“十三五”期間，環(huán)保支持力度還將持續(xù)加大，環(huán)保產(chǎn)業(yè)有望收獲政策紅包。垃圾處理是環(huán)保領(lǐng)域的支撐性產(chǎn)業(yè)之一，目前市場(chǎng)缺口明顯，可增長(zhǎng)空間巨大。而餐廚垃圾處理又是垃圾處理的重要一環(huán)，潛在需求旺盛，有望迎來重要發(fā)展契機(jī)，產(chǎn)業(yè)前景向好。
餐廚垃圾的產(chǎn)生
餐廚垃圾是指家庭、學(xué)校、機(jī)關(guān)、公共食堂以及餐飲行業(yè)的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動(dòng)植物油脂和各類油水混合物，是城市生活垃圾的一部分。
由此可見，餐廚垃圾主要產(chǎn)生于餐館、食堂、食品加工產(chǎn)業(yè)等地由于在生產(chǎn)食品過程中和飲食行為中產(chǎn)生的剩飯剩菜、食物加工廢料等，也包含一些過期不能食用的食品和廢料，我國(guó)是餐廚垃圾產(chǎn)生的大國(guó)，這當(dāng)然與我國(guó)人口基數(shù)大有著很大的關(guān)系。同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的普遍提高，人們對(duì)于食品的質(zhì)量需求也在提升，俗話說“民以食為天”，人們對(duì)食品的要求已經(jīng)由以前的“吃飽”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺院谩薄＿@也使得我國(guó)的餐廚垃圾產(chǎn)生量不斷增加。有資料顯示，我國(guó)許多發(fā)達(dá)城市每天產(chǎn)生生活垃圾量在3000t以上，其中餐廚垃圾約占50%甚至更高。
我國(guó)部分城市固廢組成
(表1，數(shù)據(jù)來源于智污邦聯(lián)環(huán)保管家平臺(tái))
由于餐廚垃圾主要是以食物廢料、餐飲剩余物和食品加工廢料為主，因此為便于統(tǒng)計(jì)，我們直接將城市固廢中食品廢物所占比重大致看作餐廚垃圾的比重，進(jìn)而得到表1。
由表1我們可以看出，北京上海等發(fā)達(dá)城市中，餐廚垃圾占了城市固廢的較大比重，而以灰土磚石為主的建筑垃圾在北京、上海等地所占的城市固廢比重則相對(duì)較少，這說明在以北京、上海為主的發(fā)達(dá)城市，人們對(duì)餐飲的需求量較大、且對(duì)餐飲的質(zhì)量要求也相對(duì)較高，而在發(fā)達(dá)城市中的產(chǎn)業(yè)主要以服務(wù)業(yè)為主、而不是易產(chǎn)生固體廢物的工業(yè)，這也直接導(dǎo)致我國(guó)部分發(fā)達(dá)城市中，餐廚垃圾所占的比重較大。
為了更為直觀的對(duì)比我國(guó)餐廚垃圾的產(chǎn)生量，我們將目光轉(zhuǎn)向國(guó)外，可以發(fā)現(xiàn)在國(guó)外大部分發(fā)達(dá)國(guó)家中，餐廚垃圾所占比重都僅占20%左右，甚至美國(guó)只占了12%(如表2所示)。這說明國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家除了在餐廚垃圾的處理上有著先進(jìn)的技術(shù)，也十分注重在源頭上減少餐廚垃圾的產(chǎn)生，如實(shí)行凈菜入世政策、以及對(duì)各種餐廚垃圾進(jìn)行有效的分類等。通過對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)，我國(guó)餐廚垃圾的產(chǎn)生量十分巨大，這也說明了我國(guó)在一些方面需要學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在源頭上減少餐廚垃圾的產(chǎn)生。
發(fā)達(dá)國(guó)家城市固廢組成單位：%
(表2)
通過以上分析和對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)，在我國(guó)部分城市，餐廚垃圾所占比例已經(jīng)達(dá)到了一半以上，甚至超過了建筑垃圾的比重。而數(shù)量如此龐大的餐廚垃圾，也要求我國(guó)餐廚垃圾處理行業(yè)必須有較強(qiáng)的垃圾處理能力，否則很容易造成“垃圾圍城”的現(xiàn)象，同時(shí)在技術(shù)上也要有所限制，不能因?yàn)橐晃兜匾驗(yàn)槔幚矶o生態(tài)環(huán)境造成大量污染。
