国家标准计划《厨余垃圾处理资源化利用技术要求》由 TC451(全国城镇环境卫生标准化技术委员会)归口 ,主管部门为住房城乡建设部。
主要起草单位 同济大学 。
| 13 环保、保健和安全 |
| 13.030 废物 |
| 13.030.99 有关废物的其他标准 |
(一)我国开始全面推行垃圾分类制度,并作出了碳达峰碳中和的国际承诺 新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2020)》,标志着我国将全面推行垃圾分类制度。
《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》(发改环资〔2021〕642号)则明确了垃圾分类贯通到生活垃圾管理的各个环节。
同时,碳达峰、碳中和的国际承诺也成为垃圾管理的指南针。
(二)厨余垃圾资源化是实施垃圾分类和碳减排的“卡脖子”环节 家庭厨余垃圾是我国城乡生活垃圾的主要成分,占城镇生活垃圾的36.5?76.0%wt,占农村生活垃圾的26.1?63.2%wt。
十二五期间,我国建设了2.15万吨/天餐厨垃圾处理能力;十三五期间,规划新增了3.44万吨/天餐饮垃圾处理能力。
因此,实施城乡生活垃圾分类后,新增建设的厨余垃圾处理能力和设施必然产生大量的厨余垃圾资源化产品,形成庞大的产业链。
实际上,2020年《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》、《关于进一步推进生活垃圾分类工作的若干意见》、2021年《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》等重要文件均提出了要解决厨余垃圾资源化处理的梗阻问题。
近三年厨余垃圾处理设施运行下来发现普遍的“卡脖子”短板环节正是厨余垃圾资源利用产物的消纳问题。
厨余垃圾堆肥处理、但堆肥产物不利用的时候,厨余垃圾的全球变暖潜势(GWP)仍高达30.34 kgCO2-eq/t-厨余垃圾;但若堆肥产品能替代化肥则厨余垃圾的GWP降至-32.78 kgCO2-eq/t-厨余垃圾。
同样,厨余垃圾采用厌氧消化技术处理时,其GWP为-220 kgCO2-eq/t-厨余垃圾,但如果其消化残余物沼渣沼液,特别是沼渣如果能达到土地利用的要求,并进行土地利用的话,则GWP降至-500~-600 kgCO2-eq/t-厨余垃圾。
根据测算,厌氧消化实现的碳减排量中,沼气占了45%、沼渣资源化利用占约45%、沼液资源化利用占10%。
(三)厨余垃圾资源利用技术和产物应用现状 厨余垃圾的处理和资源利用技术存在技术成熟度、处理成本、环境污染风险高低等方面的差异。
实际上处理厨余垃圾的大型和中小型资源利用技术均主要采用生物技术。
鉴于我国厨余垃圾(包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其它厨余垃圾)的性质,主要的资源化技术是厌氧消化(占70%以上)和堆肥处理(约15%-20%),近年来兴起的逐渐规模化的还有虫体养殖技术。
主要的产物清单,包括:厌氧消化—沼渣、沼液、沼气;堆肥化—堆肥和沥滤液;虫体养殖—动物蛋白、堆肥(虫粪沙)。
目前,上述产物中以固相产物的消纳难度最大,即沼渣和堆肥。
固相产物的质量取决于源头厨余垃圾的分类质量,生物转化单元前端预处理的技术和水平,生物转化单元的技术和水平,以及后处理的需求。
因此,需要提出这些资源化利用技术相关环节的技术要求,以确保能以最经济合理、环境友好的方式获得能与消纳市场对接的、符合其准入质量要求的固相产物。
并清晰划分出固相产物可作为资源化利用产物(包括作为有机肥加工的原料)、对环境无不利影响,而不是进入焚烧厂或填埋场处置的质量性质界面。
但实际上,除了有机物转化残余的沼渣和堆肥,厨余垃圾处理厂为了确保生物处理单元的稳定运行,也就是进入生物处理单元的物料的生物质纯度,在预处理阶段都是尽可能要把杂质除尽,只考虑了生物质纯度,却忽略了生物质得率,导致进入生物转化单元的生物质量有限,大量的生物质随着杂质流失,即生物质损失率大。
而且,除杂分离机出来的纤维渣,以及三相分离出来的三相固渣,基本都是生物质,但现在基本也都是被混入固渣,外送焚烧或填埋。
这两年来,编制组对上海市、浙江和江苏省多个厨余垃圾处理厂的全流程物质性质调研中发现,这些厂的预处理环节的生物质损失率都非常高。
即便垃圾分类水平较好的情况下,源头厨余垃圾含杂率虽然低于10%,但需焚烧的固渣量也高达20%;更遑论地处垃圾分类水平较差的厨余垃圾处理厂,固渣中不仅混有大量的干垃圾(其它垃圾),还有大量残留在干垃圾上的生物质,导致固渣量大、进入生物转化单元的生物质有限、整体资源化效率低、社会影响不好。
因此,需以全过程资源化率最大化为目标,提出对厨余垃圾处理相关环节的技术控制要求。
(四)厨余垃圾资源化利用技术要求的标准化建设需求 1、依然缺乏以厨余垃圾为原料,能与消纳市场准入衔接的资源化产物质量要求 厨余垃圾资源利用产物的质量控制是引导规范化厨余垃圾资源化技术,使得资源化产品能获得市场认同,得以多渠道消纳利用,确保经济性,从而真正实现处理产品资源价值的关键。
但是,我国在以厨余垃圾为原料的处理产物的质量标准方面依然是空白。
已有的相关产物质量标准,例如:农业农村部颁布的《有机肥料》(NY525-2021)等针对的农业废弃物如畜禽粪便等,基本都是对厨余垃圾原料设置了难以逾越的门槛。
本标准适用于厨余垃圾(含家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、其它厨余垃圾)通过厌氧消化、堆肥化、虫体养殖等资源利用技术处理。 本标准主要内容为: 0 前言。 介绍标准制定依据,编制单位。 1 适用范围。 阐述编制目的、原则和适用范围。 2 规范性引用文件。 引用的相关国家行业标准和国家文件。 3 术语和定义。 规范原料、资源利用技术和资源利用产物的命名,以及检测分析涉及的术语。 4 厨余垃圾资源利用技术和产物分类。 举例主要的厨余垃圾资源利用技术类型,相关技术的产物类别,以及相关技术包括的预处理、生物转化、后处理、协同处理等主要技术环节。 5 总体要求 厨余垃圾原料要求。规定不宜与厨余垃圾共处理的原料种类,以及厨余垃圾中的杂物含量(即对垃圾分类质量的要求)。 6 资源化利用技术要求。 6.1 预处理的技术要求。 规定在预处理环节,为了降低生物质损失率,同时确保高生物质纯度的预处理重要技术要求。 6.2 生物转化的技术要求。 规定在生物转化单元,为了确保生物质高转化率的重要技术要求。 6.3 后处理的技术要求。 规定在后处理环节(可在厂内或外置加工厂),为了达到与产物消纳市场准入条件的后处理重要技术要求。 6.4 协同资源化的技术要求。 规定处理工程的液相产物和固相产物若与污水厂、热解炭化、热解气化、生物质/燃煤电厂、盐碱土壤改良等技术协同,实现协同资源化应满足的技术要求。 7固相资源利用产物质量控制要求。 规定固相产物不再具有环境生态危害,可不再视为废物(End-of-Waste),并可进行长期储存和运输的特征质量控制要求。 8 试验方法。 规定上述章节中涉及的主要技术指标(如:含杂率)和产物相关质量指标的测试方法。