国内外易腐垃圾处理现状及好氧堆肥技术研究进展
摘要：随着我国城市生活垃圾分类制度实施方案的颁布，各地市垃圾源头分类工作都已经取得显著成效，但是分类后的有机垃圾(易腐垃圾)该何去何从，如何实现这部分固体废弃物的资源化利用及低碳化管理，如何降低处理过程中的水耗能耗并消除二次污染，尤其是如何实现项目的经济可持续性，这些都是目前亟待解决的问题，易腐垃圾的处理是大多数城市面临的现实问题，文章对国内外易腐垃圾处理技术及工艺进行了分析比较，基于我国垃圾分类后易腐垃圾的特性对国内利用好氧堆肥技术处理易腐垃圾现状进行分析，以期寻找相对适合现阶段我国易腐垃圾处理处置要求的垃圾资源化利用技术。
关键词：好氧堆肥；易腐垃圾；厨余垃圾；餐厨垃圾；农贸市场；垃圾分类
引言
随着中国经济的发展和国民素质的提高，人民不再仅仅追求经济利益，而是更加注重资源节约和生态文明建设，希望建设成环境和谐的绿色经济型社会。践行绿色生活方式，推动生活垃圾源头减量和资源化利用是“无废城市”建设的重点任务之一[1]为了更好的利用生活垃圾，改善城乡环境，促进资源回收利用，我国发布了《生活垃圾分类制度实施方案》[2]。方案要求将生活垃圾强制分类为有害垃圾、易腐垃圾、可回收物及其他垃圾，其中易腐垃圾中含有大量易生物降解有机物，如果直接进入填埋场极易造成地下水及大气的二次污染，而直接进入焚烧厂不仅降低垃圾热值同时还增加了烟气处理的负担。目前我国生活垃圾分类制度尚处于起步阶段，居民对生活垃圾精细分类的意识还不强，所以易腐垃圾中依然含有大量的塑料、木竹、纤维等其他垃圾[3]。笔者对不同有机垃圾资源化利用技术进行比较，对好氧堆肥技术进行研究综述，以期寻找相对适合现阶段我国易腐垃圾处理处置要求的垃圾资源化利用技术。
易腐垃圾类别及产量
国内外研究表明易腐垃圾是生活垃圾的重要组成部分[4]。易腐垃圾作为垃圾分类收集的类别之一，主要包括餐厨垃圾、厨余垃圾和农贸市场垃圾等。据联合国粮食及农业组织（FAO）统计，全球约有1/3的食品在生产、流通和消费过程中被损失或浪费，数量高达1.3times;109t/a，这些损失或浪费的食品多数会作为易腐垃圾进行必要的处理[5]。据世界银行统计，2016年全球生活垃圾产生量达2.01times;109 t，食品与园林废物占44%，数量高达8.8times;108t[6]。近年来，我国相关管理职能部门会定期公布生活垃圾年度排放量和无害化处理量等统计数据，已有不同文献报道，我国城镇易腐垃圾年产生量为6.00times;107 ~9.24times;107 t[7]，与美国（6.10times;107 t）[8]和欧盟（8.80times;107t）[9]食品废物产生量接近。
易腐垃圾组成及性质分析
易腐垃圾指的是相关单位食堂、宾馆、饭店等产生的餐厨垃圾，农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、蛋壳、畜禽产品内脏等[10]，均具有有机质含量高、含水率较高、易腐败的特点，不同种类的易腐垃圾由于产生来源、收集方式等不同在性质组成上也不尽相同。
我国餐厨垃圾总体具有高有机质含量、高含水率和低热值等特性[11]，但各地区食品类型、烹调方式和饮食习惯等差异可能造成餐厨垃圾理化特性不同，为后端收运处理工艺技术选择带来影响。餐厨垃圾含水率高，水分占到垃圾总重量80%~90%，含油量（3%~17%）、粗蛋白含量（14%~26%）、粗脂肪含量（16%~43%）和C/N（8~23）具有高水分、高有机物含量、高油脂含量、高盐分含量，易发酵、易变霉、易发臭等特点。餐厨垃圾主要来源于餐馆、饭店、食堂的剩余物，杂质相对较少以桶装形式暂存并由专用收集车收集，总体呈流态，无塑料袋包裹。由于其含有丰富的有机营养成分，经过合理处置后是制作有机肥料和生产生物能源的重要来源，是一种高价值生物质资源。
厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾性质相近，以生料为主，含水率较餐厨垃圾更低，含水率在40%~86%之间，含盐量为 0.2%~1.2%，有机质含量为44%~78%，粗蛋白含量为11%~16%，粗脂肪含量为5%~19%，C/N为9~22一般为60%~70%。厨余垃圾受到源头分类效果影响，材质含量更多，成分更复杂，且大多为袋装收集，与生活垃圾性状相近[12]；农贸市场易腐垃圾分类收集较易且成分相对单一。厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾同样具有高有机物含量，经过分拣除杂后亦是一种高价值的生物质来源。
国内易腐垃圾处理及资源化利用现状
长期以来，国内生活垃圾分类收集工作一直没有起色。自党的“十九大”召开以来，全国各地尤其是大中城市，对垃圾分类工作开始重视起来，可以预见的是在不远的将来，垃圾的分类收集必有成效。但是现在看来，前端分类不彻底，造成杂质和干扰物含量高的特点依然对易腐垃圾的处理造成不小影响。截至2015年底，我国已投运、在建、筹建的易腐垃圾处理项目总处理能力仅为 2.15times; 104 t/d[13]。到 2020 年，若按“十三五”规划预期，处理能力新增3.44times;104 t/d，达到5.59times;104 t/d，对2017年产生的易腐垃圾分类处理率仅为12.9%。全国易腐餐厨垃圾处理主要采用能源化（厌氧消化，76.1%）、肥料化（好氧发酵，14.1%）和饲料化（6.4%）等技术。目前厌氧消化技术作为我国餐厨垃圾处理的主流技术，存在预处理工艺复杂、主体厌氧消化工艺单元效率偏低、前后端技术衔接不合理，以及沼液、沼渣处理难等技术问题[14]。好氧堆肥技术虽工艺简单，但厂区占地较大、操作环境较差、现场臭气污染严重，且由于易腐类餐厨垃圾具有高油、高盐等特征，堆肥产品效果和销路难以保证。由于难将动物肉类和内脏等成分从易腐垃圾中分离，饲料化处理易腐餐厨垃圾易造成同源性污染，增加动物感染传染病风险，通过食物链传递危害人类健康[15]。
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