0755-23123260

食物的价值应被充分挖掘,餐厨垃圾资源化前景广阔

2020-06-12 11:30:00    责任编辑: 微米生物     0

  

  《北京市生活垃圾管理条例》于5月1日起正式实施,其中指出,餐饮行业协会应当在厨余垃圾减量化工作中发挥行业自律和服务作用,引导企业行为,推广先进技术,督促落实本市厨余垃圾管理的有关规定,这让餐厨垃圾的处理再次成为议论焦点,也催生了创新创业的想法。

  伴随着人口基数的迅速增长和人们生活水平的提高,中国餐厨垃圾的产生量也在不断增加;在城市生活垃圾结构中,餐厨垃圾占比为30%-50%,我国城镇人口平均产生餐厨垃圾为每人每天0.1kg。据清华大学固体废物污染控制及资源化研究所的统计数据表明,我国城市每年产生的餐厨垃圾在6000万t以上[1]。餐厨垃圾极易腐烂变质,若处理不当易引起“地沟油”、“垃圾猪”等安全隐患事件。

  为此上海率先开始做起垃圾分类工作,以减少城市负担、消除安全隐患。餐厨垃圾资源化处理作为一种有效的手段,可以在垃圾分类后,变废为宝、化害为利,从源头上避免餐厨垃圾直接作为饲料进入食物链,有效解决餐厨垃圾作为生活垃圾填埋或焚烧造成的资源浪费和环境污染问题,实现社会效益、经济效益和环境效益的统一。

  在严格垃圾分类制度的大背景下,餐厨垃圾的资源化将会成为重点发展的方向,相关企业也将迎来前所未有的机遇与挑战。

  餐厨垃圾的优与劣

  餐厨垃圾,俗称“泔脚”、“泔水”,根据其来源不同,往往可以分为餐饮垃圾和厨余垃圾。前者产生自饭店、食堂等餐饮业的残羹剩饭;后者主要指居民日常烹调中废弃的下脚料。餐厨垃圾是米面、果皮、蔬菜、动植物油、水、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。

  餐厨垃圾因其来源的复杂性,与其他废弃物相比,具备其特有的优势和不足:

  (1)含水率高,通常高达70%~85%;

  (2)有机质含量高(其中粗脂肪21%~33%,粗蛋白11%~28%,粗纤维2%~4%),同时富含钾、钙、钠、镁、铁等微量元素;

  (3)油脂含量丰富,约为 2%~3%,可以进行回收再加工炼制生物柴油;

  (4)盐分含量高,约为 1%,这会影响后续肥料化利用;

  (5)极易腐烂变质,散发恶臭,传播细菌和病毒,性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响,且容易滋长病原微生物等。

      常见的餐厨垃圾处理方式

  餐厨垃圾处理技术包括填埋和焚烧、饲料化及生物处理三大类型,其中填埋和焚烧是传统的餐厨垃圾处理方式,也是我国在未有效开展餐厨垃圾分类工作前,餐厨垃圾的主要处理方式;饲料化和生物处理是目前应用较为广泛的新型餐厨垃圾处理技术,因其可以产生高价值附加产品,实现餐厨垃圾资源化,目前正在全国各地大力推广。

  1、填埋

  垃圾填埋是应用最早、最广泛的一项垃圾处理技术。早期的垃圾填埋处理仅仅是单纯的填埋,没有考虑到填埋气、渗滤液的处理等问题,造成了比较严重的环境污染。直到本世纪 30 年代,首先在美国提出了“卫生填埋”的概念。卫生填埋法具有技术比较成熟、操作管理简单、处理量大、投资和运 行费用较低、适用于所有类型垃圾等优点,是当今世界上最主要的垃圾处理方式。

  但填埋处理也存在一些缺点:

    (1)占用大量土地资源,以致新建填埋场选址困难;

    (2)产生的垃圾渗滤液如未妥善处理,会对土壤及地下水等周边环境造成污染;

    (3)填埋垃圾发酵产生的甲烷等气体,既是火灾及爆炸隐患,又加剧了温室效应[6]。

  在未有效餐厨垃圾分类的城市及地区,大部分的餐厨垃圾仍会混入生活垃圾并同生活垃圾一同填埋或焚烧。餐厨垃圾进入填埋厂不仅会占用大量的空间,增加填埋压力,还会因其含水率高、有机质含量等特性,增加污染物的处理难度。

  2、焚烧

  垃圾焚烧处理已有100多年的历史,而现代化的焚烧处理的发展则开始于20世纪60 年代。焚烧法处理可使垃圾减容85%以上,减重75%以上,突出了减量化、无害化特征;若配备热能回收装置,亦可实现焚烧发电,达到资源化的目的。与填埋处理相比,焚烧处理具有占地少、厂址选择易、处理周期短、减量化显著、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点。

  但存在以下限制:

