国内主要餐厨垃圾处理技术模式探讨分析

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月9期   作者:李晶晶1侯亚辉2
[导读] 近些年来,随着我国居民生活逐步提高,
       摘要:近些年来,随着我国居民生活逐步提高,对于生活环境的需求也在不同程度的提升,然而,对于餐厨垃圾的处理技术一直在改善中。基于此,文章介绍了目前国内餐厨垃圾概念及其特点,通过分析了国内主要餐厨垃圾处理技术,进而针对餐厨垃圾资源化利用前景进行阐述。
        关键词:餐厨垃圾;垃圾处理;处理技术;技术模式
        引言
        食品垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾。餐饮垃圾指的是餐厅、酒店和食堂等的剩菜剩饭以及厨房中的水果、蔬菜、油脂、肉类、糕点等的加工废弃物,厨余垃圾是指日常生活中随手丢弃的蔬菜、水果、残羹剩饭和瓜皮果皮等易腐烂有机废物。厨房垃圾占有生活垃圾的很大一部分,因为它含有大量的水、盐、油和繁杂的化学成分和少许的微量元素,极其容易发生腐败从而产生难闻的气味,还容易滋生病菌,蚊蝇对周边空气和居民带来不良影响。因此,需要让日益增加的餐厨垃圾能得到资源化利用,从而完善我国餐厨垃圾管理与处理体系。
        1餐厨垃圾概念及其特点
        餐厨垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾,包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等,其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。我国餐厨垃圾大约占城市生活垃圾的比重范围为37%~62%。餐厨垃圾以淀粉类、食物纤维类、植物油脂类和动物脂肪类等有机物质为主要成分。餐厨垃圾具有明显的危害性和资源的二重性,具体特点有:(1)含水率高,可达70%-95%。(2)含盐量高,有区域特点,如个别地区含辣椒、醋酸量较高等。(3)有机物含量高,主要有淀粉、纤维素、脂肪等。(4)含氮、磷、钾等微量元素。(5)易存在病原菌、病源微生物等。(6)易腐烂变质、发霉发臭、滋生蚊蝇、污染环境。餐厨垃圾因富含水分、有机物,可以转化为循环利用的资源。如高有机物含量的特点使其经过一定的工艺处理后可作为肥料或饲料,也可发酵产生沼气用作燃料或发电;餐厨垃圾富含油脂的部分经过提取精炼后可用于制备生物燃料。
        2国内主要餐厨垃圾处理技术模式
        2.1填埋处理
        最常见的填埋方式是指将餐厨垃圾和生活垃圾混合在一起,再运送到垃圾处理场进行填埋处理,这种方式运行管理便捷,有效地降低处理,还可再产生沼气供资源化利用。混合的垃圾在降解过程产生的气体会污染大气甚至引起垃圾坍塌等危险。另有部分的餐厨垃圾会含有少量的铅、汞等有害物质;在运输或填埋过程中泄漏到地下水及其周边水体,从而引起水和土地资源的污染。根据相关报道,我国的二次污染很多都是因为垃圾填埋场渗漏,从而污染周边土壤。这就让有毒有害物质在土壤中进行一定积累,再根据食物链传入人体,形成多种传染病的病原体,威胁人们的健康生存。
        2.2粉碎直排处理技术
        主要利用高速运转的刀片将装在内胆中的食物垃圾打碎后,将搅拌物冲至下水道,从而解决丢弃和存放餐厨垃圾的烦恼。粉碎直排处理技术适用于处理少量分散产生的餐厨垃圾如家庭厨余垃圾,具有价格便宜、技术简便等优点,但增加了下水管道及污水处理的负担,不适宜集中、大量餐厨垃圾的处理。
        2.3饲料化
