張燁,姜薇,韓莉,車延麗
(北京市城市管理研究院,北京 100028)
《生活垃圾分類標志》GB/T 19095—2019 已于2019年12月開始實施,生活垃圾分為可回收物、有害垃圾、廚余垃圾、其他垃圾四大類。其中廚余垃圾,是指家庭中產生的菜幫菜葉、瓜果皮核、剩菜剩飯、廢棄食物等易腐性垃圾;從事餐飲經營活動的企業和機關、部隊、學校、企業事業等單位集體食堂在食品加工、飲食服務、單位供餐等活動中產生的食物殘渣、食品加工廢料和廢棄食用油脂;以及農貿市場、農產品批發市場產生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、水產品、畜禽內臟等。
我國生活垃圾的特性是高廚余、高水分,最主要的構成部分是廚余垃圾,超過50%~60%[1],有的地區甚至達到70%[2],2018年中國易腐垃圾產生量達到1.08 億t[3]。因此推行垃圾分類政策,對廚余垃圾進行資源化處置是非常有必要的,對廚余垃圾進行規范收運及資源化,能夠消除食品安全隱患,源頭上解決廚余垃圾不規范管理引發的食品、生態安全和環境衛生問題,減少公眾健康威脅,保護食品安全,同時避免因廚余垃圾亂傾倒,造成的環境衛生問題。廚余垃圾分類制度推行之后,資源化問題就越發重要。廚余垃圾資源化,主要是采用生化處理,是指利用細菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物,使垃圾中的有機物發生生物化學反應而降解(消化),用作肥料改良土壤或產生沼氣資源化利用。《“十四五”城鎮生活垃圾分類和處理設施發展規劃》中就提出,各地要根據廚余垃圾分類收集情況、廚余垃圾特征、人口規模、設施終端產品及副產物消納情況等因素,科學選擇適宜技術路線和處理方式,著力解決好堆肥工藝中沼液、沼渣等產品在農業、林業生產中應用的“梗阻”問題。積極推廣廚余垃圾資源化利用技術,合理利用廚余垃圾生產生物柴油、沼氣、土壤改良劑、生物蛋白等產品。積極推動沼渣處置利用。建設廚余垃圾處理設施時,要統籌考慮沼渣處置利用,積極建設廚余垃圾沼渣資源化利用設施,園林綠化肥料、土壤調理劑等需求較大的地區,沼渣可與園林垃圾等一起堆肥出來,堆肥處理設施能力不足、具備焚燒處理條件的地區,可將沼渣預處理脫水干化后焚燒處理。
隨著2020年5月《北京市生活垃圾管理》條例實施,北京市垃圾分類工作的開展,家庭廚余垃圾的分出率不斷提高,截至2020年12月底,北京市居民垃圾分類參與率逐步提升,家庭廚余垃圾分出量從《北京市生活垃圾管理》條例實施前的309 t/d 增長至4 248 t/d,增長了12.7 倍,廚余垃圾分出率達到21.78%。加上餐飲服務單位廚余垃圾1 861 t/d,廚余垃圾總體分出量達到6 109 t/d。
北京市現有生化處理能力8 230 t/d(含糞便消納站協調能力150 t/d),可滿足垃圾分類需求,現有生化處理設施見表1。北京市廚余垃圾處理主要采用厭氧發酵、好氧堆肥處理方式。

表1 北京現有生化處理設施及處理能力
厭氧發酵,是指兼性菌和專性厭氧菌在無氧條件下將溶解性和顆粒態的可生物降解有機物質轉化為沼氣的過程。產生的沼渣可以送到堆肥廠進行好氧堆肥。豐臺餐廚廚余垃圾處理廠、董村垃圾綜合處理廠、通州區有機質生態處理站(餐廚)等主要采用厭氧發酵工藝。
好氧堆肥是利用微生物人為地促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的微生物反應過程。在生物化學反應過程中,餐廚垃圾中的有機物與氧氣和細菌相互作用,生成二氧化碳、水和熱,同時生成腐殖質,用作土壤改良劑或肥料。南宮垃圾堆肥廠、豐臺濕解處理廠、阿蘇衛垃圾綜合處理廠等采用的是好氧堆肥工藝,均存在堆肥產品銷路不暢問題。
家庭廚余垃圾多為未經熱處理的“生料”,含油含鹽率較低,在垃圾分類情況較好、堆肥產品銷路有保障、用地充足的情況下,更適宜選擇好氧發酵制肥工藝,也可采用厭氧發酵工藝進行處理,但在無足夠出路消納厭氧沼渣的情況下,應優選好氧發酵制肥工藝。
