餐厨垃圾及其处理方案

学号： 2012031235本科毕业论文(设计)(2016年)论文标题：食物垃圾及其处理方案研究所：化学和化学大学专业化：化学班级水平：12阶段化学(2)课作者姓名：刘林芳导师：阿曼完成日期：2016年4月20日清廉宣言本人郑重声明：提交的毕业论文是在指导老师的指导、帮助下独立进行研究工作的成果，所有的资料和结果绝对真实有效，成果没有知识产权争议。除了本论文中已经引用的内容外，不包括其他个人或团体已经发表或写的作品的成果。对本论文的研究做出重要贡献的个人和团体都已在本文中以明确的方式表示。本人充分知道本声明的法律后果由本人一人承担。本人签名：2016年4月20日目录摘要4Abstract:4引言41食物垃圾概述51.1食物垃圾的定义51.2食物垃圾的特征51.2.1风险51.2资源52国内外食物垃圾处理现状62.1国内食物垃圾处理现状62.2海外食物垃圾处理现状63食物垃圾主要处理技术73.1填埋处理73.2焚烧73.3肥料处理83.3.1好氧堆肥83.3.2厌氧消化93.4饲料处理103.5能源处理114食物垃圾处理工艺比较114.1食物垃圾处理技术比较分析114.2工艺技术建议125参考文献13审计14食物垃圾及其处理方案(导师：误补学生：柳林芳专业：化学班：12化学(2班)(陇东大学化学化工学院甘肃庆阳745000)摘要：人们的生活水平提高，餐饮产业迅速崛起，餐饮垃圾也增加。食物垃圾具有水分含量、盐分含量、有机物含量、易腐劣化等特点，分析了国内外食物垃圾的主要处理技术，结合社会效益、环境效益、经济效益，寻找食物垃圾的回收化、无害化处理技术。关键词：食物垃圾；资源化无害化Food waste and treatment options(instructor : Wu bowan students : Liu linfang specalty : chemicalClass 3360 12 Chemical(Class 2)(chemistry and chemical engineering college，long dong university，Qingyang Gansu 745000)abstract : the people is living standards improve，the rapid of the restaurrant industry，Food waste also increases。food waste has a moisture content、salt content、high organic content、perishable and other character istics、Analyzes the managesKey words :food waste资源哈mless介绍：随着经济和城市化进程的加快，城市生活垃圾排放量越来越大，食物垃圾比重越来越高，占城市生活垃圾的37%-62%。食物垃圾处理不当容易变质，腐败导致有害微生物和蚊蝇滋生，产生大量毒素，散发恶臭，严重污染水和大气环境。因此，有效地处理食物垃圾不仅有利于人体健康，还可以大大减少食物垃圾对环境的污染，具有重要的社会效果和环境效益。1食物垃圾概述1.1食物垃圾的定义1食物垃圾是指家庭、学校、机关食堂、食品饮料行业产生的剩菜、剩菜、蔬菜根叶、果核、废弃动物组织等厨房废弃物和废食用油。食物垃圾的主要成分是蛋白质、淀粉分类、食品纤维类、动物性脂肪类等有机物质。