熊 亭
(深圳瑞賽爾環(huán)保股份有限公司,廣東 深圳 518000)
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餐廚垃圾處理現(xiàn)狀及主要處理技術(shù)分析
熊 亭
(深圳瑞賽爾環(huán)保股份有限公司,廣東 深圳 518000)
在對(duì)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀和現(xiàn)有主要處理技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,闡述了目前餐廚垃圾主要處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。為規(guī)避現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行集成,提出了餐廚垃圾前端分類+末端綜合利用的方法來(lái)處理餐廚垃圾的建議,以期為我國(guó)餐廚垃圾處理提供參考和建議。
餐廚垃圾;資源化;處理技術(shù)
餐廚垃圾是餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱[1]。餐廚垃圾是我國(guó)城市的一種主要固體廢棄物,由于我國(guó)居民生活習(xí)慣的原因,餐廚垃圾的產(chǎn)生量較大,約占城市生活垃圾含量的30%~50%[2]。餐廚垃圾的特點(diǎn)包括含水率高,水份占到垃圾總量的70%~90%;有機(jī)物、油脂、鹽分等含量高;易酸化腐爛變質(zhì),易發(fā)酵、發(fā)臭;同時(shí)易滋長(zhǎng)寄生蟲(chóng)、卵及病原微生物和霉菌毒素等有害物質(zhì)。由于受利益的驅(qū)動(dòng),餐飲廢棄油脂常被非法提煉加工后作為食用油回流餐桌,因餐飲廢棄油脂含黃曲霉素、苯等有毒物質(zhì),長(zhǎng)期食用會(huì)造成慢性疾病的發(fā)生甚至致癌;餐廚垃圾也經(jīng)常被收運(yùn)后未經(jīng)消毒、滅菌等無(wú)害化處理直接作為飼養(yǎng)畜禽的飼料,這樣易引起畜禽感染病毒,再通過(guò)食物鏈的傳遞作用,使人體感染口蹄疫、肝炎等疾病。目前,由“地溝油”、“垃圾豬”等餐廚垃圾引發(fā)的各類食品安全問(wèn)題備受社會(huì)關(guān)注,已經(jīng)成為了危害我國(guó)食品安全、威脅公眾健康的重要問(wèn)題。因此,餐廚垃圾的無(wú)害化處理及資源化利用日益受到重視,對(duì)改善公眾的生活環(huán)境和提高人民的生活水平意義重大。
2.1餐飲垃圾的處理現(xiàn)狀
目前我國(guó)城市餐飲單位產(chǎn)生的餐飲垃圾處理方式主要有以下兩種。
(1)直接售賣給當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)殖戶,養(yǎng)殖戶直接用未經(jīng)消毒滅菌處理的餐飲垃圾喂養(yǎng)畜禽,畜禽食用未經(jīng)消毒滅菌處理的餐飲垃圾后可能引發(fā)各種疾病,帶有疾病的畜禽加工而成的肉類食品又再次隨著食物鏈被人食用,可能導(dǎo)致人體疾病,對(duì)人的身體健康產(chǎn)生極大的危害。
(2)與生活垃圾混合處置。個(gè)別小餐館將餐飲垃圾與生活垃圾混合扔進(jìn)垃圾箱,由生活垃圾清運(yùn)公司將其運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置或是焚燒廠進(jìn)行焚燒處置。
2.2廚余垃圾的處理現(xiàn)狀
目前廚余垃圾的處理方式主要有兩種。
(1)同其他垃圾混合處理。 現(xiàn)階段,很少有城市將廚余垃圾作為單獨(dú)一類進(jìn)行分類收集、分類處理,大部分地區(qū)都將廚余垃圾同其他垃圾混合收集,并最終利用衛(wèi)生填埋或焚燒方式進(jìn)行處理。
(2)隨意傾倒。 少數(shù)居民將廚余垃圾隨意傾倒在花園、綠地、自留菜地等場(chǎng)所,這些廚余垃圾不進(jìn)入垃圾處理系統(tǒng),最終被就地消納。
我國(guó)餐廚垃圾處理起步比較晚,由于我國(guó)餐廚垃圾成分的復(fù)雜性決定了使用單一現(xiàn)有的處理技術(shù)難以完成高效的處理,如國(guó)外餐廚垃圾一般包含大量的超市過(guò)期食品,而我國(guó)餐廚垃圾中湯水較多。我國(guó)餐廚垃圾處理方式主要有填埋、焚燒、飼料化、堆肥和厭氧發(fā)酵等,其資源化利用的基本模式有3種:一是肥料化,將餐廚垃圾中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)好氧微生物發(fā)酵處理轉(zhuǎn)換成有機(jī)肥料;二是飼料化,將餐廚垃圾中的有機(jī)物轉(zhuǎn)換成有機(jī)飼料;三是厭氧發(fā)酵,將餐廚垃圾中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)換成沼氣。
