如何選擇廚余(yu)垃圾處理(li)模(mo)式以(yi)實(shi)現(xian)環境、經(jing)濟效益的(de)最(zui)大(da)化是生(sheng)活垃圾分(fen)類工作中(zhong)的(de)一個關(guan)鍵問題(ti)，但目前還缺乏系(xi)統分(fen)析。本文以(yi)回收利用(yong)率、碳排放和(he)全周期費用(yong)為衡(heng)量指(zhi)標，綜合(he)比(bi)較了混(hun)合(he)焚(fen)燒、厭(yan)氧消(xiao)化、好氧堆肥和(he)飼料化4種廚余(yu)垃圾處理(li)模(mo)式。

　　背景

　　1.廚余垃圾(ji)性質

　　廚(chu)余垃圾（不含雜質(zhi)）含水率一般在80%，1000kg廚(chu)余垃圾中(zhong)(zhong)含有800kg的水，200kg干(gan)物質(zhi)（190kg有機(ji)質(zhi)+10kg無機(ji)質(zhi)），干(gan)基熱值在15000kj/kg，干(gan)物質(zhi)中(zhong)(zhong)可生物降解的為170kg。

　　2.廚余(yu)垃圾處理(li)的(de)碳(tan)排放

　　廚(chu)余垃圾中(zhong)的碳(tan)(tan)(tan)均為生(sheng)物源碳(tan)(tan)(tan)，其轉化生(sheng)成的CO2不計入碳(tan)(tan)(tan)排放。

　　廚余垃圾處理(li)(li)的(de)碳(tan)排(pai)(pai)放來自(zi)于收運處理(li)(li)過(guo)程中消耗(hao)外部能量、物質(zhi)引起的(de)間接碳(tan)排(pai)(pai)放，而碳(tan)減排(pai)(pai)效(xiao)應(ying)來自(zi)于系統(tong)輸(shu)出的(de)產(chan)品或能量產(chan)生(sheng)的(de)替代效(xiao)應(ying)。同時，處理(li)(li)過(guo)程中溫(wen)室氣體甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)的(de)泄漏(lou)也會導致碳(tan)排(pai)(pai)放。

　　廚余垃圾收(shou)運過程的碳排(pai)放約為(wei)12.1 kg/t

　　厭氧消化過程中的附(fu)加碳排(pai)放(fang)約(yue)為(wei)34.3~82.8 kg/t

　　混(hun)合焚燒(shao)的碳(tan)排放27-45kg/t

　　好氧堆肥(fei)產物可以替代化(hua)肥(fei)，并(bing)通過腐殖化(hua)和土(tu)地施(shi)用固定有機碳。

　　3.廚余(yu)垃圾過程費用

　　垃圾(ji)分類投放(fang)的總費用為86元·t?1

　　上海的收運(yun)費用約為(wei)290元·t?1

　　廚余垃圾處理費用(yong)284元·t?1

　　垃圾分類(lei)宣教監管費用32元·t?1

　　結果分析

　　1.回收利用率分(fen)析

　　飼料化(hua)具(ju)有(you)(you)最高(gao)的(de)回(hui)收利(li)用(yong)(yong)率(lv)，這是(shi)由(you)于(yu)干熱處(chu)理最大(da)限度地利(li)用(yong)(yong)了廚余垃圾(ji)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)。厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)的(de)回(hui)收利(li)用(yong)(yong)率(lv)略高(gao)于(yu)好氧(yang)(yang)(yang)堆肥，這是(shi)由(you)于(yu)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)條件下有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)轉(zhuan)化(hua)為甲(jia)(jia)烷(wan)，但甲(jia)(jia)烷(wan)利(li)用(yong)(yong)率(lv)較(jiao)低(di)(di)(di)；而好氧(yang)(yang)(yang)條件下大(da)量有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)被礦(kuang)化(hua)為二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳。與(yu)焚燒處(chu)理相(xiang)比，厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)轉(zhuan)化(hua)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)的(de)效(xiao)率(lv)略高(gao)，同時無需蒸發水分，而且自用(yong)(yong)電比例(li)更低(di)(di)(di)，因此具(ju)有(you)(you)更高(gao)的(de)回(hui)收利(li)用(yong)(yong)率(lv)。如(ru)果厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)降(jiang)解率(lv)降(jiang)低(di)(di)(di)，則進入到沼(zhao)渣(zha)的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)質(zhi)變多，由(you)于(yu)焚燒發電的(de)效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)(di)(di)，則系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)回(hui)收利(li)用(yong)(yong)率(lv)會下降(jiang)。如(ru)果厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)不進行沼(zhao)氣(qi)發電，而是(shi)直接外輸(shu)沼(zhao)氣(qi)或甲(jia)(jia)烷(wan)，則可(ke)以(yi)避(bi)免沼(zhao)氣(qi)發電環(huan)節(jie)的(de)損耗，提高(gao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)回(hui)收利(li)用(yong)(yong)率(lv)。

