隨著中國垃圾分類工作不斷推進，廚余垃圾的分類收集及其處理處置凸顯出諸多問題。本文梳理了中國垃圾分類政策的推行現狀、廚余垃圾的產生和處理情況，重點回顧了厭氧消化、堆肥、生物干化、腐生生物養殖和物理預處理等幾項關鍵的廚余垃圾處理技術在2020年取得的研究進展，整合了技術研究熱點和相關工程案例，為中國廚余垃圾處理技術的進一步研發和應用提供指引。

　　1、中國垃圾分類政策推進現狀

　　自2017年3月，國家發展改革委員會、住房城鄉建設部聯合發布了《生活垃圾分類制度實施方案》（以下簡稱《方案》）起，中國生活垃圾分類進入“強制時代”，從過去的自愿參與，到法律法規條款下的強制執行，垃圾分類已經走過3個年頭。2020年4月29日第二次修訂通過的《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》提出設立生活垃圾分類制度，并堅持政府推動、全民參與、城鄉統籌、因地制宜、簡便易行的原則。《方案》中提出2020年底中國的省轄市、省會城市以及一些計劃單列市等46座城市均要先行實施生活垃圾強制分類，從中央到地方，上海2019年帶頭實施，北京、廣州、浙江等省份2020年緊隨其后，過去1年垃圾分類行動如火如荼向前推進。表1整理了中國部分典型城市發布的垃圾分類相關政策方案，并對發布實施時間及工作進展進行梳理，其中廈門、廣州及上海分別代表了2017—2019年開展相關行動的地區，青島、北京、蘇州及深圳為2020年開始施行垃圾分類的重點城市，西安、成都、沈陽、濟南和石家莊將于2021年正式實施。住房和城鄉建設部于2020年12月召開新聞通氣會表示，中國當前生活垃圾分類工作取得了階段性進展，46個重點城市生活垃圾分類覆蓋7700多萬家庭，居民小區覆蓋率86.6%，其他地級城市生活垃圾分類已全面啟動。

　　2020年5月1日，北京市垃圾分類工作在新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》指導下全面施行，截至2020年底，北京市家庭廚余垃圾分出量大幅提升，從新條例實施前的309 t/d增長至4248 t/d，增長了12.7倍，廚余垃圾分出率達到21.78%；其他垃圾減量明顯，為1.53萬t/d，同比去年下降35%。

　　上海市作為強制垃圾分類的“排頭兵”，與2019年相比，2020年1~11月濕垃圾（即廚余垃圾）分出量為9428 t/d，增長27%；干垃圾（即其他垃圾）處置量為14178 t/d，下降20%，可回收物回收量增長53%，有害垃圾分出量增加3.3倍。

　　對于垃圾分類開展不足半年的城市，以深圳市為例，《深圳市生活垃圾分類管理條例》實施僅百日，廚余垃圾分類回收量由660 t/d增至2300 t/d，升幅250%。垃圾分類有效實現了4類垃圾的“三升一降”，但也為末端處理帶來了新的挑戰，圖1為深圳市某小區生活垃圾分類集中投放點。

　　除了取得的成績，垃圾分類工作目前仍然存在很多的不足和改進空間。部分地區片面地強調將廚余垃圾分出量的增長作為垃圾分類工作的考核指標，這不僅會導致部分基層部門為追求指標而采用一些不合理的手段，而且背離了垃圾分類工作希望實現“源頭減量”的初衷。同時，分出的廚余垃圾缺少可靠的資源化消解能力，例如上海市在前期對濕垃圾產生量預估不足，導致末端設施的處理能力難以匹配實際需求處理量，在集中處理設施建設完成之前，主要采取集中+就地相結合的處理方式，現有4座在建集中處理設施完全建成后才能基本滿足每日9000余t濕垃圾的處理。廣西南寧市日產生廚余垃圾600~800 t，但具有許可資質的企業目前處理能力僅為450 t，收運及處理能力難以滿足需求。在這種情況下，目前一些城市地區垃圾混合收集、運輸、處理（焚燒或填埋）仍然是垃圾清運處理工作的“常態模式”。花了大力氣分出來的廚余垃圾，繞了一圈后還是通過焚燒、填埋進行處理，相比之前不僅沒有帶來資源化收益，反而增加了很多的成本。

