廚余垃圾分類作為垃圾管理的先進(jìn)理念，符合生態(tài)和環(huán)境友好的目標(biāo)。同時，廚余垃圾的分類處理，應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國的實際，實現(xiàn)資源和能源化利用。

在我國現(xiàn)實情況下，廚余垃圾與焚燒發(fā)電協(xié)同處理，將廚余垃圾機(jī)械生化處理的產(chǎn)物進(jìn)行焚燒發(fā)電利用，是比較現(xiàn)實可行的途徑。

MYT技術(shù)是一種對廚余垃圾中有機(jī)質(zhì)進(jìn)行水解后再進(jìn)行擠壓分離實現(xiàn)快速脫水的機(jī)械生物處理技術(shù)，分離出的有機(jī)質(zhì)液相厭氧消化后進(jìn)行沼氣能源利用，脫水的固相物料含水率可達(dá)到40%，很容易通過焚燒發(fā)電設(shè)施進(jìn)行處理和能源利用。

近年來，國家發(fā)改委、住建部大力推進(jìn)46個重點城市的生活垃圾分類管理實施方案或行動計劃，各級主管部門也在努力貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于垃圾分類工作的重要指示精神，垃圾分類已經(jīng)成為加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)綠色發(fā)展的重要舉措。

廚余垃圾分類作為垃圾管理的先進(jìn)理念，符合生態(tài)和環(huán)境友好的目標(biāo)，正在成為我國垃圾管理領(lǐng)域的重要工作。其實，我國城市生活垃圾分類推廣工作也歷時十幾年，可效果依然不顯著。

特別是對于有機(jī)垃圾分類和分類處理，行業(yè)內(nèi)也存在很多困惑。

一方面是對垃圾分類的意義和必要性認(rèn)識不清，尤其是在垃圾焚燒發(fā)展較快的地區(qū)，中國特色的垃圾焚燒發(fā)電模式以較低的成本價格解決了垃圾的無害化、減量化和資源化問題，認(rèn)為進(jìn)行有機(jī)垃圾分類沒有必要，推進(jìn)沒有積極性;另一方面，對于分類垃圾的處理技術(shù)路線和技術(shù)選擇缺乏必要的經(jīng)驗和認(rèn)識，嚴(yán)重影響廚余垃圾分類工作的推進(jìn)。

垃圾分類收集和分類處理是一個系統(tǒng)工程，不僅涉及上游的垃圾分類、中游的垃圾運(yùn)輸和下游的垃圾處理，而且與國家和地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市建設(shè)發(fā)展特點、管理架構(gòu)體制、技術(shù)發(fā)展水平等密切相關(guān)。

1廚余垃圾分類的目標(biāo)和目的

德國是有機(jī)垃圾分類的代表之一，20世紀(jì)90年代開展的垃圾分類，具有明確的技術(shù)訴求和管理目標(biāo)。

20世紀(jì)80年代的德國，NIMBY意識的加強(qiáng)，尤其是公眾對于焚燒設(shè)施的強(qiáng)烈反對，地方當(dāng)局為了減少與社會的沖突，推遲了垃圾處理設(shè)施的投資，從而引起了全國垃圾處理設(shè)施儲備能力的嚴(yán)重不足，即20世紀(jì)80年代末的“垃圾處理危機(jī)”。

1991年的包裝法令代表了垃圾管理的新的措施，發(fā)展了包裝物新的管理制度和強(qiáng)制性的物質(zhì)循環(huán)概念。1996年的物質(zhì)循環(huán)和廢物管理法鼓勵了2個發(fā)展趨勢：私有商業(yè)化的垃圾管理和推進(jìn)生產(chǎn)者責(zé)任到更廣泛的產(chǎn)品。

而垃圾處理技術(shù)指南確定了對填埋場嚴(yán)格的技術(shù)要求，由于對于垃圾填埋場滲瀝液長期風(fēng)險和溫室氣體排放，以及2005年以后對于進(jìn)入填埋場有機(jī)物含量不超過5%的填埋要求，有力推動了有機(jī)垃圾的源頭分類收集。

