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新民周刊丨“湿垃圾”的一生:从餐桌再回到餐桌


发布时间:2019-07-19


阅读提示:目前,湿垃圾产出的土壤调理剂已被14600个农户认可,销往全国10个省市、46个县市、141个乡镇。长兴岛的柑橘、烟台的苹果、甘肃的药材、青海的枸杞、大兴安岭农垦的黑土地全部受益在列。

  你垃圾分类了吗?你被罚款了吗?你是什么垃圾?

  “垃圾分类新时尚”正式实行半个多月以来,讨论最多的话题莫过于干湿分类,对于大多数人,特别是年轻上班族来说,湿垃圾的分类及投放,尤其令人伤脑筋。

  在普陀区上班的医生王妍说,自己平时上班没准点,又正值炎热夏季,湿垃圾一天不扔就会发酵,味道那叫一个酸爽。为了逃避湿垃圾分类,7月以来她不敢在家开火烧饭,也不敢叫外卖,天天下馆子,期望把重担转嫁给餐厅。

  湿垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾,因其易被微生物分解转化成有机物,所以适宜采用生物技术处理。公开资料显示,目前全国生活垃圾中,餐厨垃圾占到50%以上,仅上海每天就产生4800吨湿垃圾,作为大部分市民的困扰源,如何将湿垃圾高效率、资源化处理,一直是业界探讨的热门课题。

  每天清晨,当你将一包包湿垃圾扔进小区垃圾桶时,可曾想过,它们会去往哪里,经历些什么。中国湿垃圾的处理技术有哪些,是否有可持续推广的模式。在全国“无废城市”试点启动后的两个月,《新民周刊》记者从家庭、小区、中转站、再生资源中心、垃圾处理厂实地见证了“湿垃圾”辗转奔波的一生。



各出奇招


  华东师范大学生态与环境科学学院谢冰教授认为,无废城市的建设,不能简单依靠一个环节,而应从垃圾源头的减量、中端的控制以及末端的资源化利用三个方面系统化考量。目前,湿垃圾的处理技术主要两种,一种是好氧发酵,一种是厌氧发酵,两者的差别在于有氧与无氧的条件差别下,将垃圾中的有机物资源再利用的过程。

  在上海,针对第一步垃圾分类源头减量化实践,各个辖区街道、居民“各出奇招”多在好氧发酵范围内“做文章”,比如,好氧分解技术,好氧制肥和好氧堆肥。

  居民王阿姨是嘉定区南翔镇永翔佳苑2192户中的一名业主,也是享受好氧分解技术的受益人。晚上8点,趁着饭后遛弯的功夫,王阿姨将两袋厨余垃圾破袋后,倒进了就近的垃圾投放点。“‘破袋’之所以必要,是出于垃圾无害化处置或资源化利用考虑。”上海市绿化市容局此前曾表示,这是为末端处置环节扫清第一步障碍。

  两个小时后,垃圾短驳车将四个投放点的垃圾统一装车,运到了距离小区不到100米的垃圾箱房,这间箱房40平方米左右,最里面摆放着一台金属质地的生化处理机,别看身材不大,胃口可不小,分拣员说,小区一天产出的1000多公斤湿垃圾,它能在8小时内全部“吃掉”。

  南翔镇永翔社区居委会卫生干部陆春燕告诉《新民周刊》,垃圾箱房一般配备两名分拣员,主要把关纯度检查,分拣出湿垃圾中的金属、塑料制品等杂质,然后将分类好的湿垃圾倒入自动升降垃圾桶,加入一定量的微生物菌,等待3到8小时,生化处理机即可降解所有的有机餐厨垃圾,降解率达99.37%,最后,湿垃圾变成无色无味的清水被排放出去。

  类似利用好氧分解技术将微生物分解的消灭型模式,在徐汇区得到了资源化的升级应用,变成了“好氧制肥”。在虹梅街道市民环保体验中心,一台占地4平方米、高度超过2米的湿垃圾处理机,将100公斤的一箱餐厨垃圾“吃”下去后,15分钟左右,“吐”出来的不止有养鱼的清水,还有汽车使用的生物柴油、植物生长用的有机肥。“处理机的内在循环原理,就像食物在人体内的循环,目标是健康地吃,不多吃,也不少吃。” 虹梅街道负责人告诉记者,这里每天有超过20吨湿垃圾就地减量,减量达到了70%到85%。

  谢冰坦言,好氧分解及好氧制肥的模式对小区环保措施的严密性、政企联合监管以及二次污染物的处理提出了较大挑战,关于噪声如何消除,残余物怎么处置,流程如何监管,污水排出是否影响市政管网等关键问题,执行部门要未雨绸缪,提前做好规划预案。

  当然,上海郊区的湿垃圾,处理方式又会有所不同,考虑到农村湿垃圾包含了农业废弃物与湿垃圾混杂,“好氧堆肥”的模式较为适宜普遍。松江区叶榭镇在全区首创的“好氧堆肥”模式,通过对麦秸、菜叶、剩饭等湿垃圾的分拣、粉碎、添加辅料、高温细化、堆肥发酵等环节,作用于农田、园林绿化,日均消化六十多吨湿垃圾。