        餐厨垃圾中含有大量的营养物质且容易获得,因此将餐厨垃圾进一步加工成动物饲料成为资源循环利用的方式之一。餐厨垃圾饲料化一般分为高温处置法、生物处理法和直接作为动物饲料。高温处置法一般是将餐厨垃圾经过高温、灭菌处理后用作动物饲料配合或代替玉米、豆粕等喂养动物,该方法存在动物源性饲料的同源性污染风险,主要是一些病原菌并不能被高温杀死。同时,餐厨垃圾中存在的塑料等制品也会被动物食入,导致动物发生病变,人类作为食物链顶端,在食用肉食的过程中摄入一定量有害物质,危害人类健康。

生物法主要将餐厨垃圾脱水后,植入一定量假丝酵母、毛霉和米曲霉等益生菌对其进行发酵处理,调制烘干后制成蛋白饲料。由于该方式仍不能从根本上解决同源性污染问题,导致餐厨垃圾饲料化发展状况不佳。虽然我国法律明确规定,未经高温杀菌消毒的餐厨垃圾不得作为动物饲料,但我国仍有80%左右的餐厨垃圾未经处理直接饲养牲畜。美国、加拿大、欧盟等国家已明令禁止未经处理的餐厨垃圾直接喂猪,从一定渠道上预防了因餐厨垃圾作为动物饲料引起的人畜交叉感染风险。
        2.4机械破碎法
        利用机械将餐厨垃圾进行粉碎后,与水混合直接排入下水道,可以避免堵塞下水道以及室内空气发臭等问题。这种操作简单并且投资成本低;然而,垃圾中的油脂容易结成块,会导致下水道散发恶臭气体、细菌滋生、堵塞排水管网、城市地下水的排水能力减弱,增加了污水的后期处理难度。
        3餐厨垃圾资源化利用前景分析
        3.1城市的餐厨垃圾资源化利用技术
        根据厨余垃圾的处理方式,可以从厨余垃圾中提取营养灌溉作物,用混合酸从厨余垃圾中提取糖,可用于工业生产。城市餐厨垃圾的能源利用主要是指在餐厨垃圾中提炼油脂,通过一系列的化学反应来分解油中的芳香烃,乙醇和燃料中的生物柴油。还可经由填埋、饲养化处置和厌氧消化处理等资源化利用技术,从而产生有利用价值的沼气、饲料和甲烷等资源。
        3.2工业化利用
        (1)餐厨垃圾生产还原糖。相对发酵产生的甲烷、酒精等,餐厨垃圾中富含的多糖成分,仅通过酶促、酸解法、水热技术就能生产还原糖的方式在机理上更为简单,而且产物利用范围广。此外,酶解技术和水热技术还是餐厨垃圾资源化利用较有远景的处理方式,因此这项技术得到了人们越来越多的关注。(2)餐厨垃圾产生碳材料,是在封闭的容器里,将生物质水热碳化的技术,用水溶液当作反应介质,采用加热技术使生物质发生溶解和炭化。餐厨垃圾在许多领域有广泛应用价值的产品。以餐厨垃圾为原料,利用水热碳化技术制备具有微观结构的碳微球。对比其他的资源化技术,水热碳化技术操作方便,加工成本低且能在大量的废弃生物中保存有价值的氮、氧元素。但水热碳化的技术仍未得到完善,在组成成分复杂而不稳定的餐厨垃圾中,水热碳化技术能否完全优化餐厨垃圾生产工艺和将其研发成高校催化剂也是今后需要关注的问题。(3)生产生物柴油,是将餐厨垃圾中的反应产物分层和不断清洗,干燥后得到生物柴油,即将餐厨垃圾中的动植物提取油脂进行酯交换反应。餐厨垃圾具有生产生物柴油的巨大潜能,只需使用复合酶制剂处理餐厨垃圾即可,在适当的水解条件下,利用酶G9菌株餐厨垃圾酯解液进行发酵,最终得到油脂。据统计,每吨餐厨垃圾就可生产近20kg的油脂。由于利用餐厨垃圾制取生物柴油的投资本钱高,并且市场接受度低、经济效益低,所以餐厨垃圾出产生物柴油的技术仍有很大的缺点。
        结语
        我国作为餐饮消费大国,餐厨垃圾的资源化、无害化处理水平关乎我国环境发展的千年大计。在当前科技不断更新迭代的时代背景下,餐厨垃圾除以上提及的处理方法外,还会有新的理论、技术和设备产生。总之,餐厨垃圾处理需要做好收集、运输、处理及回收利用之间的完整链接,各区域需根据自身情况,因地制宜的开发出合理的处置方式,引导群众走向将“垃圾”变“资源”的思想路线。
        参考文献
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