劉婷婷
(武漢環(huán)投環(huán)境科技有限公司,湖北 武漢 430014)
餐飲垃圾指的是飲食剩余物,涵蓋了全部的廚余,泛指飲食前所產(chǎn)生的廢棄物,此類垃圾含有的有機(jī)營養(yǎng)成分高,經(jīng)過處理后可以轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)能源,但如果處理不當(dāng)則可能滋生細(xì)菌,造成環(huán)境污染。如何選擇餐飲垃圾處理技術(shù)是當(dāng)前我國面臨的緊迫問題。
餐飲垃圾與生活垃圾均會產(chǎn)生滲濾液,雖然兩者的成分都較為復(fù)雜,但也有相同之處,如兩者在長時(shí)間放置后均含有大量有毒有害物質(zhì)。通過分析發(fā)現(xiàn)生活垃圾的氨氮濃度為500~2 000 mg/L,餐飲垃圾的氨氮濃度為700~2 200 mg/L,且包含許多非氯代芳香族化合物、酚類化合物和苯胺等物質(zhì),如垃圾處理不當(dāng),滲濾液中的污染物濃度還會不斷增加。當(dāng)前餐飲垃圾與生活垃圾的處理主要采用預(yù)處理及傳統(tǒng)工藝,但滲濾液的濃縮液組分復(fù)雜、鹽分高、濃度高,目前難以達(dá)到《垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》,因此如何進(jìn)行無害化、全量處理,已成為了我國環(huán)境治理及綠色化建設(shè)的首要問題[1]。
隨著前我國城市化的不斷發(fā)展,城市建設(shè)速度正不斷加快,導(dǎo)致城市人口迅速增加,使生活垃圾及餐飲垃圾總量不斷增加。目前,我國多數(shù)城市仍然缺乏具體的垃圾處理措施,也不能充分有效地利用此類垃圾中含有的資源,主要是由于餐飲垃圾與生活垃圾無害化處理設(shè)施不健全,且垃圾在露天隨意堆放,嚴(yán)重影響了城市環(huán)境及城市的發(fā)展。如果餐飲垃圾與生活垃圾不進(jìn)行細(xì)致化管理,還會嚴(yán)重影響城市的生態(tài)環(huán)境,如土壤及水資源等,嚴(yán)重時(shí)還會破壞城市居民的居住環(huán)境,對當(dāng)?shù)氐恼w生態(tài)環(huán)境造成影響,損害地方城市的形象,并且制約了城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
當(dāng)前我國越來越重視生態(tài)環(huán)境保護(hù),各個地區(qū)已開始實(shí)行細(xì)致的垃圾分類,使餐飲垃圾資源化處理得到了發(fā)展,餐飲垃圾中的有機(jī)質(zhì)能滿足后端無害化工藝和油脂產(chǎn)品的要求[2]。
當(dāng)前我國生活垃圾處理方法很多,基本以傳統(tǒng)的垃圾處理方式為主,如垃圾衛(wèi)生填埋、焚燒發(fā)電和垃圾堆肥等。
2.1.1 衛(wèi)生填埋
垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝簡單且成本低廉,每次可處理的垃圾量龐大,是當(dāng)前城市較為常用的垃圾處理方式,但垃圾填埋的占地面積較大,導(dǎo)致垃圾產(chǎn)生的垃圾滲濾液處理難度加大,這樣的問題會嚴(yán)重影響地方城市的環(huán)境,如處理不及時(shí)將會對城市造成二次環(huán)境污染,影響城市居民的生活環(huán)境,不利于當(dāng)前城市的可持續(xù)發(fā)展。
2.1.2 垃圾堆肥
垃圾堆肥處理技術(shù)是利用微生物技術(shù)將城市垃圾處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫霓r(nóng)業(yè)肥料,實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”。雖然我國已經(jīng)開始實(shí)行垃圾分類,但部分地區(qū)的垃圾分類仍然較為傳統(tǒng),導(dǎo)致垃圾堆肥處理難以降解垃圾中的重金屬及有毒有害垃圾,如降解后的肥料進(jìn)入農(nóng)田,將會影響農(nóng)作物的生長,嚴(yán)重時(shí)會損害耕地,對環(huán)境造成不可挽回的損失。
2.1.3 焚燒發(fā)電
生活垃圾處理中的焚燒發(fā)電技術(shù)也較為常見,生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目減少了城市垃圾的產(chǎn)生量,使城市垃圾資源化,進(jìn)而使城市垃圾達(dá)到無害化的目的,從而實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)各地方應(yīng)正確認(rèn)識城市垃圾處理問題,并采取針對性措施處理城市垃圾,這是當(dāng)前城市建設(shè)及城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必須要面對和解決的重要問題。
2.2.1 飼料化處理
飼料化處理技術(shù)采用物理手段對餐飲垃圾進(jìn)行高溫、烘干、殺毒和去鹽等處理,并將餐飲垃圾進(jìn)行脫水、除雜、破碎處理后再進(jìn)行滅菌,混合后發(fā)酵調(diào)制并烘干制成單細(xì)胞蛋白飼料,該技術(shù)是資源化利用的主要手段之一。在此過程中雖然采用高溫殺除病毒,但難以從根本上避免蛋白同源性問題,制作出來的飼料不能在全國范圍內(nèi)大力推廣,因此應(yīng)審慎選擇飼料化技術(shù),避免因飼料問題造成病原擴(kuò)散。
2.2.2 肥料化處理技術(shù)
餐飲垃圾肥料化處理技術(shù)主要是指利用好氧堆肥技術(shù),一定條件下微生物將可被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì),其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品可以作為動物飼料或改良土壤的肥料,但缺點(diǎn)也較為明顯,如無害化不徹底,容易造成二次污染。餐飲垃圾堆肥的安全等級會受到原料成分的影響,從當(dāng)前情況看我國餐飲垃圾堆肥品質(zhì)不佳,但處理技術(shù)減量化效果明顯,可適用于小規(guī)模分布式就地處理的項(xiàng)目。
