厨余垃圾资源化利用技术分析

厨余垃圾资源化利用技术分析

成祝

安徽皖能环境科技有限公司

摘要：近年来，现代社会的大力发展助推了人们生活水平的不断提高，使得厨余垃圾的数量不断增加。在我国对于环保工程日益重视的背景下，我国大力推进了生活垃圾源头分类管理，旨在提高生活垃圾的资源化利用水平，其中源头单独分类收集的厨余垃圾处理和利用尤其受到关注。“垃圾是放错地方的资源”,进行垃圾分类,实现变废为宝,是生态文明建设倡导全面促进资源节约,发展循环经济的重要内容。文章首先对厨余垃圾进行了详细的概述，接着针对厨余垃圾资源化利用技术进行了分析。希望能为我国城市居民厨余垃圾大规模资源化利用提供新的思路,助力实现碳达峰。

关键词：厨余垃圾；资源化；利用技术

引言

近年来食品浪费的现象,尤其是餐饮业食物的铺张浪费却日益严重,这将使我国粮食作物产生极大的损失。如何节约资源、减少食品浪费成为人们关注的焦点。我国也针对该种现象实施相关政策,以减少和抑制食品浪费现象的进一步扩大。

1厨余垃圾概述

厨余垃圾是生活垃圾的一种，是指易腐烂的、含有有机质的生活垃圾，包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾等。厨余垃圾以有机质为主要成分，具有易腐烂、发酵发臭等特点，包括家庭产生的家庭厨余垃圾和餐饮服务、机团单位食堂、集贸市场等产生的餐厨垃圾和其他厨余垃圾，也包括家庭产生的小型树枝、花草、落叶等。除有机质以外，厨余垃圾中还含有较多的不易降解杂质，包括塑料袋、餐具、纸类、布料、玻璃、陶瓷、金属等，这些杂质均有可能在垃圾分类投放过程中因分类不到位而混入厨余垃圾。就化学成分而言，厨余垃圾主要由蛋白质、脂类、淀粉、纤维素和无机盐组成，其理化特性可以用“四高”来描述，即油脂含量高、有机质含量高、盐分含量高和水分含量高，厨余垃圾的“四高”属性使其在收运及处理过程中极易腐烂、变质。厨余垃圾的组成成分、性质和产量受到居民生活习惯、饮食结构、地方经济、地区差异、季节变化等各种因素的影响，具有明显的地域性和时空差异性。

2厨余垃圾资源化利用技术分析

2.1集中好氧堆肥

好氧堆肥是肥料化的主要技术,以厨余垃圾中大量的有机营养物质为基础,通过好氧微生物高温发酵将有机大分子分解成小分子物质,并转化为稳定的腐殖质,最终腐熟生产有机肥。但厨余垃圾主要产生于城市居民小区,较为分散,而有机肥厂通常规模大,占地多,如年产1万t有机肥厂占地约10亩,这对城市来讲,难以推广应用。同时,有机肥的使用对象主要是农户,这也将导致长距离运输带来的成本增加。以上问题都是制约厨余垃圾肥料化利用的主要因素。因此,探索研究厨余垃圾就地处理生产有机肥的小型化设备及处理技术是未来厨余垃圾资源化利用的主要研究方向。

2.2固相厨余垃圾制备生物蛋白饲料

通过对厨余垃圾固相含水量、发酵温度、时间、微生物比例、接种量等因素的调整,可将固相厨余垃圾转化为较为优质的生物蛋白饲料。根据资料的收集和检索得知,对于以含水量70%的厨余垃圾固体成分为原料,黑曲霉、热带假丝酵母、枯芽孢杆菌为发酵生物蛋白饲料的混合菌剂,菌种配比为2∶2∶1,接种量1%,添加1.5%的尿素,在温度为28℃下发酵48 h后晾晒、烘干、粉碎,得到较为优质的生物蛋白饲料。实验猪饲喂发酵产品后,每头猪每月平均比对照组增重6~7kg。目前,全国生猪的收购价普遍上涨,均价已达到10元左右,按照均价计算,每头猪增重的效益每月可达到120~140元。