　　根據國家統計局公布的數據顯示，2019年中國城市生活垃圾清運量為2.42億t，同比增長6.16%，當前生活垃圾的無害化處理仍主要通過衛生填埋和焚燒進行，但現有的填埋和焚燒的處理處置能力趨于飽和且難以新建，“垃圾圍城”已成為大多數城市面臨的主要環境問題之一。垃圾分類的實施能有效實現垃圾的源頭減量，推動可回收資源的循環利用，是提振固廢全產業鏈以及助力城市生態文明建設的關鍵環節。廚余垃圾在分類收運后大量集中，與之配套的資源化處理技術設施及消納能力卻嚴重不足，與其他垃圾混收混運現象也時有發生，這種停留在表面并未貫穿整個垃圾分類處理鏈條的現象，極大程度降低民眾對垃圾分類的信心與積極性，不利于垃圾分類的廣泛推進。

　　2、廚余垃圾的產生及處理現狀

　　目前各類文獻或新聞報道中對于“廚余垃圾”、“餐廚垃圾”等概念通常沒有明確區分，容易造成混淆。來自居民廚房的家庭廚余垃圾、來自餐廳和食堂的餐廚垃圾以及來自菜場的果蔬垃圾都屬于“易腐垃圾”，即易腐爛的、含有機質的生活垃圾。

　　本文所涉及的廚余垃圾是指除餐廚垃圾之外的易腐垃圾，包括居民生活中產生的食物殘余、吃剩的食物和來自菜場的果蔬垃圾。中國廚余垃圾一方面來源分散，相對較難單獨管理，另一方面產生量大，是“濕垃圾”中占比最大的類別。2018年中國易腐垃圾產生量達到1.08億t。深圳市僅來自家庭廚房的廚余垃圾占易腐垃圾比例就高達73%，2020年5月廣州市廚余垃圾清運量達1120 t/d。

　　表2為餐廚垃圾和廚余垃圾的物化特性對比，其中廚余垃圾數據基于2020年北京市海淀區大工村廚余垃圾處理廠采樣測得。與來自餐飲單位的餐廚垃圾相比，廚余垃圾在水、油、鹽的含量上具有較大差異。廚余垃圾含水率達75%以上，而餐廚垃圾含水率更高，一般在90%左右。廚余垃圾中油脂、鹽（氯化鈉）含量相對較低，這一方面是因為家庭烹飪所用的油和鹽相比于餐廳來說較少，另一方面是由于廚余垃圾中存在較高比例的水果和蔬菜等廢棄物，降低了垃圾整體的蛋白質、油脂和鹽的含量。

　　現有的廚余垃圾處理技術可分為生物法、物理法、化學法等，具體的處理技術包括破碎直排處理技術、厭氧處理技術、蚯蚓堆肥技術、微生物菌體處理技術、飼料化處理技術、焚燒處理技術、制肥處理技術等。目前應用最普遍的是厭氧消化技術，以廣州市為例，到2020年已建成運營2200t/d的廚余垃圾處理設施，其中采用厭氧發酵技術的處理能力達2000 t/d，采用高溫好氧制腐殖酸技術的處理能力達200 t/d。此外，堆肥、腐生生物處理、機械處理等也是常見的廚余垃圾處理手段。

　　當前廚余垃圾的處理仍面臨諸多問題。從處理能力來講，廚余垃圾處理設施一般由部分餐廚垃圾處理設施改建而成，而全國城市餐廚垃圾每年都僅有12%得到了資源化及無害化處理。以北京為例，現有23座餐廚垃圾處理設施，處理能力為2700 t/d，垃圾分類后日產餐廚垃圾的量在6500 t/d以上，易腐垃圾整體處理能力還存在較大缺口。從政策層面來講，對處理技術規范不明確或認識不正確的情形普遍存在。

　　表3總結了深圳、上海、北京及杭州這4個典型城市所發布政策條例中與廚余垃圾相關的內容，可以看出，產沼、堆肥等傳統生化處理技術還是各個地方用于廚余垃圾處理的主要推薦技術，這些技術成熟度高、資源化利用率高、大型工程建設和運營的經驗豐富。但目前產沼技術產生的沼渣和沼液處理難度較大，堆肥技術的產品后端出路較窄，造成這些技術整體的處理效果不佳且成本偏高。因此，因地制宜研發出減量化顯著、資源化程度高的處理技術，并對這些技術進行工藝優化是廚余垃圾處理的當務之急。

