城市餐厨垃圾处理现状与资源化利用进展的探究

发表时间:2021/8/16   来源:《中国建设信息化》2021年8期   作者:覃玉伞
[导读] 随着城市的发展,人们的生活质量明显提升,饮食质量也得到改善,餐厨垃圾的种类、数量随之增多。
        覃玉伞
        鹿寨县环境卫生管理站   广西 柳州 545600
        摘要:随着城市的发展,人们的生活质量明显提升,饮食质量也得到改善,餐厨垃圾的种类、数量随之增多。餐厨垃圾的组成比较复杂,在形态上包括固体、液体等多种形态的垃圾;在成分上包括蛋白质、脂肪等等,无法采用统一的处理方式。如果仅采用填埋处理的方式,并不能有效地解决污染问题,也会造成一些可回收资源的浪费。本文对城市餐厨垃圾处理现状进行分析,阐述了这些垃圾资源化利用的进展。
        关键词:城市餐厨垃圾;处理现状;资源化利用
        引言:在城市化脚步不断加快的背景下,城市人口数量增加,各类生活垃圾层出不穷。如果没有及时处理生活垃圾,会造成严重的环境污染问题,甚至会造成病菌、细菌的传播,危害人体健康。所以,很多城市已经开始大力推广垃圾分类,加大了城市生活垃圾的处理力度。在各种生活垃圾中,餐厨垃圾的占比较大,这种垃圾的种类、数量较多,处理难度较大,如果单纯采用填埋的处理方式,不仅会污染土地,还会浪费很多可回收资源。对此,应该采用资源化利用的处理方式,回收餐厨垃圾中的资源,降低垃圾处理成本,改善城市生态环境,实现可持续发展。
一、城市餐厨垃圾处理现状
(一)填埋
        在各类垃圾处理中,填埋是比较常用的一种处理方式,处理工艺具有简单便利的特点。在采用这种方式处理时,会将各类生活垃圾混合在一起,虽然快捷简单,但会占用很多土地资源。许多垃圾填埋场都采用直接填埋的方式,并没有经过配套设施的无害化处理,所以不仅会占用土地资源,还会危害土壤环境。垃圾会挥发臭气,所以也会污染大气,如果与水源接触,还会造成水污染。所以,这种处理方式不仅浪费土地资源,还会带来严重的二次污染,进而增加垃圾处理的成本。在餐厨垃圾资源化技术研发的背景下,已经有很多城市不再采用填埋处理的方式,这种处理方式已经不再是主流处理方式,甚至处在被淘汰的阶段。
(二)堆肥
        现代社会积极提倡垃圾的资源化处理,相关的处理技术也在不断的增加,好氧堆肥就是其中之一。堆肥就是利用自然界中的细菌、真菌等微生物来转化餐厨垃圾中的有机物,使其成为比较稳定的腐殖质,从而作为有机肥使用。目前来看,这项资源化处理技术已经比较成熟,大部分城市已经投入使用。但这种技术并不是十分完善,也存在一定的缺陷[1]。例如,餐厨垃圾中并非全部都是无害物质,也可能存在一些有毒、有害物质,或者含水量较大,油脂、盐分等物质的含量较高等等,这些成分具有较强的环境稳定性,会出现生物累积效应,好氧堆肥技术很难发挥作用。不仅如此,如果采用高温堆肥的方式,可能会造成甲烷气体的产生,不仅污染空气,还可能引发爆炸风险,也会污染地下水。堆肥产品并不能广泛应用,普遍在绿化、林地中应用,虽然进行了资源化的处理,但是利用率并不高。
(三)焚烧
焚烧也是比较常用的一种垃圾处理方式,将生活垃圾作为燃料,在800-1000℃高温的炉膛中燃烧,经过燃烧之后,垃圾中的可燃成分会产生化学反应,进而释放出大量热能,这些热能会转化为高温燃烧烟气和固体残渣。这种方式也具有简便、快捷的特点,但同样也存在技术缺陷。焚烧很容易污染空气,产生各种有毒、有害气体,包括二氧化碳、二噁英、飞灰等等,这些物质不仅会破坏空气环境,吸入人体之后还会危害人体健康。不仅如此,餐厨垃圾通常具有较高的含水率,难以采用焚烧的方式来处理。焚烧会导致碳排放量增加,不符合节能环保的要求。
所以,不论是填埋、焚烧,还是堆肥,都存在一些缺陷问题,会污染环境,资源化的效果也不明显,需要在技术上进行改进和创新。要积极利用现代科技,提升机械化、自动化的处理水平,投入更多资金资源,为餐厨垃圾资源化处理提供更多条件。
二、城市餐厨垃圾资源化利用进展
(一)制取生物柴油
        在社会发展的过程中,环境和资源问题不断加剧,引发环境问题的原因有很多,不合理的垃圾处理方式就是其中之一。目前,全社会都十分关注生活垃圾的处理,并且积极推广垃圾分类,通过分类丢弃的方式,为垃圾处理提供便利。

