呂 凡，章 驊，郝麗萍，邵立明，何品晶

（1. 同濟(jì)大學(xué)固體廢物處理與資源化研究所，上海 200092；2. 上海污染控制與生態(tài)安全研究院，上海 200092）

1 引言

2016 年12 月21 日中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議召開以來(lái)，我國(guó)政府高度重視垃圾分類工作，要求“普遍推行垃圾分類制度”。2017 年3 月，國(guó)務(wù)院辦公廳頒發(fā)《生活垃圾分類制度實(shí)施方案》（國(guó)辦發(fā)〔2017〕26 號(hào)），要求46 個(gè)重點(diǎn)城市的城區(qū)范圍內(nèi)先行實(shí)施生活垃圾強(qiáng)制分類。擬頒布施行的《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》（2020 年4 月29 日修訂通過(guò)），首次將“國(guó)家推行生活垃圾分類制度”寫入法律；并將“城市生活垃圾”的表述修改為“城鄉(xiāng)生活垃圾”，要求地方各級(jí)人民政府應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)“城鄉(xiāng)生活垃圾”的分類、收集、貯存、運(yùn)輸和處置設(shè)施，以促進(jìn)建立覆蓋農(nóng)村的生活垃圾分類制度。相應(yīng)地，2019 年10 月19 日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部提出《關(guān)于建立健全農(nóng)村生活垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)和處置體系的指導(dǎo)意見》，要求推動(dòng)農(nóng)村生活垃圾分類減量先行。2019年10 月21 日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部召開全國(guó)農(nóng)村生活垃圾治理工作推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，亦強(qiáng)調(diào)抓好農(nóng)村生活垃圾分類試點(diǎn)工作。易腐垃圾是我國(guó)城鄉(xiāng)生活垃圾的主要成分，占城鎮(zhèn)生活垃圾的36.5%～76.0%（wt）［1］，占農(nóng)村生活垃圾的26.1%～63.2%（wt）［2-3］。因此，實(shí)施城鄉(xiāng)生活垃圾分類后，需要新建大量的易腐垃圾處理設(shè)施。

大型集中化的易腐垃圾終端處理設(shè)施的建設(shè)和調(diào)試運(yùn)行周期長(zhǎng)，落地困難。即便能及時(shí)建設(shè)完成，目前已列入規(guī)劃的建設(shè)能力也較難很快達(dá)到重點(diǎn)城市近期實(shí)施垃圾分類后收運(yùn)的大量易腐垃圾的處理要求。因此，在大中型城市，亟需加快和擴(kuò)大應(yīng)用就近就地處理技術(shù)，建立易腐垃圾集中和分散就地處理相結(jié)合的處理模式。近期出臺(tái)的《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》（上海市人民代表大會(huì)公告第11 號(hào)） 和浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)DB33/T 1166—2019 城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)均鼓勵(lì)在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化菜場(chǎng)配置濕垃圾或生鮮垃圾就地處理設(shè)施。而在農(nóng)村，也需要就近就地處理分類的易腐垃圾，以減少農(nóng)村生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量、減少收運(yùn)頻率、減少收運(yùn)過(guò)程污染、減輕縣鎮(zhèn)處理設(shè)施負(fù)擔(dān)，以及緩解縣鎮(zhèn)新處理設(shè)施落地困難等問(wèn)題［4］。

根據(jù)目前我國(guó)城鎮(zhèn)與農(nóng)村易腐垃圾的產(chǎn)生和收運(yùn)情況，可行的就近就地處理技術(shù)的處理規(guī)模為0.1～50.0 t/d，包括不同技術(shù)的處理設(shè)備和小型設(shè)施。本研究具體針對(duì)各相關(guān)技術(shù)的原理、技術(shù)設(shè)備特點(diǎn)、產(chǎn)物和殘余物特征及利用途徑、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)成熟度和處理成本，進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。探究目前易腐垃圾就近就地處理技術(shù)應(yīng)用存在的障礙因素和解決方案。

