開創生活垃圾處理新思路
——微生物處理廚余垃圾

劉佳悅

上海市徐匯區廢棄物綜合管理所

根據《2016年城市建設統計年鑒》，上海市城市垃圾產生量逐年遞增，其中居民生活產生的廢棄物占城市生活垃圾總量的60%，其中垃圾中的有機物從1990年的27.5%迅猛上升至50.1%，其中絕大多數是廚余垃圾，約占生活垃圾總量的30%～40%。城市垃圾最終處理模式一般分為填埋、焚燒和堆肥，發達國家以焚燒為主，我國以填埋為主，可見在垃圾處理的少量化、無害化、資源化方面我國與發達國家有著不小的差距。根據上海市“十三五”加強生態文明建設、打造生態宜居城市要求，垃圾處理、垃圾分類等相關工作項目已處于極其重要的地位。

為追尋發達國家的成功經驗，減少以填埋為主的最終處理方式，全國各地依據自身條件，對當地的垃圾處理方式進行了一些升級。上海是我國東部最發達地區的特大城市，一定程度上代表我國城市化發展的未來趨勢。依據我國的國情，在垃圾處理模式上能否走出一條創新的方式，都將在全國乃至世界范圍內破解“垃圾圍城”困局做出一定的積極貢獻。本文聚焦的是一款以微生物處理有機濕垃圾技術與應用。

1 我國廚余垃圾概況

作為世界人口大國，社會經濟高速發展，城市居民生活水平大為提高，目前我國共有餐飲酒家近350萬家，每天產生驚人的餐廚垃圾，同時人均生活垃圾年產量為400kg，年增長率高達7%～9%，但無害化率不足20%，大量的生活垃圾裸露堆放在城郊，存量高達60多億t，1/3城市陷入“垃圾圍城”。在我國沒有進行垃圾分類的大背景下，廚余垃圾是生活垃圾的主要成分之一，其整體上具有以下特性：

（1）含水量高，一般在70%～85%，因廚余垃圾屬于低熱值，不適用于焚燒處理。

（2）pH值多呈酸性（4.0～6.8），極易腐爛酸化，進而引發大氣、土壤等二次污染。

（3）廚余垃圾的干物質以有機物為主（80%～95%），有機物成分主要包括糖類、蛋白質、油脂和木質纖維素類物質等；糖類和蛋白質含量占干物質的60%以上，是致使廚余垃圾極易被微生物利用而發生腐敗的主要原因；由于我國飲食習慣和烹調方法等原因，導致廚余垃圾中油脂的含量很大（15%～30%），一方面為非法提煉垃圾油提供了材料來源，另一方面也給廚余垃圾資源化處理帶來了難度；廚余垃圾中木質纖維素類物質含量較少（＜5%）。

（4）廚余垃圾C/N一般在10～30之間，為其生物處理提供了有利條件；營養元素較為豐富，特別是作為植物重要營養的氮、磷、鉀等含量較多；但是廚余垃圾含鹽量大，為2%～5%（以氯離子計），如果將其直接施入土壤可能會造成土壤鹽漬化。

（5）相對其他垃圾，成分簡單，惰性物質和重金屬等有害物質含量少。

2 微生物廚余垃圾處理設備簡介

根據目前我國城市生活垃圾分類、收運水平，需要一種設置簡單，占地面積小，操作方便，減量化、無害化、資源化程度高的新型廚余垃圾處理設備，尤其在目前垃圾分類推廣初級階段，一款充分考慮投放者心理，能簡化垃圾投放源頭管理、減少處理環節的實用產品尤其適合廣泛推廣應用。上海紀明環保設備科技有限公司在上海復旦大學等高校幫助支持下，經多年努力，成功研發了具有國內領先、國際先進科技水平的智慧生態餐廚垃圾處理設備。具體實施方式：廚余垃圾（包括泔腳油、泔腳水）投入到處理器，通過高速粉碎裝置處理后自動均勻噴灑到處理面基質上與微生物菌群充分均勻地攪拌，于8h內把廚余垃圾降解為生態有機肥料，降解率（減容率）高達96%左右。總體運行智能化，操作便捷、維修率低，僅需每年添加一次微生物菌劑。目前已在上海、陜西等多個場所經3年實踐實用，效果顯著。

3 與其他廚余垃圾處理方式比較

1）粉碎直排處理。通過機械研磨將裝在內膽里的廚余垃圾切碎攪拌后沖入下水道，與水混合后排放到城市污水處理系統進行無害化處理。該技術簡單，能降低城市垃圾的含水率，利于提高城市垃圾的熱值，但需要大量的水進行沖洗，增大污水處理廠的處理量，加重了城市污水處理系統的負擔；但對城市下水道的排水能力有相當要求，以我國的經濟發展水平要普及到每家每戶在經濟成本上不現實。

