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餐厨垃圾处理特点与处理技术综述

餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种,包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂,是油、水、果皮、蔬菜、米面,鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量十分巨大,并呈快速上升趋势;餐厨垃圾具有显著的危害和资源的二重性,其特点可归纳为:

⑴ 含水率高,可达40% - 60%

⑵ 盐分含量高,部分地区含辣椒,醋酸高

⑶ 有机物含量高,蛋白质,纤维素,淀粉,脂肪等

⑷ 富含氮,磷,钾,钙及各种微量元素

⑸ 存在有病原菌,病原微生物

⑹ 易腐烂,变质,发臭,滋生蚊蝇

餐厨垃圾目前在很多城市尚未进行规范化管理,收集容器摆放地环境脏乱,孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫,易传染疾病,危害人民的身体健康。垃圾收集地附近容易产生难闻气味,引起人们感官上的反感;由于餐厨垃圾含水量较高的特性,在运输的过程中存在一系列问题。运输车辆不规范,易发生餐厨垃圾外漏和倾洒,严重影响市容、市貌和交通;部分地区依旧将餐厨垃圾作为动物饲料使用,垃圾未经处理进入人类食物链,危及人民群众的身体健康;同时存在地沟油潲水油被收集起来重新炼制成为廉价食用油的现象,这些油的再次流通,同样危害人民群众的身体健康。

餐厨垃圾中含有大量人畜共患传染病的病原微生物,不但容易引起动物感染病毒,还容易造成人体感染口蹄疫、肝炎等疾病。猪食用后极易感染和诱发各种疾病,势必加大对病猪的用药剂量,从而会加大抗生素类药物的残留,通过猪肉进入人体,容易对人体健康造成危害。餐厨废弃物,已受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染,被猪食用后,有害物质蓄积在猪的脂肪、肌肉等组织里,人食用到一定程度后,就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降;近年来为了规范畜禽养殖行为,防止畜禽疫病和有毒有害物质的残留对人体的危害,防止畜禽养殖污染,促进畜牧养殖业可持续发展,餐厨垃圾饲喂生猪受到很大限制,如《上海市畜禽养殖管理办法》明确规定禁止使用饭店厨房的泔脚垃圾、食品加工过程中产生的动物制品废弃物饲喂畜禽,对违反规定的养殖行为将予以严厉处罚。尽管有法律法规限制,但部分地区依然存在这类现象。

地沟油组分复杂,含有黄曲霉素、苯等有毒物质,长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生甚至致癌,如胃的肿瘤、肝的肿瘤。如果任其排放的话,地沟油在水体中经过复杂的生物化学反应,产生一系列组成复杂的醛、酸等具有恶臭的物质,同时容易堵塞污水管道,造成污水反水。地沟油污染地下水,消耗水体氧气,造成水体富营养化,滋生蚊子、苍蝇等害虫;废弃食用油脂流入江河,容易导致鱼虾等由于缺氧而窒息。

餐厨垃圾是动植物原料经过加工后产生的,其中富含有机物质,有机物中蕴含有大量的能量,如果餐厨垃圾只是被简单的填埋在垃圾填埋场中,不仅产生污染源,同时这些能量就被白白的浪费掉了。随着我国经济的快速发展及经济结构的调整,对能源,特别是绿色可再生能源的需求越来越迫切,高效合理地将蕴藏在垃圾中的能源重新利用起来,将会部分满足这种能源需求。

目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术,下面对以上几种技术介绍如下:

1、填埋处理技术

餐厨垃圾填埋处理技术在国内外的应用并不算成功,其主要优缺点如下:其优点是处理量大,运行费用低;工艺相对较简单;其缺点是占用大量土地,耗用大量征地等费用;填埋场占地面积大,处理能力有限,服务期满后仍需新建填埋场,进一步占用土地资源;餐厨垃圾的渗出液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量,形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染,没有对垃圾进行资源化处理;将垃圾简单粗暴的填埋,对环境及周边生态亦会产生不可估量的影响;在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下,填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况,因此不做详细介绍。

2、焚烧处理技术

焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程,焚烧处理量大,减容性好,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾40%以上为液体部分,热值较低,不适合用来发电;同时燃烧会产生烟气二噁英等大量有毒有害气体和有害烧结渣等固体残渣,极易从一种污染转化为另一种更为严重、更为广泛的污染;餐厨垃圾焚烧处理技术在国内的应用帮助改善了很多问题,但依旧不算完美,其主要优缺点如下:其优点是焚烧处理量大,减容性好;热量用来发电可以实现垃圾的能源化。其缺点是对垃圾低位热值有一定要求;餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧辅料燃料的消耗,增加处理成本;焚烧厂垃圾贮坑储存,会增加坑内的浸出水量;餐厨垃圾的焚烧,容易造成炉内飞灰板结等问题,后续处理麻烦;在炉内升温阶段,有机物的非充分燃烧极易产生二噁英等有毒有害气体,处理成本高昂;焚烧处理投资过高,而我国县域面积从几百到几千平方公里不等,人员居住分散,导致垃圾的收集集中成本过高,甚至造成焚烧厂“吃不饱”的现象。

3、厌氧消化处理技术

厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程。其优点是具有高的有机负荷承担能力;能回收生物质能。其缺点是工程投资大,占地较大;设备安装调试相对困难,工艺较复杂;产生的沼液量较大,处理难度大,无害化程度不高,产品销路不好;运营成本高。在国内有应用,但存在以上种种问题,导致落地项目并不多。

4、高温好氧堆肥处理技术

高温堆肥是在有氧的条件下,依靠好氧微生物(主要是好氧细菌)的作用来进行的。其优点是工艺简单;可以实现就地化处理。其缺点是功耗过高,处理一吨餐厨垃圾往往耗电在300度以上;处理过程未涉及到对盐分的处理,及受垃圾成分制约,肥料产出质量低下,产品销路不畅甚至无销路;处理过程不封闭,容易造成二次污染;堆肥处理周期较长,占地面积大,卫生条件相对较差。

4、饲料化处理技术

饲料化处理技术主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热,烘干处理,杀毒灭菌,除去盐分等,可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。其优点是机械化程度高,资源化程度高;占地较小。其缺点是无法避免蛋白同源性问题,产品质量没有保障,用作饲料存在一定隐患。

5、“微生物互循”技术

所谓餐厨垃圾“微生物互循”技术,就是好氧降解技术,在餐厅外设置餐厨垃圾“专用桶”,在桶里投入特定细菌微生物、微生物原种、微生物载体,利用微生物及其产生的酶,将垃圾降解为单糖、甘油、脂肪酸、氨基酸等,最终产出物为粗油脂与水。其中粗油脂具有较高工业价值,可添加制作生物柴油。水可实现达标排放,若经处理,也可做液体肥料的原料或污水厂可用的补充碳源。据调研,餐厨垃圾“微生物互循”技术,耗能只有“好氧堆肥”处理的5%-10%,且无有害物质排放,无臭味无噪声,极大节省了餐厨垃圾处理成本。


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