3.1填埋
填埋處置目前主要是針對(duì)尚未實(shí)行對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行單獨(dú)收運(yùn)、處理的城市,將餐廚垃圾與其他生活垃圾混合收運(yùn),集中進(jìn)行填埋處置的一種處理方式。由于餐廚垃圾具有有機(jī)物含量高、含水量大的特點(diǎn),餐廚垃圾在填埋處置過(guò)程中會(huì)腐敗、發(fā)酵,容易產(chǎn)生大量的高濃度有機(jī)廢水和惡臭氣體,是垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液的主要產(chǎn)生源,對(duì)垃圾填埋場(chǎng)周圍的地下水、土壤以及大氣環(huán)境的衛(wèi)生狀況和環(huán)境質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威害。
3.2焚燒
餐廚垃圾焚燒處置減量率高,無(wú)害化處理徹底,焚燒處置設(shè)施占地面積小。但由于餐廚垃圾的特殊性,即含水率高、熱值較低,燃燒時(shí)會(huì)增加燃料消耗,且會(huì)導(dǎo)致焚燒爐內(nèi)物料燃燒不充分而產(chǎn)生氣態(tài)的二次污染物,如二噁英等有害氣體及粉塵[3]。
3.3飼料化
餐廚垃圾所含粗蛋白和粗脂肪等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高,符瞰等[4]分析了海南某城市餐廚垃圾的成分特性,該城市餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)62.26%,其中粗蛋白、粗脂肪和粗纖維含量分別達(dá)到13.46%、17.30%和6.56%。但由于餐廚垃圾具有含水率、鹽分和油脂含量高等特點(diǎn),因此,利用餐廚垃圾制作飼料時(shí)必須進(jìn)行脫水、脫鹽、除油等預(yù)處理,應(yīng)盡量減少存放時(shí)間,及時(shí)處理,以防止其發(fā)生霉變,影響飼料產(chǎn)品的質(zhì)量安全。
3.4好氧堆肥
餐廚垃圾有機(jī)物含量高[5],屬于易腐有機(jī)質(zhì)垃圾。餐廚垃圾堆肥處置技術(shù)在國(guó)內(nèi)外均有著較多應(yīng)用,是一種較為成熟的處理技術(shù)。堆肥工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成熟,投資與運(yùn)行費(fèi)較低。由于餐廚垃圾油脂含量高、鹽分高,致使其堆肥產(chǎn)品可能含有較高的油脂和鹽分,堆肥產(chǎn)品存在較大市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
3.5厭氧發(fā)酵
厭氧發(fā)酵是指利用餐廚垃圾在厭氧條件下通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)產(chǎn)生沼氣。此方法有助于餐廚垃圾的減量化處理和資源化利用。但由于餐廚垃圾物料所含油脂、鹽分高以及垃圾分類不徹底引入的雜物過(guò)多(如塑料袋、金屬、碎瓷片等)會(huì)對(duì)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生不利影響。因餐廚垃圾成分復(fù)雜,而厭氧發(fā)酵過(guò)程對(duì)餐廚垃圾物料要求較高,若經(jīng)前端預(yù)處理后的物料達(dá)不到厭氧消化的要求,就容易造成厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)氣不穩(wěn)定或是難以產(chǎn)氣等問(wèn)題。
目前較常用的處理方式優(yōu)缺點(diǎn)比較分析見(jiàn)表1。
表1 餐廚垃圾處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)分析
綜合目前餐廚垃圾主要處理技術(shù)的介紹,以及上述技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的實(shí)際情況,比較后得出表2。
表2 餐廚垃圾處理主要技術(shù)比較一覽
根據(jù)表1餐廚垃圾處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)分析和表2餐廚垃圾處理主要技術(shù)比較,結(jié)合我國(guó)餐廚垃圾的特性,對(duì)我國(guó)餐廚垃圾處理方式的選擇做出如下分析。
(1)制取飼料的質(zhì)量受來(lái)料成分的波動(dòng)影響不穩(wěn)定,對(duì)餐廚垃圾的存放時(shí)間要求嚴(yán)格。產(chǎn)品有可能再次進(jìn)入食物鏈,存在食品安全隱患。通常處理規(guī)模較小。
