王洪超,都興川
限制餐廚垃圾收運與處理效率的因素分析
王洪超,都興川
(大連力達環境工程有限公司, 遼寧 大連 116600)
餐廚垃圾含水率高、有機質含量高,如不加分類隨意丟棄,對環境危害大。而且餐廚垃圾占生活垃圾比重較大,餐廚垃圾的處理也是生活垃圾處理中的重要一環。通過分析餐廚垃圾收運與處理的市場現狀,探討影響餐廚垃圾收運與處理效率的因素,并提出建議、對策,以更好的實現餐廚垃圾的減量化、無害化和資源化處理。
餐廚垃圾; 資源化; 收運; 分類
據住房和城鄉建設部發?布的《餐廚垃圾處理技術規范(CJJ 184-2012)》,餐廚垃圾(food waste)包含餐飲垃圾(restaurant food waste)和廚余垃圾(food waste from household)。餐飲垃圾(restaurant food waste)是指餐館、飯店、單位食堂等的飲食剩余物以及后廚的果蔬、肉食、油脂、面點等的加工過程廢棄物。廚余垃圾(food waste from household)是指家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料、剩菜剩飯、瓜果皮等易腐有機垃圾。隨著城市規模的擴大,人口的增多,餐廚垃圾也不斷增加,其主要化學組成成分有淀粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽等,危害也日漸明顯。
餐廚垃圾中含有豐富的有機物,極易腐敗變質,產生惡臭污染空氣,如果在存儲、運輸及處理過程中,操作不當,導致泄漏,就能直接對土壤和水體造成污染。
餐廚垃圾長期存儲或存儲不當,容易滋生蚊蠅,招來鼠蟲,不可避免的成為傳播疾病的媒介。
餐廚垃圾經非法渠道被回收之后,油脂用于煉制地溝油,其中含有大量有毒物質,人食用之后易導致食物中毒,甚至致癌;其他部分送至牲畜養殖場,直接用于喂食牲畜,垃圾中的有毒有害物質容易在牲畜的脂肪、肌肉內蓄積,人長期使用這類牲畜肉,更容易導致患病,危害人體健康。
一般由私人非法收運餐廚垃圾的,車輛和容器的衛生條件很差;另外,由于飯店、餐館的餐廚垃圾中一般還混有其他垃圾,在初步分揀過程中,經常亂扔亂棄,嚴重影響城市環境衛生。
只有對餐廚垃圾進行妥善處理,才能減少其對環境造成的污染,避免對人體健康造成危害。
餐廚垃圾含水率高,填埋會產生大量滲濾液,焚燒也不能滿足垃圾焚燒的發熱量要求(不低于5000 kJ/kg),同時又會造成有機物和營養元素的大量浪費,所以一般不采用填埋和焚燒的手段來處理餐廚垃圾。目前,餐廚垃圾的資源化處理方式主要有制備生物柴油、好氧堆肥和厭氧消化等。
餐廚垃圾中的油脂可通過酯交換或熱化學工藝制成可代替石化柴油的具再生性的生物柴油。
生物柴油與石化柴油性能接近,作為燃料使用時,不需要改造發動機,但二者化學組成不同,生物柴油含硫量低,能大量減少二氧化硫和硫化物的排放;生物柴油閃點高,不屬于危險燃料,運輸、儲存等更加安全方便。
但其缺點也很明顯,制備工藝復雜,能耗高,前期設備投資大;酯化產物回收成本高;生產過程有廢堿液排放。
另外,餐廚垃圾中能用于制備生物柴油的僅為其中的油脂,其他有機物需要采取其他措施進行處理,所以生物柴油制備技術一般與厭氧消化工藝配合運行,效果較好。
好氧堆肥是指在氧氣充足的條件下,利用兼性菌和專性好氧菌的作用對有機物進行生物降解的過程。通常,好氧堆肥的堆溫較高,一般宜在55~60℃時較好,所以好氧堆肥也稱高溫堆肥。高溫堆肥可以最大限度地殺滅病原菌,最終形成穩定的高肥力腐殖質。
好氧堆肥技術簡單,便于推廣,但堆肥需要的場地面積較大,對于產生的臭氣,難以收集處理,污染環境,餐廚垃圾的高油脂及高鹽分會抑制微生物生長,延長處理周期,降低堆肥產品的品質。
厭氧消化是指在無氧條件下,由兼性菌及專性厭氧菌降解有機物,最終產物是二氧化碳和甲烷,進而實現對餐廚垃圾的資源化利用。