在餐厨垃圾资源化利用方面,可以采用制取生物柴油的技术,因为餐厨垃圾中含有很多动物油脂,可以通过酯交换反应来处理这些动物油脂,经过多次分层清洗之后,采用蒸发、干燥等处理措施,最后获得生物柴油。国际应用的柴油产品生产原料主要为植物,经过研究实验,采用复合酶制剂处理餐厨垃圾,满足酶的水解条件,然后采用健强地霉G9菌株对垃圾中的酶进行发酵处理,进而产出油脂,产量可以达到20kg/t,可见餐厨垃圾在生物柴油制取方面有很大的应用潜能[2]。由于餐厨垃圾中含有各种各样的成分,采用制取生物柴油的方式进行处理,需要投入较大的成本,但这种处理方式具有较高的资源化效益和环境效益,但产出的产品可能存在一定缺陷,在发展的过程中,应该从产品质量、技术成本等方面进行分析,提升市场的接受程度,使其可以更加广泛的推广和应用。
(二)制氢
        在各种微生物的作用下,餐厨垃圾可以降解为氢气、水、甲烷等物质,所以可以采用制氢的处理方式。但是这种处理工艺比较复杂,获取厌氧菌种的难度较大,很难对各项工艺参数进行控制,需要投入较高的成本。采用两相厌氧发酵产氢甲烷系统对餐厨垃圾进行处理,与厌氧污泥接种,在中温环境下进行发酵,可以获得60%的氢气和81%-83%的甲烷;采用废水发酵产氢工艺,每天可以产出5.57m3/(m3·d)的氢气;将果蔬垃圾作为原料,采用光合细菌进行处理,通过连续实验发现,发酵液可以利用光合细菌生长,其中含有大量的微量元素,包括铁和钼,这些微量元素可以促进氢气的产生。但在氢气制作的过程中,会受到很多因素的影响,难以保障制作过程的稳定性[3]。通常,会采用连续搅拌反应器,随着该技术的深入研究,高效厌氧发酵反应器的应用也愈加广泛,可以利用升流式厌氧污泥床工艺处理技术对有机废水进行处理,有助于产氢效率的提升。总的来看,这种技术的应用前景比较广泛,但转化率还有待提升。
(三)制乙醇或丁醇
        餐厨垃圾中含有大量的淀粉、纤维素,可以采用两级催化水解技术进行处理,将这些淀粉和纤维素转化为糖类,然后再采用复合催化剂促进糖类生成,最后将其转化为乙醇加以利用。采用新霉菌Rhizopusoryzae TZYI和保藏酿酒酵母来发酵餐厨垃圾,对垃圾中的淀粉、纤维素进行利用,不仅利用率较高,也可以避免酶失活造成的产率低下的问题,可以保障乙醇产率,具有较高的应用效果。在丁醇制取方面,采用微生物发酵的方式来制取,将垃圾中的糖化液丁醇进行发酵处理,利用发酵菌株制取丁醇。以此为基础,采用多种pH调控的方式,将糖化液发酵过程中出现的“酸崩”问题处理好,确保丁醇的制取效果,使餐厨垃圾可以作为资源得到有效利用。
(四)制乳酸
可以采用微生物发酵的方式利用餐厨垃圾制作乳酸,对垃圾发酵液进行分离提纯,制备乳酸丁酯,并以此为原料进行熔融固相,最后聚合生成聚乳酸。也可以利用机械破碎的方式对餐厨垃圾进行处理,将粉碎后的垃圾传送到排水系统中,采用固液分离的措施,将固态物质提取出来,然后发酵为乳酸,合成聚乳酸之后,可以用于生产生物降解性塑料。生物技术在乳酸制备中的应用还处在研究发展的阶段,在实际工程中并没有得到广泛的应用,主要受到成本、技术、效果等方面的限制。针对这些问题,不仅要加大研究投入,还要采取有效的成本控制措施,确保处理技术的应用效益。
(五)环保意识提升
        要实现餐厨垃圾的资源化利用,不仅要加强各种资源化利用技术的研究和推广,还要提升环保意识,从日常管理、法律规范、教育宣传等多个方面入手,使每个人都可以按照规范要求处理餐厨垃圾,先实现垃圾的无害化处理,然后促进资源化技术的推广和应用。应该不断创新和摸索全新的管理模式,政府可以出台相关的政策和制度规范,积极建设餐厨垃圾专门处理厂,并做好餐厨垃圾处理的监管工作,确保餐厨垃圾资源化处理工作可以顺利开展。此外,要加大处罚力度,对于违规处理、随意倾倒等行为,要进行严格的处罚,不仅要罚款,还要根据违规行为带来的影响后果依法处分。
结语:
        综上所述,在城市发展建设的过程中,每天都会产出大量餐厨垃圾,如果没有及时处理这些垃圾,不仅会危害城市生态环境,还会影响人体健康。目前,大部分城市已经实现了餐厨垃圾的无害化处理,但在资源化处理上还需要进一步提升,不仅要创新处理技术,还要加强规范管理,确保垃圾得到有效的处理,并且提升资源回收利用的效果。
参考文献:
[1]杜振锋.浅谈城市餐厨垃圾处理现状及资源化利用进展[J].精品,2019,000(011):290-290.
[2]侯小菲.城市餐厨垃圾资源化利用和无害化处理研究[J].福建茶叶,2020,42(4):1-1.
[3]冯华一.餐厨垃圾资源化利用处理方法现状及改进策略研究[J].中国资源综合利用,2019,037(008):58-60.
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