　　3、廚余垃圾處理技術研究熱點

　　3.1厭氧消化處理技術

　　厭氧消化技術，即在無氧或缺氧條件下，厭氧微生物將廚余垃圾等有機廢棄物中有機質進行分解利用并轉化為CH4、CO2、微生物細胞等物質的生物化學過程。在實現廚余垃圾減量化的同時可以產生H2與CH4等能源，由于具有反應效率高、動力消耗低、實現沼氣能源回收、制備高附加值副產物等優勢，是目前常用的有機廢棄物處理方法之一。隨著垃圾分類政策不斷推進落實，針對廚余垃圾的厭氧消化技術在2020年取得了相當的進展，下面就技術研究突破、工程案例進展和相關問題剖析等角度進行回顧。

　　3.1.1技術研究突破

　　廚余垃圾厭氧消化預處理手段的開發是現階段研究的一項重點。北京工商大學劉伊等采用高溫濕熱預處理廚余垃圾，目的是提高廚余垃圾中大分子有機質的溶解性，進而促進廚余垃圾的資源利用率和生化處理潛能。而蘭州交通大學Zhen等采用微氧預處理的方式，促進微生物對小分子有機物的利用和分解，提高了廚余垃圾厭氧消化的產氣效率，縮短了消化時間。清華大學蔣建國等針對廚余垃圾C/N較低、營養元素不均衡等特征，導致厭氧消化體系揮發性有機酸和氨氮的累積、降低CH4產率等問題，開發了超聲、堿熱、微波等基質預處理手段，強化廚余垃圾中蛋白質、碳水化合物、脂肪等大分子有機物溶出分解，有效提高后續厭氧消化的效率，且有助于提高反應系統產沼速率，在較短時間內釋放產氣潛能。

　　另一方面，將廚余垃圾與其他有機廢棄物混合共消化，其不同基質間對產沼的協同效應也不容忽視。

　　江南大學趙明星等發現將廚余垃圾、餐廚垃圾、果蔬垃圾按照5∶2∶3的比例混配進行共消化，累積CH4產量和CH4含量相較于廚余垃圾單一消化，分別從279.09 mL/g VS和50.12%提升到了354.51 mL/g VS和57.66%，有著明顯的協同促進作用。

　　西安建筑科技大學王曉昌等也利用廚余垃圾和牛糞的共消化，實現了穩定、高速地產沼，在300 d以上的半連續生物反應器運行中，累積甲烷產量達到441 mL/g VS，且未發現揮發性脂肪酸的累積。

　　而廚余垃圾和市政污泥的共消化，同被Avn Insitute of Engineering and Technology的Var?sha等證明可有效規避了在單一厭氧消化中廚余垃圾pH緩沖能力弱、市政污泥可生化性較差的弊端，混合物料的C/N比合適、pH值穩定，共消化有效對累積產甲烷量和生物降解性均有協同促進作用。圖2展示了廚余垃圾、餐廚垃圾、果蔬垃圾共消化的協同作用。

　　北京科技大學汪群慧等通過引文數據庫的文獻計量分析研究，識別出共消化處理技術也是廚余垃圾厭氧消化技術現階段以及未來研究的一個熱點。

　　3.1.2工程應用案例

　　隨著全國范圍內垃圾分類工作的推進，末端廚余垃圾的處理處置設施也在逐年發展，國內已建和在建廚余垃圾厭氧消化工程案例較多，以“預處理—干式厭氧消化”“預處理—濕式厭氧消化”“預處理—生物水解—濕式厭氧消化”等工藝流程為主。但值得注意的是，目前已建的廚余垃圾厭氧消化工程很多是依托原有餐廚垃圾處理設施進行改建運行。

