基于餐厨垃圾资源化处理技术的研究

作者:未知

  【摘 要】随着我国城市经济快速增长,人口聚集和城市化进程必将加快,餐厨垃圾产出量日见增多,成为城市垃圾收集、运输和填埋处理的主要难题。对于这些餐厨垃圾,我们如何才能将它们无害化处理,不至于对环境造成破坏,对人民健康产生危害,餐厨垃圾资源化处理,无疑是最好的处理办法,不但可以变废为宝,而且还可以实现可持续发展。随着垃圾分类收集方式的推广,无害化处置的需要,从源头及时收运和资源化技术工艺的发展成熟,餐厨垃圾资源再生便开始变为现实。
  【关键词】餐厨垃圾;资源再生;研究探讨
  餐厨垃圾成分复杂,不便于收集、运输、处置,以餐厨垃圾为原料进行资源化处置,即减少了污染物的排放,又获得了清洁能源,餐厨垃圾合理处置是目前亟待解决的环境问题。文章阐述了目前餐厨垃圾的危害及发展趋势,介绍了餐厨垃圾的多种处置技术。
  一、餐厨垃圾主要危害
  大部分城市没有对餐厨垃圾实行统一规范的管理,每天产生的餐厨垃圾出路:一是由附近农民收集后拿去喂猪,形成“垃圾猪”,导致食品不安全,严重危害群众健康。二是被随意排入城市下水管网,形成“地沟油”被不法商人回收、提炼、加工成泔水油,又回到百姓餐桌,直接危害群众身体健康。三是有的将餐厨垃圾粉碎后进入下水道和污水处理场,污染治理比污水处理还难。四是餐厨垃圾直接混入生活垃圾,投入到生活垃圾容器中,产生大量污水,导致垃圾收运压缩过程中产生污水撒漏现象,造成二次污染,特别是夏季,撒漏的污水臭气熏天,严重影响了城市环境卫生,也成为广大市民投诉的热点问题。
  目前,我国城市餐厨垃圾处理面临着严峻形势,社会危害性日益突出。餐厨垃圾没有进行干、湿分离的垃圾在最终无害化处理过程中也产生很多问题,如产生大量很难处理的垃圾渗滤液,堆放的垃圾占用大量土地,并且虫蝇滋生,臭气熏天,严重影响周围环境。
  二、餐厨垃圾处理方式
  1、填埋
  餐厨垃圾填埋工艺方法简单、投资小,但填埋处理资源化水平极低,并以污水量大、污水处理困难、堆体稳定性差及资源浪费为重大代价。这决定了餐厨垃圾直接填埋的可行性较低,因此填埋非餐厨垃圾处理的主流技术。目前,欧盟国家已实施垃圾填埋法令禁止将餐厨垃圾填埋,填埋设施逐渐成为其他处理工艺的辅助方法,只用来处理不能再利用的物质。
  2、物理干燥技术
  物理干燥制肥料或饲料技术,是经过预处理后,首先进行脱水,得到液体和固体两部分。液体是高油脂废水,宜先进行油水分离获得高附加值的油脂,然后对污水进行处理,其固体部分主要采用物理手段将其高温加热,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。物理干燥处理后的餐厨垃圾饲用价值明显提高,既是良好的饲料原料,又方便回收油脂。
  物理干燥技术的技术优点是资源化程度较高;设备投资小、占地面积较小;生产过程易控制,操作、管理容易。缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底;不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题,对其用作饲料存在一定的顾虑。比如用加热烘干的方式很难去除霉杆霉菌等菌种,若提高消毒温度,又会破坏饲料中的营养物质( 如維生素等热敏性物质),导致产品存在安全隐患。
  3、好氧发酵制有机肥技术
  该技术是在餐厨垃圾或厨泥中加入一定比例的调理剂,从而调整物料的含水率、碳氮比以及孔隙状态,通过好氧微生物群落有氧环境下对物料中的多种有机物吸收、氧化、分解,转化为腐殖质,同时放出热量,使堆肥物料自然产生高温(55~70℃),致使病原菌和寄生虫卵死亡,实现餐厨垃圾的无害化。大量的热量将堆体中的水分蒸发,达到减量化的目的。经过处理后的餐厨垃圾可以作为营养土或有机质,经过进一步检测和加工制成合格的有机肥料。该技术具有温度高、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小、可以大规模采用机械处理等优点。
  4、厌氧消化
  厌氧消化是在厌氧条件下利用厌氧微生物自身的新陈代谢作用将垃圾中的有机物分解为甲烷和二氧化碳。厌氧消化工艺类型较多,按进料方式可以分为续批式和连续式,按进料含固率可以分为干式和湿式,按反应温度可以分为中温和高温,按反应级数可以分为单相和多相。厌氧消化工艺耗能低,处理效率高,二次污染小,臭气控制好,并且可以回收垃圾中有机物的能量,能真正实现减量化、无害化、资源化处理,是目前最受关注的处理工艺,厌氧消化工艺在欧洲已经得到了充分的发展。国内新建的餐厨垃圾处理工程例如重庆黑石子和北京董村等餐厨垃圾处理工程都是应用厌氧消化工艺,在建的处理工程大部分也选择厌氧消化工艺,但是由于运行过程中的一些问题使得能顺利运行的处理厂较少。
  三、餐厨垃圾资源化技术发展趋势
  从资源化效益最大化出发,对餐厨垃圾的资源化处理,国内有学者通过论证得出最佳的资源化层级原则是“优先生产饲料,其余生产肥料”。从实际出发,餐厨垃圾中含有大量的有机营养成分,将其饲料化具有相当的优势。而出于安全性考虑,对于“同源污染”的问题,欧盟已经全面禁止餐厨垃圾蒸干制成的饲料产品重新进入人类食物链的可能。国内有关餐厨垃圾的蒸干饲料化应用尚未禁止,由于技术的缺乏与认知的不成熟,国内基本上都是使用餐厨垃圾蒸干制饲料,无法逃避“同源污染”的问题,制出来的饲料认可度不高,一直得不到全国范围内的大力推广。目前,国外餐厨垃圾饲料化技术比较成熟,主流技术是生化制蛋白,成功案例也较多。在韩国、我国台湾、新加坡等多有应用。当前我国餐厨垃圾生化制蛋白技术相对不成熟,国外投资者已经瞄准这点开始这方面的投资。由此可知,餐厨垃圾的生化制蛋白将是未来餐厨垃圾饲料化行业的发展趋势,开展餐厨垃圾饲料化再生利用技术的研究即是顺应时代的发展趋势,也是为创造中国自主知识产权打破国外垄断做出贡献。
  四、结束语
  总体而言,目前我国餐厨垃圾的管理工作处于起步阶段,资源化处理技术也在摸索阶段,至今国内仍没有真正运行很好的范例。杭州作为全国环保模范城市、全国文明城市和著名国际风景旅游城市,要充分认识到做好这项工作的重要性和艰巨性,努力改善餐厨垃圾现有处理和管理现状,推动全市餐厨垃圾得以有效再利用,为打造生活品质之城和建设低碳城市提供有力保障。
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