餐厨垃圾处理现状及主要处理技术分析

2016-10-11 06:54
绿色科技 2016年16期
关键词:厌氧发酵餐厨厨余

熊 亭

(深圳瑞赛尔环保股份有限公司,广东 深圳 518000)



餐厨垃圾处理现状及主要处理技术分析

熊 亭

(深圳瑞赛尔环保股份有限公司,广东 深圳 518000)

在对餐厨垃圾处理现状和现有主要处理技术分析的基础上,阐述了目前餐厨垃圾主要处理技术的优缺点。为规避现有技术的缺点,对现有处理技术的优势进行集成,提出了餐厨垃圾前端分类+末端综合利用的方法来处理餐厨垃圾的建议,以期为我国餐厨垃圾处理提供参考和建议。

餐厨垃圾;资源化;处理技术

1 引言

餐厨垃圾是餐饮垃圾和厨余垃圾的总称[1]。餐厨垃圾是我国城市的一种主要固体废弃物,由于我国居民生活习惯的原因,餐厨垃圾的产生量较大,约占城市生活垃圾含量的30%~50%[2]。餐厨垃圾的特点包括含水率高,水份占到垃圾总量的70%~90%;有机物、油脂、盐分等含量高;易酸化腐烂变质,易发酵、发臭;同时易滋长寄生虫、卵及病原微生物和霉菌毒素等有害物质。由于受利益的驱动,餐饮废弃油脂常被非法提炼加工后作为食用油回流餐桌,因餐饮废弃油脂含黄曲霉素、苯等有毒物质,长期食用会造成慢性疾病的发生甚至致癌;餐厨垃圾也经常被收运后未经消毒、灭菌等无害化处理直接作为饲养畜禽的饲料,这样易引起畜禽感染病毒,再通过食物链的传递作用,使人体感染口蹄疫、肝炎等疾病。目前,由“地沟油”、“垃圾猪”等餐厨垃圾引发的各类食品安全问题备受社会关注,已经成为了危害我国食品安全、威胁公众健康的重要问题。因此,餐厨垃圾的无害化处理及资源化利用日益受到重视,对改善公众的生活环境和提高人民的生活水平意义重大。

2 餐厨垃圾的处理现状

2.1餐饮垃圾的处理现状

目前我国城市餐饮单位产生的餐饮垃圾处理方式主要有以下两种。

(1)直接售卖给当地的养殖户,养殖户直接用未经消毒灭菌处理的餐饮垃圾喂养畜禽,畜禽食用未经消毒灭菌处理的餐饮垃圾后可能引发各种疾病,带有疾病的畜禽加工而成的肉类食品又再次随着食物链被人食用,可能导致人体疾病,对人的身体健康产生极大的危害。

(2)与生活垃圾混合处置。个别小餐馆将餐饮垃圾与生活垃圾混合扔进垃圾箱,由生活垃圾清运公司将其运往垃圾填埋场进行填埋处置或是焚烧厂进行焚烧处置。

2.2厨余垃圾的处理现状

目前厨余垃圾的处理方式主要有两种。

(1)同其他垃圾混合处理。 现阶段,很少有城市将厨余垃圾作为单独一类进行分类收集、分类处理,大部分地区都将厨余垃圾同其他垃圾混合收集,并最终利用卫生填埋或焚烧方式进行处理。

(2)随意倾倒。 少数居民将厨余垃圾随意倾倒在花园、绿地、自留菜地等场所,这些厨余垃圾不进入垃圾处理系统,最终被就地消纳。

3 餐厨垃圾的处理技术分析

我国餐厨垃圾处理起步比较晚,由于我国餐厨垃圾成分的复杂性决定了使用单一现有的处理技术难以完成高效的处理,如国外餐厨垃圾一般包含大量的超市过期食品,而我国餐厨垃圾中汤水较多。我国餐厨垃圾处理方式主要有填埋、焚烧、饲料化、堆肥和厌氧发酵等,其资源化利用的基本模式有3种:一是肥料化,将餐厨垃圾中的有机物经过好氧微生物发酵处理转换成有机肥料;二是饲料化,将餐厨垃圾中的有机物转换成有机饲料;三是厌氧发酵,将餐厨垃圾中的有机物经过厌氧发酵转换成沼气。

3.1填埋

填埋处置目前主要是针对尚未实行对餐厨垃圾进行单独收运、处理的城市,将餐厨垃圾与其他生活垃圾混合收运,集中进行填埋处置的一种处理方式。由于餐厨垃圾具有有机物含量高、含水量大的特点,餐厨垃圾在填埋处置过程中会腐败、发酵,容易产生大量的高浓度有机废水和恶臭气体,是垃圾填埋场垃圾渗滤液的主要产生源,对垃圾填埋场周围的地下水、土壤以及大气环境的卫生状况和环境质量构成严重威害。

3.2焚烧

餐厨垃圾焚烧处置减量率高,无害化处理彻底,焚烧处置设施占地面积小。但由于餐厨垃圾的特殊性,即含水率高、热值较低,燃烧时会增加燃料消耗,且会导致焚烧炉内物料燃烧不充分而产生气态的二次污染物,如二噁英等有害气体及粉尘[3]。

3.3饲料化

餐厨垃圾所含粗蛋白和粗脂肪等有机营养物质含量高,符瞰等[4]分析了海南某城市餐厨垃圾的成分特性,该城市餐厨垃圾有机质含量高达62.26%,其中粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量分别达到13.46%、17.30%和6.56%。但由于餐厨垃圾具有含水率、盐分和油脂含量高等特点,因此,利用餐厨垃圾制作饲料时必须进行脱水、脱盐、除油等预处理,应尽量减少存放时间,及时处理,以防止其发生霉变,影响饲料产品的质量安全。

