湖南省厨余垃圾处理技术的适宜性分析

曾 炜，宋兴龙，周 振，刘安安

（湖南省建筑设计院集团股份有限公司，长沙 410000）

《生活垃圾分类标志》（GB/T 19095—2019）指出，厨余垃圾是指易腐烂的、含有机质的生活垃圾，主要包括3 类。一是餐厨垃圾，即相关企业和公共机构在食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的食物残渣、食品加工废料和废弃食用油脂等；二是家庭厨余垃圾，即居民家庭日常生活中产生的菜帮、菜叶、瓜果皮壳、剩菜剩饭、废弃食物等易腐性垃圾；三是其他厨余垃圾，即农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、水产品、畜禽内脏等。随着我国社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，厨余垃圾产生量与日俱增，已成为影响人居环境的重要污染源[1]。本文着重分析了湖南省厨余垃圾处理现状和适宜的处理技术，这对湖南省厨余垃圾处理设施建设具有一定的借鉴意义。

1 湖南省厨余垃圾处理现状

截至2020年底，湖南省14 个市州中，长沙市（2座）、株洲市（1 座）及衡阳市（1 座）已建设运行4 座厨余垃圾处理设施，其中，餐厨垃圾处理规模为1 070 t/d，家庭厨余垃圾和其他厨余垃圾处理规模为2 000 t/d。益阳市、娄底市、常德市及邵阳市已开工建设4 座厨余垃圾处理设施，建设规模为610 t/d；其余市州均已开展厨余垃圾处理设施建设前期工作。湖南省部分县（县级市）建设了简易厨余垃圾处理设施，本文在此不一一列举。湖南省厨余垃圾处理主要采用预处理+厌氧发酵技术，部分采用协同焚烧和生物转化技术。

2 不同厨余垃圾处理技术在湖南省的适用情形

典型厨余垃圾处理技术有厌氧发酵、联合厌氧发酵、好氧堆肥、生物转化、分散式处理、填埋和焚烧等[2]。湖南省北部经济社会发展水平较高，人口密集，厨余垃圾产生量较大，地形以平原为主，厨余垃圾收集与运输较为便利。南部人口较为分散，厨余垃圾产生量较小，地形以低山丘陵为主，厨余垃圾收集与运输相对困难。根据国家对厨余垃圾处理的政策要求，结合当地实际情况，湖南省可采用厌氧发酵、联合厌氧发酵、好氧堆肥、生物转化和分散式处理等技术。

表1 湖南省各市州已建及在建厨余垃圾处理设施

2.1 厌氧发酵技术

厨余垃圾厌氧发酵是指在无氧条件下，在兼性厌氧微生物和厌氧微生物的作用下，在密闭反应器中将厨余垃圾中可生物降解的有机物转化为沼气，从而实现固态有机废弃物的减量化、无害化、资源化。厌氧发酵技术主要包括厨余垃圾接收及预处理、厌氧发酵、沼气处理及利用、沼渣处理、沼液处理等系统，如图1 所示。厌氧发酵技术成熟，运行稳定，资源化程度较高，适用于厨余垃圾产生量较大的市州及较大县（县级市），建设规模一般不小于50 t/d。

图1 厌氧发酵技术路线

2.2 联合厌氧发酵技术

联合厌氧发酵技术原理与传统厌氧发酵技术类似，二者主要区别在于物料来源，除厨余垃圾之外，联合厌氧发酵技术还可以处理秸秆、畜禽粪便等有机废弃物。其主要包括有机垃圾接收及预处理、厌氧发酵、沼气处理及利用、沼渣处理、沼液处理等系统，如图2 所示。联合厌氧发酵技术成熟，物料种类多样，集约化程度高，一个项目可以解决多个问题，其适用于有机废弃物资源丰富的地区，建设规模一般不小于50 t/d。秸秆、畜禽粪便等有机废弃物的加入可以显著改善沼液、沼渣品质，使其更适合于制作肥料，拓宽末端产物销路，提高资源化水平和项目经济性。

图2 联合厌氧发酵技术路线

2.3 好氧堆肥技术

好氧堆肥技术是指在受控的有氧环境中，通过微生物代谢（发酵）使厨余垃圾中可生物降解的有机物转化为有机肥，从而实现固态有机废弃物的减量化、无害化、资源化。好氧堆肥技术主要包括有机垃圾接收及预处理、污水收集及处理、臭气收集及处理、不可降解固体废弃物收集及处理、好氧堆肥等系统，如图3 所示。好氧堆肥处理项目一般规模较大，物料种类多样，集约化程度高，一个项目可以解决多个问题，但目前有机肥产业链尚待完善，有机肥产品销路对项目影响较大。好氧堆肥技术适用于物料种类多样且有机肥产品销售渠道稳定，产业链完善的情形。

图3 好氧堆肥技术路线

2.4 生物转化技术

生物转化技术利用昆虫（黑水虻、蟑螂、蝇蛆等）采食厨余垃圾，经过昆虫消化，实现厨余垃圾中的蛋白质、碳水化合物分解与合成，培育虫卵及幼虫，将其制成优质蛋白类产品。生物转化技术主要包括厨余垃圾接收及预处理、饲料制作、昆虫养殖、虫渣分离、污水处理、残渣处理等系统，如图4 所示。生物转化技术可以有效避免蛋白质同源性污染，且蛋白类产品附加值较高，运行稳定情况下经济性较好，其适用于蛋白类产品销售渠道稳定、产业链完善的情形。

图4 生物转化技术路线

2.5 分散式处理技术

分散式处理技术采用一体化成套设备对厨余垃圾进行处理。处理步骤主要包括分选、破碎、脱水、后续处理（好氧制肥或快速物理高温杀菌制肥）等，如图5 所示。分散式处理技术单座设施的常见处理规模为0.5 ～5.0 t/d，适用性强，占地面积小，但是污水单独处理难度大、费用高，通常需要依托污水处理厂处理。分散式处理技术适用于大型机关、企事业单位、居民小区、农贸市场或厨余垃圾量非常小的县（县级市）及乡镇，同时产物应有稳定销售渠道或接收渠道。

图5 分散式处理技术路线

3 结语

随着社会经济的发展和环境保护意识的增强，各地日益重视厨余垃圾处理。根据国家对厨余垃圾处理的政策要求，结合地形地貌、人口分布、经济社会发展水平、厨余垃圾产生量等因素，湖南省可采用厌氧发酵、联合厌氧发酵、好氧堆肥、生物转化和分散式处理等技术。