厭氧消化分為三個階段:第一階段是水解階段,水解與發酵細菌使碳水化合物、蛋白質、脂肪轉化成單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氫等;第二階段是酸化階段,產氫產乙酸菌把第一階段的產物轉化為氫、二氧化碳和乙酸;第三階段是甲烷化階段,通過兩組產甲烷菌作用,一組把氫和二氧化碳轉化為甲烷,另一組對乙酸脫羧產生甲烷。在這個過程中,由乙酸形成的CH4約占總量的2/3,由CO2還原形成的CH4約占總量的1/3。
餐廚垃圾首先通過大物質分選裝置,去除大塊物料,再經油水分離裝置分離出油脂(這些油脂與垃圾收運車瀝出的油水一同送至生物柴油制備車間用于制備生物柴油),然后經破碎制漿設備粉碎制漿,經均質調節、除砂,最終進入厭氧反應器;產生的消化污泥經脫水后,沼渣可制成營養土用于園林綠化,沼液可做液體肥料或處理達標后排放;產生的沼氣經脫硫脫碳等凈化處理后進行發電或直接并入燃氣管網。
厭氧消化產生的甲烷即可用于發電給廠內設備提供電能,也可直接供給鍋爐燃燒,能顯著減少生產過程中的能源成本;有機物轉化率高,可達85%,實現減量化、穩定化;產氣率高,每噸餐廚垃圾可產沼氣可達120 m3,資源化效果明顯;產生的臭氣易于收集,集中處理。
但是厭氧微生物對pH值和溫度等條件較為敏感,而同時餐廚垃圾高油脂、高鹽分會導致過度酸化,抑制菌體生長,影響處理效果;厭氧消化系統啟動時間長;物料停留時間長,一般在20~30天。
根據城市規模及飲食習慣的不同,餐廚垃圾占城市生活垃圾總量的37%~62%,按照垃圾絕對干物質重量百分比計算,有機物含量達到85%左右,含水率達到80%,如果我國一年產出的餐廚垃圾全部得以利用相當于節約 3 000萬畝玉米的能量產出量和 600萬t生物柴油,資源化特征明顯。
目前市場上比較大型的餐廚垃圾處理項目有一半左右是采用厭氧消化技術作為主體工藝,并配合以生物柴油制備技術來處理餐廚垃圾。如臨沂市餐廚廢棄物無害化處理和資源化利用項目、重慶餐廚垃圾處理項目、唐山市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理項目、南海固廢處理環保產業園餐廚垃圾處理項目等。
雖然餐廚垃圾處理技術已經相對成熟,除了厭氧消化,不斷有新技術涌現,但是在管理層面仍然存在一些影響餐廚垃圾處理發展的矛盾:第一,收運;第二,分揀。
第一,收運的矛盾。餐館、飯店、食堂的餐飲垃圾大多有兩個去向:廢油賣給非法商販,煉制地溝油;其他作為牲畜飼料,賣給牲畜養殖場。
現在對餐廚垃圾進行收運集中處理,針對大型餐館、飯店和食堂等開展比較順利,但是小餐館、街頭早點攤較難,一方面餐廚垃圾直接傾倒到垃圾桶省事,另一方面,賣給不法分子也可以獲利,因為利益鏈條的存在,這部分餐廚垃圾根本無法實現全部收運。
因為餐廚垃圾收運的問題,也導致餐廚垃圾處理廠的日處理量大大低于設計負荷。
第二,分揀的矛盾。以夏家河餐廚垃圾處理項目及深圳羅湖餐廚垃圾處理項目的的實際收運經驗來看,餐館、飯店為了省事,餐飲垃圾中經常摻雜著其他垃圾,如一次性餐具、玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋等,而且沿海城市食用海鮮較多,所以餐飲垃圾中的魚刺、貝殼含量較大,這些都會給餐廚垃圾的預處理帶來更大難度:(1)增加了投資。需要在預處理前端增設大物質分選裝置,否則這些沒有厭氧消化價值的物質會增加破碎制漿設備的負荷,也可能導致其他設備(如輸送機、泵等)堵塞停機,影響設備使用壽命,增加了維修成本,嚴重的甚至可能導致停產;(2)增加了裝卸運輸成本。如果餐廚垃圾收運前,餐館、飯店在傾倒時將這些垃圾進行分類,那么這些沒有厭氧消化價值的垃圾可直接運送至生活垃圾處理廠進行處理,只需要進行一次運輸,而如果這些垃圾經過餐廚垃圾處理廠的預處理分選之后,再運送至生活垃圾處理廠,就是經歷了兩次運輸,無形中增加了裝卸運輸費用。
如果處理好以上問題,就能明顯提高餐廚垃圾處理效率,同時也能降低處理成本。