我國(guó)餐廚垃圾的處理現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年全國(guó)城鎮(zhèn)餐飲業(yè)收入額約為3.96萬億元，如果按照一次餐飲活動(dòng)的剩菜比例為1/4到1/3之間推算，我國(guó)餐飲業(yè)每年有將近萬億元的銷售額變成了“垃圾”。隨著近年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，餐飲業(yè)零售額以每年21%的速度增長(zhǎng)，餐廚垃圾也將如滾雪球般越滾越大。以北京、上海為例，北京城市垃圾中有機(jī)廢物占65%，其中餐廚垃圾占了接近50%的比重。上海市日均餐廚垃圾產(chǎn)生量約為1000～1200t。
近年來，國(guó)內(nèi)一些大中型城市紛紛探索餐廚垃圾資源化利用新模式，并初步形成了北京模式、上海模式、寧波模式、西寧模式、泰安模式、湖州模式等餐廚垃圾資源化利用模式。
以北京朝陽區(qū)的餐廚垃圾處理為例：北京市朝陽區(qū)日處理400t的餐廚廢棄物處理廠是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，同時(shí)也是自動(dòng)化程度最高、工藝較先進(jìn)的餐廚廢棄物資源化處理站，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的農(nóng)用微生物產(chǎn)品工業(yè)化固體發(fā)酵生產(chǎn)基地，是綠色北京、低碳北京的重點(diǎn)展示窗口。該站點(diǎn)可消納餐廚廢棄物1.32×105t/a，可以解決約400萬城市人口的餐廚廢棄物處理問題，每年減少的二氧化碳直接排出量至少1.5×105t該站點(diǎn)年產(chǎn)出7.9×104t再生復(fù)合微生物菌群，可處理成環(huán)境友好型農(nóng)用微生物產(chǎn)品并應(yīng)用于有機(jī)農(nóng)業(yè)，達(dá)到改善土壤、減少化肥使用的作用，從而緩解農(nóng)業(yè)面源污染，每年減排二氧化碳7.5×105t。處理廠采用的核心技術(shù)在完全沒有污染的情況下，能夠?qū)⑸罾械挠袡C(jī)廢棄物在10h內(nèi)發(fā)酵處理轉(zhuǎn)化成肥料。其工藝流程如圖1所示：
我們將目光再轉(zhuǎn)向?qū)幉ǎ簩幉ㄊ胁蛷N垃圾處理廠位于寧波市鄞州區(qū)古林鎮(zhèn)，距鄞州區(qū)垃圾填埋場(chǎng)約20km。設(shè)計(jì)日處理規(guī)模200t，主要處理寧波老三區(qū)、鄞州區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)、北侖區(qū)產(chǎn)生的餐飲垃圾。采用工藝如圖2所示，首先將餐廚垃圾中的無機(jī)物如生活垃圾等去除，剩余油脂及固體有機(jī)物，然后通過蒸煮壓榨、油水分離等工藝處理分揀后的餐廚垃圾，將油水分離處理后的油脂經(jīng)過精煉后，制成工業(yè)油脂;固體有機(jī)物厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，從而實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。該工藝優(yōu)點(diǎn)：①資源化綜合利用程度高，整個(gè)工藝達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn);②技術(shù)相對(duì)成熟、處理效率高，有較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn);③工程投資適中，經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益好，較好地實(shí)現(xiàn)了餐廚廢棄物的集中化及規(guī)模化處理。其缺點(diǎn)：①工業(yè)化、機(jī)械化程度較高，工藝連續(xù)性強(qiáng);②對(duì)單機(jī)設(shè)備的性能要求比較高，對(duì)操作人員的操作技術(shù)要求嚴(yán)格
