我国餐厨垃圾处理现状及碳减排效益分析
【谷腾环保网讯】餐厨垃圾的收运、处理及无害化资源化利用是复杂的社会系统工程。中央政府持续完善相关专项规划、管理办法和技术标准等，推进餐厨垃圾源头分类。运输和处置环节涉及政府、公众和企业等利益相关方，需要逐步完善分类机制及收费机制等，形成市场化专业化的建设运维模式。
◆基本情况
餐厨垃圾成分复杂，与国内不同地区的生物特性和饮食结构紧密相关，组成差异极大。餐厨垃圾一般由油脂类、蛋白质类、碳水化合物、粗纤维、无机盐和水等组成，含有大量有机物。按照垃圾绝对干物质重量百分比计算，有机物含量为 80.21%，水分含量 74.39%，粗脂肪含量 25.86%。餐厨垃圾35%左右的干物质中含粗脂肪 12%左右，含蛋白质20%以上。
由于洗涤剂、消毒剂、杀虫剂以及食品霉烂产生的毒素，使餐厨垃圾中含有大量的铅、汞、黄曲霉等有害物质。餐厨垃圾变质腐烂速度快，易于滋生细菌，造成苍蝇、老鼠等有害动物泛滥进而引发流行性传染病。堆放或填埋会产生渗滤液污染地下水。餐厨垃圾含有大量的病毒和病原菌，未经无害化处理直接作为家畜饲料会危及食品安全。
进入非法渠道提炼加工成地沟油流向餐饮行业，“垃圾猪”和“地沟油”等非法流向，易引发口蹄疫、肠癌、胃癌、肝癌等致命疾病，对人民健康产生巨大危害。2023年我国人口为14.0967亿，按照人均生活垃圾产量为0.8 kg/d估算，城市生活垃圾总产生量在41000万吨以上。按照餐厨垃圾占城市生活垃圾比重大致范围为20%～37%估算，主要城市每年产生餐厨垃圾量不低于8200万吨。
发达国家重视餐厨垃圾的处理。从20世纪80年代初就开始进行餐厨垃圾处理的研究，有的国家规定餐饮单位不得倾倒和出售餐厨垃圾，必须配备餐厨垃圾回收容器。英国规定餐饮单位设置专门的收集桶，回收的餐厨垃圾被制成生物柴油。新西兰由政府指定环保企业上门收集餐厨垃圾，并进行补贴奖励。德国必须严格记录每桶餐厨垃圾的产生、回收到利用的全过程。国外大部分发达国家的餐厨垃圾所占比重都仅占20%左右，美国只占了12%。
我国餐厨垃圾管理工作起步较晚，陆续有一些关于餐厨垃圾规范管理的政策和文件出台。2005年，上海市出台了《上海市餐厨垃圾处理管理办法》，并成立了餐厨垃圾管理工作联席会，致力于餐厨垃圾的高效管理。上海市在餐厨垃圾的产生单位、收运企业和处置监管方面都取得了效果。
西宁市相继出台了《西宁市餐厨垃圾管理办法》和《西宁市餐厨垃圾管理条例》，实行餐厨垃圾收运处一体化，致力于餐厨垃圾的统收统运。
2010年国务院办公厅印发《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》(国办发〔2010〕36号)提出，严厉打击非法生产销售“地沟油”行为、加强餐厨垃圾的管理。
2015年9月，浙江省发布《浙江省餐厨垃圾资源化综合利用行动计划》，规定开展省级试点实施市长负责制，加速推进餐厨垃圾处理建设。财政部和国家发改委开展了五批共计100个餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市，推动国内餐厨垃圾治理行业快速发展。“十三五”城镇生活垃圾规划中投资餐厨垃圾专项工程 136 亿元，增加明显。
◆社会化收运
