海南省太陽能餐廚垃圾處理探析

李翠微

摘要? ? 本文論述了海南目前生活垃圾處理現狀，介紹了當地太陽能資源優勢及開發及利用現狀，并對太陽能垃圾堆肥化處理進行了探索及研究，以期為太陽能垃圾處理站處理餐廚垃圾的推廣應用及優化提供參考。

關鍵詞? ? 餐廚垃圾處理;資源循環;現狀;建議;海南省

中圖分類號? ? X705? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）03-0180-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

海南是我國唯一的熱帶島嶼省份，被稱為世界上“少有的幾塊未被污染的凈土”。其以最好的生態環境、最大的經濟特區、全國唯一的省域國際旅游島，吸引了大量的國內外游客。來海南旅游的人數逐年增加，雖然有效地帶動了當地經濟的發展，但是生活垃圾的產生量也在急速增加。現就海南省垃圾處理現狀和進展進行了較詳細的闡述及探索，為未來關于太陽能垃圾處理站處理餐廚垃圾的方式及工藝優化等繼續深入研究提供參考。

1? ? 海南生活垃圾處理現狀

當今世界上垃圾處理技術多種多樣，包括填埋、焚燒、堆肥、厭氧硝化、回收再生等[1]。海南省的海口顏春嶺垃圾處理廠、瓊海市垃圾焚燒廠等大型垃圾廠現階段采取的垃圾處理方法主要為填埋法和焚燒法。填埋法操作簡單、成本低，但嚴重浪費土地資源，垃圾中的氮、磷、硫等物質和微生物，經河水浸泡、雨水淋溶及腐爛后會產生有機物質、重金屬和原微生物三位一體的高濃度污染液，導致河水被污染，并通過土壤層下滲到地下水中。難以降解的物質還會破壞土壤結構并誘發疾病。焚燒法是將垃圾放置在密閉焚燒爐內，于980 ℃左右的高溫中將垃圾中的有機物徹底分解，從而達到減量化的目的。由于垃圾沒有進行分類處理，各類垃圾混合含水率通常為80%～90%，而且未將危險物質進行分離，在垃圾焚燒過程中會產生SO2、NOX、Dioxin、呋喃等有害氣體，造成二次污染。目前，海口顏春嶺垃圾處理廠日處理垃圾量達4 000 t，其中填埋量為1 100 t/d，焚燒量約2 900 t/d，焚燒發電廠每天超負荷運轉，依舊無法滿足日益增加的生活垃圾處理需求，陷入了“垃圾圍城”的尷尬境地。因此，尋找一種投資少、運行成本低、無二次污染的垃圾處理技術以達到經濟、社會、環境效益的統一是當務之急。

2? ? 海南獨特的地理位置和太陽能資源

2.1? ? 海南島地理及氣候條件

海南島地處北回歸線以南的熱帶地區，屬熱帶季風氣候，素來有“天然大溫室”的美稱。與其他省、市、區相比，其地理緯度最低，太陽高度角最高，每年過天頂2次，太陽輻照強度大，熱穩定性好。這里長夏無冬，年平均氣溫22～26 ℃，最冷的1—2月溫度仍達16～21 ℃，平均極端低溫大部分在5 ℃以上。年日照時數為1 750～2 650 h，光照率為50%～60%。日照時數按地區分，西部沿海最多，中部山區最少。夏季從3月中旬至11月上旬，7—8月為平均溫度最高，為25～29 ℃。西、南、中沙群島屬于熱帶海洋氣候，全年平均氣溫26.5 ℃。海南省年輻射量在5 040～6 300 MJ/m2之間，年平均輻照度為160～200 W/m2，具有利用太陽能的良好資源條件。

2.2? ? 太陽能資源開發及利用現狀

太陽能作為一種能源，與煤炭、石油、天然氣等常規能源相比，具有普遍性、資源巨大、長久性等優點，是最清潔、最廉價、無任何污染的能源形式。我國現在太陽能的利用形式主要是太陽能光熱利用和光伏發電2類。光熱利用具有低成本、方便、利用效率高等優點，但是不利于能量的傳輸，一般只能就地使用。由于其取之不盡、用之不竭、無污染、生態環保等優勢，太陽能成為了近些年來發展最快、最具活力的研究領域[2]。

海南省早在20世紀80年代初就開始研究太陽能的開發利用。在現今資源匱乏的形勢下，作為一種無污染、資源豐富并可長久使用的綠色能源，海南省政府非常重視太陽能產業的發展，在建設“生態省”和“十一五”科技發展規劃中明確提出要大力發展新能源技術，并將開發和利用太陽能資源列入重點發展專項。海南省豐富的太陽能資源、相關優惠政策將極大促進太陽能光伏發電和太陽能熱利用技術在海南的進一步發展。

