许晓锋 林琦
摘要:在我国社会经济不断发展的背景下,餐饮服务行业得到了可持续发展。城市如何提高餐厨垃圾的利用效率,是当下社会发展需要考虑的重要问题。文章就我国餐厨垃圾处理技术现状进行探讨,从生物柴油技术、堆肥化处理技术、饲料化处理技术、厌氧发酵技术、生物处理技术等方面提出了对应的建议和措施。
关键词:餐厨垃圾;资源化;处理技术
中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)11-00-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.034
Current status and suggested measures of Chinas food waste treatment technology
Xu Xiaofeng1,Lin Qi2
(1.Zhejiang Meixinda Environmental Construction Co.,Ltd.,Huzhou Zhejiang 313000,China;
2.Weierli Environmental Protection Technology Group Co.,Ltd.,Changzhou Jiangsu 213125,China)
Abstract:In the context of the continuous development of my countrys social economy,the catering service industry has achieved sustainable development.How to improve the utilization efficiency of food waste in cities is an important issue to be considered in the current social development.This article discusses the current status of food waste treatment technology in my country, and proposes corresponding suggestions and measures from the aspects of biodiesel technology, composting treatment technology, feed treatment technology, anaerobic fermentation technology, and biological treatment technology.
Key words:Kitchen waste;Recycling;Treatment technology
餐厨垃圾主要有食物残渣以及油脂组成,其中富含大量的有机物质,在高温下很容易就发生变质,还会给苍蝇、老鼠的繁衍创造良好条件,滋生的细菌更有可能会给人们的日常生活带去病毒,还会引发一系列的疾病。此外,餐厨垃圾还会生成有害气体污染空气环境质量,严重影响人们的日常生活。过去常运用填埋这一方式对餐厨垃圾进行处理,但餐厨垃圾中含有多种化学物,这种填埋处理的方式不仅污染土壤,还会使水质受到污染,影响人们的健康。
1 餐厨垃圾处理技术
1.1 生物柴油技术
生物柴油技术是一项相对比较先进的生物技术,这种技术是将餐厨垃圾中的油脂分离出来炼制成生物柴油,为我国的化石燃料行业注入了新的能源支持,通过研究发现,将生物柴油技术应用于我国餐厨垃圾处理的过程当中,能够将废弃的油脂转化为高品质的生物柴油,这一项技术让餐厨垃圾的处理质量得到了有效提高,所以生物柴油技术具有较高的研究应用价值。除此之外,在炼制生物柴油的过程中,也会产生出大量的甘油三酯等物质,可以利用其制作出肥皂、活性剂等一些不同的化学物品。
1.2 堆肥化处理技术
堆肥化处理技术是当下一种比较先进的有机物分解技术,这种技术是通过加强人为的控制在餐厨垃圾中应用各种微生物,将餐厨垃圾分解转变为稳定的腐殖质。腐殖质能够改变土壤的条件以及营养,增加土壤肥力,因此非常具有利用价值。随着当下堆肥技术的不断发展,餐厨垃圾中存在的一些病菌物质,也可以采用高温的方式杀除,最终能够达到防止病菌繁殖的目的[1]。
