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刘建国:厨余垃圾分类处理应适度适量

时间:2019-09-09 15:48

作者:程云

厨余垃圾分类处理是我国生活垃圾分类中的难点、焦点和痛点。在8月30日举办的“2019(第七届)上海固废热点论坛“上,清华大学环境学院教授刘建国,结合垃圾分类大背景提出厨余垃圾分类是有必要的,是整个垃圾处理系统优化的节点,也是终端处理系统减量提质增效的着力点。

他表示,实现厨余垃圾源头分类达标依然任重而道远,与此同时后端处理设施依然是各个城市最为突出的短板,发酵产物实现土地利用成本高昂障碍重重。对于厨余垃圾分类处理,刘建国用40字口诀总结说,干湿分开,努力方向;积极鼓励,相得益彰;定时定点,适度适量;湿中无干,理所应当;干中无湿,两败俱伤。

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刘建国

有必要分,厨余垃圾分类是减量提质增效的着力点

我国垃圾最主要的构成部分是厨余垃圾,超过50-60%,有的地区甚至达到70%。对比欧美国家,他们最主要的垃圾是纸张,厨余垃圾只占到25%。因为这样的差异,我国生活垃圾的最大特点就是湿,含水率很高;另一特点是臭,容易腐烂降解。

准确地说,我国厨余垃圾的来源,从居民家庭来的只是一部分,约占厨余总量的50-60%,其他的是来自园林绿化、农贸市场菜叶等,这些湿垃圾的进入,为厨余垃圾的总量贡献了不少。

“测算下来,从居民家庭分出来的厨余垃圾,只占生活垃圾总量的25-40%,所以说,新一轮的垃圾分类不能仅仅要求居民去分类,他们也只能分出一半量,还应将垃圾分类推广到农贸市场、蔬菜批发市场等场所,管理层要有基本的认识。”刘建国表示。

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我国生活垃圾正是因为高厨余、高水份的特性,所以说厨余垃圾分类是整个垃圾处理系统减量提质增效的主要着力点。

换言之,刘建国补充说,厨余垃圾分类,初衷就是要减少进入终端处理系统的垃圾数量、提升进入终端处置系统的垃圾质量、提高处理系统效能和污染控制水平,所以从这一点上,我觉得要去肯定干湿分离,有必要将部分厨余垃圾分出来。

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厨余垃圾分类处理的四大“短板”

既然厨余垃圾有必要分出来,那么分出来的垃圾怎么办呢?国家也在构建集分类投放、分类收运、分类处置的全流程系统。

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刘建国指出,在分类系统构建过程中,必须要补齐短板,打通链条,提升我们整个系统的效能,而厨余垃圾的分类处理存在明显的短板,也是分类系统优化的主要节点。

第一:新系统如何收编“拾荒大军”。非正规的“拾荒大军”一度是城市回收体系的主力军,如今在各种因素影响下,正在逐渐萎缩,而城市的垃圾量却在上升。新的回收体系怎么构建?新旧体系又该如何相处?如何将他们纳入规范的管理当中来,这是城市管理者亟待解决的问题。

第二:厨余垃圾源头分类难,行政管理成本很高。

7月1日,上海《生活垃圾管理条例》率先实施,短短的两个月,厨余垃圾的分出率很高,质量也很好。

若全国范围内推厨余垃圾的源头分类,让其达到很高的标准,必须要付出极其高昂的行政管理成本,对经济条件不发达的省份也是一大考验。再者,若居民源头分类效果不好,还要依赖人工、机械做二次分类,才能满足生活垃圾处理设施需求,那么前端分类的意义将大大折扣。

第三:厨余垃圾源头分类难、臭味控制难、土地利用难、持续盈利难

餐厨(厨余)垃圾特性远比我们想象的复杂,处理难度较大,这类垃圾的处理在国内非常成功的案例并不多。如果在尚未做好准备的情况下,付出较高的经济成本分出来,最后产物如沼气、堆肥等,对能源、土地贡献率不高,势必不可持续。

在国内,厨余垃圾处置,就地跟集中相结合的堆肥工艺较为常见。如下图,这是来自浙江大学调研和取样分析图,一些地区,对堆肥工艺理解认识偏差,短发酵周期机器快速成肥设备基本上只有烘干效果,产品基本未经过微生物好氧发酵,产品腐熟度极低,需要二次腐熟,根本不适合农田利用。

此外,堆肥设备高能耗,设计和操作缺乏规范;臭气控制污水处理难度大;处理成本数倍于焚烧发电;产物质量不稳定利用价值低。这条路到底怎么去走?业内需要好好思考。

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全链条的厨余垃圾处理系统,发达国家也有很多经验,但实际操作上也面临很多问题。

