同济大学 餐厨垃圾处理器研究报告

食物垃圾处理器在上海推广应用的

环境经济损益研究评估报告

编制单位：同 济 大 学

城市污染控制国家工程研究中心

二零一零年十二月

编制单位简介

同济大学

同济大学是教育部直属重点大学。她创建于1907年，早期为德国医生在上海创办的德文医学堂，取名"同济"意蕴同舟共济。1912年增设工学堂，1923年被批准改名为大学，1927年正式定为国立同济大学。1952年院系调整后，同济大学成为国内土木建筑领域最大、专业最全的工科大学。目前是一所拥有理、工、医、文、法、哲、经济、管理、教育9大学科门类的综合性大学。作为研究型大学，学校是首批被国务院批准成立研究生院的高校之一；作为全国重点大学，学校被列入国家财政立项资助的"211工程"、“985工程”和国家教育振兴行动计划与地方重点共建的高水平大学行列。

城市污染控制国家工程研究中心

城市污染控制国家工程研究中心（以下简称为“中心”）筹建于1995年，是依托同济大学建立的环保高新科技成果转化和推广的研发实体与产学研平台。2003年3月和11月分别通过国家发改委、教育部的预评估和项目建设竣工验收。2005年1月转制为由同济大学控股的上海城市污染控制工程研究中心有限公司。在国家发改委组织的2007年和2009年全国性工程中心检查、评估中，城市污染控制国家工程研究中心均取得优秀成绩。

同济大学的工科特色鲜明，其中环境工程是国家重点学科，具备对中心主干发展方向的学科支撑，为中心的快速和可持续发展奠定了坚实基础。

中心是开放型的国家级产学研平台，具有一流的科技创新和成果转化能力，具备优良的试验研究及工程化验证条件，研究开发了一批产业关键共性技术与设备，获得专利授权百余项、国家级和省部级科技进步奖几十余项。如“稠油污水循环利用技术与应用”获2008年度国家科技进步二等奖，成果首先在中国石油辽河油田广泛应用，随后在新疆、胜利、河南等油田推广；“城市污水生物脱氮除磷技术与控制措施研究”获2007年度国家科技进步二等奖，已推广应用于全国42家大中型污水处理厂；“大型源水生物预处理工程工艺研究与应用”获2004年度国家科技进步二等奖，已应用到世界规模最大的东江——深圳供水渠源水生物预处理工程中；“电场水处理新技术与设备开发”获2003年度教育部科技进步二等奖，已推广应用到德国、瑞士、俄罗斯等国。中心还为政府重大工程决策提供技术支撑，如在上海市苏州河综合整治工程建设中做出重要贡献，节约资金近十亿元，得到上海市人民政府的通报嘉奖。

主旨报告

本报告实验所用食物垃圾处理器设备为艾默生公司提供的爱适易食物垃圾处理器。

本报告通过开展调研、实验分析对在上海推广使用食物垃圾处理器带来的收益和可能出现的问题，得出以下结论：

1. 上海市生活垃圾源头分类质量不高,对分类收集体系缺乏监督机制和经济激励手段，分类收集效率较低。而食物垃圾处理器的推广能够实现垃圾分流，方便垃圾的分类投放,提高垃圾分类处理工作的效率，从而提高垃圾管理水平,推动垃圾分类处理回收利用的技术发展,逐步解决我国生活垃圾难处理的问题。

根据环保部、住建部、发改委联合发布的文件《关于加强生活垃圾处理和污染综合治理工作的意见》的精神和上海市政府发布的《关于进一步加强本市生活垃圾管理的若干意见》的精神，食物垃圾处理器的推广使用可以帮助实现源头减量，分类收集，符合了政府的政策性导向。

2. 食物垃圾处理器的普及有利于上海生活垃圾减量化的推进，减少了垃圾收运成本，节省了劳动力，当普及率为1%、5%、10%、

100%时，生活垃圾减少量分别为130、650、1300、13000t/d。

3. 上海生活垃圾含水率较高，低位热值较低，不符合垃圾焚烧及填埋的要求，而食物垃圾混入生活垃圾是导致上海生活垃圾高含水率、低热值的重要原因。使用食物垃圾处理器后，食物垃圾经粉碎后排入污水处理系统，使生活垃圾含水率有所降低，热值有所升高。

4. 食物垃圾处理器的普及提高了垃圾焚烧性能，减少了垃圾焚烧时外加辅助燃料用量，提高了焚烧厂发电量，减少了焚烧厂贮仓内的渗滤液产生量，提高了垃圾焚烧厂的收益。假设上海市产生的生活垃圾全部进行焚烧处理，根据目前约有20%的生活垃圾未妥善处理的现状，在食品垃圾处理器普及率为1%、5%、10%、100%时，每

