如何選擇廚余垃圾處理模(mo)式以(yi)實現環境、經濟效益(yi)的(de)最大化是生活垃圾分(fen)類工(gong)作中(zhong)的(de)一(yi)個關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)，但(dan)目前還缺乏系統分(fen)析。本文以(yi)回(hui)收(shou)利用率(lv)、碳排(pai)放和全周期費用為衡量指標(biao)，綜合比較了混合焚燒、厭氧(yang)消(xiao)化、好氧(yang)堆肥和飼(si)料化4種廚余垃圾處理模(mo)式。

　　背景

　　1.廚(chu)余垃(la)圾性質(zhi)

　　廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)圾（不含(han)(han)雜(za)質）含(han)(han)水率一(yi)般在80%，1000kg廚(chu)余(yu)(yu)垃(la)圾中(zhong)含(han)(han)有800kg的水，200kg干物質（190kg有機(ji)質+10kg無(wu)機(ji)質），干基熱值在15000kj/kg，干物質中(zhong)可生物降(jiang)解的為170kg。

　　2.廚(chu)余(yu)垃圾(ji)處(chu)理的(de)碳排放

　　廚余垃圾中(zhong)的(de)碳(tan)均為生物(wu)源碳(tan)，其轉化生成的(de)CO2不計入(ru)碳(tan)排放。

　　廚(chu)余垃圾處理的(de)碳排放來自于(yu)收運處理過程中消耗(hao)外部能量、物質(zhi)引起的(de)間接碳排放，而碳減排效應來自于(yu)系統(tong)輸出的(de)產品或能量產生的(de)替代(dai)效應。同(tong)時(shi)，處理過程中溫室氣(qi)體甲(jia)烷(wan)(CH4)和氧化亞(ya)氮(dan)(N2O)的(de)泄(xie)漏也會導致碳排放。

　　廚余垃(la)圾(ji)收(shou)運(yun)過程的碳排放約為12.1 kg/t

　　厭氧消化過程中的(de)附加碳(tan)排放約(yue)為(wei)34.3~82.8 kg/t

　　混合焚燒的碳排放27-45kg/t

　　好(hao)氧堆肥產物可以(yi)替代化(hua)肥，并通過(guo)腐殖化(hua)和土地施用固(gu)定(ding)有機碳。

　　3.廚(chu)余(yu)垃圾過程費用

　　垃圾(ji)分類投放的總費用為86元(yuan)·t?1

　　上(shang)海的(de)收運費用約為(wei)290元·t?1

　　廚余垃圾處理費(fei)用284元·t?1

　　垃(la)圾分類宣教(jiao)監管(guan)費用32元(yuan)·t?1

　　結果分析

　　1.回收利用率分(fen)析

　　飼料(liao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)具(ju)有(you)最(zui)(zui)高的(de)回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)率(lv)，這(zhe)是由(you)于干(gan)熱處(chu)理最(zui)(zui)大(da)限度地利(li)(li)(li)用(yong)了廚余垃圾有(you)機質(zhi)。厭氧(yang)消化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)率(lv)略(lve)高于好(hao)氧(yang)堆(dui)肥，這(zhe)是由(you)于厭氧(yang)條件(jian)下(xia)(xia)有(you)機質(zhi)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為甲烷，但(dan)甲烷利(li)(li)(li)用(yong)率(lv)較低；而好(hao)氧(yang)條件(jian)下(xia)(xia)大(da)量有(you)機質(zhi)被礦化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)碳。與焚(fen)燒處(chu)理相(xiang)比，厭氧(yang)消化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)系統(tong)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)有(you)機質(zhi)的(de)效(xiao)率(lv)略(lve)高，同時無需蒸發水分，而且(qie)自(zi)用(yong)電(dian)(dian)比例更(geng)低，因此具(ju)有(you)更(geng)高的(de)回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)率(lv)。如果(guo)厭氧(yang)消化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)系統(tong)有(you)機質(zhi)降(jiang)解率(lv)降(jiang)低，則(ze)(ze)進(jin)入到沼渣的(de)有(you)機質(zhi)變(bian)多，由(you)于焚(fen)燒發電(dian)(dian)的(de)效(xiao)率(lv)較低，則(ze)(ze)系統(tong)的(de)回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)率(lv)會(hui)下(xia)(xia)降(jiang)。如果(guo)厭氧(yang)消化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)系統(tong)不進(jin)行沼氣發電(dian)(dian)，而是直接(jie)外輸沼氣或甲烷，則(ze)(ze)可以(yi)避(bi)免沼氣發電(dian)(dian)環節的(de)損耗，提高系統(tong)的(de)回收(shou)利(li)(li)(li)用(yong)率(lv)。