如下图,这是意大利某厂年处理源头分类收集的有机生活垃圾35000吨,绿化废物6000吨。采用干式厌氧消化+沼渣堆肥工艺。

最终得到的产品,一是沼气年发电量约1000万度,全部自用,没有多余的电量上网;二是,年产精堆肥约2000吨(约占进料量5%),只能免费提供周边农户/农场使用,若用户不愿意使用,有时仍需送焚烧厂处置,粗堆肥全部送焚烧厂处置,成本约90欧元/吨。_ueditor_page_break_tag_

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刘建国表示,目前来看,厨余垃圾妥善处置,实现无害化、稳定化及资源化难度较大。

一是:源头分类难,教化甚至改变老百姓积习已久的行为习惯实属不易;

二是:臭味控制难,臭气控制污水处理难度不小;

三是:土地利用难,如上述所示,厨余垃圾经过处理仅得到百分之几的精堆肥,最后还入不到土地,甚至还要回到焚烧厂,商业模式链条没有打通;

四是:持续盈利困难,干式厌氧产沼量小、只能自用,沼渣堆肥出售不了,最后还是花钱烧掉,盈利点微乎其微。

基于以上情况,我们对各种垃圾处理的技术路线做了评估,理论上希望生活垃圾干湿分开,干垃圾送去焚烧发电,湿垃圾(餐厨垃圾、厨余垃圾等)采用厌氧发酵工艺,沼渣堆肥,肥料还田。如下图深蓝色的这条线,物质回收效率最高,面积最大,表明综合环境绩效最好。

一旦沼渣发酵产物无法还田,沼渣还需送到焚烧厂焚烧或者是填埋场处置,面积就变成了浅蓝色(如下图),综合环境绩效则缩水一半。

刘建国认为,从这个意义上讲,生活垃圾干湿分离+干组分焚烧发电+湿组分厌氧发酵的优化组合模式是否具有显着比较优势取决于发酵产物能否实现安全土地利用,若发酵产物回不到土地去,必须三思而后行。

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第四:厨余垃圾生物处理同样存在二恶英排放

根据热值均衡分析,生活垃圾干湿分开过于彻底也不利于焚烧,它有一个合理区间,分出20%-40%,焚烧效率最佳,且厨余垃圾分出量不大,品质容易保证,实现土地利用的可能性加大。所以厨余分类回收应重追求“质精”而非“量大”,回收20%左右纯度较高的厨余,综合环境绩效远高于回收大量品质低劣的厨余。

并不是只有垃圾焚烧厂才会排放二恶英?国外学者对各类垃圾处理设施做了取样分析,发现填埋场、堆肥厂、机械-生物处理厂等都会排放二恶英。厨余垃圾堆肥处理同样存在二恶英排放,而且排放因子高于采用了最佳可行技术的垃圾焚烧厂。

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发达国家厨余垃圾分类的现状

第一:德国厨余垃圾单独收集/就地堆肥比例较低

据德国权威媒体发布的数据,2015年,德国分类收集的厨余垃圾比例很低,只占到总垃圾产生量的9%,只有9%的生活垃圾进入有机垃圾桶里。

再看德国较为流行的有机堆肥,进料量的80%以上是园林绿化垃圾,真正来自居民家庭的厨余垃圾占比不足20%。居民家庭的厨余垃圾的17%进入有机垃圾分类收集桶,16%进行庭院堆肥,55%未分类进入剩余垃圾桶,12%排入下水道等。

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第二:美国厨余垃圾堆肥占比极低

2015年,美国厨余垃圾堆肥占比5.3%,焚烧发电22%,其余填埋。也有相当一部分粉碎之后进入下水道,那就未纳入固废管理系统;

2017年,美国有4713个堆肥设施,原料主要为庭院绿化废物(约占57%),来自家庭的分类收集厨余垃圾及庭院修剪垃圾占比不足5%。

值得一提的是,我们曾参考日本,在苏州市居民小区开展试点,让居民在家把厨余垃圾源头沥水发现,源头沥水措施的生活垃圾减量率为6.47%,含水率降低2.23%,低位热值提高10.94%。刘建国指出,这是一个简单有效值得借鉴的方式。

综上所述,刘建国对生活垃圾分类处置系统提出这样的一个构想。他表示,要强制分出有害垃圾、强制分出可回收物,对于厨余垃圾要鼓励和倡导大家去分,分出的部分可以进入好氧/厌氧生物处理系统,最终回到土地利用;对于老百姓分不出甚至不愿意分的,则进入容错性很强的其他垃圾,然后进行垃圾焚烧处置,并且回收电能。

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对于厨余垃圾分类处理,发言结尾,刘建国浓缩40字口诀,供在座嘉宾细细品味。他说,“我们要努力做到干湿分离,鼓励大家去做,定时定点,适度适量,不要一刀切,也不要绝对化,不能指望其他垃圾当中没有厨余垃圾,这是任何国家都做不到的,也没必要做到!”

干湿分开,努力方向。

积极鼓励,相得益彰。

定时定点,适度适量。

湿中无干,理所应当。

干中无湿,两败俱伤。

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