臨沂市餐廚垃圾無害化處理與資源化利用

收稿日期：2023-11-08

作者簡介：葛長飛（1978—），男，山東臨沂人，高級工程師。研究方向：城市環境衛生。

摘要：在社會進步、科技發展以及人民生活水平提高的背景下，餐廚垃圾規范處理逐漸引起廣泛關注。臨沂市餐廚垃圾無害化處理和資源化利用項目收運范圍已覆蓋六區五縣。基于區域餐廚垃圾特點，臨沂市以具有良好環境效益和經濟效益的厭氧發酵技術為核心，建立餐廚垃圾綜合處理系統。該系統餐廚垃圾的設計處理能力為300 t/d，地溝油的設計處理能力為20 t/d。2018—2023年，總收入達到1.86億元，其中油脂銷售收入占總收入的38.85%。依據系統特征和運行情況，本文針對管理和技術兩個層面存在的問題，提出政策建議，以實現綠色可持續發展，為臨沂市建設“無廢城市”提供支撐。

關鍵詞：餐廚垃圾；資源化技術；環境管理；綜合處理系統

中圖分類號：X799.3 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）01-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.020

Harmless treatment and resource utilization of kitchen waste in Linyi City

GE Changfei1， ZHAO Jun2

（1. Linyi Garden Environmental Sanitation Support Service Center， Linyi 276000， China;

2. School of Environmental and Chemical Engineering of Shanghai University， Shanghai 200444， China）

Abstract： Against the backdrop of social progress， technological development， and the improvement of people’s living standards， the standardized treatment of kitchen waste has gradually attracted widespread attention. The collection and transportation scope of the harmless treatment and resource utilization project of kitchen waste in Linyi City has covered six districts and five counties. Based on the characteristics of regional kitchen waste， Linyi City has established a comprehensive treatment system for kitchen waste with anaerobic fermentation technology as the core， which has good environmental and economic benefits. The designed processing capacity of the system for kitchen waste is 300 t/d， and the designed processing capacity for gutter oil is 20 t/d. From 2018 to 2023， the total revenue reaches 186 million yuan， of which oil and fat sales accounts for 38.85% of the total revenue. Based on the characteristics and operation of the system， this paper proposes policy recommendations to address the problems in management and technology， in order to achieve green and sustainable development and provide support for the construction of a “zero-waste city” in Linyi City.

Keywords： kitchen waste; resource utilization technology; environmental management; comprehensive treatment system

近年來，餐廚垃圾的規范處理引起廣泛關注[1-2]。餐廚垃圾來源復雜，容易腐爛、發酵，滋生蚊蠅，產生大量毒素和難聞氣味，不僅污染水和空氣，還危害人體健康[3-5]。餐廚垃圾可分為餐飲行業垃圾和家庭或農貿市場垃圾[6-7]。近年來，國家逐步加強餐廚垃圾的收運處理，資源化利用已成為實現碳達峰碳中和（簡稱雙碳）目標的必然趨勢[8-10]。國內外處理餐廚垃圾的工藝包括填埋、焚燒、厭氧消化、好氧堆肥、直接烘干作飼料、濕解和微生物處理技術等[11-13]。我國餐廚垃圾分類及理化特性具有獨特性。國外處理技術與設備不僅難以適用，而且成本昂貴。目前，國內還沒有成功應用國外技術的先例。因此，我國急需一種合理可行的餐廚垃圾綜合治理方式，以實現餐廚垃圾高效處理和綜合利用。

1 臨沂市餐廚垃圾收運處置情況

生活垃圾的產生量與人口密切相關，臨沂市人口眾多，導致生活垃圾日產生量較大[14]。其中，餐廚垃圾占據相當大的比例，目前占臨沂市生活垃圾總量的8%～10%[15]。臨沂市餐廚垃圾無害化處理和資源化利用項目的收運范圍已擴展至蘭山區、經開區、高新區、羅莊區、河東區、莒南縣、臨沭縣、沂南縣、郯城縣、蘭陵縣、臨港區，項目主體與5 531家機構簽訂收運協議；同時，投入使用36輛收運專用車輛、