1.3 饲料化处理技术
饲料化处理技术主要是将餐厨垃圾中的有机物通过生物方式进行转化,并采取烘干、杀毒、杀菌等各项步骤,最终生成具有价值的饲料添加物,这项技术十分简单,并且容易操作。在进行操作的过程中投资也比较小,管理起来也十分容易,具有能源消耗少等优点,唯一的缺点就是餐厨垃圾中很可能会携带着一些病源性的微生物,有些可能很難消除,这也是其中一个安全隐患,这些饲料会伴随着食物链最终进入到人类体内,危害人类健康[2]。该技术又可以分为三种方法,分别是湿热法、真空油炸技术法、固态发酵法。
1.3.1 湿热法
该方法是将餐厨垃圾进行适量的加水以后,放置到密闭容器中,通过一定手段进行加热以后,得到下层物质,经过脱水干燥粉碎后得到饲料。该方法所需要应用到的设备,必须可以进行大小上的调节,才可以适用于各种各样规模的对象,该方法工艺非常简单,所需要处理的周期相对较短。其缺点表现为:如果温度没有达到有关方面的具体标准时,是不能把酶杆霉菌有效去除的,饲料会存在一定程度上的安全隐患;当温度过高的情况下,则会使下层固态物质所具有的营养成分受到严重破坏。因而,目前对该方法的应用还停留在实验室初步研究的阶段。
1.3.2 真空油炸法
所谓真空油炸法,所采用的是减压(或真空)的具体手段,该方法所具有的优点是:可以使饲料的营养成分不会遭到破坏,同时还可以确保细菌能够被杀死。但真空油炸技术也存在一定的局限性,那就是真空油炸技术在进行具体的应用过程中,对技术方面有非常高的要求,所以需要投入大量的资金,对国家和地区的经济发展水平有着相当高的要求。
1.3.3 固态发酵法
人们对粮食的需求与日俱增,一直处于有增无减的状态,这使得粮食供不应求,与此同时,饲料需求也是如此,所以,饲料工业也发展得非常迅速。而通过大量的科学研究发现,餐厨垃圾在得到处理后,再进行一定程度上的发酵,会使氨基酸、蛋白质、维生素含量都有很大程度的提高,进而可以替代传统中的大豆、鱼粉等蛋白饲料,这样不仅在价格上具有优惠性,而且还具有非常好的环保效果,从某种意义上而言,使饲料的匮乏得到了一定程度上的缓解作用。
1.4 厌氧发酵技术
厭氧发酵技术是一项环保的生物处理工艺,根据温度的差别可以分为常温、高温以及中温发酵。根据运转的方式也可以分为连续以及序批式发酵,还可以根据固含量的多少,划分为干式、湿式厌氧发酵,厌氧发酵的工艺并不复杂,而且成本也比较低廉,其缺点表现为处理效果不稳定。沼气燃烧发电具有节能、环保等特点,而沼气就是通过运用厌氧发酵处理产生的。
1.5 生物处理技术
黑水虻繁殖迅速,从虫卵的孵化一直到它的幼虫这个阶段,处理餐厨垃圾的能力是最强的时期,优点在于吸收转化率高,易于管理并且饲养成本也不高。黑水虻处理餐厨垃圾效果明显:一方面,中转站加工成为膏状原料实现袋装化,改变原有餐厨垃圾运输模式,有效避免二次污染;另一方面,在末端利用黑水虻将有机固废充分利用,幼虫吃掉餐厨垃圾,长成后停食化作蛹,把其烘干以后可以用作高级宠物的饲料添加,其富含优质蛋白营养价值颇高。另外虫粪也可以化作肥料,无害化和减量化程度高。
1.6 生物发酵制氢技术
众所周知,氢是所有清洁能源中最具潜力的,且具备高质量。目前,采取生物发酵制氢的方法主要有两种模式,一种是光合细菌,另一种是发酵细菌。
生物发酵制氢,所需要具备的条件相对较温和,在能源消耗方面也非常少,所以引起了高度重视。杨占春等对厌氧发酵所应用到的反应器进行了一定程度上的改进,从而开发出了更加适合的活性污泥,通过对餐厨垃圾的利用,使其能够在厌氧发酵器中进行反应,与此同时,还提出将厌氧发酵末端产物作为稀释液返回到反应器中进行发酵,这样能够使反应器中的产氢能力提高到130%。因此,无论是从环保角度,还是从能源开发角度,生物制氢都将会有良好的发展前景。
1.7 发酵产乳酸技术
