现有餐厨处理技术及工程案例.docx

餐厨处理1餐厨处理工艺分类餐厨垃圾，俗称泔脚，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。在国外，卢森堡、葡萄牙、澳大利亚、加拿大，以及美国的佐治亚州，泔脚是被禁止用来喂养牲畜的。上海市从2001年起也规定禁止餐厨垃圾饲喂生猪。如何科学、合理地对餐厨垃圾进行处置利用已经成为亟待解决的问题。国内对此进行了大量研究，现对有关研究内容汇总如下。厨余垃圾的主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。厨余的主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂，其性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响，且容易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质。同时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，产生渗滤液、有害物滋生、恶性气体、重金属等一系列严重问题。垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应。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。因此，其他无害化的处理方法则成为未来的发展重点，图饲料化、焚烧等。目前已有的处理工艺有：1）机械粉碎直排利用粉碎机将餐厨垃圾粉碎后直接排入下水道这样可以防止下水道堵塞和在室内发臭等问题。由于餐厨垃圾中的油脂含量高且容易凝结成块，从而造成排水管堵塞和降低城市下水道的排水能力，而且高油脂含量等特性也增加了城市污水处理厂的负荷，同时也不可避免地会产生二次污染。此方法不是现阶段研究的重点，逐渐被淘汰。2）卫生填埋餐厨垃圾中含有丰富的有机物，适合微生物的生长繁殖，因而生物降解速度快，同时有利于垃圾填埋场地恢复使用，且操作简便，目前填埋法处理应用比较广泛。但填埋期间厌氧消化产生的沼气和渗沥液会造成二次污染，渗沥液会污染地下，水沼气中的甲烷排入大气中会增加温室效应。过多的实行填埋会造成耕地面积的减少，同时也浪费餐厨垃圾中的营养物质，因此，欧盟国家已实施垃圾填埋法令禁止将餐厨垃圾填埋，填埋设施逐渐成为其他处理工艺的辅助方法，只用来处理不能再利用的物质。3）饲料法餐厨垃圾中含有大量的营养元素和有机物质使其作为饲料具有一定的优势，但出于安全性考虑，许多国家均禁止直接将餐厨垃圾用作动物饲料。饲料化技术主要指将餐厨垃圾经物理法高温消毒和烘干粉碎后制成动物饲料或经微生物发酵处理后制成生物蛋白饲料。这种方法在一段时期内的确被认为是资源化处理垃圾的一种方式，但最新的研究表明用餐厨垃圾制做动物饲料存在巨大的安全隐患。4）堆肥堆肥是我国最古老的垃圾处理技术，堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理，堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物，而且垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等不能被微生物分解的废弃物必须分捡出来另行处理；堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。堆肥时要保证有机肥产品达到国家标准，就必须将新鲜的垃圾先进行分选，然后将易腐有机组分再进行发酵，但餐厨垃圾的含水率高达90%，发酵过程中糊状垃圾将整个堆垛全部空间填死，空气无法进入内部，致使微生物处于厌氧状态，使降解速度减慢，并产生硫化氢等臭气，同时使堆肥温度下降，严重影响堆肥质量。5）焚烧餐厨垃圾焚烧是在特制的焚烧炉中进行的产生的，热能可转换成蒸汽或电能，可实现能源的回收利用，同时焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化，因此各国普遍采用这种垃圾处理技术。但由于餐厨垃圾水分含量高，需要消耗大量的能量进行脱水处理和添加其他辅助燃料，且焚烧后排放的尾气中含有二恶英等毒害物质，对环境污染十分严重，总体讲焚烧法投资太高，因而影响其广泛使用。焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求，一般用于处理有相当热值的可燃性垃圾，如木材、纸张等，对含水率较高的餐厨垃圾就不适宜直接焚烧，因水分含量高会增加焚烧燃料的消耗，增加处理成本；高含水率会导致焚烧炉内的燃烧不完全，促进二噁瑛的生成；含盐量高，可能会增加产生二噁瑛的风险，还会提高飞灰中重金属的浸出率；若在焚烧厂垃圾贮坑储存，会增加坑内的浸出水量。因此焚烧法仅适用于处理可燃物较多、不能回收有价物，只能回收热能的垃圾。6）厌氧消化产氢氢气是一种十分理想的载能体，它具有能量密度高，热转化效率高，清洁无污染等优点，被 认为最有可能成为化石燃料的替代能源。与传统制氢方法相比，厌氧发酵制氢反应条件温和，能耗低，对环境无害，因而越来越受到人们的重视。7）厌氧消化产沼气厨余垃圾厌氧消化是指在厌氧条件下，微生物可以将有机物分解转化为甲烷和二氧化碳，也就是我们通常所说的“沼气”。甲烷是一种理想的优质燃料，既可作为汽车燃料，也可以用来供热和发电有较高的经济利用价值。而且通过厌氧消化产生具有利用价值的甲烷，发酵后沼渣和沼液都可以利用，对环境影响较小。若单独采用厨余垃圾作为厌氧发酵产甲烷容易导致酸抑制，影响厌氧消化过程的进行。采用厌氧发酵工艺对其进行处理不仅能减轻餐厨垃圾对环境的危害，还可产生可供利用的能源，是餐厨垃圾处理的理想方法。除了以上几种处理方法外，还有制生物柴油、酒精发酵、乳酸发酵等多种处理方法，为未来餐厨的治理提供了广阔的思路。目前主流的餐厨垃圾处理方法的比较，如下表1所示。表1 主流的餐厨垃圾处理方法的比较2餐厨处理案例餐厨垃圾处理厂案例如下表1所示。表2 餐厨垃圾处理厂案例名称规模(t/d)占地(m2)投资(万元)主要工艺供应商重庆餐厨垃圾处理厂5005684720000高温厌氧消化沼气发电普拉克大田山餐厨垃圾处理厂2002070010189.3-北京南宫餐厨垃圾集中处理厂20039002000好氧堆肥北京昊业生科技有限公司北京高安屯餐厨垃圾处理厂40021333.310249复合微生物高温好氧扩培嘉博文公司甘肃餐厨垃圾处理厂2003000011300厌氧发酵+沼气发电北京驰奈生物能源科技有限公司+德国艾依柯集团西宁市餐厨垃圾处理厂20066005700高温干燥饲料青海洁神公司(韩国餐厨垃圾资源化再生处理