1輛3 t抽吸車輛和11輛地溝油收運車輛，采購

13 500個專用收集桶，并建立信息化平臺，以監測收運車輛的運行情況。

臨沂市餐廚垃圾的收運路線達到24條，地溝油的收運路線為9條，屠宰廢棄物的收運路線為2條，每日收運量接近350 t。2021年，臨沂市餐廚垃圾收運處置量達到10.39萬t，為2019—2022年的最高值，如圖1所示。然而，受社會因素影響，2022年收運處置量較2021年下降約58.26%，降至6.55萬t。縣區方面，蘭山區餐廚垃圾收運處置量最高，2019—2022年的占比都在50%左右。

2 臨沂市餐廚垃圾資源化利用技術研究

2.1 餐廚垃圾綜合處理系統選擇與工藝

臨沂市餐廚垃圾產生量大，含氨氮高，易酸化。餐廚垃圾綜合處理系統于2014年初開始建設，2015年

12月4日竣工并正式投入運營。該系統總投資為

10 499.78萬元，占地面積超過20 000 m2，餐廚垃圾設計處理規模為300 t/d，地溝油設計處理規模為

20 t/d。自建成以來，環保系統已多次進行技術升級改造，如除臭系統和污水處理系統。餐廚垃圾的最高日處理量已達350 t左右，均實現無害化處理。這一綜合處理系統實現餐廚垃圾的資源化利用，具備出色的經濟效益。2018—2023年，已簽訂合同4 254項，總收入達到1.86億元。其中，資源化油脂銷售收入為7 243.13萬元，占總收入的38.85%。

綜合處理系統依托生態循環產業園，實現餐廚垃圾資源化循環利用，包括預處理系統、厭氧發酵系統、污水處理系統、沼氣凈化系統和沼氣鍋爐系統等。油脂直接作為化工原料銷售。粗沼氣經過脫硫脫水處理后，作為燃料供給沼氣鍋爐進行燃燒，產生的蒸汽供應周邊用汽單位。沼渣固液分離后，作為沼渣肥料銷售或運送到園區內的污泥干化中心，通過干化再焚燒實現沼渣的無害化處理。此外，離心機分離產生的固相有機物被送到園區內的菌劑項目用于生產生物菌劑，而厭氧發酵系統的沼液與園區內的其他污水一起送往污水處理中心，共同處理，降低處理費用，使污水得以達標處置。為確保工程穩定運行，對整個餐廚垃圾處理工程進行全面監控和管理。

2.2 預處理系統

預處理系統主要目的是將餐廚垃圾中的無機雜質去除，以提高后續工藝的資源利用效率。餐廚垃圾通過精細工藝進行預處理，分揀除雜效率高，無機雜質去除率高于90%，油脂提取工藝高效且能耗低，物料中油脂殘存率低于0.5%，可為后續處理系統提供原料。該系統可分為接料粗分系統與篩分制漿系統兩大部分。

2.2.1 接料粗分系統

接料粗分系統包括接料裝置、液壓站、分揀機、回用水噴淋系統、螺旋輸送機和平板液壓壓榨機等主要組件。接料裝置接收原始餐廚垃圾，將其輸送至分揀機，同時分離出其中的游離液體，以減少雜物中的液態有機物含量。分揀機則用于分離非有機物，如塑料、玻璃和金屬等雜物，進而得到有機物。餐廚垃圾收運車地磅稱重后，將餐廚垃圾傾倒至指定位置的接料裝置，一般為接料斗。接料裝置裝有全自動蓋板，以防止氣體擴散。其次，蓋頂上裝有排氣管道，其與除臭系統相連接。接料后，物料輸送至分揀機，途中的游離液則排入集水池，后送至制漿系統。

2.2.2 篩分制漿系統

篩分制漿系統的主要設備包括二次分揀機、專用破碎機、鐵屑去除器、再用水噴淋系統、螺旋輸送機、砂除設備、中央收集池和輸送泵等。處理后的原料通過輸送設備傳送到二次分揀機，這些輸送設備裝備鐵屑去除裝置，可去除原料中的鐵磁物質。二次分揀機和相關設備分離出餐廚垃圾中的金屬、塑料、竹木、陶瓷、玻璃瓶、瓶蓋、筷子、骨頭以及貝殼等硬質雜物，得到主要成分是有機物質、顆粒粒度小于3 mm的均勻物料。粗分處理后物料經除鐵設備后，進行二次分揀。二次分揀是對物料進行破碎與分揀，其將15 mm以上的雜物分離出系統。此外，對大塊有機物進行破碎，通過專用破碎機處理后，得到主要成分是有機物質、顆粒粒度小于3 mm的均勻物料。這些物料與接料粗分系統瀝出的游離水一起經過除砂系統去除砂，然后存儲在中央收集池。

