requestId:6875432ccfee61.60550932.
隨著中國渣滓分類任務不斷推進，廚余渣滓的分類搜集及其處理處置凸顯出諸多問題。本文梳理了中國渣滓分類政策的奉行現狀、廚余渣滓的產生和處理情況，重點回顧了厭氧消化、堆肥、生物干化、腐生生物養殖和物理預處理等幾項關鍵的廚余渣滓處理技術在2020年獲得的研討進展，整合了技術研討熱點和相關工程案例，為中國廚余渣滓處理技術的進一個步驟研發和應用供給指引。
1、中國渣滓分類政策推進現狀
自2017年3月，國家發展改造委員會、住房城鄉建設部聯合發布了《生涯渣禪風室內設計滓分類軌制實施計劃》（以下簡稱《計劃》）起，中國生涯渣滓分類進進“強制時代”，從過往的自愿參與，到法令法規條款下的強制執行，渣滓分類已經走過3個年頭。2020年4月29日第二次修訂通過的《中華國民共和國固體廢物淨化環境防治法》提出設立生涯渣滓分類軌制，并堅持當局推動、全平易近參與、城鄉統籌、隨機應變、簡便易行的原則。《計劃》中提出2020年末中國的省轄市、省會城市以及一些計劃單列市等46 座城市均要先行實施生涯渣滓強制分類，從中心到處所，上海2019年帶頭實施，北京、廣州、浙江等省份2020年緊隨其后，過往1年渣滓分類行動如火如荼向前推進。表 1 收拾了中國部門典範城市發布的渣滓分類相關政策計劃，并對發布實施時間及任務進展進行梳理，此中廈門、廣州及上海分別代表了2017— 2019 年開展相關行動的地區，青島、北京、蘇州及深圳為2020年開始實施渣滓分類的重點城市，西安、成都、沈陽、濟南和石家莊將于 2021年正式實施。住房和城鄉建設部于2020年12月召開新聞通氣會表現，中國當前生涯渣滓分類任務獲得了階段性進展，46個重點城市生涯渣滓分類覆蓋7700多萬家庭，居平易近小區覆蓋率 86.6%，其他地級城市生涯渣滓分類已周全啟動。
表1中國部門省市地區生涯渣滓分類相關政策及任務進展
2020年5月1日，北京市渣滓分類任務在新修訂的《北京市生涯渣滓治理條例》指導下周全實施，截至2020年末，北京市家庭廚余渣滓分出量年夜幅晉陞，從新條例實施前的 309 t/d 增長至 4248 t/d，增長了 12.7倍，廚余渣滓分出率達到21.78%；其他渣滓減量明顯，為 1.53 萬 t/d，同比往年降落35%。
上海市作為強制渣滓分類的“排頭兵”，與 2019年比擬，2020年 1~ 11 月濕渣滓（即廚余渣滓）分出量為9428 t/d，增長27%；干渣滓（即其他渣滓）處置量為 14178 t/d，降落20%，可收受接管物收受接管量增長53%，無害渣滓分出量增添3.3倍。
對于渣滓分類開展缺乏半年的城市，以深圳市為例，《深圳市生涯渣滓分類治理條例》實施僅百日，廚余渣滓分類收受接管量由660 t/d 增至2300 t/d，升幅250%。渣滓分類有用實現了4類渣滓的“三升一降”，但也為結尾處理帶來了新的挑戰，圖 1為深圳市某小區生涯渣滓分類集中投放點。
圖1深圳市某小區生涯渣滓分類集中投放點
