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餐厨垃圾处理现状及餐厨垃圾预处理技术

2021-04-26 11:14:50
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  其一、餐厨垃圾处理现状
  欧洲餐厨垃圾产量约5000万t/a,欧洲各国特别是德国、法国、英国还有北欧地区的较发达等对餐厨垃圾的管理和处理都有相对较为的系统和体制。如德国关闭了绝大多数垃圾填埋厂,餐厨垃圾采用机械-生物(MBT)或生物技术进行处理;为鼓励垃圾回收和餐厨垃圾利用,丹麦于1987年开始征收填埋税,并逐年提高费率;几英国约7J%的餐厨垃圾主要采用土地利用方式进行处理,并颁布了餐厨垃圾资源化利用的相关法律条文。
  美国餐厨垃圾产生量约2598万t/a。美国对餐厨垃圾产生量较大的单位设置餐厨垃圾粉碎机和油脂分离装置,分离出来的垃圾排入下水道,油脂则送往相关加工厂(如制皂厂)加以利用。对于产生量较小的居民厨房餐厨垃圾,则混入垃圾中统一进行处理或通过餐厨垃圾粉碎机粉碎后排入下水道。美国未来垃圾处理趋势是采用堆肥工艺制成肥料或加工成动物饲料进行资源化回收利用。美国各州关于餐厨垃圾处理的政策和方式略有不同,很多州针对当地具体情况,建立了自己的餐厨垃圾生化处理设备回收体系,不同州针对餐厨垃圾肥料化产品的品质规定了各自的标准体系。美国餐厨垃圾资源化利用时的优先次序:产生→救济饥饿穷人→饲养动物→工业利用→堆肥→焚烧或填埋。
  日本每年排放的餐厨垃圾约2000万t。由于餐厨垃圾的倾倒运输费用很高,因此餐厨垃圾处理机推广和应用。为减少餐厨垃圾对环境的污染,并充分利用其中的资源,该法律规定餐厨加工业、饮食业和流通企业有义务减少餐厨废物的排出量,且就利用对象饲料和肥料制定质量标准。规定了餐厨垃圾资源化利用时的优先次序:产生→再资源化(肥料>饲料>油脂等产品>沼气)→减量。
  其二、餐厨垃圾预处理技术
  目前,国内餐厨垃圾主要以生物技术处理为主,在生物技术厌氧消化过程中,发酵底物的理化性质对发酵效率、发酵时间、产沼气质量等有较大的影响。而餐厨垃圾含有的杂质,为了满足后续生物技术处理工艺的生产要求,应根据餐厨垃圾成分采用适合的餐饮垃圾处理装置对其进行预处理去除杂质。现有预处理技术主要有预分选和生化预处理等措施。
  垃圾的分选是指根据物质的密度、粒度、磁性、弹性、光电性、摩擦性以及表面润湿性的差异,采用相应的手段将其分离的过程。针对餐饮垃圾和厨余垃圾进行预分选,其目的是厨余垃圾处理设备将垃圾中的塑料袋、木块、玻璃和金属等不可降解物或对后续处理工艺产生不良影响的物质预先分离出来。
  1、破袋
  破袋的主要作用是将袋装的厨余垃圾破碎,使垃圾散落出来,便于后续的分选处理,同时对尺寸较大的餐厨垃圾进行破碎。其具体工作过程是:垃圾由带式输送机输送进入破袋筛分机内,在旋转筛筒刮板和螺旋刮板差动转动下对物料进行剪切,同样在刮板作用下对塑料、编织袋等软性物料进行撕裂。
  2、人工分选
  人工分选是利用人力把尺寸较大的皮革、织物和无机废物从垃圾中挑选出来,以防止进入后续分选设备,造成堵塞、缠绕现象的发生。人工分选的位置一般集中在垃圾输送带两旁,可对一些无需进一步加工即可回用的物品进行直接回收,同时还可可能对后续处理系统产生事故的固体废物。对于餐厨垃圾来说,需要人工分选出来的物品主要是塑料瓶、酒瓶、易拉罐、抹布等易与塑料袋分离的物品。
  3、滚筒筛分
  滚筒筛是利用作回转运动的筒形筛体将固体废物按粒度进行分级,其筛面一般为编织网或打孔薄板,工作时筒形筛体倾斜安装。进入滚筒筛内的固体废物随筛体的转动作螺旋状的翻动,且向出料口方向移动,在重力作用下,粒度小于筛孔的固体废物透过筛孔而被筛下,大于筛孔的固体废物则在筛体底端排出。滚筒筛能将砂石等粘附在瓜果皮壳、塑料和包装物中的细小杂质去除。
  4、弹跳分选
  弹跳分选是根据垃圾中各组分摩擦和碰撞系数的差异,在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现组分分离的一种处理方法。弹跳分选机主要是利用垃圾的粒径大小与密度差别对垃圾进行分选处理,通过调整筛板倾斜角度、孔径以及主轴的转速以适应不同成分的物料分选。可将生活垃圾分为筛上轻质物、筛上重质物和筛下物3个部分。
  5、风力分选
  风力分选是以空气为分选介质的一种垃圾分选方式,其作用是将轻物料从较重物料中分离出来。风选的原理是气流将较轻的物料向上带走或从水平方向带向较远的地方,而重物料则由于上升气流不能支承而沉降,或由于惯性在水平方向抛出较近的距离。由于气流的作用,风力分选容易带走物料表面的水分,有利于物料烘干。
  6、红外分选
  在餐厨垃圾分离出的硬质无机物中含有数量的碎玻璃,可通过红外鉴别分选的工艺回收。该工艺技术是一种利用物质表面光反射特性的不同而分离物料的方法。在红外分选机内,扫描系统对每块进入的物料进行鉴别,并通过分配器将玻璃分出。
  7、破碎
  物理破碎作为预处理步骤,目的是减小餐厨垃圾的粒径,方便后续处理。餐厨垃圾破碎的粒径可根据后续处理工艺的不同有所不同,如采用湿法厌氧消化,则需将餐厨垃圾破碎至较小粒径,以利于提高物料的流动性。如采用干式厌氧工艺或者好氧生物处理工艺,则无需将餐厨垃圾破碎至太小粒径,以节省运行费用。

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