厨余垃圾资源化

2 肥料化处理技术 2.1 技术种类 国内外运用较多的堆肥技术是厨余垃圾的高温机械堆肥法，其核心的 生物处理阶段是采用高温好氧无污染生物处理法(EATAD)，该工艺采用高 温嗜热微生物进行发酵，温度高，发酵速度快，对厨余垃圾等有机垃圾 具有较好的处理效果。该技术的重点是供氧方式和速率。 集装箱堆肥法特别适合产生量不多的有机垃圾堆肥。反应器由封闭集 装箱反应器和多层生物过滤器组成，一般有20多个集装箱并联,每个箱体 50 m3，堆肥周期15～20d，所产生的气体可以回收利用,剩余无机物可回 填土壤。 蚯蚓堆肥是近年来发展起来的一项新技术，蚯蚓体内可分泌多种酶类, 对绝大多数厨余垃圾有较强的分解作用,同时还能有效抑制堆肥过程中产 生的臭味。2000年悉尼奥运会期间,利用4000条蚯蚓处理奥运村包括厨余 在内的生活垃圾，做到了垃圾不出村就地消纳。
疯牛病爆发就是由于饲料消毒技术达不到要求造成的。流行病学调查 表明,饲喂了被羊痒病朊毒体(Prion)污染的肉粉再生饲料导致了疯牛病 的发生，这是疯牛病流行的主要原因。Prion对所有杀灭病毒的物理化学 因素均有抵抗力，只有在136℃高温高压2h下才能灭活。厨余垃圾中含有 大量的动物性残余物,若消毒不完全，这种病毒就很可能通过饲料大面积 传播。鉴于此，欧美大部分国家已严禁厨余垃圾饲养禽畜。
表1-1 我国部分城市生活垃圾的组成
城市 北京 上海 杭州 深圳 广州 食物 56.01 55.47 55.28 57.00 56.63 纸类 11.76 8.20 1.80 4.65 3.65 塑料 12.60 12.10 5.02 14.05 13.05 织物 2.75 2.38 1.50 6.55 4.55 草本 8.56 14.49 0.39 11.07 1.20 渣石 2.79 1.47 33.17 3.50 5.00 玻璃 3.84 4.03 1.42 1.25 3.25 金属 1.69 0.60 1.12 0.35 0.55 其他 0.00 0.00 0.30 1.60 12.00
厨余垃圾的资源化技术
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一 我国城市垃圾的特点
城市垃圾是指人们日常生产和生活所产生的固体废弃物，其产生源主 要分为居民生活垃圾、街道保洁垃圾和集团（机关、团体、工厂和服务 业）垃圾三大类。
1 城市垃圾的特点
1.1 垃圾数量越来越多 随着城市化的加剧，城市人口的增加，我国城市垃圾的排放量在逐 年增加。据国家统计局公布的最新数据显示，我国目前的城市化率已由 1993年的28%上升到2003年的40.5%。另据《中国城市建设统计年报》显 示，2003年我国城市垃圾清运量已由1993年8791万吨增加到1.49亿吨， 比2002年增长8.8%。 1. 2 组成越来越复杂 随着城市居民生活与消费水平的不断提高和燃料结构的变化，我国 城市垃圾的组成也在发生着变化。变化趋势是无机成分逐年减少，有机 成分逐年上升，可回收利用成分不断增加（如废纸张、废塑料、废金属、 废玻璃等可回收利用成分逐年增加，约30~40%），且热值亦明显上升， 见表1-1。
1.2 现存问题及对策 厨余垃圾常掺有砂砾、铁丝、牙签、塑料等 杂物, 会对畜禽消化道造 成物理伤害; 有些厨余垃圾受到重金属、苯类等有害物质的污染，被动 物食用后有害物质会蓄积在牲畜体内,人食用了这样的肉类达到一定程度 后, 会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。 另外, 现有的厨余垃圾饲料化技术存有缺陷, 如加热烘干的方式很难 去除霉杆霉菌等菌种,若提高消毒温度,又会破坏饲料中的营养物质(如维 生素等热敏性物质),导致产品存在安全隐患。