除了獲得的成績，渣滓分類任務今朝依然存在良多的缺乏和改進空間。部門地區單方面地強調將廚余渣滓分樂齡住宅設計出量的增長作為渣滓分類任務的考察指標，這不僅會導致部門基層部門為尋求指標而采用一些分歧理的手腕，並且背離了渣滓分類任務盼望實現“源頭減量”的初志。同時，分出的廚余渣滓缺乏靠得住的資源化消解才能，例如上海市在後期對濕渣滓產生量預估缺乏，導致結尾設施的處理才能難以婚配實際需求處理量，在集中處理設施建設完成之前，重要采取集中+當場相結合的處理方法，現有4 座在建集中處理設施完整建成后才幹基礎滿足逐日 9000余 t 濕渣滓的處理。廣東北寧市日產生廚余渣滓 600~800 t，但具有許可資質的企業今朝處理才能僅為450 t，收運及處理才能難以滿足需求。在這種情況下，今朝一些城市地區渣滓混雜搜集、運輸、處理（焚燒或填埋）依然是渣滓清運處理任務的“常態形式”。大直室內設計花了鼎力氣分出來的廚余渣滓，繞了一圈后還是通過焚燒、填埋進行處理，比擬之前不僅沒有帶來資源化收益，反而增添了良多的本錢。
根據國家統計局公布的數據顯示，2019年中國城市生涯渣滓清運量為 2.42 億t，同比增長 6. 16%，當前生涯渣滓的無害化處理仍重要通過衛生填埋和焚燒進行，但現有的填埋和焚燒的處理處置才能趨于飽和且難以新建，“渣滓圍城”已成為年夜多數城市道臨的重要環境問題之一。渣滓分類的實施能有用實現渣滓的源頭減量，推動可收受接管資源的循環應用，是提振固廢全產業鏈以及助力城市生態文明建設的關鍵環節。廚余渣滓在分類收運后大批集中，與之配套的資源化處理技術設施及消納才能卻嚴重缺乏，與其他渣滓混收混運現象也時有發生，這種逗留在概侘寂風況并未貫穿整個渣滓分類處理鏈條的現象，極年夜水平下降平易近眾對渣滓分類的信念與積極性，晦氣于渣滓分類的廣泛推進。
今朝各類文獻或新聞報道中對于“廚余渣滓”、“餐廚渣滓”等概念凡是沒有明確區分，不難形成混雜。來自居平易近廚房的家庭廚余渣滓、來自餐廳和食堂的餐廚渣滓以及來自菜場的果蔬渣滓都屬于“易腐渣滓”，即易腐爛的、含有機質的生涯渣滓。
本文所觸及的廚余渣滓是指除餐廚渣滓之外的易腐渣滓，包含居平易近生涯中產生的食品殘余、吃剩的食品和來自菜場的果蔬渣滓。中國廚余渣滓一方面來源疏散，相對較難單獨治理，另一方面產生量年夜，是“濕渣滓”中占比最年夜的類別。2018年中國易腐渣滓產生量達到 1.08億t。深圳市僅來自家庭廚房的廚余渣滓占易腐渣滓比例就高達73%，2020年5月廣州市廚余渣滓清運量達 1120 t/d。
表2為餐廚渣滓和廚余渣滓的物化特徵對比，此中廚余渣滓數據基于 2020年北京市海淀區年夜工村廚余渣滓處理廠采樣測得。與來自餐飲單位的餐廚渣滓比擬，廚余渣滓在水、油、鹽的含量上具有較年夜差異。廚余渣滓含水率達75%以上，而餐廚渣滓含水率更高，普通在90%擺佈。廚余垃 圾中油脂、鹽（氯化鈉）含量相對較低，這一方面是因為家庭烹飪所用的油和鹽比擬于餐廳來說較少，另一方面是由于廚余渣滓中存在較高比例的生果和蔬菜等廢棄物，下降了渣滓整體的卵白質、油脂和鹽的含量。
表2餐廚渣滓和廚余渣滓物化特徵比較
現有的廚余渣滓處理技術可分為生物法、物理法、化學法等，具體的處理技術包含破裂直排處理技術、厭氧處理技術、蚯蚓堆肥技術、微生物菌體處理技術、飼料化處理技術、焚燒處理技術、制肥處理技術等。今朝應用最廣泛的是厭氧消化技術，以廣州市為例，到2020年已建成運營2200t/d的廚余渣滓處理設施，此中采用厭氧發酵技術的處理才能達 2000 t/d，采用高溫好氧制腐醫美診所設計殖酸技術的處理才能達20客變設計0 t/d。此外，堆肥、腐生生物處理、機械處理等也是常見的廚余渣滓處理手腕。
當前廚余渣滓的處理仍面臨諸多問題。從處理才能來講，廚余渣滓處理設施普通由部門餐廚渣滓處理設施改建而成，而全國城市餐廚渣滓每年都僅有12%獲得了資源化及無害化處理。以北京為例，現有 23 座餐廚渣滓處理設施，處理才能為 2700 t/d，渣滓分類后日產餐廚渣滓的量在6500 t/d以上，易腐渣滓整體處理才能還存在較年夜缺口。從政策層面來講，對處理技術規范不明確或認識不正確的情況廣泛存在。