2）飼料化處理。主要利用生物轉化將餐廚垃圾經過生物轉化、烘干處理、殺毒滅菌、除鹽等過程，最終生成蛋白飼料添加劑等可利用物質。但采用廚余垃圾制作的動物飼料，其衛生安全性尚需進一步研究。

3）衛生填埋。填埋是我國目前應用最為廣泛的生活垃圾處置技術，采取防滲、填埋、壓實和滲濾液處理等措施，對固體垃圾進行管理的綜合性工程方法。與發達國家相比，我國的填埋場設計理念較落后，技術水平較低，總體屬于粗放式運營，土地填埋利用率不高，占用了大量土地資源；我國大部分填埋場缺乏有效的基礎和邊坡防滲措施及滲濾液處理設施，導致滲濾液污染地下水事故不斷出現，而設有滲濾液處理設施的也多數不能實現達標排放；部分填埋場未設氣體導排和利用裝置，對于填埋產生氣體處于無組織排放狀態，易造成二次污染。

4）焚燒處理。在高溫條件下，將廚余垃圾可燃成分與空氣中的氧進行劇烈的化學反應，放出熱量，轉化為高溫燃燒氣體及少量固體殘渣。焚燒處理具有減容效果明顯、無害化程度高、可回收熱能、占地面積小等特點，但對垃圾的熱值有一定要求，不能滿足熱值要求的垃圾燃燒不充分會產生二噁英等有害物質，其建設成本和運行費用也較高。

5）堆肥化處理。堆肥化是依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物人為地促進垃圾中可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的生物化學過程。我國城市生活垃圾中可生物降解有機物含量較高，較適合堆肥化處理技術，但由于我國城市生活垃圾目前仍以混合收集為主，堆肥也是以混合收集的生活垃圾作為原料，導致堆肥成本高、產品肥效低、質量差、銷路不好；且堆肥的使用是季節性的，而城市生活垃圾的處理卻具有連續性，二者之間固有的矛盾也會增加垃圾的處理成本和堆肥的生產成本。

綜上所述，微生物垃圾處理較傳統廢除垃圾技術相比有以下優勢（見表1）。

智慧生態餐廚垃圾處理與傳統廚余垃圾處理技術相比的優勢：實踐數據測定，經智慧生態餐廚垃圾處理機處理的廚余垃圾，降解為有機肥料（25%左右）、CO2和水蒸氣（75%左右）。100%的油水分離干凈、100%的將殘羹剩飯分解處理、100%的降解廚余垃圾滲濾液，做到污染物零排放、無異味，處理剩余的基質可作為肥料。

表1 微生物垃圾處理與傳統廢除垃圾處理比較優勢

4 建議

根據我國目前城市生活垃圾產生現狀和未來的趨勢，結合我國城市生活垃圾的處理現狀、存在的問題，提出以下建議：

（1）大力推行垃圾分類減量工作。早在2000年，上海被建設部城市建設司定為垃圾分類收集試點城市之一，已經開始試點垃圾分類，如今已過去近20年，但成效甚微。究其原因與居民的生活習慣、生活條件、住宅情況等多種因素密切相關。要切實建立生活垃圾的全程分類體系，做到“一分到底”：從源頭的投放，到中端的收集、運輸，再到末端的處理，整個過程都要堅持分類，這樣才是真正意義上的生活垃圾分類。同時做好軟、硬件配套支撐，全社會“從上到下”的支持，“從細枝到主干”的收運體系一樣不能少，無論何種垃圾的任何處理方式，“分類”是根本、是前提。

（2）調整配置綜合處理技術。目前我國以填埋為主的最終處理技術是不可持續的，不能滿足生態宜居城市發展需求，城市生活垃圾處理應逐步減少填埋處理包括廚余垃圾在內的有機垃圾。微生物處理廚余垃圾作為新興處理廚余垃圾的方式，能有效減少垃圾從收運到處理的環節，減輕垃圾收運、處理成本，是其他如焚燒和堆肥處理方式的有效補充，值得進一步推廣和應用。

（3）加強國家政策引導。戰略性新興產業不僅要有高端前沿科技，也應有與民生息息相關的垃圾處理系統性工程，在學習發達國家經驗的同時，根據自身國情扶持相關企業，加大對垃圾處理技術的研發投入，試點新興垃圾處理技術，爭取在現有技術上取得新的突破，以爭取在國際環保事業上獲得更多的話語權。