日本 日本每年的厨余垃圾总量为2000万t左右,其中52%来自于家庭。为了减 少厨余垃圾对环境的污染,充分利用其中的资源,日本在2000年颁布了厨 余废物再生法。 在过去,日本厨余垃圾的处理方式主要为堆肥处理,这几年出现了很多 新的研究方向,主要包括厨余垃圾生产动物饲料及利用厨余垃圾生产生物 气发电供热等。据统计,目前日本制造家庭厨余废物处理机的企业已达 250家。
韩国一家公司近日推出一款家庭厨余 垃圾处理机。经其处理的菜叶、剩饭等厨 余垃圾只要24小时就可以变成清水。 据生产这款处理机的韩国sinkpia公司 的专家介绍，这款机器的核心部件是一种 名为“生物环”的螺旋状过滤器。它们对 微生物的吸附能力强，并适宜微生物自然 繁殖。由于螺旋状结构和外界的接触面较 大，垃圾容易被粉碎成小颗粒，并被过滤 器中的微生物分解。他说，这款机器可处 理所有的有机垃圾，包括米饭和面包等碳 水化合物制品、鱼和肉等富含蛋白质的食 品、蔬菜等纤维素含量高的食物。处理过 程中生成的物质只有清水，连垃圾的腐臭 味也可以同时消除。而现有的其他家庭用 厨余垃圾处理机多采取粉碎垃圾的原理， 处理后或多或少都有残余物。 据悉，这款垃圾处理机将于明年推向中 国市场。
2.3国内外厨余垃圾的管理现状
厨余垃圾的处理是全世界各个国家都普遍关注和亟待解决的问题。不 同的国家和地区因不同的生活方式和国情特点,对厨余垃圾的处理一般都 具有一定的差异性。 中国 填埋法是目前我国垃圾处理的主要方式。一般采用露天堆放、自然 填沟和填坑等方式，利用厌氧微生物、兼性微生物和好氧微生物等将垃 圾降解消化。由于厨余物垃圾数量庞大，且具有含水率高，如和城市其 它垃圾一起填埋，则会产生大量的渗滤液，造成土壤和地下水的污染。 而且厨余物有机成分高和易腐烂，会导致蚊蝇、老鼠等大量繁殖。厨余 垃圾的填埋不仅增加了填埋场的占地，而且提高运行成本，甚至会引起 沼气爆炸的可能。因此在我国，厨余垃圾填埋处理越来越受到限制，整 体呈下降趋势。 随着人们观念的普遍改变以及新技术的出现,在我国各种关于厨余垃 圾处理的管理法规也正在制定中,同时,厨余垃圾处理的一些新技术也在 慢慢地取代传统的处置方法,例如厨余垃圾制取饲料、焚烧发电甚至制取 燃料油等。
美国 美国2000年厨余垃圾的回收率仅为2.6%，远低于城市垃圾回收利用 率的平均值30.1%。 就目前来看,美国处理厨余垃圾的方式也是以填埋为 主,对厨余垃圾产生量较大的单位设置厨余垃圾粉碎机和油脂分离装置, 分离出来的垃圾排入下水道,油脂则送往相关加工厂(如制皂厂)加以利用; 对于厨余垃圾生产量较小的单位如居民厨房,则被混入有机垃圾中统一处 理或通过安装厨余垃圾处理机,将垃圾粉碎后排入下水道。 美国各州对处理厨余垃圾的政策和方式都有所不同,很多州针对当地的 具体情况,建立了自己的厨余垃圾处理回收体系,例如在加利福尼亚,该州 正在推广利用厨余垃圾发电的技术,并取得了一定成绩,同时在美国的中 西部地区,蚯蚓堆肥、密封式容器堆肥处理厨余垃圾的应用也越来越多。
除此之外, 针对厨余垃圾具有产生相对集中的特点,目前国内外出现了 一种小型的厨余垃圾生化处理机,特别适用于食堂、饭店等场所。厨余垃 圾与特定的优势菌种以及麦麸等辅料按照一定比例倒入处理机中反应， 反应器内设有加热、搅拌以及抽气装置。12~24h后,一部分有机物在微生 物作用下分解为CO2和水蒸气,经抽气装置排出,剩余的有机物烘干后制成 肉松状的有机肥料。
