全方位了解有機(jī)行業(yè)動態(tài)
“十三五”期間,環(huán)保支持力度將持續(xù)加大,環(huán)保產(chǎn)業(yè)有望收獲政策紅利。垃圾處理作為環(huán)保領(lǐng)域的支撐產(chǎn)業(yè)之一,目前市場缺口明顯,增長空間巨大,也是垃圾處理的重要組成部分,潛在需求強(qiáng)勁,有望迎來重要發(fā)展機(jī)遇,行業(yè)前景看好。
食物垃圾的產(chǎn)生
餐廚垃圾是指居民家庭、學(xué)校、機(jī)關(guān)單位、公共食堂、餐飲業(yè)等產(chǎn)生的餐廚垃圾、餐飲剩菜、食品加工廢棄物、不能食用的動植物油脂、各種油水混合物,是城鎮(zhèn)生活垃圾的一部分。
可以看出,餐廳廚余垃圾主要是餐廳、食堂等在食品生產(chǎn)過程中和就餐行為中產(chǎn)生的剩菜剩飯和食品加工廢棄物,其中還包括一些過期、不能食用的食品和廢棄物。我國是廚余垃圾產(chǎn)生量很大的國家,這當(dāng)然和我國人口基數(shù)大有關(guān)系。同時,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,人民生活水平的普遍提高,人們對食品品質(zhì)的要求也隨之提高。在提高的過程中,俗話說“民以食為天”,人們對食物的要求從“吃飽”變成了“吃好”。這也導(dǎo)致我國廚余垃圾產(chǎn)生量增加,有數(shù)據(jù)顯示,我國許多發(fā)達(dá)城市每天產(chǎn)生的生活垃圾超過3000噸,其中廚余垃圾約占50%甚至更高。
△表1、我國部分城市固體廢物構(gòu)成情況(數(shù)據(jù)來源于智物聯(lián)環(huán)保管家平臺)
由于餐廚垃圾主要由餐廚垃圾、餐廳剩菜和食品加工廢棄物組成,為了統(tǒng)計(jì)方便,我們直接將餐廚垃圾在城市固體廢物中的占比視為餐廚垃圾的占比,從而得到表1。
從表1中我們可以看出,在北京、上海等發(fā)達(dá)城市,餐廚垃圾在城市固體廢物中占比很大,而以石灰、土壤、磚石等為主的建筑垃圾在北京、上海等城市固體廢物中占比也很大。這說明在北京、上海等發(fā)達(dá)城市,人們對餐飲的需求較大,對餐飲的品質(zhì)要求也比較高。而在發(fā)達(dá)城市,行業(yè)以服務(wù)業(yè)為主。這也直接導(dǎo)致我國一些發(fā)達(dá)城市餐飲廚余垃圾占比很大。
為了更直接的對比我國餐廚垃圾的產(chǎn)生量,我們將目光投向國外,可以發(fā)現(xiàn)在國外大多數(shù)發(fā)達(dá)國家,餐廚垃圾的產(chǎn)生比例只有20%左右,甚至美國也只占12%。(如表2所示)。這說明國外發(fā)達(dá)國家除了在餐廚垃圾處理方面擁有先進(jìn)的技術(shù)外,還非常注重從源頭上減少餐廚垃圾的產(chǎn)生,如實(shí)行凈菜入世政策、規(guī)范各類餐廚垃圾的產(chǎn)生、對餐廚垃圾進(jìn)行有效分類等。通過對比我們發(fā)現(xiàn)我國餐廚垃圾的產(chǎn)生量非常巨大,這也說明我國在某些方面需要借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),從源頭上減少餐廚垃圾的產(chǎn)生。
表2 發(fā)達(dá)國家城市固體廢物構(gòu)成情況(單位:%)
通過以上分析對比我們可以發(fā)現(xiàn),在我國一些城市,餐廚垃圾的占比已經(jīng)達(dá)到一半以上,甚至超過了建筑垃圾的占比,如此巨大的餐廚垃圾量也要求我國處理行業(yè)必須具備強(qiáng)大的垃圾處理能力,否則很容易造成“垃圾圍城”的現(xiàn)象,同時也要有一定的技術(shù)限制,不能僅僅因?yàn)槔幚砭蛯ι鷳B(tài)環(huán)境造成大規(guī)模的污染。
我國餐廚垃圾處理現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年全國城鎮(zhèn)餐飲業(yè)收入約3.96萬億元,若按一場餐飲活動中剩菜剩飯占比在1/4~1/3之間計(jì)算,我國餐飲業(yè)每年有近1萬億元的收入,這些剩菜剩飯變成了“垃圾”。隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,餐飲業(yè)零售額每年以21%的速度遞增,餐廳廚余垃圾也將滾雪球般增長。以北京、上海為例,有機(jī)垃圾占北京城鎮(zhèn)垃圾的65%,其中餐廚垃圾占近50%,上海市日均產(chǎn)生的餐廚垃圾約1000~1200噸。
