一種理想模式?，F(xiàn)主要鼓勵有條件的單位（如公共事業(yè)機構(gòu)、學校等）和農(nóng)貿(mào)市場等產(chǎn)生量較大的單位推廣。其中，機關(guān)單位日處理規(guī)模一般在100kg～2t 左右，可用面積小，多設(shè)置在食堂附近或垃圾房內(nèi)；高校則因人數(shù)較多，日處理規(guī)模在2～6t 較多；農(nóng)貿(mào)市場項目則以連續(xù)壓榨減量為主要處理形式，處理規(guī)模常見如表2所示。

源頭處理項目大大降低了收運和終端處置的難度與成本，環(huán)境效益顯著。但其實質(zhì)將處理設(shè)施前置于產(chǎn)生源頭，項目投入費用來源存在不確定性；同時，因其更加靠近居民區(qū)、辦公區(qū)，故在工藝選擇中須著重關(guān)注噪音、異味等因素，綜合考慮用地、環(huán)境影響、設(shè)備安全等選擇適宜的處理技術(shù)，常見工藝與中型處理站類似（可參考表5）。

還有一種源頭處理的形式需特別指出，即參照其他國家在民用住宅廚房排水槽安裝微型粉碎機，將廚余垃圾粉碎后排入污水管道。此類方式對建筑排水系統(tǒng)要求較高，與中國排水系統(tǒng)的適應(yīng)度還需進一步論證，加之中國廚余垃圾成分與其他國家有非常大的差異，管道存在被雜物和板結(jié)的油脂堵塞的風險，油脂和有機垃圾附著沉積也極易腐敗產(chǎn)生異味、滋生細菌，因此暫不建議大范圍推廣試行。

4 項目建設(shè)運營模式

現(xiàn)有項目運營模式主要分為兩種：①政府出資建設(shè)、由環(huán)衛(wèi)部門實施運營；②政府以購買服務(wù)的方式交由專業(yè)企業(yè)，企業(yè)負責建設(shè)運營，向政府提供服務(wù)。這兩種模式在各地均有良好的實例應(yīng)用，前者需要較多初期投入，但在后期運營中把控度較強、項目實際運行效果更好；后者無需承擔資金壓力，但項目建成后容易存在企業(yè)實際運營成本高于政府所支付的服務(wù)收入，扯皮而導致項目無法良好、真正運行的情況。選擇時應(yīng)根據(jù)自身情況充分論證，盡可能規(guī)避風險。

5 結(jié)論與建議

①廚余垃圾處理項目在設(shè)計處理工藝時必須充分考慮來料垃圾的特殊性，在全面了解項目需求及當?shù)叵嚓P(guān)政策、要求的前提下，結(jié)合防疫工作落實消毒滅菌工作，因地制宜、因況制宜地制定項目方案，以確保項目建成實施后產(chǎn)生良好效果；不合理的工藝選擇極易引發(fā)“鄰避效應(yīng)”導致設(shè)備系統(tǒng)閑置、甚至成為“垃圾桶”。

②不同規(guī)模的處理設(shè)施各有所長又彼此依賴，以集中處理為主、分散處理為輔[4]的協(xié)同共生規(guī)劃模式更有助于各地按照資金預(yù)算和需求靈活、快速、高效地提升廚余垃圾處置能力。

③處理設(shè)施的建設(shè)必須與垃圾分類工作結(jié)合推進，前端分類越好，處理效果就越好。廚余垃圾處理設(shè)施是按照餐廚、有機垃圾特性設(shè)計，雖然會考慮因意外存在筷子、塑料瓶等情況，但做到徹底完全的分選是不現(xiàn)實也缺乏經(jīng)濟性的，我們不可單純寄希望于使用智能、自動分選系統(tǒng)來解決分類問題，垃圾處理設(shè)施并非垃圾分類工作的“替代執(zhí)行者”，即垃圾分類是一切技術(shù)手段的前提與基礎(chǔ)。