市有机垃圾生化处理分析.docx

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1、第 1 页 市有机垃圾生化处理分析 特征码 WbYsxeKQSYHAOEZMXLKj 随着生活垃圾处理技术的不断发展，有机垃圾生化处理作为 现代生物工程与传统环境工程相结合的一项新兴垃圾处理技术 已受到人们的关注。以有机垃圾生化处理机为代表的一类有机 垃圾生化处理技术，以其能实现分类垃圾就地处理、实现垃圾 源头减量，尤其是在推行源头垃圾分类收集的新形势下,而在一 些城市得到了不同程度的推广应用。现结合有关城市生化处理 机的应用情况和我市的具体实践，对我市有机垃圾生化处理机 推广应用前景作简要分析。 一、有机垃圾生化处理技术介绍 有机垃圾生化处理技术的本质是人工堆肥技术，是在垃圾堆肥 之前人为地

2、添加了特定的微生物制剂，并通过处理机对堆肥温 度、湿度、供氧量等参数加以控制，达到微生物制剂的最佳活 动环境，从而促使有机垃圾以比传统堆肥快数十倍的速率分解， 而且分解程度更高。垃圾生化处理机则是指使用微生物菌剂对 可堆肥处理的生活垃圾进行生化处理的设备。 生化处理机添加的微生物制剂是由自然界中的放线菌、乳酸菌、 第 2 页 酵母菌、细菌等多种微生物经过筛选、分离、培养、驯化、伍 配等步骤，组成高效分解有机物的微生物群体（一般为好氧或 兼氧菌） ，制剂成品可以是冻干粉、悬浊液或附着于固态载体。 生化处理机使用的微生物制剂被约定俗称为“菌种” ，这种菌种 可以高效率地分解各类有机垃圾，如厨余垃圾

3、、果皮、粪便、 庭园垃圾、动物尸体等。 生化处理机主要用于分解处理易腐有机垃圾（简称有机垃圾、 又称食物垃圾、俗称湿垃圾） 。将有机垃圾投入生化处理机、加 入菌种并搅拌均匀后，控制相应的温度、湿度和通风供氧条件， 菌种会释放出大量的酶，将大分子有机物分解为糖、脂肪酸和 氨基酸等短链的低分子有机物，菌种以此为养分代谢出水、气 体和生物热能，同时以几何级数迅速繁殖。如此菌种可以周而 复始地不断“吃”掉新投入的有机垃圾。随着代谢产物的累积， 菌种会逐渐老化，一般经过数月至一年，需要在生化处理机中 投入新的菌种。通常菌种对有机垃圾的分解速度为 1248 小时， 平均约 24 小时，残渣率为 10%20

4、%。生化处理机排出的残渣 可作为有机肥料或饲料添加剂，产生的水分可以通过表面蒸发、 循环调湿或直接排出，产生的气体中可能会含有 H2S、NH3 等恶 臭物质，可以通过高温分解除臭或喷淋塔生物脱臭，也有的将 脱臭微生物直接配入菌种，而使排出的气体不含恶臭物质。 生化处理机在搅拌、控制温度、保持湿度、通风供氧、脱臭等 过程中需要耗费较多电能，也有菌种称不需使用电能控制温度 第 3 页 和脱臭，但进行适当的破碎和脱水的前处理工艺有时也是必要 的。 二、垃圾生化处理在国内的应用实践 由于生化处理机设备结构不复杂，基本原理也较为简单，设备 外型小巧，因此很容易形成不同规格和批次，目前市面上的生 化处理机

5、均按日处理有机垃圾量来确定其规格，有 100 公斤、 150 公斤、200 公斤、250 公斤、300 公斤等不同型号，超过 300 公斤的较大型号比较少见。根据应用的对象不同，对规格 型号的选择取决于服务区域内居住的人口和有机垃圾的产生量。 就居住 600 户约 2000 人的一个单元小区而言，一般选择日处理 规模 200 公斤-300 公斤的型号，即可满足有机垃圾处理的要求。 垃圾生化处理机最早是从日本传入我国，上海一些从日本回国 的“海归”们把日本的企业介绍到了中国。生化处理机在日本、 美国、英国、荷兰、德国等国家都有应用，采用此项技术用于 庭院垃圾、居民区分类收集有机垃圾的集中就地处理