　　2.碳排放分析

　　在廚余(yu)垃(la)圾處理(li)過程中，附(fu)加碳排放(fang)一般不到(dao)50 kg·t?1，收運過程的(de)碳排放(fang)也相(xiang)對較小，因此系統(tong)熱效(xiao)率(lv)、有(you)機質降解率(lv)和(he)溫室氣體(ti)泄漏率(lv)是(shi)影響(xiang)不同處理(li)模式碳排放(fang)的(de)主要因素。飼(si)料化(hua)和(he)厭氧消化(hua)具有(you)最好(hao)的(de)碳減(jian)排效(xiao)應(ying)，而混合(he)焚燒的(de)碳減(jian)排效(xiao)應(ying)可忽(hu)略(lve)不計(ji)。好(hao)氧堆肥受(shou)到(dao)溫室氣體(ti)泄漏的(de)影響(xiang)，會(hui)產生較多的(de)碳排放(fang)，當堆肥工藝運行良好(hao)，無CH4和(he)N2O排放(fang)時，好(hao)氧堆肥可產生碳減(jian)排效(xiao)應(ying)。

　　3.費用分析

　　混合焚燒(shao)的全(quan)周期費用(yong)(yong)最低，而分類(lei)處理(li)的全(quan)周期費用(yong)(yong)高(gao)出125元·t?1。這主要是由(you)(you)于垃(la)圾(ji)分類(lei)增加了前端投放(fang)督(du)導和宣(xuan)教監管費用(yong)(yong)，此外收運費用(yong)(yong)也略高(gao)于混合焚燒(shao)。除上述費用(yong)(yong)外，垃(la)圾(ji)收運處理(li)設施也會占(zhan)用(yong)(yong)一定的土(tu)地，由(you)(you)于占(zhan)地面積和工藝路線、設計方案有關，同時土(tu)地費用(yong)(yong)差(cha)別(bie)很(hen)大，這里不計入比較。

