科技探索与应用
广州市餐饮垃圾处理技术研究与探索
陈美珠,陈伟锋
(广州市城市管理技术研究中心,广东广州510170)
摘要:针对国内外餐饮垃圾的几种处理技术进行比较分析,同时结合广州实际,提出适合广州市餐饮垃圾的处理技术建议。
关键词:餐饮垃圾;处理技术;研究与探索
1前言
为加强餐饮垃圾的管理,保障食品安全和人民身体健康,广州市环保局经广州市人民政府同意于2012年1月11日印
发规范性文件
《广州市餐饮垃圾管理试行办法》,进一步规范了餐饮垃圾的收集、运输与处置。随着餐饮垃圾的规范性管理,集
中收运的餐饮垃圾如何实现资源化、
无害化处置,选择适宜处理技术路线显得尤为重要。
本文对国内外餐饮垃圾处理技术进行对比分析,结合广州市实际,提出适合广州餐饮垃圾处理技术的建议,为广州市餐饮垃圾处理工艺选择和设施的建设提供一些参考。
2广州市餐饮垃圾概况
2.1餐饮垃圾特性
餐饮垃圾是指从事食品加工、饮食服务、集体供餐的单位和个人在食品生产、经营、服务活动中产生的食品废料、食物残
余、过期食品和废弃食用油脂等垃圾[1]。其主要特征有[2~3]
:①含水率高、油脂和NaCl含量较其他垃圾高,处理难度大;②氮、磷、钾等营养元素丰富,利用价值高;③富含蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪等有机质,具有较高生物能,但易腐败发臭;④有毒有
害物质(如重金属)含量少。与其他垃圾相比,
其化学构成简单,有毒有害物质少,可生态循环利用,善加利用可实现“变废为宝”。
2.2餐饮垃圾产生及处理现状
餐饮垃圾和厨余垃圾统称为餐厨垃圾,但是由于历史原因,餐饮垃圾并没有和厨余垃圾一样纳入现行的生活垃圾收运
处置系统中,而是自成体系。据统计,
广州市每天产生餐饮垃圾约2000t左右,
除少部分掺杂在生活垃圾中,大部分通过非正规渠道收集和处置,甚至有部分被不法分子提取为“潲水油”再次流入餐桌,严重影响食品卫生安全。
从2012年2月开始,广州市开始实施餐饮垃圾的“统一收集、统一收运和统一处置”试点工作,截至2012年11月,全市参与开展餐饮废弃物收运处理试点的有5个区,计81家大中型餐饮服务企业,每月集中处理餐饮垃圾约84t。集中处理的主要设施有燕岭路餐饮垃圾资源化处理试点、大田山生态循环园试验基地等。
2.3餐饮垃圾处理存在的问题
①餐饮处理设施建设滞后,
处理能力不足。广州市目前餐饮垃圾日处理能力不到100t,处理设施能力与需求差距很大;②政策法规滞后难以做到规范管理。餐饮垃圾收运处理需要法律保障,广州虽已发布规范性文件,但法律效力有限,餐饮垃圾管理体系尚未建立;③餐饮垃圾处理经济效益较低,由于餐饮垃圾处置成本相对较高,只靠资源化利用收益,没有政府补贴,远不能弥补建设投资和运营费用,难于吸引社会资本和技术进入;④国内尚未有餐饮垃圾处理成熟的技术和成功案例,且餐饮垃圾处理设施需要一定面积的用地,选址较难。
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广东科技2013.3.第6期
3国内外餐饮垃圾处理工艺与分析
目前,由于餐饮垃圾的特性限制,国内外餐饮垃圾一般单
独处理,基本不采用填埋和焚烧技术[4]
,主要以物理和生化处理
技术为主,如饲料化处理、
高温好氧堆肥、厌氧消化发酵(含干式和湿式)制沼气、微生物发酵技术、生物柴油技术等[5]
。
3.1高温好氧堆肥
高温好氧堆肥是指在高温有氧(温度达到55℃以上)条件
下,微生物将其中的有机物吸收、
氧化和降解,达到腐熟后制成有机肥。一般采用搅拌式好氧堆肥,其特点是机械定时翻堆,使物料均匀,并提供充足氧气。好氧过程如在非密闭环境内进行,产生的臭气会形成二次污染,影响周围环境。此外,好氧堆肥占
地面积较大,处理周期加长,增大运行成本[6]
