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專家觀點(diǎn) | 徐海云:廚余垃圾資源化利用認(rèn)識(shí)誤區(qū)

分類:環(huán)聯(lián)生態(tài) > 專家專欄    發(fā)布時(shí)間:2022年1月17日 10:50    作者:固廢觀察公眾號(hào)    文章來源:


中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司總工程師,徐海云圍繞“廚余垃圾資源化利用認(rèn)識(shí)誤區(qū)”議題,從以下五個(gè)方面做了開放而深入的交流:


第一,廚余垃圾分類的初心;


第二,是否要把全部廚余分出來;


第三,鹽分對(duì)廚余垃圾堆肥的影響;


第四,廚余垃圾厭氧發(fā)酵溫室氣體減排;


第五,我國(guó)廚余垃圾處理的現(xiàn)狀。



廚余垃圾分類的初心



首先,我國(guó)垃圾分類工作將廚余垃圾分出來的目的是什么?顯然是為了利用!下圖是德國(guó)環(huán)境部發(fā)布的中文有機(jī)垃圾堆肥宣傳手冊(cè),有興趣的同仁可以在德國(guó)環(huán)境部網(wǎng)站上進(jìn)行下載。


                           

我們?yōu)槭裁匆褟N余垃圾分出來?生態(tài)的自然循環(huán)是要讓它回到大地,變成肥料,我想這是很簡(jiǎn)單的道理。但為什么我這里說“不忘初心,始終難守”呢?主要原因在于,在國(guó)內(nèi)沒有看到幾個(gè)真正能夠?qū)崿F(xiàn)讓廚余垃圾回到大地的處理項(xiàng)目,我相信并不是說大家不想讓廚余垃圾回到大地,而是從側(cè)面更加說明了讓廚余垃圾回到大地的過程中有很多的困難。


實(shí)際上,有機(jī)垃圾來源是多元的,廚余垃圾只是有機(jī)垃圾中的一種,其他的有機(jī)垃圾可能也面臨與廚余垃圾相似的境地。前不久農(nóng)業(yè)農(nóng)村部剛剛發(fā)布的《關(guān)于貫徹實(shí)施<中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法>的意見》中提到,2019年,全國(guó)畜禽糞污產(chǎn)生量30.5億噸。當(dāng)然我們并不需要對(duì)這個(gè)數(shù)字過于糾結(jié),相信這個(gè)數(shù)字并不是全部經(jīng)過實(shí)際計(jì)量稱重后統(tǒng)計(jì)出來的,若是說40億噸也是有可能的。但是這里要強(qiáng)調(diào)的是,這個(gè)《意見》中提出的總體目標(biāo)中包括,到“十四五”末,畜禽糞污綜合利用率達(dá)到80%以上。一方面說明當(dāng)前的資源利用率尚未達(dá)到80%,而另一方面,即便達(dá)到80%,剩余的20%不能利用的畜禽糞污量也達(dá)到數(shù)億噸。而當(dāng)前廚余垃圾分出量?jī)H是這一數(shù)字的零頭。我們講資源化利用也應(yīng)考慮優(yōu)先順序,廚余垃圾的全部資源化利用多少有些浪漫主義。


2020年8月,總書記主持召開扎實(shí)推進(jìn)長(zhǎng)三角一體化發(fā)展座談會(huì)并發(fā)表重要講話。其中提到,要推進(jìn)環(huán)太湖地區(qū)城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物處理利用,形成配套保障措施,為長(zhǎng)三角地區(qū)提供借鑒,為全國(guó)作出示范。我看到這個(gè)新聞非常振奮。首先講話中涉及的是“城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物”,那么就不僅僅是考慮廚余垃圾,還有畜禽糞污以及其他的有機(jī)廢棄物;另外講話中說,為長(zhǎng)三角提供借鑒,為全國(guó)做出示范,說明這件事目前還沒有探索出好的模式,我認(rèn)為這也是一個(gè)重要的信息和信號(hào)。


2020年,國(guó)家發(fā)改委、住建部、生態(tài)環(huán)境部三部門發(fā)布《城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)實(shí)施方案》。其中提出,廚余垃圾資源化產(chǎn)品缺乏消納途徑的地區(qū),廚余垃圾可納入現(xiàn)有焚燒設(shè)施統(tǒng)籌處理。這就說明政策制定者們注意到,在一些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了廚余垃圾分出來但沒有辦法利用的情況。