3.4好氧堆肥

餐厨垃圾有机物含量高[5],属于易腐有机质垃圾。餐厨垃圾堆肥处置技术在国内外均有着较多应用,是一种较为成熟的处理技术。堆肥工艺技术相对简单、成熟,投资与运行费较低。由于餐厨垃圾油脂含量高、盐分高,致使其堆肥产品可能含有较高的油脂和盐分,堆肥产品存在较大市场风险。

3.5厌氧发酵

厌氧发酵是指利用餐厨垃圾在厌氧条件下通过微生物的代谢活动产生沼气。此方法有助于餐厨垃圾的减量化处理和资源化利用。但由于餐厨垃圾物料所含油脂、盐分高以及垃圾分类不彻底引入的杂物过多(如塑料袋、金属、碎瓷片等)会对餐厨垃圾厌氧发酵过程产生不利影响。因餐厨垃圾成分复杂,而厌氧发酵过程对餐厨垃圾物料要求较高,若经前端预处理后的物料达不到厌氧消化的要求,就容易造成厌氧消化系统产气不稳定或是难以产气等问题。

4 餐厨垃圾处理主要技术比较

目前较常用的处理方式优缺点比较分析见表1。

表1 餐厨垃圾处理工艺的优缺点分析

综合目前餐厨垃圾主要处理技术的介绍,以及上述技术在我国应用的实际情况,比较后得出表2。

表2 餐厨垃圾处理主要技术比较一览

根据表1餐厨垃圾处理工艺的优缺点分析和表2餐厨垃圾处理主要技术比较,结合我国餐厨垃圾的特性,对我国餐厨垃圾处理方式的选择做出如下分析。

(1)制取饲料的质量受来料成分的波动影响不稳定,对餐厨垃圾的存放时间要求严格。产品有可能再次进入食物链,存在食品安全隐患。通常处理规模较小。

(2)高含水量的餐厨垃圾,往往成为填埋场垃圾渗滤液的主要来源;餐厨垃圾黏度大,分散性差,也不利于在填埋场摊铺和压实;此外餐厨垃圾有机物含量较高,填埋方式未对其进行有效的资源化利用,因此餐厨垃圾不适宜采取填埋工艺。近年来,世界各国也纷纷制定法规限制餐厨垃圾进入填埋场。

(3)高含水率的餐厨垃圾不宜直接采用焚烧工艺,因为含水率高会增加焚烧燃料的消耗,增加处理成本。

(4)堆肥适合于处理易腐有机质垃圾,在国内外均有着较多应用,是一种成熟的工程化技术。堆肥工艺技术相对简单、成熟,投资与运行费较低。堆肥处理对象是混合收运的生活垃圾,因其杂物、灰土含量高而严重影响堆肥产品质量。这也是长期以来堆肥技术难以大面积应用的主要原因之一。餐厨垃圾堆肥产品虽然品质较生活垃圾堆肥产品好,但其市场仍然受到传统生活垃圾堆肥产品市场的影响,存在较大市场风险。

5 结语

餐厨垃圾是城市有机生活垃圾的主要组成,具有有机质含量高、含水率高、盐分和油脂含量高,易酸化腐败、发臭等特点。因此,在餐厨垃圾收运与处置过程中,若操作不当,容易产生环境污染问题(臭腐败变臭、滋生蚊蝇、霉变致毒等)和食品安全问题(地沟油和潲水猪等)[6,7],选择合适的餐厨垃圾处理工艺技术对降低餐厨垃圾处理的投资成本、运营成本和潜在生态环境风险尤为重要[8~13]。

针对我国餐厨垃圾的组成成分和物料特性,结合对现有餐厨垃圾处理技术的分析比较[14~16],建议采用餐厨垃圾前端分类+末端综合利用的方法来处理餐厨垃圾,提高餐厨垃圾的资源化利用效率。

(1) 通过餐厨垃圾的前端分类处理,剔除餐厨垃圾所含杂物,可以有效保证末端综合利用物料的品质,降低末端处理工艺的分类除杂难度。因此,如何行之有效地实施餐厨垃圾前端分类收集和做到源头管控还有待实践的深入探索。

(2) 根据餐厨垃圾的组成成分和物料特性不同,针对富含动植物蛋白成分高、营养物质丰富的餐饮垃圾,可以优先考虑资源化转化为高附加值的鱼饲料等资源化产品;针对后厨下脚料、厨余垃圾以及果蔬垃圾等有机废弃物成分单一、有机物含量高,可以优先考虑与城市园林绿化垃圾协同好氧发酵制取有机肥的方式进行资源化处置,作为土壤有机质改良剂;针对餐厨垃圾资源化处理过程中产生的高浓度有机废水可以与城市污泥、粪便等有机废弃物协同厌氧发酵处置生产沼气,所产生的沼渣通过好氧发酵制取有机营养土回用于城市绿化。因此,采用餐厨垃圾前端分类+末端综合利用的处理技术来资源化处理餐厨垃圾是对餐厨垃圾主要处理技术各自优势的集成化,具有较强的工艺先进性,值得深入研究。

[1]再协. 《餐厨垃圾处理技术规范》正式实施[J]. 中国资源综合利用, 2013(5):2.

[2]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.

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[15]嘉琪. 我国规模最大的餐厨垃圾处理项目落户长沙[J]. 农业工程,2012(6).

[16]戚建强,孙红军,李红. 餐厨垃圾处理技术进展探讨[J]. 绿色科技,2012(1).

2016-07-04

深圳市科技应用示范计划项目(编号:20140813141809)

熊亭(1988—),男,助理工程师,主要从事餐厨垃圾资源化利用的研发工作。

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1674-9944(2016)16-0032-03

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