与其他垃圾相比，水分含量高，有机物比例高，希腊成分高，盐分高的特性，腐烂，发酵好，细菌容易繁殖，具有典型资源和废弃物的双重特性。1.2食物垃圾的特性1.2.1有害性食物垃圾的危险主要表现在以下两个方面：(1)污染水和大气。在食物垃圾中，废弃的食用油污染最严重。它在水中经过复杂的生物化学反应，产生了一系列物质，称为污染地下水和大气的复杂醛、酸等恶臭物质。(2)传播疾病，损害人体健康。食物垃圾室外保管会导致蚊子和苍蝇虫的大量繁殖，是疾病扩散的主要媒体。被非法分子加工成废食用油、废油、水货的食用油，不仅会导致慢性中毒，还容易患上肝癌、胃癌、大肠癌等。1.2资源食物垃圾由大米、水、壳、油等多种混合物组成，主要以蛋白质、碳水化合物、动物脂肪为中心，希腊、盐分含量高。在化学成分方面主要有地质、蛋白质、纤维素等，与其他垃圾相比水分含量高、盐分多的希腊含量、有机物含量高的优点，具有很大的回收价值。2国内外食物垃圾处理现状2-72.1国内食物垃圾处理现状国内第一家实施食物垃圾处理程序的企业是美国的爱默生电气和通用汽车公司。之后，美国擎天集团垃圾处理员介入。与此同时，国内一些企业也开始开发江苏省一家制造商自行开发的厨房垃圾粉碎机等自己的产品，锤头利用高速旋转产生的惯性力打碎垃圾，再通过凿板、凿场的相对运动再次切割，粉碎的垃圾沿着下水道清洗，处理技术的成熟度将进一步提高。另外，中国万完整机械集团(州)开发的万安slc 370型食物垃圾处理程序，通过湿式厌氧发酵处理垃圾，将食物垃圾粉碎成极小颗粒，投入排水系统，在短期发酵后制作粉状肥料。该方法仅限于对家庭内可食性垃圾的现场处理，处理规模小。近年来，国内一些大中型城市正在探索食物垃圾回收的新方式，初步形成了北京模式、上海模式、宁波模式、西宁模式等食物垃圾回收方式。我国在处理食物垃圾的方法中使用了很多蚯蚓堆肥和容器堆肥。2.2海外食物垃圾处理现状从20世纪40年代开始，美国成功开发了家庭食物垃圾处理场，解决了家庭食物垃圾堆的苦衷。今天，美国家庭普遍使用的这种机器在美国食物垃圾发生量大的单位上安装了垃圾粉碎机和维持分离装置，食物垃圾被粉碎机粉碎后进入油分分离装置，碎片被排入下水道，石油被送到肥皂制造厂等相关加工厂使用。将食物垃圾发生量少的单位混合在有机垃圾中进行处理(因为美国生活垃圾分离回收率高，厨房垃圾按分类安排)。最近，有把堆肥化过程变成粪肥或加工成动物饲料再利用的倾向。目前，韩国将食物垃圾分类为可燃垃圾，焚烧的垃圾中国式食物垃圾占30%-50%。但是由于食物垃圾的燃烧，产生了二恶英的增加、能源浪费等一系列问题，限制了食物垃圾的焚烧。由于食物垃圾填埋带来的浸出液和气味等原因，从2005年开始所有垃圾填埋场都没有回收食物垃圾。韩国经常利用微生物菌种集中处理食物垃圾，制作饲料。日本主要制定管理食物垃圾发生及处理过程的相关法律和规定，致力于非传统方式的食物垃圾回收技术研究。3食物垃圾的主要处理技术8-143.1填埋处理食物垃圾填埋是中国处理食物垃圾的直接处理方式。将食物垃圾直接倒入垃圾填埋场，与其他家庭垃圾混合填埋。在此过程中，优点是简单、运营成本低、处理能力强。占有大量土地资源，支出大量土地收购费用是缺点。食物垃圾是水分含量高、有机物含量高的因素，会在垃圾填埋场产生大量的渗滤液、有害气体，直接影响地下水和空气等自然资源，从而形成二次污染，危害人体健康。食物垃圾直接填埋，利用包含的能量浪费，这些资源没有得到充分利用。目前土地资源不足，产量逐渐增加的食物垃圾不再适合填埋处理。