廚余垃圾分類作為垃圾管理的先進理念，符合生態(tài)和環(huán)境友好的目標。同時，廚余垃圾的分類處理，應當結合我國的實際，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，將廚余垃圾機械生化處理的產(chǎn)物進行焚燒發(fā)電利用，是比較現(xiàn)實可行的途徑。

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

近年來，國家發(fā)改委、住建部大力推進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近平總書記關于垃圾分類工作的重要指示精神，垃圾分類已經(jīng)成為加強生態(tài)文明建設、促進綠色發(fā)展的重要舉措。

廚余垃圾分類作為垃圾管理的先進理念，符合生態(tài)和環(huán)境友好的目標，正在成為我國垃圾管理領域的重要工作。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，認為進行有機垃圾分類沒有必要，推進沒有積極性;另一方面，對于分類垃圾的處理技術路線和技術選擇缺乏必要的經(jīng)驗和認識，嚴重影響廚余垃圾分類工作的推進。

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、中游的垃圾運輸和下游的垃圾處理，而且與國家和地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展水平、城市建設發(fā)展特點、管理架構體制、技術發(fā)展水平等密切相關。

1廚余垃圾分類的目標和目的

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

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

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生產(chǎn)者責任到更廣泛的產(chǎn)品。

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

同時按照德國的堆肥技術標準，在進行堆肥處理以前必須對有機垃圾進行分類收集，這也是從另一個方面促進有機垃圾的分類收集。

根據(jù)要求，在2005年后進入填埋場的有機物含量不能超過5%(根據(jù)灼燒減量)。惟一可以達到目標的預處理工藝就是焚燒處理。對于過去沒有焚燒設施，或焚燒能力不足的州，建設焚燒網(wǎng)絡投資太高，或民眾反對建設新的焚燒設施，寧愿進行機械生物處理。

因而，從20世紀90年代開始，機械生物處理(MBT)技術得到了大力發(fā)展，尤其是厭氧消化技術，從1992年開始進行分類有機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械生物處理技術。

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

專家建議進行垃圾分類，尤其是有機垃圾的分類，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入垃圾收集系統(tǒng)，過于復雜的分類系統(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情況看，垃圾分類更是一種先進的理念。因為單從經(jīng)濟和技術的角度，分類的經(jīng)濟性肯定不是目的，而隨著MBT技術的發(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，達到生態(tài)的、環(huán)境友好的垃圾管理和循環(huán)經(jīng)濟目的。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)濟發(fā)展，而且有利于處理設施的穩(wěn)定達標運行。

2廚余垃圾處理技術的適應性分析

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，強調(diào)以干濕分類方式進行廚余分類，實施相對簡單易行，推進容易，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垃圾分類效果，可以實現(xiàn)較好的分類，有機質(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)還沒有建設必要的、適宜的廚余垃圾處理設施，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技術路線和技術選擇

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，由于有明確的技術標準，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，有明確的標準規(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，有機垃圾生化處理，尤其是厭氧消化技術得以快速發(fā)展。

同時，RDF技術發(fā)展和標準的完善，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)達國家相比，廚余垃圾機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處理技術的適應性

MBT技術被認為是過去20a垃圾處理領域最大的技術進步，隨著厭氧消化技術的發(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，厭氧技術得到越來越多地應用。

在廚余垃圾分類推進較快的地區(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該考慮其成分的復雜性和技術的適應性。

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

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

首先應該理解不同處理技術的特性和對物料的適應性。干法厭氧消化技術的特點是，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)由有機質(zhì)裹在一起，不會沉淀和漂浮。

所以，干法消化技術對于垃圾分類收集和預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)，就不能正常運行。

由于我國居民生活習慣特點，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的適應性，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技術成熟，有足夠長的穩(wěn)定運行經(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對物料的適應性好，以應對不同分類效果的垃圾;④產(chǎn)物出路明確，不會帶來更復雜的問題;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：一種能源利用最大化的生態(tài)處理技術

3.1MYT技術

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憂和對于填埋場地下水、大氣的長期危害的擔憂，出現(xiàn)了反焚燒、反填埋的浪潮，導致了20世紀80年代的“垃圾處理危機”，新的處理設施難以建設，而已有的填埋場幾乎填滿，難以可持續(xù)發(fā)展。

由此促進了垃圾處理領域的一系列變革，其中一項就是歐盟的垃圾填埋導則，要求從2005年起，進入填埋場的垃圾中有機物不能超過5%，也就是禁止原生垃圾填埋。

MYT技術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，是Whrle環(huán)境在德國20世紀80年代垃圾處理危機和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的機械生物處理技術。

由于德國的法規(guī)要求進入填埋場的垃圾有機物不能超過5%，而當?shù)厝擞植辉敢膺M行焚燒處理，德國維爾利和當?shù)乩鞴軝C構ZAK一起發(fā)展了MYT技術。從2006年完成400t/d項目實施，該項目已經(jīng)成功運營12a以上，完全替代了焚燒技術，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，將易生物降解有機質(zhì)水解酸化并進入液相，通過擠壓脫水與可燃物部分分離，漿液進行厭氧消化產(chǎn)生沼氣生物能源進行利用，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技術原理

該項目在德國處于技術領先地位，采用了全方位的環(huán)境保護技術，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為預處理分選線，其設備全部密封，并用管道直接抽氣處理，車間不會有粉塵和臭味。

圖3 預處理分選線

圖4為淋濾反應器系統(tǒng)擠壓脫水車間。

圖4 淋濾反應器系統(tǒng)擠壓脫水車間

圖5為淋濾反應器內(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器。

圖7 淋濾液的厭氧消化反應器

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，采用了化學淋洗、生物除臭、活性炭吸附、RTO等技術的組合。

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技術在我國的應用

隨著國內(nèi)分類廚余垃圾處理的不斷實踐和認識的加深，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。廚余有機垃圾又是潛在的生物質(zhì)能源，通過厭氧技術將有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣能源進行利用，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質(zhì)分離技術，一方面盡可能降低殘留固體的含水率以便于進一步焚燒發(fā)電處理和利用，另一方面盡可能將有機質(zhì)的生物質(zhì)能通過厭氧消化技術轉(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工藝技術進入我國后，根據(jù)上述發(fā)展要求，對原工藝進行優(yōu)化改進，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上，對篩下有機物進行1d的淋濾水解，而后進行擠壓脫水分離，分離的固相直接進行焚燒發(fā)電處理，擠壓的液相通過UBF進行厭氧消化處理，沼氣能源利用，沼液經(jīng)水處理達標排放。

EMBT工藝有以下特點：

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

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

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。有機質(zhì)脫水效果好，在有焚燒處理設施情況下，由于平均低位熱值達到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性好，不挑剔物料。運行實踐表明，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)機械堵塞、制約生化的情況，技術適應性好。

5)厭氧系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、有機負荷高、停留時間短、排泥少。EMBT厭氧采用了UBF反應器中溫發(fā)酵，是非常成熟的技術。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)高效穩(wěn)定，相比干法厭氧反應器大幅節(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備密封和反應器密封控制臭氣的產(chǎn)生。

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

4結束語

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