　　例如，上海老港濕垃圾處理項目，處理規模為1000 t/d，其中餐飲垃圾400 t/d，廚余垃圾600 t/d，針對濕垃圾中餐飲、廚余垃圾的不同特性，確定餐飲垃圾采用“預處理+厭氧消化”，廚余垃圾采用“預處理+干式厭氧消化”的工藝路線，項目沼氣產生量可達到50000 Nm3/d。類似地，其他很多已建和在建項目，針對廚余垃圾，均采用“預處理+干式厭氧消化”的主體工藝，采用水平推流式或者立式設備，這種技術的優勢在于設備成熟穩定、適應性強、產氣量高。

　　例如，青島廚余垃圾項目的處理規模為500 t/d，其主要設施包括了廚余垃圾預處理、干式厭氧消化、沼渣脫水、沼渣干化、沼氣凈化及利用、除臭系統等；

　　杭州天子嶺處理規模200 t/d的廚余垃圾項目、北京市豐臺區生活垃圾循環經濟園處理規模300 t/d的廚余垃圾項目等也采用類似的工藝路線。

　　另外，上海松江濕垃圾處理項目和上海嘉定濕垃圾處理項目等則采用了“預處理—生物水解—濕式厭氧消化”的主體工藝。

　　圖3為上海老港濕垃圾處理項目、杭州天子嶺廚余垃圾處理項目、上海嘉定是垃圾處理項目工藝路線。

　　3.1.3存在問題剖析

　　目前，廚余垃圾的厭氧消化技術的應用仍面臨一些問題，主要包括廚余垃圾的顆粒較大，且存在一部分木質纖維素等難以被生物降解或利用的組分；厭氧消化系統易出現氨氮抑制現象，降低系統的產氣效率；產甲烷菌生產周期長，消耗有機酸的能力有限，當系統有機負荷較高時，容易出現酸化現象等。

　　而在應用方面，一些地方為了盡快消納廚余垃圾，依托原有餐廚垃圾濕式厭氧消化處理設施進行廚余垃圾的厭氧消化，但廚余垃圾與餐廚垃圾相比，含水率、含油率、含鹽率較低，預處理和厭氧消化工藝的選擇有明顯差異，因此直接采用餐廚垃圾厭氧消化工藝與設施處理廚余垃圾還存在較大問題。另一方面，廚余垃圾厭氧消化產生的沼氣和沼渣的出路問題需要進一步考慮，沼氣常被直接用作發熱發電，喪失了其富含甲烷可進行高值化利用的優勢，現有利用價值較低；而沼渣也常被直接脫水后焚燒，未拓展其利用途徑，未來可考慮將具有環境安全性的厭氧消化沼渣經過高溫堆肥后制備沼渣源有機肥，提高沼渣的資源化利用程度。

　　3.2堆肥處理技術

　　廚余垃圾堆肥處理（肥料化處理）主要包括好氧堆肥及厭氧堆肥2種。好氧堆肥是指在有氧條件下微生物通過新陳代謝作用降解廚余垃圾中的有機物，使垃圾最終達到穩定化無害化狀態的過程，堆肥剩余物經調節達到相應標準后可作為土壤肥料或土壤調節劑。厭氧堆肥則是在厭氧情況下對廚余垃圾中的有機物進行降解。目前普遍應用的是好氧堆肥技術，具有技術成熟、操作簡單、二次污染小等優勢。

　　盡管廚余及餐廚垃圾的堆肥處理已是較為完備和成熟的技術，但其過程優化與效率提升仍然是學界廣泛關注的問題，2020年這一技術取得了一系列全新的研究進展。

　　張春燕等研究了竹炭添加對廚余垃圾好氧堆肥過程的影響，發現竹炭可以增加堆肥高溫持續時間，提高有機物的降解率和堆肥產品的腐熟程度。

　　余培斌等為解決高溫好氧堆肥過程中可用菌劑較少的問題，從完全腐熟的餐廚垃圾有機肥中篩選、富集培養和分離純化了對淀粉、纖維素、蛋白質及油脂具有更強分解能力的菌株，制作成復合菌劑，發現該復合菌劑能明顯縮短堆肥周期（約40%），而且將餐廚垃圾降解率提高了31%。

　　Chen等將餐廚垃圾與污水污泥進行協同好氧堆肥，研究了抗生素對水解酶活性和微生物群落的影響，發現5 mg/kg的抗生素會降低纖維素酶的活性，增加脂肪酶和蛋白酶的活性，pH和溫度是影響微生物群落演替的最重要因素，其次是餐廚垃圾和污泥的共同堆肥過程中的總氮和水分含量（圖4）。

