厨余垃圾处理技术评估-基于案例的实例分析

———厨余垃圾处理技术评估——基于案例的实例分析中国城市生活垃圾领域国家适当减缓行动项目（IWMNAMA）联合清华高校环境学院，通过实例分析，开展了对厨余垃圾处理技术评价体系的讨论工作。

厨余垃圾处理相关讨论背景

近年来，中国大力推行垃圾分类，各地政府相继出台了一系列垃圾分类政策，有力促进了源头的合理分类和资源的优化配置，厨余垃圾的分出量和分出率均有所增加，对厨余垃圾处理技术和处理设施的需求也不断增长，市场规模不断扩大，消失了大量不同的处理技术和相关技术设备供应商。然而，行业缺乏相关评价体系和评价方法，很难客观评价这些不同的厨余垃圾处理技术。

基于此，中国城市生活垃圾领域国家适当减缓行动项目（IWMNAMA）联合清华高校环境学院，通过实例分析，开展了对厨余垃圾技术评价体系的讨论工作。

我国目前代表性厨余垃圾处理技术

目前我国已基本形成以厌氧消化为主、好氧制肥为辅、饲料化和昆虫法等为补充的厨余垃圾处理与资源化利用的技术路线。在上述处理技术中，厌氧消化是目前国内的主流处理方法，在目前的规划/在建项目中占比达80%；厌氧消化分为干式和湿式：餐厨垃圾具有含水、含油高的特点，更适用于湿式工艺；家庭厨余垃圾含水率低，油脂含量也较低，一般处理工艺中不设置油脂回收回收工艺，宜采纳“干式厌氧”生化处理技术，发酵产生沼气后再利用。

除了技术选择之外，设施的建设及运营管理水平也直接关系到设施的运行绩效及环境绩效。现有厨余垃圾处理工程仍肯定程度上存在技术粗放、资源利用率低、二次污染严峻等问题，通过科学评估方法，可以实现对厨余垃圾技术组合体系的可持续量化和最优模式筛选。

厨余垃圾处理物质、能量输入和输出的简化模型

厨余垃圾处理技术的综合评价方法

为了能够对厨余垃圾处理技术进行评估，基于现场调查和文献调查，我们选择了七种具有代表性的国内技术情景S1-S7作为讨论对象。同时应用全生命周期分析方法，通过边界范围的确定，建立了综合评价体系，对七种厨余垃圾处理技术的组合进行分析，并按不同的指标进行排名。最终我们建立结构评估模型，制定相应的决策矩阵，作为在不怜悯况下选取最合适、最有效以及对环境危害最小的厨余垃圾生物处理技术的工具。

本报告中选择的七种典型厨余垃圾处理方案包括：

综合评价指标包括：

（1）减量率、资源化率、废液废渣率

（2）温室效应及环境污染物排放潜能

（3）环境污染货币化

（4）物料守恒

（5）经济效益计算

其中主要指标的表现如下：

减量率主要体现处理技术的减量化程度。S2、S3、S4采纳湿式厌氧发酵技术，含水率较高，处理过程中会产生大量的废液，需要进行二次处理，因此减量率较低。S6为生物转化技术，收运的厨余垃圾可直接喂食黑水虻，其减量率最高。

资源化率为资源化产品的产出量。S6处理技术资源利用率高、有机肥产品市场大而且具有最高的盈利力量。S4的资源产品主要是有机酸性土壤改良剂和有机肥料，具有很好的土壤改良和施肥效果。

温室气体减排潜力计算时将全部温室气体排放转化为CO2当量。S7在处理过程中能耗较高，相比而言，厌氧消化过程S2-S5对温室效应的减排效果较佳。

环境污染物削减潜力将全部环境影响结果归一化，以人均当量形式呈现。在厨余垃圾资源化利用过程中所造成的环境影响主要包括温室效应、臭氧耗竭、人体健康风险、空气污染、酸雨、水体富养分化等。S3和S4环境影响的归一化总值为负值，即这些情景的系统可以减轻环境影响的负担，具有明显的可持续性特征。

