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我国城市餐厨垃圾资源的基本特征及处理利用方法

时间:2015-09-14    来源:论文网

  论述了我国餐厨垃圾资源的基本特征,并介绍了饲料化技术、堆肥化处理技术等餐厨垃圾的资源化技术,指出了开发我国城市餐厨垃圾资源的可行性方法。

  我国是一个城市垃圾资源十分丰富的国家,而城市垃圾的处理能力和方式又十分有限和简单,随着我国城市化进程的不断扩大,城市人口的大量增加,生活水平的不断提高,城市垃圾,尤其是餐厨垃圾,数量越来越大。目前,这种垃圾主要是用来不加处理地喂猪,或被不法商贩回收提炼废弃油脂(地沟油),或与普通生活垃圾一起填埋。并已经成为危害人们身体健康和环境污染的重要根源,因此,城市餐厨垃圾的处理已经越来越被我国各级政府日益重视起来。

  1 我国城市餐厨垃圾的特征

  1.1 数量庞大,并呈快速上升趋势

  公开数据显示,2007年至2011年,我国餐饮业零售额年均复合增长率高达19%,截至2011年,行业零售额已达2.06万亿元。相伴而生的是,我国每年的餐厨垃圾产生量约为6000~7000万t。而随着我国人口的增加、餐饮业的持续快速发展,餐厨垃圾产生量也将逐年增长,每年的增速预将在15%以上。而且由于饮食文化和聚餐习惯,餐厨垃圾成了中国独有的现象。

  1.2 危害严重

  (1)影响城市环境。餐厨垃圾主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、极易腐烂变质,散发恶臭,其性状和气味都会对环境造成恶劣影响,同时其高含水率也使垃圾在收集、运输途中容易泄漏,对城市环境造成严重影响。另外餐厨垃圾如果直接被填埋处理,也会污染地表和地下水。

  (2)作为饲料喂养家畜,也就说俗称的“泔水猪”。由于城市中的各类泔水来自千家万户,各行各业,有些泔水在春夏季因收集、保管、存放时间过长,开始发酵、酸化、发霉甚至腐败,一些人畜共患病,烈性动物传染病如乙肝,细菌性腹泻等极易通过泔水垃圾而广为传播。另外泔水垃圾内含大量油脂、胆固醇、重金属等,这些有害有毒物质通过猪肉转嫁给人体,将对人体健康构成严重威胁。

  (3)废弃食用油脂所产生的危害。一些不法商贩利用“地沟油”(回收餐厨垃圾产生过程中的潲水,通过加热,过滤,蒸馏等一系列手段提取的油脂),用于食品加工,由于经过提炼得到的地沟油会有杂质,里面会沾染黄曲霉素、苯等有毒物质,长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生,直接危害人们健康。

  1.3 成分复杂

  餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种,包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂,具体归纳为

  (1)含水率高、可达70%~85%。

  (2)盐分含量高。

  (3)有机物含量高。

  (4)富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素。

  (5)存在病原菌、病原微生物。

  1.4 高城市化率

  垃圾资源特别是餐厨垃圾资源遍布每一个角落,但高度集中于城市,特别是大中城市。高人口密度区和高生产密度区往往是餐厨垃圾高密度区。全国目前城市化水平为37%,而城市所产生的餐厨垃圾占总量的98%以上,由此可见,我国城市是餐厨垃圾的主要载体。

  2 餐厨垃圾的主要处理利用方法

  随着技术的发展,餐厨垃圾资源化处理技术已经逐步成熟,特别是随着人们对泔水猪,地沟油等对人体危害的认识,餐厨垃圾的无害化处理也越来越受到人们及政府的重视。

  2.1 餐厨垃圾饲料化

  餐厨垃圾主要成分是油脂和蛋白质,可以替代玉米、鱼粉、粕等加工成高能蛋白优质饲料,也是制取生物柴油的适合原料。专家解释,按干物质含量计算,5000万t餐厨垃圾相当于500万t的优质饲料,内含的能量相当于每年1000万亩耕地的能量产出量,内含的蛋白质相当于每年2000万亩大豆的蛋白质产出量。也就是说,如果我国一年产出的餐厨垃圾全部得以利用,相当于节约了1000万亩耕地。

  餐厨垃圾饲料化的主要技术有生物法和物理法。

  生物法:

  生物法采取微生物发酵技术制成发酵饲料,这种处理工艺一般周期较长、需要对菌种进行选择管理,工艺较复杂。现已公开的专利是一种利用餐厨废弃物生产高钙多维酵母蛋白饲料的方法。将餐厨垃圾经粉碎机粉碎、脱水、加氮中和、灭菌后,与通过流量控制器混合控制的酵母和微生物生物菌种进行混合接种后,经计算机控制分批进行固体发酵,再经干燥、磨粉、化验及包装制成高钙多维酵母蛋白饲料。

  物理法:

  物理法是将餐厨垃圾脱水后进行干燥消毒,粉碎后制成干饲料。它可直接将收集的餐厨垃圾在一次作业中,经分类、破碎、计量配方、脱水后送入卧式搅拌槽进行蒸煮灭菌、发酵或干燥处理后制成半成品,送至半成品贮桶,再依所需进行造粒或制成粉剂,成为鱼、禽、畜饲料或有机肥料。

  2.2 餐厨垃圾应用于肥料生产

  (1)蚯蚓堆肥

  蚯蚓堆肥是近年来,国外根据蚯蚓在自然生态系统中,能够促进有机物质分解转化的功能的基础上发展起来的一项生物处理技术。蚯蚓在其新陈代谢过程中吞食大量有机物质并将其与土壤混合,通过砂囊的机械研磨作用和肠道内的生物化学作用促进有机质分解转化。

  (2)密封式容器堆肥

  餐厨垃圾水分含量高,低分子水溶性物质多,极易被微生物降解。一般情况下,餐厨垃圾在收集后的几个小时内便会发酸、发臭。以堆肥的方式来处理餐厨垃圾虽然是应用最广泛的一种生物处理法,但如果采取常规的露天堆肥方式,其散发的酸臭味以及滋生的蛆虫会污染环境。因此,餐厨垃圾的堆肥处理以密封式容器堆肥为多。密封式容器堆肥是一种环境可控的堆肥方式,其最大特点在于对周边环境的影响小。由于餐厨垃圾含有大量病菌,因此一般情况下密封式堆肥多采用好氧的方式,以利用堆体产生的高温来杀灭病菌。但近年来,厌氧堆肥处理技术也越来越受到人们的重视,它是在厌氧环境下,利用厌氧微生物将餐厨垃圾中有机物质进行发酵的处理技术,它可产生大量沼气并将利于农作物生长的氮、磷、钾等微量元素完整的保留在残留物中,成为高效的有机肥料,从而实现资源的最大化。

  3 结语

  除上述处理方法外,城市餐厨垃圾处理还有采取焚烧方式发电,高温炭化分解,及用垃圾生产生物柴油等方法。总之,综合开发利用餐厨垃圾资源是当务之急,组分复杂特性又要求必须根据各地餐厨垃圾资源的组成成分和技术水平及实际开发利用价值等合理确定餐厨垃圾资源综合开发利用途径,并通过统筹规划,合理布局处理设施,通过加强法规建设,促进市场管理机制,把城市餐厨垃圾作为一种资源进行不断的开发利用。

 

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