實(shí)際上,在全世界范圍內(nèi)比較,生活源、家庭源廚余垃圾及庭院垃圾(園林垃圾)堆肥利用量最大的國(guó)家是美國(guó)。美國(guó)在2018年垃圾堆肥處理總量達(dá)到2260萬(wàn)噸,其中90%都是園林垃圾。



下圖是位于美國(guó)加州的生活垃圾填埋場(chǎng),我去考察時(shí)發(fā)現(xiàn)都是很好的園林有機(jī)垃圾,結(jié)果在填埋場(chǎng)進(jìn)行堆肥,堆完之后還在填埋場(chǎng)。



我在現(xiàn)場(chǎng)就問當(dāng)?shù)毓芾砣藛T,已經(jīng)形成這么好的肥料為什么還在填埋場(chǎng)填埋呢?得到的答案是:用不完。這種情況在美國(guó)很常見,盡管經(jīng)過哥倫比亞大學(xué)教授的研究論證,認(rèn)為雖然在填埋場(chǎng)但不算填埋處理,而統(tǒng)計(jì)為填埋場(chǎng)覆蓋物,算作回收利用,但是這種現(xiàn)象其實(shí)說明,無(wú)論貼什么標(biāo)簽,只要沒人用的就是垃圾,這個(gè)情況在全世界都是現(xiàn)實(shí)存在的。


雖然行業(yè)內(nèi)都知道要資源化利用,但實(shí)際利用不了,就形成了“守不住初心就開始放縱”的結(jié)果。在廚余垃圾資源化利用,主流技術(shù)如厭氧消化、高溫堆肥面臨一系列的困難,比如成本的問題、肥料出路的問題等等。由此產(chǎn)生了一些奇怪的技術(shù)工藝,比如溫度大于75度的超級(jí)微生物堆肥、超出想象的全分解技術(shù)、養(yǎng)蟲等等。有人問我如何看待廚余垃圾養(yǎng)蟲,我曾開玩笑說那就不需要養(yǎng)蟲了,廚余垃圾喂豬不可以嗎,豬吃得多,消化得快,還有歷史,養(yǎng)成后豬肉直接做蛋白飼料不是更好?只要不回流到餐廚,也就不是所謂的“垃圾豬”了。這自然是玩笑,但這里要看到的本質(zhì)是,在高成本、土地利用受到局限的情況下,我們希望用資源化來解決問題。另外還有分散和集中的問題,有人號(hào)稱在陽(yáng)臺(tái)上就可以堆肥。德國(guó)的堆肥標(biāo)準(zhǔn)中明確,需要人均至少50平方米的花園面積的家庭才容許申請(qǐng)搞家庭堆肥,比較看我國(guó)有多少家庭具備這樣的條件即人均花園面積50平方米以上?

 

有多少吃多少:是否要把全部廚余垃圾分出來?



今天我要分享的第二個(gè)問題是,是不是生活垃圾中有多少?gòu)N余垃圾就要分出來多少呢?  


首先來看,我國(guó)的上海市經(jīng)過一段時(shí)間的努力,在2020年底每日分出的家庭廚余垃圾量達(dá)到近1萬(wàn)噸,是中國(guó)第一,全球第一。對(duì)比歐洲大陸最大的城市-巴黎,據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),巴黎主城區(qū)2019年全年分類收集廚余垃圾總量7344噸,其中還包含了單位食堂、賓館、飯店的餐廚垃圾。也就是說在廚余垃圾分類這個(gè)問題上可謂是:上海一日,巴黎一年。


再來做另外一組對(duì)比,我國(guó)的臺(tái)灣省廚余垃圾分出量也相對(duì)較大,經(jīng)過18年左右的發(fā)展,在2019年達(dá)到1300噸/日。北京施行了一年垃圾分類,目前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廚余垃圾分出利昂4000噸/日。僅從數(shù)字來看,北京一年的成果就超過了臺(tái)灣18年,可以說進(jìn)步很大。但是行業(yè)內(nèi)仍有一種聲音,稱北京還有進(jìn)步的空間。


大家都知道,德國(guó)廚余垃圾分類處理在發(fā)達(dá)國(guó)家中是相對(duì)比較好的。在德國(guó),經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)30年的發(fā)展,生活垃圾組分變化顯示,其他垃圾中仍然有將近40%左右是廚余垃圾,當(dāng)然這其中包括園林垃圾,但總體來看并不是我們想象中把所有廚余垃圾都分出來??梢钥闯黾词故堑聡?guó),也并不是將廚余垃圾全部分出來,分出來的只是其中一小部分。


