馬隨濤,楊燕
(深圳維拓環境科技股份有限公司,廣東 深圳518000)
家庭易腐垃圾主要包括蔬菜和水果殘留物,如剩菜、剩飯、貝殼、蛋殼和家庭生活中產生的廢料等。因為易腐垃圾中含有大量的水和豐富的有機物質,自然儲存會導致垃圾腐爛和變質,散發刺激和有毒氣體,繁殖大量的細菌,造成蚊蟲滋長,危害自然環境和生活環境,威脅人類的身體健康。由于家庭易腐垃圾的主要來源是廚房,因此,也可將其稱為廚余垃圾。
在中國不同的地區有不同的生活習慣,因此,易腐垃圾的性質、特征具有明顯的差異。比如,在四川和重慶地區,易腐垃圾的廢油脂量明顯高于其他地區。此外,根據研究表明,武漢市的易腐垃圾含鹽量約為1.24%[1]。由此可知,中國易腐垃圾的特點是含油量高、含鹽量高。
我國平均每個城市垃圾年產量大約在1.7 億t 左右,人均垃圾產量達0.4t/a。目前,我國的垃圾產量按照每年8%~10%的速度增長,估計到2030 年,中國的固體廢棄物年生產量將增長8 倍(從2004 年的1.9×108t/a 增長到2030 年的3.8×109t/a)。其中,約有40%為易腐垃圾,在城市生活垃圾中所占的比重較大。目前,有效的易腐垃圾處理手段是去除垃圾中80%左右的水分,并將其中的粗蛋白、粗纖維、油類和鹽類進行資源化利用[2]。我國尚未形成完善的易腐垃圾處理管理體制和系統處理技術方法,最常用的手段是將其與普通垃圾一起進行焚燒、填埋或堆土施肥[3]。為了尋求更有效的易腐垃圾資源化和無害化處理手段,2017 年,國家發展改革委會同住房城鄉建設部出臺了《“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃(2016-2020)》,提出建立易腐垃圾的回收和再生利用體系,推動垃圾的資源化利用與無害化處理。隨著不斷地探索和創新,一些新的技術慢慢替代了傳統的垃圾處理方法。例如,好氧堆肥制作動物飼料、厭氧發酵降低危害等。美國易腐垃圾的回收率僅為2.6%,低于城市生活垃圾回收利用率3.1%(AVG)。考慮到美國的國情,估計有5000 萬的美國人沒有足夠的食物,美國更多的是通過政策和措施的實施,組織向食物銀行或食物救濟組織捐贈安全和健康的食物,以減少送往垃圾填埋場的食物量,從而減少易腐垃圾,從源頭控制垃圾的增長。同時,不可避免產生的易腐垃圾,通過工業途徑,提煉脂肪、油和油脂,并將其轉化為產品或生物燃料;土地堆肥法是將食品廢物變成有價值的土壤改良劑;運用厭氧消化技術可以在對垃圾進行降解穩定化的同時,回收清潔能源甲烷。經過多年對技術的改造和創新,產生了顯著的經濟、社會和環境效益[4]。
不同的國家對易腐垃圾的處理政策和導向雖各有不同,但總體上都是支持家庭易腐垃圾朝著減量化、資源化、無害化的方向發展,提倡從直接填埋、混合焚燒向無害化堆肥、資源化產沼和用作動物飼料、源頭破碎減量方向轉變。

表1 主要生物處理技術分析表
①飼料法:產品存在同源性風險,有可能再次進入食物鏈,存在食品安全隱患;
②好氧堆肥法:適用于處理易腐有機質垃圾,在國內外均有著較為廣泛的應用,是一種成熟的工程化工技術。堆肥工藝技術相對簡單、成熟,投資與運行費較低[5]。但存在一定的風險:易腐垃圾的水分和油脂含量高,增加堆肥難度;滲瀝液產生量大,惡臭污染風險高;產品的品質難以提高。
③厭氧消化法:不需供氧,動力消耗低,一般僅為好氧堆肥的1/10,可以對易腐類垃圾進行充分地資源化利用,產生的沼氣可以發電,可并入燃氣管網,可提純做車用燃氣,可將沼渣可制肥。
④焚燒技術:當易腐垃圾與其他生活垃圾混合時,儲存箱內會產生大量高濃度的BOD 漿料,增加焚燒廠異味污染的風險,降低其熱值。同時,容易造成浪費并增加二釋放的可能性。
⑤垃圾填埋處理:根據市政垃圾填埋場衛生填埋的規定,進入場地的垃圾含水量必須小于20%~30%。然而,中國易腐垃圾的濕度約為75%。當它們與生活垃圾混合時,會顯著增加城市固體垃圾的含水量。此外,易腐垃圾與城市固體垃圾混合會產生刺激性氣體,增加濾液的量和濾液中的氨氮含量。
通過對以上技術進行對比和分析,結合目前家庭易腐垃圾特性,建議采用快速生物降解技術,該技術在一定溫度下(75~85℃),通過添加高效復合生物降解劑,將日常可生物降解的易腐垃圾徹底分解,可在0.5~2h 內將易腐垃圾徹底分解為二氧化碳和水,真正做到在易腐垃圾的源頭處理,占地小,可連續運行,操作簡便,從源頭杜絕易腐垃圾的產生,綠色無公害,采取分布式處理,符合中國國情。
家庭易腐垃圾處理的建議包括以下幾點:①采用生物技術,對人體皮膚及動物無任何傷害;②最佳分解溫度為75~85℃,微生物自我繁殖能力強;③分解效率高,易腐機垃圾在2~4h內完成分解;④可連續投料,連續分解;⑤分解徹底,減量率可達95%以上。
家庭易腐垃圾是生活垃圾的重要組成部分,其水分、油脂和鹽分含量分別約為75%、16%和1.2%。由于垃圾含水率和易降解有機物含量高,不適合焚燒和填埋處理;考慮到易腐垃圾的同源性,所以也不適合制作動物飼料。運用微生物技術可以對垃圾進行分散式降解處理,降低垃圾處理廠的建設投入成本以及運營成本,技術可操控性強。同時,增強垃圾源頭分類收集力度,實現易腐垃圾的減量化、資源化,極大程度上提高了生活垃圾的回收率和利用率。