另外,家庭廚房每天產生的廚余垃圾,除少數菜湯、廢油等隨污水一并排入污水管網之外,其他不經分類與生活垃圾混合傾倒至垃圾桶,對其他垃圾產生了污染,增加了處理難度與處理成本。
(1)政府部門應完善餐廚垃圾“收、運、處”的相關法律、法規、政策、行業標準、獎罰制度等,使執法者有法可依。
(2)加大普法宣傳力度,落實產生單位的處理責任,既要對餐廚垃圾進行分類,更要通過正規途徑處理餐廚垃圾,同時提高人民群眾的環保意識,發現非法處理處置餐廚垃圾的單位應及時向有關部門進行舉報。
(3)加強專業隊伍建設,鼓勵并扶持經環保部門認可的正規餐廚垃圾收運企業,并要求收運單位提高專業作業水平,對收運時間、數量、質量進行統籌管理。
(4)加強全流程監管,餐廚垃圾處理涉及多個政府部門,應發揮合力,形成從餐廚垃圾產生到最終處理的全過程監管機制,加強政策引導,加大執法力度,持續打擊非法收運的黑色利益鏈,為推行集中收集、專業運輸、集中專業處理創造有利條件。
(5)與餐館、飯店的餐飲垃圾相比,家庭廚房的廚余垃圾量少、分散,集中回收成本太高,難以實現,與生活垃圾混合傾倒又會造成二次污染,所以目前就地處理是對家庭廚房廚余垃圾最合理的處理方法。國外處理分散少量廚余垃圾的成功經驗主要是粉碎直排處理,通過安裝餐廚垃圾處理機,在廚房就將廚余垃圾粉碎,直接排入污水管網,與生活污水一同輸送至城市污水處理廠進行集中處理。
綜上,在餐廚垃圾處理過程中,政府部門應發揮更加重要的作用,加強監管執法力度,同時加強宣傳,提高人民群眾的環保意識,餐廚垃圾處理才會有更好的發展前景,才能從根本上解決餐廚垃圾引發的食品安全問題。
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Analysis onthe Factors Restricting Food WasteCollection, Transportation and Treatment Efficiency
,
(Dalian Lida Environment Engineering Co., Ltd., Liaoning Dalian 116600, China)
There is a lot of water and organic matter in food waste. It will be great harm to the environment if throwing away without classification. And it accounts for a large proportion of living garbage. So the treatment of food waste is also an important part of living garbage disposal. By analyzing the present market situation of food waste collection, transportation and treatment, the influencing factors of food waste collection,transportation and treatment efficiency were explored.And suggestions and countermeasures were put forward.
food waste; resource regeneration; collection and transportation; classification
X 705
A
1004-0935(2017)10-1010-03
2017-08-29
王洪超(1986-),男,助理工程師,遼寧大連人,2009年畢業于南開大學環境工程專業:從事市政污泥、餐廚垃圾處理的設計及調試工作。