3? ? 太陽能餐廚垃圾堆肥站的特點及建設

3.1? ? 垃圾堆肥化處理

堆肥化技術是目前廣泛采用且能夠有效處理生活垃圾的方式之一[3]。堆肥是利用微生物人為地促進可生物、有機物向穩定的腐殖質轉化的微生物反應過程，是通過生物的好氧和厭氧作用，使之轉化為穩定產物、能源和其他有用物質的一種處理技術。該法具有廢物減量化、穩定化和殺菌消毒等作用，還可以回收一定的能源和有用物質。太陽能堆肥站是對堆肥技術進行一定的改進而設計出的一種新型太陽能—生物反應器餐廚垃圾處理設施。它不僅因地制宜地解決了周邊環境衛生問題、有效減少了垃圾的直接填埋量、降低了垃圾處理成本，還實現了垃圾資源化利用（處理后變廢為寶，作肥料使用），為建設資源節約型和生態環保型社會提供了有益的探索[4]。

3.2? ? 太陽能廚余垃圾堆肥站原理及特性

太陽能廚余垃圾處理系統是一個微生物過程。該處理技術在一定的溫度和pH值等外在條件下，利用嗜溫與嗜熱微生物菌對其中有機物進行生物化學分解，使之變成穩定的有機質;并利用發酵過程中產生的高溫殺死有害微生物，以達到無害化衛生指標。其基本的原理是把分撿出來的餐廚垃圾倒入降減室中，利用有機垃圾自身攜帶菌種或外加菌種進行硝化反應，運用太陽能作為硝化反應過程中所需能量，對廚余垃圾進行衛生、無害化、減量化的生物處理，形成腐熟有機物，進而轉變成有機肥料。

太陽能是一種易得、清潔、無需動力消耗的能源。太陽能廚余垃圾處理技術利用海南充裕的太陽能，將堆肥物料集中堆放在透明、集光、儲能的溫室內，持續、穩定的光照使室內溫度明顯高于室外，有效促進了堆肥物料發酵升溫和加速降解，并使室內溫度處于恒溫狀態，避免了晝夜較大的溫差對物料的不利影響。遇到陰雨天或外界氣溫較低時，也能依賴前期所積累的熱量及硝化反應過程中產生的能量來維持生物反應。

3.3? ? 太陽能餐廚垃圾堆肥站處理過程

目前，海南省已開展全省生活垃圾強制分類活動的探索，計劃到2020年全省開展生活垃圾強制分類。這為太陽能餐廚垃圾堆肥化處理提供了必要的前提和條件。生活垃圾前期分類處理可分為可回收物、餐廚垃圾、有害垃圾和其他垃圾。餐廚垃圾的主要成分為食物殘渣，具有含水率高、油脂含量高、有機質含量高、營養元素豐富、極易腐敗發酸發臭等特性。餐廚垃圾的這種特性決定了其同時擁有資源性和危害性的特點。其含有相當豐富的有機質，同時具備充足營養成分，不可堆腐的惰性物質和其他雜質含量較少，有害物質含量甚微，是制作有機肥料和生物能源的原料，蘊含著巨大能源，具有極高的回收利用價值。

一般情況下，一個完整的堆腐過程由降減、后處理、脫臭及出料等工序組成，如圖1所示。①降減：餐廚垃圾由進料口倒入堆肥處理倉內，鼓風機供氧，堆肥倉玻璃板透過太陽光照射升溫，發酵產生的滲濾液經收集池收集后回淋到新垃圾上，添加高效生物復合菌使垃圾加速發酵，從而使垃圾快速分解為有機肥料。②后處理：經過發酵后的物料中所有的有機物都實現了減量化和生物穩定，通過振動篩選機去除物料中殘留的玻璃、金屬等雜物，產生精制堆肥。此為一類呈褐色、質地疏松、有泥土地氣味的物質，形同泥炭，腐殖質含量很高，是一種具有一定肥效的土壤改良劑和調節劑。③脫臭：在堆肥物料減量發酵過程中，會產生NH3、H2S、CH4等物質，采用活性炭吸附法并導入脫臭管除臭，其NH3、H2S去除率達98%以上。④出料：1 t餐廚垃圾經過太陽能堆肥站處理后，可變成0.7～0.8 t有機肥，有機肥可直接用于農作物。

4? ? 前景與展望

目前，廣東、福建等省份的太陽能垃圾堆肥處理餐廚垃圾技術已走在了全國的前列，其中運行較好的有福建省泉州市石獅永寧鎮郭坑村、廣東信宜市東鎮北邏社區等。作為一種新型垃圾處理方法，其正得到有效推廣并取得了較大成效。事實證明，在全球資源缺乏的時代，太陽能餐廚垃圾堆肥處理技術采用的“以廢治廢、資源循環”工藝將是未來的發展趨勢，這是海南省努力踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念、完善以綠色發展為導向的生態文明體制機制和積極探索生態文明建設邁出的新步伐。

5? ? 參考文獻

[1] 何品晶.城市垃圾處理[M].北京：中國建筑工業出版社，2015.

[2] 楊金良，劉代麗，萬小春.太陽能光熱利用技術[M].北京：中國農業出版社，2017：11-250.

[3] 王禹博.關于垃圾分類的幾點思考[J].環境教育，2019（8）：70.

[4] 何林華.淺談我國城市生活垃圾分類收集的意義及對策[J].江西化工，2013（4）：326-328.