■ 劉建國 程 云
廚余垃圾分類處理是我國生活垃圾分類中的難點、焦點和痛點。我認為,結合垃圾分類大背景,提出廚余垃圾分類是有必要的,是整個垃圾處理系統(tǒng)優(yōu)化的節(jié)點,也是終端處理系統(tǒng)減量提質增效的著力點。實現(xiàn)廚余垃圾源頭分類達標任重而道遠,后端處理設施依然是各個城市最為突出的短板,發(fā)酵產物實現(xiàn)土地利用成本高昂、障礙重重。對于廚余垃圾分類處理,要“干濕分開,努力方向;積極鼓勵,相得益彰;定時定點,適度適量;濕中無干,理所應當;干中無濕,兩敗俱傷?!?/p>
我國垃圾最主要的構成部分是廚余垃圾,超過50%~60%,有的地區(qū)甚至達到70%。歐美國家最主要的垃圾是紙張,廚余垃圾只占到25%。而我國生活垃圾的最大特點就是濕,含水率很高;另一特點是臭,容易腐爛降解。準確地說,我國廚余垃圾,來自居民家庭的只是一部分,約占廚余總量的50%~60%,其他的則來自園林綠化、農貿市場菜葉等,這些濕垃圾的進入為廚余垃圾的總量貢獻了不少。
測算下來,從居民家庭分出來的廚余垃圾,只占生活垃圾總量的25%~40%。因此,新一輪的垃圾分類不能僅僅要求居民,居民也只能分出一半的量;還應將垃圾分類推廣到農貿市場、蔬菜批發(fā)市場等場所。
我國生活垃圾的特性是高廚余、高水份,因此,廚余垃圾分類是整個垃圾處理系統(tǒng)減量提質增效的主要著力點。
廚余垃圾分類的初衷就是要減少進入終端處理系統(tǒng)的垃圾數(shù)量、提高進入終端處置系統(tǒng)的垃圾質量、提升處理系統(tǒng)效能和污染控制水平,所以,有必要通過干濕分離,將部分廚余垃圾分出來。
廚余垃圾分出來后怎么辦?我國一直在構建集分類投放、分類收運、分類處置的全流程系統(tǒng)。在構建過程中,必須要補齊短板,打通鏈條,提升整個系統(tǒng)的效能,而廚余垃圾的分類處理存在明顯的短板,也是分類系統(tǒng)優(yōu)化的主要節(jié)點。
非正規(guī)的“拾荒大軍”一度是城市回收體系的主力軍,如今在各種因素影響下正在逐漸萎縮,而城市的垃圾量卻在上升。新的回收體系怎樣構建?新舊體系又該如何相處?如何將“拾荒大軍”納入規(guī)范的管理當中?這是城市管理者亟需解決的問題。
今年7月1日,上?!渡罾芾項l例》率先實施,短短兩個月,廚余垃圾的分出率很高,質量也很好。
若在全國范圍內推行廚余垃圾的源頭分類,讓其達到很高的標準,必須要付出極其高昂的行政管理成本,對經濟條件不發(fā)達的省份是一大考驗。再者,若居民源頭分類效果不好,還要依賴人工、機械做二次分類,才能滿足生活垃圾處理設施需求,前端分類的意義將大打折扣。
餐廚(廚余)垃圾特性遠比想象中復雜,處理難度較大,這類垃圾的處理在國內成功的案例并不多。如果在尚未做好準備的情況下,付出較高的經濟成本分類,最后產物如沼氣、堆肥等,對能源、土地貢獻率不高,勢必不可持續(xù)。
在國內,廚余垃圾處置,就地跟集中相結合的堆肥工藝較為常見。一些地區(qū)對堆肥工藝理解認識有偏差,短發(fā)酵周期機器快速成肥設備基本上只有烘干效果,產品基本未經過微生物好氧發(fā)酵,產品腐熟度極低,需要二次腐熟,并不適合農田利用。
此外,堆肥設備高能耗,設計和操作缺乏規(guī)范;臭氣控制污水處理難度大;處理成本數(shù)倍于焚燒發(fā)電;產物質量不穩(wěn)定利用價值低。這條路到底怎么走?需要從業(yè)者認真思考。
全鏈條的廚余垃圾處理系統(tǒng),發(fā)達國家也有很多經驗,但在實際操作方面也面臨很多問題。