同時按照德國的堆肥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行堆肥處理以前必須對有機(jī)垃圾進(jìn)行分類收集，這也是從另一個方面促進(jìn)有機(jī)垃圾的分類收集。

根據(jù)要求，在2005年后進(jìn)入填埋場的有機(jī)物含量不能超過5%(根據(jù)灼燒減量)。惟一可以達(dá)到目標(biāo)的預(yù)處理工藝就是焚燒處理。對于過去沒有焚燒設(shè)施，或焚燒能力不足的州，建設(shè)焚燒網(wǎng)絡(luò)投資太高，或民眾反對建設(shè)新的焚燒設(shè)施，寧愿進(jìn)行機(jī)械生物處理。

因而，從20世紀(jì)90年代開始，機(jī)械生物處理(MBT)技術(shù)得到了大力發(fā)展，尤其是厭氧消化技術(shù)，從1992年開始進(jìn)行分類有機(jī)垃圾的厭氧消化處理，到后來適宜各種不同分類程度的厭氧型機(jī)械生物處理技術(shù)。

我國的垃圾處理危機(jī)發(fā)生在大約2008年開始的反焚燒運(yùn)動，主要由于垃圾混合收集，把不該燒的有機(jī)垃圾也燒了，高水分低熱值的垃圾導(dǎo)致燃燒控制不穩(wěn)定，是產(chǎn)生二惡英的主要原因之一。

專家建議進(jìn)行垃圾分類，尤其是有機(jī)垃圾的分類，這樣有利于提高焚燒垃圾的熱值和燃燒控制的穩(wěn)定性。當(dāng)然，垃圾分類首先離不開可回收物的分類，有利于垃圾的減量和資源化利用。

但由于我國的國情不同，由于傳統(tǒng)習(xí)慣和已經(jīng)存在的物資回收系統(tǒng)，大部分可回收物會在家庭初步回收而不進(jìn)入垃圾收集系統(tǒng)，過于復(fù)雜的分類系統(tǒng)效果并不理想，而在后來的發(fā)展中，逐步在一些城市發(fā)展為干濕分類。

濕垃圾包括家庭廚余垃圾和城市餐飲垃圾。普遍的認(rèn)識是，濕垃圾分出去了，有利于干垃圾的回收或焚燒。

從全球范圍廚余垃圾分類推進(jìn)情況看，垃圾分類更是一種先進(jìn)的理念。因為單從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的角度，分類的經(jīng)濟(jì)性肯定不是目的，而隨著MBT技術(shù)的發(fā)展，分類也并不是生態(tài)處理惟一的途徑。

通過每一個民眾的親自參與，達(dá)到生態(tài)的、環(huán)境友好的垃圾管理和循環(huán)經(jīng)濟(jì)目的。廚余垃圾分類只是垃圾分類的重要一環(huán)，做好干濕分類，不僅有利于分類回收和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且有利于處理設(shè)施的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

2廚余垃圾處理技術(shù)的適應(yīng)性分析

2.1廚余垃圾的特點和分類實施效果

從近幾年來各地廚余垃圾分類實施情況來看，總體效果不太理想，主要原因：①我國家庭廚余垃圾分類的問題首先還是國情問題。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的人口太集中，城市太大，分類帶來的收集和處理的工作量太大，分類處理的出路也差別太大，反過來影響分類的工作積極性、持續(xù)性和效果。

②在華東地區(qū)一些省市，強(qiáng)調(diào)以干濕分類方式進(jìn)行廚余分類，實施相對簡單易行，推進(jìn)容易，但由于我國家庭垃圾袋裝化以塑料袋包裝為主，分類廚余塑料袋等雜物含量較高，典型的如杭州、上海浦東的情況。

