摘要:综述了目前国内外厨余垃圾的资源化现状,分析了厨余垃圾的资源化技术特点。展望了其资源化技术的前景,提出了我国厨余垃圾资源化技术的发展趋势。
关键词:厨余垃圾;资源化;厌氧发酵
厨余垃圾是居民在生活消费过程中形成的一种固体废弃物。近年来,随着人们生活水平的提高,厨佘垃圾的产生量有增长的趋势。我国每天厨余垃圾的产生量超过20kt,仅上海市每天厨余垃圾产生量为1200t,北京市为1600t。
我国中、小城市的厨余垃圾传统的处置方式是直接作为动物饲料。这可能用会引起动物疾病,形成污染链;大中城市的厨佘垃圾则直接排入下水道。由于厨余垃圾容易发酵、变质、腐烂不仅产生大量毒素,散发恶臭气体,还污染水体和大气。显然,如不能很好地处理或处置厨余垃圾,它将成为环境的一大危害。
1厨余垃圾资源化技术探讨
目前处理厨佘垃圾的有效手段有焚烧、热解、生物转化等。
焚烧法处理厨余垃圾效率较高,最终产生约5%的利于处置的残余物。焚烧是在特制的焚烧炉中进行的,有较高的热效率,产生的热能可转换成蒸汽或电能。可实现能源的回收利用。但厨余垃圾含水率高,热值较低,燃烧时需要添加辅助燃料。厨余垃圾的脱水也需要消耗大量的能量焚烧尾气需经过有效处理才能达到排放标准。总体讲,采用焚烧法处理厨余垃圾存在投资大,尾气排放受限制等,难于广泛应用。
热分解法是将垃圾在高温下进行热解,使垃圾中所含的能量转换成燃气、油和炭的形式,然后再进行利用。同时垃圾中所含氦、硫、氨等在热后再进行利用。同时垃圾中所含氦、硫、氨等在热解过程中保持还原状态,因而对装置的腐蚀较小。热分解法具有广阔的应用前景,但技术尚未达到实用阶段,目前应用较少。
生物转化法是利用微生物的新陈代谢作用实现垃圾的稳定化、无害化,同时进行资源的回收利用。厨佘垃圾是一种有机垃圾,可以利用生物转化进行无害化、资源化。但其含水率高,含盐量高,pH值较低,使其生化转化过程有其自身特性。在日本神户等地已建成每天可处理6t厨余垃圾并用于发电3000kW的示范工程。从饭店、餐厅收集来的厨余垃圾经厌氧发酵得到甲烷,再经催化反应从甲烷中提取氢气,并供给燃料电池发电。剩余的甲烷气体可以用来供热或供蒸汽涡轮机发电,也可以制成压缩天然气(CNG)作汽车燃料使用。哈尔滨工业大学固体废物资源化学科部研究人员正与日本有关专家进行厨余垃圾的甲烷发酵与燃料电池发电系统的研究。
除将传统的处理固废处理技术应用于厨余垃圾处理外,一些专门针对厨余垃圾的处理技术也相继开发成功,并具有较好的稳定性和资源化效果。真空油炸技术和蚯蚓处理厨余垃圾,就是其中的两例。
用于真空油炸的油可采用食品加工厂、饭店等使用过的废食品油,从而达到以废治废的目的。油炸后的产品可作为一种绿色饲料。同时由于这种饲料的价格低廉,具有良好的市场前景。
蚯蚓能分泌多种酶来分解有机物,并将其转化为自身或其他生物可以利用的营养物质。厨余垃圾的有机物含量较高,通过发酵和高温清除病菌后,就可成为蚯蚓的饲料。蚯蚓经加工后可制成蚯蚓粉用于其他养殖业;蚯蚓的粪便可作为蔬菜、瓜果等农作物的优质肥料。
2国内外厨余垃圾资源化现状
目前,国内还没有可进行工程化的成熟的厨余垃圾处理处置技术。西南石油学院的梁政通过研究认为,厨余垃圾的最佳处理工艺为:在去除动物硬骨、废餐具、纸巾及其它杂质的基础上,将固相与液相分离,固相经过粉碎、挤压工艺,去除其中的水分与油分,进而对残渣干燥。液相通过分离、破乳等工艺实现油水分离;污水直接进入化粪池或者城市污水处理系统,油液则通过过滤、调合、蒸馏、吸附、精滤等工艺,制取精制潲水油。此技术已申报了国家发明专利。陈建乐等将厨余垃圾用粉碎机粉碎、脱水、加氮中和、灭菌后,混合接种酵母和微生物生物菌种,然后经计算机控制分批进行固体发酵,再经干燥、磨粉、化验及包装制成高钙多维酵母蛋白饲料(中国发明专利公开号CN1416718)。该法具有原料来源广泛、产品质量好、生产效率高、成本低廉等优点。
在国外,韩国采用微生物菌种处理制饲料,其工艺流程为:厨余垃圾收运——分拣(骨头、固体杂物等)——粉碎——混合(微生物、碎玉米、糖等添加剂)——禽畜牧场]。韩国Geoen Tech公司与德国Rethmann公司合作开发了集装箱堆肥法。其装置由封闭集装箱和多层生物过滤器组成,一般用20个以上集装箱并联,每个箱体50m3,堆肥周期15~20天,所产生的气体可以回收利用,最后剩下无机物系不能利用则用作土壤的回填材料。堆肥已成为韩国厨余垃圾废物处置的主要途径。
日本对厨余垃圾采用明火加热煮沸方式进行消毒利用,或采用生物发酵工艺处理、利用。美国、爱尔兰等将包括厨余垃圾在内的有机废物统一收集,并根据其不同的特性,进行分类堆肥或其他资源利用。
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2021-08-06
中国环卫科技网