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打造餐厨垃圾处理新模式,助力提升生态环保新水平

2019-08-13张理月费成志

科学导报·科学工程与电力 2019年26期
关键词:新模式

张理月 费成志

【摘 要】现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也突飞猛进。餐厨垃圾有机质含量高,具有较高的可再利用价值,但处置不当又极易产生各种环境问题,带来巨大危害。基于文献资料,总结了国外餐厨垃圾产生量和处理现状,我国餐厨垃圾处理设施建设情况及处理能力;分析了我国餐厨垃圾的特性,阐述了我国餐厨垃圾无害化处理的填埋与焚烧、饲料化技术和生物处理三大类技术,对比分析了主要技术的特点、原理、适用条件,优缺点与应用情况,重点阐述了当前的主流技术——生物处理技术的主要工艺和应用现状;总结了餐厨垃圾资源化利用和无害化处理中存在的技术及管理问题,从推动多种处理工艺优化融合,实施垃圾源头分类收运,完善餐厨垃圾管理体制和政策等技术及管理等方面分析了我国餐厨垃圾处理技术未来的发展趋势。

【关键词】打造餐厨垃圾处理;新模式;助力提升生态环保;新水平

1 餐厨垃圾处理设施建设及技术工艺

自2010年开始,国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部、原环境保护部、原农业部组织开展了城市餐厨废物资源化利用和无害化处理试点工作。“十二五”期间,成立了100个餐厨垃圾试点城市,覆盖了31个省级行政区并覆盖一、二、三线城市。截至2015年末,全国已投运、在建、筹建(已立项)的餐厨垃圾处理设施(50t/d以上)至少有118座,总计处理能力超过2.15万t/d,其中投入运行的餐厨垃圾处理设施为43座。各地区设施建设总能力相差较大,经济水平较高、人口密度较大的东部沿海城市的餐厨垃圾处理设施规模最高,国内生产总值(GDP)产值较低的西部地区的处理能力最低。单座设施平均规模相差不大,人口密度较高或城市规模较大的地区单座设施平均规模约150~200t/d,人口密度较低或城市规模较小的地区单座设施平均规模为100~150t/d,餐厨垃圾处理设施平均规模约为182t/d,受运行成本和技术稳定性限制,餐厨垃圾集中处理设施的规模一般为100~200t/d。由于餐厨垃圾处理处置及资源化利用市场的管理政策欠缺、技术路线单一、运营模式不成熟,导致行业发展不规范,盈利模式不清晰,产业化进程缓慢。对118座已确定技术路线的餐厨垃圾处理设施(50t/d以上)中的111座进行统计,发现采用厌氧发酵技术的有80座,处理能力为1.60万t/d,占总处理能力的76.1%;采用固体堆肥+液体发酵技术有4座,处理能力为0.07万t/d,占总处理能力的3.3%;采用好氧堆肥或快速好氧发酵技术的有16座,处理能力为0.30万t/d,占总处理能力的14.1%;采用制饲料或其他技术有11座,处理能力为0.14万t/d,占总处理能力的6.4%。

2 优化措施分析

2.1优化餐厨垃圾处理的技术分析

所谓凡事都有两面性,看待问题要学会辩证统一。餐厨垃圾也是一把双刃剑,虽然他作为垃圾的身份会对环境造成一定的污染,但是合理的处理运用也可以改变其性质使其成为一种可以回收利用的新资源。所以为了减小餐厨垃圾的污染性,提高综合利用价值,我们要对其从政策、管理、收集、运输、处理等,各个层面、各个环节进行创新。

①国家和各地方政府,可根据当地的实际情况,出台一系列相关的政策,倡导减少浪费、节约资源,在垃圾产生的源头进行减量控制。设立贫困人员救助站,鼓励商家或个人将剩下的、多余的不易变质的食品捐赠给有需要的人,不仅从源头减少了餐厨垃圾产量,还给贫困人群带去温暖和希望;②建立完善的回收制度,采用成熟、高效的处理设备。采用统一的回收工具,规范整个收运环节,避免二次污染;③采用先进的餐厨垃圾处理办法,通过高温灭菌、微生物处理等手段将垃圾转换为有益资源,实现资源的循环利用,提高经济效益;④加强对群众的环保教育宣传,明确餐厨垃圾对生活和健康的不良影响,树立正确的环保意识,上下联动,共同为环保事业奋斗。

餐厨垃圾是不可避免的生活垃圾,如何减少垃圾的产量并对已有垃圾进行处理是职能部门和广大人民群众都需要关注的问题。通过创新科技,改善处理手段降低垃圾污染,实现资源重复利用对于构建和谐稳定生态环境具有重要意义。

2.2好氧堆肥

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[16]。餐厨垃圾中有机物含量高,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,主要包括传统好氧堆肥发酵技术及高温好氧堆肥发酵技术2类。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。

2.3厌氧发酵

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,从而实现对餐厨垃圾的减容减量及资源化利用。厌氧工艺生产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%,据杭州市餐厨垃圾一期处理工程经验,处理能力为200t/d时,沼气产量可达到13000m3/d,当沼气中的甲烷浓度为60%时,可产生电能约为26000kW·h/d,油脂回收率可达88%。厌氧发酵后产生的沼气还可以经过净化、加压后进入燃气管网,供给居民日常生活使用。餐厨垃圾高油脂、高盐分也会导致过度酸化及抑制菌体生长,不利于持续而稳定地降解餐厨垃圾。此外,厌氧消化产生的沼渣处理仍是一大难题,通常需干化处理后填埋,或重新堆肥后制成有机肥。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是当前亟待解决的关键技术问题。

2.4实施源头减量和垃圾分类

餐厨垃圾源头分类收集不仅可以实现源头减量,有效提高餐厨垃圾收集数量及质量,同时可以降低预处理成本,提高后续资源化产品质量。当前应加大宣传教育,大力开展餐厨垃圾源头减量和分类活动,提高居民环境意识,养成勤俭节约、物尽其用,减少浪费的文明生活习惯,促进源头减量和资源回收。餐厨垃圾的分类收集不仅可以实现餐厨垃圾的有效回收利用,同时至少减少生活垃圾总量的50%以上。餐厨垃圾单独收集后将有利于生活垃圾热值显著提高,从而便于后续焚烧或者填埋处理,不仅可以降低焚烧过程的烟气污染,而且可以提高填埋场使用年限、减少渗滤液处理负荷。

3 结语

目前国内主流的非生物餐厨垃圾处理方法是焚烧发电,高温等离子炬气化发电技术是最有希望替代焚烧的技术。规模化的垃圾气化技术尚在推广应用阶段,市场潜力巨大。厌氧发酵和传统好氧堆肥处理可以实现餐厨垃圾资源化和减量化的目的。总体来讲微生物处理餐厨垃圾的优点是工艺简单,初期投资较低,自动化程度较高,二次污染小;虽具有耗能高,减量化程度小,盐度适应性较差,往往需要添加辅料等缺点,但可以实现资源化,有一定的产出。

参考文献:

[1]谢炜平,梁彦杰,何德文,等.餐厨垃圾资源化技术现状及研究进展[J].环境卫生工程,2008,16(2):43-45.

(作者單位:青海洁神环境能源产业有限公司)

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