餐厨垃圾现有处理技术和餐厨垃圾好氧堆肥技术-河北航凯机械制造有限公司
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餐厨垃圾现有处理技术和餐厨垃圾好氧堆肥技术

2020-03-05 20:40:53

<一>、餐厨垃圾的现有处理技术分析
  我国餐厨垃圾处理起步比较晚,由于我国餐厨垃圾成分的复杂性决定了使用单一现有的处理技术难以完成的处理,如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、堆肥和厌氧发酵等,其资源化利用的基本模式有3种:一是肥料化,将餐厨垃圾中的有机物经过好氧微生物发酵处理转换成有机肥料;二是饲料化,将餐厨垃圾中的有机物转换成有机饲料;三是厌氧发酵,将餐厨垃圾中的有机物经过厌氧发酵转换成沼气。
  1、填埋
  填埋处置目前主要是针对尚未实行对餐厨垃圾进行单独收运、处理的城市,将餐厨垃圾与其他生活垃圾混合收运,集中进行填埋处置的一种处理方式。由于餐厨垃圾具有有机物含量高、含水量大的特点,餐厨垃圾在填埋处置过程中会腐败、发酵,容易产生大量的高浓度有机废水和恶臭气体,是垃圾填埋场垃圾渗滤液的主要产生源,对垃圾填埋场周围的地下水、土壤以及大气环境的卫生状况和环境质量构成严重威害。
  2、焚烧
  餐厨垃圾焚烧处置减量率高,无害化处理,焚烧处置设施占地面积小。但由于餐厨垃圾的特殊性,即含水率高、热值较低,燃烧时会增加燃料消耗,且会导致焚烧炉内物料燃烧不充分而产生气态的二次污染物,如二噁英等有害气体及粉尘。
  3、饲料化
  餐厨垃圾所含粗蛋白和粗脂肪等有机营养物质含量高,城市餐厨垃圾有机质含量高达62.26%,其中粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量分别达到13.46%、17.30%和6.56%。但由于餐厨垃圾具有含水率、盐分和油脂含量高等特点,因此,利用餐饮垃圾处理装置等设备将餐厨垃圾制作饲料时进行脱水、脱盐、除油等预处理,应尽量减少存放时间,及时处理,以防止其发生霉变,影响饲料产品的质量。
  4、好氧堆肥
  餐厨垃圾有机物含量高训,属于易腐有机质垃圾。餐厨垃圾堆肥处置技术在均有着较多应用,是一种较为成熟的处理技术。堆肥工艺技术相对简单、成熟,投资与运行费较低。由于餐厨垃圾油脂含量高、盐分高,致使其堆肥产品可能含有较高的油脂和盐分,堆肥产品存在较大市场风险。
  5、厌氧发酵
  厌氧发酵是指利用餐厨垃圾在厌氧条件下通过微生物的代谢活动产生沼气。此方法有助于餐厨垃圾的减量化处理和资源化利用。但由于餐厨垃圾物料所含油脂、盐分高以及垃圾分类不引入的杂物过多(如塑料袋、金属、碎瓷片等)会对餐厨垃圾厌氧发酵过程产生不利影响。因餐厨垃圾成分复杂,而厌氧发酵过程对餐厨垃圾物料要求较高,若经前端预处理后的物料达不到厌氧消化的要求,就容易造成厌氧消化系统产气不稳定或是难以产气等问题。
  餐饮垃圾处理主要技术比较,结合我国餐厨垃圾的特性,对我国餐厨垃圾处理方式的选择做出如下分析。
  (1)制取饲料的质量受来料成分的波动影响不稳定,对餐厨垃圾的存放时间要求严格。产品有可能再次进入食物链,存在食品隐患。通常处理规模较小。
  (2)高含水量的餐厨垃圾,往往成为填埋场垃圾渗滤液的主要来源;餐厨垃圾黏度大,分散性差,也不利于在填埋场摊铺和压实;此外餐厨垃圾有机物含量较高,填埋方式未对其进行的资源化利用,因此餐厨垃圾不适宜采取填埋工艺。近年来,世界各国也纷纷制定法规限制餐厨垃圾进入填埋场。
  (3)高含水率的餐厨垃圾不宜直接采用焚烧工艺,因为含水率高会增加焚烧燃料的消耗,增加处理成本。
  (4)堆肥适合于处理易腐有机质垃圾,在均有着较多应用,是一种成熟的工程化技术。堆肥工艺技术相对简单、成熟,投资与运行费较低。堆肥处理对象是混合收运的生活垃圾,因其杂物、灰土含量高而严重影响堆肥产品质量。这也是长期以来堆肥技术难以大面积应用的主要原因之一。餐厨垃圾堆肥产品虽然品质较生活垃圾堆肥产品好,但其市场仍然受到传统生活垃圾堆肥产品市场的影响,存在较大市场风险。
  <二>、餐厨垃圾好氧堆肥技术
  餐厨垃圾营养均衡,富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素,具备转化为有机肥的潜质。我国农村一直就有堆肥的传统,常用的根据需氧与否可分为好氧堆肥和厌氧发酵;近些年,随着MSW处理技术的发展,有机垃圾堆肥技术有了不少新突破,出现了蚯蚓堆肥和集装箱堆肥法等新技术。
  前期通过相应的餐饮垃圾处理设备进行预处理,而后在好氧条件下,通过微生物的增殖、生长等生命活动把餐厨垃圾有机物转变成稳定的腐殖质,同时利用发酵过程产生的热量杀死病原体的过程。其基本原理为:微生物合成的各种水解酶可以穿过细胞膜,将餐厨垃圾中的大分子物质水解为能穿过细胞膜的可溶性小分子,这些小分子有机质渗入到细胞内,一部分被微生物用来合成新的细胞物质,另一部分经过一系列的氧化作用转化为腐殖质,并放出能量供微生物利用。在好氧堆肥过程中,温度变化十分明显,代表了不同的反应阶段:
  ①起始阶段(15~45℃)。堆料中的淀粉等简单有机质被被中温性好氧菌分解,同时产生大量热能,使堆料温度大幅度上升。常见的中温性好氧菌有无芽抱杆菌、芽抱杆菌和霉菌。
  ②反应阶段(45~65℃)。随着温度的升高,餐厨垃圾中的果胶质等复杂有机物,开始逐渐被微生物分解,并开始腐殖质的形成。在该阶段中,以嗜热性微生物起主导作用,如嗜热属、褐色嗜热链霉菌、普通嗜热放线菌等。
  ③腐熟阶段。当餐厨垃圾中可生物降解的成分被转化后,系统温度下降到仅稍高于气温,此时进入腐熟保肥阶段。在这一阶段,堆料继续缓慢腐解,终成为与土壤腐殖质十分相近的物质。为了保存肥效,将堆肥压紧,造成厌氧状态。
  好氧堆肥过程受到多种因素的影响,包括堆肥微生物的选育,垃圾的碳氮比(C/N)、含水率,以及环境pH、温度和溶氧度。含油量和含盐量越高,堆肥的高温阶段维持时间越短,堆肥效果和杀菌效果越差,而各因素对堆肥进程影响顺序为:含水率>初始环境温度>粒径>通风量。
  好氧堆肥的发酵过程可控制,操作简单,处理负荷与处理量较大,运行费用低,保氮效果比较突出。但由于餐厨垃圾含油量和含盐量较大,对微生物的新陈代谢活动产生影响,增加了预处理难度,降低了产品品质,此外,好氧堆肥周期较长,产生较多的废水和臭气,需要进行专门的控制和处理。目前,好氧堆肥的研究热点为小型化、移动化和专用化堆肥设备的。