　　好氧堆肥處理技術已有較為成熟的應用。以北京市為例，海淀區餐廚廚余垃圾處理廠采用好氧制肥工藝結合漿液厭氧發酵工藝處理系統，其技術路線如圖5所示，主工藝為有機廢物生物強化腐殖化和控氧制肥，將餐廚垃圾固相中的營養成分快速降解為生物腐植酸，輔助工藝采用高濃度有機液相厭氧發酵，產生沼氣可供給鍋爐燃燒回用于工藝用熱，實現沼氣的自身循環利用。朝陽區高安屯餐廚垃圾處理廠設計餐廚垃圾處理規模400 t/d，采用高溫好氧發酵處理工藝，得到有機肥料及飼料終產品。大興區贏海鎮南宮堆肥廠采用好氧式高溫堆肥發酵技術，依靠微生物發酵，將有機物降解為CO2、H2O和NH3，或對其進行半腐殖化處理。原設計處理能力為每天400 t，經過2008年、2009年和2014年3次工藝改進，處理能力已經提升至每天2000 t以上。

　　目前堆肥處理技術存在的問題是預處理過程相對復雜、占地較大、處理周期較長。此外，堆肥技術受垃圾成分的制約很大，廚余垃圾需要經過脫水或與園林、農業廢物等混合后才適合進行好氧堆肥處理。在堆肥過程中還容易產生臭氣及有機質含量較高的滲濾液，垃圾無害化程度有限，需要進一步通過調整微生物群落、生物除臭塔除臭等方式來減小環境危害。

　　3.3生物干化技術

　　生物干化技術是一種由堆肥技術發展而來的垃圾預處理技術，其核心為2大過程：一是利用好氧微生物生命活動釋放的熱量將水分汽化，二是通過通風對流的方式將水分帶出。該技術可在不消耗外源熱能的情況下提高垃圾低位熱值、穩定部分有機物，且持續時間較短，利于降低含水率和垃圾減量，為后續進一步處理打下基礎。自國內推行垃圾分類政策以來，廚余垃圾量大幅增長，由于其有機物含量較高，利于好氧微生物生長，因此生物干化技術展示出較大潛力，許多學者對此進行了大量研究。生物干化設備、物料配比及性質、運行工藝參數成為該項技術的幾大焦點。

　　大連泰達環保有限公司對生物干化反應器進行改進，強化了物料混勻、物料粉碎以及生物反應的效果；

　　清華大學蔣建國等針對傳統生物干化技術所存在的降解效率低、發酵周期過長，資源化利用率較低且成本高的問題，發明了一種輔熱強化廚余垃圾快速生物干化技術，通過分段式反應設計和嗜熱菌的添加快速去除水分，含水率可在24h內從80%降低到30%，減量化率達到70%以上；

　　北京大學張智燁等對添加輔料對廚余垃圾生物干化的影響進行了研究，結果表明添加不同輔料對廚余垃圾生物干化過程中揮發性固體降解率產生影響，且降解主要的貢獻組分也不同。添加輔料對生物干化過程后廚余垃圾的燃燒特性也有所提高；

　　國家電投集團遠達環保工程有限公司則對廚余垃圾的燃燒特性進行了研究，結果表明廚余垃圾燃燒反應可分為低溫段、主要反應階段和高溫階段，并對主要燃燒階段成功采用一級反應進行了擬合；

　　清華大學向虹霖等研究了工藝運行參數對于廚余垃圾生物干化的影響，結果表明通風量較高時能夠更快提高水的去除量，但通風量增大會加大熱量損失，微生物降解產生的熱量難以支持水分蒸發所需的熱量，將導致反應無法保持高溫狀態；

　　北海道大學Ham等發現基質中有機物含量對生物干化的影響也出現了和通風量相似的趨勢：基質中有機物含量較高利于微生物的生命活動，但含量進一步增加會導致微生物代謝過程中產生較多水分，不利于生物干化效果；