2.2 现存问题及对策 好氧堆肥占地面积大，处理时间长，易产生大量臭气；以混合收集为 主，分选效果差，厨余垃圾中杂质多，不易分解，肥料质量差；病原微 生物未彻底消除,肥料中重金属高,销路不畅。 厨余肥料含盐高也是一个突出问题。施用厨余肥料后, 土壤盐含量 升高，且与施用量成正相关,因此中度盐渍土不适合使用垃圾堆肥。而 且，当用厨余堆肥作为容器育苗基质时，用量也不宜过高。且堆肥前厨 余垃圾也必须水洗脱盐。有研究表明可以用水作溶剂降低厨余垃圾中过 高的油脂含量和食盐含量，含盐量由4.59%降为3.93%；同时还可以在厨 余堆肥中加入无机肥，进一步降低盐分的影响，有研究表明有机肥与无 机肥结合，可以促进脱盐，抑制返盐 。
湿热法 ：可以解决物理法导热不均、加热温 度过高的问题。该工艺 是将厨余垃圾加水后置于密闭容器中加热，反应后，上层是油脂，中间 是水，下层是固态物质,将下层物质脱水干燥粉碎后得到饲料,上层油脂 回收。湿热法处理后的厨余垃圾饲用价值明显提高,既是良好的饲料原料 , 又方便回收油脂。 减压油温脱水法：是以油为热媒体，在减压(或真空)特定条件下进行 油炸厨余垃圾。所用油可以利用饭店、食品工厂用过的废食用油。由 于 采用真空处理, 被炸物的氧化大大减少，保证了饲料的营养成分，同时 也进行了真空消毒处理。
2 厨余垃圾的特征，危害及其管理现状
2.1 厨余垃圾的特点 厨余垃圾的含水率高(水的质量分数大于 厨余垃圾是居民在生活消费过程中形成的生活废物,居民区、饭店、 80%),这给其收集、运输和处理都带来很 各种企事业单位的食堂是其集中排放的场所。尽管厨余垃圾的组成、性 大的难度。垃圾渗滤水可通过地表径流和渗 质和产生量受社会经济条件、地区差异、居民生活习惯、饮食结构、季 透作用,污染地表水和地下水,而且由于厨余 厨余垃圾中有机物含量 节变化的不同而有所差别,但具备如下总体特征: 100 kJ/kg左右,不 垃圾单位质量的热值易腐烂
（3）营养丰富
能满足垃圾焚烧发电的热值要求。 95%以上),易腐败发臭,易 除了有机物含量高之 滋生病菌,会造成疾病的 外,厨余垃圾还富含氮、 传播。 磷、钾、钙以及各种微 量元素,具有营养元素齐 全、再利用价值高的特 点。
2.2
厨余垃圾的危害
据报道，厨余垃圾已经占到城市固体废物的50-70%。厨余垃圾目前己 是城市环境污染的主要来源之一，严重威胁人们的日常生活及身体健康。 厨余物的危害主要是： 1.厨余垃圾有机物含量高，容易腐败变质，产生恶臭，污染大气环境; 2.厨余垃圾中有病源菌，随意堆放容易滋生蚊蝇，传播病菌; 3.厨余垃圾含水率较高，运输过程中会发生滴漏现象，污染市镇环境， 产生的渗滤液会严重污染地表和地下水; 4.厨余垃圾数量巨大，给城市垃圾处理带来难度，大大提高处理成本。
欧洲 欧洲每年的厨余垃圾量在5000万t左右,相对来说,欧洲各国特别是像德 国、法国、英国还有北欧地区的较发达国家等对厨余垃圾的管理和处理 都有相对较为完善的系统和体制。 例如德国，德国是一个非常重视生态平衡的国家,目前绝大多数垃圾填 埋厂已被关闭，很多大企业正在实现厨余垃圾变废为宝的目标。 丹麦政府从1987年开始进行填埋税的征收，费率逐年提升，其目的就 是鼓励垃圾回收，特别是对厨余垃圾这些可利用的有机垃圾; 荷兰在1996年开始就禁止了有机生物垃圾的填埋处理，其厨余垃圾主 要是通过好氧处理为主，在1999年时全国就有23个堆肥厂。