近日，相關(guān)政府辦公廳印發(fā)了《關(guān)于進一步做好非洲豬瘟防控工作的通知》，針對當前我國非洲豬瘟防控工作出現(xiàn)的新情況、新問題，對防控工作進行再安排再部署。此次《通知》還提出要全面禁止餐廚剩余物飼喂生豬。

　　《通知》為什么提出要全面禁止餐廚剩余物飼喂生豬？

　　上多年來的非洲豬瘟防控實踐表明，餐廚剩余物飼喂生豬是非洲豬瘟傳播的重要途徑。國外有專家對2008-2012年查明的219起非洲豬瘟疫情進行分析，發(fā)現(xiàn)45.6%的疫情系飼喂餐廚剩余物引起。我國非洲豬瘟疫情發(fā)生后，專家對疫情發(fā)生原因進行了初步分析。研究表明，在我國發(fā)生的前21起非洲豬瘟疫情中，有62%的疫情與飼喂餐廚剩余物有關(guān)。這些疫情多分布在城鄉(xiāng)結(jié)合部，往往呈多點集中發(fā)生，這在安徽省9月初的幾起疫情中表現(xiàn)尤為明顯。我們也曾在內(nèi)蒙古某養(yǎng)豬場飼喂生豬的餐廚剩余物中檢出非洲豬瘟病毒核酸陽性。在我國要求發(fā)生疫情省份和疫情相鄰省份全面禁止餐廚剩余物飼喂生豬之后，由此引起的疫情已大為減少，這充分說明全面禁止餐廚剩余物飼喂生豬措施的重要性。此次《通知》提出要全面禁止餐廚剩余物飼喂生豬，正是對經(jīng)驗的借鑒和國內(nèi)前一階段防控實踐的總結(jié)。

　　可以看到飼喂餐廚剩余物有極大可能誘發(fā)非洲豬瘟，那么不再喂豬的餐廚剩余物又該如何處理？

　　一、餐廚垃圾處理方式

　　我國餐廚垃圾處理方式主要有填埋、焚燒、飼料化、堆肥、熱解和厭氧發(fā)酵等，由于我國餐廚垃圾含水率較高，焚燒、熱解就不適用。其資源化利用的基本模式有三種：一是肥料化，將餐廚垃圾中的有機物轉(zhuǎn)換成有機肥料；二是飼料化，將餐廚垃圾中的有機物轉(zhuǎn)換成有機飼料；三是厭氧發(fā)酵，將餐廚垃圾中有機物經(jīng)過厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)換成沼氣。

　　無論哪條路線，終目的都是大化回收餐廚垃圾中的有機質(zhì)，對有機質(zhì)進行資源化回收利用。同時《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》提出：到“十三五”末，力爭新增餐廚垃圾處理能力3.44萬噸/日，城市基本建立餐廚垃圾回收和再生利用體系。餐廚垃圾減量化、資源化、無害化處理是今后餐廚垃圾處理的主要發(fā)展方向。

　　1、好氧堆肥

　　高溫堆肥是在有氧的條件下，依靠好氧微生物(主要是好氧細菌)的作用來進行的。在堆肥過程中，微生物通過自身的生命代謝活動，進行分解代謝(氧化還原過程)和合成代謝(生物合成過程)，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，并放出生物生長、活動所需要的能量，把另一部分有機物轉(zhuǎn)換合成新的細胞物質(zhì)，使微生物生長繁殖，產(chǎn)生更多的生物體。好氧堆肥終形成穩(wěn)定的高肥力腐殖質(zhì)，其實質(zhì)就是一個有機質(zhì)穩(wěn)定化的過程。