　　因此，在實際工程應用中需要持續監控運行條件和基質性質變化，以保證更好的生物干化效果。圖6對比了2種生物干化設備工藝。

　　生物干化技術處理后的廚余垃圾實現了減量化且大幅降低含水率，其再利用的范圍被大大拓寬，制備垃圾衍生燃料、二次發酵制備肥料、作土壤改良劑等資源化途徑被廣泛研究。

　　江蘇維爾利公司聯合清華大學采用機械生化處理技術（EMBT，eco-mechanical biological treatment）對廚余垃圾進行處理。項目占地約5000m2，平均垃圾處理成本約140元/t，由此制備出包括生物水解系統固相物料、生物干化后高熱值物料和機械預處理分選出的高熱值塑料、織物3種垃圾衍生燃料（RDF）。該項目工藝流程圖和干化設備如圖7、圖8所示。

　　生物干化技術還存在一些問題亟待解決：

　　（1）廚余垃圾含水量較高，采用傳統生物干化通風方式難以保證通風效果，因此需進一步開發相應設備，優化工藝參數；

　　（2）廚余垃圾不均勻，導致其垃圾衍生燃料的力學性質、燃燒特性不穩定等；

　　（3）隨著垃圾分類政策的推進，廚余垃圾量將大量增長，如何盡量減小其占地面積、縮短其作用時間并且提高其減量效果成為重中之重。

　　3.4腐生生物養殖處理技術

　　蠅、虻、蚯蚓、蟑螂等體內含有蛋白酶、淀粉酶等多種消化酶，利用這些腐生動物對廚余垃圾中的有機物進行分解并實現穩定化處理，產生的蟲體富含脂肪和蛋白以及動物生長必需營養元素，可以作為動物飼料來源。同時，代謝廢物也可作為肥料改善土壤狀況（圖9）。

　　3.4.1美洲大蠊養殖技術

　　美洲大蠊俗稱蟑螂，在全球分布極廣，體蛋白質含量高達70%，蟲體和卵莢可做高蛋白飼料，對動物有促消化、增強免疫的效果。近年來，美洲大蠊機體成分進行生物制藥逐漸成為研究熱點。利用美洲大蠊生命力頑強、腐食性的特點可將其作為分解廚余垃圾的工具，通過高密度的養殖處理廚余垃圾，可實現無害化與減量化。山東濟南某蟑螂養殖場，目前養殖規模為10億只，每日可消耗50 t廚余垃圾。蟑螂蟲體可作為畜禽飼料的蛋白質來源，也可以作為魚飼料。同時蟑螂糞便收集之后可以作為有機肥用于農業生產。每噸處理費用政府補貼208元，年生產蛋白飼料約1200t，固定資產投資約為30萬/t，目前蛋白飼料市場價約3200元/t，收益可觀。

　　3.4.2蠅蛆養殖技術

　　蠅蛆（家蠅的幼蟲）可提煉出抗菌活性蛋白和復合氨基酸，是極具開發潛力的新型的蛋白類免疫增強劑。風干蠅蛆的粗蛋白質含量可達60%左右，氨基酸總量占干物質總量的50%以上，必需氨基酸占總氨基酸含量的43％以上，可作為一種高質量的動物性蛋白質資源，在畜禽和水產養殖中具有廣闊應用前景。從蠅蛆中提取抗菌肽、幾丁質以及蛆油物質也成為新的研究熱點。Niu等利用蠅蛆處理廚余垃圾，發現在適當的培養條件下1.5g家蠅卵在4d內便可處理700g廚余垃圾，家蠅卵和廚余垃圾的質量比約為1/467，廚余垃圾消耗量約為43%。減量處理后的殘渣可作為優質的有機肥，得到的干蛆質量達到53.08 g，其中蛋白質含量達57%左右，油脂含量達15%左右。蠅蛆的蛋白具有藥用價值，可用于醫藥生產和動物飼料生產，油脂部分經轉化后可得到生物柴油，產率約為87%。