这项技术是在1999年由日本九州工业大学的Shirai等提出,通过对餐厨垃圾发酵产生乳酸,从而能够使合成乳酸这种生物可以降解塑料。在家庭住户的厨房水池下安装粉碎机,家庭日常生活中所产生的餐厨垃圾通常会有粉碎机对其进行粉碎,然后再通过住宅下面所具有的排水系统,可以使固体和液体得到有效分离,进而得到液体和固态物质。液体将会随着污水一同排放到污水厂进行有效的处理,而固态物质将会对其进行储存,在对其进行储存的过程中,乳酸菌会进行自然发酵(初次发酵),在这种情况下,腐败菌将会被进行一定程度上的抑制,这样就可以使垃圾腐败得到有效防止。当固态物质累积到一定数量以后,会将其运送到乳酸菌生产厂进行乳酸发酵(二次发酵),在发酵完以后,对乳酸进行分离、纯化、聚合,最后就可以得到生物降解性塑料(聚乳酸)。而发酵过程中,所产生的残渣可以将其作为饲料和肥料,这样就可以实现餐厨垃圾的零排放。
总体上来讲,餐厨垃圾发酵乳酸菌在进行具体的实行过程中,还处于初级的开发阶段,在进行高效乳酸菌的有效培育、发酵式的处理方法、发酵液中乳酸菌的有效提取与纯化方面,还需要加大研究,这对于乳酸菌工艺进行全面性实行是非常有必要的,尤其是对餐厨垃圾高效性的利用非常有帮助。
2 实现餐厨垃圾资源化利用策略
2.1 加强法制建设
为了从根本上提高我国餐厨资源化利用效率,充分发挥餐厨垃圾的价值,应从源头上出发,明确餐厨垃圾分类,建立与之相对应的分类存储机制。由于我国餐饮行业十分庞大,因此,国家应加快步伐制定相关法律法规,构建完善的法律法规体系,从而为餐厨垃圾分类提供可靠的依据。同时,地方管理部门也可以针对餐厨垃圾分类开展监督管理,加强法制建设,不仅仅能够提高企业的餐厨垃圾回收意识,同时对于构建产业链也具有十分重要的意义。
2.2 加强市场监管
在我国餐厨垃圾处理技术发展的过程中,如何对垃圾进行清理以及运输会直接影响资源化的利用水平,通过完善绿色化的运输管理体系,能够实现餐厨垃圾处理技术的价值最大化。首先,在进行垃圾回收的过程中,应当始终遵守绿色环保这一原则,通过加强回收容器管理,避免出现二次污染。其次,在对餐厨垃圾进行清理运输的过程中,也应当实现信息化发展,只有应用信息技术才能够实现更加有效的追踪和管理。通过完善运输管理体系,能够规范餐厨垃圾的运输清除工作,同时也能够加强市场监管,对我国餐厨垃圾资源化利用有着十分重要的意义。
2.3 加强政府引导
餐厨垃圾处理技术的发展规模会直接决定一个国家的资源化利用水平,因此,我国应当加强产业链的构建,只有这样才能够推动我国社会经济的绿色健康发展。为了进一步提高我国餐厨垃圾处理技术,提高资源化利用水平,作为政府部门应当制定相应的政策,并且做好价值导向,引导餐饮企业加大资金投入力度。一方面,可以采取一些政策,激发企业餐厨垃圾资源化利用的热情,将更多社会资金引入餐厨垃圾处理技术发展的过程之中,另一方面,也可以加大对一些垃圾处理先进技术的支持,从而不断推动垃圾处理领域的发展。
2.4 协同处置
随着垃圾来源种类的不断增多,垃圾处理工作人员可以在园区内部对垃圾进行分类,最终协同处理,通过将生活垃圾、建筑垃圾、餐厨垃圾进行分类,可以分为可燃以及有机等类别,并且对这些能源进行循环利用,在处理过程当中产生的污水要对其进行集中处理,从污染控制方面和投资效益综合方面来看,垃圾的协同处理是具有一定优势的。
3 结束语
如何提高我国餐厨垃圾的资源化利用效率已成为当下环境保护的主要问题,但在处理过程中,也同样可以获得一些资源化的产物,通过研究,我们发现对餐厨垃圾进行研磨处理以及焚烧是最为直接的方式,然而缺点也十分明显,会导致资源在一定程度上被浪费,不能够满足当下绿色环保的需求,只有推动我国餐厨垃圾处理技术的不断发展,并进行大规模地推广应用,才能使餐厨垃圾在处理的过程中获得较高的经济效益。
参考文献
[1]王梦瑶,王改红,马利钦.餐厨垃圾资源化利用技术研究现状及展望[J].生物资源,2020,42(01):87-96.
[2]王小铭,陈江亮,Nemanja Stanisavljevic,等.“无废城市”建设背景下我国餐厨垃圾管理现状、问题与建议[J].环境卫生工程,2019,27(06):1-10+15.
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[4]张华,陈一爔,褚永杰.基于物质流分析的苏州市餐厨垃圾循环利用研究[J].生态经济,2015,31(06):126-132.
[5]王艳秋,付双立,任绍娟.北京市城市垃圾资源化利用潜力与途径研究[J].环境与可持续发展,2015,40(01):87-89.
收稿日期:2020-09-22
作者简介:许晓锋(1989-),男,汉族,硕士,工程师,研究方向为固体废弃物处理及资源化利用。