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带你了解餐厨垃圾处理技术

北极星环保网来源:科技风2017/2/15 14:46:07我要投稿
所属行业: 固废处理  关键词:餐厨垃圾 渗滤液 厌氧消化

北极星环保网讯:目前,我国常用的餐厨垃圾处理技术主要是焚烧、卫生填埋、厌氧消化、好氧堆肥等,本文介绍了这些处理技术的现状和存在问题,并分析了餐厨垃圾联合厌氧消化技术的研究进展。

餐厨垃圾俗称泔水,是日常食物加工、消费、食用过程中产生的边角余料、过期食品、剩菜剩饭、腐烂果蔬等,据统计,我国城市餐厨垃圾现在每年的产量已超过6000万吨,并呈快速增长趋势。

餐厨垃圾的主要特点是含水率高、有机物含量高、高油脂、高盐度,还容易发酵、变质、腐烂。这些特点不仅使其容易滋生病原微生物,产生大量病毒,而且还会散发恶臭和大量温室气体,如处理不当,会产生严重的环境问题。因此,科学、合理地处理餐厨垃圾成为目前亟需解决的问题。

1 餐厨垃圾处理技术现状及存在的问题

1.1 焚烧法

焚烧法处理餐厨垃圾是将经过预处理后的餐厨垃圾与燃料混合进行燃烧,使餐厨垃圾中的可燃成分彻底的氧化分解。餐厨垃圾经焚烧后,可以减少餐厨垃圾中病原微生物的含量,餐厨垃圾的体积和质量也会被大大减少,为后续处理提供方便。餐厨垃圾焚烧处理过程中会产生二噁英、重金属等大气污染物,如果不经处理会对环境造成一定的危害。此外,餐厨垃圾含水率较高,一般在80%以上,需要进行预处理。而且热值较低,燃烧过程中添加的燃料较多。

1.2 卫生填埋法

餐厨垃圾卫生填埋法是将经过预处理和消毒的餐厨垃圾埋入地下,通常可以和生活垃圾一起填埋。卫生填埋技术成熟、操作管理简单、运行成本低、处理量大、适用范围广。但这种方法占用大量土地资源、易产生填埋气体和垃圾飘尘、填埋过程中产生的渗滤液如果处理不当会造成环境的二次污染,容易导致土壤污染和地下水污染等问题。

1.3 好氧堆肥法

好氧堆肥是在有氧条件下,利用好氧微生物将经过预处理的餐厨垃圾中的有机物进行降解,最终形成稳定的高肥力腐殖质。好氧堆肥法的优点是成本较低、操作安全性高、降低污染和卫生危险、可将垃圾中的有机质变为稳定的腐殖质。由于餐厨垃圾含有油脂、盐分及重金属等难降解物质,好氧微生物不能对其进行彻底氧化,无害化不彻底,容易造成二次污染问题。好氧堆肥时间较长,因此需要占用一定量的土地,而且卫生条件相对较差。这些缺点都制约了好氧堆肥技术的应用。

1.4 厌氧发酵

厌氧发酵是指在缺氧的情况下,利用厌氧微生物将经过预处理的餐厨垃圾中的有机物进行降解,最终形成稳定的高肥力腐殖质和沼气。厌氧发酵过程中会产生一定量的沼气,这部分沼气可以收集后作为餐厨垃圾处理厂日常使用,实现了餐厨垃圾的资源化利用。

厌氧发酵是在全密封的系统中进行,卫生条件相对较好,操作控制较为简单,不需要通风,运行成本低于好氧堆肥法。缺点是产生的沼渣、沼液需进一步处理。

2 餐厨垃圾处理技术研究进展—餐厨垃圾联合厌氧消化

餐厨垃圾有机物含量高、营养成分丰富,存在很高的资源化利用价值。然而,焚烧、卫生填埋、堆肥等传统的处理方式存在二次污染难以处置及能源回收受限等问题。通过大量研究表明,餐厨垃圾和一些有机固体废物共同处理时可以提高厌氧消化效率,改善系统的稳定性及甲烷产量。

2.1 餐厨垃圾与动物粪便联合厌氧消化

餐厨垃圾由于有机物含量高,在厌氧发酵过程中容易导致挥发酸含量过高,发酵过程酸化的现象。而动物粪便营养物含量及C/N值低,单独消化时容易产生NH3-N抑制的问题。两者一起处理正好可以解决酸化的现象和NH3-N抑制的问题,提高系统的稳定性。

维持餐厨垃圾与牛粪比例为2∶1时,比单独的餐厨垃圾产甲烷量提高41.1%,这归因于牛粪中蛋白质含量高,产气性能提升。

2.2 餐厨垃圾与果蔬垃圾联合厌氧消化

餐厨垃圾中含有盐与油脂,这些物质对厌氧发酵有抑制作用。果蔬垃圾中含有大量的纤维素,对餐厨垃圾来说可以起到浓度稀释作用,减轻盐与油脂对反应体系的抑制作用,提高有机物去除率和产气量,更好的实现垃圾的资源化处理。

吕琛等人通过研究发现果蔬与餐厨的比例为5∶8、进料负荷2%时产气性能最佳,比2%~6%的单一餐厨和单一果蔬原料分别高4.5%~18%和7.1%~510%。

2.3 餐厨垃圾与农作物秸秆联合厌氧消化

农作物秸秆主要成分是木质素、纤维素、半纤维等,生物降解较为困难,但农作物秸秆中C/N高,具有较高的发酵潜力。周祺等人研究发现当调节餐厨垃圾与玉米秸秆的混合比例,使原料C/N为20,并高于相同负荷下餐厨垃圾或玉米秸秆单独厌氧消化的产甲烷量。

2.4 餐厨垃圾与活性污泥联合厌氧消化

活性污泥与动物粪便的性质类似,营养物含量及C/N值低,单独消化时容易产生NH3-N抑制的问题。因此,活性污泥与餐厨垃圾联合处理是可行的。

3 结论

随着人们生活水平的不断提高,餐厨垃圾产生量也在不断增加。选择适宜的餐厨垃圾处理方式,是实现餐厨垃圾处理资源化、减量化、无害化的关键。与此同时,也加快餐厨垃圾处理工艺的研发与改进,争取早日开发出处理效率高、操作方便、运行投资成本低的工艺。

延伸阅读:

餐厨垃圾的几种处理技术

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