近年來,我國一些大中城市探索餐廚垃圾資源化利用新模式,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)餐廚垃圾處理為例,位于北京朝陽區(qū)的餐廚垃圾處理廠,日處理餐廚垃圾400噸,是目前國內(nèi)規(guī)模最大、自動化程度最高、技術(shù)水平最高的餐廚垃圾資源化處理站,是國內(nèi)最大的農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)品工業(yè)化固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)基地,是綠色北京、低碳北京的重點(diǎn)示范點(diǎn)。該場每年可消納餐廚垃圾1.32×105t,可解決約400萬城鎮(zhèn)居民的餐廚垃圾處理問題,每年至少減少二氧化碳直接排放1.5×105t。該場每年可生產(chǎn)再生復(fù)合微生物菌群7.9×104t,可加工成環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)品,應(yīng)用于有機(jī)農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)改善環(huán)境。該處理廠所采用的核心技術(shù),可在10小時內(nèi)將生活垃圾中的有機(jī)廢棄物發(fā)酵處理并轉(zhuǎn)化為肥料,無任何污染。
接下來我們看寧波。寧波市餐廚垃圾處理廠位于寧波市鄞州區(qū)古林鎮(zhèn),距離鄞州區(qū)垃圾填埋場約20km,設(shè)計(jì)日處理能力200t,主要處理來自寧波、鄞州、鎮(zhèn)海三個老城區(qū)的餐廚垃圾。首先將餐廚垃圾中去除生活垃圾等無機(jī)物,再將分選后的餐廚垃圾經(jīng)過蒸煮、壓榨、油水分離等工序處理,使油水分離;處理后的油脂經(jīng)精煉制成工業(yè)用油;固體有機(jī)物進(jìn)行厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生沼氣,從而實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。該工藝的優(yōu)點(diǎn):①資源綜合利用程度高,全過程達(dá)標(biāo)排放;②相對③項(xiàng)目投資適中,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益好,實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾較好的集中化、規(guī)?;幚?。它的缺點(diǎn)是:①工業(yè)化、機(jī)械化程度高,工藝連續(xù)性強(qiáng);②對單機(jī)設(shè)備的性能要求較高,對操作人員的操作技能要求嚴(yán)格。
目前餐廚垃圾處理的主要方法
1.破碎并直接排放
破碎直排是歐美國家處理少量散落餐廚垃圾的主要方法,是將餐廚垃圾在發(fā)生地直接破碎、粉碎,然后利用水力沖洗排入城市市政下水管網(wǎng),與生活污水合并后送至城市污水處理廠集中處理。破碎法對于處理家庭廚余等少量散落餐廚垃圾具有價格低廉、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn),可以降低城市垃圾含水量,減少收集量,有利于提高城市垃圾熱值。
2. 垃圾填埋場
在我國很多地區(qū),廚余垃圾都是和普通垃圾一起送往填埋場處理。填埋是大多數(shù)國家生活垃圾無害化處理的主要方式,降解成分穩(wěn)定時間短,有利于填埋場的回收利用,操作簡單,因此被廣泛應(yīng)用。隨著人們對廚余垃圾可利用性認(rèn)識的不斷提高,無論是歐美、日本還是中國,廚余垃圾的填埋率都呈現(xiàn)下降趨勢,很多國家甚至已經(jīng)禁止廚余垃圾填埋處理。
3.肥料處理
餐廚垃圾處理成肥料的方法主要有兩種:好氧堆肥和厭氧消化。好氧堆肥過程是利用好氧微生物分泌的胞外酶在有氧條件下將有機(jī)固體分解為可溶性有機(jī)物,酶滲透到細(xì)胞內(nèi),通過微生物的新陳代謝實(shí)現(xiàn)整個堆肥過程。同時,好氧堆肥也衍生出一些類似的方法,如蚯蚓堆肥,這是近年來發(fā)展起來的新技術(shù),它利用蚯蚓大量吃掉餐廚垃圾,將餐廚垃圾與土壤混合,通過蚯蚓砂囊的機(jī)械研磨作用和腸道中的生化作用,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身或其他生物可以利用的營養(yǎng)物質(zhì)。在此條件下,微生物分解有機(jī)廢物,將碳、氫和氧轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳,而氮、磷和鉀等元素則留在殘留物中,并轉(zhuǎn)化為易于被動植物吸收利用的形式。
4.飼料加工