目前餐廚垃圾的主要處理方式
粉碎直排處理
粉碎直排處理是歐美國(guó)家處理少量分散餐廚垃圾的主要方法，是在餐廚垃圾發(fā)生點(diǎn)對(duì)其直接進(jìn)行破碎、粉碎處理，然后采用水力沖刷，將其排入城市市政下水管網(wǎng)，與城市污水合并進(jìn)入城市污水處理廠進(jìn)行集中處理。破碎法對(duì)于處理少量分散產(chǎn)生的餐廚垃圾如家庭廚余垃圾，具有價(jià)格便宜、技術(shù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，能降低城市垃圾的含水率，減少收集量，利于提高城市垃圾的發(fā)熱量。
填埋處理
我國(guó)很多地區(qū)的廚余垃圾都是與普通垃圾一起送入填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理的。填埋是大多數(shù)國(guó)家生活垃圾無害化處理的主要處理方式。由于廚余垃圾中含有大量的可降解組分，穩(wěn)定時(shí)間短，有利于垃圾填埋場(chǎng)地的恢復(fù)使用，且操作簡(jiǎn)便，因此應(yīng)用得比較普遍。隨著對(duì)廚余垃圾可利用性的認(rèn)識(shí)越來越廣泛，無論在歐美、日本還是中國(guó)，餐廚垃圾的填埋率都正在呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，甚至有很多國(guó)家已禁止餐廚垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)處理了。
肥料化處理
餐廚垃圾的肥料化處理方法主要包括好氧堆肥和厭氧消化兩種。好氧堆肥過程是在有氧條件下，利用好氧微生物分泌的胞外酶將有機(jī)物固體分解為可溶性有機(jī)物質(zhì)，再滲入到細(xì)胞中，通過微生物的新陳代謝，實(shí)現(xiàn)整個(gè)堆肥過程。同時(shí)，由好氧堆肥引申出一些類似的方法，如蚯蚓堆肥是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，利用蚯蚓吞食大量廚余垃圾，并將其與土壤混合，通過砂囊的機(jī)械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身或其他生物可以利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。餐廚垃圾的厭氧消化處理是指在特定的厭氧條件下，微生物將有機(jī)垃圾進(jìn)行分解，其中的碳、氫、氧轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，而氮、磷、鉀等元素則存留于殘留物中，并轉(zhuǎn)化為易被動(dòng)植物吸收利用的形式。
飼料化處理
目前的飼料市場(chǎng)潛力巨大。由于餐廚垃圾作為原料，價(jià)格低廉，供應(yīng)量巨大，產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富、利潤(rùn)區(qū)間幅度較大，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。飼料化有兩種方式：(1)生物處理制飼料。原理是將培養(yǎng)出的菌種加入餐廚垃圾密封貯藏，菌種進(jìn)行繁殖并殺除病原菌制成飼料。(2)高溫消毒制飼料。原理是采用高溫消毒原理，殺除病毒、經(jīng)粉碎后加工成飼料，可供禽畜食用。比較成熟的餐廚垃圾加工飼料方法是將制粒技術(shù)、擠壓膨化和干燥技術(shù)等手段綜合利用。擠壓后飼料中的細(xì)菌濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他樣品中的細(xì)菌濃度。由于擠壓時(shí)不斷升高的溫度，一個(gè)單螺桿干燥擠壓工藝可以大大減少潛在的病原菌濃度。目前已經(jīng)有些廠家研制了配套技術(shù)設(shè)備并投入運(yùn)行使用。
能源化處理