从产生源头来看，家庭餐厨垃圾的混杂物较多，成分不稳定，以餐前垃圾为主（一般指在食品加工过程中产生的食物残余，主要成分为菜叶和果皮），收运较为简便。城镇小型餐馆、饭店产生的餐厨垃圾的构成成分相对比较简单且固定，餐饮业和高校食堂以餐后垃圾为主，油脂含量及资源回收再利用价值高。
但是，中小城市普遍存在小餐馆、饭店的餐厨垃圾回收率低的问题，通常被乡村零散养殖业者回收，有些流入地沟油加工生产黑色产业链。学校及企事业机关食堂餐厨垃圾的构成成分丰富，垃圾成分集中，具有很高的回收价值。在场地条件允许的前提下，具备就地消化处理、资源回收再利用的能力，可以最大程度做到就地消灭源头减量。
◆无害化资源化处理
国内外餐厨垃圾的主要处理工艺有好氧堆肥、好氧微生物处理技术、厌氧消化、直接烘干做饲料以及填埋、焚烧等多种路线。国内以前采用混合焚烧和填埋处理，填埋处理经发酵产生的填埋气和渗滤液会对环境造成二次污染，现在多采用资源化利用技术。食物废料和残渣属于高营养的物质，经无害化处理后制成家畜饲料、绿色有机肥、生物培养基等。规模化处理单位回收油脂进行工业化规模化再利用，污水经处理达标后作为中水排放，沼气等燃烧发电，“餐厨+厨余+焚烧”的协同处理模式，已经能够实现餐厨垃圾的全过程资源化再利用。
厌氧发酵技术是在特定的无氧条件下，利用厌氧菌的生理代谢效应把餐厨垃圾中富含的大量大分子有机质降解转化为无机质以及小分子的有机物，可分为生物制乙醇，生物制氢和生物制甲烷三个方向。厌氧消化处理具有工艺简单和应用成本低的优势，但受高油盐、pH值、菌种、有害物质、碳氮比等因素的影响会抑制微生物生长繁殖导致降解不稳定，且发酵后需处理残渣。厌氧消化处理工艺易出现由反应物成分变化和有机酸积累引起的反应停滞现象，导致处理效率降低。油脂类物质以及盐分在厌氧系统内部不断累积，会影响产甲烷菌的活性和系统的稳定性。生物制氢技术能耗低且发酵条件温和，有节能环保和高能的优势，发展空间较为广阔。
餐厨垃圾的油脂在经过提炼和深度加工后，利用地沟油、酸化油等废油脂，可生产生物柴油、衍生产品工业甘油、生物酯增塑剂、水性醇酸树脂等资源价值更高的化工产品，可以代替石化柴油用作燃料能源。餐厨垃圾制备生物柴油技术，一般通过油水分离技术得到动植物油脂，采用酸碱催化技术加工提炼生产生物柴油。由于餐厨垃圾的高酸性抑制酯交换反应会导致消耗大量的碱催化剂，餐厨垃圾油脂中含有抑制皂化反应的多种聚合物，在实际应用时需要结合油脂的不同化学性质选择酸碱催化剂。生产过程还产生甘油三酯等副产物，可用于制备活性剂、清洁剂等产品，提高了工艺路线的产品附加值。国内有的企业采用菌种构建、酶工程，结合微生物发酵技术及生物酶法技术等生物技术，将多种物料进行联合厌氧发酵，制备生物柴油，多种物料之间优势互补，处理效率提升30%以上，沼气产量提高25%以上。通过深度协同和无害化处理，生物柴油制备已经进入工业化生产阶段。但是，受到2023年欧盟多机构对中国生物柴油认证企业的审查、出口到欧盟生物柴油的反规避调查、反倾销立案调查等不利影响，出口不畅，价格下跌了25%左右。