　　堆肥工藝優(yōu)缺點分析

　　優(yōu)點：工藝簡單、便于推廣、產(chǎn)品有農(nóng)用價值

　　缺點：

　　是對有害有機物及重金屬等的污染無法很好解決、無害化不*；

　　有機肥料質(zhì)量受餐廚垃圾成分制約很大，銷路往往不暢；

　　餐廚垃圾水份*，一般菌種難以進行有效分解，堆肥效果不易控制；

　　餐廚垃圾中含有大量鹽分，長期使用餐廚垃圾堆肥品可能會加劇土壤的鹽堿化；

　　污水處置將大大增加餐廚廢棄物的整體處理費用，餐廚廢棄物中油脂含量高，資源化程度不高。

　　2、飼料化工藝

　　飼料化工藝主要采用物理手段將餐廚垃圾經(jīng)過高溫加熱，烘干處理，殺毒滅菌，除去鹽分等，可以終生成蛋白飼料添加劑、再生水、沼氣等可利用物質(zhì)。

　　飼料化工藝優(yōu)缺點分析

　　優(yōu)點：機械化程度高，資源化程度高；占地較小。

　　缺點：無法避免蛋白同源性問題，業(yè)界爭議較大，在政策層面對餐廚廢棄物飼料化未定性前不作為餐廚廢棄物處理的主推工藝。

　　3、厭氧發(fā)酵

　　厭氧消化是無氧環(huán)境下有機質(zhì)的自然降解過程。在此過程中微生物分解有機物，后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。影響反應的環(huán)境因素主要有溫度、pH值、厭氧條件、C/N、微量元素(如Ni、Co、Mo等)以及有毒物質(zhì)的允許濃度等。

　　厭氧工藝優(yōu)缺點分析

　　優(yōu)點：

　　無害化程度高，且具有高的有機復合承擔能力；

　　有機質(zhì)利用充分，其在實現(xiàn)垃圾資源化的同時，符合國家能源政策；

　　大化的回收餐廚垃圾中的油脂，提純或加工為工業(yè)原料，同時杜絕廢棄油脂返回餐桌。

　　缺點：工程占地大、投資高、工藝復雜和發(fā)酵時間長等問題。

　　各處理技術(shù)均有優(yōu)缺點，在實際應用過程中應根據(jù)當?shù)氐幕厩闆r、經(jīng)濟條件、餐廚垃圾的特性等因素綜合考慮，多種處理技術(shù)綜合使用，以達到更好的處理效果和產(chǎn)生更大的經(jīng)濟和環(huán)境效益。下面針對餐廚垃圾厭氧消化技術(shù)做詳細概述。

　　二、餐廚垃圾厭氧處理工藝形式

　　1、濕式與干式厭氧消化

　　濕式厭氧消化是進行低固體的漿液或液態(tài)消化，技術(shù)相對成熟，應用為廣泛。目前歐洲90%的消化處理采用此工藝。但濕式厭氧消化對于有機固體廢物的處理存在預處理復雜、處理能力較低的問題，而濕法中的漿液處于*混合狀態(tài)，破壞了生態(tài)的“微環(huán)境”，易受到氨氮、鹽分等物質(zhì)的抑制。

　　針對濕式厭氧消化存在的問題，研究者提出了干式厭氧消化的概念。干式厭氧消化系統(tǒng)的固體濃度可以維持在20%~50%，從而大大提高了處理能力，而且在系統(tǒng)投資、設備效率、物料綜合利用等方面具有明顯的優(yōu)勢，但固體濃度的增加同時導致物料中有毒物質(zhì)以及傳質(zhì)因素的影響加強，在具體技術(shù)應用上尚存在較多的不確定性和難度。因此，干式發(fā)酵工藝參數(shù)的確定、反應器的構(gòu)建以及過程的控制等方面是其研究的重點。同時，高溫已逐漸成為干式厭氧消化工藝的選擇，這樣必然增加處理工藝的能耗。因此，實現(xiàn)餐廚垃圾干式厭氧消化工藝中的能量產(chǎn)耗平衡也是研究必須考慮的問題。

