生物廢物因在垃圾填埋場(chǎng)造成溫室氣體而聲名狼藉。解決方案是將其從垃圾填埋場(chǎng)轉(zhuǎn)移并在堆肥和厭氧消化設(shè)施中處理。但美國(guó)市場(chǎng)仍處于起步階段。
數(shù)字是驚人的。根據(jù)北美自由貿(mào)易協(xié)定 (NAFTA) 的一個(gè)分支環(huán)境合作委員會(huì) (CEC) 2018 年的一份報(bào)告，美國(guó)產(chǎn)生了大約 2.07 億公噸的有機(jī)垃圾，包括食物垃圾、庭院和花園垃圾、紙張產(chǎn)品、除建筑和拆除垃圾以外的木材和寵物垃圾——每年。其中，大約 6500 萬(wàn)噸被轉(zhuǎn)移，另外 1.42 億噸最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。
在全球范圍內(nèi)，垃圾填埋場(chǎng)是第三大人為甲烷來(lái)源，其在大氣中捕獲熱量的能力是二氧化碳的 25 倍以上。這種甲烷主要是由垃圾填埋場(chǎng)中的有機(jī)廢物產(chǎn)生的。
鑒于垃圾填埋場(chǎng)對(duì)地表水、地下水、土壤、空氣和人類(lèi)健康的負(fù)面影響，歐盟在其 1999 年垃圾填埋場(chǎng)指令中制定了嚴(yán)格的規(guī)則和目標(biāo)，以將有機(jī)廢物從垃圾填埋場(chǎng)轉(zhuǎn)移。“滲濾液的產(chǎn)生會(huì)污染地下水并產(chǎn)生甲烷，這是一種強(qiáng)效溫室氣體。此外，在填埋可回收廢物的地方，材料會(huì)從歐洲經(jīng)濟(jì)中不必要地?fù)p失，”歐盟表示。這意味著填埋是最不可取的選擇，應(yīng)限制在必要的最低限度。因此，多年來(lái)，堆肥和厭氧消化 (AD) 以及廢物焚燒已成為一種處理有機(jī)廢物的方法。收集系統(tǒng)、公共教育和處理技術(shù)，不要忘記終端市場(chǎng)，已經(jīng)成熟到今天。在美國(guó)，僅在最近幾年才通過(guò)了類(lèi)似的法案，這使歐洲市場(chǎng)領(lǐng)先了大約 20 年。
在美國(guó)堆肥
話(huà)雖如此，在 1990 年代，美國(guó)的一些州，如弗吉尼亞州，開(kāi)始通過(guò)庭院垃圾填埋禁令，為堆肥鋪平了道路。“當(dāng)時(shí)的主要驅(qū)動(dòng)力是節(jié)省垃圾填埋場(chǎng)空間，”美國(guó)堆肥委員會(huì) (USCC)執(zhí)行董事弗蘭克·弗朗西奧西 (Frank Franciosi) 說(shuō)。“過(guò)去 15 年的主要驅(qū)動(dòng)力是出于同樣的原因?qū)⑹澄餁堅(jiān)鼜睦盥駡?chǎng)轉(zhuǎn)移，同時(shí)也是為了減少甲烷排放。我們看到新設(shè)施、設(shè)施擴(kuò)建和庭院垃圾設(shè)施轉(zhuǎn)換為接受食物殘?jiān)臄?shù)量穩(wěn)步增加。” 因?yàn)樵诮裉烀绹?guó)大約 5,000 個(gè)堆肥設(shè)施中，只有大約 10% 被允許接受食物殘?jiān)?/span>
所有堆肥設(shè)施許可證均由每個(gè)州監(jiān)管，而且通常沒(méi)有任何許可規(guī)定。在一些州，很少有食物垃圾最終被填埋或焚燒。加利福尼亞州是一個(gè)試圖將有機(jī)材料排除在垃圾填埋場(chǎng)之外的主要例子。但在美國(guó)的許多地方，如佛羅里達(dá)州和德克薩斯州，大部分食物垃圾與其他垃圾一起收集并最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。“但這是最重的部分，”弗朗西奧西說(shuō)。“35% 的廢物流是食物、紙張和可堆肥產(chǎn)品，它們本來(lái)可以堆肥?！?/span>
越來(lái)越多迄今為止只接受庭院垃圾的堆肥設(shè)施也開(kāi)始處理食物殘?jiān)?/span>
為了增加美國(guó)的堆肥基礎(chǔ)設(shè)施，F(xiàn)ranciosi 認(rèn)為需要克服各種障礙：
- 各州的許可規(guī)定不一致
- 缺乏行業(yè)數(shù)據(jù)和跟蹤
- 州和聯(lián)邦層面缺乏投資機(jī)會(huì)
- 缺乏關(guān)于堆肥和使用堆肥的好處的消費(fèi)者教育和宣傳。