。
对于垃圾堆肥,堆肥前必须进行前处理,包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料
和木材等杂质,并破碎到40mm左右的粒度,
然后选择堆肥原料进行配料,以便调整水分和碳氮比。好氧堆肥不适合含水率较高的有机物,如城市污泥、餐饮垃圾、粪便等,这些有机物采用好氧堆肥必须混合调理剂或蓬松剂,将含水率降低控制在65%以下。
堆肥技术在国内外均有应用实例,主要是针对生活垃圾中的厨余垃圾或绿化垃圾。好氧堆肥处理餐饮垃圾存在一些现实
问题[5]:①餐饮垃圾含水率高,掺杂有很多油、脂肪等,油脂会将固形物包裹起来,形成厌氧环境,导致堆肥效果不理想;②餐饮垃圾堆肥最大的问题是盐分含量过多,如果将盐分含量超标的堆肥撒在农作物或土壤上,会造成土地板结。按照目前的情况来看,餐饮垃圾并不适合直接采用堆肥技术进行处置,其产品用途受限。
3.2厌氧消化
厌氧消化是指在无氧条件下,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。厌氧消化的优点是有机质经消化产生了甲烷和氢气等能源物质,残余物可作肥料。
厌氧消化按物料含固率不同分为干式和湿式两种工艺,其中湿式厌氧消化适合含水率较高的有机物,其厌氧反应器内部的物料含固率一般在5~10%左右,与餐饮垃圾含固率比较接近。采用厌氧消化处理餐饮垃圾,只需进行筛分和油水分离,然后破碎和浆化,并补充少量液体控制含固率,可有效降低盐分浓度的影响,有利于菌种的培养和降解。
厌氧消化通过微生物的降解实现餐饮垃圾减量化和资源利用,自动化程度高,需要的人力少,容易控制恶臭散发,产品具有多样化,经济价值较高等优点,但是微生物对酸碱度、盐分等要求高。目前,该工艺在国内外均有应用实例,北京董村生活垃圾综合处理厂项目采用的就是湿式厌氧消化工艺,而广州市大田山生态循环园对餐饮垃圾的处理也计划采取厌氧消化工
科技探索与应用
广州市餐饮垃圾处理技术研究与探索
陈美珠,陈伟锋
(广州市城市管理技术研究中心,广东广州510170)
摘要:针对国内外餐饮垃圾的几种处理技术进行比较分析,同时结合广州实际,提出适合广州市餐饮垃圾的处理技术建议。
关键词:餐饮垃圾;处理技术;研究与探索
1前言
为加强餐饮垃圾的管理,保障食品安全和人民身体健康,广州市环保局经广州市人民政府同意于2012年1月11日印
发规范性文件
《广州市餐饮垃圾管理试行办法》,进一步规范了餐饮垃圾的收集、运输与处置。随着餐饮垃圾的规范性管理,集
中收运的餐饮垃圾如何实现资源化、
无害化处置,选择适宜处理技术路线显得尤为重要。
本文对国内外餐饮垃圾处理技术进行对比分析,结合广州市实际,提出适合广州餐饮垃圾处理技术的建议,为广州市餐饮垃圾处理工艺选择和设施的建设提供一些参考。
2广州市餐饮垃圾概况
2.1餐饮垃圾特性
餐饮垃圾是指从事食品加工、饮食服务、集体供餐的单位和个人在食品生产、经营、服务活动中产生的食品废料、食物残
余、过期食品和废弃食用油脂等垃圾[1]。其主要特征有[2~3]
:①含水率高、油脂和NaCl含量较其他垃圾高,处理难度大;②氮、磷、钾等营养元素丰富,利用价值高;③富含蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪等有机质,具有较高生物能,但易腐败发臭;④有毒有
害物质(如重金属)含量少。与其他垃圾相比,
其化学构成简单,有毒有害物质少,可生态循环利用,善加利用可实现“变废为宝”。
2.2餐饮垃圾产生及处理现状
餐饮垃圾和厨余垃圾统称为餐厨垃圾,但是由于历史原因,餐饮垃圾并没有和厨余垃圾一样纳入现行的生活垃圾收运
处置系统中,而是自成体系。据统计,
广州市每天产生餐饮垃圾约2000t左右,