　　2.碳排放分析

　　在廚余垃圾處(chu)理過程(cheng)中，附(fu)加碳(tan)排(pai)放(fang)一般不(bu)到50 kg·t?1，收運過程(cheng)的(de)碳(tan)排(pai)放(fang)也相對較(jiao)小，因此系統(tong)熱效(xiao)(xiao)率、有(you)機質降解率和(he)溫室氣(qi)體泄漏率是影響不(bu)同處(chu)理模(mo)式碳(tan)排(pai)放(fang)的(de)主要因素。飼料化和(he)厭氧(yang)消化具有(you)最好(hao)的(de)碳(tan)減排(pai)效(xiao)(xiao)應，而混合(he)焚燒的(de)碳(tan)減排(pai)效(xiao)(xiao)應可(ke)忽略不(bu)計。好(hao)氧(yang)堆肥受到溫室氣(qi)體泄漏的(de)影響，會產生較(jiao)多的(de)碳(tan)排(pai)放(fang)，當堆肥工(gong)藝運行(xing)良好(hao)，無CH4和(he)N2O排(pai)放(fang)時，好(hao)氧(yang)堆肥可(ke)產生碳(tan)減排(pai)效(xiao)(xiao)應。

　　3.費用分析

　　混合焚燒(shao)的全周期(qi)費(fei)(fei)用(yong)最低，而分類處(chu)理(li)的全周期(qi)費(fei)(fei)用(yong)高出125元·t?1。這主(zhu)要是由于垃圾分類增加了前端(duan)投放督導和宣(xuan)教監(jian)管費(fei)(fei)用(yong)，此外收(shou)運費(fei)(fei)用(yong)也(ye)略高于混合焚燒(shao)。除上述(shu)費(fei)(fei)用(yong)外，垃圾收(shou)運處(chu)理(li)設施也(ye)會占用(yong)一定(ding)的土地，由于占地面積和工(gong)藝路線(xian)、設計方案有關，同時(shi)土地費(fei)(fei)用(yong)差別很(hen)大，這里不計入比較。