　　4.綜合比較

　　在(zai)分(fen)類體(ti)系(xi)下(xia)(xia)，源頭減(jian)量如光盤行(xing)動、源頭瀝水(shui)等措施不需要額外的(de)(de)費用(yong)(yong)、能(neng)耗(hao)和材料，也可(ke)以(yi)(yi)顯著(zhu)提升整個系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)表現(xian)，因(yin)此(ci)是最優策略。對(dui)于(yu)產出的(de)(de)廚(chu)(chu)余(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)，在(zai)各(ge)類處(chu)(chu)理(li)模式中，飼料化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)(yong)率最高(gao)(gao)(gao)(gao)且(qie)碳減(jian)排(pai)效(xiao)(xiao)應(ying)顯著(zhu)。厭(yan)氧消化(hua)(hua)(hua)具有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)(yong)率和最大(da)的(de)(de)碳減(jian)排(pai)效(xiao)(xiao)應(ying)，但厭(yan)氧消化(hua)(hua)(hua)設(she)施應(ying)穩定(ding)運行(xing)，以(yi)(yi)保證較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)有機質降(jiang)解率，否則系(xi)統(tong)(tong)表現(xian)會(hui)(hui)顯著(zhu)下(xia)(xia)降(jiang)。好氧堆肥(fei)(fei)的(de)(de)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)(yong)率與(yu)厭(yan)氧消化(hua)(hua)(hua)相當(dang)(dang)，但在(zai)無法確保充分(fen)好氧的(de)(de)條(tiao)件下(xia)(xia)，會(hui)(hui)形成CH4和N2O排(pai)放，造成較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)碳排(pai)放。相對(dui)而言，混合(he)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)比好氧堆肥(fei)(fei)更易控制(zhi)，可(ke)以(yi)(yi)避免溫室氣體(ti)泄漏。雖然垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)余(yu)(yu)(yu)熱發電的(de)(de)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)(yong)率較(jiao)(jiao)差，但如果(guo)采(cai)用(yong)(yong)熱電聯產，則可(ke)以(yi)(yi)實(shi)現(xian)更多(duo)的(de)(de)碳減(jian)排(pai)。對(dui)于(yu)廚(chu)(chu)余(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)厭(yan)氧消化(hua)(hua)(hua)和其(qi)他垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)構成的(de)(de)綜合(he)處(chu)(chu)理(li)體(ti)系(xi)，廚(chu)(chu)余(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)分(fen)出可(ke)以(yi)(yi)提高(gao)(gao)(gao)(gao)其(qi)他垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)的(de)(de)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)效(xiao)(xiao)率。這符(fu)合(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)含水(shui)率、低熱值(zhi)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)厭(yan)氧消化(hua)(hua)(hua)，而低含水(shui)率、高(gao)(gao)(gao)(gao)熱值(zhi)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)理(li)想情(qing)形。廚(chu)(chu)余(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)分(fen)類率每提高(gao)(gao)(gao)(gao)20%，生活(huo)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)全(quan)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)碳減(jian)排(pai)量可(ke)以(yi)(yi)增加5%~7%。因(yin)此(ci)，當(dang)(dang)新建焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)設(she)施時，應(ying)充分(fen)考慮(lv)廚(chu)(chu)余(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)分(fen)出后其(qi)他垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)水(shui)分(fen)減(jian)少、熱值(zhi)上升的(de)(de)情(qing)況；而對(dui)于(yu)已有的(de)(de)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)設(she)施，為(wei)了保證進(jin)(jin)爐(lu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)熱值(zhi)處(chu)(chu)于(yu)最優范(fan)圍，進(jin)(jin)爐(lu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)中廚(chu)(chu)余(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)含量在(zai)30%左(zuo)右為(wei)宜。

　　結論

　　1.廚(chu)余(yu)垃圾飼(si)料化具有最高的(de)(de)回收利(li)用(yong)率(lv)和顯著的(de)(de)碳減排效應(ying)；厭氧消化回收利(li)用(yong)率(lv)較高，碳減排效應(ying)最大；好氧堆肥(fei)的(de)(de)回收利(li)用(yong)率(lv)與厭氧消化相當，但(dan)溫(wen)室氣體(ti)泄露會導致較高的(de)(de)碳排放；混合(he)焚燒可以避(bi)免溫(wen)室氣體(ti)泄漏，但(dan)余(yu)熱發(fa)電的(de)(de)回收利(li)用(yong)率(lv)較低，基本無碳減排效應(ying)。

　　2.相(xiang)對(dui)于混(hun)合收(shou)運(yun)處理(li)，分(fen)類收(shou)運(yun)處理(li)的全(quan)周期費(fei)用較高，但增量主要來自(zi)于前期督導和監管的費(fei)用，一旦(dan)分(fen)類體系(xi)成熟，這部分(fen)費(fei)用可以降低乃至取消。

　　3.廚余垃圾管理(li)的優(you)先策略依次(ci)為：源(yuan)頭減量>飼(si)料化(hua)>厭(yan)氧(yang)消化(hua)>好(hao)氧(yang)堆肥&;gt;混合焚燒。