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厨余垃圾主要处理方式优缺点与餐厨垃圾生物处理技术

2020-12-14 13:28:00
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{一}、厨余垃圾主要处理方式优缺点
  目前,厨余垃圾的处理方式主要有焚烧、填埋、粉碎直排、制作肥料、制作饲料、能源生产,现就每一处理方式的利弊加以分析。
  1、填埋
  厨余垃圾和其他生活垃圾一起被运到垃圾场进行填埋处理。此法不用进行垃圾的分类,简单易行,成本低,在我国被广泛采用,但填埋需要专门的垃圾填埋场,占用土地较多,且自然腐败过程中会产生臭气,滋生蚊蝇,对周围的环境造成很大的影响,尤其在城市中,垃圾填埋存在土地有限,填埋场选址困难等问题。
  2、粉碎直排
  粉碎直排是指在厨房的下水口处安装餐厨垃圾处理设备一体机设备,把厨余垃圾粉碎后,直接排到下水道中的处理方式。该处理方式可以对厨余垃圾进行及时的处理,防止腐败变质,处理起来比较方便,缺点是处理量有限,且容易造成下水道的堵塞,并且粉碎直排需要专用的器械,处理成本相对较高,在收入比较低的家庭推广难度较大。目前在我国只有少数家庭使用。
  3、堆肥
  包括有氧、厌氧、蚯蚓堆肥等。
  1、有氧堆肥
  将厨余垃圾堆放在一起或至于专门的发酵容器中,然后添加复合微生物菌剂,进行有氧发酵。据研究餐厨垃圾生产的有机肥所含的有机质、氮、磷、钾均高于多数的传统堆肥原料指标。在大力倡导有机农业、生态农业的腐败,利用厨余垃圾生产有机肥发展前景广阔。该法简单易行,但发酵所需时间较长,且密闭不好易产生臭气,目前,已有适合家庭使用的堆肥发酵桶上市。
  2、厌氧堆肥
  将厨余垃圾放到密闭的容器中进行厌氧发酵,使有机大分子的有机物分解转化为以甲烷为主的沼气的过程。沼气是具有很高经济价值的燃料,可用来生火做饭,沼液、沼渣可作为肥料,发酵过程密闭,不会对周围环境造成污染,但需要修建专用的沼气池,前期投入大,技术要求高。现在部分农村地区有所采用。
  3、蚯蚓堆肥
  通过蚯蚓的摄食来消化厨余垃圾,蚯蚓本身是良好的饲料和中药材,而蚯蚓粪是上好的有机肥料。蚯蚓养殖需要一定的技术环境条件。高盐分、高油脂的剩菜等厨余垃圾不适合用来养殖蚯蚓。
  四、畜禽饲料生产
  厨余垃圾营养物质丰富,制作饲料优点明显。厨余垃圾制作饲料的方法主要有物理法和生物法。物理法是把厨余垃圾经过脱水、干燥、消毒和粉碎等过程,直接制成饲料,该方法工艺简单,操作容易,成本低,但存在较大的安全隐患。生物法是先利用酵母菌、乳酸菌等微生物对厨余垃圾进行发酵,然后烘干,制成蛋白饲料。在我国,饲料的需求量比较大,将厨余垃圾制成饲料的技术潜力巨大,但由于厨余垃圾收集、运输等过程中分类不彻底,导致可能混进一些有害物质,因此存在一定的安全隐患。
  {二}、生物处理技术
  生物处理技术包括通过好氧发酵获得生物质肥料和通过厌氧发酵获得洁净的沼气能源等。好氧生物处理技术又包括好氧堆肥、制备生化腐殖酸、快速好氧发酵。
  1、好氧堆肥
  好氧堆肥是指在有氧条件下,利用好氧微生物对堆积于地面或者专门发酵装置中的有机质进行生物降解,较终形成稳定的高肥力腐殖质。餐厨垃圾中有机质含量高,营养元素,C/N较低,是微生物的良好营养物质,适于采用堆肥处理,主要包括传统好氧堆肥发酵技术及高温好氧堆肥发酵技术2类。还可在好氧堆肥的基础上投入蚯蚓,利用蚯蚓自身丰富的酶系统,将餐厨垃圾有机质转化为其自身或其他生物易于利用的营养物质,加速堆肥的稳定化过程。但我国餐厨垃圾的高盐分、高油分问题,在很大程度限制了肥料化利用技术的推广与应用。
  2、制备生化腐殖酸
  通过高温复合微生物和酶转化技术、快速腐殖化集成装备、转化工艺精准控制技术集成,筛选自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种,在厨余垃圾处理设备中,对餐厨垃圾等有机垃圾进行高温高速好氧发酵,使各种有机物得到快速降解和转化为生物腐殖酸肥料。该腐殖酸肥料可以作为有机源土壤调理剂,用于土壤质量提升,起到降低化肥利用率,提高农产品产量和改变农产品品质的作用。该技术优点是转化速度快,有机质利用率高,产品一致性高,可进入工业产品销售通路。该技术为好氧技术的主流代表工艺,已在北京、广州、成都、乌鲁木齐等城市成功应用,但该工艺的液相进入污水处理系统会造成污水负荷增大及液相中有机质的浪费。
  3、厌氧发酵
  餐厨垃圾的厌氧发酵是指在无氧条件下,利用兼性微生物及厌氧微生物的代谢作用将复杂有机物分解为小分子有机物及无机物,在此过程中可产生甲烷和氢气等能源物质,此外,利用厌氧发酵可获得各种有机酸和醇类,如乙醇、乙酸、丁酸、葡萄糖糖化酶、乳酸等,从而实现对餐厨垃圾的减容减量及资源化利用。厌氧工艺产生的沼气可转化为电能与燃气,厌氧消化罐中产出的沼渣可以进行二次发酵制肥处理。通常厌氧发酵产生的沼气中甲烷含量为60%~75%,据杭州市餐厨垃圾一期处理工程经验,处理能力为200t/d时,沼气产量可达13000m³/d,当沼气中的甲烷浓度为60%时,可产生电能约为26000kW·h/d,油脂回收率可达88%。厌氧发酵后产生的沼气还可以经过净化、加压后进入燃气管网,供给居民日常生活使用。
  餐厨垃圾高油脂、高盐分也会导致过度酸化及菌体生长,不利于持续而稳定地降解餐厨垃圾。
  此外,厌氧消化产生的沼渣处理仍是一大难题,通常需干化处理后填埋,或堆肥后制成有机肥。
  因此,寻找适合我国餐厨垃圾组分与特点的厌氧处理工艺,并保证厌氧消化系统的运行稳定,降低运行管理难度及费用是当前亟待解决的关键技术问题。

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