餐厨垃圾处置方式及其碳排放分析-第6页-北极星固废网

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由此可见,厌氧消化技术处理餐厨垃圾资源化效率高,低碳优势明显。概言之,餐厨垃圾经厌氧消化处理后产生沼气与沼渣,从沼气中获得的能源(CHP)除满足自身能耗需求之外,剩余电能与能用作肥料的沼渣可向社会出售,由此可避免社会因生产此部分电能与肥料而造成的碳排放量(940t˙a-1ECO2),亦即,餐厨垃圾厌氧消化总ECO2为-940t˙a-1ECO2。

填埋总ECO2最大,虽然被回收的CH4(不足33.0%)用于发电可抵消530t˙a-1ECO2,但是处理环节释放的CH4亦高达2660t˙a-1ECO2,致使填埋总ECO2达3190t˙a-1。可见,餐厨垃圾填埋处置,不仅造成巨大危害环境的温室效应,也白白浪费了餐厨垃圾中的有机能源。因此,许多国家(如欧洲一些国家、韩国等)已开始限制、甚至禁止可生化降解垃圾直接填埋的传统作法。

与其他处置方式相比,厌氧消化产沼气可回收绝大部分有机大量能源而具有低碳排放的显著优势,致使许多国家已把厌氧消化产沼气技术作为从餐厨垃圾中回收能源的主流技术。例如,英国计划在2020年前要实现可再生能源占总需求能源的15.0%,其中,3.8%~7.5%的可再生能源要通过厌氧消化产沼气途径获得;默西塞德郡餐厨垃圾厌氧消化产沼气项目便是为实现这一目标而采取诸多行动中较为成功的案例。我国不少餐厨垃圾处理资源化利用和无害化试点城市亦采用了厌氧消化产沼气技术,这对实现餐厨垃圾资源化处置与处置周期碳减排起到了实例支撑与示范作用。

总结与展望

在阐述填埋、堆肥、粉碎直排、厌氧消化产沼气、综合处置5种餐厨垃圾处置方式原理及特点的基础上,分别罗列出各种处置方式的优缺点、应用场合以及今后仍然需研究的方向。其中,厌氧消化产沼气技术理论上具有高的能源转化效率,非常适合对具有易降解高有机质成分特点的餐厨垃圾进行处置,且在对餐厨垃圾处置的应用上亦有相当成功的工程实践案例。通过对北美同一社区餐厨垃圾用上述5种不同处置方式分别单独处置时全生命周期产生的碳排放分析,证实了厌氧消化产沼气与其他4种处置方式相比,在资源回收与碳减排方面具有突出优势,这就决定了厌氧消化产沼气今后在餐厨垃圾处置技术中的全球主导地位。

随着我国各地餐厨垃圾资源化处置政策相继出台,餐厨垃圾资源化处置方式会在更多的地区推广应用。与此同时,全球对碳减排的呼吁与行动也不断走上议事日程,必将对餐厨垃圾处置过程中肆意排放温室气体的作法采取限制性措施。双管齐下,厌氧消化产沼气技术显然是必然的选择,将引领我国餐厨垃圾处置技术向前发展。

目前,餐厨垃圾厌氧消化的研究与应用正朝着与其他固体有机物,主要是与市政污水处理剩余污泥共消化方向迈进。研究与应用表明,剩余污泥与餐厨垃圾厌氧共消化产生的沼气量具有“1+1>2”的能量转化效果,这种方式可以使污水处理厂演变为“能源工厂”的角色。共消化的优势还在于节省单独处置餐厨垃圾的基础设施,而且省去了沼液单独处理带来的麻烦。

然而,我国对餐厨垃圾共消化技术的研究大多停留在工艺参数优化层面,对共消化协同效应机理的研究还没有突破性进展。未来可从工艺参数优化得出的协同效应上入手,系统性剖析工艺参数与共消化协同效应的关系,进而弄清共消化深层协同效应机理。在应用方面,餐厨垃圾资源化利用和无害化处理试点城市应率先开展餐厨垃圾源头分类普及与收集容器配套工作,并通过政府职能部门协调与鼓励污水处理与餐饮业开展实质性合作。

原标题：餐厨垃圾处置方式及其碳排放分析

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