     (1)我国城市生活垃圾成分复杂,且长期混合收集;在垃圾分类收集尚未普遍开展的情况下,我国目前除少数经济较发达的城市外,其它城市的混合生活垃圾热值较低,不适宜焚烧;

     (2)焚烧处理设备投资和运行费用均较高,在欠发达地区难以承受运营费用。

  餐厨垃圾热量较低,将餐厨垃圾和其他垃圾一起混合焚烧,需要额外添加燃料辅助燃烧,不仅会增加设备的运行成本,还会造成资源的低效利用,甚至与其他垃圾发生化学反应,处理不当,便会产生一些有毒有害气体。

  3、饲料化技术

  餐厨垃圾中含有大量的有机营养成分,其饲料化具有相当的优势。目前主要有2类饲料化技术:干式饲料及蛋白饲料。其中干式饲料要求物料在 95-120 ℃下至少干燥2h,达到含水率小于15%,杂质低于5%;蛋白饲料由微生物自身及其蛋白分泌物组成(60-80℃)。但由于餐厨垃圾来源广泛,成分复杂,采用饲料化利用技术时存在很多安全隐患,如生物同源性、病菌、重金属、有毒有机物等。

  因此在实际生产中,需要遵循CJJ184—2012《餐厨垃圾处理技术规范》中有关餐厨垃圾生产饲料的相关规范要求,才可以生产出合格的饲料。若不经处理,便将未经处理的餐厨垃圾直接喂养牲畜,便会带来巨大的安全隐患,使得有害物质回流餐桌。

  4、好氧堆肥技术

  好氧堆肥是指在有氧条件下,利用好氧微生物对堆积于地面或者专门发酵装置中的有机质进行生物降解,最终形成稳定的高肥力腐殖质。餐厨垃圾中有机质含量高,营养元素全面,C∕N 较低,是微生物的良好营养物质,适于采用堆肥处理,目前主要有传统好氧堆肥发酵技术、高温好氧堆肥发酵技术两种堆肥技术。

  还可在好氧堆肥的基础上投入蚯蚓,利用蚯蚓自身丰富的酶系统,将餐厨垃圾有机质转化为其自身或其他生物易于利用的营养物质,加速堆肥的稳定化过程。但我国餐厨垃圾的高盐分、高油分问题,很大程度上限制了肥料化利用技术的推广与应用。

  5、厌氧发酵技术

  餐厨垃圾的厌氧发酵是指在无氧条件下,利用兼性微生物及厌氧微生物的代谢作用将复杂有机物分解为小分子有机物及无机物,在此过程中可产生甲烷和氢气等能源物质。此外,利用厌氧发酵可获得各种有机酸和醇类,如乙醇、乙酸、丁酸、葡萄糖糖化酶、乳酸等,从而实现对餐厨垃圾的减容减量及资源化利用。

  厌氧工艺产生的沼气可转化为电能与燃气,厌氧消化罐中产出的沼渣可以进行二次发酵制肥处理。通常厌氧发酵产生的沼气中甲烷含量为60% - 75%,因此沼气经过净化、加压后进入燃气管网,可以供给居民日常生活使用。

  餐厨垃圾高油脂、高盐分会导致过度酸化并抑制菌体生长,不利于持续而稳定地降解餐厨垃圾,且相应的厌氧发酵设备成本较高。因此,寻找适合我国餐厨垃圾组分与特点的厌氧处理工艺,并保证厌氧消化系统的运行稳定,降低运行管理难度及费用仍当前急待解决的关键技术问题。

  6、制备腐殖酸

  通过高温复合微生物和酶转化技术、快速腐殖化集成装备、转化工艺精准控制技术集成,筛选自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种,在生化处理设备中,对餐厨垃圾等有机垃圾进行高温高速好氧发酵,可以使各种有机物得到快速降解并转化为生物腐殖酸肥料。

  腐殖酸肥料可以作为有机源土壤调理剂,用于土壤质量提升,进而起到降低化肥使用率,提高农产品产量和改善农产品品质的作用。技术优点是转化速度快,有机质利用率高,产品一致性高,可进入工业产品销售通路。该技术目前为好氧技术的主流代表工艺,已在北京、广州、成都、乌鲁木齐等城市成功应用,但该工艺的液相进入污水处理系统会造成污水负荷增大和液相有机质的浪费。

  国外餐厨垃圾处理现状

  欧洲餐厨垃圾产量约5000万吨/年,欧洲各国特别是德国、法国、英国还有北欧地区的较发达国家等对餐厨垃圾的管理和处理都有相对较为完善的系统和体制。如德国关闭了绝大多数垃圾填埋厂,餐厨垃圾采用机械-生物(MBT)或生物技术进行处理;为鼓励垃圾回收和餐厨垃圾利用,丹麦政府于1987年开始征收填埋税,并逐年提高费率;英国约75%的餐厨垃圾采用了资源化的处理方式,并颁布了餐厨垃圾资源化利用的相关法律条文。

