在如火如荼的垃圾分類過(guò)后，有機(jī)固廢的去向問(wèn)題備受關(guān)注。近日，在2019（第七屆）上海固廢熱點(diǎn)論壇中，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)戴曉虎從技術(shù)層面，介紹了有機(jī)固廢處理處置的瓶頸及突破方向。

本文根據(jù)嘉賓發(fā)言內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審閱。

有機(jī)固廢資源化背景

對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)，國(guó)內(nèi)、國(guó)際的關(guān)注度日益升高。我國(guó)明確了“2035年美麗中國(guó)基本實(shí)現(xiàn)”的發(fā)展目標(biāo)；國(guó)際方面，全球氣候變化、資源短缺矛盾加劇。未來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)必將成為中國(guó)在國(guó)際上的一張重要名片。

當(dāng)前，我國(guó)綠色科技創(chuàng)新速度明顯加快，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新引領(lǐng)、交叉融合。在我國(guó)59項(xiàng)重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃中，有一項(xiàng)就是固廢資源化�？梢灶A(yù)見(jiàn)，綠色發(fā)展、資源利用將是未來(lái)幾年的重要主題，資源循環(huán)利用的發(fā)展水平或?qū)⒊�過(guò)預(yù)期。

從2015年開(kāi)始，黨中央、國(guó)務(wù)院開(kāi)始圍繞固廢領(lǐng)域編制實(shí)施方案，包括《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》、《“無(wú)廢城市”建設(shè)試點(diǎn)工作方案》等重要指示。目前，我國(guó)國(guó)家政策體系已初步建立，為固廢資源化提供了較為全面的政策保障。

在固廢資源化專項(xiàng)中，經(jīng)過(guò)上百名專家參與的多輪評(píng)審、討論，最后定下來(lái)的固廢資源化重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，聚焦工業(yè)固廢，生活垃圾、城市礦產(chǎn)三種典型固體廢棄物，以“減量化、資源化、無(wú)害化”為核心，創(chuàng)新固廢資源化的技術(shù)體系和發(fā)展模式，構(gòu)建固廢資源化的系統(tǒng)解決方案。

在這個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)中，我們考慮了以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：從理論上來(lái)看，需要資源-環(huán)境交互影響下的固廢循環(huán)利用與污染控制協(xié)同理論；從技術(shù)方面來(lái)看，需要替代性綠色過(guò)程、跨行業(yè)生態(tài)鏈接等重大原創(chuàng)新技術(shù)，基于固廢復(fù)雜體系物質(zhì)提取分離與梯級(jí)利用基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，基于智能控制與新功能材料的固廢規(guī)�；療o(wú)害化利用技術(shù)，全生命周期精準(zhǔn)化管控與決策支撐技術(shù)等；在實(shí)際落地中，需要集成產(chǎn)業(yè)技術(shù)、工程應(yīng)用、政策調(diào)控的全鏈條綜合性系統(tǒng)解決方案與集成示范。

有機(jī)固廢處理技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)生活源、農(nóng)業(yè)源、工業(yè)源等有機(jī)固廢年產(chǎn)量超過(guò)60億噸，占固體廢物總產(chǎn)生量的60%以上，但目前來(lái)看，科學(xué)合理的管理與安全處置技術(shù)體系尚未形成。

由于我國(guó)的有機(jī)固廢成分相對(duì)復(fù)雜，包括農(nóng)業(yè)秸稈、污泥、廚余垃圾、餐廚垃圾等，既有碳氮磷等資源，也有重金屬等污染元素，兼具資源屬性和污染屬性。也就是說(shuō)，如果能夠在技術(shù)方面有所突破的話，可以作為很好的資源；但如果做得不好，可能會(huì)引起二次污染。

在城市垃圾方面，產(chǎn)生量急劇增加，資源化利用率低，無(wú)害化處置成為城鎮(zhèn)化進(jìn)程的核心制約因素，亟需突破技術(shù)瓶頸，提高我國(guó)生活垃圾整體消納能力；在農(nóng)業(yè)有機(jī)固廢方面，農(nóng)業(yè)秸稈每年產(chǎn)生近10億噸，焚燒污染嚴(yán)重，綜合利用水平低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模消納；畜禽糞便產(chǎn)量巨大，處置率低，是中國(guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的主要來(lái)源；在工業(yè)有機(jī)固廢方面，產(chǎn)地分散，多以原料加工為主，污染嚴(yán)重；危險(xiǎn)廢物處置問(wèn)題亟待解決；政策縮緊，技術(shù)瓶頸等問(wèn)題嚴(yán)重制約行業(yè)健康發(fā)展。綜合可見(jiàn)，有機(jī)固廢資源化科技創(chuàng)新是當(dāng)前的重要機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

源頭控制和收集分類是有機(jī)固廢處理處置的重要環(huán)節(jié)。在這些固廢產(chǎn)生的過(guò)程中，就需要用各種手段盡量減少產(chǎn)生量，同時(shí)降低二次污染。這一部分的工作如果做的好，后面處理過(guò)程的壓力就會(huì)小很多。

在處理環(huán)節(jié)，其實(shí)我們有不少技術(shù)嘗試，但有些技術(shù)可能不夠成熟，有些可能時(shí)機(jī)不對(duì)，導(dǎo)致目前得到真正推廣應(yīng)用的技術(shù)不多。在現(xiàn)在的大背景下，市場(chǎng)對(duì)于有機(jī)固廢處理處置技術(shù)需求較大，相關(guān)技術(shù)的改良創(chuàng)新，正處于難得的好時(shí)機(jī)下。

