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餐厨垃圾处理技术研究进展

2020-10-31 16:02:16    责任编辑: 微米生物     0

前言:餐厨垃圾因具有高含量的生物质能成为一种资源型垃圾。从一方面分析了我国餐厨垃圾的特点,从另一方面重点探讨了目前餐厨垃圾的主要处理技术和优缺点,以期为我国餐厨垃圾处理提供一些参考和建议。

关键词:餐厨垃圾;餐厨垃圾处理;餐厨垃圾处理技术

1、引言

餐厨垃圾作为城市生活垃圾的重要部分,约占生活垃圾总量的50%。通常将家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物定义为餐厨垃圾。随着我国城市化和经济的快速发展,以往将城市生活垃圾统一以填埋和焚烧为主的处理方式已不能满足现阶段的处理需求,据统计按我国城市平均每万人每天1t餐厨垃圾的产生量,我国660个以上规模的城市,各类餐馆有350多万家,餐饮企业每年产生的餐厨垃圾已超过3000万t。餐厨垃圾因含有大量有机质和油脂可利用成分,若能有效利用将会节约资源并产生较大的经济价值,同时可以实现垃圾的资源化、无害化和减量化,有利于城市现代化建设。因此对餐厨垃圾处理工艺的选取和研究具有重要的现实意义,笔者主要介绍了餐厨垃圾现行的处理技术,并对各项技术进行了必要分析,为我国餐厨垃圾处理提供参考。

2、餐厨垃圾特点

餐厨垃圾的组分是由产生群体的饮食、生活习惯以及后续的存放、收运体系所决定的。与国外的餐厨垃圾相比,我国餐厨垃圾的最大的特点是可回收资源如生物质能、油脂等含量丰富,其主要特点如下。

(1)含水率较高,达到75%~85%。

(2)富含淀粉、脂肪、蛋白、纤维素等有机物,有机质含量占干重的75%~90%,蕴含大量的生物质能。

(3)油脂含量丰富,达到%~3%,容易被回收加工成食用油,危害民众健康安全,但如果统一回收处理后用于工业用途如生物柴油附加值较高。

(4)腐烂变质速度快,易滋生病菌,容易造成病原菌的传播和感染。

(5)组分复杂而多变,随地域、饮食习惯、季节等因素的变化而变化。

(6)受存放、收运体系影响较大。3、餐厨垃圾的主要处理设备

餐厨垃圾的处置技术有很多,不同的处理技术对环境、安全和社会成本有较大差异。按照目前的主要处理技术可分为传统的非生物技术如焚烧和填埋,生物处理技术厌氧消化和好氧堆肥,以及新型的饲料化、机械破碎和综合处理技术。

焚烧

焚烧是将垃圾放在焚烧炉中高温加热燃烧,将垃圾中的可燃烧成分如有机质等彻底氧化分解,此方法可将垃圾中固体减量50%~80%左右,焚烧产生的能量可以用来供附近居民区和工厂发电、供暖等,但剩下的固渣往往含有大量重金属及有毒物质,一般作为生产水泥、瓷砖等建筑材料。针对餐厨垃圾而言,由于餐厨垃圾含有大量水分会增加大量能耗,焚烧炉的燃烧状态受到显著影响,导致烟气处理的难度增加,甚至使垃圾焚烧炉无法正常运行。

卫生填埋

卫生填埋利用坑洼地填埋城市垃圾,是一种既可处置废物,又可覆土造地的保护环境措施。现在主要进行厌氧填埋,同时可回收甲烷气体。它是一种既经济又成熟的办法,但是此处理法仍然有许多缺点,如代价高昂,需要巨大的前期投入,大量餐厨垃圾混入一般生活垃圾处理,由于含水率太高将会给填埋场的作业运行造成较大的不利影响,并会给我国日益紧张的土地资源带来压力。

厌氧消化

厌氧消化是指在无氧条件下,利用微生物代谢作用将复杂有机物分解为小分子有机物及无机物,并在此过程中产生沼气。此方法对餐厨垃圾的减容、减量及资源化利用有很大帮助。但是餐厨垃圾的高含水率、高含盐率以及杂物过多(塑料、贝类及金属等)会对厌氧发酵产生不利影响,运用此想处理技术需要对餐厨垃圾进行前期的预处理工程,以满足厌氧消化要求。

好氧堆肥

好氧堆肥是指在有氧条件下,利用好氧微生物对垃圾中的有机质进行生物降解,最终形成稳定的高肥力腐殖质。好氧堆肥技术简单,便于推广,但需要较大面积的处理场地,堆肥过程会产生难闻气味,经济效益不高,并且生产的肥料可能有病原体和重金属危害。

饲料化

饲料化工艺主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热,烘干处理,杀毒灭菌,除去盐分等,可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。餐厨垃圾饲料化具有潜在的食物链风险,目前国内并不提倡,因此选用此项技术需谨慎进行。

机械破碎

机械破碎是指利用餐厨垃圾处理设备的机械破碎力将家庭垃圾打碎后排入下水道,最终流向城市污水处理系统降解有机质,但会加重污水处理系统的负荷,同时堵塞下水管道。事实上,为了保护本就高负荷污水处理系统,国外如日本、美国很多地方已经明令禁止。

综合处理技术

综合处理技术指根据垃圾的特性将城市生活垃圾进行前期RDF综合处理加工,制成成品或半成品,结合好氧堆肥和厌氧发酵等方法,利用热分解旋涡汽化炉产生热气,进行发电,所产生的尾气经过分解使二噁英达到环保要求的一种全新的综合处理技术。此方法比较灵活,附近有利益链工厂,可很大程度降低成本,节约资源。但技术和投资要求较高。

综上,通过各项餐厨垃圾处理技术对比发现,厌氧消化技术可靠性较高,同时符合国家产业政策和发展方向,不存在饲料化技术存在的安全隐患;产品为沼气或电力,能平稳销售,可保证餐厨垃圾的长期持续性处理。

4、结语

目前我国有多个餐厨垃圾处理试点城市,但由于餐厨垃圾的特殊性和处理成本较高,往往需要政府和大型企业通力合作,才能有效运行。因此,根据区域餐厨垃圾组成特性选择合适的处理方法,降低处理成本和潜在的生态风险尤为重要。同时,由于现有餐厨垃圾处理技术的复杂性和低经济价值使得小型环保企业难以从事该行业而获利,有限的餐厨垃圾处理企业使得餐厨垃圾的处理量远远赶不上产生量。加上泔水和地沟油的经济利益,已建的厨垃圾处理工程很多面临着吃不饱的现象。因此,当前规范餐厨垃圾市场,制定以及完善相应法律法规,大力开发新的餐厨技术具有十分迫切的必要性。


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