  在松江经验基础上,奉贤、崇明等农村地区已全面推广湿垃圾“积肥还田”模式,在田头建设小型积肥池448个,村民日常产生的湿垃圾直接由保洁员收集至积肥池,经过数月自然发酵后施入农田,真正实现湿垃圾微循环就地消纳不出村。根据中国科学院生态研究中心200天的实验结果,也证明了家庭堆肥资源化利用的优势,由于源头损耗小,家庭堆肥产出的植物数量,分别是大型工业化堆肥和填埋场堆肥的1.5倍和2.8倍。

  好氧发酵技术的多样化典型案例,代表了上海在垃圾源头减量化的探索与努力。但在谢冰看来,湿垃圾真正做到“无废”,最重要的还是从源头上节约食物,减少浪费。据报道,食物浪费背后是10倍以上的生物质资源“足迹”,做到湿垃圾资源化利用,将同时为土地和能源系统补充生物资源。


回到餐桌


  湿垃圾的源头减量只是一个开端,仅限于社区、街道等点对点小范围开展,存有局限性,在上海,现实处理能力与日益猛增的湿垃圾吨量之间的矛盾,证明实现湿垃圾的规模化处理仍然任重道远。毕竟,大多数上海市民产生的湿垃圾,并不像永翔佳苑的王阿姨一样,可就地、就近解决,大部分还是要依靠垃圾清运公司,统一送到专门的终端湿垃圾厂处置。

  位于闵行赵家村的闵行区餐厨再生资源中心,刚刚建成投产两年有余,作为覆盖闵行全域餐厨垃圾的处理站,利用好氧发酵技术,将湿垃圾中的有机物分解成无机物,再转换为土壤调理剂,直接作用于农作物。这一“从餐桌再到餐桌”的模式,恰恰为湿垃圾规模化地“变废为宝”提供了一个不错的样本。

  闵行区餐厨再生资源中心厂长吕长红告诉《新民周刊》,好氧技术最神奇的一道工艺,就是生化处理系统。“餐厨垃圾们”从垃圾车上卸下开始,通过筛选、沥水,机器投放,在生化处理机进行10到12小时的高温好氧发酵,彻底变成干燥又蓬松、含水量仅为10%-12%的“初级肥料”,之后,再通过深加工直接形成富含有机质和生物腐植酸的土壤调理剂。

  据测算,闵行餐厨再生资源中心一期日均处理量200吨,每200吨可产出56公斤土壤调理剂,而一亩地大约需要200到500公斤的土壤调理剂。吕长红说,技术人员会根据各地土壤情况差异,在基础产品上做改良,比如,添加微生物菌剂,可帮助消除土壤病害、抗重茬、线虫等;土壤调理剂还可作为起泡剂,提高发酵效率,生产高端有机肥。

  目前,湿垃圾产出的土壤调理剂已被14600个农户认可,销往全国10个省市、46个县市、141个乡镇。长兴岛的柑橘、烟台的苹果、甘肃的药材、青海的枸杞、大兴安岭农垦的黑土地全部受益在列。“这项技术获得了2014年国家技术发明奖,施用我们肥料的土地产出的水果、粮食出口到美国、日本、欧盟等地都可以享受免检。”闵行区餐厨再生资源中心总经理周伟强骄傲地说,德国瑟瑞斯监测表明,这是目前中国国内最安全的有机投入物。

  由于好氧处理技术实践效果良好,闵行餐厨再生资源中心一期,已经不能满足未来发展的运营需求。预计7月底,在建的面积为36亩,日处理能力达400吨的二期,将正式投入运营。吕长红说,运营后会根据实际情况,再细分干湿垃圾的吨数配比,届时将会承接消化周边徐汇区、普陀区等区域产出的部分湿垃圾。

  专家表示,一般来说,好氧技术周期较快,减量化效果明显,好氧产生的高温一般可达60-70℃,基本能杀死致病细菌和寄生虫,最终产品为无害化的有机肥料。但谢冰认为,好氧处理易产生臭气和渗沥污水,如果不妥善收集处理会造成二次污染。

  在闵行餐厨再生资源中心实地探访中,记者发现,厂区的臭气一般通过新风机从车间抽取、植物液喷淋、水洗和碱洗外加离子除臭等方式组织排放,但臭气控制仍然是个不容忽视的问题。六年前,位于浦东新区的黎明有机质固废处理厂获批,该厂避开了好氧技术的弊端,采用对环境更为友好的厌氧发酵技术,在无氧的条件下,将湿垃圾中的有机物转化成小分子有机物和甲烷再利用。从2017年1月调试运行开始,半年时间,项目就达到设计的处理量300吨/日。



可持续吗?