2 易腐垃圾小型處理技術(shù)概述

圖1 從技術(shù)過(guò)程、產(chǎn)物類型和利用途徑3 個(gè)層面，匯集了目前國(guó)內(nèi)外處理生物質(zhì)廢物采用的主要小規(guī)模處理技術(shù)。這些技術(shù)存在技術(shù)成熟度、處理成本、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高低等方面的差異。其最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括：用于農(nóng)業(yè)的有機(jī)肥和土壤調(diào)理劑、用于畜牧漁業(yè)養(yǎng)殖的飼料、作為運(yùn)輸燃料或民用燃料/熱/電的生物能源，以及作為工業(yè)原料。按技術(shù)過(guò)程，可分為：生物處理（堆肥、厭氧消化、發(fā)酵、蠕蟲堆肥、昆蟲養(yǎng)殖）、熱化學(xué)處理（熱解、氣化、液化、焚燒）、物理化學(xué)處理（酯交換、致密化）、直接利用（直接土地利用、直接作為動(dòng)物飼料、直接作燃料）。其中，直接利用的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)和食品健康安全風(fēng)險(xiǎn)最高，污染易失控，在我國(guó)已被嚴(yán)禁；酯交換技術(shù)主要用于處理餐廚廢油脂［5］；致密化技術(shù)則適用于處理秸稈等原狀蓬松的木質(zhì)纖維素類廢物［6］；熱化學(xué)處理適合于含水率低的廢物，如秸稈等，否則能耗極高，而我國(guó)廚余垃圾的含水率高達(dá)68.0%±5.8%（wt）［1］，餐飲垃圾含水率達(dá)72%～75%（wt）［7-8］。因此，實(shí)際上以廚余垃圾和餐飲垃圾為主的易腐垃圾就近就地處理時(shí)最適用的是生物技術(shù)。

圖1 易腐垃圾小型處理技術(shù)匯總框圖

與類似工藝的大型處理技術(shù)相比［9-10］，規(guī)模效應(yīng)會(huì)顯著提高小型處理技術(shù)的噸垃圾處理成本。圖2 顯示堆肥、厭氧消化、焚燒和熱解氣化、填埋技術(shù)的噸垃圾投資費(fèi)用與噸垃圾運(yùn)行費(fèi)用均隨處理規(guī)模的增加而迅速下降。以堆肥技術(shù)為例，當(dāng)處理能力由250 t/d 降至5 t/d 時(shí)，噸垃圾投資費(fèi)用增長(zhǎng)5.6 倍，噸垃圾運(yùn)行費(fèi)用增長(zhǎng)1.5 倍。而且，運(yùn)行費(fèi)用的規(guī)模效應(yīng)對(duì)于堆肥和厭氧消化這類生物處理技術(shù)相比焚燒和填埋更為顯著，投資費(fèi)用的規(guī)模效應(yīng)相對(duì)于厭氧消化和焚燒技術(shù)更為顯著［11］。但是，小型化處理技術(shù)的成本增加應(yīng)與前端的垃圾收運(yùn)成本降低統(tǒng)籌權(quán)衡，需要全過(guò)程系統(tǒng)平衡。我國(guó)村鎮(zhèn)生活垃圾的收運(yùn)成本可達(dá)50～350 元/t［3，12-16］；在歐洲，農(nóng)村地區(qū)的生活垃圾收運(yùn)成本一般是城市化區(qū)域的1.12～1.86 倍［17］；美國(guó)的生活垃圾收運(yùn)成本一般是2.15$/（t·km）［18］。因此，采用小型化技術(shù)就近就地處理易腐垃圾可大幅降低收運(yùn)成本；并且，有些技術(shù)更適合小型化應(yīng)用，例如蚯蚓堆肥和黑水虻養(yǎng)殖。

