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高校厨余垃圾处理

所属分类:行业资讯    发布时间: 2022-02-09    作者:金锄柜
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新疆餐厨垃圾处理厂家新疆金锄柜环保科技有限公司小编带您了解高校厨余垃圾处理

众所周知,关于餐厨垃圾的处理方式各种各样,种类繁多:有机肥料发酵、厨余垃圾发电、发酵、粉碎、干燥处理后填埋、直接进行填埋等。


新疆餐厨垃圾处理
餐厨垃圾是我国生活垃圾的主要成分,分离处理既可解决生活垃圾处理量大、含水率高等问题,又可提高其内含有机物资源化效率。针对校园餐厨垃圾产量大,产生时间集中,组分相对单一的特性,在比较现有餐厨垃圾处理技术基础上﹐认为集中规模化处置,如堆肥和厌氧消化等,是校园餐厨垃圾处理的可行方法。厌氧消化产沼发电可对接可持续发展校园的建设,但需要注意沼气贮气罐的安全问题;就地堆肥则需要注意脱盐和脱水﹐特别要外接良好的堆肥市场。为保证餐厨垃圾后续处理工艺的正常运行,破碎、脱水和脱油是必要的预处理单元,其中热干燥压滤脱水脱油可满足处理需求。

高校作为一个相对独立,而人数又非常集中的场所,餐厨垃圾产量恒定可控。据统计[,2013年全国普通高等学校在校人数24680726万人,如果按每人每天约Q 1 kg 餐厨废弃物计算,一年至少在95万t以上。针对校园餐厨垃圾主要依靠混合处理的现状,选择合适的无害化和资源化处理途径,是降低环境影响的重要出路。本文在分析餐厨垃圾现有处理技术基础上,结合校园餐厨垃圾特点,探讨合适的校园餐厨垃圾源头减量、分类处理方法,期望对校园厨余垃圾的处理提供参考。

为提高餐厨垃圾在厌氧体系中的碳转化率,进行了大量餐厨垃圾厌氧消化工艺的研究,包括低固体或液态发酵,高固体或半固体厌氧消化,单相、两相发酵工艺等。有研究表明[8单独的餐厨垃圾不足以提供厌氧消化所需的微生物﹐当餐厨垃圾接种30%污泥(体积比),在55℃高温下,产气率..。物料浓度在15~25 gvs/L,第二相厌氧消化温度控制在 35~~37℃,餐厨垃圾CH产量能达到450 mL/ gvs,产气中CH浓度高达70%。但发酵过程需考虑酸化影响,由于餐厨垃圾中含有大量由长链脂肪酸与甘油以醚键连接而形成的聚合物脂肪﹐而长链脂肪酸的降解又因乙酸和氢气积累而受到抑制﹐从而造成挥发性脂肪酸(VFAs)积累。Kang等[10]发现:发酵初期产生的VFAs将引起系统pH值急剧下降,抑制甲烷化。即使初始pH在中性范围、接种率30%条件下,餐厨垃圾也不易快速达到甲烷化。这反过来又积累大量的长链脂肪酸﹐进一步抑制微生物生长,而长链脂肪酸毒性比挥发性脂肪酸要大,酸化后恢复非常困难。因此,减少和避免酸抑制的产生,是保证厌氧发酵稳定运行的关键,而调配底物物料合适C/N比和提高接种率是一种可行的方法。选择合适的物料配比是实现厌氧发酵稳定运行的关键。

