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産品知識

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我國餐廚垃圾處理分析及方法對比

來源:科柏盛環保     發布時間:2020-12-04

       近年來,我國餐廚垃圾數量十分巨大,并呈快速上升趨勢,國家及社會對餐廚垃圾污染也愈發重視。餐廚垃圾的處理方法主要有物理法、化學法、生物法等;具體的處理技術有填埋、焚燒、堆肥、發酵等方式,總之其資源化再利用呈現多樣化的趨勢。現針對各異的應用範圍和實際情況,本文主要對餐廚垃圾的處理方法進行介紹和對比分析。

       統計顯示,我國餐廚垃圾占城市生活垃圾比重大緻範圍是50%-70%,中國主要城市每年産生餐廚垃圾量不低于6000萬噸。就餐廚垃圾成分來看,餐飲業和高校食堂以餐後垃圾為主,居民家庭餐廚垃圾以餐前垃圾為主。2010年及2011年地溝油、垃圾豬等事件的相繼查處和曝光,2018年非洲豬瘟爆發更是讓人觸目驚心,國家及社會對于餐廚垃圾污染愈發重視。

       不同的餐廚垃圾處理方法及對比

       餐廚垃圾,俗稱泔腳,是居民在生活消費過程中形成的生活廢物,極易腐爛變質,散發惡臭,傳播細菌和病毒。餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘餘、蔬菜、動植物油、肉骨等,從化學組成上,有澱粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽。

       1 來源及特點

       餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種,包括家庭、學校、食堂及餐飲行業等産生的食物加工下腳料(廚餘)和食用殘餘(泔腳)。其成分複雜,主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質的混合物。我國餐廚垃圾數量十分巨大,并呈快速上升趨勢。

       餐廚垃圾具有顯著的危害,其特點可歸納為:

       1、含水率高、可達80% - 95%。
       2、鹽分含量高、部分地區含辣椒、醋酸高。
       3、有機物含量高、蛋白質、纖維素、澱粉、脂肪等。
       4、富含氮、磷、鉀、鈣及各種微量元素。
       5、存在有病原菌、病原微生物。
       6、易腐爛、變質、發臭、滋生蚊蟲。

       2 分類

       根據來源不同,餐廚垃圾主要分為餐飲垃圾和廚餘垃圾。前者産生自飯店、食堂等餐飲業的殘羹剩飯,具有産生量大、來源多、分布廣的特點,後者主要指居民日常烹調中廢棄的下腳料和少量的殘羹剩飯。

       3 處理方法

       餐廚垃圾現在統一按固體廢物處理方法處理。

       處理方法主要有物理法、化學法、生物法等;具體的處理技術有填埋、焚燒、堆肥、發酵等方式,總之其資源化再利用呈現多樣化的趨勢。現針對各異的應用範圍和實際情況,主要介紹以下幾個方法。

       1. 垃圾分類(物理分選處理)

       主要是采用一系列方式,實現垃圾中的各成分的分離,之後統一回收。這種方法一方面最大限度地做到了物盡其用,另一方面和把垃圾所可能造成的污染降到了最低限度。但是,由于其所需成本較高,除了少數發達國家使用外,大多數國家多不用此法。

       2. 粉碎直排法

       美國早在上世紀40年代已經成功地研制出個人家庭食物垃圾處理機,具體其原理為:利用高速運轉的刀片将裝在内膽中的食物垃圾打碎後,将攪拌物沖至下水道,從而解決居民丢棄和存放廚餘垃圾的煩惱。同時日本也很早研究出了餐廚垃圾處理機,甚至有的還配置有臭氧除臭器,以用來除去餐廚垃圾垃圾所産生的多種氣味。

       3. 填埋法

       餐廚垃圾的填埋法處理,是一種厭氧消化處理方法,可将其中的有機物分解生成CH4,且可以将垃圾完全的處理掉。但是,填埋都是需要土地的,所以需要征地建設垃圾填埋場。土地被不斷征用,自然也就造成了耕地的大量減少。我國由于近些年大規模的基建,以及房地産行業的快速發展,耕地已經急速下降了,垃圾填埋也占用了大量的土地,如果再不珍惜土地,18億畝地的警戒線也許就不遠了。

       2017最新中國城市城區人口排行榜出爐,上海城區以2115萬人口排名第一,北京城區1877.7萬人口第二,排第三的是廣州,城區人口1246.83萬。深圳排名第四城區人口為1137.89萬。以上海為例。上海2100萬人,假設每人每天産生1公斤垃圾,那麼上海一天産生的垃圾将是2.1萬噸,實際上産生的垃圾更多,據相關測算估計是2.5萬噸。這一天的量足以堆出一座金茂大廈!每天都産生如此巨大的垃圾量,60%都被填埋在上海周邊,長年累月的垃圾,于是就把上海圍起來了,所以叫垃圾圍城。

       4. 厭氧發酵

       餐廚垃圾厭氧發酵是在缺氧或無氧環境下,餐廚垃圾有機大分子在兼性菌、厭氧菌作用下分 解為甲烷、二氧化碳和水等,在厭氧發酵過程中,可收集沼氣作為清潔能源,在一定程度上減緩能源危機,實現餐廚垃圾的減量化和資源化。餐廚垃圾厭氧發酵自動化程度較高,産出沼氣可用于發電、集中供熱等。但厭氧發酵處理所需設備、技術較複雜,工程投資大,厭氧發酵殘留的沼渣的清理及處理也比較困難。