6、，以居民 小区甚至居民家庭为单位配备生化处理机，处理后的残渣作为 住宅周边绿化的肥料使用。从生化处理机的功能上来看，可以 区分为两种基本类型，即减量型和资源型。 目前，国内在有机垃圾生化处理机的应用上投入力度最大的是 上海市，北京、天津、广州、青岛、深圳等城市也相继在一些 物业管理较全面的高档小区引进了此项技术。上海市从上世纪 第 4 页 九十年代开始，即开始引进垃圾生化处理机，最早是由日本大 纳梦公司赠建的，投资成本和运行成本均较高。随着对该项技 术与设备的消化吸收和不断引进，该项技术与设备逐步实现了 国产化，生化处理机的核心技术之一的微生物菌剂也实现了国 产化，目前除国外的技术设备供应商外

7、，仅上海市就有上海建 设路桥、玉垒、环境卫生设备厂、百复、丰业、东武、复旦浦 发、耀丰环保、纪明机电五金、一本、恒晔生物科技等十多家 公司可以提供相关设备与服务，设备投资与运行成本也大为降 低。20XX 年初，上海市投入运营的垃圾生化处理机就在 60 多 台，其中 70%设在居民生活小区，30%设在宾馆或饭店。结合垃 圾源头分类收集工作的开展，上海市甚至将垃圾生化处理机的 推广应用列入了“十五”环境卫生发展规划的主要建设和管理 任务之中，即：“在有机垃圾专项回收地区，在居住区，特别 是集市、宾馆、饭店等场所大力推广使用中、小型有机垃圾生 化处理机，就地消纳垃圾， 十五期间完成市区布点设置有机

8、垃圾生化处理机工作。 ” 随着此项技术的不断推广应用，也开始受到国家有关部门的重 视，出台了相应的标准对其进行规范，其中最主要的是建设部 颁布的垃圾生化处理机 CJ/T227-20XX技术标准，规定了垃 圾生化处理设备的术语、分类、型号、技术要求、试验方法、 检验规则、标志、包装、运输、储存等，适用于使用微生物菌 剂对可堆肥处理的生活垃圾进行生化处理的设备。而在垃圾生 第 5 页 化处理机应用较为普遍的上海，则进一步出台了城市生活垃 圾生化处理工程技术规范和上海市微生物菌剂使用环境安 全评价导则等试行地方标准规范，使生化处理机及其微生物 菌剂的使用更加规范。 三、垃圾生化处理技术经济分析 结合

9、我们从众多设备厂家获得的信息，以及我市绿景苑小区的 应用经验，以垃圾生化处理机服务于 600 住户约 2000 人的居民 小区为基础，小区建筑面积 10-11 万平方米，分析其成本。 1、垃圾处理规模 日处理有机垃圾 200kg，年处理 73 吨。 2、投资成本 设备投资：20.0 万元/台 基建投资：4 万元（含设备间、垃圾分类收集间、接水接电等） 其它投资：1 万元 分摊到小区单位建筑面积上的投资成本：2.38 元/平方米。 3、运行成本 （1）不计入折旧 电费（按民用电价 0.60 元/度计，日运行不低于 20 小时） 480.00 元/T； 人工费（按 1 万元/人年计，定员 2 人）

10、273.97 元/T； 菌种费（600 元/半年）16.44 元/T； 第 6 页 水费（年用水量 0.7 吨/天，水价 2 元/吨）7.00 元/吨； 维修费（维修费按 0.5%，大修费按 0.5%计算）17.12 元/T； 管理费（按上述直接费 10%计取）79.45 元/T。 合计运行成本：873.98 元/T，约 0.87 元/kg，年总运行费用需 6.38 万元。 若将处理成本按建筑面积分摊，则分摊额为 0.61 元/m2.年，按 户均住房建筑面积 150m2 计，则每户每年分摊 91.5 元 （2）计入折旧 设备等按十年折旧，维护费按年折旧费的 30%计取，则单位垃 圾处理成本增加

11、为 1.44 元/kg，年总成本费用为 10.51 万元。 4、投资与运行成本比较 按 200kg/天的处理规模计，生化处理机的单位规模投资为 125 万元/吨，而相比其它垃圾处理方式的单位规模投资而言，焚烧 为 40-60 万元/ 吨，填埋为 15-26 元/m3 库容，堆肥为 20-30 万元/吨。受处理规模的局限，生化处理机虽然节约了垃圾收运 系统的投资，但其单位规模投资仍然是比较高的。如果在我市 30 个居民小区或大型单位、大厦、宾馆、饭店等试点推广应用， 建设投资（包括设备）需要 750 万元；如果在全市推广垃圾生 化处理机，全市垃圾中可处理的有机垃圾为 600 吨/天左右，需 配备

