我國餐廚垃圾處理現狀及碳減排效益分析
【谷騰環保網訊】餐廚垃圾的收運、處理及無害化資源化利用是復雜的社會系統工程。中央政府持續完善相關專項規劃、管理辦法和技術標準等，推進餐廚垃圾源頭分類。運輸和處置環節涉及政府、公眾和企業等利益相關方，需要逐步完善分類機制及收費機制等，形成市場化專業化的建設運維模式。
◆基本情況
餐廚垃圾成分復雜，與國內不同地區的生物特性和飲食結構緊密相關，組成差異極大。餐廚垃圾一般由油脂類、蛋白質類、碳水化合物、粗纖維、無機鹽和水等組成，含有大量有機物。按照垃圾絕對干物質重量百分比計算，有機物含量為 80.21%，水分含量 74.39%，粗脂肪含量 25.86%。餐廚垃圾35%左右的干物質中含粗脂肪 12%左右，含蛋白質20%以上。
由于洗滌劑、消毒劑、殺蟲劑以及食品霉爛產生的毒素，使餐廚垃圾中含有大量的鉛、汞、黃曲霉等有害物質。餐廚垃圾變質腐爛速度快，易于滋生細菌，造成蒼蠅、老鼠等有害動物泛濫進而引發流行性傳染病。堆放或填埋會產生滲濾液污染地下水。餐廚垃圾含有大量的病毒和病原菌，未經無害化處理直接作為家畜飼料會危及食品安全。
進入非法渠道提煉加工成地溝油流向餐飲行業，“垃圾豬”和“地溝油”等非法流向，易引發口蹄疫、腸癌、胃癌、肝癌等致命疾病，對人民健康產生巨大危害。2023年我國人口為14.0967億，按照人均生活垃圾產量為0.8 kg/d估算，城市生活垃圾總產生量在41000萬噸以上。按照餐廚垃圾占城市生活垃圾比重大致范圍為20%～37%估算，主要城市每年產生餐廚垃圾量不低于8200萬噸。
發達國家重視餐廚垃圾的處理。從20世紀80年代初就開始進行餐廚垃圾處理的研究，有的國家規定餐飲單位不得傾倒和出售餐廚垃圾，必須配備餐廚垃圾回收容器。英國規定餐飲單位設置專門的收集桶，回收的餐廚垃圾被制成生物柴油。新西蘭由政府指定環保企業上門收集餐廚垃圾，并進行補貼獎勵。德國必須嚴格記錄每桶餐廚垃圾的產生、回收到利用的全過程。國外大部分發達國家的餐廚垃圾所占比重都僅占20%左右，美國只占了12%。
我國餐廚垃圾管理工作起步較晚，陸續有一些關于餐廚垃圾規范管理的政策和文件出臺。2005年，上海市出臺了《上海市餐廚垃圾處理管理辦法》，并成立了餐廚垃圾管理工作聯席會，致力于餐廚垃圾的高效管理。上海市在餐廚垃圾的產生單位、收運企業和處置監管方面都取得了效果。
西寧市相繼出臺了《西寧市餐廚垃圾管理辦法》和《西寧市餐廚垃圾管理條例》，實行餐廚垃圾收運處一體化，致力于餐廚垃圾的統收統運。
2010年國務院辦公廳印發《關于加強地溝油整治和餐廚廢棄物管理的意見》(國辦發〔2010〕36號)提出，嚴厲打擊非法生產銷售“地溝油”行為、加強餐廚垃圾的管理。
2015年9月，浙江省發布《浙江省餐廚垃圾資源化綜合利用行動計劃》，規定開展省級試點實施市長負責制，加速推進餐廚垃圾處理建設。財政部和國家發改委開展了五批共計100個餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點城市，推動國內餐廚垃圾治理行業快速發展。“十三五”城鎮生活垃圾規劃中投資餐廚垃圾專項工程 136 億元，增加明顯。
◆社會化收運