好氧堆肥技术是在富氧的环境下，利用好氧微生物的生理代谢把难分解、大分子有机质转化成为易吸收、稳定的小分子有机质，终产品为腐殖质生物肥料。餐厨垃圾有机质含量高，极易采用好氧堆肥技术，具有工艺简单的优点，产品有机肥料的氮含量高，应用价值较高，能够有效改善土壤营养和组分条件，适用于土壤改良和复合肥。缺点是餐厨垃圾普遍高油高盐，在好氧堆肥过程受到温度、碳氮比和pH值等因素的影响，易出现溢氮和溢硫导致堆肥品质降低；厂房用地面积大、分解周期长、臭气和渗滤液易产生二次污染，稳定性差；好氧堆肥产品和反应器缺少相关标准等。有的中小型单位采用粉碎脱水，使油、水、固形物分离，末端进行残渣处理，一般由反应釜加温混合生物菌进行肥化处理，将餐厨垃圾转变为肥料，就地消化用于绿化养护回归土壤。
餐厨垃圾中含有丰富的动植物蛋白质，无害化安全化处理后可以制备蛋白质饲料，作为养殖业的生产原料。目前饲料转化技术分为微生物发酵技术和昆虫养殖技术。有的企业将三相分离后的有机固相饲养黑水虻，转化为生物蛋白作为动物饲料出售，解决了同源性问题。
◆收费机制与补贴机制
餐厨垃圾收费，有利于减轻政府财政压力。各地政府陆续完善餐厨垃圾收费体系。在餐厨垃圾生产环节，主要由餐馆、食堂、食品加工等餐厨垃圾产生单位缴纳。在收运环节，主要由地方财政和地方环卫部门进行管理，向专业化环保公司进行一定补贴。目前，我国厦门、苏州和深圳等城市暂未收缴餐厨垃圾处理费。收缴餐厨垃圾处理费的城市有北京、上海、天津、广州、杭州、成都、宁波、大连、哈尔滨、兰州等，主要采取定额征收、计量征收和按经营面积征收等计量方式。其他部分城市如石家庄、昆明、三明和西宁等城市出台的餐厨垃圾管理办法则要求餐厨垃圾产生单位参考生活垃圾处理费进行增收。总体来看，各城市结合实际自行制定针对餐厨垃圾处理费的收费标准，但鉴于环卫行业有着一定的社会公益属性，定价普遍低于实际建设运营成本，不以市场为主导，收取的餐厨垃圾处理费远低于处理成本。
在餐厨项目运营方面上，餐厨垃圾投运早期或经济发达省市都出台了明确的标准。以北京餐厨垃圾为例，100元/吨的收费标准(包括收运和处理服务)仅能覆盖运输成本(153元/吨，2013年成本监审数据)的65%、覆盖全成本(243元/吨，2013年成本监审数据) 的41%左右，存在较大的收运成本及全成本的缺口。上海市餐厨垃圾补贴包括收运补贴、处理补贴以及政府财政拨付的专项资金补贴，价格一般由企业和各区政府共同协商，处理价格平均约为110元/吨；各区收集运输补贴按照属地管理的原则收运价格约为100元/吨；收运处理一体的价格约为210元/吨。新疆伊宁餐厨垃圾处理费单价247.12元/吨。
◆碳减排效益
餐厨垃圾的填埋，自然腐烂会产生甲烷和二氧化碳等温室气体的排放。经过无害化处理和资源化利用，显著减少了甲烷等温室气体排放，并且替代天然气，厌氧消化产生的沼气可以发电，碳减排效应明显。针对城市餐厨垃圾处理项目，一般研究测算采用方法学为国家发改委颁布的温室气体自愿减排方法学CM-072-V01：多选垃圾处理方式。CDM工具和指南包括“基准线确定和额外性论证的组合工具”，“电力系统排放因子计算工具”，“普遍性分析”，“投资分析”，“固体废弃物处理站的排放计算工具”，“厌氧消化池项目和泄漏排放的计算工具”，《减排项目中国区域电网基准线排放因子》，《IPCC国家温室气体清单指南》等。
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