圖2 噸垃圾基建費(fèi)用和噸垃圾運(yùn)行費(fèi)用與垃圾處理規(guī)模的關(guān)系

3 小型生物處理設(shè)施的技術(shù)分析

3.1 好氧生化處理機(jī)（房）

1） 技術(shù)原理。好氧微生物在有氧條件下將部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2，殘余有機(jī)物與微生物殘?bào)w逐漸轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過(guò)程。

2） 技術(shù)設(shè)備要素。機(jī)械攪拌、加熱、通風(fēng)、好氧菌種。其中機(jī)械攪拌，提高攪拌能量輸入可促進(jìn)物料均質(zhì)、生化反應(yīng)、水分去除；加熱，為減少加熱能耗損失，越小型的設(shè)備，其保溫結(jié)構(gòu)和保溫材料要求越高；通風(fēng)，主要目的是去除水分，以及為微生物供氧；微生物菌劑或酶制劑，需要耗費(fèi)較高的運(yùn)行成本，但其有效性、持續(xù)性、菌種類別和生物安全性等均缺乏科學(xué)評(píng)價(jià)。

3） 產(chǎn)物和殘余物。一般是生物穩(wěn)定性（生物穩(wěn)定性，指的是物料在特定環(huán)境下不再被微生物降解，而趨于穩(wěn)定的程度） 程度不一的固態(tài)產(chǎn)（殘余） 物。相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 525—2012 有機(jī)肥料要求：①外觀顏色為褐色或灰褐色，粒狀或粉狀，均勻，無(wú)惡臭，無(wú)機(jī)械雜質(zhì)；②有機(jī)質(zhì)≥45%，總養(yǎng)分≥5%，水分≤30%，pH 5.5～8.5；③5 種重金屬（As、Hg、Pb、Cd、Cr） 滿足限量要求。一般情況下，原狀易腐垃圾對(duì)照該標(biāo)準(zhǔn)，僅水分超標(biāo)，其他指標(biāo)無(wú)論處理與否均能達(dá)標(biāo)。因此，市場(chǎng)上現(xiàn)有設(shè)備均主要是從去除水分上著手。而實(shí)際上，決定產(chǎn)（殘余） 物質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)是“生物穩(wěn)定性”［21］，低生物穩(wěn)定性物料會(huì)在后續(xù)運(yùn)輸、儲(chǔ)放和應(yīng)用時(shí)造成瀝濾液、臭氣、衛(wèi)生無(wú)害化、雜草生長(zhǎng)、燒苗等一系列二次污染問(wèn)題，從而影響其市場(chǎng)利用消納。生物穩(wěn)定性高的產(chǎn)物可作為園林綠化和花卉盆栽基質(zhì)使用。歐盟各國(guó)一般定義堆肥產(chǎn)物達(dá)到生物穩(wěn)定的四日好氧呼吸量（Respiration Activity，RA4） 應(yīng)小于10～30 mg/g，或耗氧速率應(yīng)小于0.32～1 mg/（g·h）［22］。我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 227—2018 有機(jī)垃圾生物處理機(jī)要求資源型生物處理機(jī)的產(chǎn)物耗氧速率應(yīng)小于0.5 mg/（g·h）。徐延春［23］分析了我國(guó)各地易腐垃圾好氧處理產(chǎn)物的RA4數(shù)值，發(fā)現(xiàn)要達(dá)到產(chǎn)物RA4小于30 mg/g，設(shè)施型處理工藝至少要穩(wěn)定運(yùn)行15～30 d；而設(shè)備型處理工藝的產(chǎn)物RA4一般在60 mg/g 以上，要達(dá)到上述生物穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)需再進(jìn)行數(shù)十天的二次發(fā)酵。畢峰等［24］也發(fā)現(xiàn)，75%杭州市農(nóng)村易腐垃圾機(jī)器成肥產(chǎn)品的生物穩(wěn)定性（腐熟度，以胡敏酸/富里酸比值、種子發(fā)芽指數(shù)評(píng)估） 根本無(wú)法滿足有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)的基本要求［24］。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。①?gòu)U水。預(yù)處理擠壓脫水，污水產(chǎn)生量可達(dá)0.1～0.2 m3/t，COD 一般在20 000～100 000 mg/L，氨氮在500～1 000 mg/L，無(wú)法達(dá)到GB/T 31962—2015 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的COD 500 mg/L、氨氮45 mg/L 等限值要求。②臭氣（異味）。由于持續(xù)通風(fēng)或排出水蒸氣，臭氣會(huì)持續(xù)產(chǎn)生。具體控制措施包括設(shè)備密閉性、活性炭吸附（甚至采用高效率空氣微粒子過(guò)濾器HEPA，即類似于空氣凈化器）。臭氣控制需達(dá)到GB 14554—1993 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或所在地一些地方標(biāo)準(zhǔn)的要求。例如，上海市需滿足其地方標(biāo)準(zhǔn)DB 31/1025—2016 惡臭（異味） 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。除了好氧處理過(guò)程會(huì)釋放大量的惡臭化合物外［25-29］，好氧處理產(chǎn)物在儲(chǔ)放過(guò)程依然會(huì)持續(xù)產(chǎn)生異味，有報(bào)道指出［30］，果蔬類垃圾主發(fā)酵堆肥產(chǎn)物在后續(xù)21 d 儲(chǔ)放過(guò)程中會(huì)持續(xù)釋放氨氣、硫化物、苯系物和萜類物質(zhì)，并以氨氣為主。

