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我國餐廚垃圾處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析
  發(fā)表時間:2018年07月13日  點擊數(shù):1063 次

  “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,目前市場缺口明顯,可增長空間巨大。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,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,我國是餐廚垃圾產(chǎn)生的大國,這當(dāng)然與我國人口基數(shù)大有著很大的關(guān)系。同時,隨著我國經(jīng)濟的快速增長、城市化進程的加快和人民生活水平的普遍提高,人們對于食品的質(zhì)量需求也在提升,俗話說“民以食為天”,人們對食品的要求已經(jīng)由以前的“吃飽”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺院谩。這也使得我國的餐廚垃圾產(chǎn)生量不斷增加。有資料顯示,我國許多發(fā)達城市每天產(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)

  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,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,進而得到表1。

  由表1我們可以看出,北京上海等發(fā)達城市中,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較少,這說明在以北京、上海為主的發(fā)達城市,人們對餐飲的需求量較大、且對餐飲的質(zhì)量要求也相對較高,而在發(fā)達城市中的產(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)致我國部分發(fā)達城市中,餐廚垃圾所占的比重較大。

  為了更為直觀的對比我國餐廚垃圾的產(chǎn)生量,我們將目光轉(zhuǎn)向國外,可以發(fā)現(xiàn)在國外大部分發(fā)達國家中,餐廚垃圾所占比重都僅占20%左右,甚至美國只占了12%(如表2所示)。這說明國外發(fā)達國家除了在餐廚垃圾的處理上有著先進的技術(shù),也十分注重在源頭上減少餐廚垃圾的產(chǎn)生,如實行凈菜入世政策、以及對各種餐廚垃圾進行有效的分類等。通過對比,我們發(fā)現(xiàn),我國餐廚垃圾的產(chǎn)生量十分巨大,這也說明了我國在一些方面需要學(xué)習(xí)發(fā)達國家的先進經(jīng)驗,在源頭上減少餐廚垃圾的產(chǎn)生。

  發(fā)達國家城市固廢組成單位:%

  (表2)

  



  通過以上分析和對比,我們可以發(fā)現(xiàn),在我國部分城市,餐廚垃圾所占比例已經(jīng)達到了一半以上,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,也要求我國餐廚垃圾處理行業(yè)必須有較強的垃圾處理能力,否則很容易造成“垃圾圍城”的現(xiàn)象,同時在技術(shù)上也要有所限制,不能因為一味地因為垃圾處理而給生態(tài)環(huán)境造成大量污染。

  我國餐廚垃圾的處理現(xiàn)狀

  據(jù)統(tǒng)計顯示,2017年全國城鎮(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的剩菜比例為1/4到1/3之間推算,我國餐飲業(yè)每年有將近萬億元的銷售額變成了“垃圾”。隨著近年來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,餐飲業(yè)零售額以每年21%的速度增長,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內(nèi)規(guī)模最大,同時也是自動化程度最高、工藝較先進的餐廚廢棄物資源化處理站,是國內(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、低碳北京的重點展示窗口。該站點可消納餐廚廢棄物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)用于有機農(nóng)業(yè),達到改善土壤、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)垃圾填埋場約20km。設(shè)計日處理規(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物如生活垃圾等去除,剩余油脂及固體有機物,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;固體有機物厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣,從而實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。該工藝優(yōu)點:①資源化綜合利用程度高,整個工藝達到了排放標(biāo)準(zhǔn);②技術(shù)相對成熟、處理效率高,有較長時間的實際運營經(jīng)驗;③工程投資適中,經(jīng)濟效益及環(huán)境效益好,較好地實現(xiàn)了餐廚廢棄物的集中化及規(guī);幚怼F淙秉c:①工業(yè)化、機械化程度較高,工藝連續(xù)性強;②對單機設(shè)備的性能要求比較高,對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)生點對其直接進行破碎、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),與城市污水合并進入城市污水處理廠進行集中處理。破碎法對于處理少量分散產(chǎn)生的餐廚垃圾如家庭廚余垃圾,具有價格便宜、技術(shù)簡便等優(yōu)點,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

  我國很多地區(qū)的廚余垃圾都是與普通垃圾一起送入填埋場進行填埋處理的。填埋是大多數(shù)國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)定時間短,有利于垃圾填埋場地的恢復(fù)使用,且操作簡便,因此應(yīng)用得比較普遍。隨著對廚余垃圾可利用性的認(rèn)識越來越廣泛,無論在歐美、日本還是中國,餐廚垃圾的填埋率都正在呈現(xiàn)下降的趨勢,甚至有很多國家已禁止餐廚垃圾進入填埋場處理了。

  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物固體分解為可溶性有機物質(zhì),再滲入到細(xì)胞中,通過微生物的新陳代謝,實現(xiàn)整個堆肥過程。同時,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,通過砂囊的機械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用將有機物轉(zhuǎn)化為自身或其他生物可以利用的營養(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,微生物將有機垃圾進行分解,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)化為易被動植物吸收利用的形式。

  飼料化處理

  目前的飼料市場潛力巨大。由于餐廚垃圾作為原料,價格低廉,供應(yīng)量巨大,產(chǎn)品營養(yǎng)豐富、利潤區(qū)間幅度較大,具有較強的市場競爭力。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)菌濃度要遠遠低于其他樣品中的細(xì)菌濃度。由于擠壓時不斷升高的溫度,一個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行的,產(chǎn)生的熱能可轉(zhuǎn)換為蒸汽或者電能,從而實現(xiàn)能源的回收利用,但餐廚垃圾的含水率高,熱值較低,燃燒時需要添加輔助燃料,從而造成投資大的問題,同時尾氣處理也是一個難題;熱分解法是將垃圾在高溫下進行熱解,使垃圾中所含的能量轉(zhuǎn)換成燃?xì)狻⒂秃吞嫉男问,然后再進行利用,熱解法具有廣闊的應(yīng)用前景,但技術(shù)尚未達到實用階段,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。

  我國餐廚垃圾處理行業(yè)的發(fā)展前景

  根據(jù)《2018-2022年中國垃圾處理行業(yè)投資分析及前景預(yù)測報告(上下卷)》預(yù)計,“十三五”期間整個餐廚垃圾總體市場空間可達1000-1500億元。其中餐廚垃圾收運體系建設(shè)約需200億(收運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)、處理處置工程市場約需500-1000億、日常運營市場大約是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:

  首先,市場需求依舊旺盛。“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,目前市場缺口明顯,可增長空間巨大。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,產(chǎn)業(yè)前景向好。

  其次,餐廚垃圾配套收運管理體系的建設(shè)或成熱點。試點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,很可能會同步加強餐廚垃圾收運系統(tǒng)、餐廚垃圾管理平臺和監(jiān)測系統(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,對餐廚垃圾進行組分分離、綜合運用已有的處理技術(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質(zhì)干渣和油水混合物。有機質(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,亦含有豐富的有機質(zhì),可以利用相應(yīng)微生物進行發(fā)酵生產(chǎn)能源氣體。

  總的來看,因為我國人口基數(shù)大、人們對食品的要求提高等原因,導(dǎo)致我國目前餐廚垃圾的產(chǎn)生量十分巨大,而數(shù)量龐大的餐廚垃圾也對我國餐廚垃圾處理行業(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現(xiàn)變廢為寶。

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