從產生源頭來看，家庭餐廚垃圾的混雜物較多，成分不穩定，以餐前垃圾為主（一般指在食品加工過程中產生的食物殘余，主要成分為菜葉和果皮），收運較為簡便。城鎮小型餐館、飯店產生的餐廚垃圾的構成成分相對比較簡單且固定，餐飲業和高校食堂以餐后垃圾為主，油脂含量及資源回收再利用價值高。
但是，中小城市普遍存在小餐館、飯店的餐廚垃圾回收率低的問題，通常被鄉村零散養殖業者回收，有些流入地溝油加工生產黑色產業鏈。學校及企事業機關食堂餐廚垃圾的構成成分豐富，垃圾成分集中，具有很高的回收價值。在場地條件允許的前提下，具備就地消化處理、資源回收再利用的能力，可以最大程度做到就地消滅源頭減量。
◆無害化資源化處理
國內外餐廚垃圾的主要處理工藝有好氧堆肥、好氧微生物處理技術、厭氧消化、直接烘干做飼料以及填埋、焚燒等多種路線。國內以前采用混合焚燒和填埋處理，填埋處理經發酵產生的填埋氣和滲濾液會對環境造成二次污染，現在多采用資源化利用技術。食物廢料和殘渣屬于高營養的物質，經無害化處理后制成家畜飼料、綠色有機肥、生物培養基等。規模化處理單位回收油脂進行工業化規模化再利用，污水經處理達標后作為中水排放，沼氣等燃燒發電，“餐廚+廚余+焚燒”的協同處理模式，已經能夠實現餐廚垃圾的全過程資源化再利用。
厭氧發酵技術是在特定的無氧條件下，利用厭氧菌的生理代謝效應把餐廚垃圾中富含的大量大分子有機質降解轉化為無機質以及小分子的有機物，可分為生物制乙醇，生物制氫和生物制甲烷三個方向。厭氧消化處理具有工藝簡單和應用成本低的優勢，但受高油鹽、pH值、菌種、有害物質、碳氮比等因素的影響會抑制微生物生長繁殖導致降解不穩定，且發酵后需處理殘渣。厭氧消化處理工藝易出現由反應物成分變化和有機酸積累引起的反應停滯現象，導致處理效率降低。油脂類物質以及鹽分在厭氧系統內部不斷累積，會影響產甲烷菌的活性和系統的穩定性。生物制氫技術能耗低且發酵條件溫和，有節能環保和高能的優勢，發展空間較為廣闊。
餐廚垃圾的油脂在經過提煉和深度加工后，利用地溝油、酸化油等廢油脂，可生產生物柴油、衍生產品工業甘油、生物酯增塑劑、水性醇酸樹脂等資源價值更高的化工產品，可以代替石化柴油用作燃料能源。餐廚垃圾制備生物柴油技術，一般通過油水分離技術得到動植物油脂，采用酸堿催化技術加工提煉生產生物柴油。由于餐廚垃圾的高酸性抑制酯交換反應會導致消耗大量的堿催化劑，餐廚垃圾油脂中含有抑制皂化反應的多種聚合物，在實際應用時需要結合油脂的不同化學性質選擇酸堿催化劑。生產過程還產生甘油三酯等副產物，可用于制備活性劑、清潔劑等產品，提高了工藝路線的產品附加值。國內有的企業采用菌種構建、酶工程，結合微生物發酵技術及生物酶法技術等生物技術，將多種物料進行聯合厭氧發酵，制備生物柴油，多種物料之間優勢互補，處理效率提升30%以上，沼氣產量提高25%以上。通過深度協同和無害化處理，生物柴油制備已經進入工業化生產階段。但是，受到2023年歐盟多機構對中國生物柴油認證企業的審查、出口到歐盟生物柴油的反規避調查、反傾銷立案調查等不利影響，出口不暢，價格下跌了25%左右。