(2)高含水量的餐廚垃圾,往往成為填埋場(chǎng)垃圾滲濾液的主要來(lái)源;餐廚垃圾黏度大,分散性差,也不利于在填埋場(chǎng)攤鋪和壓實(shí);此外餐廚垃圾有機(jī)物含量較高,填埋方式未對(duì)其進(jìn)行有效的資源化利用,因此餐廚垃圾不適宜采取填埋工藝。近年來(lái),世界各國(guó)也紛紛制定法規(guī)限制餐廚垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)。
(3)高含水率的餐廚垃圾不宜直接采用焚燒工藝,因?yàn)楹矢邥?huì)增加焚燒燃料的消耗,增加處理成本。
(4)堆肥適合于處理易腐有機(jī)質(zhì)垃圾,在國(guó)內(nèi)外均有著較多應(yīng)用,是一種成熟的工程化技術(shù)。堆肥工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成熟,投資與運(yùn)行費(fèi)較低。堆肥處理對(duì)象是混合收運(yùn)的生活垃圾,因其雜物、灰土含量高而嚴(yán)重影響堆肥產(chǎn)品質(zhì)量。這也是長(zhǎng)期以來(lái)堆肥技術(shù)難以大面積應(yīng)用的主要原因之一。餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品雖然品質(zhì)較生活垃圾堆肥產(chǎn)品好,但其市場(chǎng)仍然受到傳統(tǒng)生活垃圾堆肥產(chǎn)品市場(chǎng)的影響,存在較大市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
餐廚垃圾是城市有機(jī)生活垃圾的主要組成,具有有機(jī)質(zhì)含量高、含水率高、鹽分和油脂含量高,易酸化腐敗、發(fā)臭等特點(diǎn)。因此,在餐廚垃圾收運(yùn)與處置過(guò)程中,若操作不當(dāng),容易產(chǎn)生環(huán)境污染問(wèn)題(臭腐敗變臭、滋生蚊蠅、霉變致毒等)和食品安全問(wèn)題(地溝油和潲水豬等)[6,7],選擇合適的餐廚垃圾處理工藝技術(shù)對(duì)降低餐廚垃圾處理的投資成本、運(yùn)營(yíng)成本和潛在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)尤為重要[8~13]。
針對(duì)我國(guó)餐廚垃圾的組成成分和物料特性,結(jié)合對(duì)現(xiàn)有餐廚垃圾處理技術(shù)的分析比較[14~16],建議采用餐廚垃圾前端分類+末端綜合利用的方法來(lái)處理餐廚垃圾,提高餐廚垃圾的資源化利用效率。
(1) 通過(guò)餐廚垃圾的前端分類處理,剔除餐廚垃圾所含雜物,可以有效保證末端綜合利用物料的品質(zhì),降低末端處理工藝的分類除雜難度。因此,如何行之有效地實(shí)施餐廚垃圾前端分類收集和做到源頭管控還有待實(shí)踐的深入探索。
(2) 根據(jù)餐廚垃圾的組成成分和物料特性不同,針對(duì)富含動(dòng)植物蛋白成分高、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富的餐飲垃圾,可以優(yōu)先考慮資源化轉(zhuǎn)化為高附加值的魚(yú)飼料等資源化產(chǎn)品;針對(duì)后廚下腳料、廚余垃圾以及果蔬垃圾等有機(jī)廢棄物成分單一、有機(jī)物含量高,可以優(yōu)先考慮與城市園林綠化垃圾協(xié)同好氧發(fā)酵制取有機(jī)肥的方式進(jìn)行資源化處置,作為土壤有機(jī)質(zhì)改良劑;針對(duì)餐廚垃圾資源化處理過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水可以與城市污泥、糞便等有機(jī)廢棄物協(xié)同厭氧發(fā)酵處置生產(chǎn)沼氣,所產(chǎn)生的沼渣通過(guò)好氧發(fā)酵制取有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土回用于城市綠化。因此,采用餐廚垃圾前端分類+末端綜合利用的處理技術(shù)來(lái)資源化處理餐廚垃圾是對(duì)餐廚垃圾主要處理技術(shù)各自優(yōu)勢(shì)的集成化,具有較強(qiáng)的工藝先進(jìn)性,值得深入研究。
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2016-07-04
深圳市科技應(yīng)用示范計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):20140813141809)
熊亭(1988—),男,助理工程師,主要從事餐廚垃圾資源化利用的研發(fā)工作。
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1674-9944(2016)16-0032-03