③在一些試點區(qū)域，投入較大的人力物力保障有機(jī)垃圾分類效果，可以實現(xiàn)較好的分類，有機(jī)質(zhì)純度高，如北京、上海的一些試點小區(qū)，但付出的代價很大，難以大規(guī)模推廣和持續(xù)。

④大多數(shù)城市和地區(qū)還沒有建設(shè)必要的、適宜的廚余垃圾處理設(shè)施，也給分類工作帶來困擾。分類收集后又混在一起處理，也挫傷了民眾的積極性，給分類推廣工作帶來難度。

2.2技術(shù)路線和技術(shù)選擇

廚余垃圾處理，不管是好氧工藝還是厭氧工藝，最終產(chǎn)物出路和代價都是要重點考慮的因素。

在德國，由于有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時小城鎮(zhèn)為主的居住模式，垃圾處理的規(guī)模和分布合理，分類廚余垃圾可以經(jīng)過好氧或厭氧消化處理后作為堆肥利用。

而且，有明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過高溫厭氧處理的沼渣可以直接使用，而只經(jīng)過中溫厭氧處理的沼渣在經(jīng)過180d的簡單放置后也可以直接用于農(nóng)田。由于提供了低成本的最終產(chǎn)物出路，有機(jī)垃圾生化處理，尤其是厭氧消化技術(shù)得以快速發(fā)展。

同時，RDF技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)的完善，給生化處理產(chǎn)物提供了更靈活的途徑。但在我國，在過去幾十年環(huán)衛(wèi)行業(yè)的實踐中，

垃圾堆肥農(nóng)用已經(jīng)越來越不實際，農(nóng)業(yè)部門也不認(rèn)可垃圾堆肥可以用于農(nóng)業(yè)。盡管理論上可行，但由于行業(yè)管理等原因，垃圾堆肥也很難用于園林綠化營養(yǎng)土。

另一方面，我國城市體量太大，有機(jī)垃圾在城鎮(zhèn)匯集后，項目的體量都很大，即使轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)堆肥，也難以實質(zhì)性的通過農(nóng)田消納。

分類廚余垃圾生化處理后作為堆肥農(nóng)用的途徑在我國大多數(shù)城市難以實施。而由于我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展，將廚余垃圾生化處理的殘渣與垃圾焚燒協(xié)同起來的途徑越來越得到認(rèn)可和接受，成為更實際的途徑。

如上海、紹興等城市。有鑒于此，與歐洲一些發(fā)達(dá)國家相比，廚余垃圾機(jī)械生物處理工藝要考慮的問題就發(fā)生了實質(zhì)性的變化。更多地要考慮處理殘渣的含水率和可焚燒的性能。

2.3處理技術(shù)的適應(yīng)性

MBT技術(shù)被認(rèn)為是過去20a垃圾處理領(lǐng)域最大的技術(shù)進(jìn)步，隨著厭氧消化技術(shù)的發(fā)展和人們對綠色能源的需求，厭氧消化也從處理單純的分類干凈的有機(jī)垃圾發(fā)展到處理各種程度的混合生活垃圾。

同好氧工藝相比，厭氧技術(shù)是一個產(chǎn)能過程，容易實現(xiàn)工藝過程的密封而易于控制臭氣，厭氧技術(shù)得到越來越多地應(yīng)用。

在廚余垃圾分類推進(jìn)較快的地區(qū)，干濕分類已經(jīng)基本上形成共識。在這種情況下，廚余垃圾的處理更應(yīng)該考慮其成分的復(fù)雜性和技術(shù)的適應(yīng)性。

隨著垃圾分類工作的推進(jìn)，尤其是近年來環(huán)保督察工作的推進(jìn)，對于分類廚余垃圾處理的技術(shù)需求越來越急迫。同時，幾乎全球所有的主要有機(jī)垃圾處理技術(shù)都以各種方式的合作形式進(jìn)入我國。