堆肥設(shè)施的一大問(wèn)題是廢物流的污染。去除不可堆肥材料是復(fù)雜且成本高的。除了教育人們和提高意識(shí)之外，他認(rèn)為第一個(gè)問(wèn)題是可堆肥產(chǎn)品的標(biāo)簽和識(shí)別。“有必要在國(guó)家層面標(biāo)準(zhǔn)化一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)標(biāo)記和識(shí)別食品廢料蒸汽中的這些產(chǎn)品。這可以通過(guò)產(chǎn)品和垃圾箱上的顏色和編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且應(yīng)該由各州監(jiān)管，”弗蘭克·弗朗西奧西斷言。此外，未經(jīng)認(rèn)證為可堆肥的相似產(chǎn)品需要受到嚴(yán)厲懲罰。Franciosi 表示，堆肥制造商應(yīng)因加工這些產(chǎn)品而獲得補(bǔ)償，所有這些產(chǎn)品都需要與食物殘?jiān)嚓P(guān)。“換句話(huà)說(shuō)，可堆肥產(chǎn)品應(yīng)有助于將食物殘?jiān)D(zhuǎn)移到堆肥設(shè)施。這些產(chǎn)品還應(yīng)該在考慮接受它們作為原料的設(shè)施中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以確保它們會(huì)分解?！?/span>
堆肥當(dāng)然在有大市場(chǎng)的農(nóng)業(yè)和郊區(qū)更受歡迎，正如北美固體廢物協(xié)會(huì) (SWANA) 首席執(zhí)行官大衛(wèi)·比德曼 (David Biderman) 所解釋的那樣：“堆肥對(duì)地球來(lái)說(shuō)是一件好事，但除非你能從中賺錢(qián)，這在經(jīng)濟(jì)上沒(méi)有意義?！?/span>
美國(guó)的廣告
盡管堆肥在美國(guó)是一種更被接受的做法——幾乎所有州都有關(guān)于堆肥的許可規(guī)定——但厭氧消化工廠正在取得進(jìn)展。“美國(guó)沼氣行業(yè)的發(fā)展速度比以往任何時(shí)候都快，”美國(guó)沼氣委員會(huì)執(zhí)行董事 Patrick Serfass 說(shuō)。“總體而言，該行業(yè)去年增長(zhǎng)了約 5%。我們看到了可再生天然氣 (RNG) 設(shè)施的最大增長(zhǎng)。十個(gè)新項(xiàng)目中有九個(gè)被開(kāi)發(fā)為 RNG 項(xiàng)目。該行業(yè)增長(zhǎng)了 46%。” 根據(jù) Serfass 的數(shù)據(jù)，運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目的數(shù)量也增長(zhǎng)了 46%，而在建項(xiàng)目的數(shù)量增長(zhǎng)了 42%。“因此，我們不僅正在經(jīng)歷沼氣行業(yè)的增長(zhǎng)，而且還在加速增長(zhǎng)?！?/span>
盡管幾乎到處都有增長(zhǎng)，因?yàn)閹缀醯教幎加杏袡C(jī)廢物，但去年美國(guó)西半部似乎更多了。目前，就項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商的興趣而言，以糞便為基礎(chǔ)的項(xiàng)目最受歡迎，其次是食物垃圾和廢水污泥。
隨著行業(yè)的發(fā)展，美國(guó)沼氣委員會(huì)也在發(fā)展。“基本上每天都有公司申請(qǐng)，”Serfass 說(shuō)。“很多公司都有興趣進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)，因?yàn)檫@里有巨大的機(jī)會(huì)。我們有很多有機(jī)廢物，但回收利用的卻不多?！?nbsp;未來(lái)可能會(huì)有一些整合，但目前該行業(yè)正在增長(zhǎng)。
在美國(guó)，有機(jī)廢物的回收利用正在慢慢獲得動(dòng)力。專(zhuān)家們看到了沼氣行業(yè)的巨大市場(chǎng)。
