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有机垃圾预处理技术和厨余垃圾资源化现状

2020-11-04 18:58:57
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<一>、预处理技术概述
  虽然厌氧消化能在实现餐厨垃圾无害化处理的同时回收其中的能量,但由于水解速率较慢导致厌氧消化周期长,餐厨垃圾中木质素或高度不溶性有机聚合物含量高时尤为明显。餐厨垃圾生化处理设备水解速率与餐厨垃圾中有机物种类和含量有关,其他条件相同时,就碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素、木质素五类物质而言,水解速率依次减小。同类有机物,水解速率与分子量有关,分子量越大水解越困难水解速率越小。对颗粒状有机物而言,其水解速率与颗粒粒径有关,粒径越大,颗粒状有机物的比表面积越小水解越困难,相应地水解速率也就越小。此外餐厨垃圾大量可降解有机物存在于絮体、胶团和细胞内,这些结构的破解较为困难,影响了整体的厌氧消化速率和产气量。
  为加快厌氧消化速率,提高沼气产量,人们通常会对餐厨垃圾进行预处理,常用预处理方法主要分为物理预处理、化学预处理、生物预处理和复合预处理。物理预处理主要通过减小餐厨垃圾的颗粒尺寸、破解絮体、胶团和细胞等结构来增加可溶性、增大餐厨垃圾和微生物或酶的接触面积来加速水解反应。物理预处理方法主要有机械粉碎、超声波、微波、高压、加热、冷冻等方法。研究热预处理(55~160℃)对中温厨余垃圾厌氧发酵降解特性的影响,结果表明热预处理能强化厨余垃圾两相厌氧消化,热预处理温度在90~120℃为佳。
  化学预处理方法主要有酸、碱、臭氧氧化等方法,它主要通过生化反应促进餐厨垃圾水解,如促进多糖的糖普键断裂形成低聚糖、麦芽糖和单酪。生物预处理包括淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等预处理方式。
  对餐厨垃圾进行预处理往往意味着额外的工艺,需要额外的设备、试剂或者能量。工程应用中往往要考虑预处理的经济收益,对一些耗能高的预处理方式如高压和加热等,厌氧消化所获得的额外能源还不足以补偿预处理所消耗的能量,因而限制了其实际应用。总体而言,能耗低、成本小、绿色环保、作用效果好是餐厨垃圾预处理方法的发展方向。
  <二>、厨余垃圾资源化现状
  纵观垃圾总量,厨余垃圾占的比重约占一半以上,又因为厨余垃圾有机质含量高,可生物降解性强,是一种很有回收利用价值的资源,可用于沼气发电,节能减排效果非常明显,且随着第三产业特别是餐饮业的迅猛发展,其产出的厨余垃圾也随之猛增,因此厨余垃圾资源化工作是当前的重中之重。
  目前,深圳各街道的厨余垃圾处理直接在各站点进行,工人把已经分类的餐厨垃圾放入小型厨余垃圾处理设备,固体和液体分离,固体通过处理机变成有机肥,液体变成液态肥料,种花种菜非常环保,将厨余垃圾变废为宝。合肥将正式启动对食堂、饭店等餐饮单位餐厨垃圾的集中收运,如果随意倾倒餐厨垃圾将面临高达5万元的处罚;开展餐厨垃圾单位申报工作,申报范围以大型餐饮企业、企事业单位食堂、夜市大排档为主,根据各申报单位的餐厨垃圾量,免费发放餐厨垃圾桶,由中标的收运单位上门进行统一免费收运和收置。重庆市按照“统一收运、集中处理、设施共享、运距合理”的原则,统筹建设七个餐厨垃圾片区处理中心,采取分散收集集中转运的方式处理厨余垃圾。对全市1万多家分布在大街小巷的小型餐饮店放置收运桶,由环卫所安排专人上门收集,收运来的餐厨垃圾,国家指定具备资质的回收公司进行回收处理。专门建立了餐厨垃圾收运处理联席会议制度,统一部署市区联合执法,打击非法收运行为,并且建立了信息化的管理系统,所有的餐厨垃圾收集车全部装有GPS监控系统监控平台,可以实时回放监控画面。
  目前在我国市场上销售的家用厨余垃圾处理器可以粉碎残羹剩饭、肉鱼骨刺、蔬菜梗叶、瓜皮果壳、蛋壳、茶叶渣、小块玉米棒芯、禽畜小骨等有机垃圾,通过改变食物垃圾的形态来进行及时的无害化处理。餐饮垃圾处理装置能够将食物垃圾粉碎成浆状液体直接从下水管道排出,可轻松实现即时、方便、快捷的厨房清洁,避免食物垃圾因储存而滋生病菌、蚊虫和异味,从而优化家居环境,并彻底解决下水道容易堵塞的问题,提高公众环境卫生。

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