表 3 總結了深圳、上海、北京及杭州這4個典範城市所發布政策條例中與廚余渣滓相關的內容，可以看出，產沼、堆肥等傳統生化處理技術還是各個處所用于廚余渣滓處理的重要推薦技術，這些技術成熟度高、資源化應用率高、年夜型工程建設和運營的經驗豐富。但今朝產沼技術產生的沼渣和沼液處理難度較年夜，堆肥技術的產品后端前途較窄，形成這些技術整體的處理後果欠安且本錢偏高。是以，隨機應變研發出減量化顯著、資源化水平高的處理技術，并對這些技術進行工藝優化是廚余渣滓處理的當務之急。
表3中國部門省市地區廚余渣滓處理相關政策
3、廚余渣滓處理技術研討熱點
3.1厭氧消化處理技術
厭氧消化技術，即在無氧或缺氧條件下，厭氧微生物將廚余渣滓等有機廢棄物中有機質進行分化應用并轉化為CH4、CO2、微生物細胞等物質的生物化學過程。在實現廚余渣滓減量化的同時可以產生 H2 與 CH4 等動力，由于具有反應效力高、動力耗費低、實現沼氣動力收受接管、制備高附加值副產物等優勢，是今朝常用的有機廢棄物處理方式之一。隨著渣滓分類政策不斷推進落實，針對廚余渣滓的厭氧消化技術在2020年獲得了相當的進展，上面就技術研討衝破、工程案例進展和相關問豪宅設計題分析等角度進行回顧。
3.1.1技術研討衝破
廚余渣滓厭氧消化預處理手腕的開發是現階段研討的一項重點。北京工商年夜學劉伊等采用高溫濕熱預處理廚余渣滓，目標是進步廚余渣滓中年夜分子有機質的消融性，進而促進廚余渣滓的資源應用率和生化處理潛能。而蘭州路況年夜學Zhen等采用微氧預處理的方法，促進微生物對小分子有機物的應用和分化，進步了廚余渣滓厭氧消化的產氣效力，賽中聲名鵲會所設計起。然而，他缺乏教育——初中畢業前就輟縮短了消化時間。清華年夜學蔣建國等針對廚余渣滓 C/N較低、營養元素不平衡等特征，導致厭氧消化體系揮發性有機酸和氨氮的累積、下降CH4 產率等問題，開發了無毒建材超聲、堿熱、微波等基質預處理手腕，強化廚余渣滓中卵白質、碳水化合物、脂肪等年夜分子有機物溶出分化，有用進步后續厭氧消化的效力，且有助于進步反應系統產沼速度，在較短時間內釋放產氣潛能。
另一方面，將廚余渣滓與其他有機廢棄物混雜共消化，其分歧基質間對產沼的協同效應也不容忽視。
江南年夜學趙明星等發現將廚余渣滓、餐廚渣滓、果蔬渣滓依照 5∶2∶3 的比例混配進行共消化，累積CH4 產量和 CH4 含量相較于廚余渣滓單一消化，分別從279.09 mL/g VS 和 50. 12%晉陞到了354.51 mL/g VS 和57.66%，有著明顯的協同促進感化。
西安建筑科技年夜學王曉昌等也應用廚余渣滓和牛糞的共消化，實現了穩定、高速地產沼，在300 d 以上的半連續生物反應器運行中，累積甲烷產量達到441 mL/g VS，且未發現揮發性脂肪酸的累積。
而廚余渣滓和市政污泥的共消化，同被Avn Insitute of Engineering and Technology 的Var⁃ sha 等證明可有用規避了在單一厭氧消化中廚余渣滓 pH 緩沖才能弱、市政污泥可生化性較差的弊病，混雜物料的 C/N 比合適、pH 值穩定，共消化有用對累積產甲烷量和生物降解性均有協同促進感化。圖 2 展現了廚余渣滓、餐廚渣滓、果蔬渣滓共消化的協同感化。