總體來(lái)說(shuō)，有機(jī)固廢處理主要有生物處理和熱處理兩種方法。對(duì)于生物處理來(lái)說(shuō)，目前主要的技術(shù)瓶頸是有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化效率還不夠高，停留時(shí)間較長(zhǎng)，回收資源的產(chǎn)生量有待提升；微生物定向調(diào)控與新技術(shù)原理缺乏；微量及有毒有害物質(zhì)的去除，還存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

在熱處理方面，技術(shù)瓶頸包括技術(shù)裝備要求高，智能化控制及能源效率有待提升；過(guò)程二次污染防控難、存在鄰避效應(yīng)，公眾接受度低，環(huán)評(píng)要求高；新型工藝的裝備穩(wěn)定性、效率、產(chǎn)物出路需進(jìn)一步提升；顛覆性技術(shù)缺乏等。

有機(jī)固廢研究熱點(diǎn)

總體來(lái)看，有機(jī)固廢處理處置的完整體系包括：有機(jī)固廢屬性的識(shí)別、有機(jī)固廢中“污染物”資源化、有機(jī)固廢中難降解污染物去除與穩(wěn)定、有機(jī)固廢產(chǎn)物的環(huán)境行為及交互屬性的考慮等。聯(lián)系當(dāng)前實(shí)際，可推出未來(lái)的研究熱點(diǎn)：

識(shí)別階段，需要梳理有機(jī)固廢理化性質(zhì)、形態(tài)及特性，研究有機(jī)固廢預(yù)處理方法及原理；

資源化階段，需要探討有機(jī)固廢中“污染物”賦存形態(tài)、生物反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化及調(diào)控機(jī)制、物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理、有機(jī)固廢復(fù)雜體系資源回收的方法等；

污染物去除與穩(wěn)定階段，需要研究重金屬、微塑料、惰性有機(jī)物、持久性有機(jī)  污染物、有毒有害物質(zhì)的賦存形態(tài)及遷移機(jī)制；

有機(jī)固廢產(chǎn)物的環(huán)境行為及交互屬性研究，則需要考量有機(jī)固廢產(chǎn)物間及其與環(huán)境間的交互影響，以及有機(jī)固廢產(chǎn)物處理處置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，污泥是有機(jī)固廢中的典型。對(duì)于污泥這一類高含水的有機(jī)物，如果屬性識(shí)別及預(yù)處理，會(huì)極大影響后續(xù)的熱處理成本。因而需要想辦法通過(guò)生物處理，先大幅度的降低它的含水率。在這方面，新技術(shù)的開(kāi)發(fā)非常重要。

污泥的厭氧處理，也是目前的突破重點(diǎn)。在厭氧過(guò)程中，有氧化作用、有還原作用，氧化變化二氧化碳，還原變成甲烷，需要想辦法把氧化作用降低，把還原作用提升，使得有機(jī)物能更好地產(chǎn)生能源。那么，在這個(gè)方向上，通過(guò)研究微生物的生物代謝途徑，就有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程的技術(shù)突破。

未來(lái)發(fā)展方向

在垃圾分類熱潮下，當(dāng)前的關(guān)注重點(diǎn)是源頭減量和資源化利用。真正的處置是在末端，也就是通過(guò)生物或者是其他方式實(shí)現(xiàn)最大化的資源化。

在這個(gè)過(guò)程中，科研院所以及企業(yè)，都應(yīng)當(dāng)更注重全鏈條的技術(shù)。不管研究哪個(gè)環(huán)節(jié)，都需要在整個(gè)應(yīng)用鏈條中有一個(gè)具體地位。雖然沒(méi)有一個(gè)技術(shù)能夠包打天下，但也一定要有全鏈條的思考方式。

如厭氧消化生物處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)污泥資源化回收的主流技術(shù)。過(guò)去，該技術(shù)是甲烷提取出來(lái)，蛋白質(zhì)降解以后，氨氮就留在了水里。氨怎么辦？沼液怎么辦？沼渣怎么辦？如果只關(guān)注于甲烷的話，肯定是不夠的。對(duì)于這項(xiàng)環(huán)節(jié)技術(shù)，需要站在技術(shù)平衡的鏈條上去充分考慮，而不是只關(guān)注一個(gè)點(diǎn)。

再如水熱處理技術(shù)，大家關(guān)注的更多是在高溫高壓下把碳回收出來(lái)，但如果剩下的液體像醬油一樣，是難降解廢水，就為下一步的污染治理帶來(lái)了難題。在熱解氣化中，同樣也要關(guān)注熱解后的各種產(chǎn)物，包括氣體的排放等。技術(shù)人員思考問(wèn)題一定要從全鏈條出發(fā)。

個(gè)人認(rèn)為，未來(lái)學(xué)科之間的交叉跨界是重要方向。隨著其他領(lǐng)域的科技發(fā)展，有機(jī)固廢領(lǐng)域也會(huì)得到更多助力，包括信息技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)等，可以預(yù)見(jiàn)，將來(lái)通過(guò)更先進(jìn)的傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)算法等，會(huì)使該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)走到新的階段。

我國(guó)有機(jī)固廢種類多，成分復(fù)雜，在這樣的情況下，作為科技工作者，作為企業(yè)，有責(zé)任通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，讓它的資源屬性發(fā)揮到最大、污染屬性降到最低。衷心希望在座同仁朝這個(gè)方向去努力，在有機(jī)固廢資源化方面走出中國(guó)創(chuàng)新特色的技術(shù)路線。