再來看日本,日本也進(jìn)行過很多探索。我們看到目前日本形成的模式是將家庭廚余垃圾歸為可燃垃圾,主要原因在于沒有地方進(jìn)行利用。


鹽分對(duì)廚余垃圾堆肥的影



堆肥的技術(shù)大家都有所了解,主要是高溫堆肥和厭氧消化。這樣的技術(shù)路線在全球都面臨相同的問題,就是有機(jī)垃圾中的鹽分限制問題。例如我國(guó)臺(tái)灣省,將家庭廚余垃圾生熟分開,分為“養(yǎng)豬廚余”(熟)和“堆肥廚余”(生),當(dāng)然在非洲豬瘟影響下,目前也已經(jīng)禁止廚余垃圾養(yǎng)豬。生廚余堆肥的最終的結(jié)果就是實(shí)際堆肥處理量并不大,主要還是流向垃圾焚燒廠。


歐洲堆肥的標(biāo)準(zhǔn)中,鈉離子、氯離子、電導(dǎo)率都是主要的參數(shù)指標(biāo),實(shí)際上也就是需要關(guān)注有機(jī)垃圾中鹽的含量問題。目前我國(guó)尚未出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但如果我們按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,可能國(guó)內(nèi)所有堆肥以及厭氧技術(shù)的應(yīng)用中,電導(dǎo)率這一項(xiàng)都很難達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)。在美國(guó)加州的堆肥標(biāo)準(zhǔn)中也存在同樣的問題。簡(jiǎn)單來說,因?yàn)槲覈?guó)廚余垃圾中含有鹽分較高,使得堆肥的使用受到很大的限制。


總體來看,發(fā)達(dá)國(guó)家所搞的垃圾分類不是我們想象的樣子。比如,美國(guó)紐約明確規(guī)定熟的不要;奧地利維也納明確規(guī)定,熟的不要;德國(guó)杜塞爾多夫以及紐倫堡明確規(guī)定分類收集不包括熟的部分。由于這些地方的垃圾分類只收集生的廚余垃圾,實(shí)際收到的量就很少。發(fā)達(dá)國(guó)家特別是歐洲的規(guī)定中,廚余垃圾是7天甚至兩周才收集一次,如果把所有廚余垃圾放在垃圾桶,衛(wèi)生狀況可想而知。

 

廚余垃圾厭氧發(fā)酵溫室氣體減排



目前國(guó)內(nèi)從行業(yè)管理部門、學(xué)者到企業(yè)各方面都在講生物質(zhì)利用把廚余垃圾堆肥或厭氧可以減排溫室氣體,事實(shí)是這樣嗎?廚余垃圾分類、厭氧處理等方面做的較好的德國(guó)公布的數(shù)據(jù)顯示,厭氧過程中至少有5%的甲烷逃逸到大氣中。眾所周知甲烷的溫室氣體效應(yīng)是二氧化碳的的25倍至28倍。垃圾填埋過程中也產(chǎn)生甲烷氣體,因此真正做到溫室氣體的減排,在固廢領(lǐng)域首先要避免甲烷的排放,這也是用燃燒代替填埋的原因之一。


技術(shù)理論層面來看,有機(jī)垃圾的厭氧或堆肥確實(shí)可以做到溫室氣體的減排,但是現(xiàn)實(shí)過程中是這樣嗎?目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)了眾多有機(jī)垃圾厭氧或堆肥處理設(shè)施,是否有一個(gè)設(shè)施能夠裝置實(shí)現(xiàn)了溫室氣體減排,實(shí)際上現(xiàn)實(shí)是一回事,理論上是另一回事。


從歐盟提交給聯(lián)合國(guó)的數(shù)據(jù)來看,厭氧消化實(shí)際是增加溫室氣體的排放。歐洲的專家既然了解這個(gè)現(xiàn)實(shí),為何還要到包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家來建議要做有機(jī)垃圾的厭氧或堆肥呢?其實(shí)背后也有更深層次的原因,一方面發(fā)展中國(guó)家財(cái)政實(shí)力相對(duì)較弱,難以普遍負(fù)擔(dān)高成本的垃圾焚燒發(fā)電。而另一方面在降污和減碳的雙重壓力下又切實(shí)需要減少有機(jī)垃圾的直接填埋。在這種復(fù)雜情況下,將有機(jī)垃圾分出一部分做厭氧或堆肥,實(shí)際還是能夠達(dá)到一定減排的效果。下圖中展示的是德國(guó)提交的溫室氣體排放清單中厭氧或堆肥工藝過程中,一噸有機(jī)垃圾處理排放的二氧化碳當(dāng)量。