5） 技術(shù)分類、技術(shù)成熟度和成本。①消滅型（減量型） 設(shè)備（生物處理機(jī)）。技術(shù)目標(biāo)是去除水分，同時(shí)將有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，一般無(wú)需添加高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的輔料。CJ/T 227—2018 要求，減量型生物處理機(jī)的減重率≥98%。但是，每噸易腐垃圾按照含水率75%（wt） 計(jì)，達(dá)到NY 525—2012 要求的含水率30%（wt） 時(shí)的產(chǎn)（殘余）物質(zhì)量為0.357 t，實(shí)現(xiàn)的物料減量率是64%；若含水率完全減至0% （wt），則實(shí)現(xiàn)的物料減量率是75%；若有機(jī)物能被降解50%，則最高能實(shí)現(xiàn)的物料減量率是87.5%。由于單位微生物細(xì)胞單位時(shí)間降解的有機(jī)物量有限，不存在所謂的“超級(jí)微生物”。所以，為了加快有機(jī)物的降解，只能通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)停留時(shí)間。因此，停留時(shí)間為1～4 d 的消滅型設(shè)備，其技術(shù)功能實(shí)際上就是通過(guò)烘干易腐垃圾水分實(shí)現(xiàn)減量，減量率最多只能到70%左右。如果想進(jìn)一步提高減量率，則必須進(jìn)一步延長(zhǎng)停留時(shí)間，在增加處理成本的同時(shí)，生物穩(wěn)定性還未必能得到保障。該類型設(shè)備產(chǎn)出的產(chǎn)（殘余） 物的生物穩(wěn)定性一般在RA4=80～100 mg/g［23］。②轉(zhuǎn)化型（資源型） 設(shè)備（生物處理機(jī)）。技術(shù)目標(biāo)是達(dá)到NY 525—2012 要求，首要目標(biāo)是將水分去除至30%（wt） 以下。停留時(shí)間為7～10 d 的轉(zhuǎn)化型設(shè)備，可起到降解部分有機(jī)物，提高產(chǎn)物生物穩(wěn)定性的作用。該類型設(shè)備產(chǎn)出的產(chǎn)（殘余） 物的生物穩(wěn)定性一般在RA4=40～80 mg/g［23］。③設(shè)備設(shè)施結(jié)合型（俗稱陽(yáng)光房）。易腐垃圾在帶攪拌/加熱/通風(fēng)的設(shè)備中停留3～7 d 得到的較干化的樣品，再在設(shè)施（俗稱陽(yáng)光房，自然通風(fēng)和簡(jiǎn)易翻堆） 中進(jìn)行14 d左右的靜態(tài)堆肥。需混合一定量的高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度輔料，例如園林垃圾、木屑、秸稈等。該類型設(shè)施產(chǎn)出的產(chǎn)（殘余） 物基本可達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ 52—2014 生活垃圾堆肥處理技術(shù)規(guī)范一次發(fā)酵產(chǎn)物的規(guī)定，生物穩(wěn)定性一般在RA4=30～50 mg/g［23］。上述3 類好氧生物處理技術(shù)和設(shè)備在市場(chǎng)上均有推廣應(yīng)用。但是，設(shè)備產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，在機(jī)械構(gòu)造、自動(dòng)化控制水平、集成化程度和材質(zhì)等方面差異不大。消滅或轉(zhuǎn)化型設(shè)備的能耗高，設(shè)備噸投資在20～60 萬(wàn)元，噸垃圾能耗在150～600 元。微生物菌劑價(jià)格和功效則魚龍混雜，市場(chǎng)比較混亂。

