科大研究發現以污水系統處理濕廚餘成本效益更高

香港科技大學（科大）研究團隊透過分析香港、北京、紐約等全球29個大城市的廚餘數據，建立了一套創新的城市廚餘管理框架。研究指出，在廚餘含水量較高的「濕廚餘城市」如香港，將廚餘攪碎並導入污水系統進行處理，比單靠依靠堆填更具效益，此舉更可令整體溫室氣體排放量降低約 47%，同時減少約 11%的廢物處理成本。該研究為全球城市的廚餘管理提供全新的量化依據。

研究由科大土木及環境工程學系講座教授陳光浩教授領導，團隊成員包括博士後研究員郭洪驍博士及博士生鄒旭等，並與華中科技大學研究團隊合作。研究成果以〈Redefining separate or integrated food waste and wastewater streams for 29 large cities〉為題，在國際學術期刊《Nature Cities》上發表。

隨着全球都市人口上升，廚餘量亦不斷增加。目前，大部分城市仍採用堆填或焚化的方式處理廚餘，然而高含水量的廚餘顯著增加運輸成本及能源消耗。例如在美國，堆填區中的廚餘產生的甲烷佔整體堆填區排放量的58%，已成為主要的溫室氣體污染來源之一。

研究團隊通過收集全球29個大城市的廚餘組成、污水量、能源消耗與處理成本等數據進行科學分析，發現影響廚餘處理效益的關鍵因素並非廚餘重量及種類，而是其含水量（moisture load）。含水量愈高，固體廢物處理系統的負荷愈大，相應的處理成本和排放量也會隨之增加。

研究團隊提出的「城市生物廢棄物通量」（Urban Biowaste Flux, UBF）框架計算出，當城市每年人均廚餘含水量達到46.8公斤時，採用透過污水系統結合堆填或焚化的「整合方式」處理廚餘，會比單純以固體廢物方式處理更加有效。香港、北京及首爾等湯水及新鮮食品比例較高的城市均屬於典型的濕廚餘城市。研究顯示，在這類城市中，使用廚餘研磨器把廚餘導入污水系統，有助提升整體處理效能。以香港為例：

• 成本效益：採用整合方式處理廚餘，即結合污水及污泥的每年營運成本分別增加 563萬美元及2,251萬美元，但由於堆填區開支每年可減少7,400萬美元，最終令香港廢物處理總成本（包括建造、營運及研磨器成本）下降 11.13%。

• 減排成效：通過整合方式處理廚餘，香港的直接及間接溫室氣體排放量合共下降46.61%。

科大博士生鄒旭表示：「以香港為例，根據排污處理系統中化學需氧量（COD）計算，廚餘佔近六成，已成為最大的有機污染來源。我們需要重新審視廚餘的處理方式，而UBF模型正好為這類濕廚餘比例較高城市提供合適的分析工具。」

科大博士後研究員郭洪驍博士指出：「相比傳統獨立收集和堆填的單一處理方式，整合處理方式可把各城市的溫室氣體排放量降低約24%至88%。目前，美國已有約一半的廚餘採用此方式處理，但在亞洲地區尚未普及。UBF模型可協助香港等城市尋找更高效、更可持續的廚餘處理方案。」

陳光浩教授表示：「採用污水處理的方式處理濕廚餘，配合厭氧消化技術，可把污泥轉化為燃料使用，而焚化過程中產生的熱能亦可回收用於發電。研究顯示，在全球29個城市中，若採用整合方式處理廚餘，27個城市的人均能源消耗每年可減少約20.6%；同時，26個城市的溫室氣體排放量每年平均下降22.6%。當然，不同城市條件各異，未必適合採用同一模式，但對於含水量高、固廢處理成本較高的城市而言，整合處理是一個可行的方向。我們希望這項研究能為各城市提供科學依據，協助政府制定更合適的廚餘管理策略。」