1.3资源化处理

餐厨垃圾的资源化包括好氧消化制肥料和通

过各种处理后的饲料化。

餐厨垃圾由于有机物含量高,C/N比低﹑营养元素全面,可利用好氧微生物的新陈代谢将内含有机物分解转化为堆肥。但堆肥过程受操作条件影响较大,一般环境温度对堆肥过程影响.为显著,其次为含水率﹑固态颗粒的大小和通风量。采用高温好氧工艺对餐厨垃圾进行堆肥小试,通过控制风量和物料投加,发现在55~65℃时可达到..减量率,..参数范围如下: pH=60~68,含水率=45%~55%,COD与有机氨之比为19.1~22.1,其中餐厨垃圾与厨余投加混合比为2∶1~10∶1(干基质量比),工艺..处理负荷为Q 10 kg · (kg · d)-'(每日投加量/反应物料容量)。在通风量为0 2 m3/h,处理量为0. 6 kg/d 时,工艺能耗低﹐反应速度快﹐减重效果好。餐厨垃圾的高含水率和有机质,导致堆肥升温慢﹑容积效率较低﹑颗粒机械稳定性,为加速堆肥,席北斗等通过添加蓬松剂技术,如锯末、树叶﹑秸杆和干马粪等促进其通风,发现添加蓬松剂后,堆料所能达到的高温及停留时间、好氧速率和产CO。能力均优于对照组。蓬松剂有利于加速氧和有机物传输速率,改善了好氧堆肥微环境。但餐厨垃圾的高油脂和盐分会影响微生物的活性﹐甚至造成毒害作用。Kwon等甚至认为餐厨垃圾堆肥的有机物转化率低于城市生活垃圾转化率。关注了餐厨垃圾好氧堆肥过程中温室气体排放﹐发现即使在强制通风下,堆肥堆体内仍存在缺氧和厌氧环境﹐释放部分CH及NO。总体来说,好氧堆肥工艺相对简单﹐良好品质的堆肥产品具有一定的农用价值。但堆肥前需先除杂﹐降低餐厨垃圾的玻璃和塑料袋等含量,同时需注意单纯餐厨垃圾堆肥出来的肥料可能﹐因高含盐量而导致土壤酸化和损害作物根系,需控制使用量。堆肥过程由于易造成局部缺氧而产生恶臭,利用机械化的标准操作流程,可有效避兔该过程的发生,特别对于一些家庭和小型化的餐厨垃圾处理厂,发展餐厨垃圾装备化是其重要出路。

2校园餐厨垃圾处理的关键环节

校园餐厨垃圾是一种典型的单位垃圾,通过对部分高校餐厨垃圾进行监测分析发现校园餐厨垃圾富含有机物﹐固相部分其脂肪含量一般在16%,纤维素和蛋白质含量分别在09%、17%左右,还原糖含量则一般少于10%。液相成分主要是水和废油脂的混合物。与其他垃圾相比,校园餐厨垃圾的特性表现在﹔①含水率高﹐一般在70%~95%,高含水率给后续处理造成重大危害﹔存在大量易腐有机物,其固相成分中有机质含量在90%以上,这些有机物是各种病原微生物及携带病原微生物蝇虫的良好繁殖场所,容易导致疾病传播;研究显示[:餐厨垃圾在自然状态下放置24 h,其细菌总数可达 108个/g样品;3油类(1%~3%)和盐类物质含量偏高(Q8%~1.5%),其中油脂主要为可浮油、分散油、乳化油、溶解油等,前三者可通过机械等分离方式得到去除﹐而溶解油则以分子状态分散于水中,与水形成均相体系,分离较难;钠盐含量大约在Q. 79%~0.99%,低于毒害畜禽的18%,可用于饲料化﹔4营养价值丰富﹐含有大量淀粉、纤维素、蛋白质、脂类等以及少量氮、磷、钾、钙、钠、镁、铁等微量元素,可作为动物饲料等;5组成相对较简单,有毒有害物质(如重金属等)含量少。

针对餐厨垃圾的组分特点和已有的工艺分析可以看出,餐厨垃圾处理需尽可能的利用所含的高有机物,将其转化为能源或资源。现有技术工艺研究很多,也有不少成熟的工艺,但对于餐厨垃圾的规模处理,其过程主要还是受制于预处理过程以及制备出产品后的出路问题。因此,我们认为需结合餐厨垃圾的特点﹐强化前段的破碎、脱水、脱油和杀菌处理,选择合适的后续工艺,通过试点示范来解决校园餐厨垃圾的出路。


破碎和pH值调节

餐厨垃圾由于内含骨头、一次性筷子以及一些面巾纸,在进入装置前需通过破碎均质装置,从而提高后续工艺的流动性和连续性,但目前的破碎装置等受到腐蚀和卡壳等现象的困扰。收集到餐厨垃圾pH值一般都之7.0,pH 值变化范围在4。4~52,呈酸性或弱酸性,主要是因为在闲置过程中易导致餐厨垃圾的快速厌氧酸化,形成部分酸积累﹐从而降低了系统的pH,这对于后续的堆肥以及厌氧消化而言﹐都需调节 pH值至6.5~85范围。因此,减少收运和堆置时间,对于餐厨垃圾的处理处置和二次污染控制都具有重要作用。

脱水处理

脱水可有效降低餐厨垃圾含水率﹐减少垃圾体积,节约垃圾运输和后续处理成本,是餐厨垃圾快速减量的.直接手段。餐厨垃圾中包括大量易脱除的自由水和存在于胶体颗粒细隙和毛细管中的间歇水,也包括由淀粉﹑蛋白质等胶体颗粒表面张力作用而吸附的结合水,根据脱水的难易程度,宜对前者利用机械方式去除,后者由于直接脱除较为困难,通过加热等方式脱除。常用的机械脱水主要采用螺旋挤压脱水技术,经处理后的含水率基本在75%以上,能满足后续堆肥含水率〈60%和焚烧〉3 350 kJ/kg 热值的要求,而且对于挤压和离心产生的污水需额外处理,能完全达到餐厨垃圾预处理的目的。