3.2焚烧焚烧食物垃圾过程中产生的能量可以用于发展，可以变成容易利用废弃物的资源。这个过程的优点是处理能力强，减少废物效果好。产生的热量可以通过涡轮产生电力，实现废弃物的资源利用。焚化发电会导致食物垃圾的发热量更多，但食物垃圾的水分含量一般在80%到90%之间，这样过量的水分含量导致发热量非常少，在此条件下使用的焚烧技术处理会大大增加食物垃圾的预处理成本。与此同时，不完全燃烧可能产生的气体排放到环境中，会危害人体健康。考虑到环境效果，食物垃圾焚烧的可行性较低。3.3肥料处理3.3.1好氧堆肥食物垃圾的好氧堆肥技术是好氧微生物(主要是真菌)分解有机物的过程。通过自己的活动，微生物将已吸收的有机物的一部分氧化为无机物，同时提供微生物活动生长所需的能量，另一部分合成为新的细胞质，促进微生物的持续生长，产生更多的生物体，有机物在过程中逐渐分解，最终腐烂。好氧堆肥技术已经比较成熟，在国外广泛使用。流程图是图1。食物垃圾机械分类机械脱水填埋高温堆肥油和水的分离污水处理营养土或肥料标准排放筛东西筛东西高脂废水固体沼气图1好氧堆肥工艺流程图该工艺的优点是，采用比较简单的技术，利用好氧堆肥技术处理的产品作为农产品，实现废物回收利用。但是好氧堆肥技术主要适用于腐败、有机物含量、水分含量为50-60%的食物垃圾。另外，堆肥占用的土地更大，加工周期更长，运营费用增加。与此同时，好氧堆肥技术处理在非密封环境下进行，产生的气味会影响周围环境，造成二次污染。因为水分多的食物垃圾在堆肥化过程中有很难处理的弊端。处理食物垃圾的好氧堆肥技术不适合土地不足、人口众多的城市。3.3.2厌氧消化食物垃圾的厌氧消化处理是微生物将有机废物分解成甲烷和二氧化碳的过程，然后运到工厂的食物垃圾首先进入高液分离系统，上层油进入油水分离系统，固体部分被泵入消化池，进行厌氧发酵。发酵过程中产生的沼气在净化处理后投入热电联产单元，结果产生的热能部分将反应物质提前加热，将发酵过程中产生的残渣放入脱水环中，脱水后将发酵残渣和加花园垃圾相加，制成堆肥，以除臭、追加脱水和回收为目的，制作堆肥产品，综合使用。脱水产生的废水大部分达到第三标准，排入城市污水管网。流程图如下图2所示预处理油水分离废水残留物缓冲罐厌氧消化消化残渣离心脱水滤饼废水食物垃圾絮凝剂沼气凝结水图2厌氧消化工艺流程图厌氧发酵技术具有减少食物垃圾效率高、回收、处理效果好、产生的沼气可以用于发电等优点。厌氧发酵过程中发酵后没有异味，没有发生二次污染，大众接受度高。这项技术比较成熟，已经越来越广泛地应用于国外。3.4饲料处理饲料化技术主要利用高温加热等加热食物垃圾，经过干燥处理、杀毒、除盐等，最终生成蛋白质饲料添加剂、沼气、再生水等可用物质。流程图是图3。食物垃圾称重量粉碎体质脱水工业油酸或工业油润滑脂加工铁金属玻璃塑料干燥微细粉碎设备冷筛分系统蛋白质饲料成品回收利用图3饲料工艺过程包括破碎筛分系统、固液分离系统、饲料生产系统、冷却筛分系统、精细粉碎系统等。该处理技术具有机械化、安装面积小、资源利用率高的优点。缺点是蛋白质饲料添加剂被引入食物链，最终返回人体的危险无法预测。目前，国家有关部门正在评估利用食物垃圾饲料化的危险性，该处理技术前景不太明朗。3.5能源处理食物垃圾的能量处理近年来迅速兴起。主要是焚烧法、热解法、发酵产氢等。厨卫废物焚化法效率高，最终产生有利于报废的约5%的残留，焚化在专业化焚化炉中进行，产生的热量可以转化为蒸汽或电力，进行能源回收，但食物垃圾的水分含量高，热值低，燃烧时添加辅助燃料引起投资问题，同时