餐廚垃圾多為經過熱處理的“熟料”,含油、含鹽、含水率均較高,更適用于在經過脫油去雜均質后采用濕式厭氧發酵技術進行處理。在家庭廚余垃圾也可按一定比例與餐廚垃圾厭氧發酵系統進行協同處置。
好氧堆肥的優點是成本較低,技術成熟,運行管理簡單,滲瀝液產生量較少;缺點是臭氣控制難度大,肥料轉化效率低,堆肥產品銷售渠道不暢通。厭氧發酵的優點是占地面積小,臭氣控制相對簡單;缺點是成本較高,預處理要求較高,滲瀝液產生量較多,一般為80%以上,產沼率低沼渣處理難度大,沼渣堆肥同樣面臨銷售渠道問題。
資源化利用所涉及的成本、發酵時間、產沼率、肥料轉化率等問題均可通過技術改進的方式進行改善,而目前制約廚余垃圾資源化、產業化發展的是堆肥產品銷售渠道不暢通的問題,產生原因主要有三方面:第一,堆肥產品質量不穩定;第二,缺乏應用標準;第三,在園林、農業方面應用缺乏政策支持。
堆肥產品質量問題方面,相關處理設施可以通過技術提升和設備改造,提高堆肥產品質量。政策方面,北京市也在不同層面不斷加強政策支持力度,在《北京“十四五”規劃綱要》中明確提出了提升廚余垃圾資源化處理水平,北京市園林綠化局在《北京市園林綠化行業生活垃圾分類工作方案》中也提出了穩步推動廚余垃圾資源化產品利用,包括加快制定廚余垃圾資源化產品利用管理辦法和使用質量標準,明確使用范圍、施用數量、施用頻次等,優化審批程序等內容;北京市農業農村局在農村地區試點推行廚余垃圾協同化利用。針對現有的廚余垃圾資源化標準進行分析,為廚余垃圾資源化工作提供參考。
廚余垃圾資源化相關標準如表2 所示。其中標準主要集中在工程技術方面,包括了國標、行標以及北京市地標,標準覆蓋內容較為全面,有機肥標準、土壤調理劑標準、綠化用有機基質標準、檢測標準數量較少,均是國標和行標,北京市沒有出臺相關地標。分析標準存在以下3 個問題。

表2 廚余垃圾資源化相關標準
對目前廚余垃圾堆肥標準分析可以看出,我國目前還沒有出臺廚余垃圾堆肥的國家標準,目前可以參照的有機肥質量標準主要由農業農村部發布的農業行業標準,僅停留在行業標準水平。北京市也未出臺廚余垃圾堆肥產品的相關地標,缺乏廚余垃圾資源化無害化產品質量控制標準,難以指導資源化工作。
利用堆肥產品制肥時,《有機肥料》NY 525—2021中廚余廢棄物(經分類和陳化)屬于有機肥生產原料中評估類原料,須進行安全評估并通過安全性評價后才能用于有機肥生產;《生物有機肥》NY 884—2012 中是以動植物殘體(如畜禽糞便、農作物秸稈等)為原料;《土壤調理劑》NY/T 3034—2016 通用要求中規定有機源土壤調理劑一般由無害化有機物料為原料經標準化工藝加工而成的;《生活垃圾堆肥處理技術規范》CJJ 52—2014 中堆肥處理的原料宜為生活垃圾中可生物降解部分,各標準中肥料來源范圍不同,這就造成了標準之間的不協調,而且在《生活垃圾堆肥廠運行管理規范》DB 11/T 272—2014 中要求堆肥產品各項指標應符合GB 8172 的規定,但《城鎮垃圾農用控制標準》GB 8172 已于2017年廢止,標準更新不及時。
產品應用范圍標準的缺失,影響了資源化產品的銷售,對于采用廚余垃圾為原料,經嚴格分類分揀,通過規范化、標準化生產工藝生產,產生無害化處理的有機肥、土壤調理劑,缺乏在農業、園林綠化、家庭庭院等不同應用范圍內分級分類使用的標準。
隨著北京市垃圾分類工作的開展,為滿足廚余垃圾資源化需求,首先,應研究制定堆肥產品無害化標準,對堆肥產品進行要求,根據堆肥原料、方法、用途的不同,對堆肥產品進行分類并完善肥料的質量標準,避免產生二次污染,規范堆肥市場。在標準的指導下合法合規地使用廚余垃圾作為原料進行配方堆肥,降低堆肥廠成本,與生活垃圾處理廠形成較好的互補,進一步優化城市廢棄物管理系統。其次,需要根據堆肥產品在農業、園林綠化、家庭庭院等不同范圍內的應用需求,對產品質量進行詳細規定,使不同質量水平的堆肥產物得以在不同體系內實現安全的物質循環和能量利用。第三,應積極探索廚余垃圾堆肥標準,在堆肥工藝技術標準、產品質量標準、施用標準、分析檢測方法標準等方面,基本形成了堆肥標準體系,逐步完善標準體系。