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劉建國:廚余垃圾分類處理應適度適量

時間:2019-09-09 15:48

作者:程云

廚余垃圾分類處理是我國生活垃圾分類中的難點、焦點和痛點。在8月30日舉辦的“2019(第七屆)上海固廢熱點論壇“上,清華大學環境學院教授劉建國,結合垃圾分類大背景提出廚余垃圾分類是有必要的,是整個垃圾處理系統優化的節點,也是終端處理系統減量提質增效的著力點。

他表示,實現廚余垃圾源頭分類達標依然任重而道遠,與此同時后端處理設施依然是各個城市最為突出的短板,發酵產物實現土地利用成本高昂障礙重重。對于廚余垃圾分類處理,劉建國用40字口訣總結說,干濕分開,努力方向;積極鼓勵,相得益彰;定時定點,適度適量;濕中無干,理所應當;干中無濕,兩敗俱傷。

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劉建國

有必要分,廚余垃圾分類是減量提質增效的著力點

我國垃圾最主要的構成部分是廚余垃圾,超過50-60%,有的地區甚至達到70%。對比歐美國家,他們最主要的垃圾是紙張,廚余垃圾只占到25%。因為這樣的差異,我國生活垃圾的最大特點就是濕,含水率很高;另一特點是臭,容易腐爛降解。

準確地說,我國廚余垃圾的來源,從居民家庭來的只是一部分,約占廚余總量的50-60%,其他的是來自園林綠化、農貿市場菜葉等,這些濕垃圾的進入,為廚余垃圾的總量貢獻了不少。

“測算下來,從居民家庭分出來的廚余垃圾,只占生活垃圾總量的25-40%,所以說,新一輪的垃圾分類不能僅僅要求居民去分類,他們也只能分出一半量,還應將垃圾分類推廣到農貿市場、蔬菜批發市場等場所,管理層要有基本的認識。”劉建國表示。

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我國生活垃圾正是因為高廚余、高水份的特性,所以說廚余垃圾分類是整個垃圾處理系統減量提質增效的主要著力點。

換言之,劉建國補充說,廚余垃圾分類,初衷就是要減少進入終端處理系統的垃圾數量、提升進入終端處置系統的垃圾質量、提高處理系統效能和污染控制水平,所以從這一點上,我覺得要去肯定干濕分離,有必要將部分廚余垃圾分出來。

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廚余垃圾分類處理的四大“短板”

既然廚余垃圾有必要分出來,那么分出來的垃圾怎么辦呢?國家也在構建集分類投放、分類收運、分類處置的全流程系統。

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劉建國指出,在分類系統構建過程中,必須要補齊短板,打通鏈條,提升我們整個系統的效能,而廚余垃圾的分類處理存在明顯的短板,也是分類系統優化的主要節點。

第一:新系統如何收編“拾荒大軍”。非正規的“拾荒大軍”一度是城市回收體系的主力軍,如今在各種因素影響下,正在逐漸萎縮,而城市的垃圾量卻在上升。新的回收體系怎么構建?新舊體系又該如何相處?如何將他們納入規范的管理當中來,這是城市管理者亟待解決的問題。

第二:廚余垃圾源頭分類難,行政管理成本很高。

7月1日,上海《生活垃圾管理條例》率先實施,短短的兩個月,廚余垃圾的分出率很高,質量也很好。

若全國范圍內推廚余垃圾的源頭分類,讓其達到很高的標準,必須要付出極其高昂的行政管理成本,對經濟條件不發達的省份也是一大考驗。再者,若居民源頭分類效果不好,還要依賴人工、機械做二次分類,才能滿足生活垃圾處理設施需求,那么前端分類的意義將大大折扣。

第三:廚余垃圾源頭分類難、臭味控制難、土地利用難、持續盈利難

餐廚(廚余)垃圾特性遠比我們想象的復雜,處理難度較大,這類垃圾的處理在國內非常成功的案例并不多。如果在尚未做好準備的情況下,付出較高的經濟成本分出來,最后產物如沼氣、堆肥等,對能源、土地貢獻率不高,勢必不可持續。

在國內,廚余垃圾處置,就地跟集中相結合的堆肥工藝較為常見。如下圖,這是來自浙江大學調研和取樣分析圖,一些地區,對堆肥工藝理解認識偏差,短發酵周期機器快速成肥設備基本上只有烘干效果,產品基本未經過微生物好氧發酵,產品腐熟度極低,需要二次腐熟,根本不適合農田利用。

此外,堆肥設備高能耗,設計和操作缺乏規范;臭氣控制污水處理難度大;處理成本數倍于焚燒發電;產物質量不穩定利用價值低。這條路到底怎么去走?業內需要好好思考。

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全鏈條的廚余垃圾處理系統,發達國家也有很多經驗,但實際操作上也面臨很多問題。