　　3.4.3蚯蚓處理技術

　　蚯蚓的主要化學成分為蛋白質、脂肪、糖類，可以作為動物的飼料。蚯蚓又稱為“地龍”，中醫認為其具有藥用價值，其體內的提取物在抗氧化、抗菌消炎以及促進創傷修復方面有獨特的效果。蚯蚓糞富含大量的微生物及有機物，病原微生物少，現已被廣泛應用于農業生產、花卉培養和土壤改良中。在家庭陽臺或庭院利用蚯蚓對餐廚垃圾進行分散式的處理已有很多報道。蚯蚓每天可以處理等同于自身重量的廚余垃圾同時可以排出大約1~2倍重量的蚯蚓糞。有報道稱“1 kg蚯蚓大約有2000只，每天可以吃掉大約1kg廚余垃圾，相當于一個3口之家每天產生的廚余垃圾的數量。”Hus?sain利用蚯蚓對廚余垃圾和秸稈的混合物進行堆肥，經過45d處理后，堆肥產物的養分含量顯著提高，各項理化性質和營養狀況均優于原始廚余垃圾，同時發現，廚余垃圾和水稻秸稈的最佳質量比為2∶3，廚余垃圾過多會對蚯蚓生長具有負面影響。

　　3.4.4黑水虻幼蟲處理技術

　　黑水虻幼蟲取食范圍非常廣泛，其幼蟲具有腐生性，能夠轉化處理包括人畜糞便、食物殘渣、市政有機廢棄物。黑水虻幼蟲的營養價值高，干重高達42%左右，干物質中的粗蛋白質含量高達32%~52%，與豆粕的蛋白含量相近，粗脂肪含量高達31%~38%，同時富含支持動植物生長必需元素以及粗纖維、月桂酸、抗菌物質和甲殼素等物質。黑水虻幼蟲干燥粉碎后可替代魚粉喂養家禽、魚等經濟動物（粟穎）。黑水虻處理廚余垃圾工藝的資源化程度高，廣東某黑水虻處理基地10t的廚余垃圾可生產2t的幼蟲和1t的蟲糞，只剩4%~5%的剩余物，均是混雜在廚余垃圾中的塑料、木竹等無法采食的物質。該項目建設費用約為10萬~35萬元/t，運營費用約為90元/t。遠低于主流厭氧消化項目的建設費用（40萬~52萬元/t）及運營費用（270~300元/t）。烘干后的黑水虻幼蟲和蟲糞目前市場價分別為6000元/t和500元/t。

　　3.4.5黑兵蠅幼蟲處理技術

　　黑兵蠅是一種常見的熱帶和亞熱帶昆蟲，對不同的環境條件具有很強的適應性，其幼蟲一方面可以同化水果蔬菜以及動物糞便等有機廢料，另一方面通過黑兵蠅收獲生物質中含有脂類、蛋白質和必需營養元素。黑兵蠅體內的飽和脂肪含量高達67%，遠高于大豆飽和脂肪含量的11%和棕櫚油飽和脂肪含量的37%，目前已有大量關于黑兵蠅幼蟲制備生物燃油工藝的研究。

　　利用腐生動物安全高效地處理廚余垃圾目前還存在一些技術問題：昆蟲飼料的成分難以保持一致性，廚余垃圾的水分含量、營養成分、微生物安全性以及有機污染物等關鍵參數均是需要考慮的問題；昆蟲培養條件的適宜技術參數需要進一步探索，例如黑水虻人工養殖對養殖溫度要求均較高，從而限制了其在低氣溫地區的發展，人工養殖黑水虻存在黑水虻幼蟲過小、黑水虻蛹羽化率低等問題；腐生動物養殖技術穩定性、產品風險以及技術標準的建立均是需要進一步克服的技術問題。

　　3.5物理預處理技術

　　通過物理機械手段對廚余垃圾進行預處理，有助于廚余垃圾更高效地實現減量化和資源化。目前國內外研究和推廣較多的物理預處理技術主要包括粉碎直排和機械壓榨。廚余垃圾經過物理手段預處理后的粒度變細可實現固體和漿體液的高效分離，可通過家庭下水排放進入污水處理系統，或通過制成垃圾衍生燃料、堆肥以及厭氧發酵等技術進一步開發利用。

