易腐垃圾处理技术及其效果研究进展

2021-03-31

商品与质量 2021年11期

关键词：易腐厌氧发酵废物

德州市环境卫生服务中心山东德州 253000

1 易腐垃圾的来源及特征

易腐垃圾中丰富的营养物质是其能被资源化利用的重要依据。易腐垃圾的特点如下表1 所示：

2 易腐垃圾生物资源化利用技术及应用

2.1 饲料化处理技术

饲料处理技术是一种生物资源技术，已被较早地使用，技术已经成熟，并且得到了广泛的推广。它主要针对易腐垃圾，主要是食物垃圾。目前，饲料加工技术以高温脱水生产干饲料，生物加工生产蛋白质为主要生产方式。其中，高温脱水有利于使易腐烂垃圾中的病原体和寄生虫失活，而生物处理则利用微生物本身和发酵产生的蛋白质分泌物来生产蛋白质饲料。目前，城市较为成熟的饲料方式是造粒技术，综合利用挤压和干燥技术，利用易腐烂废物挤压产生的温度杀死潜在的病原菌，并将相关的配套设施投入市场生产和操作。另外，我国和东南亚一些国家也引进了一种新的饲料技术，该技术是将蝇幼虫接种到易腐垃圾中。幼虫吃掉易腐烂的垃圾并迅速生长，最终获得大量的昆虫蛋白，从而减少了垃圾的数量，可达到70%以上。但是，尽管饲料加工技术具有操作简单方便，资源利用程度高的特点，但该技术要求产品干物质中的粗纤维含量小于18%，粗蛋白含量大于10%。或等于20%。相关研究表明，大多数垃圾中的粗蛋白含量不到20%，加工后的产品很难达到蛋白饲料的标准。同时，存在危害人类健康的同源污染的风险。因此，今后饲料加工技术的研究重点应放在如何从根本上解决同源污染问题，增加产品中蛋白质的比例，从而有效解决我国目前蛋白质饲料短缺的问题[1]。

2.2 厌氧发酵技术

厌氧发酵是指一种生物方法，它利用兼性厌氧微生物的代谢，将易腐垃圾中的有机物在厌氧条件下分解为氢，甲烷和短链脂肪酸以及其他小分子有机和无机物质。在我国，以重庆，唐山，南宁等地为代表的厌氧发酵是处理易腐烂废物的主流技术。在国外，瑞士的Komogas 厌氧消化厂利用易腐废物的厌氧发酵来生产沼气作为燃料。每天的沼气产量可达到3200立方米，发酵腐殖质可用作肥料。厌氧发酵具有良好的环境效益，例如可再生能源平台的产生，营养物质的循环利用以及易腐废物的减少。该技术具有自动化程度高，劳动成本低，所得产品价值高，在国内普遍被接受的特点，综合降低率可高达85%。通过厌氧发酵技术回收易腐烂的废物，所产生的沼气可在一定程度上用于发电，减轻了我国能源短缺的压力，经济效益较高。但是，由于我国的地区差异和易腐烂废物的特点，厌氧发酵过程也有一些弊端。例如：①易腐垃圾的高脂肪，高盐含量严重影响了发酵过程中微生物的生长，厌氧发酵达不到预期的效果；②资金需求高，工艺复杂，管理困难，难以维持稳定运行[2]。

2.3 其他处理技术

易腐废物联合生物处理技术是将一个或多个生物处理过程结合起来，同时实现两种或两种以上废物的减少，无害化和资源利用，从而减少分支处理过程，提高废物处理效率的技术手段。

热解技术的出现为我国易腐废物的处理提供了新思路。通过在厌氧或缺氧条件下加热易腐烂的废物，复杂的有机物质会分解为固体残留物。近年来，对易腐烂废物热解的研究越来越活跃。一些研究人员使用通过热解技术开发的设备来处理垃圾填埋场中分解后的废物，这可以将易腐烂废物的数量减少95%。上海采用的热解炭化工艺将易腐垃圾脱水干燥，制成可燃木炭，木炭生产率可达3%-10%。

3 垃圾分类对易腐垃圾处理的影响

易腐垃圾通常与生活垃圾一起收集，其中包含玻璃，炉渣甚至重金属等杂质。这种情况不仅增加了易腐垃圾的数量，而且增加了垃圾处理的成本。同时，在垃圾清理频率较低的农村地区，易腐烂的垃圾极易腐烂，并在炎热季节散发出恶臭。运输过程中长期积累或散发出刺鼻的气味，会造成空气污染，加剧环境问题，危害人体健康。垃圾分类收集后，将易腐垃圾分开分离，存储在密闭的收集桶中，然后放置在指定的位置。可以根据不同地区，不同类型的垃圾制定相应的运输方式，垃圾清运人员将定期收集运输到垃圾处理厂。在减轻垃圾处理厂的处理压力的同时，有效避免了对环境和垃圾收集者健康的不利影响[3]。