天直接减少的垃圾焚烧厂处理费用分别为9.11、45.13、89.86、277.50万元，并可一次性节省新建焚烧厂投资0.52、2.6、5.2、16亿元人民币，折算为每天间接降低的焚烧厂基建费用分别为0.71、3.56、7.12、21.92万元。

5. 食物垃圾处理器的普及减少了垃圾填埋场内的填埋用地量，减少了填埋垃圾渗滤液产生量，降低了垃圾填埋场的运行费用。假设生活生活垃圾全部用于填埋处理，当其普及率为1%、5%、10%、100%时，每天直接降低的垃圾填埋场处理费用分别为1.39、6.95、13.90、138.98万元，间接减少的新增库容投资可折算成每天节省新增库容费用分别为0.26、1.30、2.60、8.00万元。

6. 当食物垃圾处理器普及率小于10％时，上海城市污水厂进水水质污染物浓度指标仍在污水厂设计水质浓度允许范围之内，不会对污水处理系统造成冲击；普及率大于10%时污水有机负荷将对污水处理系统造成冲击，而SS、NH3-N、TP和TN仍在设计容量允许范围内。

食物垃圾处理器对污水处理系统的影响—上海污水处理概况 目前污水处理富余容量：25%未来十年污水厂将继续改扩建

污染物实际明显浓度低于设计浓度

上海市污水处理系统具有较大富余容量

故保守建议，认为食物垃圾处理器在上海的普及率应控制在10%以下，在其普及率为10%时，上海污水排放增量为1.583万t/d；污水中COD、BOD5、SS、NH3-N、TP浓度分别为306、132、88、25、4.4mg/L。

7. 上海污水处理厂COD, BOD5浓度很低，属于低碳源进水，营养比例失调，而食物垃圾处理器的普及提高了污水的C/N，进而改善了污泥的营养比例，更有利于污泥的厌氧消化过程。

8. 新增污泥量为181.8 t/d，这部分污泥厌氧产沼处理可新增沼气量7563 m3/d，若这部分沼气全部用来发电，则可新增发电量13613度/天，折合电费收益0.84万元/天。

9. 依据理论分析，结合相关的实验验证，针对用户的不同操作习惯，记录一个月内5户家庭的食物垃圾经食物垃圾处理器粉碎前后弯管塞子盖及其内部沉积物的重量，并观察实验过程中及实验结束时弯管塞子盖中沉积物和管道内壁上的油垢油脂的变化情况，得出如下结论：

(1)使用食物垃圾处理器后，SS虽大幅度增加，但通常最大颗粒直径≤5mm，油脂平均厚度大约在1 ~2mm左右，而目前一般家庭排水管道直径通常为75 ~110mm，最小直径≥50mm，即使将油脂厚度和悬浮物颗粒最大直径均考虑在内，亦不会对下水道造成堵塞。此外，

即使在食物垃圾处理器普及率达到100%时，食物垃圾处理器出水进入合流制或改造后的合流制后会被大量水所稀释，SS浓度大幅度降低，亦不会对小区整体排水系统造成堵塞。

(2)食物垃圾处理器的使用不会单个家庭室内排水系统造成堵塞隐患。使用食物垃圾处理器前，短期内单个家庭室内排水系统不存在堵塞问题，但存在堵塞隐患，如：大块食物垃圾穿过洗涤池中的排水漏网（如漏网故障或用户洗菜时忘记放漏网）进入排水系统从而造成管道堵塞，食物垃圾处理器的使用则会杜绝此类隐患。

(3) 从长远来看，使用食物垃圾处理器能够解决沉积物和油脂油垢造成的管道堵塞问题。使用食物垃圾处理器前，弯管内沉积物和管

道内壁上的油垢油脂会随时间推移越积越厚，最终造成管道堵塞。使用食物垃圾处理器后，也会在弯管内产生沉积物和在管道内壁上的形成油垢油脂，但污水混合液的高速流动会形成较大的冲击力，使沉积物和油垢油脂处于不断更新中，从而保持其质量和厚度在固定的数值附近波动，不会因为时间累积而产生管道堵塞问题。

(4)未使用食物垃圾处理器时，若排水系统运行时间过长，弯管底部塞子盖内沉积物质量过大，会导致塞子盖涨裂，造成污水外溢，污染室内环境卫生。而使用食物垃圾处理器后，弯管底部塞子盖内沉积物质量始终平均每户每月2.5g附近波动，不存在上述塞子盖涨裂导致的卫生隐患。因此使用食物垃圾处理器对单个家庭室内排水系统的排水通畅及室内卫生会有一定的贡献。

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