 


反觀國(guó)內(nèi),行業(yè)內(nèi)普遍宣傳廚余垃圾分類后厭氧或堆肥可以達(dá)到溫室氣體減排?!安豢磸V告看療效”,希望國(guó)內(nèi)可以針對(duì)實(shí)際建成運(yùn)營(yíng)的有機(jī)垃圾資源化處理設(shè)施進(jìn)行碳排放核算,實(shí)事求是看待這個(gè)問題。

 

我國(guó)廚余垃圾處理的現(xiàn)狀



我國(guó)的生活垃圾焚燒發(fā)電廠大多配有有機(jī)物厭氧消化工藝,如滲濾液處理系統(tǒng),且滲濾液處理的規(guī)模普遍接近垃圾處理規(guī)模的20-30%。實(shí)際上,滲濾液就是高濃度的有機(jī)物,而滲濾液處理系統(tǒng)實(shí)際就是采用厭氧工藝。現(xiàn)如今,我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展迅猛,截至2020年底,我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電處理規(guī)模已經(jīng)超過了歐盟、日本、美國(guó)之和。如果我們將垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)的厭氧處理能力統(tǒng)計(jì)到有機(jī)垃圾厭氧能力中,那么我國(guó)有機(jī)垃圾厭氧處理能力將超過發(fā)達(dá)國(guó)家之和三倍以上。因此,可以看出我國(guó)的有機(jī)垃圾厭氧處理的發(fā)展在某種程度上來說已經(jīng)是非常充分了。


上圖是奧地利維也納的一個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠??梢钥吹皆摲贌龔S的一端有一個(gè)厭氧消化裝置,這個(gè)厭氧裝置主要處理從家庭分出來的廚余垃圾。我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電廠都有滲濾液處理裝置,且配置的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圖中焚燒發(fā)電廠。圖中焚燒發(fā)電廠的焚燒能力是2100噸/日,其對(duì)應(yīng)的厭氧處理能力僅是70噸/日。而國(guó)內(nèi)2100噸/日的垃圾焚燒發(fā)電廠配的厭氧規(guī)模以垃圾處理規(guī)模的20%計(jì)也超過400噸/日。


現(xiàn)實(shí)來看,我國(guó)在垃圾焚燒過程中并非將有機(jī)物完全燒掉,其實(shí)在焚燒前已經(jīng)經(jīng)過了厭氧的過程,只是這個(gè)過程沒有得到充分的體現(xiàn)與理解?;氐轿已葜v的第一部分,如果有機(jī)垃圾處理的初心是為了讓有機(jī)質(zhì)回到土地利用,那么在當(dāng)下無(wú)法回到土地利用的情況下,廚余垃圾究竟是焚燒處理更減排還是堆肥或厭氧更減排?基于我對(duì)國(guó)內(nèi)諸多設(shè)施的考察,我的結(jié)論是焚燒處理無(wú)論在環(huán)境、經(jīng)濟(jì)各方面都更好。相比之下,經(jīng)過厭氧或堆肥,沼氣沼渣再次回到焚燒廠,實(shí)際是付出很多、獲得很少,這種情況也是難以持久。

 

總結(jié)



總結(jié)起來很簡(jiǎn)單,廚余垃圾分類要不要分?要分,但也不能是有多少分多少,而是能用多少就分出來多少,應(yīng)該從能夠利用的環(huán)節(jié)來進(jìn)行倒推。特別是目前在全球減碳要求的情況下,我們也需要科學(xué)地認(rèn)識(shí)厭氧和堆肥對(duì)溫室氣體的減排影響。厭氧過程中本身就是在制造甲烷,填埋氣體也可以發(fā)電,如果甲烷不能夠充分利用,在這個(gè)過程中一定有一部分泄露,一定程度上也是有溫室氣體的排放。我國(guó)在前些年推動(dòng)了一些小型沼氣利用工程,有德國(guó)專家曾問中國(guó)實(shí)際利用了多少沼氣?這個(gè)問題在我國(guó)是很難回答的。這樣一來,雖說建了很多座沼氣池,但是不知道實(shí)際用了多少沼氣。


我的演講就到這里,再次聲明演講僅代表個(gè)人觀點(diǎn),僅供參考,謝謝大家!


來源 | E20水網(wǎng)固廢網(wǎng)
作者 | 徐海云
整理 | 李少甫

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