北京市生活垃圾厌氧消化技术应用潜力分析

北京市垃圾分类将以厨余垃圾分类为突破口，重点将厨余垃圾从其它垃圾中分离出来单独处理，这就为厌氧消化技术的发展提供了广阔空间。
3.2餐厨垃圾
与普通垃圾相比，餐厨垃圾具有含水率高、有机物含量高、油脂和盐分含量高的特点，见表4。餐厨垃圾适合湿法厌氧消化技术。以剩菜和剩饭为主的垃圾进行高温厌氧消化，调节适当的总固体含量和pH，产生沼气量比较可观，干垃圾产气量达到155L/kg[7]。
表4餐厨垃圾的理化性质及成分

据初步调查统计，北京市目前餐厨垃圾产生量约1050t[8]，采用集中处理和分散（就地）处理相结合的方式。鼓励和支持高新技术在餐厨垃圾处理中的研究和使用，积极推广可实现资源化利用的、先进的技术和设备。北京市正在规划建设中的餐厨垃圾集中处理厂有南宫、董村、六里屯、高安屯等，待全部建成后北京市餐厨垃圾总处理能力可达1200t/d，见表5。
表5北京市在建、规划餐厨垃圾集中处理厂

3.3城市粪便
截至2008年底，北京市粪便处理厂共有13座，总处理能力5200t/d，主要采用固液分离和絮凝脱水工艺，污水排入市政管网。2008年粪便清运处理现状见表6。目前只有3座处理厂将絮凝脱水残渣进行好氧堆肥处理，其余处理厂粪渣暂时进行卫生填埋。另外只有1座处理厂絮凝出水实现厌氧生化沼气利用技术。“十一五”期间北京市规划新建粪便消纳站9座，新增处理能力3400t/d[6]。目前利用厌氧消化技术处理畜禽粪便的研究应用较多，而应用于城市粪便处理方面研究较少，而且厌氧消化技术相对于固液分离处理方式投资和运行成本偏高，所以制约其发展。
表6 2008年北京市粪便清运处理现状

3.4各种有机垃圾厌氧消化技术适用性
针对混合收集的城市生活垃圾，经分选预处理后的有机部分宜采用干法厌氧消化工艺；对于餐厨垃圾、粪便垃圾等高含水率的垃圾，宜采用湿法发酵工艺[9]，具有污染小，处理新鲜垃圾及时，资源化利用率高和产品适用性广的特点[10]。另外可将生活垃圾、餐厨垃圾与粪便、污泥或高浓度有机废水混合，提高其可发酵性。
4厌氧消化技术在垃圾处理领域应用
4.1环保效益
厌氧消化技术能够最大限度实现垃圾的循环和再利用，在处理过程中避免有害有毒气体和液体的排放。Kuler等报道，每吨城市固体有机垃圾用“分选+厌氧消化+填埋”方式处理比用“分选+堆肥+填埋”的方式处理产生的二氧化碳的量要少0.2t[11]。因此，运用厌氧消化技术处理城市生活垃圾可以获得较好的环保效益。
4.2经济效益
厌氧消化技术处理生活垃圾对垃圾中的有用物质及能量加以回收和利用，使其无用部分达到无害化、减量化，真正做到了物尽其用。在厌氧生物处理中，每吨有机垃圾产生100～150m3沼气[11]。以北京市2008年的生活垃圾及餐厨垃圾量估算，可以获得4.6亿m3左右的沼气，约8亿kW•h的电，经济效益相当可观。另外，城市生活垃圾进行厌氧消化处理的残留物无论是作肥料还是作饲料，都可取得较好的经济效益。
4.3减少原生垃圾填埋量
以2008年为例，北京市生活垃圾产生量为673万t，按厨余垃圾平均含量40％计，厨余垃圾量为269万t，这部分垃圾如果直接进行填埋，每年占地约24hm2，浪费了宝贵的土地资源。如果这部分垃圾进行厌氧消化处理，每年可获得沼气4.6亿m3，同时节约了土地。
5结论
目前厌氧消化技术在世界各地应用广泛，而我国目前还缺乏应用于规模化的城市垃圾处理的实例。一方面我国还没有健全垃圾分类制度，这给垃圾厌氧消化处理带来了技术上的困难；另一方面对于厌氧消化技术在垃圾处理中的应用研究还落后于欧洲等西方国家。我国是人口大国也是能源需求大国，从垃圾中回收甲烷，作为资源再利用具有巨大的市场潜力和应用前景。虽然厌氧消化的投资成本比好氧堆肥高，一般高1.2~1.5倍[12]。
但考虑到厌氧消化技术良好的环境效益，与好氧堆肥相比占地少，大大减少了温室气体（CH4、CO2）和臭气的排放，以及可观的经济效益，生物气用来发电或供热以及生产优质卫生的肥料，厌氧消化处理技术比其他有机垃圾处理方法更可行。因此，厌氧消化技术在生活垃圾处理工程中应用会越来越广泛。