2.2.3 厭氧消化技術(shù)
餐飲垃圾厭氧發(fā)酵是一種利用厭氧微生物將餐飲垃圾降解的技術(shù),該技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用較多,其產(chǎn)品的銷路較好、資源化程度較高,缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜,投資和運(yùn)營成本高,需要大量補(bǔ)貼才可以維持生產(chǎn)運(yùn)營。
2.2.4 氧化處理技術(shù)
氧化處理技術(shù)包括電化學(xué)、臭氧、光催化等,其運(yùn)行成本低、產(chǎn)泥量少。其中電化學(xué)氧化技術(shù)效率更高、能耗更低,整體優(yōu)勢較為明顯,整個處理過程不使用任何藥劑,可實(shí)現(xiàn)無害化處理,經(jīng)該技術(shù)處理的產(chǎn)物可資源化使用,且處理效果好、穩(wěn)定可靠。氧化技術(shù)已被證明能夠高效去除垃圾滲濾液中的有毒有害物質(zhì)等,可以為后續(xù)的生態(tài)建設(shè)提供基本保障。
在垃圾處理中必須發(fā)現(xiàn)資源利用的意義,秉承適用性原則進(jìn)行細(xì)致化處理,從而實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)目三廢協(xié)同,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)耦合、資源共享和循環(huán)利用的新模式。
目前,餐飲垃圾和生活垃圾都是一種原材料,但是它們的功能沒有得到有效發(fā)揮。如果不對其進(jìn)行有效處理,就會對城市環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響。在我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)的理念下,其必要的發(fā)展途徑就是如何循環(huán)利用生活垃圾。結(jié)合我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展規(guī)律分析得知,有效地利用生活垃圾,可以減少污染的排放,為社會創(chuàng)造更高的社會價(jià)值。在此期間,生活垃圾的有效處理可以控制城市環(huán)境的污染狀態(tài),有效地協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境和生活垃圾,從而完成我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)。
我國對于生活垃圾處理工藝的適用性研究時(shí)間相對較短,并且目前正處于初期發(fā)展階段,結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查得知,我國生活垃圾的利用率還在5%以下,而國外一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)達(dá)到40%以上。由此可見,我國在這方面還有很大的發(fā)展空間。因此應(yīng)結(jié)合餐飲垃圾與生活垃圾處理工藝的適用性原則,從源頭控制生活垃圾的排放量,進(jìn)而從根本上解決污染問題。例如控制生活垃圾的產(chǎn)生量,并實(shí)行垃圾分類,以此減少對環(huán)境的污染。同時(shí)要積極促進(jìn)資源再生工廠的建設(shè),將這兩類垃圾進(jìn)行重復(fù)利用,從而實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
餐飲垃圾收運(yùn)車經(jīng)地磅計(jì)量后駛?cè)肜贌龔S卸料大廳,經(jīng)接料裝置瀝水后的固態(tài)物料通過螺旋輸送機(jī)送至粗分揀機(jī)處理,將60 mm以上的雜物分離出系統(tǒng),隨后將均質(zhì)物料經(jīng)輸送設(shè)備送至壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨脫水,固渣收集后通過螺旋輸送機(jī)匯總送至垃圾坑,以分類避免對設(shè)備產(chǎn)生影響。除砂后將物料加熱至85~90 ℃,分離出水相、渣相、粗油脂;水相至滲濾液系統(tǒng)處理,粗油脂外售其他單位進(jìn)行資源化利用,這樣不但可以降低投資和運(yùn)行成本,且能夠解決餐飲垃圾含水率高而不能直接焚燒的問題,適合餐飲垃圾產(chǎn)量較少的城市,可以避免餐飲垃圾流入非法渠道,從而提高垃圾處理效率。
利用Ti-Ru-Sn氧化物涂層電極處理垃圾滲濾液(COD濃度為780 mg/L,氨處理效果排序?yàn)镻bO2涂層電極>Ti-Ru-Sn氧化物涂層電極,可以將滲濾液中的COD和氨氮完全去除。電化學(xué)氧化對垃圾滲濾液的處理效果受電極材料、垃圾滲濾液水質(zhì)的影響,采用RuO2涂層的鈦基電極為陽極,以氨氮濃度264 mg/L的工業(yè)廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化法處理,從而達(dá)到最優(yōu)的處理效果。
餐飲項(xiàng)目和生活垃圾焚燒項(xiàng)目需統(tǒng)籌考慮,處理項(xiàng)目采用“粗分選+油水分離+污水與滲濾液合并厭氧處理”工藝路線,餐飲垃圾經(jīng)接料裝置瀝水后,得到的以有機(jī)質(zhì)為主的物料進(jìn)入制漿篩分系統(tǒng),再經(jīng)過除砂機(jī)和壓濾機(jī)將物料中的重物質(zhì)砂礫和細(xì)碎纖維等輕飄物去除,提油后污水至滲濾液處理系統(tǒng)處理,固渣進(jìn)行焚燒廠焚燒發(fā)電。該工藝增加了制漿篩分環(huán)節(jié),制漿篩分除雜后進(jìn)行全物料提油,將厭氧系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)等與焚燒廠合并建設(shè),從而可以節(jié)省建設(shè)費(fèi)用。