  美国餐厨垃圾产生量约2598万吨/年。美国对餐厨垃圾产生量较大的单位设置餐厨垃圾粉碎机和油脂分离装置,分离出来的废液排入下水道,油脂则送往相关加工厂(如制皂厂) 加以利用。对于产生量较小的居民厨房餐厨垃圾,则混入有机垃圾中统一进行处理或通过餐厨垃圾粉碎机粉碎后排入下水道。美国未来垃圾处理趋势是采用堆肥工艺制成肥料或加工成动物饲料进行资源化回收利用。

  此外,美国各州关于餐厨垃圾处理的政策和方式略有不同,很多州针对当地具体情况,建立了自己的餐厨垃圾处理回收体系,不同州针对餐厨垃圾肥料化产品的品质规定了各自的标准体系。 美国餐厨垃圾资源化利用时的优先次序:抑制产生→救济饥饿穷人→饲养动物→工业利用→堆肥→焚烧或填埋。

  日本每年排放的餐厨垃圾约2000万吨。由于日本餐厨垃圾倾倒运输费用很高,餐厨垃圾处理机得到了推广和应用。为减少餐厨垃圾对环境的污染,并充分利用其中的资源,日本于 2000 年颁布了《餐厨废物再生法》,该法律规定餐厨加工业、饮食业企业有义务减少餐厨废物的排出量,且就再生利用对象饲料和肥料制定质量标准。《餐厨废物再生法》中规定了餐厨垃圾资源化利用时的优先次序:抑制产生→再资源化(肥料 > 饲料 > 油脂等产品 > 沼气)→减量。

  餐厨垃圾处理相关补贴

  餐厨垃圾处理属于市政民生工程,目前国内大部分项目采用BOT(build—operate—transfer,即建设一经营一转让)模式运作,即政府通过契约授予私营企业(包括外国企业)一定期限的特许专营权,并准许其通过收取费用或出售产品来清偿贷款,回收投资并赚取利润,待合同期满后移交政府部门。

  针对餐厨垃圾BOT项目,我国补贴主要分为3个部分:收运补贴、处理补贴以及国家拨付的专项资金补贴。其中收运补贴和处理补贴是当地政府为运营企业提供的经济性支持,其价格一般由企业和政府共同商定,考虑因素包括地区、工艺等。专项资金补贴是指国家为促进餐厨垃圾处理行业发展所提供的鼓励性补贴。此外,在价格制定过程中会受到以下因素影响:

  1)补贴范围。餐厨垃圾补贴主要分为收运补贴和处理补贴,政府仅支付企业承担部分的资金补贴。例如,2013年北京石景山餐厨垃圾资源化处理项目中,企业只负责处理,处理补贴为185元/吨。湖南长沙餐厨垃圾资源化处理项目中,企业只负责收运,相应收运补贴为125元/吨。

  2)发展过程。我国餐厨垃圾处理市场目前正在发展之中,补贴费用大多偏低,但随着居民环保意识的提高,补贴价格也在逐渐提高,例如重庆餐厨垃圾处理项目一期处理补贴为108元/吨,后启动的二、三期处理补贴提高到约130元/吨。

  3)地域差异。由于不同地区经济发达程度和餐厨垃圾成分不同,政府对项目给予的补贴价格也会存在一定差异。例如,2013年山东省启动的餐厨垃圾处理项目的处理补贴平均价格约120元/吨。按照业内收运补贴费100元/吨计,相当于收运处理补贴总价格为220元/吨。江苏省近年来对餐厨垃圾项目非常支持,补贴价格位于国内中上水平,如2013年签订的常州餐厨垃圾项目,其收运和处理补贴价格为239.5元/吨。

  4)处理量。每个项目中餐厨垃圾的处理量也会影响到政府的补贴政策,通常项目处理量越大其单位补贴成本越低。

  在国家大力倡导“绿水青山”、“垃圾分类”大力倡导的关键时期,从事并发展餐厨垃圾资源利用化产业,既可以响应国家的政策,为环境保护贡献出自己一份力量,还可以开拓餐厨垃圾资源利用市场,从中挖掘餐厨垃圾资源化利用的附加价值,实现产业的良性循环发展。随着国家对于环境重视力度的逐渐加大,餐厨垃圾资源化处理必定会成为热门行业,带来无数的机遇,但同样也会面临巨大的挑战,因此,只有了解餐厨垃圾资源化利用,才可以迎接挑战,抓紧机遇,脱颖而出。

联系我们

  • 电 话:

    0755-23123260

  • 传 真:

    0755-23123270

  • 邮 箱:

    info@micron-bio.com

  • 地 址:

    深圳市光明区公明塘尾微米生物园

关注更多资讯动态

关注更多资讯动态

免责声明 | 网站地图 | 友情链接
Copyright © 2006 - 2018 深圳市微米生物技术有限公司 粤ICP备15100578号 1粤公网安备 44031102000473号