距離美國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)真正開(kāi)始真正開(kāi)始發(fā)展僅僅十年。從歷史上看，在廢水設(shè)施附近會(huì)有厭氧消化器，因?yàn)樗兄跍p少?gòu)U水污泥。直到后來(lái)他們才開(kāi)始使用厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣。
現(xiàn)在，全美 50 個(gè)州有 2,200 多個(gè)生產(chǎn)沼氣的場(chǎng)所：250 個(gè)農(nóng)場(chǎng)厭氧消化器、1,269 個(gè)使用厭氧消化器的水資源回收設(shè)施（目前約有 860 個(gè)使用他們生產(chǎn)的沼氣）、66 個(gè)消化食物垃圾的獨(dú)立系統(tǒng)和 652 個(gè)垃圾填埋氣項(xiàng)目。
與擁有近 18,000 個(gè)厭氧消化池的歐洲市場(chǎng)相比，這似乎并不多。“歐洲市場(chǎng)比美國(guó)市場(chǎng)發(fā)達(dá)得多，這已不是什么秘密。但我們有機(jī)會(huì)構(gòu)建至少 15,000 個(gè)新系統(tǒng)。因此，市場(chǎng)很容易與歐洲一樣大，甚至更大，”Serfass 解釋道。“我們只是處于發(fā)展該行業(yè)的早期階段?！?/span>
這也意味著目前還沒(méi)有成熟的沼渣市場(chǎng)。一個(gè)原因似乎是人們只是不知道它是什么，它可以用作肥料。許多 AD 工廠付費(fèi)將消化物清除、運(yùn)輸并施用于土地。因此，它被視為費(fèi)用而非收入。但 Serfass 堅(jiān)信，這就是該行業(yè)的發(fā)展方向：從沼渣、小費(fèi)和天然氣中獲得收入。
必要的激勵(lì)措施
有機(jī)物回收的發(fā)展，無(wú)論是堆肥還是成本更高的厭氧消化，都受到財(cái)政激勵(lì)措施的影響，例如補(bǔ)貼或上網(wǎng)電價(jià)、小費(fèi)和政策。
在歐盟，垃圾填埋場(chǎng)的小費(fèi)比美國(guó)高得多。根據(jù)環(huán)境研究與教育基金會(huì)（EREF）的數(shù)據(jù)，丹麥為每噸 185 美元，德國(guó)為每噸 165 美元，而美國(guó) 2020 年的平均小費(fèi)為每噸 53.72 美元。“在得克薩斯州或亞利桑那州，處理垃圾的成本為每噸 25 美元。你無(wú)法與之競(jìng)爭(zhēng)，”SWANA 的 David Biderman 解釋道。“在餐廚垃圾分流政策更激進(jìn)的地方，處理成本更高。因此，這產(chǎn)生了更多的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和政治激勵(lì)，以制定一項(xiàng)規(guī)定單獨(dú)處理食物垃圾的政策。”
EPA 于去年 11 月發(fā)布了一項(xiàng)國(guó)家回收戰(zhàn)略，其范圍不僅限于塑料、紙張、玻璃和金屬的傳統(tǒng)回收。目標(biāo)是到 2030 年將 50% 的垃圾從垃圾填埋場(chǎng)或焚燒中轉(zhuǎn)移出去?！耙虼?，這是我有生以來(lái)第一次有一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略，”大衛(wèi)·比德曼說(shuō)。“現(xiàn)在最困難的部分將是實(shí)施它：創(chuàng)造工具和激勵(lì)措施，讓各州參與進(jìn)來(lái)。SWANA 將與州政府機(jī)構(gòu)、回收公司和地方政府密切合作，以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。但我們正處于這個(gè)過(guò)程的非常非常早期的階段?！?nbsp;在 Biderman 看來(lái)，如果更多的州效仿新英格蘭并通過(guò)法律逐漸限制商業(yè)發(fā)電機(jī)處理食物垃圾，
根據(jù) Patrick Serfass 的說(shuō)法，EPA 國(guó)家回收戰(zhàn)略是一個(gè)很好的步驟。但政策只有得到執(zhí)行才會(huì)產(chǎn)生影響。“目前有九個(gè)州制定了有機(jī)物回收政策，但為了產(chǎn)生效果，你需要強(qiáng)制執(zhí)行。并且這種執(zhí)法需要強(qiáng)有力。而我們目前并沒(méi)有看到很多這樣的情況?！?/span>
