餐廚垃圾與城市生活垃圾焚燒協(xié)同處理研究

吳郎先

摘? 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，餐廚垃圾的產(chǎn)生量急劇增加，大量的餐廚垃圾得不到及時處理，不但污染環(huán)境，還對居民的健康構(gòu)成威脅。因此，在餐廚垃圾的危害日益突出的情況下，如何對餐廚垃圾進(jìn)行有效的資源化、減量化、無害化處理已經(jīng)刻不容緩。目前城市生活垃圾焚燒處理技術(shù)已相對成熟，應(yīng)用較廣。本文主要從餐廚垃圾與城市生活垃圾焚燒協(xié)同處理工藝方案選擇、經(jīng)濟(jì)效益對比等方面研究論證其可行性及其優(yōu)勢所在。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾;城市生活垃圾焚燒;協(xié)同處理

1定義

1.1餐廚垃圾

餐廚垃圾俗稱泔水、潲水，是餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱。餐廚垃圾作為城市生活垃圾的重要部分，約占生活垃圾總量的50%。通常將家庭、學(xué)校、機(jī)關(guān)、公共食堂以及餐飲行業(yè)的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物定義為餐廚垃圾，餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等，從化學(xué)組成上，有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機(jī)鹽。

1.2城市生活垃圾

城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物，主要包括居民生活垃圾、商業(yè)垃圾、集貿(mào)市場垃圾、街道垃圾、公共場所垃圾、機(jī)關(guān)、學(xué)校、廠礦等單位的垃圾（工業(yè)廢渣及特種垃圾等危險固體廢物除外）。

2餐廚垃圾特點

餐廚垃圾的組分是由產(chǎn)生群體的飲食、生活習(xí)慣以及后續(xù)的存放、收運(yùn)體系所決定的。與國外的餐廚垃圾相比，我國餐廚垃圾的最大的特點是可回收資源

如生物質(zhì)能、油脂等含量豐富，其主要特點如下：

（1）含水率較高，達(dá)到75%～85% 。

（2）富含淀粉、脂肪、蛋白、纖維素等有機(jī)物，有機(jī)質(zhì)含量占干重的75%～90% ，蘊(yùn)含大量的生物質(zhì)能。

（3）油脂含量豐富，達(dá)到1.5%～3% ，容易被回收加工成食用油，危害民眾健康安全，但如果統(tǒng)一回收處理后用于工業(yè)用途如生物柴油附加值較高。

（4）腐爛變質(zhì)速度快，易滋生病菌，容易造成病原菌的傳播和感染。

（5）組分復(fù)雜而多變，隨地域、飲食習(xí)慣、季節(jié)等因素的變化而變化。

（6）受存放、收運(yùn)體系影響較大。

（7）處理需求大。

3處理現(xiàn)狀

3.1餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長、城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的普遍提高，城市生活垃圾的產(chǎn)生量也在快速增加。有許多大城市每天產(chǎn)生生活垃圾量在4000t以上，其中餐廚垃圾約占50%。餐廚垃圾較之其他垃圾， 具有水分、有機(jī)物、油脂及鹽分含量高，易腐爛、營養(yǎng)元素豐富等特點。由于含水率高，餐廚垃圾不能滿足垃圾焚燒的發(fā)熱量要求（不低于5000kJ/kg），也不宜直接填埋，而焚燒和填埋又會造成有機(jī)物的大量浪費。同時由于餐廚垃圾所派生的“垃圾豬”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋焚燒外，大量餐廚垃圾進(jìn)入二級市場，對人體健康構(gòu)成極大的潛在威脅，因此，餐廚垃圾的處理處置越來越引起全社會的關(guān)注。