12、处理能力 200kg/天的生化处理机 3000 台，其建设投资将 达 7.5 亿元。 目前，我市垃圾收集、运输和处理（按陈家冲填埋场标准计算） 第 7 页 成本分别为 24 元/吨、30 元/吨和 90 元/吨，总计 144 元/吨， 平均 0.144 元/kg（上海为 0.24 元/kg） ，相比之下，生化处理 机 0.87 元/kg 的运行成本（不计折旧）是比较高的。从运行成 本构成比例来看，不含折旧，电费、人工和管理费三项所占比 例较大，三项合计 96.8%。而根据上海市垃圾生化处理机应用 的统计分析，其中垃圾处理成本（不计折旧）为 2.11 元/kg， 主要是人工和电费所占比例较大，二

13、者合计 86%，这两项也是 造成上海与我市垃圾生化处理机运行成本差别的主要因素。 四、生化处理优缺点分析比较 生化处理机作为一种添加了高效菌种并控制堆肥条件的动态快 速有机垃圾堆肥器，它对于整治小区环境、推进垃圾分类收集、 消除垃圾收集和运输过程中的污染、实现垃圾“三化”处理具 有显著效果， 其主要优点为： 1、源头减量效果明显。垃圾生化处理机应用于有机垃圾的就地 处理，效率极高、分解彻底，源头减量效果明显。 2、有利于推进垃圾分类收集。应用垃圾生化处理机可在源头实 现分类垃圾后续分类处理的部分配套，垃圾仅按干垃圾、湿垃 圾和有害垃圾分类投放，厨余等湿垃圾主要由生化处理机就地 处理，有害垃圾按

14、危险废物单独收集处理，余下的干垃圾和部 分湿垃圾填埋处理，在条件成熟时可作为再生资源回收利用或 综合处理，有利于推进垃圾分类收集，快速提升垃圾分类收集 第 8 页 率。 3、降低了垃圾运输过程中环境污染。生化处理机的应用可以省 略有机垃圾的运输环节，使垃圾总体运输质量降低 15%以上。 同时，有机垃圾分类收集后，其余垃圾的含水率明显下降，甚 至降至干垃圾的持水能力之下，减少了垃圾运输过程中的污水 滴漏现象，也能改善垃圾运输过程中的恶臭现象。 4、减少了垃圾清运收集频率。有机垃圾处理机的应用，可改变 现行的垃圾清运收集频率，扩大垃圾压缩转运站的服务范围。 5、延长卫生填埋场使用寿命。根据卫生填埋

15、技术标准规定，进 卫生填埋场混合垃圾中的有机物不能大于 30%。生化处理机的 应用，可基本满足这一要求，并可减少垃圾渗沥水的处理压力， 减少垃圾的最终处置量，从而延长卫生填埋场的使用寿命。 6、提高垃圾热值及焚烧厂处理效率。根据实验数据及理论测算， 垃圾每失水 1%，低位热值提高 1535kcal/kg。据此推算，有 机垃圾减量后如果使垃圾失水 10%，可提高垃圾热值 150350 kcal/kg。 7、小型方便使用灵活。生化处理机和有机垃圾堆肥厂处理的是 同一种类的垃圾，前者是在小区或特定的点上分散处理分类收 集的大部分有机垃圾，后者是在比较大的区域内集中处理全部 有机垃圾； 8、与分拣中心

16、处理具有优势互补。生化处理机与分拣中心处理 的是不同种类的垃圾，具有很好的互补性，二者处理的前提都 第 9 页 必须在垃圾的产生源头实行分类收集，在分拣中心的服务区域 内，应重点推广生化处理机或建立有机垃圾堆肥厂。 从目前实践情况看，生化处理虽然具有很多优势，但也存在一 定的局限性，主要表现为： 1、运行成本和建设投资比较高。推广应用中，这部分费用无论 是由谁来出资，最终的承担者可能还是小区居民，需要考虑居 民的承受力。此外，生化处理机的应用除设备外，还需要配套 设备间和垃圾分类收集间等建构物，在已建成的居民小区应用， 既要再次建设投资主体的限制，还要受到设置空间的限制，因 此在新开发小区从规

17、划开始即配套相应设施更具有操作性。 2、减容效果不明显。生化处理机的应用虽然可以减少垃圾的运 输重量，但对体积的影响相对较小，减容效果不明显，因此在 垃圾运输能力以“车吨位”来衡量的情况下，对垃圾总体运输 量的减省效果也不明显。 3、添加菌种有安全和稳定隐患。生化处理机添加的菌种，虽然 据称是来自于自然界的纯天然微生物制剂，但由于生物量极大 且在非密闭系统中运行，最后还将流散于开放系统中，其对人 身健康的安全性，甚至生态和环境的安全性是不容忽视的问题， 需要进行安全性检测，目前国家尚未有统一的规范要求。另外， 不同生化处理机厂商都称拥有独特的微生物菌剂，容易造成了 对菌剂提供者的依赖性，菌种生