意大利某廠年處理源頭分類收集的有機生活垃圾35000噸,綠化廢物6000噸。采用干式厭氧消化+沼渣堆肥工藝。最終得到的產品,一是沼氣年發(fā)電量約1000萬度,全部自用,沒有多余的電量上網。二是年產精堆肥約2000噸(約占進料量5%),只能免費提供周邊農戶/農場使用,若用戶不愿意使用,有時仍需送焚燒廠處置,粗堆肥全部送焚燒廠處置,成本約90歐元/噸。
目前來看,廚余垃圾妥善處置,實現(xiàn)無害化、穩(wěn)定化及資源化難度較大,原因如下:
一是源頭分類難,改變老百姓積習已久的行為習慣實屬不易。二是臭味控制難,臭氣控制污水處理難度不小。三是土地利用難,如前所述,廚余垃圾經過處理僅得到百分之幾的精堆肥,最后還入不了土地,甚至還要回到焚燒廠,商業(yè)模式鏈條沒有打通。四是持續(xù)盈利困難,干式厭氧產沼量小、只能自用,沼渣堆肥出售不了,最后還得花錢燒掉,盈利點微乎其微。
基于以上情況,對各種垃圾處理的技術路線進行評估,理論上希望生活垃圾干濕分開,干垃圾送去焚燒發(fā)電,濕垃圾(餐廚垃圾、廚余垃圾等)采用厭氧發(fā)酵工藝,沼渣堆肥、肥料還田。如下圖深藍色的這條線,物質回收效率最高,面積最大,表明綜合環(huán)境績效最好。
一旦沼渣發(fā)酵產物無法還田,沼渣還需送到焚燒廠焚燒或者是填埋場處置,面積就變成了淺藍色(如下圖所示),綜合環(huán)境績效則縮水一半。因此,生活垃圾干濕分離+干組分焚燒發(fā)電+濕組分厭氧發(fā)酵的優(yōu)化組合模式是否具有顯著比較優(yōu)勢,取決于發(fā)酵產物能否實現(xiàn)安全土地利用,若發(fā)酵產物回不到土地去,必須三思而后行。
根據(jù)熱值均衡分析,生活垃圾干濕分開過于徹底也不利于焚燒,存在一個合理區(qū)間,分出20%~40%,焚燒效率最佳,且廚余垃圾分出量不大,品質容易保證,實現(xiàn)土地利用的可能性加大。所以廚余分類回收應重追求“質精”而非“量大”,回收20%左右純度較高的廚余垃圾,綜合環(huán)境績效遠高于回收大量品質低劣的廚余垃圾。
并不是只有垃圾焚燒廠才會排放二噁英。國外學者對各類垃圾處理設施做了取樣分析,發(fā)現(xiàn)填埋場、堆肥廠、機械-生物處理廠等都會排放二噁英。廚余垃圾堆肥處理同樣存在二噁英排放,而且排放因子高于采用了最佳可行技術的垃圾焚燒廠。
據(jù)德國權威媒體發(fā)布的數(shù)據(jù),2015年,德國分類收集的廚余垃圾比例很低,只占到總垃圾產生量的9%,即只有9%的生活垃圾進入有機垃圾桶里。再看德國較為流行的有機堆肥,進料量的80%以上是園林綠化垃圾,真正來自居民家庭的廚余垃圾占比不足20%。居民家庭廚余垃圾的17%進入有機垃圾分類收集桶,16%進行庭院堆肥,55%未分類進入剩余垃圾桶,12%排入下水道。
2015年,美國廚余垃圾堆肥占比5.3%,焚燒發(fā)電22%,其余填埋。也有相當一部分粉碎之后進入下水道,未納入固廢管理系統(tǒng)。2017年,美國有4713個堆肥設施,原料主要為庭院綠化廢物(約占57%),來自家庭的分類收集廚余垃圾及庭院修剪垃圾占比不足5%。
值得一提的是,筆者曾參考日本,在蘇州市居民小區(qū)開展試點,讓居民在家把廚余垃圾源頭瀝水。結果發(fā)現(xiàn),源頭瀝水措施的生活垃圾減量率為6.47%,含水率降低2.23%,低位熱值提高10.94%。這是一個簡單有效、值得借鑒的方式。
綜上所述,要強制分出有害垃圾、強制分出可回收物,對于廚余垃圾要鼓勵和倡導大家去分類,分出的部分可以進入好氧/厭氧生物處理系統(tǒng),最終回到土地利用;對于老百姓分不出甚至不愿意分的,則進入容錯性很強的其他垃圾,然后進行垃圾焚燒處置,并且回收電能。