如Kompogas、Eismann、OWS等干法消化技術(shù)，德國Wehrle環(huán)境的淋濾水解技術(shù)，歐洲的高壓擠壓分離技術(shù)等。對于不同的業(yè)主，在對技術(shù)和工藝路線選擇時面臨極大的挑戰(zhàn)和困惑。

首先應(yīng)該理解不同處理技術(shù)的特性和對物料的適應(yīng)性。干法厭氧消化技術(shù)的特點是，在物料固含量高于25%的時候，物料中的重物質(zhì)和輕物質(zhì)由有機(jī)質(zhì)裹在一起，不會沉淀和漂浮。

所以，干法消化技術(shù)對于垃圾分類收集和預(yù)分選的效果要求可以不高;而在固含量低于20%的時候，發(fā)生重物質(zhì)的沉淀和輕物質(zhì)的漂浮，系統(tǒng)就會失穩(wěn)，就不能正常運(yùn)行。

由于我國居民生活習(xí)慣特點，如果廚余垃圾分類效果真的好，廚余垃圾中的含水率會大于80%，甚至85%以上，這時干法消化工藝的穩(wěn)定性就有問題。

傳統(tǒng)濕法消化通常要求固含量低于12%，要求將惰性物盡可能去除，避免在反應(yīng)罐內(nèi)的沉淀物和漂浮物的積累。因而，濕法消化對垃圾的預(yù)處理要求較高。

同時由于需要加入工藝水，水處理的工作量較大，也是需要事先考慮的。所以，垃圾分類的好壞程度會影響技術(shù)的適應(yīng)性，同時，不管是干法消化還是濕法消化，都要從全流程角度考慮沼渣脫水和隨后的沼渣、沼液處理及出路的問題。

從廚余垃圾處理和利用的全流程角度及從環(huán)境影響和全成本角度，以下幾點需要考慮：①技術(shù)成熟，有足夠長的穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)驗;②流程簡捷，流程越長可能出現(xiàn)的問題越多，成本越高;③對物料的適應(yīng)性好，以應(yīng)對不同分類效果的垃圾;④產(chǎn)物出路明確，不會帶來更復(fù)雜的問題;⑤資源化、減量化、無害化效果好;⑥二次污染控制，尤其是臭氣控制效果好;⑦從全流程角度考慮，較低的全成本。

3淋濾水解技術(shù)：一種能源利用最大化的生態(tài)處理技術(shù)

3.1MYT技術(shù)

今天在我國垃圾處理行業(yè)發(fā)生的反焚燒、反填埋的所謂“鄰避”現(xiàn)象，在歐洲垃圾處理行業(yè)早20~30a就發(fā)生了。由于民眾對于二惡英的擔(dān)憂和對于填埋場地下水、大氣的長期危害的擔(dān)憂，出現(xiàn)了反焚燒、反填埋的浪潮，導(dǎo)致了20世紀(jì)80年代的“垃圾處理危機(jī)”，新的處理設(shè)施難以建設(shè)，而已有的填埋場幾乎填滿，難以可持續(xù)發(fā)展。

由此促進(jìn)了垃圾處理領(lǐng)域的一系列變革，其中一項就是歐盟的垃圾填埋導(dǎo)則，要求從2005年起，進(jìn)入填埋場的垃圾中有機(jī)物不能超過5%，也就是禁止原生垃圾填埋。

MYT技術(shù)就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。

圖1 Kalenberg 項目全景(建立在原垃圾填埋場旁)

位于德國巴登符騰堡州西南部的Kalenberg生活垃圾處理項目(圖1)所采用的MYT技術(shù)，是Whrle環(huán)境在德國20世紀(jì)80年代垃圾處理危機(jī)和90年代垃圾管理變革后發(fā)展的以能源回收最大化和環(huán)境影響最小化為目標(biāo)的機(jī)械生物處理技術(shù)。