污染气体社会成本为计算所排放污染气体的处理成本。堆肥技术S1、S7在处理过程中会排放相对较多的污染气体，存在对环境产生负面影响的风险。

经济效益包括技术的成本与收益。经处理的厨余垃圾的经济效益在276.4元到685.2元之间。S6由于资源化率高、产品市场较大、价格乐观，其处理技术收益最高。

通过综合考虑多项指标，可以得到各项技术的指标表现雷达图，同时也可以看出各指标下不同处理技术的表现排名。

厨余垃圾处理技术指标体系雷达图

厨余垃圾处理技术指标表现排名

总结

评价体系以环境绩效和经济性为核心，为决策者和行业参加者供应处理工艺评价和优化建议如下：

（1）关联厨余垃圾特性与选取技术。比如含水率高的餐厨垃圾，偏向于选取湿式厌氧消化；含水率较低的厨余垃圾，倾向于干式厌氧消化；假如能够实现与农业废弃物或者园林废弃物协同处理，含水率小于70%以下，可以采纳堆肥的处理方式；

（2）关联资源化方向与选取技术。厨余垃圾处理的经济性主要取决于产品的可利用性，需综合考虑土地等限制因素。土地资源有限，需首先以无害化为导向；对于土地资源相对丰富地区，如北方地区盐碱地可能较多，可以推动处理产品的土地利用。

（3）关注项目的建设运营管理水平。从能源资源利用效率、厂区运营管理、污染物掌握等角度，会体现各个设施的差异性。

（4）分散式的小型就地处理设施需结合实际状况综合评估。对于分散式的小型就地处理设施，其单位能耗相对较高，意味着较高的经济投入，以及温室气体排放；另外由于分散式处理规模较小，其环境管理/污染物掌握的挑战较高，可以作为应急处理技术选择，需结合实际状况综合评估；

（5）厨余垃圾处理应当以最终土地利用为导向。厨余垃圾每个技术情景中均有肯定量的杂质被分选出来并送至焚烧厂或填埋场进行最终处置；假如不能实现沼渣或有机肥的最终利用，也仍需要送至焚烧厂或填埋场进行最终处置，因此对于厨余垃圾处理而言，高质量分类逐步推广，以最终土地利用为导向才能具有最典型的经济和环境效益。

中国城市生活垃圾领域国家适当减缓行动项目（IWMNAMA）联合清华高校环境学院，通过实例分析，开展了对厨余垃圾处理技术评价体系的讨论工作。

厨余垃圾处理相关讨论背景

近年来，中国大力推行垃圾分类，各地政府相继出台了一系列垃圾分类政策，有力促进了源头的合理分类和资源的优化配置，厨余垃圾的分出量和分出率均有所增加，对厨余垃圾处理技术和处理设施的需求也不断增长，市场规模不断扩大，消失了大量不同的处理技术和相关技术设备供应商。然而，行业缺乏相关评价体系和评价方法，很难客观评价这些不同的厨余垃圾处理技术。

基于此，中国城市生活垃圾领域国家适当减缓行动项目（IWMNAMA）联合清华高校环境学院，通过实例分析，开展了对厨余垃圾技术评价体系的讨论工作。

我国目前代表性厨余垃圾处理技术

目前我国已基本形成以厌氧消化为主、好氧制肥为辅、饲料化和昆虫法等为补充的厨余垃圾处理与资源化利用的技术路线。在上述处理技术中，厌氧消化是目前国内的主流处理方法，在目前的规划/在建项目中占比达80%；厌氧消化分为干式和湿式：餐厨垃圾具有含水、含油高的特点，更适用于湿式工艺；家庭厨余垃圾含水率低，油脂含量也较低，一般处理工艺中不设置油脂回收回收工艺，宜采纳“干式厌氧”生化处理技术，发酵产生沼气后再利用。