3.2 厭氧消化罐

1） 技術(shù)原理。在無(wú)氧條件下，厭氧微生物將部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2，微生物細(xì)胞合成率低，但殘余難降解有機(jī)物含量高，反應(yīng)停留時(shí)間一般在20～40 d。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。傳統(tǒng)上，由于對(duì)易腐垃圾進(jìn)料純度要求高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、控制難度和沼氣凈化利用成本高等問(wèn)題，厭氧消化技術(shù)一般只用在大型集中化的處理設(shè)施，單體厭氧消化罐處理能力一般在50～100 t/d。近年來(lái)，國(guó)外開始在集貿(mào)市場(chǎng)、社區(qū)、城郊結(jié)合部、小型農(nóng)場(chǎng)等場(chǎng)合應(yīng)用小型厭氧消化設(shè)備和設(shè)施，稱為small-scale anaerobic digester 或者pocket digester，單體厭氧消化罐處理能力一般在1～25 t/d。通過(guò)遠(yuǎn)程客戶端可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，降低對(duì)當(dāng)?shù)貙I(yè)技術(shù)人員的技能要求。隨著易腐垃圾進(jìn)料純度提高，可大幅簡(jiǎn)化預(yù)處理環(huán)節(jié)。因此，其技術(shù)構(gòu)成可簡(jiǎn)化至：進(jìn)料+厭氧消化罐+沼渣脫水+沼液處理+沼氣鍋爐熱水/微型沼氣發(fā)電機(jī)，2 t/d 左右處理能力的所有構(gòu)件可集成至1 個(gè)集裝箱。鑒于廚余垃圾的物料特性，宜采用干式厭氧消化技術(shù)，可采用臥式厭氧消化罐，以減少沼液產(chǎn)生量，提高設(shè)備單位體積處理能力。

3） 產(chǎn)物和殘余物。每噸易腐垃圾約產(chǎn)生0.08t 沼氣、0.3 t 沼渣（含固率25%～30%）。經(jīng)45 d 厭氧消化后，沼渣的生物穩(wěn)定性一般在RA4=48～67 mg/g［31］；本課題組實(shí)測(cè)厭氧消化21～30 d 沼渣的RA4=60～80 mg/g。因此，若要土地利用，沼渣還需經(jīng)過(guò)堆肥處理。沼氣可作為熱水利用或發(fā)電自用。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。①沼液。產(chǎn)生量約0.6 m3/t。采用厭氧消化技術(shù)就地處理易腐垃圾時(shí)，沼液不便作為液態(tài)肥料利用，宜采用小型MBR、A2/O、膜處理等技術(shù)處理至GB/T 31962—2015 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。②臭氣。厭氧技術(shù)全過(guò)程封閉，臭氣釋放量較低。主要產(chǎn)臭環(huán)節(jié)是進(jìn)料、沼渣出渣及后處理堆肥穩(wěn)定化過(guò)程。③沼氣。應(yīng)注意符合沼氣安全規(guī)定。