由于德國的法規(guī)要求進(jìn)入填埋場的垃圾有機(jī)物不能超過5%，而當(dāng)?shù)厝擞植辉敢膺M(jìn)行焚燒處理，德國維爾利和當(dāng)?shù)乩鞴軝C(jī)構(gòu)ZAK一起發(fā)展了MYT技術(shù)。從2006年完成400t/d項目實施，該項目已經(jīng)成功運(yùn)營12a以上，完全替代了焚燒技術(shù)，實現(xiàn)了垃圾的能源化利用。

其工藝原理，可將任何程度分類或不分類的生活垃圾視為有機(jī)物和可燃物的混合物，通過淋濾水解工藝，將易生物降解有機(jī)質(zhì)水解酸化并進(jìn)入液相，通過擠壓脫水與可燃物部分分離，漿液進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣生物能源進(jìn)行利用，而分離出的固相組分是含水率40%左右、低位熱值為6688~8360kJ/kg的高熱值物料，如果再經(jīng)過生物干化到含水率10%后，熱值可達(dá)12540~16720kJ/kg，成為適合水泥窯、發(fā)電廠等工業(yè)窯爐使用的RDF燃料，其原理見圖2。

圖2 MYT技術(shù)原理

該項目在德國處于技術(shù)領(lǐng)先地位，采用了全方位的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，實現(xiàn)了與環(huán)境的和諧協(xié)調(diào)，與80m外的居民區(qū)和諧相處。

圖3為預(yù)處理分選線，其設(shè)備全部密封，并用管道直接抽氣處理，車間不會有粉塵和臭味。

圖3 預(yù)處理分選線

圖4為淋濾反應(yīng)器系統(tǒng)擠壓脫水車間。

圖4 淋濾反應(yīng)器系統(tǒng)擠壓脫水車間

圖5為淋濾反應(yīng)器內(nèi)部物料情況，高出部分為攪拌軸上的攪拌臂。

圖5 淋濾反應(yīng)器內(nèi)部物料情況

圖6為淋濾處理后的物料，呈現(xiàn)松散的均相物料。

圖6 淋濾處理后的物料

圖7為淋濾液的厭氧消化反應(yīng)器。

圖7 淋濾液的厭氧消化反應(yīng)器

圖8為生物干化過程。

圖8 生物干化

圖9為RDF分選系統(tǒng)后的分選產(chǎn)物。

圖9 RDF的分選系統(tǒng)和分選產(chǎn)物

圖10為除臭系統(tǒng)，可以對不同源地臭氣分類處理，采用了化學(xué)淋洗、生物除臭、活性炭吸附、RTO等技術(shù)的組合。

圖10 除臭系統(tǒng)

圖11為環(huán)境優(yōu)美和諧的廠區(qū)環(huán)境。

圖11 環(huán)境優(yōu)美和諧的廠區(qū)環(huán)境

3.2MYT技術(shù)在我國的應(yīng)用

隨著國內(nèi)分類廚余垃圾處理的不斷實踐和認(rèn)識的加深，將廚余垃圾與焚燒電廠協(xié)同處理的模式越來越得到重視。廚余有機(jī)垃圾又是潛在的生物質(zhì)能源，通過厭氧技術(shù)將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣能源進(jìn)行利用，而對不能生物降解和難以生物降解的成分快速脫水后進(jìn)行焚燒發(fā)電處理，是實現(xiàn)資源化和能源化的有效途徑。

簡言之，就是通過快速的脫水和有機(jī)質(zhì)分離技術(shù)，一方面盡可能降低殘留固體的含水率以便于進(jìn)一步焚燒發(fā)電處理和利用，另一方面盡可能將有機(jī)質(zhì)的生物質(zhì)能通過厭氧消化技術(shù)轉(zhuǎn)化成為沼氣能源加以利用。

這樣，既最大化地實現(xiàn)能源利用，又能低成本地實現(xiàn)最終產(chǎn)物的處置。MYT工藝技術(shù)進(jìn)入我國后，根據(jù)上述發(fā)展要求，對原工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，發(fā)展了更適宜于我國國情的分類廚余垃圾的處理和能源化利用的EMBT工藝。