3校园餐厨垃圾解决之道

分析校园餐厨垃圾的组分特点﹐并结合现有餐厨垃圾处理关键环节,校园作为相对独立的一个管理与运行实体,其餐厨垃圾的处理应充分将管理和技术进行融合﹐以“整体推进、条块结合、试点示范”的原则,在技术方法的选择与应用的同时,建立健全餐厨垃圾处理规范、实施有效的管理与运行体系,确保建成的设施设备安全、稳定﹑持续、正常运作。

(1)规范实施、完善运行管理体系。餐厨垃圾的处理是一个连续过程,有效、规范地处理对校园环境的治理至关重要,因此,从学校层面来说必须建立长效的监管机制,健全安全运行管理体系,并通过数字化后勤管理的手段实现各处理点的数据采集﹑统计分析和有效调度。对各使用点而言,必须配备专门的操作人员,明确岗位职责,建立操作档案﹐并对接学校主管部门,建立对口联络机制。

(2)统筹规划.分布式就地处理。校园餐厨垃圾产量大,包括校园内的各个餐厅﹑食堂与接待中心,单独收集校园餐厨垃圾保证了组分相对单一。根据餐厨垃圾产生点的规模和分布情况,可采用条块结合,选择性地进行分布式的就地处理。一方面是由于餐厨垃圾高含水率﹑高盐分,高有机物以及易腐败等特点﹐使得其处理过程首先需减少堆放和收运时间﹐降低在堆放和收运过程中造成的病菌﹑恶臭等二次污染风险;另一方面结合学校各餐厨垃圾点进行分布式配置,可有效降低处理成本和收运成本。

(3)合理利用、资源化路径选择。能源化和资源化是校园餐厨垃圾的主要选项。从理论上分析,厌氧消化产气、高温好氧堆肥以及物料转化饲料化等三种途径都可有效利用餐厨垃圾有机组分,并避免餐厨垃圾一些致病菌等的影响。结合校园的特点从应用实际分析﹐厌氧消化产气存在较大的安全性风险,在实际运行中需尽量避免﹔餐厨垃圾饲料化的技术路线相对较长,技术相对复杂,是一个备选方案;脱水后的高温堆肥对于有苗圃等绿化需求的高校,是非常好的途径,但需发展规模化的机械设备﹐并将整个操作过程控制在一定范围内.减少环境污染。

(4)因校制宜、有效减量技术应用。从餐厨垃圾减量化处理的整个流程来说﹐前段的脱水脱油脂一方面可大幅度地减少体积,迅速减量,另一方面减少含水率,调节生物活性对餐厨垃圾的储运和后续的集中处理都有作用。高含水率已成为制约收运和后续利用的重要因素,因此,在关键技术的选择过程中,就地干燥脱水技术的应用是其必要选项,大部分油脂可通过脱水同时得到分离,而气浮方式也是进一步脱油的重要保障;破碎除杂设施是提高餐厨垃圾均质度和接触面积的重要一环,从而有利于后续反应的顺利进行。

餐厨垃圾处理是现在的研究热点﹐尤其是餐厨垃圾的资源化利用方面。①制定完善的相关政策法规。随着依法治国大政方略的实施﹐需进一步完善相关的政策法规,这是开展合理而科学的环保工作的基础。②生物处理过程中的除臭技术。发酵过程中氨基酸等有机物经微生物的分解而产生臭味,虽然采用了电离、光解等技术,但要彻底解决还相当困难,因此如何高效、经济的解决除臭问题有待进一步的研究。3餐厨垃圾中盐分﹑油脂对堆肥品质的影响。堆肥的品质在一定程度上受到餐厨垃圾中油脂含量、盐分含量等因素影响,高盐分的堆肥产品将抑制植物的生长-如果长期使用还会导致土壤的盐碱化。因此如何降低盐分在堆肥产品中的含量以及其对植物的影响还有待进一步的研究。④加快实施厨余垃圾分类收集进程,着重提高分类收集的质量。无论是堆肥、厌氧消化、加工制饲料,还是制取生物柴油,为了提高处理效果以及产品的质量﹐都必须保证进料的纯度,尽可能减少异物含量。



相关设备能处理不同垃圾种类,如厨余、园林废弃物、秸秆、禽畜粪便等,都可以用来进行好氧发酵制成有机肥料。在厨余垃圾的处理上,整个系统通过水、气、渣综合治理,实现厨余垃圾资源化、无害化、减量化。


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