　　3.5.1粉碎直排技術

　　粉碎直排是指在廚房下水口安裝粉碎裝置，將廚余垃圾粉碎后直接排放到下水道，隨后進入市政污水處理系統。目前，全球超過90個國家使用廚余垃圾粉碎機。其中，美國、新西蘭和澳大利亞分別有94%、30%和20%的城市使用了廚余垃圾破碎機。在美國平均50%美國家庭安裝了廚余垃圾粉碎機，有80%的新建住房將廚房垃圾粉碎機作為標準配件。粉碎直排技術將廚余垃圾從固廢處理系統轉入污水處理系統，有利于污水處理廠通過厭氧消化回收能源物質。同時減少了至少1/3的生活垃圾，降低了清運次數和垃圾處理負荷，進而節省了垃圾處理費用，降低了垃圾填埋場CH4的排放量。Zan等評估了廚余垃圾粉碎直排技術對相關污水處理廠污水處理網絡的影響，發現廚余垃圾處理器的使用對生活污水處理廠的處理能力和水質影響有限，廚余垃圾粉碎直排系統有利于城市廢物管理。

　　粉碎直排技術在中國的推廣存在以下問題：粉碎設備成本較高，在收入較低的家庭推廣難度較大；粉碎設備處理能力受限，可能造成家庭下水道堵塞；污水流速過低導致破碎廚余垃圾在污水管網中沉積而產生厭氧發酵、大量產氣等問題；管網中的廚余垃圾油脂可能會在低溫條件下凝固導致管道堵塞；破碎廚余垃圾進入污水廠可能會增加預處理系統負荷和運維難度。廚余垃圾粉碎機處理技術只適合廚余垃圾產生源相對分散，產生量少，且住宅設施條件好的場合，現階段不宜大面積推廣應用。

　　3.5.2機械壓榨預處理技術

　　廚余垃圾機械壓榨技術通過壓榨預處理設備將廚余垃圾中的漿化料擠壓，實現了干濕分離的目的。圖10展示了中大型壓榨預處理和漿化料處理減量站的工作流程。壓榨預處理單元是整個工藝技術預處理系統的核心組成部分，通過高壓將廚余垃圾快速分類為壓榨渣、漿化料兩部分產物，能夠較好地實現分質分類處理效果，并能夠有效提升后續處理效率。機械壓榨預處理工藝流程為：板式給料機→多效分級裝置→磁選→破碎機→制漿機→一次壓榨→二次壓榨。具體是將廚余垃圾卸料進入料斗后落入下方的給料機。通過給料機輸送進入制漿機，漿料通過重力作用落入粉碎機下方的物料緩沖池。存儲在緩沖池中的物料泵送至一次生物壓榨機進行第一輪粗壓榨。一次壓榨后分離出的有機漿液通過重力作用落入壓榨機下方的濃漿池緩存。

　　為了能最大限度地提取有機質，可以將一次壓榨后的固體雜質加熱后再進行二次壓榨，二次壓榨后分離出來的液相泵送至濃漿池緩存，剩余的固體雜質直接重力落入二次生物壓榨機下方的除渣間。壓榨后固體部分（壓榨渣）含水率約30%左右，可以進一步制成垃圾衍生燃料或堆肥；漿化料部分含水率約85%~90%，可通過柱塞泵泵送至厭氧消化罐進行厭氧反應，回收能源實現資源化利用

　　廚余垃圾經過壓榨實現固液分離，性狀更加穩定，有利于有針對性地提高后續處理效能，“減量化、無害化和資源化”效益顯著。同時壓榨處理工藝還存在初期投資大、占用一定土地面積、潛在的噪聲和臭氣污染等問題。

　　4、結論

　　2020年是中國垃圾分類工作推進開展的關鍵之年，在生活垃圾強制分類的背景下，大量廚余垃圾的分類收集及其處理處置凸顯出的諸多問題亟待解決。本文圍繞著垃圾分類政策推進現狀、廚余垃圾的產生和處理出路以及廚余垃圾處理技術的研究熱點進行了重點回顧，指出了當前垃圾分類政策、廚余垃圾的產生及特征等方面存在的認識偏差，梳理并整合了廚余垃圾處理技術研究熱點和相關的工程案例，對2020年中國廚余垃圾處理技術研發和應用及其優劣勢進行闡述，相信在中國垃圾分類工作的廣泛推進下，能更好地促進廚余垃圾末端處理和資源化設施設備的完善與更新，期待2021年廚余垃圾處理領域能取得更大的突破。