其特點是，在其破袋滾筒篩高效篩分的基礎(chǔ)上，對篩下有機(jī)物進(jìn)行1d的淋濾水解，而后進(jìn)行擠壓脫水分離，分離的固相直接進(jìn)行焚燒發(fā)電處理，擠壓的液相通過UBF進(jìn)行厭氧消化處理，沼氣能源利用，沼液經(jīng)水處理達(dá)標(biāo)排放。

EMBT工藝有以下特點：

1)工藝流程短，預(yù)處理工藝簡潔，系統(tǒng)及核心設(shè)備成熟可靠，經(jīng)得起運(yùn)行檢驗，運(yùn)行維護(hù)簡單。EMBT核心工藝包括機(jī)械破袋篩分預(yù)處理、淋濾水解、厭氧消化。

機(jī)械預(yù)處理以破袋篩分為主，專利技術(shù)成熟，運(yùn)行效果穩(wěn)定;淋濾水解有效地將易降解有機(jī)質(zhì)水解并溶于水，再與難降解和不降解可燃物分離開來，高濃度有機(jī)水的厭氧處理技術(shù)成熟穩(wěn)定，運(yùn)行維護(hù)簡單。

2)全流程考慮，減量化效果明顯，沒有沼渣處理的問題，投資和處理成本低。由于不降解和難降解物料在水解后就通過擠壓脫水分離，不進(jìn)入后續(xù)的厭氧消化，只有高濃度液體參與厭氧消化，殘余極少的剩余污泥。因而與傳統(tǒng)干法和濕法厭氧消化工藝相比，不存在大量沼渣處理的問題。

3)將垃圾轉(zhuǎn)化為沼氣、篩上物、水、高固含量和高熱值(含水率40%)固體4個部分，有利于資源化利用和能源最大化利用。4個部分產(chǎn)物都可以方便地處理和利用。有機(jī)質(zhì)脫水效果好，在有焚燒處理設(shè)施情況下，由于平均低位熱值達(dá)到10000kJ/kg左右，最直接高效的方式是篩上物和固相渣全部焚燒發(fā)電利用。

4)對廚余垃圾成分變化的適應(yīng)性好，不挑剔物料。運(yùn)行實踐表明，不管分類效果如何，EMBT工藝對處理廚余垃圾和生活垃圾均有優(yōu)良的處理效果，不會出現(xiàn)機(jī)械堵塞、制約生化的情況，技術(shù)適應(yīng)性好。

5)厭氧系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、有機(jī)負(fù)荷高、停留時間短、排泥少。EMBT厭氧采用了UBF反應(yīng)器中溫發(fā)酵，是非常成熟的技術(shù)。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)高效穩(wěn)定，相比干法厭氧反應(yīng)器大幅節(jié)約占地、投資及能耗成本。

6)由于采用厭氧形式的MBT工藝，有利于整個過程中利用設(shè)備密封和反應(yīng)器密封控制臭氣的產(chǎn)生。

鑒于以上優(yōu)點，該工藝已經(jīng)應(yīng)用于在建的上海松江600t濕垃圾項目，包括機(jī)械預(yù)處理、水解、厭氧消化、沼氣發(fā)電和污水處理，產(chǎn)生的固相進(jìn)入現(xiàn)有的焚燒發(fā)電廠焚燒處理。

4結(jié)束語

廚余垃圾分類收集和分類處理是一項系統(tǒng)過程，需要明確的指導(dǎo)思想以解決認(rèn)識問題;需要先導(dǎo)性政策支持，打通資源化利用的產(chǎn)業(yè)鏈;需要切合實際的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決機(jī)械生物處理的產(chǎn)物出路問題;高效的、生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的MBT技術(shù)，與現(xiàn)有設(shè)施的有效協(xié)同，是目前廚余垃圾資源化、能源化利用的有效途徑。