　　餐廚垃圾的含固率較高，一般在20%左右，而且物料組成復雜，有機質(zhì)含量高，極易酸化，從而對產(chǎn)甲烷相有機物活性產(chǎn)生抑制。若直接采用干式厭氧消化，則餐廚垃圾易酸化水解的特點使如何控制反應器內(nèi)的產(chǎn)酸速率和維持pH的穩(wěn)定成干式厭氧消化工藝的難點；若采用濕式消化，可降低物料對微生物的抑制性影響，但處理能力較低。因此，保持餐廚垃圾原有基質(zhì)狀態(tài)加以適當調(diào)理，在較為合適的含固率下進行厭氧消化處理，符合餐廚垃圾處理產(chǎn)業(yè)化的要求。

　　2、單相與兩相厭氧消化

　　單相厭氧消化過程簡單，易于控制，但由于厭氧消化所有階段在同一條件下進行，使得各階段的較好反應條件無法實現(xiàn)，反應器在相互制約的條件下運行，無法實現(xiàn)較高的產(chǎn)甲烷效率。

　　為彌補單項厭氧消化的缺陷，有學者提出一種改進的兩相消化過程用來處理有機垃圾。該消化系統(tǒng)包括水解酸化反應器和產(chǎn)甲烷反應器2各部分，從而為兩類微生物菌群分別提供適宜的生長環(huán)境，提高了整個厭氧消化的效率。

　　兩相消化的重點在于相分離，因此，針對不同的廢水（廢物），結(jié)合各種厭氧反應器的特點和運行參數(shù)控制，進行相分離控制以達到更好的處理效果是關(guān)鍵。近年來，基于兩相消化的半連續(xù)式固液混合厭氧系統(tǒng)和三段式消化系統(tǒng)在實際運用中得到了較好的運行效果。

　　3、餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化技術(shù)

　　通過大量研究表明，餐廚垃圾和一些有機固體廢物共同處理時可以提高厭氧消化效率，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性及甲烷產(chǎn)量。餐廚垃圾聯(lián)合厭氧消化技術(shù)主要有：

　?。?）餐廚垃圾與動物糞便聯(lián)合厭氧消化

　　餐廚垃圾由于有機物含量高，在厭氧發(fā)酵過程中容易導致?lián)]發(fā)酸含量過高，發(fā)酵過程酸化的現(xiàn)象。而動物糞便營養(yǎng)物含量及C/N值低，單獨消化時容易產(chǎn)生NH3-N抑制的問題。兩者一起處理正好可解決酸化的現(xiàn)象和NH3-N抑制的問題，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　維持餐廚垃圾與牛糞比例為2∶1時，比單獨的餐廚垃圾產(chǎn)甲烷量提高41.1%，這歸因于牛糞中蛋白質(zhì)含量高，產(chǎn)氣性能提升。

　?。?）餐廚垃圾與果蔬垃圾聯(lián)合厭氧消化

　　餐廚垃圾中含有鹽與油脂，這些物質(zhì)對厭氧發(fā)酵有抑制作用。果蔬垃圾中含有大量的纖維素，可起到濃度稀釋作用，減輕鹽與油脂對反應體系的抑制作用，提高有機物去除率和產(chǎn)氣量，更好的實現(xiàn)垃圾的資源化處理。

　　呂琛等人通過研究發(fā)現(xiàn)果蔬與餐廚的比例為5:8、進料負荷2%時產(chǎn)氣性能較好，比2%～6%的單一餐廚和單一果蔬原料分別高4.5%～18%和7.1%～510%。

　　（3）餐廚垃圾與農(nóng)作物秸稈聯(lián)合厭氧消化

　　農(nóng)作物秸稈主要成分是木質(zhì)素、纖維素、半纖維等，生物降解較為困難，但農(nóng)作物秸稈中C/N高，具有較高的發(fā)酵潛力。

　　周祺等人研究發(fā)現(xiàn)當調(diào)節(jié)餐廚垃圾與玉米秸稈的混合比例，使原料C/N為20，并高于相同負荷下餐廚垃圾或玉米秸稈單獨厭氧消化的產(chǎn)甲烷量。