3.2城市生活垃圾處理現(xiàn)狀

隨著城市發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國隨著我國工業(yè)化和城市化的逐步推進(jìn)，城市生活垃圾問題越來越受到人們的關(guān)注。當(dāng)前，我國城市垃圾每年產(chǎn)生量已經(jīng)接近2億噸，平均每人每年生產(chǎn)垃圾量約300公斤，而且增長勢頭不減，近幾年來基本上是以10%的增速在增長。城市生活垃圾產(chǎn)生量逐年增加，其引起的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。目前對城市生活垃圾處理主要有衛(wèi)生填埋、垃圾堆肥、垃圾焚燒三種方法，垃圾焚燒的應(yīng)用不斷增長，衛(wèi)生填埋和堆肥處理的逐漸處于萎縮狀態(tài)。鑒于我國城市發(fā)展現(xiàn)狀，城市生活垃圾與土地資源緊缺的矛盾日益尖銳，在減少垃圾填埋應(yīng)用的同時，增加垃圾焚燒的應(yīng)用，因為垃圾焚燒具有減量多、耗時短、占地面積小等優(yōu)點，可以緩解城市生活垃圾與土地資源緊缺的矛盾。

4餐廚垃圾處理工藝選擇

目前，餐廚廢棄物處理的主要技術(shù)包括填埋、焚燒、熱解、好氧堆肥、飼料化生產(chǎn)和微生物機(jī)處理技術(shù)。

4.1填埋垃圾處理技術(shù)

餐廚廢棄物填埋處理技術(shù)在國內(nèi)尚無成功應(yīng)用的先例，其主要優(yōu)缺點如下：

優(yōu)點是：處理量大、運(yùn)行費用低、工藝相對簡單。

缺點是：占用大量土地，耗用大量征地費用;填埋場占地面積大，處理能力有限，服務(wù)期滿后仍需要新建填埋場，進(jìn)一步占用土地資源;餐廚廢棄物的滲濾液會污染地下水和土壤，垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，形成不可逆的對周圍大范圍的大氣和水土的二次污染，產(chǎn)生滲濾液、有害物滋生、惡性氣體、重金屬等一系列問題;垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體既是火災(zāi)及爆炸隱患，排放到大氣中產(chǎn)生溫室效應(yīng);沒有實現(xiàn)對餐廚廢棄物的資源化處理。

4.2焚燒處理技術(shù)

目前，對于多數(shù)垃圾處理技術(shù)較落后或垃圾分類不嚴(yán)格的地方，通常餐廚垃圾會與生活垃圾一起焚燒處理。焚燒處理法對于垃圾減量化很有效，能夠達(dá)到減量90%或更高。對于一些技術(shù)較發(fā)達(dá)的地區(qū)，垃圾焚燒廠會利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電，以獲得經(jīng)濟(jì)效益。但由于餐廚垃圾的特殊性質(zhì)，垃圾焚燒處理會產(chǎn)生大量的有害氣體，不能滿足無害化的要求。對于霉變、嚴(yán)重變質(zhì)和已被化學(xué)污染的餐廚垃圾則應(yīng)采用焚燒法進(jìn)行處理。

4.3高溫好氧堆肥處理技術(shù)

堆肥是我國最古老的垃圾處理技術(shù)，堆肥技術(shù)的工藝比較簡單，適合于易腐有機(jī)質(zhì)含量較高的垃圾處理，堆肥處理不能處理不可腐爛的有機(jī)物和無機(jī)物，所以，垃圾中的石塊、金屬、玻璃、塑料等不能被微生物分解的廢棄物必須分撿出來另行處理。

4.4微生物機(jī)處理技術(shù)

高溫好氧發(fā)酵處理技術(shù)（又稱”微生物處理機(jī)技術(shù)”）是利用機(jī)械化定型反應(yīng)器進(jìn)行餐廚廢棄物好氧消化的工藝，是好氧處理另外一種形式。該技術(shù)將好氧微生物投加進(jìn)入生化處理設(shè)備內(nèi)，利用好氧微生物的異化作用降解餐廚廢棄物中有機(jī)物，同時加入麥麩、糠皮等熱值較高的輔料，促進(jìn)好氧發(fā)酵的進(jìn)行并提高有機(jī)物降解過程中的熱量釋放。

4.5工藝的確定

由以上分析可知，填埋因不適合大規(guī)模餐廚廢棄物處理而不被廣泛采用?？傮w而言，焚燒處理才是適合我國國情的餐廚廢棄物處理主流技術(shù)。通過對目前餐廚廢棄物主流處理技術(shù)的深入調(diào)研，對各比選技術(shù)從處理效果、經(jīng)濟(jì)平衡、環(huán)保安全等多項指標(biāo)進(jìn)行比較。