好氧堆肥技術是在富氧的環境下，利用好氧微生物的生理代謝把難分解、大分子有機質轉化成為易吸收、穩定的小分子有機質，終產品為腐殖質生物肥料。餐廚垃圾有機質含量高，極易采用好氧堆肥技術，具有工藝簡單的優點，產品有機肥料的氮含量高，應用價值較高，能夠有效改善土壤營養和組分條件，適用于土壤改良和復合肥。缺點是餐廚垃圾普遍高油高鹽，在好氧堆肥過程受到溫度、碳氮比和pH值等因素的影響，易出現溢氮和溢硫導致堆肥品質降低；廠房用地面積大、分解周期長、臭氣和滲濾液易產生二次污染，穩定性差；好氧堆肥產品和反應器缺少相關標準等。有的中小型單位采用粉碎脫水，使油、水、固形物分離，末端進行殘渣處理，一般由反應釜加溫混合生物菌進行肥化處理，將餐廚垃圾轉變為肥料，就地消化用于綠化養護回歸土壤。
餐廚垃圾中含有豐富的動植物蛋白質，無害化安全化處理后可以制備蛋白質飼料，作為養殖業的生產原料。目前飼料轉化技術分為微生物發酵技術和昆蟲養殖技術。有的企業將三相分離后的有機固相飼養黑水虻，轉化為生物蛋白作為動物飼料出售，解決了同源性問題。
◆收費機制與補貼機制
餐廚垃圾收費，有利于減輕政府財政壓力。各地政府陸續完善餐廚垃圾收費體系。在餐廚垃圾生產環節，主要由餐館、食堂、食品加工等餐廚垃圾產生單位繳納。在收運環節，主要由地方財政和地方環衛部門進行管理，向專業化環保公司進行一定補貼。目前，我國廈門、蘇州和深圳等城市暫未收繳餐廚垃圾處理費。收繳餐廚垃圾處理費的城市有北京、上海、天津、廣州、杭州、成都、寧波、大連、哈爾濱、蘭州等，主要采取定額征收、計量征收和按經營面積征收等計量方式。其他部分城市如石家莊、昆明、三明和西寧等城市出臺的餐廚垃圾管理辦法則要求餐廚垃圾產生單位參考生活垃圾處理費進行增收。總體來看，各城市結合實際自行制定針對餐廚垃圾處理費的收費標準，但鑒于環衛行業有著一定的社會公益屬性，定價普遍低于實際建設運營成本，不以市場為主導，收取的餐廚垃圾處理費遠低于處理成本。
在餐廚項目運營方面上，餐廚垃圾投運早期或經濟發達省市都出臺了明確的標準。以北京餐廚垃圾為例，100元/噸的收費標準(包括收運和處理服務)僅能覆蓋運輸成本(153元/噸，2013年成本監審數據)的65%、覆蓋全成本(243元/噸，2013年成本監審數據) 的41%左右，存在較大的收運成本及全成本的缺口。上海市餐廚垃圾補貼包括收運補貼、處理補貼以及政府財政撥付的專項資金補貼，價格一般由企業和各區政府共同協商，處理價格平均約為110元/噸；各區收集運輸補貼按照屬地管理的原則收運價格約為100元/噸；收運處理一體的價格約為210元/噸。新疆伊寧餐廚垃圾處理費單價247.12元/噸。
◆碳減排效益
餐廚垃圾的填埋，自然腐爛會產生甲烷和二氧化碳等溫室氣體的排放。經過無害化處理和資源化利用，顯著減少了甲烷等溫室氣體排放，并且替代天然氣，厭氧消化產生的沼氣可以發電，碳減排效應明顯。針對城市餐廚垃圾處理項目，一般研究測算采用方法學為國家發改委頒布的溫室氣體自愿減排方法學CM-072-V01：多選垃圾處理方式。CDM工具和指南包括“基準線確定和額外性論證的組合工具”，“電力系統排放因子計算工具”，“普遍性分析”，“投資分析”，“固體廢棄物處理站的排放計算工具”，“厭氧消化池項目和泄漏排放的計算工具”，《減排項目中國區域電網基準線排放因子》，《IPCC國家溫室氣體清單指南》等。
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