餐廚垃圾的能源化處理是在近幾年迅速興起的，主要包括焚燒法、熱分解法、發(fā)酵制氫等。焚燒法處理廚余垃圾效率較高，最終產(chǎn)生約5%的利于處置的殘余物，焚燒是在特制的焚燒爐中進(jìn)行的，產(chǎn)生的熱能可轉(zhuǎn)換為蒸汽或者電能，從而實(shí)現(xiàn)能源的回收利用，但餐廚垃圾的含水率高，熱值較低，燃燒時(shí)需要添加輔助燃料，從而造成投資大的問題，同時(shí)尾氣處理也是一個(gè)難題;熱分解法是將垃圾在高溫下進(jìn)行熱解，使垃圾中所含的能量轉(zhuǎn)換成燃?xì)狻⒂秃吞嫉男问剑缓笤龠M(jìn)行利用，熱解法具有廣闊的應(yīng)用前景，但技術(shù)尚未達(dá)到實(shí)用階段，目前應(yīng)用較少;氫作為一種高質(zhì)量的清潔能源，是普遍認(rèn)為的最有潛力的替代能源，很多學(xué)者對(duì)此做了研究。廚余垃圾的能源化處理必將受到越來越多的關(guān)注。
我國(guó)餐廚垃圾處理行業(yè)的發(fā)展前景
根據(jù)《2018-2022年中國(guó)垃圾處理行業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告(上下卷)》預(yù)計(jì)，“十三五”期間整個(gè)餐廚垃圾總體市場(chǎng)空間可達(dá)1000-1500億元。其中餐廚垃圾收運(yùn)體系建設(shè)約需200億(收運(yùn)體系其中包括垃圾容器、車輛，包括車輛和垃圾容器之間的銜接)、處理處置工程市場(chǎng)約需500-1000億、日常運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)大約是300億、監(jiān)管體系建設(shè)大約能形成20億左右的市場(chǎng)規(guī)模。從中，我們也可以看出餐廚垃圾處理行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)：
首先，市場(chǎng)需求依舊旺盛。“十三五”期間，環(huán)保支持力度還將持續(xù)加大，環(huán)保產(chǎn)業(yè)有望收獲政策紅包。垃圾處理是環(huán)保領(lǐng)域的支撐性產(chǎn)業(yè)之一，目前市場(chǎng)缺口明顯，可增長(zhǎng)空間巨大。而餐廚垃圾處理又是垃圾處理的重要一環(huán)，潛在需求旺盛，有望迎來重要發(fā)展契機(jī)，產(chǎn)業(yè)前景向好。
其次，餐廚垃圾配套收運(yùn)管理體系的建設(shè)或成熱點(diǎn)。試點(diǎn)城市為保證餐廚廢棄物處理能力建設(shè)“發(fā)揮應(yīng)有的作用”，除了保證餐廚垃圾處理廠順利建成外，很可能會(huì)同步加強(qiáng)餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng)、餐廚垃圾管理平臺(tái)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，為餐廚垃圾處理廠提供原料保障。
最后，已有技術(shù)得得到綜合利用。餐廚垃圾成分的復(fù)雜性決定了使用單一的現(xiàn)有處理技術(shù)難以完成高效高產(chǎn)值處理，對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行組分分離、綜合運(yùn)用已有的處理技術(shù)似乎是必然的道路。將收集到的餐廚垃圾經(jīng)過初步去除雜物后，利用離心或者壓榨等手段得到有機(jī)質(zhì)干渣和油水混合物。有機(jī)質(zhì)干渣用來發(fā)酵或制作飼料添加劑;油水混合物再次分離后，油脂可用于生產(chǎn)生物柴油，而最終剩下的水分除了較高濃度鹽分之外，亦含有豐富的有機(jī)質(zhì)，可以利用相應(yīng)微生物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)能源氣體。
總的來看，因?yàn)槲覈?guó)人口基數(shù)大、人們對(duì)食品的要求提高等原因，導(dǎo)致我國(guó)目前餐廚垃圾的產(chǎn)生量十分巨大，而數(shù)量龐大的餐廚垃圾也對(duì)我國(guó)餐廚垃圾處理行業(yè)提出了新的要求：只有重視餐廚垃圾問題，努力提高我國(guó)餐廚垃圾處理技術(shù)，餐廚垃圾問題才能迎刃而解并最終實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
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