5工藝流程

餐廚垃圾協(xié)同城市生活垃圾焚燒處理主要工藝為餐廚廢棄物經(jīng)預(yù)處理后，固體物料進(jìn)入垃圾焚燒廠焚燒，液體物料進(jìn)入焚燒廠配套滲濾液處理站處理，餐廚廢棄物里的地溝油油水分離制粗油脂外售。

預(yù)處理系統(tǒng)包括：卸料進(jìn)料單元、分選破碎單元、油水分離單元。

整個處理廠區(qū)臭氣主要產(chǎn)生區(qū)域為預(yù)處理車間，消除臭氣污染，對預(yù)處理車間保持微負(fù)壓狀態(tài)，對預(yù)處理車間臭氣主要產(chǎn)生區(qū)域：卸料大廳、雜物轉(zhuǎn)運(yùn)間及相關(guān)設(shè)備區(qū)域進(jìn)行處理，收集的臭氣利用除臭風(fēng)機(jī)送至生活垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒處理，在垃圾焚燒廠項目停產(chǎn)檢修無法滿足除臭的要求時利用焚燒廠備用的除臭設(shè)備對臭氣進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)排放。

6協(xié)同處置

餐廚廢棄物與生活垃圾協(xié)同處置具有以下優(yōu)點：

傳統(tǒng)的餐廚廢棄物處理采用“預(yù)處理+中溫厭氧+沼渣堆肥+生物柴油”工藝，可做到資源利用最大化，但同時具有以下缺點：

1）投資較高、運(yùn)行成本較高、收益較少、內(nèi)部收益率較低;

2）中溫厭氧罐運(yùn)行的可靠性較低，故障率較高，時常出現(xiàn)排砂、攪拌不均、產(chǎn)沼氣量少、厭氧罐安全等問題;

3）沼渣堆肥產(chǎn)生的肥料的外售可接受程度較低，不具備實際操作可行性，且堆肥產(chǎn)生的臭氣較大，大大地影響周邊的環(huán)境;

4）生物柴油的售價較粗油高，但大大增加了投資和運(yùn)行成本;

5）占地較大;

餐廚廢棄物經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入垃圾焚燒廠處理，產(chǎn)生的沼液去滲濾液站處理、沼渣去主廠房焚燒、粗油直接外售。工藝簡潔，可大大減少項目的投資和占地，提高餐廚廢棄物處理裝置的運(yùn)行可靠性和靈活性。產(chǎn)生的三廢和產(chǎn)品如下：

1）餐廚垃圾經(jīng)預(yù)處理壓榨后，日產(chǎn)生的餐廚固渣，運(yùn)至生活垃圾儲坑，與生活垃圾一同焚燒處理;

2）餐廚垃圾預(yù)處理日消耗的蒸汽，由垃圾焚燒發(fā)電一抽蒸汽提供熱源;

3）餐廚垃圾經(jīng)預(yù)處理壓榨后，日產(chǎn)生污水，送至生活垃圾焚燒廠配套的滲濾液處理站一同處理;

4）餐廚垃圾處理產(chǎn)生的臭氣，抽至生活垃圾焚燒廠臭氣收集系統(tǒng)，與垃圾焚燒廠合用除臭系統(tǒng);

5）餐廚垃圾處理日產(chǎn)生粗油脂外售處置。

7結(jié)論

鑒于目前城市生活垃圾焚燒發(fā)電應(yīng)用較廣，技術(shù)相當(dāng)成熟，餐廚垃圾與城市垃圾焚燒協(xié)同處理技術(shù)上具備條件;另外這種協(xié)同處理方式節(jié)省投資、節(jié)省占地面積，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

總而言之，在現(xiàn)有餐廚廢棄物處理技術(shù)中，協(xié)同生活垃圾焚燒處理技術(shù)是比較先進(jìn)、穩(wěn)定可靠性較高適合大規(guī)模連續(xù)化處理;同時符合國家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向，二次環(huán)境污染較小;而且易于控制，投資適中。餐廚垃圾協(xié)同城市生活垃圾焚燒處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。