2.3 油水分離系統

油水分離系統的主要功能是分離食物殘渣中的油脂和水分，以便回收并再利用這些分離的油脂。該系統包括臥式離心機、立式離心機、加熱設備、清洗裝置、輕相振動篩、除雜振動篩、油脂臨時儲存罐、漿液池以及相關輸送泵等設備。它將篩分制漿系統的產物和地溝油分離成高濃度的有機廢水和工業級粗油脂。漿液從中間池通過提升泵送至油水分離系統，該系統包括加熱設備、離心機和輸送泵。多級離心處理后，粗油脂輸送至油脂回收系統。水相和固體殘渣輸送至漿液池，再進一步輸送至厭氧發酵系統進行厭氧發酵，產生沼氣。一部分的水相被回用至分揀除雜系統和篩分制漿系統。地溝油會被卸載到地溝油儲存槽中，然后通過輸送泵送至除雜振動篩。篩下物會被加熱至80～90 ℃，經過除雜和除沙處理，進入臥式離心機進行油水分離。分離的工業級油脂被儲存在油脂儲存槽中，然后被外運用作化工原料。水相則被引入厭氧系統進行發酵，以產生沼氣。系統滿負荷運行時，每天能夠產生約15 000 m3的沼氣，主要用于鍋爐

燃燒。

2.4 厭氧發酵系統

采用兩級厭氧發酵工藝，將水解酸化過程和厭氧階段分隔開來，這有助于更好地控制和提高產氣量。首先，餐廚垃圾漿液被泵送至水解酸化罐。有機物在罐中水解酸化，兼性細菌產生的水解酶類將大分子物質或不溶性物質分解為低分子可溶性有機物。同時，為防止餐廚垃圾在后續厭氧消化階段發生酸化，設置pH調節系統。其次，產甲烷階段的反應由專性厭氧細菌完成，它們將水解酸化產物進一步降解為甲烷、二氧化碳等最終產物。中溫厭氧消化罐采用全混合式厭氧消化罐，這是沼氣工程的核心設備。在這個裝置中，有機物在厭氧條件下經微生物降解，轉化成甲烷、二氧化碳等氣體。產生的沼氣含有50%～70%的甲烷，可以用作可再生能源，既去除有機污染物，又實現能源回收。

2.5 存在的問題

一是管理問題。首先，我國尚未建立行之有效的餐廚垃圾分類收集機制和規范的運輸方式，導致不當運輸行為普遍存在。其次，餐廚垃圾處理企業過于依賴地方政府補貼，但2022年受社會因素影響，餐廚垃圾的運輸量大幅下降，政府的資金補貼發放不及時。另外，法律法規尚不完善，相關政策亦不夠完備。總體來看，我國餐廚垃圾處理和資源化利用的相關政策法規和制度標準存在不足之處，難以充分發揮規范引導作用。二是技術問題，餐廚垃圾處理技術的工藝水平亟待提高。我國餐廚垃圾的成分復雜，含水量高，油脂含量較大，黏度較高，同時含有許多干擾性固體雜質，這使得大規模處理和處置需要更高水平的技術和管理。此外，主流的厭氧消化技術也存在較高的處理成本。

3 政策建議

3.1 完善回收體系

餐廚垃圾具有復雜的理化特性，且垃圾分類尚未完全推廣。餐廚垃圾存在較多雜質，導致資源化處理難度大。應進一步完善餐廚垃圾回收系統，提高其覆蓋率，以確保飲食安全，并從源頭減少餐廚垃圾的產生，實現資源化和無害化處理。

3.2 加強規范引導

相關部門應在餐廚垃圾的收集、儲存、運輸和處理等環節加強規范化管理，包括建立制度政策、設置符合標準的餐廚廢棄物收集容器、全程監管餐廚垃圾流向，嚴厲打擊亂傾倒、違規收集和運輸等違法行為。同時，通過多種方式進行宣傳，定期回訪，檢查餐廚垃圾分類情況，指導公眾正確投放餐廚垃圾，告知戶外收集點的擺放時間，以增強自覺管理意識，共同提高餐廚垃圾的收運質量。

3.3 多渠道籌集資金

要堅持政府主導，鼓勵多方參與，共同推進餐廚垃圾的資源化利用。這包括建立餐廚垃圾轉移補償機制、完善餐廚垃圾的收費政策，并逐步實行差別化的收費制度，以實現按量收費。同時，積極動員社會各界的支持，拓寬籌集資金的途徑，鼓勵企業加強自主創新，積極研發餐廚垃圾資源化的新技術。