除了技术选择之外，设施的建设及运营管理水平也直接关系到设施的运行绩效及环境绩效。现有厨余垃圾处理工程仍肯定程度上存在技术粗放、资源利用率低、二次污染严峻等问题，通过科学评估方法，可以实现对厨余垃圾技术组合体系的可持续量化和最优模式筛选。

厨余垃圾处理物质、能量输入和输出的简化模型

厨余垃圾处理技术的综合评价方法

为了能够对厨余垃圾处理技术进行评估，基于现场调查和文献调查，我们选择了七种具有代表性的国内技术情景S1-S7作为讨论对象。同时应用全生命周期分析方法，通过边界范围的确定，建立了综合评价体系，对七种厨余垃圾处理技术的组合进行分析，并按不同的指标进行排名。最终我们建立结构评估模型，制定相应的决策矩阵，作为在不怜悯况下选取最合适、最有效以及对环境危害最小的厨余垃圾生物处理技术的工具。

本报告中选择的七种典型厨余垃圾处理方案包括：

综合评价指标包括：

（1）减量率、资源化率、废液废渣率

（2）温室效应及环境污染物排放潜能

（3）环境污染货币化

（4）物料守恒

（5）经济效益计算

其中主要指标的表现如下：

减量率主要体现处理技术的减量化程度。S2、S3、S4采纳湿式厌氧发酵技术，含水率较高，处理过程中会产生大量的废液，需要进行二次处理，因此减量率较低。S6为生物转化技术，收运的厨余垃圾可直接喂食黑水虻，其减量率最高。

资源化率为资源化产品的产出量。S6处理技术资源利用率高、有机肥产品市场大而且具有最高的盈利力量。S4的资源产品主要是有机酸性土壤改良剂和有机肥料，具有很好的土壤改良和施肥效果。

温室气体减排潜力计算时将全部温室气体排放转化为CO2当量。S7在处理过程中能耗较高，相比而言，厌氧消化过程S2-S5对温室效应的减排效果较佳。

环境污染物削减潜力将全部环境影响结果归一化，以人均当量形式呈现。在厨余垃圾资源化利用过程中所造成的环境影响主要包括温室效应、臭氧耗竭、人体健康风险、空气污染、酸雨、水体富养分化等。S3和S4环境影响的归一化总值为负值，即这些情景的系统可以减轻环境影响的负担，具有明显的可持续性特征。

污染气体社会成本为计算所排放污染气体的处理成本。堆肥技术S1、S7在处理过程中会排放相对较多的污染气体，存在对环境产生负面影响的风险。

经济效益包括技术的成本与收益。经处理的厨余垃圾的经济效益在276.4元到685.2元之间。S6由于资源化率高、产品市场较大、价格乐观，其处理技术收益最高。

通过综合考虑多项指标，可以得到各项技术的指标表现雷达图，同时也可以看出各指标下不同处理技术的表现排名。

厨余垃圾处理技术指标体系雷达图

厨余垃圾处理技术指标表现排名

总结

评价体系以环境绩效和经济性为核心，为决策者和行业参加者供应处理工艺评价和优化建议如下：

（1）关联厨余垃圾特性与选取技术。比如含水率高的餐厨垃圾，偏向于选取湿式厌氧消化；含水率较低的厨余垃圾，倾向于干式厌氧消化；假如能够实现与农业废弃物或者园林废弃物协同处理，含水率小于70%以下，可以采纳堆肥的处理方式；

（2）关联资源化方向与选取技术。厨余垃圾处理的经济性主要取决于产品的可利用性，需综合考虑土地等限制因素。土地资源有限，需首先以无害化为导向；对于土地资源相对丰富地区，如北方地区盐碱地可能较多，可以推动处理产品的土地利用。

（3）关注项目的建设运营管理水平。从能源资源利用效率、厂区运营管理、污染物掌握等角度，会体现各个设施的差异性。

（4）分散式的小型就地处理设施需结合实际状况综合评估。对于分散式的小型就地处理设施，其单位能耗相对较高，意