來源：環境工程

有機固廢資源化是我國減污降碳和無廢城市建設的重要任務，是綠色低碳循環發展的重要抓手。綜述了我國不同來源有機固廢的產量與處理現狀，梳理了我國無廢城市、減污降碳等有機固廢相關政策文件。基于有機固廢易腐敗、高含水的特性，以及污染和資源雙重屬性，提出了以無害化為目標、以資源化為手段的基本理念。總結分析了有機固廢作為多介質、多組分交互的復雜體系，在生物轉化、熱化學轉化、固液分離、產物資源利用方面的研究進展和技術難點，并提出了有機固廢未來重點突破方向，旨在為我國有機固廢資源化處理處置的技術研究提供參考。

近年來，我國城鄉有機固體廢棄物(廚余垃圾、城市污泥、農作物秸稈、畜禽糞便等)的產生量迅速增長。

1. 產生與處理處置現狀

我國城鎮生活垃圾早期以混合填埋為主，隨著垃圾填埋設施逐漸趨于相對飽和，垃圾焚燒設施建設進入高峰期，垃圾焚燒處理能力逐年增加。目前，城市生活垃圾焚燒處理量占比約62%，衛生填埋占比約33%，已形成以焚燒為主的生活垃圾處理格局。縣城生活垃圾衛生填埋處理量占比為72%，仍是當前生活垃圾最主要的處理方式。隨著國家垃圾分類政策的不斷推進，目前46個重點城市基本建成生活垃圾分類系統。以上海市為例，2021年濕垃圾產量平均已經超過1萬t/d，占干濕垃圾總量40%左右。根據統計數據，國內已建和在建中，厭氧消化工藝約占處理總量的87.5%，其余工藝僅占12.5%。

我國通溝污泥處理處置起步較晚，早期存在“重水輕泥”現象，投資嚴重不足，大部分污泥以簡易填埋為主，沒有得到妥善處理處置。隨著國家對污泥問題的重視和配套科技投入的不斷加大，建設了一批示范工程，污泥穩定化處理和焚燒比例有所增加，基本形成4條污泥安全處理處置與資源化利用主流技術路線。但目前我國只有不到5%的污水處理廠采用了污泥厭氧消化，遠低于歐洲、美國和新加坡等國家。由于我國大部分污泥沒有經過穩定化處理，同時污泥土地利用受跨部門限制，導致污泥土地利用比例遠低于發達國家70%的水平。

2. 處理處置技術需求與瓶頸

有機固廢具有易腐敗、高含水的特性，具有污染和資源的雙重屬性，故穩定化、減量化、無害化和資源化是有機固廢處理處置的基本原則。城鄉有機廢棄物量大面廣，其資源化處理處置是我國減污降碳和無廢城市建設的重要任務。

有機固廢的處理處置同時也是不可忽視的碳減排抓手。歐洲統計局(Eurostat)2016年數據顯示，廢棄物領域是第5大碳排放行業，碳排放量占全社會總量的3.2%。從溫室氣體類型來看，甲烷是全球第2大的溫室氣體，對溫室效應的影響占比達到17.3%，其中廢棄物是甲烷的第3大排放源，26%的甲烷排放來自于廢棄物。雖然廢棄物領域碳排放量占全社會比例不大，但涉及環境和民生問題，對于我國是深入打好污染防治攻堅戰的重要抓手，社會效益顯著。同時有機廢棄物蘊含了大量的資源和能源，通過對廢棄物資源化潛力的挖掘，是最有望實現碳中和的領域之一。此外，廢棄物領域甲烷占全社會排放量比例較大，而實現CH4等逸散性溫室氣體的減排，是在短期內實現減少全球變暖和控制全球升溫幅度在1.5℃以內目標的重要途徑。

有機固廢含有大量易腐有機質和病原菌，如不進行穩定化處理，容易腐敗發臭，傳播病原菌，并排放大量溫室氣體。厭氧消化是實現有機固廢穩定化處理最經濟有效的方式，同時還可以回收沼氣能源。然而污泥等有機固廢具有多介質、多組分交互作用的復雜特性，特別是我國污泥有機質低(我國污泥有機質含量為30%～60%，發達國家污泥有機質含量為60%～80%)、含砂量高，采用傳統厭氧消化工藝存在降解率低、停留時間長、有機負荷低的瓶頸。和廢水厭氧處理相比，有機固廢厭氧轉化整體效率較低，停留時間較長，通常需要維持在20d以上。實現易腐有機質的高效穩定化和生物質能的高效回收是有機固廢厭氧處理的難點。

污泥等易腐有機固廢具有高含水的特性，大量水分會導致其運輸成本高，是制約易腐有機固廢處理處置效率的主要因素之一。但由于污泥是有機—無機—水分高度混雜的非均相復雜體系，有機組分親水性較強，導致傳統脫水方式固液分離困難。而傳統水處理領域中的混凝/絮凝理論對于高固體濃度的污泥體系并不適用，尚缺乏污泥專用的調理方法。傳統機械脫水存在脫水難度大、加藥量大的瓶頸問題，傳統熱干化能耗高，不可持續。實現固液高效分離是污泥等高含水有機固廢資源化處理處置的技術難點。

固體廢物是放錯位置的資源，固廢資源化利用是循環經濟的典型內涵。有機固廢富含碳、氮、磷資源物質，其中磷作為重要的戰略性資源，其回收對于解決全球磷危機具有重要意義。以污水廠污泥為例，污水中90%以上的磷資源富集在污泥中。德國于2017年10月3日通過了對《污水污泥條例》的修訂，其核心內容是要求從污水污泥或其焚燒灰中回收磷，其難點在于污泥中磷的形態復雜、釋放效率低、回收難度大。有機固廢厭氧會產生大量的高氨氮沼液，傳統脫氮工藝流程長，藥劑投加量大，處理能耗高。功能性微生物的富集、調控與規模化培育是實現高效脫氮的難點。

產物出路不暢通是有機固廢處理的瓶頸問題之一。以污泥為例，污泥處置的方式主要有填埋、建材利用和土地利用。目前，脫水填埋依然是我國污泥的主要處置方式，但污泥填埋會占用大量土地，并釋放大量溫室氣體，且我國部分經濟發達城市面臨無地可埋的困局。建材利用需要對污泥進行干化焚燒或協同焚燒處理，以實現污泥的礦化和無害化。由于污泥含水率較高，有機質含量低，熱值不高，導致焚燒存在投資運行成本高，尾氣排放難以穩定達標，鄰避效應突出等問題。土地利用是污泥生態化處置的重要消納路徑，是發達國家最重要的處置方式，但受限于意識、標準銜接、處理水平等方面，我國污泥土地利用比例目前還較低。