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餐厨垃圾处理工艺方案比较

time:2015-06-30 11:50:22浏览次数:217 来源:http://www.dlhmhgj.cn

 随着我国城市建设的飞速发展,生活垃圾处理逐步形成了源头收集、中间运输和终端处置一条龙的完善体系。但是对于餐厨垃圾处理大规模应用的实例却不多,每日数量巨大的餐厨垃圾流入社会,一部分被不法商贩从餐厨垃圾里提取油脂,炼制地沟油,通过非正常途径回流到餐桌;另一部分被拉去喂猪,造成泔水猪泛滥市场,严重危害人民身体健康,造成公共卫生安全隐患;部分餐厨垃圾未经任何处理直接进入污水管道,在管道内冷凝堵塞,并发酵产生大量甲烷气体,影响了污水管网的正常功能甚至引发下水道爆炸事故;随意堆放的餐厨垃圾更会招引蝇虫,产生异味。采用科学手段收集处理餐厨垃圾,保证收运处理系统正常化运行,是实现餐厨垃圾无害化、减速量化处的前提条件。
  餐厨垃圾处理工艺的现状
  目前国内餐厨垃圾处理应用的城市主要集中在北京、上海等大城市。北京市餐厨垃圾处理主要采用微生物处理技术;
  上海市现有用于处理餐厨垃圾的消化型有机垃圾生化处理机,其基本技术是外加特殊菌种的动态好氧消化,采用间歇或连续方式搅拌,连续进料间歇出料(出料时间间隔长,1~2个月),反应温度45~500C,其实质是高消化率的堆肥技术,该技术过去主要用于处理污泥和高浓度废水,而针对餐厨垃圾的有关文献资料则较少。
  餐厨垃圾处理主要技术简介
  目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧发酵、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
  由于餐厨垃圾的高含水率、高有机物等特点,决定了餐厨垃圾直接用于填埋的可行性较低。餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无应用的实例,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;餐厨垃圾的渗沥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。
  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。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段,是餐厨垃圾处理的一个必要环节。
  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烯烧过程,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70%以上为液体部分,热值较低,不适合用来焚烧处理。
  与填埋技术一样,餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有应用的先例,其主要优缺点如下: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。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助燃齐的消耗,增加处理成本。
  由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同,我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大,其特点是热值低、含水量高,很难进行焚烧处理,另外焚烧处理投资过高,国内外利用餐厨垃圾焚烧的应用经验极少,不是餐厨垃圾处理的主流技术。
  3.厌氧发酵处理技术
  1、厌氧发酵基本原理
  厌氧发酵是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物,最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、PH值、厌氧条件、C/N、微量元素以及有毒物质的允许浓度等。
  厌氧发酵是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程,在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称,包括厌氧有机物分解菌(或称不产甲烷厌氧微生物)和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内,有各种厌氧微生物存在,形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。
  2.工艺流程
  餐厨垃圾处理设备系统主要包括以下几个部分:
  (1)进料与预处理单元;(2)厌氧发酵单元;(3)残渣脱水单元;(4)生物气利用单元;  
  3.厌氧发酵处理技术优缺点
  其优点是具有高的有机负荷承担能力;能回收生物质能;不存在同源性的问题,有机物分解成为甲烷和二氧化碳;产品(甲烷)出路较好。
  其缺点是工程投资较大;工艺较为复杂;产生的沼液量较大,处理难度大。
   3.4饲料和肥料化技术
  干燥制肥料或饲料技术,是经过预处理后,首先进行脱水,得到液体和固体两部分,液体是高油脂废水,宜先进行油水分离获得高附加值的油脂,然后对污水进行处理,其固体部可以采用高温堆肥的方式制成肥料,也可以烘干制成饲料。
  其优点是工艺简单;资源化程度较高、产品有农用价值,占地面积小。
  其缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底,不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题,对其用作饲料存在一定的顾虑;处理过程不封闭,容易造成二次污染;有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大,销路往往不早;堆肥处理品周期较长,占地面积大,卫生条件相对较差。
  3.5生化处理技术
  微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种,在生化处理设备中,对过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵,使各种有机物得到降解和转化。
  优点是占地面积小;处理时间短,无需繁杂分拣;资源利用率高;产品有市场销路较好,产品质量较高,产品附加值较高。
  缺点是一次性投资略高,设备处理能力较低,更重要的是设备耗能大,而且该技术减量化效果差,在餐厨垃圾中大量掺其他有机物,后端农业生产资料应用产业链较长。
  餐厨垃圾处理主要技术比较
  由于餐厨垃圾的高含水率、高有机质含量等特点,因此决定了卫生填埋和焚烧处理技术都不适合于餐厨垃圾处理,这里仅对目前应用较多的厌氧发酵、饲料、肥料化技术以及生化处理技术进行比较得出下表:
  分析与结论
  通过认真分析上述各种因素,在现有餐厨垃圾处理技术中,厌氧发酵技术比较先进;可靠性较高;符合国家产业政策和发展方向,不存在类饲料化技术存在的安全隐患;产品为沼气或电力,能平稳销售,可保证餐厨垃圾的长期持续性处理;国内外成功应案例较多;适合在规模连续化工厂生产;二次环境污染较易于控制,选址比较容易,投资适中。

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