　　（4）餐廚垃圾與活性污泥聯(lián)合厭氧消化

　　活性污泥與動物糞便的性質(zhì)類似，營養(yǎng)物含量及C/N值低，單獨消化時容易產(chǎn)生NH3-N抑制的問題。因此，活性污泥與餐廚垃圾聯(lián)合處理是可行的。

　　三、應用案例：餐廚垃圾無害化處理余氣利用項目

　　1、項目概況

　　長沙市某餐廚垃圾無害化處理項目于2012年6月實行，由湖南某餐廚垃圾處理有限公司負責餐廚垃圾的收集、無害化處理。截止目前，長沙市大中型餐廚垃圾產(chǎn)生單位已實現(xiàn)收集全覆蓋，有效解決了長沙市餐廚垃圾無序收集對食品安全的危害。杜絕了“地溝油。潲水油”回流餐桌對市民健康的影響，推動了長沙市“兩型社會”和“食品安全城市建設”，鞏固了文明城市創(chuàng)建成果，真正實現(xiàn)了餐廚垃圾無害化處理。

餐廚垃圾的收集轉(zhuǎn)運

　　目前該項目廠區(qū)每天無害化處理餐廚垃圾約375t，沼氣發(fā)生量約為2萬Nm³/d。廠區(qū)東部已建沼氣提純設施，餐廚垃圾無害化處理過程產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過預處理后小部分用于3臺蒸汽鍋爐供熱，大部分經(jīng)提純達到《車用壓縮天然氣》（GB18047-2000）的標準要求后用于制取壓縮天然氣，然后通過CNG槽車將天然氣運送至CNG子站，每日可滿足長沙市約700臺出租車的用氣要求。

厭氧消化工藝現(xiàn)場

　　由于2016年以來天然氣*，造成壓縮天然氣一直在低價徘徊，使得企業(yè)一直無法正常運營，2017年1月1日起，公司決定停止燃氣生產(chǎn)，沼氣除自用外，其余采取火炬燃燒、自然放散處理，既不安全又浪費資源。2017年11月，某電力公司入駐，投資3600萬購買現(xiàn)有沼氣預處理裝置，并利用現(xiàn)有沼氣提純用地，新增部分設備，新建餐廚垃圾無害化處理余氣利用項目，并承擔項目運營。

　　2、項目方案

　　每天回收的餐廚垃圾首先將通過處理設備進行組合分揀、除雜破碎、蒸煮反應、固液分離、機械壓榨等流程，將其中的廢油、廢水和廢渣分離開，廢油脂通過加工制成工業(yè)級混合油和生物柴油，廢水通過厭氧發(fā)酵處理達標排放，廢水處理過程產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電，廢渣通過蠅蛆養(yǎng)殖制成高蛋白飼料原料，沼液、沼渣作為有機肥用于農(nóng)林施肥。目前，該項目已擁有各類技術(shù)十余項，日處理能力可達800噸，對于收集的餐廚垃圾無害化處理率和資源化利用率達到*。2012年至今，累計收集處理餐廚垃圾約80萬余噸，提取餐廚廢油脂4萬余噸。

餐廚垃圾變廢為寶示意圖

　　其中，餐廚垃圾無害化處理余氣利用方案如下：

　?。?）沼氣發(fā)電

　　在原沼氣提純區(qū)域，項目已拆除現(xiàn)有的2臺壓縮機、1臺充氣樁，承接原沼氣預處理設施和蒸汽鍋爐，并新增安裝了2臺1.1MW內(nèi)燃機發(fā)電機組、2臺額定蒸發(fā)量為0.8t/h的余熱鍋爐、1臺裝機規(guī)模為2500kVA的變壓器等設備。