18、产需要本土化； 4、实施和运行受条件限制。生化处理机的运行依赖于垃圾分类 第 10 页 收集的实施和垃圾分类收集效率。生化处理机对占有机垃圾相 当比例的贝壳、长纤维类物质、粗大骨等的处理效果不明显， 为保障生化处理机的处理效率和正常运行，则需要前置破碎装 置，使设备投资和运行成本增加。 五、我市生化处理应用的建议和对策 根据以上调查与分析，认为生化处理机不可能成为大型城市生 活垃圾处理系统中的主流处理模式，仅能作为小区、大型单位 集中办公大厦、宾馆饭店等垃圾分类收集点的配套设施和垃圾 处理多元化技术中的一种形式存在，有利于迅速提高垃圾分类 收集率。针对生化处理机的推广应用中存在的局限性，我们目

19、 前我市应用生化处理技术，应遵循“合理规划、分步实施、政 策引导、严格管理”的原则来组织实施。 1、小范围试点，有步骤推广。受菌种和安全性、建设运行成本、 管理办法等因素的限制，我市推广应用垃圾生化处理机可先在 小范围内试点，试点地点宜选择在建的集中管理的高档小区。 根据试点经验，再逐步向窗口性居民小区、大型单位集中办公 点、宾馆饭店、学校、集贸市场等推广。 2、加强安全管理，规范建设运行。制定相关的管理办法，包括 菌种安全检测的规范，保证垃圾生化处理机建设运行规范、有 序和稳定。 3、出台优惠政策，保障推广运行。由于建设与运行成本方面的 问题，需要出台相应的政策措施保障生化处理机的试点推广。

20、 第 11 页 一是建议设于居民小区的生化处理机，采取分时计取电价的形 式给予用电补贴，如在每天规定时段对其执行居民夜间电价 （用电低峰电价） ，甚至在履行必要的程序后可全天执行居民夜 间电价。 二是建议从征收的卫生服务费或生活垃圾处理费中拿出一部分 补贴给使用生化处理机的物业管理公司，或与房地部门合作， 调整物业管理费指导价，将垃圾生化处理机的建设和运行成本 包含在内。 三是对于使用生化处理机的企事业单位，政府应按照核定的垃 圾处理量给予适当的补贴或减免一定额的垃圾收运服务费。 四是对于投资建设和运营生化处理机的企业，通过行政许可 （根据建设部 157 号令） ，使其不仅处理有机垃圾，还可从

21、事垃 圾分类回收等工作，通过物资回收或从环卫服务费中分列一部 分作为补贴等形式予以补偿。 五是与环保等部门联手，在争创绿色小区、文明小区等活动中， 鼓励、引导住宅小区应用生化处理机。 六是与规划土地部门联手，从控制规划的角度要求在新建小区， 开发商必须配套建设垃圾收集和预处理设施。 4、改良技术设备，降低运行成本。目前市场上各类生化处理机 各有千秋，技术上均较先进，但仍有可进一步完善的余地，尤 其是降低运行成本。如前置破碎挤压设备可以将长纤维物纳入 处理范围；将高温除臭改为生物脱臭可以降低运行成本；加大 第 12 页 单机处理量或数台并置可以降低人工费等。 5、制定计划方案，有步骤组织实施。研

22、究制定 20XX 年至 20XX 年推广实施计划，探索和创新我市生化处理工作模式，同时与 我市垃圾分类收集试点工作相结合，实现生活垃圾综合利用。 一是 20XX 年，在新建小区和市、区级文明小区（社区）有选择 地配置 10 台生化处理机，以新建小区为重点，与小区配套建设 的垃圾收集站点配套使用。鼓励、引导高档小区应用生化处理 机。 二是 20XX 年，在总结 10 台生化处理机的应用经验的基础上， 继续在新建小区和市、区级文明小区（社区） 、高档小区配置 30 台生化处理机，以市区文明小区和物业管理完善的高档小区 为重点。 三是 20XX-20XX 年，鼓励企业应用生化处理机，重点开展各大 宾馆、大型餐馆和单位、食品加工企业、学校和各类室内集贸 市场试点，有选择地配置生化处理机 10 台。 6、采取灵活方式，明确经费渠道。 一是试点期间上建设经费（一次性投入）由小区开发商或单位 业主承担，个别已建成社区可由政府出资。运行经费由物业公 司或管理单位承担，政府给予政策支持。 二是试点初期如有障碍，可考虑政府投资设备，小区提供土建。 第 13 页