　　4.綜合比較

　　在分(fen)類(lei)體系(xi)下，源(yuan)頭減(jian)量如光(guang)盤行(xing)(xing)動、源(yuan)頭瀝(li)水(shui)(shui)等措施(shi)(shi)不(bu)需要(yao)額外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)費用(yong)、能耗和材料(liao)，也可(ke)以(yi)顯著提升整個系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)現，因(yin)此(ci)是最優(you)策(ce)略。對于產(chan)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)廚余(yu)(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)，在各(ge)類(lei)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)模(mo)式中，飼(si)料(liao)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收利用(yong)率(lv)(lv)(lv)(lv)最高且碳(tan)減(jian)排效應顯著。厭氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收利用(yong)率(lv)(lv)(lv)(lv)和最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)減(jian)排效應，但(dan)厭氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)設(she)施(shi)(shi)應穩定運行(xing)(xing)，以(yi)保證較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)質降(jiang)解(jie)率(lv)(lv)(lv)(lv)，否(fou)則(ze)(ze)系(xi)統(tong)表(biao)現會顯著下降(jiang)。好(hao)氧(yang)(yang)(yang)堆肥(fei)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收利用(yong)率(lv)(lv)(lv)(lv)與厭氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)相當(dang)，但(dan)在無法(fa)確保充(chong)(chong)分(fen)好(hao)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)條件下，會形成(cheng)(cheng)CH4和N2O排放(fang)(fang)，造(zao)成(cheng)(cheng)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)排放(fang)(fang)。相對而言，混合(he)(he)焚(fen)燒比好(hao)氧(yang)(yang)(yang)堆肥(fei)更易控制，可(ke)以(yi)避(bi)免溫室(shi)氣(qi)體泄漏(lou)。雖(sui)然垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)燒余(yu)(yu)(yu)(yu)熱發電的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收利用(yong)率(lv)(lv)(lv)(lv)較(jiao)差，但(dan)如果采用(yong)熱電聯產(chan)，則(ze)(ze)可(ke)以(yi)實(shi)現更多的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)減(jian)排。對于廚余(yu)(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)厭氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)和其(qi)他垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)焚(fen)燒構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)(he)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)體系(xi)，廚余(yu)(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)分(fen)出(chu)(chu)可(ke)以(yi)提高其(qi)他垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)焚(fen)燒效率(lv)(lv)(lv)(lv)。這符(fu)合(he)(he)高含(han)水(shui)(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)、低(di)熱值(zhi)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)進行(xing)(xing)厭氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)，而低(di)含(han)水(shui)(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)、高熱值(zhi)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)進行(xing)(xing)焚(fen)燒處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)(li)想情形。廚余(yu)(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)分(fen)類(lei)率(lv)(lv)(lv)(lv)每提高20%，生活垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)全(quan)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)減(jian)排量可(ke)以(yi)增加(jia)5%~7%。因(yin)此(ci)，當(dang)新建焚(fen)燒設(she)施(shi)(shi)時(shi)，應充(chong)(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)廚余(yu)(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)分(fen)出(chu)(chu)后其(qi)他垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)水(shui)(shui)分(fen)減(jian)少、熱值(zhi)上升的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)；而對于已有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)焚(fen)燒設(she)施(shi)(shi)，為了保證進爐垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)熱值(zhi)處(chu)(chu)于最優(you)范圍，進爐垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)中廚余(yu)(yu)(yu)(yu)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)含(han)量在30%左右(you)為宜。

　　結論

　　1.廚余垃圾飼料化(hua)具有(you)最高(gao)的(de)(de)回(hui)收(shou)利用率和顯(xian)著的(de)(de)碳(tan)減(jian)排(pai)效(xiao)應(ying)(ying)；厭氧消(xiao)化(hua)回(hui)收(shou)利用率較高(gao)，碳(tan)減(jian)排(pai)效(xiao)應(ying)(ying)最大(da)；好氧堆肥(fei)的(de)(de)回(hui)收(shou)利用率與厭氧消(xiao)化(hua)相當，但(dan)溫(wen)室氣體泄(xie)露會導致較高(gao)的(de)(de)碳(tan)排(pai)放；混合(he)焚(fen)燒可(ke)以避免溫(wen)室氣體泄(xie)漏，但(dan)余熱(re)發電的(de)(de)回(hui)收(shou)利用率較低，基本無碳(tan)減(jian)排(pai)效(xiao)應(ying)(ying)。

　　2.相對于混(hun)合收運(yun)處理，分(fen)(fen)類(lei)收運(yun)處理的(de)(de)全周期費(fei)(fei)用(yong)較高，但增(zeng)量主要來自于前期督導和(he)監管的(de)(de)費(fei)(fei)用(yong)，一旦(dan)分(fen)(fen)類(lei)體系成熟，這部分(fen)(fen)費(fei)(fei)用(yong)可以降低乃至取消。

　　3.廚(chu)余垃圾(ji)管理(li)的優(you)先策(ce)略依(yi)次為：源頭減量>飼(si)料化>厭(yan)氧(yang)消化>好氧(yang)堆(dui)肥>混合焚燒(shao)。