廚余垃圾處理技術(shù)評估

近年來，各地政府大力推行垃圾分類，有力促進(jìn)了源頭的合理分類和資源優(yōu)化配置，廚余垃圾的分出量和分出率均有所增加，對廚余垃圾處理技術(shù)和處理設(shè)施的需求也不斷增長，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了大量不同的處理技術(shù)和相關(guān)技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商。

目前已基本形成以厭氧消化為主、好氧制肥為輔、飼料化和昆蟲法等為補(bǔ)充的廚余垃圾處理與資源化利用的技術(shù)路線。在上述處理技術(shù)中，厭氧消化是目前國內(nèi)的主流處理方法，在目前的規(guī)劃/在建項(xiàng)目中占比達(dá)80%；厭氧消化分為干式和濕式：餐廚垃圾具有含水、含油高的特點(diǎn)，更適用于濕式工藝；家庭廚余垃圾含水率低，油脂含量也較低，一般處理工藝中不設(shè)置油脂回收回收工藝，宜采用“干式厭氧”生化處理技術(shù)，發(fā)酵產(chǎn)生沼氣后再利用。

除了技術(shù)選擇之外，設(shè)施的建設(shè)及運(yùn)營管理水平也直接關(guān)系到設(shè)施的運(yùn)行績效及環(huán)境績效。現(xiàn)有廚余垃圾處理工程某種程度上仍存在技術(shù)粗放、資源利用率低、二次污染嚴(yán)重等問題。

通過科學(xué)評估，可以實(shí)現(xiàn)對廚余垃圾技術(shù)組合體系的可持續(xù)量化和適用模式篩選。評估選擇了七種具有代表性的廚余垃圾處理技術(shù)S1-S7作為研究對象。

綜合評價(jià)指標(biāo)包括：1）減量率、資源化率、廢液廢渣率；2）溫室效應(yīng)及環(huán)境污染物排放潛能；3）環(huán)境污染貨幣化；4）物料守恒；5）經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算。

其中主要指標(biāo)的表現(xiàn)如下：

減量率主要體現(xiàn)處理技術(shù)的減量化程度。S2、S3、S4采用濕式厭氧發(fā)酵技術(shù)，含水率較高，處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，需要進(jìn)行二次處理，因此減量率較低。S6為生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，收運(yùn)的廚余垃圾可直接喂食黑水虻，其減量率居前。

資源化率為資源化產(chǎn)品的產(chǎn)出量。S6處理技術(shù)資源利用率高、有機(jī)肥產(chǎn)品市場大而且具有相對高的盈利能力。S4的資源產(chǎn)品主要是有機(jī)酸性土壤改良劑和有機(jī)肥料，具有很好的土壤改良和施肥效果。

溫室氣體減排潛力將所有溫室氣體排放轉(zhuǎn)化為CO2當(dāng)量計(jì)算。S7在處理過程中能耗較高，相比而言，厭氧消化過程S2-S5對溫室效應(yīng)的減排效果較佳。

環(huán)境污染物削減潛力將所有環(huán)境影響結(jié)果歸一化，以人均當(dāng)量形式呈現(xiàn)。在廚余垃圾資源化利用過程中所造成的環(huán)境影響主要包括溫室效應(yīng)、臭氧耗竭、人體健康風(fēng)險(xiǎn)、空氣污染、酸雨、水體富營養(yǎng)化等。S3和S4環(huán)境影響的歸一化總值為負(fù)值，即這些情景的系統(tǒng)可以減輕環(huán)境影響的負(fù)擔(dān)，具有明顯的可持續(xù)性特征。

污染氣體社會(huì)成本以所排放污染氣體的處理成本計(jì)算。堆肥技術(shù)S1、S7在處理過程中會(huì)排放相對較多的污染氣體，存在對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)濟(jì)效益包括技術(shù)的成本與收益。經(jīng)處理的廚余垃圾的經(jīng)濟(jì)效益在276.4元到685.2元之間。S6由于資源化率高、產(chǎn)品市場較大、價(jià)格樂觀，其處理技術(shù)收益相對高。

通過綜合考慮多項(xiàng)指標(biāo)，得出各指標(biāo)下不同處理技術(shù)的表現(xiàn)排名。

評估以環(huán)境績效和經(jīng)濟(jì)性為核心，為決策者和行業(yè)參與者提供處理工藝評價(jià)和優(yōu)化建議如下：

（1）關(guān)聯(lián)廚余垃圾特性與選取技術(shù)。比如含水率高的餐廚垃圾，偏向于選取濕式厭氧消化；含水率較低的廚余垃圾，傾向于干式厭氧消化；如果能夠?qū)崿F(xiàn)與農(nóng)業(yè)廢棄物或者園林廢棄物協(xié)同處理，含水率小于70%以下，可以采用堆肥的處理方式；

（2）關(guān)聯(lián)資源化方向與選取技術(shù)。廚余垃圾處理的經(jīng)濟(jì)性主要取決于產(chǎn)品的可利用性，需綜合考慮土地等限制因素。土地資源有限，需首先以無害化為導(dǎo)向；對于土地資源相對豐富地區(qū)，如北方地區(qū)鹽堿地可能較多，可以推動(dòng)處理產(chǎn)品的土地利用。

（3）關(guān)注項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)營管理水平。從能源資源利用效率、廠區(qū)運(yùn)營管理、污染物控制等角度，會(huì)體現(xiàn)各個(gè)設(shè)施的差異性。

（4）分散式的小型就地處理設(shè)施需結(jié)合實(shí)際情況綜合評估。對于分散式的小型就地處理設(shè)施，其單位能耗相對較高，意味著較高的經(jīng)濟(jì)投入，以及溫室氣體排放；另外由于分散式處理規(guī)模較小，其環(huán)境管理/污染物控制的挑戰(zhàn)較高，可以作為應(yīng)急處理技術(shù)選擇，需結(jié)合實(shí)際情況綜合評估；

      （5）廚余垃圾處理應(yīng)該以終極土地利用為導(dǎo)向。廚余垃圾每個(gè)技術(shù)情景中均有部分雜質(zhì)被分選出來并送至焚燒廠或填埋場進(jìn)行終末處置；如果不能實(shí)現(xiàn)沼渣或有機(jī)肥的最終利用，也仍需要送至焚燒廠或填埋場進(jìn)行終末處置，因此對于廚余垃圾處理而言，高質(zhì)量分類逐步推廣，以終極土地利用為導(dǎo)向才能具有典型的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。