除少部分掺杂在生活垃圾中,大部分通过非正规渠道收集和处置,甚至有部分被不法分子提取为“潲水油”再次流入餐桌,严重影响食品卫生安全。
从2012年2月开始,广州市开始实施餐饮垃圾的“统一收集、统一收运和统一处置”试点工作,截至2012年11月,全市参与开展餐饮废弃物收运处理试点的有5个区,计81家大中型餐饮服务企业,每月集中处理餐饮垃圾约84t。集中处理的主要设施有燕岭路餐饮垃圾资源化处理试点、大田山生态循环园试验基地等。
2.3餐饮垃圾处理存在的问题
①餐饮处理设施建设滞后,
处理能力不足。广州市目前餐饮垃圾日处理能力不到100t,处理设施能力与需求差距很大;②政策法规滞后难以做到规范管理。餐饮垃圾收运处理需要法律保障,广州虽已发布规范性文件,但法律效力有限,餐饮垃圾管理体系尚未建立;③餐饮垃圾处理经济效益较低,由于餐饮垃圾处置成本相对较高,只靠资源化利用收益,没有政府补贴,远不能弥补建设投资和运营费用,难于吸引社会资本和技术进入;④国内尚未有餐饮垃圾处理成熟的技术和成功案例,且餐饮垃圾处理设施需要一定面积的用地,选址较难。
134
广东科技2013.3.第6期
3国内外餐饮垃圾处理工艺与分析
目前,由于餐饮垃圾的特性限制,国内外餐饮垃圾一般单
独处理,基本不采用填埋和焚烧技术[4]
,主要以物理和生化处理
技术为主,如饲料化处理、
高温好氧堆肥、厌氧消化发酵(含干式和湿式)制沼气、微生物发酵技术、生物柴油技术等[5]
。
3.1高温好氧堆肥
高温好氧堆肥是指在高温有氧(温度达到55℃以上)条件
下,微生物将其中的有机物吸收、
氧化和降解,达到腐熟后制成有机肥。一般采用搅拌式好氧堆肥,其特点是机械定时翻堆,使物料均匀,并提供充足氧气。好氧过程如在非密闭环境内进行,产生的臭气会形成二次污染,影响周围环境。此外,好氧堆肥占
地面积较大,处理周期加长,增大运行成本[6]
。
对于垃圾堆肥,堆肥前必须进行前处理,包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料
和木材等杂质,并破碎到40mm左右的粒度,
然后选择堆肥原料进行配料,以便调整水分和碳氮比。好氧堆肥不适合含水率较高的有机物,如城市污泥、餐饮垃圾、粪便等,这些有机物采用好氧堆肥必须混合调理剂或蓬松剂,将含水率降低控制在65%以下。
堆肥技术在国内外均有应用实例,主要是针对生活垃圾中的厨余垃圾或绿化垃圾。好氧堆肥处理餐饮垃圾存在一些现实
问题[5]:①餐饮垃圾含水率高,掺杂有很多油、脂肪等,油脂会将固形物包裹起来,形成厌氧环境,导致堆肥效果不理想;②餐饮垃圾堆肥最大的问题是盐分含量过多,如果将盐分含量超标的堆肥撒在农作物或土壤上,会造成土地板结。按照目前的情况来看,餐饮垃圾并不适合直接采用堆肥技术进行处置,其产品用途受限。
3.2厌氧消化
厌氧消化是指在无氧条件下,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。厌氧消化的优点是有机质经消化产生了甲烷和氢气等能源物质,残余物可作肥料。
厌氧消化按物料含固率不同分为干式和湿式两种工艺,其中湿式厌氧消化适合含水率较高的有机物,其厌氧反应器内部的物料含固率一般在5~10%左右,与餐饮垃圾含固率比较接近。采用厌氧消化处理餐饮垃圾,只需进行筛分和油水分离,然后破碎和浆化,并补充少量液体控制含固率,可有效降低盐分浓度的影响,有利于菌种的培养和降解。
厌氧消化通过微生物的降解实现餐饮垃圾减量化和资源利用,自动化程度高,需要的人力少,容易控制恶臭散发,产品具有多样化,经济价值较高等优点,但是微生物对酸碱度、盐分等要求高。目前,该工艺在国内外均有应用实例,北京董村生活垃圾综合处理厂项目采用的就是湿式厌氧消化工艺,而广州市大田山生态循环园对餐饮垃圾的处理也计划采取厌氧消化工