全方位了解有機行業(yè)動態(tài)
“十三五”期間,環(huán)保支持力度將持續(xù)加大,環(huán)保產業(yè)有望收獲政策紅利。垃圾處理作為環(huán)保領域的支撐產業(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,潛在需求強勁,有望迎來重要發(fā)展機遇,行業(yè)前景看好。
食物垃圾的產生
餐廚垃圾是指居民家庭、學校、機關單位、公共食堂、餐飲業(yè)等產生的餐廚垃圾、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、食堂等在食品生產過程中和就餐行為中產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。我國是廚余垃圾產生量很大的國家,這當然和我國人口基數(shù)大有關系。同時,隨著我國經濟的快速增長,城鎮(zhèn)化進程的加快,人民生活水平的普遍提高,人們對食品品質的要求也隨之提高。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”。這也導致我國廚余垃圾產生量增加,有數(shù)據(jù)顯示,我國許多發(fā)達城市每天產生的生活垃圾超過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)達城市,人們對餐飲的需求較大,對餐飲的品質要求也比較高。而在發(fā)達城市,行業(yè)以服務業(yè)為主。這也直接導致我國一些發(fā)達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)達國家,餐廚垃圾的產生比例只有20%左右,甚至美國也只占12%。(如表2所示)。這說明國外發(fā)達國家除了在餐廚垃圾處理方面擁有先進的技術外,還非常注重從源頭上減少餐廚垃圾的產生,如實行凈菜入世政策、規(guī)范各類餐廚垃圾的產生、對餐廚垃圾進行有效分類等。通過對比我們發(fā)現(xiàn)我國餐廚垃圾的產生量非常巨大,這也說明我國在某些方面需要借鑒發(fā)達國家的先進經驗,從源頭上減少餐廚垃圾的產生。
表2 發(fā)達國家城市固體廢物構成情況(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達到一半以上,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限制,不能僅僅因為垃圾處理就對生態(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,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”。隨著近年來我國經濟的快速發(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,是目前國內規(guī)模最大、自動化程度最高、技術水平最高的餐廚垃圾資源化處理站,是國內最大的農業(yè)微生物產品工業(yè)化固態(tài)發(fā)酵生產基地,是綠色北京、低碳北京的重點示范點。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。該場每年可生產再生復合微生物菌群7.9×104t,可加工成環(huán)境友好的農業(yè)微生物產品,應用于有機農業(yè),實現(xiàn)改善環(huán)境。該處理廠所采用的核心技術,可在10小時內將生活垃圾中的有機廢棄物發(fā)酵處理并轉化為肥料,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,設計日處理能力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物,再將分選后的餐廚垃圾經過蒸煮、壓榨、油水分離等工序處理,使油水分離;處理后的油脂經精煉制成工業(yè)用油;固體有機物進行厭氧發(fā)酵,產生沼氣,從而實現(xiàn)熱電聯(lián)產。該工藝的優(yōu)點:①資源綜合利用程度高,全過程達標排放;②相對③項目投資適中,經濟效益和環(huán)境效益好,實現(xiàn)了餐廚垃圾較好的集中化、規(guī)?;幚?。它的缺點是:①工業(yè)化、機械化程度高,工藝連續(xù)性強;②對單機設備的性能要求較高,對操作人員的操作技能要求嚴格。
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,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,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,因此被廣泛應用。隨著人們對廚余垃圾可利用性認識的不斷提高,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固體分解為可溶性有機物,酶滲透到細胞內,通過微生物的新陳代謝實現(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,它利用蚯蚓大量吃掉餐廚垃圾,將餐廚垃圾與土壤混合,通過蚯蚓砂囊的機械研磨作用和腸道中的生化作用,將有機物轉化為自身或其他生物可以利用的營養(yǎng)物質。在此條件下,微生物分解有機廢物,將碳、氫和氧轉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,供應量巨大,產品營養(yǎng)豐富,利潤空間大,具有較強的市場競爭力。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、擠壓膨化和干燥技術相結合,擠壓后飼料中的細菌濃度遠低于常規(guī)飼料中細菌濃度,低于其他樣品中的細菌濃度。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)配套技術設備并投入運行。
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行的,產生的熱能可轉化為蒸汽或電能,實現(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行熱解,將垃圾所含的能量轉化為氣體、油和碳的形式,然后加以利用。熱解法具有廣闊的應用前景,但該技術尚未達到實用階段,目前很少使用。氫氣作為優(yōu)質的清潔能源,被普遍認為是最有前途的替代能源,許多學者對其進行了研究。廚余垃圾的能源化處理必將受到越來越多的關注。
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)投資分析及前景預測報告(第1、2卷)》預計,“十三五”期間餐廚垃圾整體市場空間將達到1000-1500億元。其中系統(tǒng)建設約200億(收運系統(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,日常運營市場約300億,監(jiān)管系統(tǒng)建設約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)保產業(yè)有望收獲政策紅利。垃圾處理作為環(huán)保領域的支撐產業(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,潛在需求強勁,有望迎來重要發(fā)展機遇,行業(yè)前景看好。
其次,餐廚垃圾配套收運管理體系建設或將成為熱點話題,為確保餐廚垃圾處理能力建設“發(fā)揮應有作用”,試點城市除了確保餐廚垃圾處理廠順利建設外,很可能同步加強餐廚垃圾收運體系、餐廚垃圾管理平臺及監(jiān)測體系建設,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。餐廚垃圾成分的復雜性決定了利用單一的現(xiàn)有處理技術很難實現(xiàn)高效高值化處理,看來,分離餐廚垃圾成分、綜合利用現(xiàn)有處理技術是實現(xiàn)高效高值化處理的關鍵,也是必由之路。收集的餐廚垃圾初步清理雜質后,經離心或壓榨,得到有機干渣和油水混合物。有機干渣用于發(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,還含有豐富的有機物,可利用相應的微生物進行發(fā)酵,產生能量氣體。
總體來說,由于我國人口基數(shù)大,糧食需求量不斷增加,導致我國餐廚垃圾產生量十分巨大。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,才能解決餐廚垃圾問題,最終變廢為寶。