北京科技年夜學汪群慧等通過引文數據庫的文獻計量剖析研討，識別出共消化處理技術也是廚余渣滓厭氧消化技術現階段以及未來研討的一個熱點。
圖2廚余渣滓、餐廚渣滓、果蔬渣滓共消化的協同感化
3.1.2工程應用案例
隨著全國范圍內渣滓分類任務的推進，結尾廚余渣滓的處理處置設施也在逐年發展，國內已建和在建廚余渣滓厭氧消化工程案例較多，以“預處理—干式厭氧消化”“預處理—濕式厭氧消化”“預處理—生物水解—濕式厭氧消化”等工藝流程為主。但值得留意的是，今朝已建的廚余渣滓厭氧消化工程良多是依托原有餐廚渣滓處理設施進行改建運行。
例如，上海老港濕渣滓處理項目，處理規模為1000 t/d，此中餐飲渣滓400 t/d，廚余渣滓 600 t/d，針對濕渣滓西餐飲、廚余渣滓的分歧特徵，確定餐飲渣滓采用“預處理+厭氧消化”，廚余渣滓采用“預處理+干式厭氧消化”的工藝路線，項目沼氣產生量可達到 50親子空間設計000 Nm3/d。類似地，其他良多已建和在建項目，針對廚余渣滓，均采用“預處理綠裝修設計+干式厭氧消化”的主體工藝，采用程度推流式或許立式設備，這種技術的優勢在于設備成熟穩定、適應性強、產氣量高。
例如，青島廚余渣滓項目標處理規模為500 t/d，其重要設施包含了廚余渣滓預處理、干式厭氧消化、沼渣脫水、沼渣干化、沼氣凈化及應用、除臭系統等；
杭州皇帝嶺處理規模200 t/d 的廚余渣滓項目、北京市豐臺區生涯渣滓循環經濟園處理規模 300 t/d 的廚余渣滓項目等也采用類似的工藝路線。
別的，上海松江濕渣滓處理項目和上海嘉定濕渣滓處理項目等則采用了“預處理—生物水解—濕式厭氧消化”的主體工藝。
圖3為上海老港濕渣滓處理項目、杭州皇帝嶺廚余渣滓處理項目、上海嘉定是渣滓處理項目工藝路線。
圖3上海老港濕教授，擁有多家科技公司，葉老師取得了別人一生都難渣滓處理項目、杭州皇帝嶺廚余渣滓處理項目、上海嘉定是渣滓處理項目工藝路線
3.1.3存在問題分析
今朝，廚余渣滓的厭氧消化技術的應用仍面臨一些問題，重要包含廚余渣滓的顆粒較年夜，且存在一部門木質纖維素等難以被生物降解或應用的組分；厭氧消化系統易出現氨氮克制現象，下降系統的產氣效力；產甲烷菌生產周期長，耗費有機酸的才能無限，當系統有機負荷較高時，不難出現酸化現象等。
而在應用方面，一些處所為了盡快消納廚余渣滓，依托原有餐廚渣滓濕式厭氧消化處理設施進行廚余渣滓的厭氧消化，但廚余渣滓與餐廚渣滓比擬，含水率、含油率、含鹽率較低，預處理和厭氧消化工藝的選擇有明顯差異，是以直接采用餐廚渣滓厭氧消化工藝與設施處理廚余渣滓還存在較年夜問題。另一方面，廚余渣滓厭氧消化產生的沼氣和沼渣的前途問題需求進一個步驟考慮，沼氣常被直接用作發熱發電，喪掉了其富含甲烷可進行高值化應用的優勢，現有應用價值較低；而沼渣也常被直接脫水后焚燒，未拓展其應用途徑，未來可考慮將具有環境平安性的厭氧消化沼渣經過高溫堆肥后制備沼渣源有機肥，進步沼渣的資源化應用水平。
3.2堆肥處理技術
廚余渣滓堆肥處理（肥料化處理）重要包含好氧堆肥及厭氧堆肥2種。好氧堆肥是指在有氧條件下微生物通過新陳代謝感化降解廚余渣滓中的有機物，使渣滓最終達新古典設計到穩定化無害化狀態的過程，堆肥剩余物經調節達到相應標準后可作為泥土肥料或泥土調節劑。厭氧堆肥則是在厭氧情況下對廚余渣滓中的有機物進行降解。今朝廣泛應用 的是好氧堆肥技術，具有技術成熟、操縱簡單、二次淨化小等優勢。