5） 技術(shù)成熟度和成本。由于技術(shù)門檻相對(duì)較高，因此，現(xiàn)有此類小型厭氧消化罐技術(shù)主要引進(jìn)歐洲技術(shù)，我國(guó)大型國(guó)企也已開始合作開展研發(fā)此類設(shè)備技術(shù)。目前，市場(chǎng)成套化供應(yīng)商和關(guān)鍵部件供應(yīng)商還較少。2 t/d 成套處理設(shè)備的設(shè)備成本約100 萬(wàn)～150 萬(wàn)元/套，20 t/d 的設(shè)備成本約500 萬(wàn)～1 000 萬(wàn)元/ 套。但如圖2（a） 所示，厭氧消化技術(shù)的噸垃圾運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于強(qiáng)制通風(fēng)堆肥技術(shù)。在沼液和沼渣可利用的前提下，運(yùn)行維護(hù)成本低，產(chǎn)生的能源可自用或少量外供。

3.3 動(dòng)物養(yǎng)殖（蚯蚓堆肥、黑水虻養(yǎng)殖、紅頭蠅蛆養(yǎng)殖）

1） 技術(shù)原理。利用蚯蚓、黑水虻、紅頭蠅食用易腐垃圾中的有機(jī)物，合成動(dòng)物生物體、動(dòng)物糞渣和未利用的殘余有機(jī)物形成類腐殖質(zhì)殘?jiān)?2］。根據(jù)相關(guān)測(cè)算，黑水虻處理技術(shù)的溫室氣體排放量?jī)H為條垛式堆肥2.1%［33］。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。由于動(dòng)物生存需微氧，溫度需控制在20～30 ℃。因此，反應(yīng)層較薄，占地面積大。蚯蚓每畝（1 畝=667m2）地可日處理1 t易腐垃圾。黑水虻如果采用自動(dòng)化工廠處理垃圾30 t/d，需要1 hm2建設(shè)用地。原狀易腐垃圾直接養(yǎng)殖不太有利，因此，有些會(huì)采用特定設(shè)備對(duì)易腐垃圾進(jìn)行初步發(fā)酵后再喂養(yǎng)黑水虻，我國(guó)已有一些黑水虻高效高值利用方面的研究和應(yīng)用探索。

3） 產(chǎn)物和殘余物。產(chǎn)物為動(dòng)物生物體（蛋白）、甲殼素等高附加值產(chǎn)品。蚯蚓糞的生物穩(wěn)定性較高，RA4可達(dá)10 mg/g 以下［23］。黑水虻和蠅蛆養(yǎng)殖的有機(jī)肥由于主要由未利用的殘余有機(jī)物構(gòu)成，因此，生物穩(wěn)定性較低，大致在堆肥一次發(fā)酵產(chǎn)物水平，但可以進(jìn)一步加工成泥炭基土壤調(diào)理劑［34］。易腐垃圾的種類會(huì)影響黑水虻的脂肪酸組成，從而影響其作為飼料的品質(zhì)［35］。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。①殘?jiān)ㄓ袡C(jī)肥）。含水率較高，養(yǎng)殖過(guò)程易腐垃圾水分去除率低。因此，殘?jiān)€應(yīng)采用堆肥過(guò)程干化。②臭氣。其惡臭化合物類型與堆肥過(guò)程有所不同，需要相應(yīng)處理。③昆蟲。黑水虻和紅頭蠅可能外逸，易引起民眾擔(dān)憂和反感。

5） 技術(shù)成熟度和成本。技術(shù)簡(jiǎn)易、成熟，設(shè)備簡(jiǎn)單。成本低，產(chǎn)物市場(chǎng)價(jià)值高。每噸易腐垃圾可產(chǎn)蚯蚓20 kg（價(jià)值200 元），蚯蚓肥400 kg（價(jià)值400元）。黑水虻處理成本在100 元/t，可產(chǎn)生蟲蛋白200 kg（價(jià)值1200 元），有機(jī)肥400 kg（價(jià)值240 元）。