目前的飼料市場潛力巨大,由于以餐廚垃圾為原料,價格低廉,供應(yīng)量巨大,產(chǎn)品營養(yǎng)豐富,利潤空間大,具有較強(qiáng)的市場競爭力。飼料的制作方法有兩種:(1)生物加工飼料。其原理是將培養(yǎng)好的菌種加入餐廚垃圾中,密封保存,菌種繁殖,殺死病原體制成飼料。(2)高溫消毒飼料。其原理是利用高溫消毒殺死病毒,粉碎后加工成畜禽飼料。餐廚垃圾加工成飼料比較成熟的方法是采用制粒技術(shù)、擠壓膨化和干燥技術(shù)相結(jié)合,擠壓后飼料中的細(xì)菌濃度遠(yuǎn)低于常規(guī)飼料中細(xì)菌濃度,低于其他樣品中的細(xì)菌濃度。由于擠壓過程中溫度升高,采用單螺桿干燥擠壓工藝,可大大降低潛在病原體的濃度。目前,已有部分廠家開發(fā)配套技術(shù)設(shè)備并投入運(yùn)行。
5. 能源加工
餐廚垃圾的能源化處理近年來發(fā)展迅速,主要有焚燒、熱解、發(fā)酵和制氫等方法。焚燒法處理餐廚垃圾的效率較高,最終可產(chǎn)生約5%的易于處置的殘余垃圾。焚燒是在專門的焚燒爐中進(jìn)行的,產(chǎn)生的熱能可轉(zhuǎn)化為蒸汽或電能,實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。但餐廚垃圾含水量高,熱值低,燃燒時需加入輔助燃料,造成投資大的問題,尾氣處理也是一個難題。熱解法是將垃圾在高溫下進(jìn)行熱解,將垃圾所含的能量轉(zhuǎn)化為氣體、油和碳的形式,然后加以利用。熱解法具有廣闊的應(yīng)用前景,但該技術(shù)尚未達(dá)到實(shí)用階段,目前很少使用。氫氣作為優(yōu)質(zhì)的清潔能源,被普遍認(rèn)為是最有前途的替代能源,許多學(xué)者對其進(jìn)行了研究。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
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(第1、2卷)》預(yù)計(jì),“十三五”期間餐廚垃圾整體市場空間將達(dá)到1000-1500億元。其中系統(tǒng)建設(shè)約200億(收運(yùn)系統(tǒng)包括垃圾容器、車輛,以及車輛與垃圾容器之間的銜接),處理處置工程市場約500-1000億,日常運(yùn)營市場約300億,監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)約100億??尚纬杉s20億的市場規(guī)模。由此,我們也可以看出餐廚垃圾處理行業(yè)未來的發(fā)展趨勢:
一是市場需求保持旺盛。十三五期間,環(huán)保支持力度將持續(xù)加大,環(huán)保產(chǎn)業(yè)有望收獲政策紅利。垃圾處理作為環(huán)保領(lǐng)域的支撐產(chǎn)業(yè)之一,目前市場缺口明顯,增長空間巨大。而餐廚垃圾處理作為垃圾處理的重要組成部分,潛在需求強(qiáng)勁,有望迎來重要發(fā)展機(jī)遇,行業(yè)前景看好。
其次,餐廚垃圾配套收運(yùn)管理體系建設(shè)或?qū)⒊蔀闊狳c(diǎn)話題,為確保餐廚垃圾處理能力建設(shè)“發(fā)揮應(yīng)有作用”,試點(diǎn)城市除了確保餐廚垃圾處理廠順利建設(shè)外,很可能同步加強(qiáng)餐廚垃圾收運(yùn)體系、餐廚垃圾管理平臺及監(jiān)測體系建設(shè),為餐廚垃圾處理廠提供原料保障。
最后,要綜合利用現(xiàn)有技術(shù)。餐廚垃圾成分的復(fù)雜性決定了利用單一的現(xiàn)有處理技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)高效高值化處理,看來,分離餐廚垃圾成分、綜合利用現(xiàn)有處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高效高值化處理的關(guān)鍵,也是必由之路。收集的餐廚垃圾初步清理雜質(zhì)后,經(jīng)離心或壓榨,得到有機(jī)干渣和油水混合物。有機(jī)干渣用于發(fā)酵或制作飼料添加劑,再次分離油水混合物。油脂可用于生產(chǎn)生物柴油,而剩下的水除了含有高濃度的鹽之外,還含有豐富的有機(jī)物,可利用相應(yīng)的微生物進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生能量氣體。
總體來說,由于我國人口基數(shù)大,糧食需求量不斷增加,導(dǎo)致我國餐廚垃圾產(chǎn)生量十分巨大。巨大的餐廚垃圾量也對我國餐廚垃圾處理行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。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),才能解決餐廚垃圾問題,最終變廢為寶。