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厨余垃圾就地就近处置,前景可期!

厨余垃圾是城市生活垃圾的一种,是居民社区、食品生产加工业和餐饮业在生活或生产过程中所产生的有机废弃物。根据2019年12月中国住建部发布的行标《生活垃圾分类标志》规定,垃圾分类产生的湿垃圾、餐厨垃圾或厨余垃圾被统一称为厨余垃圾,其包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾(农贸市场等)。

根据联合国粮食及农业组织(FAO)统计,全球约有1/3的食物被浪费在生产、流通和消费过程中,其中大部分都被当做厨余垃圾处理,每年的废物产生量高达13亿吨。

世界厨余垃圾的产量连年增长,有学者预测从2005~2025年,全球厨余垃圾产量将会增加44%,其中中国厨余垃圾的产量位居世界首位。2009~2019年中国城市生活垃圾和厨余垃圾产量连年增长,2019年中国城市生活垃圾和厨余垃圾产量分别为2.42和1.21亿吨,并且厨余垃圾在城市生活垃圾中占比高达50%~60%。2019年5月,中国开始在16个城市开展“无废城市”试点建设工作,厨余垃圾的资源化和无害化越来越被重视。2019年中国大力推行垃圾分类政策之后,中国厨余垃圾的分出量急剧增加。2020年6月,上海湿垃圾分出量达到9632.1t/d,同比增加38.50%。

因此,中国厨余垃圾急需适宜的无害化、资源化和规模化处理技术。

厨余垃圾具有含水率高、有机质高、含盐量高、含油量高和易腐烂等特点,若处理不及时则易产生恶臭,并会滋生病原体微生物,引发环境污染问题。中国厨余垃圾的组分构成、营养成分和元素组成特征如表1所示.中国厨余垃圾主要由蔬菜、果皮、食物残渣、碎骨、蛋壳、贝类、果壳和果核等组成,其含水量高,且含有大量糖类、蛋白质、脂质等有机物,具有较好的可生化降解性。中国厨余垃圾较高的N含量导致其C/N较低(10~20),若采用生物法处理厨余垃圾,则需考虑将厨余垃圾与其他高C/N的有机废弃物进行协同处理。此外,中国独特丰富的饮食习惯导致中国厨余垃圾具有高脂质(17%~32%)、高盐分(0.50%~5.00%)和高辣椒(0%~2.50%)的特点。因此,在中国厨余垃圾的资源处理过程中,应考虑高油、高盐和高辣椒素的影响。

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目前,厨余垃圾通常与城市生活垃圾一起进行垃圾填埋和焚烧处置,随之带来垃圾渗滤液污染、二噁英和温室气体排放等二次污染问题。世界上越来越多的国家开始禁止厨余垃圾进入垃圾填埋场,并将厨余垃圾从生活垃圾中分出,进而提高干垃圾焚烧发电的效率。厨余垃圾具有较高的回收利用价值,其资源化回收逐渐成为最受欢迎的处理模式。

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就地就近处理技术路线的优势与适用场景

就地就近处理处置,其逻辑是在垃圾产生较为集中的区域,设置处理设施实现就地处理处置,避免垃圾在转运过程中产生的运输成本、能源消耗和二次污染。

运费也是钱——减少运距问题带来的成本支出和二次污染

2020年10月,中国城市生活垃圾领域国家适当减缓行动项目(IWM NAMA)公布了苏州市垃圾管理全流程财务构成测算表,生活垃圾处理费用仅占到清扫、收运处总费用的 9.3%,占到收运处总费用的 32.65%。

国金证券2019年公布的测算数据,上海市垃圾分类与处理全过程总成本为985元/吨。前端垃圾分类服务成本为390元/吨,包括垃圾分类督导和装备垃圾分类智能设备;中端垃圾收运成本为290元/吨,包括垃圾清运、中转和转运;终端垃圾处理包括垃圾焚烧和湿垃圾处置,综合成本为305元/吨。

同济大学何品晶课题组对村镇生活垃圾的处理成本的研究结果显示,华东4地区村镇生活垃圾的运输+转运成本,占到收运处总成本的47.9%。

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(来源:何品晶等,村镇生活垃圾处理模式及技术路线探讨,农业环境科学学报,2014)

可以看出,在垃圾处理的全流程当中,收集与转运可以占到收运处全流程成本的3-4成。

在运输转运过程中,产生的尾气污染、跑冒滴漏、臭气散逸等问题,也一定程度存在。

在此背景下,就地就近处理彰显出一定优势。即使在处理成本端的支出上,就地就近处理一定程度高出集中式处理,但是放在垃圾处理全流程来“算总账”,就地就近处理的综合成本依然有可能得降低。

目前我国焚烧厂单台焚烧炉处理能力一般都在数百吨,甚至可以达到1000吨。采用厌氧技术路线处理餐厨垃圾,项目规模通常也均在200吨/日以上,占地一般都要几十亩,投资动辄数亿。这对于很多地方而言,并不是一笔小的支出。

在投资与建设方面,就地就近技术表现出了其“循序渐进”的灵活性。

一方面,是建设规模的灵活性。采用“微生物互循”技术,单台处理规模可以从数百公斤-几十吨/天不等,实现按照不同区域的实际处理规模进行投资建设。

另一方面,可以实现项目的分步投资、分阶段建设。在项目规划之初,可以预留扩建用地,待厨余垃圾分出率提高,垃圾量增长时,根据实际来选择项目的扩建投入时机,避免一次性过高的项目建设投入支出,以及项目建成之后的闲置浪费。

厨余垃圾就地就近的处理的应用场景

避免长途运输以及建设规模灵活,使得在很多场景下,采用就地就近方式实现厨余垃圾处理处置成为人们的选择。

远郊工厂、高速服务区、海岛、山区、游艇舰船、农贸市场、高校与机关食堂、旅游景区、寺庙……,在这些孤岛式的厨余垃圾集中产生区域,都是就地就近处理的适合场景。

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广大县域乡镇厨余垃圾处理模式的选择

随着垃圾分类工作从重点城市向县域乡村的推进过程中,就地就近处理也表现出了一定的优势。面对我国广大的县域与乡村地区,如果采用集中式处理,在垃圾收运方面,可能面临更高的支出。

根据北京科委有机固废国际合作组织的调研,一些县域和城市相比,有着更大的区域面积,但是人口相对更少,人口密度更低,这无疑增加着垃圾收运的支出成本。通过对某典型城市与县城的对比,某城市面积3265平方公里,人口131.1万,而某县城面积4840平方公里,人口为45.4万人。从平均数据来看,该城市人口密度为401人/平方公里,而县城仅为94人/平方公里。

但是,对比核心区域,城市和县城表现出了相似的特征,某城市与县城的核心区,人口密度分别为2408人/平方公里与2127人/平方公里,相差不大。

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无论是生活垃圾还是厨余垃圾,针对垃圾规模产生量较小的县域与乡镇、农村地区,就地就近处理是最为合适处理方式。除此之外,一些地区因为交通不便、运距较远等原因,也不适合转运处理。

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综上所诉,随着垃圾分类工作的推进,低油脂、低含水率的家庭厨余和其他厨余分出率越来越高,分类工作不断深入到城市以外县域和乡镇,就地就近处理处置技术,逐渐凸显其优势。在县域、乡镇,就地就近处理技术将有着更广阔的市场空间。

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