　　沼氣利用量為2萬Nm³/d(730Nm³/a)，沼氣經(jīng)提純后5000Nm³/d進入現(xiàn)有的1臺4t/h蒸汽鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽作為垃圾蒸煮工藝熱源，其余15000Nm³/d沼氣進入新增的發(fā)電機組進行發(fā)電，發(fā)電機組電機端發(fā)電生產(chǎn)400V交流電，經(jīng)過1500萬kW•h/a，其中200萬kW•h/a由廠區(qū)生產(chǎn)、生活自用，其余1300萬kW•h/a經(jīng)10kV中洪線并入*。

沼氣發(fā)電項目現(xiàn)場

　　①主要生產(chǎn)設備

　　預處理系統(tǒng)：雙膜氣柜、過濾器、鼓風機、前置冷卻器、濕式脫硫塔、富液槽、再生泵、脫硫氣液分離器、脫硫泵、貧液槽、干式脫硫塔、在線氣體分析儀、噴射再生槽、前置分離器、硫泡沫槽、硫泡沫泵、硫泡沫壓濾機、冷卻塔、蒸汽鍋爐、鍋爐軟化水裝置。

　　沼氣發(fā)電系統(tǒng)：沼氣發(fā)電機組

　?、诮?jīng)濟技術(shù)指標

　　沼氣發(fā)電項目主要經(jīng)濟技術(shù)指標一覽表

　?、壅託獍l(fā)電項目監(jiān)測

　　由于沼氣發(fā)電對沼氣氣質(zhì)有一定要求，因此在沼氣進入發(fā)電機組前，需要進行脫硫凈化處理，保證沼氣氣質(zhì)滿足以下參數(shù)要求：

沼氣發(fā)電項目原料氣參數(shù)表

　　項目通過兩臺初級過濾器（除濕、除雜）、一套濕法脫硫塔、兩套干法脫硫塔（并聯(lián)）等進行沼氣的脫硫凈化。同時，為了保證沼氣脫硫凈化效果，項目采用銳意自控防爆型在線紅外氣體分析儀Gasboard-3500，用于在線監(jiān)測沼氣脫硫凈化后的CH4,CO2,O2,H2S氣體體積濃度，幫助現(xiàn)場工作人員直觀準確地了解并掌握沼氣脫硫凈化效果，有依據(jù)地進行脫硫凈化工藝優(yōu)化，保證沼氣發(fā)電機組的使用壽命和發(fā)電效率。

　　            左圖：沼氣脫硫凈化設備                                  右圖：紅外氣體分析儀Gasboard-3500

　?。?）余熱利用

　　內(nèi)燃發(fā)電機組燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣進入余熱蒸汽鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽進入餐廚垃圾分選處理車間，用作餐廚垃圾蒸煮熱源，另外，利用發(fā)電機組套缸余熱用來制取生活熱水，供廠區(qū)工人洗浴，達到熱電聯(lián)供效果。

　　不難發(fā)現(xiàn)，每天600余噸的餐廚垃圾得以從餐桌順利進入無害化處理終端，技術(shù)保障是*的。但相比已經(jīng)形成“長沙模式”的餐廚垃圾無害化處理，如今正在全力推進的生活垃圾分類處置仍面對前端公眾參與度不高、后端配套設施欠缺的挑戰(zhàn)，前路依舊任重而道遠。其次，我國《食品安全法》、《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》、《城市生活垃圾管理辦法》等法律法規(guī)，也都嚴格禁止餐廚剩余物喂養(yǎng)牲畜，禁止餐廚剩余物經(jīng)營、轉(zhuǎn)運。但偷偷將餐廚剩余物喂養(yǎng)牲畜的現(xiàn)象仍時有發(fā)生，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生主要還是因為當前各地對餐廚廢棄物處理的配套設備設施建設不夠完善。隨著非洲豬瘟疫情發(fā)酵，餐廚剩余物喂豬現(xiàn)象有望得到全面禁止，相關(guān)餐廚剩余物處理設備設施生產(chǎn)企業(yè)還需抓緊機遇，加快設備設施布局，推動餐廚剩余物喂豬問題的解決。