如下圖,這是意大利某廠年處理源頭分類收集的有機生活垃圾35000噸,綠化廢物6000噸。采用干式厭氧消化+沼渣堆肥工藝。

最終得到的產品,一是沼氣年發電量約1000萬度,全部自用,沒有多余的電量上網;二是,年產精堆肥約2000噸(約占進料量5%),只能免費提供周邊農戶/農場使用,若用戶不愿意使用,有時仍需送焚燒廠處置,粗堆肥全部送焚燒廠處置,成本約90歐元/噸。_ueditor_page_break_tag_

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劉建國表示,目前來看,廚余垃圾妥善處置,實現無害化、穩定化及資源化難度較大。

一是:源頭分類難,教化甚至改變老百姓積習已久的行為習慣實屬不易;

二是:臭味控制難,臭氣控制污水處理難度不小;

三是:土地利用難,如上述所示,廚余垃圾經過處理僅得到百分之幾的精堆肥,最后還入不到土地,甚至還要回到焚燒廠,商業模式鏈條沒有打通;

四是:持續盈利困難,干式厭氧產沼量小、只能自用,沼渣堆肥出售不了,最后還是花錢燒掉,盈利點微乎其微。

基于以上情況,我們對各種垃圾處理的技術路線做了評估,理論上希望生活垃圾干濕分開,干垃圾送去焚燒發電,濕垃圾(餐廚垃圾、廚余垃圾等)采用厭氧發酵工藝,沼渣堆肥,肥料還田。如下圖深藍色的這條線,物質回收效率最高,面積最大,表明綜合環境績效最好。

一旦沼渣發酵產物無法還田,沼渣還需送到焚燒廠焚燒或者是填埋場處置,面積就變成了淺藍色(如下圖),綜合環境績效則縮水一半。

劉建國認為,從這個意義上講,生活垃圾干濕分離+干組分焚燒發電+濕組分厭氧發酵的優化組合模式是否具有顯著比較優勢取決于發酵產物能否實現安全土地利用,若發酵產物回不到土地去,必須三思而后行。

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第四:廚余垃圾生物處理同樣存在二噁英排放

根據熱值均衡分析,生活垃圾干濕分開過于徹底也不利于焚燒,它有一個合理區間,分出20%-40%,焚燒效率最佳,且廚余垃圾分出量不大,品質容易保證,實現土地利用的可能性加大。所以廚余分類回收應重追求“質精”而非“量大”,回收20%左右純度較高的廚余,綜合環境績效遠高于回收大量品質低劣的廚余。

并不是只有垃圾焚燒廠才會排放二噁英?國外學者對各類垃圾處理設施做了取樣分析,發現填埋場、堆肥廠、機械-生物處理廠等都會排放二噁英。廚余垃圾堆肥處理同樣存在二噁英排放,而且排放因子高于采用了最佳可行技術的垃圾焚燒廠。

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發達國家廚余垃圾分類的現狀

第一:德國廚余垃圾單獨收集/就地堆肥比例較低

據德國權威媒體發布的數據,2015年,德國分類收集的廚余垃圾比例很低,只占到總垃圾產生量的9%,只有9%的生活垃圾進入有機垃圾桶里。

再看德國較為流行的有機堆肥,進料量的80%以上是園林綠化垃圾,真正來自居民家庭的廚余垃圾占比不足20%。居民家庭的廚余垃圾的17%進入有機垃圾分類收集桶,16%進行庭院堆肥,55%未分類進入剩余垃圾桶,12%排入下水道等。

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第二:美國廚余垃圾堆肥占比極低

2015年,美國廚余垃圾堆肥占比5.3%,焚燒發電22%,其余填埋。也有相當一部分粉碎之后進入下水道,那就未納入固廢管理系統;

2017年,美國有4713個堆肥設施,原料主要為庭院綠化廢物(約占57%),來自家庭的分類收集廚余垃圾及庭院修剪垃圾占比不足5%。

值得一提的是,我們曾參考日本,在蘇州市居民小區開展試點,讓居民在家把廚余垃圾源頭瀝水發現,源頭瀝水措施的生活垃圾減量率為6.47%,含水率降低2.23%,低位熱值提高10.94%。劉建國指出,這是一個簡單有效值得借鑒的方式。

綜上所述,劉建國對生活垃圾分類處置系統提出這樣的一個構想。他表示,要強制分出有害垃圾、強制分出可回收物,對于廚余垃圾要鼓勵和倡導大家去分,分出的部分可以進入好氧/厭氧生物處理系統,最終回到土地利用;對于老百姓分不出甚至不愿意分的,則進入容錯性很強的其他垃圾,然后進行垃圾焚燒處置,并且回收電能。

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對于廚余垃圾分類處理,發言結尾,劉建國濃縮40字口訣,供在座嘉賓細細品味。他說,“我們要努力做到干濕分離,鼓勵大家去做,定時定點,適度適量,不要一刀切,也不要絕對化,不能指望其他垃圾當中沒有廚余垃圾,這是任何國家都做不到的,也沒必要做到!”

干濕分開,努力方向。

積極鼓勵,相得益彰。

定時定點,適度適量。

濕中無干,理所應當。

干中無濕,兩敗俱傷。

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