       5. 堆肥法

       微生物處理技術高溫好氧堆肥,是指在溫度較高的有氧環境下,有機大分子被好氧菌分泌的胞外酶分解為可溶有機物,被好氧菌吸收。好氧菌進行有氧呼吸将部分所吸收的可溶有機物氧化成水和二氧化碳等,産生能量維持其生命活動,另一部分轉化為好氧菌增殖所必需的營養物質,使好氧菌能夠不斷增殖。高溫好氧堆肥利用高溫複合微生物菌降解餐廚垃圾,采用天然氣作為燃料,将發酵環境加熱至55-75攝氏度的高溫,8-12小時後,餐廚垃圾降解為生物腐植酸肥料(土地調理劑)。産出的腐殖酸肥料價格較高,一般用于高端水果種植。微生物發酵處理餐廚垃圾減量化、資源化效果較好,單機處理能力高,但由于發酵需要高溫環境,相比其他處理方式能耗較高。

       6. 生物轉化技術

       餐廚垃圾生物轉化是模拟自然界物質循環的過程,經微生物、昆蟲等生物轉化,保持蛋白質的本質,避免飼料化處理的“同源污染效應”弊端,消除安全隐患。餐廚垃圾生物轉化常用黑水虻、家蠅等昆蟲作為媒介,飼養産出的昆蟲幼蟲烘幹後,可提取昆蟲蛋白、昆蟲油脂等。飼養黑水虻對餐廚垃圾進行生物轉化所需技術相對簡單,較易推廣,可吸引農村閑置資源介入,使餐廚垃圾處理産業得到迅速推廣,并推動相關産業發展,如昆蟲飼料加工、昆蟲蛋白提取、養殖業等的發展,改變大量餐廚垃圾的處理僅依靠個别餐廚垃圾處理廠的現狀。

       國内餐廚垃圾處理分析

       中國人重視飲食,是世界公認的烹饪大國。随着經濟的增長,居民消費水平的提高,人們在餐飲方面的消費也與日俱增,在餐飲業高速發展的同時,餐廚垃圾也迅速增長,越來越引起社會的廣泛重視。

       餐廚垃圾現狀

       統計顯示,我國餐廚垃圾占城市生活垃圾比重大緻範圍是50%-70%,中國主要城市每年産生餐廚垃圾量不低于6000萬噸。就餐廚垃圾成分來看,餐飲業和高校食堂以餐後垃圾為主,居民家庭餐廚垃圾以餐前垃圾為主。

       2010年7月,國務院辦公廳發布文件,決定組織開展地溝油等城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點工作,餐廚垃圾問題逐漸進入人們的視野。2010年及2011年地溝油、垃圾豬等事件的相繼查處和曝光,2018年非洲豬瘟爆發更是讓人觸目驚心,國家及社會對于餐廚垃圾污染愈發重視。

       1 餐廚垃圾的危害和資源特性

       1 食品安全隐患

       餐廚垃圾中含有的危害物質,借助各種非法渠道重新進入食物鍊回到人體,危害人們的身體健康。地溝油中含有大量緻癌物質,長期食用可導緻腸癌、胃癌、肝癌等緻命疾病。

       2 環境污染

       餐廚垃圾極易變質腐爛,在運輸,存儲及加工過程中,需要采取有效的密封措施,無害化措施。否則,餐廚垃圾會因為惡臭造成周邊空氣污染,同時也可能因為洩漏等原因直接污染土壤和水體。因此,不可避免的成為了傳播疾病的媒介。

       3 影響市容市貌

       由于沒有統一的管理和收集,餐廚收集運輸使用的車輛及容器都肮髒不堪;此外,由于餐廚垃圾中還含有其他垃圾,在初步分揀過程中,往往存在亂扔亂棄的現象,嚴重影響城市環境衛生與面貌。

       4 資源特性

       我國餐廚垃圾存在高有機物含量,高含水率,高油,高鹽分的特性。我國一年産出的餐廚垃圾全部得以利用相當于節約了3000萬畝玉米的能量産出量和600萬噸生物柴油,資源化特征明顯。

       2 中國餐廚垃圾處理技術

       餐廚垃圾處理技術主要包括填埋、焚燒和資源化處理三種方式,其中資源化處理是目前行業發展的必然選擇:

       1 環境效益角度

       填埋處理經發酵産生的填埋氣和滲濾液會對環境造成二次污染;采用焚燒法,較為充分的焚燒效率90%,年排放CO2、SO2分别可達86000t和295t;而通過資源化處理技術(生物發酵制肥等)每天可回收利用7000t的CO2,同時還能通過綜合處理提煉的生物柴油在使用中每年将可減少CO2排放量達110000t。

       2 經濟效益角度

       我們以日處理規模為500t計算,盡管資源化處理的費用最較高, 但其總收益也最大,綜合來看年均收益能達到1435萬元。資源化處理方式又細分為好氧堆肥、厭氧發酵、直接烘幹做飼料(2018非洲豬瘟爆發,飼料工藝已禁止)等。

       3 垃圾處理市場發展的機遇及面臨的問題

       1 餐廚垃圾處理市場發展機遇

       2012年4月國務院發布《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》,提出“十二五”期間以适度規模、相對集中為原則,建設餐廚垃圾資源化利用和無害化處理設施。積極推動設區城市餐廚垃圾的分類收運和處理,力争達到4萬噸/日的處理能力。

       餐廚垃圾處理行業在國内尚處于起步階段,我們關注餐廚垃圾的去向問題,更多的應該看到餐廚垃圾處理不當是對食品安全的重要威脅,解決餐廚垃圾去向問題,就是解決食品安全的死角問題。
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