3.4 積極培育市場主體

相關部門應根據餐廚垃圾處理利用的特點，建立完善的收集和處理體系。通過公開透明的招標方式選擇具備資質和社會責任感的企業，承擔餐廚垃圾的收集、儲存、運輸和資源化利用工作。同時，要增加對餐廚垃圾處理企業的支持力度，進行充分的調研，為其提供政策指導和技術幫扶。

3.5 強化技術創新

要積極推動餐廚垃圾處理技術的創新，與科研院所和高校合作進行研發，積極引進國外技術，綜合利用新興技術，探索新的餐廚垃圾處理理念、技術和手段，推動餐飲業與餐廚垃圾多元化處理和利用的發展。餐廚垃圾理化特性復雜，單獨的處理技術較難處理處置。因此，要結合實際情況，推動多元化處理模式的發展，通過創新與集成，實現餐廚垃圾資源化產品的多樣化。

4 結論

隨著我國垃圾分類工作的不斷深入，餐廚垃圾資源化利用成為推動生態文明建設，發展循環經濟，兌現雙碳承諾的重要途徑。當前，我國城市餐廚垃圾處理技術的發展依然任重道遠，餐廚垃圾資源化利用具有多種模式，應結合當地的餐廚垃圾理化性質、生活垃圾分類收集工作推進情況、財政承擔能力和收運距離等因素綜合考量，因地制宜選擇合適的利用模式。針對餐廚垃圾資源化利用，管理層面，要逐步健全餐廚垃圾管理體制，加強執法監管與考評，完善收運體系建設，加強宣傳引導，提高公眾參與度；技術層面，逐步改進餐廚垃圾處理技術，探索多元化處理模式，探索多元的資源化產品，合力推動綠色循環經濟的發展和生態環境的持續改善。

參考文獻

1 Sindhu R，Gnansounou E，Rebello S，et al.Conversion of food and kitchen waste to value-added products[J].Journal of Environmental Management，2019（241）：619-630.

2 Hafid H S，Shah U K M，Baharuddin A S，et al.Feasibility of using kitchen waste as future substrate for bioethanol production：a review[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2017（74）：671-686.

3 王 璐，李程程，邱澤東.面向自然生態環境保護的餐廚垃圾無害化處理技術研究[J].環境科學與管理，2023（8）：73-77.

4 鄧 俊.餐廚垃圾無害化處理與資源化利用現狀及發展趨勢[J].環境工程技術學報，2019（6）：637-642.

5 曾 宇.城市餐廚垃圾處理現狀概述[J].科技經濟導刊，2017（14）：9-10.

6 劉 亮，龍雨田，卿夢霞，等.餐廚垃圾典型組分的熱解產物分布特性[J].可再生能源，2023

（1）：16-22.

7 楊 娜，王 巧，呂 凡，等.我國家庭廚余垃圾與餐廚垃圾理化性質對比分析：源頭分類的影響[J].環境衛生工程，2023（4）：7-16.

8 李亞林，劉 蕾，關明玥，等.“雙碳”目標下餐廚垃圾資源化技術及其碳排放分析[J].河南工程學院學報（自然科學版），2022（2）：

42-47.

9 姜加群.淺談廢棄食用油脂的危害與資源化利用[J].農技服務，2015（12）：231.

10 呂永剛，楊 芬，王昕昕，等.青島市餐廚廢棄食用油脂管理成效突顯[J].城市管理與科技，2016（3）：66-67.

11 Zhang H，Ozturk U A，Wang Q，et al.

Biodiesel produced by waste cooking oil：Review of recycling modes in China，the US and Japan[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2014（38）：677-685.

12 辛梓弘，韓崗亭，刁偉霞.城市餐廚垃圾的資源化利用路徑研究[J].四川環境，2023（4）：344-350.

13 俞敏潔，王偉平，杭建強.垃圾分類下餐廚廚余混合垃圾處理工程實例分析[J].低碳世界，2023（8）：7-9.

14 曹 瑋，王忠昊，黃景能，等.全球生活垃圾處置方式及影響因素：基于134個國家數據[J].環境科學學報，2020（8）：3062-3070.

15 于曉飛，于 鵬.山東省生活垃圾處理方式變化趨勢及各組分熱值特性研究[J].皮革制作與環保科技，2023（16）：60-61.