3.4 簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵包/罐/池

1） 技術(shù)原理。同3.2。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。即沼氣池，也可通過(guò)HDPE 膜拼接/罐/鋪設(shè)HDPE 膜池體等方式，形成密閉厭氧空間。由于溫度不控制或只簡(jiǎn)單保溫，因此，反應(yīng)停留時(shí)間極長(zhǎng)，達(dá)100 d 以上。適用于易腐垃圾臨時(shí)儲(chǔ)放、應(yīng)急控制，或有較大面積場(chǎng)地可用的情況。

3） 產(chǎn)物和殘余物。沼氣產(chǎn)生量低，一般是暫存后燃燒。沼液為發(fā)酵液，有機(jī)酸含量較高。因此，有些場(chǎng)合將發(fā)酵殘余物脫水后，發(fā)酵液進(jìn)入污水廠作為脫氮除磷的碳源。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。沼液與沼渣均需外運(yùn)進(jìn)一步處理和利用。

5） 技術(shù)成熟度和成本。在全球一些農(nóng)村地區(qū)均有應(yīng)用。技術(shù)和設(shè)備簡(jiǎn)易，難度小，成本低。

3.5 酵素生產(chǎn)

1） 技術(shù)原理。同3.4，實(shí)際為不產(chǎn)沼氣的厭氧發(fā)酵。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。僅需儲(chǔ)放容器，儲(chǔ)放時(shí)間需3 個(gè)月以上。

3） 產(chǎn)物和殘余物。高COD 濃度的發(fā)酵液。所謂的“酵素”（酶） 產(chǎn)量低，不能分離，很難有效利用，基本只能當(dāng)廢液、廢渣處理。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。易腐垃圾經(jīng)儲(chǔ)放3 個(gè)月沒(méi)有得到任何減量，也沒(méi)有獲得能市售的產(chǎn)品，只能當(dāng)易腐垃圾收運(yùn)處理或廢水達(dá)標(biāo)處理后排放。

5） 技術(shù)成熟度。極其簡(jiǎn)易的技術(shù)。

4 小型熱化學(xué)處理技術(shù)的技術(shù)分析

4.1 熱干化

1） 技術(shù)原理。熱干化（烘干機(jī)） 過(guò)程。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。以促進(jìn)水分去除為目的，進(jìn)行加熱、通風(fēng)、攪拌。

3） 產(chǎn)物和殘余物。烘干產(chǎn)物暫存后，可再運(yùn)至集中處理設(shè)施，如焚燒發(fā)電廠、生化處理廠、熱解裝置或水泥窯進(jìn)行處理處置。其主要目的是降低運(yùn)輸成本、降低易腐垃圾儲(chǔ)放過(guò)程二次污染。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。臭氣是主要的二次污染物。

5） 技術(shù)成熟度和成本。熱干化技術(shù)和設(shè)備成熟。該處理模式已在希臘雅典市開展應(yīng)用試點(diǎn)［36］。如果沒(méi)有余熱源可供利用，熱源供給成本相當(dāng)高。

4.2 熱解氣化/熱解炭化

1） 技術(shù)原理。有機(jī)物在高溫（300～700 ℃）無(wú)氧條件下轉(zhuǎn)化為熱解氣或熱解炭。

2） 技術(shù)設(shè)備要素和特點(diǎn)。易腐垃圾需脫水、干化后再進(jìn)入熱解爐。

3） 產(chǎn)物和殘余物。熱解氣化產(chǎn)生以熱解氣為主的產(chǎn)物，熱解氣需原位燃燒利用，或者就近送至已有工業(yè)鍋爐利用。熱解炭化產(chǎn)生的熱解炭（一般產(chǎn)生量為0.3 t/t） 可一定程度市售，熱解油（一般產(chǎn)生量為0.4～0.5 t/t） 油品品級(jí)低，不宜就地利用［37］。

4） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。正常熱解過(guò)程產(chǎn)生的氣體污染控制相比焚燒較為簡(jiǎn)易。

5） 技術(shù)成熟度。我國(guó)已有較多的供應(yīng)商，主要用于處理塑料、橡膠、污泥、混合垃圾、農(nóng)業(yè)廢物等；但是，受混合垃圾成分、進(jìn)料量波動(dòng)等影響，熱解過(guò)程不穩(wěn)定，易產(chǎn)生焦油、二噁英類、CO 等污染物［38］；另外，小規(guī)模裝置能量利用效率較低［37］。

5 主要問(wèn)題和建議

1） 固相產(chǎn)物和殘余物。小型好氧生物處理過(guò)程產(chǎn)生的產(chǎn)（殘余） 物、厭氧處理過(guò)程產(chǎn)生的沼渣和動(dòng)物養(yǎng)殖形成的殘余物，其生物穩(wěn)定性均較低，不適合直接作為農(nóng)業(yè)有機(jī)肥使用。應(yīng)根據(jù)這些產(chǎn)（殘余） 物的生物穩(wěn)定性進(jìn)行分級(jí)和應(yīng)用途徑評(píng)估，探索園林綠化、花卉盆景基質(zhì)等多途徑的產(chǎn)（殘余） 物就地/異地消納途徑、市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)化模式，促進(jìn)易腐垃圾就地處理鏈條的良性循環(huán)。部分技術(shù)可能會(huì)過(guò)高估計(jì)產(chǎn)生量小的高附加值產(chǎn)物的銷售價(jià)格，而忽略了產(chǎn)生量高的低價(jià)值或者無(wú)價(jià)值的剩余殘余物的消納處理。

2） 環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。上述各類就近就地處理技術(shù)均存在不同程度的廢水和臭氣控制需求。在選擇易腐垃圾就近就地處理技術(shù)時(shí)，不僅應(yīng)關(guān)注主體處理技術(shù)過(guò)程本身，還應(yīng)評(píng)估其環(huán)境污染控制措施和成本，發(fā)展全過(guò)程、全組分的就地處理技術(shù)。分別對(duì)標(biāo)國(guó)家及地方相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 31962—2015 和GB 14554—1993，發(fā)展小型就地集裝化或移動(dòng)式污水處理設(shè)備和面源臭氣控制技術(shù)。

3） 標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程。已有的一些產(chǎn)物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，例如NY 525—2012，針對(duì)的是農(nóng)業(yè)大田的應(yīng)用，控制的是其重金屬類有害物質(zhì)和氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)成分含量。而城鄉(xiāng)易腐垃圾就地處理的產(chǎn)物利用途徑，例如園林綠化、花卉盆栽等，是與居民日?；顒?dòng)密切接觸的。例如，上海是全球人口密度最高的城市之一，其四季分明，對(duì)產(chǎn)物土地利用的時(shí)間段有特定要求，而源分類易腐垃圾原料本身鮮有重金屬超標(biāo)的可能，因而可能要更關(guān)注諸如臭氣、污水、生物氣溶膠［39］、雜草生長(zhǎng)等風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)提出更有針對(duì)性的產(chǎn)（殘余） 物利用標(biāo)準(zhǔn)，比如，采用“生物穩(wěn)定性”［40］評(píng)估產(chǎn)物質(zhì)量。各類就近就地處理技術(shù)需根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)及時(shí)出臺(tái)技術(shù)規(guī)程，促進(jìn)這些技術(shù)、設(shè)備的可靠規(guī)范運(yùn)行，形成長(zhǎng)效產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行模式。

4） 設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)備大多沿襲于國(guó)外或抄襲我國(guó)相關(guān)研究單位的試驗(yàn)原型。雖然基本構(gòu)件相似，但大多未進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致制造成本和運(yùn)行能耗高。另外，自動(dòng)化控制的控制指標(biāo)和控制手段也存在針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題。