盡管廚余及餐廚渣滓的堆肥處理已是較為完備和成熟的技術，但其過程優化與效力晉陞依然是學界廣泛關注的問題，2020年這一技術獲得了一系列全新的研討進展。
張春燕等研討了竹炭添加對廚余渣滓好氧堆肥過程的影響，發現竹炭可以增添堆肥高溫持續時間，進步有機物的降解率和堆肥產品的腐熟水平。
余培斌等為解決高溫好氧堆肥過程中可用菌劑較少的問題，從完整腐熟的餐廚渣滓有機肥中篩選、富集培養和分健康住宅離純化了對淀粉、纖維素、卵白質及油脂具有更強分化才能的菌株，制作成復合菌劑，發現該復合菌劑能明牙醫診所設計顯縮短堆肥周期（約40%），並且將餐廚渣滓降解率進步了31%。
Chen等將餐廚渣滓與污水污泥進行協同好氧堆肥，研討了抗生素對水解酶活性和微生物群落的影響，發現5 mg/kg 的抗生素會下降纖維素酶的活性，增添脂肪酶和卵白酶的活性，pH和溫度是影響微生物群落演替的最主要原因，其次是餐廚渣滓和污泥的配合堆肥過程中的總氮和水分含量（圖 4）。
圖4餐廚渣滓與污泥協同好氧堆肥
好氧堆肥處理技術已有較為成熟的應用。以北京市為例，海淀區餐廚廚余渣滓處理廠采用好氧制肥工藝結合漿液厭氧發酵工藝處理系統，其技術路線如圖5所示，主工藝為有機廢物生物強化腐殖化和控氧制肥，將餐廚渣滓固相中的營養成分疾速降解為生物腐植酸，輔助工藝采用高濃度有機液相厭氧發酵，產生沼氣可供給鍋爐燃燒回用于工藝用熱，實現沼氣的本身循環應用。朝陽區高安屯餐廚渣滓處理廠設計餐廚渣滓處理規模400 t/d，采用高溫好氧發酵處理工藝，獲得有機肥料及飼料終產品。年夜興區贏海鎮南宮堆肥廠采用好氧式高溫堆肥發酵技術，依附微生物發酵，將有機物降解為 CO2、H2O 和 NH3，或對其進行半腐殖化處理。原設計處理才能為天天 400 t，經過 2008 年、2009 年和 2014 年 3 次工藝改進，處理才能已經晉陞至天天2000 t 以上。
圖5海淀區餐廚廚余渣滓處理廠工藝流程
今朝堆肥處理技術存在的問題是預處理過程相對復雜、占地較年夜、處理周期較長。此外，堆肥技術受渣滓成分的制約很年夜，廚余渣滓需求經過脫水或與園林、農業廢物等混雜后才適合進行好氧堆肥處理。在堆肥過程中還不難產生臭氣及有機質含量較高的滲濾液，渣滓無害化水平無限，需求進一個步驟通過調整微生物群落、生物除臭塔除臭等方法來減小環境迫害。
3.3生物干化技術
生物干化技術是一種由堆肥技術發展而來的渣滓預處理技術，其焦點為2年夜過程：一是應用好氧微生物性命活動釋放的熱量將水分汽化，二是通過通風對流的方法將水分帶出。該技術可在不用耗外源熱能的情況下進步渣滓低位熱值、穩定部門有機物，且持續時間較短，利于下降含水率和渣滓減量，為后續進一個步驟處理打下基礎。自國內奉行渣滓分類政策以來，廚余渣滓量年夜幅增長，由于其有機物含量較高，利于好氧微生物生長，是以生物干化技術展現出較年夜潛力，許多學者對此進行了大批研討。生物干化設備、物料配等到性質、運行工藝參數成為該項技術的幾年夜焦點。
年夜連泰達環保無限公司對生物干化反應器進行改進，強化了物料混勻、物料破壞以及生物反應的後果；
清華年夜學蔣建國等針對傳統生物干化技術所存在的降解效力低、發酵周期過長，資源化應用老屋翻新率較低且本錢高的問題，發明了一種輔熱強化廚余渣滓疾速生物干化技術，通過分段式反應設計和嗜熱菌的添加速速往除水分，含水率可在24h內從80%下降到30%，減量化率達到70%以上；
北京年夜學張智燁等對添加輔料對廚余渣滓生物干化的影響進行了研討，結果 TC:jiuyi9follow8
發佈留言