生活餐厨国内外餐厨垃圾处理技术分类、原理及适用性

查看全部 · 发表于 2021-4-4 11:29:17

目前，我国高度重视餐厨垃圾处理工作，国家先后出台的《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》和《关于加强地沟油整治和餐厨垃圾废弃物管理的意见》，指出要加强对我国餐厨废弃物的管理和专项整治，推进其资源化利用和无害化处理。国务院办公厅印发的《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》强调要积极推动设区城市餐厨垃圾的分类收运和处理，“十二五”期间将建设餐厨垃圾处理设施242座，力争达到3万吨/日的处理能力，专项工程投资109亿元。

与其他国家相比，我国餐厨垃圾特点具体表现为：产量巨大；含水率高，水分占到总重量的80%～90%；有机物含量高，约占干物质质量的95%以上。

其危害主要表现为：威胁食品安全；传播疾病；影响城市市容和环境卫生；资源浪费。餐厨垃圾对环境和人群的危害已十分严重，是城市环境的一个重要污染源，对人们的正常生活与身体健康构成了威胁，这一问题已经引起了政府的高度重视和人们的广泛关注，在我国中小城镇尤为突出，由于缺乏适合我国国情的餐厨垃圾处理工艺及设备，严重制约我国餐厨垃圾处理产业的发展。

国内外餐厨垃圾处理现状

在美国、日本、韩国及欧盟等国，餐厨垃圾资源化处理早已法制化和企业化，成为了一项成熟的环保产业。

目前世界范围内有3种典型模式可供参考：

德国模式，单独收集进行微生物处理；

美国模式，采用家庭粉碎机排入下水道；

日本模式，要求尽可能减少水分，如滤水晾干，作为生物质进行焚烧处理。

我国餐厨垃圾处理起步比较晚，由于我国餐厨垃圾成分复杂性决定了使用单一的现有处理技术难以完成高校的处理，如国外餐厨垃圾一般包含大量的超市过期食品，而我国餐厨垃圾中汤水较多。我国餐厨垃圾处理方式主要有填埋、焚烧、饲料化、堆肥、热解和厌氧发酵等，其资源化利用的基本模式有三种：一是肥料化，将餐厨垃圾中的有机物转换成有机肥料（以北京市为代表）；二是饲料化，将餐厨垃圾中的有机物转换成有机饲料（以西宁市为代表）；三是厌氧发酵，将餐厨垃圾中有机物经过厌氧发酵转换成沼气（以鄂尔多斯市为主要代表）。餐厨垃圾减量化、资源化、无害化处理是今后餐厨垃圾处理的主要发展方向。

国内外餐厨垃圾处理技术的分类、原理和优缺点

表1 国内外餐厨垃圾处理技术原理

处理技术		原理
破碎直排法		用破碎机将餐厨垃圾破碎后直接排入下水道
填埋		餐厨垃圾与其他生活垃圾混在一起倒入填埋场
焚烧		将餐厨垃圾送入焚烧炉，产生的热量转换成蒸汽或电能，实现能源的回收利用
热解		利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气的过程
饲料化		物理法是直接将餐厨垃圾脱水后进行干燥消毒，粉碎后制成饲料；生物法是利用微生物菌将餐厨垃圾发酵之后烘干后制成蛋白饲料
堆肥	好氧堆肥	利用微生物促进可生物降解物向稳定的腐殖质转换
	厌氧堆肥	厌氧环境下，厌氧微生物将有机质进行分解
	蚯蚓堆肥	在微生物协同作用下，蚯蚓利用自身酶系统将有机质分解和转化成易于利用的营养物质
微生物法	好氧处理	利用微生物对餐厨垃圾进行发酵，80%以上成为水蒸气和无害气体
	厌氧发酵	在厌氧条件下，微生物将有机质分解，产生沼气回收利用

表2 国内外餐厨垃圾处理技术的优缺点

处理技术		优点	缺点
破碎直排法		1.操作简单方便 2.效率高	1.产生二次污染，造成管道堵塞 2.增加污水处理系统的负荷
填埋		1.工艺简单 2.运行费用低 3.处理量大	1.渗滤液会导致水质和环境污染 2.占地面积大
焚烧		1.处理量大 2.减量效果明显 3.投资高	1.含水率高，焚烧时需添加大量的助燃剂，运行成本大 2.焚烧过程中会产生二恶英，对环境造成二次污染
热解		1.提取多种附加值高的燃料 2.无害化程度高	1.含水率高，热解需消耗较多外部能源，运行成本高 2.热解后的水蒸气与可燃热解燃气共存，降低热解燃气的热值和可使用价值 3.餐厨垃圾有机物成分复杂，工艺不稳定
饲料化		1.处理周期短 2.实现资源化 3.投资较少 4.工艺简单	1.食物链短存在食物安全隐患 2.物理法安全隐患较大
堆肥	好氧堆肥	1.技术成熟稳定 2.投资较少 3.工艺简单 4.实现资源化	1.占地面积较大 2.造成二次污染 3.产生臭气
	厌氧堆肥
	蚯蚓堆肥
微生物法	微生物好氧处理	1.清洁干净 2.处理彻底	1.成本高 2.效率低
	厌氧发酵	1.技术成熟稳定 2.实现资源化 3.回收生物能源	1.处理周期长 2.产生臭气

根据我国餐厨垃圾的特点，餐厨垃圾的组分随各地饮食结构的不同而变化，有些技术不能完全适用。由于我国餐厨垃圾含水率较高，焚烧、热解就不适用。微生物好养处理彻底，清洁干净，但是培养微生物成本高并且处理效率低。蚯蚓堆肥由于受地域限制，难以进行规模化推广。堆肥技术成熟，但是占地面积大，并且产生二次污染，处理不彻底，推广困难。针对我国的国情，通过表1对国内外餐厨垃圾处理技术的对比分析，厌氧发酵技术实现了餐厨垃圾的减量化、资源化、无害化处理，并且实现了环境和社会经济效益的协调统一，技术成熟，在国外已有较为广泛的应用。国内建成或在建的餐厨垃圾处理厂，采用厌氧发酵工艺的达到60%以上，餐厨垃圾厌氧发酵工艺是比较提倡和资源化利用较高的工艺，也是目前主流的处理工艺；同时也存在相应的问题，产生的沼液量大，处理难度大等问题。