2.3昆虫饲料转化

厨余垃圾昆虫饲料转化处理技术的REES四维绩效表现均值分别为14.03、19.58、9.34和16.74分，总分均值为59.65分。一方面，厨余垃圾的昆虫饲料转化过程需要较少的物资和能源投入，仅需维持生物生长环境的基本条件。集中式技术应用仅需0.07 t·t-1的辅料投入和0.01 tce·t-1的能源投入，远低于所有技术应用均值的0.47 t·t-1和0.02 tce·t-1。同时，转化后的产品如蛋白质和虫卵品质优良，具有较高的经济效益，如销售净利润率为26%，显著高于总体均值的17%。另一方面，昆虫饲料转化过程基本没有职工暴露风险（如接触有毒有害物质的风险），因此该技术具有较高的经济和社会绩效。此外，厨余垃圾的昆虫饲料转化工艺在原辅料消耗、吨均综合能耗、战略资源回收的稀缺性贡献、气候变化、酸化效应、光化学污染、人体毒性和循环经济示范性等指标上表现更佳，分别高出所有技术应用均值的−0.44 t·t-1、−0.01 tce·t-1、0.08 kg·t-1、−75.43 kg·t-1、−1.03 kg·t-1、−0.14 kg·t-1、−5.56 kg·t-1、6.17%、0.21分和0.13分。集中式的昆虫饲料转化相对于分散式的得分更高，二者差异主要在经济效益维度上，分别为17.3分和1.4分。这主要是因为集中式和规模化的生产摊低了厨余垃圾昆虫饲料转化处理技术应用的设备和运行费用投入。

2.4有机农产品的分配。

根据前端垃圾分类的效果(分类后不可降解物的含量)对垃圾分类做得较好的城市居民家庭进行回馈奖励,以达到调动居民参与垃圾分类的积极性,培养居民垃圾处理与自身利益相结合的意识。而有机农作物最终也将成为家庭餐厨垃圾并被回收,形成完整的回收链。

2.5厨余垃圾粒径分布

厨余垃圾目前的主要处理方式是好氧堆肥,粒径大小是影响好氧堆肥效果的重要因素。一方面,垃圾粒径越大,物料空隙率越大,越有利于堆体氧气扩散,提高微生物分解速率及堆肥产品的品质;另一方面,垃圾径越小,越利于有机物分解转化,但会阻碍氧气的输送和扩散,增加处理成本。已有研究表明,以城市生活垃圾为原料进行好氧堆肥时,垃圾粒径在2~60mm。分类前厨余垃圾粒径集中在20mm以下,分类后则大部分集中在30~60mm,分类后垃圾粒径分布较集中和均匀,整体上以分类前的小粒径为主向大粒径偏移,主体仍在适宜粒径区间内。此外,分类政策实施后,粒径分布在60mm以上的厨余垃圾大幅增加,主要因为分类前的垃圾是混合收集,厨余垃圾含水率较低,且其中水分和油脂可被纸类、纤维等其他垃圾吸附,降低物料粘连度,容易进行机械筛分;分类后的厨余垃圾纯度提高,含水率及有机质也明显增多,粘连度高,不易筛分,小物料互相粘连导致粒径增大。其次,分类后厨余垃圾中骨头、虾蟹壳类垃圾增多,这些粒径较大的垃圾经垃圾分类后被直接运输至堆肥厂,不需要经过转运站分选,因此,不易碎裂、形态完好,过筛时仍以大粒径垃圾状态被分出,也会增加分类后厨余垃圾30mm粒径段以上的部分。可看出:生活垃圾分类后各粒径段垃圾分布比较均匀,较大粒径(>80mm)所占比例为13.1%,在后续的资源化利用过程,可依据所选用的处理技术,进行适当的破碎处理。

结语

综上所述，厨余垃圾资源化利用技术的选择，应结合厨余垃圾组分特点、项目规模、资源化产品接受程度等条件综合考虑，因地制宜，充分利用所选技术的优点、着力克服所选技术的缺陷，这样才能在最大程度上实现厨余垃圾的资源化利用。

参考文献

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