  清华大学环境学院副教授金宜英认为,放眼全国,目前餐厨垃圾处理技术路线大致分为三大技术并行发展:厌氧制沼、好氧制肥、生物转化。数据显示,在中国80多个城市的餐厨垃圾资源化、无害化项目中,使用厌氧发酵技术比重最高,超过80%,由此可见,上海市大部分湿垃圾的归宿还是末端垃圾处理厂,厌氧发酵仍是目前湿垃圾处理的主流技术。

  上海黎明资源再利用有限公司生产部经理陶毅指着总控室上的监控说,厂区将湿垃圾处理分为两种:餐饮垃圾和厨余垃圾。餐饮垃圾有两条处理线,从进入料坑,到螺旋筛网粗分,再经过细分到达制浆机,接着将压榨的杂质去掉,送到湿热水解罐。

  之后,在67℃的高温下,通过离心机分为固态和液态,固态的渣子,输送到焚烧厂烧掉;液态的毛油被指定单位收取深加工后变成生物柴油;另一部分液态作为一种浆料输送到室外的厌氧罐发酵,形成沼气,输送给国家电网。截至今年5月,黎明厂已累计用湿垃圾产沼1260万立方米,累计发电约2500万度。

  按照1吨湿垃圾约产生六七十立方米的沼气来计算,每七八公斤湿垃圾就可以发1度电。按照上海每户家庭湿垃圾的平均产生水平,大约每户家庭5天到一周的湿垃圾就能为全社会贡献1度清洁的生物质电。

  在黎明厂,日均处理量100吨的厨余垃圾,除了共同产出沼气之外,其处理过程完全不同于餐饮垃圾,而且传统工艺线也无法满足现有需求。比如下料前通过皮带传送,需匹配两个工人在一旁用肉眼手动分解杂质;细分阶段弹跳伞通过三根螺旋,区分垃圾的轻重确保纯度,技术上也有待改进;传统以处理袋装垃圾为主的破袋机,无法适应分类后的需求,正在考虑引进大块湿垃圾破碎机。

  陶毅表示,厨余垃圾产能与前端分类好坏休戚相关。曾经湿垃圾中经常夹杂着一次性餐具、饮料瓶罐,甚至还有棉花毯和装修垃圾,为防止缠绕机器,影响沼气产能,他们不得不在分拣上投入大量人力物力。“七月一号以后,纯净度好了很多,一车一查的评级制度效果显著,凡是E级垃圾车,一律拒收,D级,警告一次,C级以上才有资格进入。”在一张黎明厂餐厨垃圾评分对比图上,从去年12月开始,当月C级及以上级别的湿垃圾已逐步占到黎明厂来料总量的99%。

  在谢冰看来,厌氧发酵技术也有其劣势,比如生长缓慢,反应器启动时间长,需要占用较大的面积;微生物对酸碱度要求高,高油脂和高盐分也会导致过度酸化及抑制菌体生长,对反应器持续稳定运行提出挑战。那么,在餐厨垃圾资源化技术中,有没有一种可持续的处理模式,在市场中永葆生命力?

  谢冰告诉《新民周刊》,目前看来,国内目前以厌氧发酵技术为主,但具体在厌氧或好氧技术的选择上需要在因地制宜、工艺简单、追求经济收益上进一步创新探索。对于多重技术创新的可持续性,国家科技部固废专项“城镇易腐有机固废生物转化与二次污染控制技术 ”也正在进行一系列验证研究。

  在工艺技术上,广州首座厨余垃圾终端处理设施、李坑综合处理厂的“热水解处理技术”值得借鉴,这一技术将生料经垃圾吊抓入进料口径为1米的热水解罐中,经过蒸煮,再通过两级压榨形成固液分离,将湿垃圾中的干物资分离出来堆肥或深加工,从而在源头上缓解了“人工分选”的压力。谢冰认为,该技术的确可作为湿垃圾的生物预处理,但要注意防治压榨过程的恶臭和压滤水污染问题。

  由于厌氧发酵技术普遍存在发酵效率低、能源转化率低、经济效益低等共性问题,深圳朗坤环境集团经过十余年攻关,驯化培养、优化选育的厌氧产甲烷菌——LCJ超级厌氧微生物也开辟了一条创新途径。创新点主要是将有机废弃物生物降解时间从30天反应周期缩短至7到10天,有机物降解率也由传统的70%-80%提升至90%以上,在同样处理规模下,甲烷的产出率可迅速提升15%。

  7月10日,上海交大环境科学与工程学院金放鸣团队,坚持减量化、无害化、资源化的目标,研制了第一台连续式水热资源化湿垃圾技术装置投料运行测试成功。在没有臭味的情况下,该装置1小时内就能处理完湿垃圾,余下的“废水”和“废渣”还可用于农业肥料,该装置日处理量为100吨,其经济价值高、投资回报周期短,有望替代现有垃圾处理技术,成为引领世界垃圾处理技术的风向标。


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记者丨吴雪

来源丨新民周刊

编辑丨李梓昕

编审丨戴琪


作者: | 信息来源:新闻网 | 浏览次数:12

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