餐厨垃圾处理的重要性范文

时间:2023-12-19 17:29:19

餐厨垃圾处理的重要性

餐厨垃圾处理的重要性篇1

关键词:餐厨垃圾回收体系技术支撑

中图分类号:R124文献标识码: A 文章编号:

近年来,伴随我国城市化水平的不断提高,食品生产、消费行业快速发展,大量餐厨垃圾随之产生。相关统计数据表明,中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨。据不完全统计,餐厨垃圾在城市生活垃圾中所占比重已达到了30%——40%。目前,国内餐厨垃圾的回收体系尚未建立,绝大多数城市存在着对餐厨垃圾管理无序、任意处置的问题。因此,规范管理、合理回收处置餐厨垃圾并使之资源化对避免环境污染、建设节约型社会有着重要意义。

一、餐厨垃圾及其特点

(一)餐厨垃圾

餐厨垃圾,俗称泔脚,是居民在生活消费过程中形成的生活废物。根据来源不同,餐厨垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾。前者产生自饭店、食堂等餐饮业的残羹剩饭,具有产生量大、来源多、分布广的特点,后者主要指居民日常烹调中废弃的下脚料,数量不及餐饮垃圾庞大。餐厨垃圾成分十分复杂,是油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物,主要包含糖、纤维、半纤维、脂肪、蛋白质、木质素等物质,以蛋白质、淀粉和动物脂肪等为主,且盐分、油脂含量高。

(二)餐厨垃圾特点

餐厨垃圾作为城市有机生活垃圾的主要成分,其共同特点是:

1、高含水率。餐厨垃圾的含水率约为75%左右,其收集、运输和处理都有很大难度,如果直接填埋则会产生大量沼气及渗滤液,渗滤液可通过地表径流和渗透等作用污染地表水和地下水,对环境造成二次污染。

2、热值低。餐厨垃圾的热值在2100 kJ/kg左右,显然不能满足垃圾焚烧发电的热值要求(即5000 kJ/kg以上),即使和其它垃圾一起进行焚烧和发电,也只会降低垃圾的热值、总焚烧发热量和发电量,甚至会干扰焚烧过程的正常连续进行。此外,只有在垃圾产生量达到1000 t/d以上时,才具有规模效益来建立电网。

3、易腐烂。餐厨垃圾中有机物含量高(占干物质质量的93%左右),主要为淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等。又因其含水率高,易腐败发臭,易孳生沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、肝炎病毒等多种致病微生物,造成疾病的传播。

4、营养丰富。除了粗蛋白和粗纤维等有机物含量高外,餐厨垃圾还含丰富的氮、磷、钾、钙以及各种微量元素,具有营养素齐全、再利用价值高等特点(详见表1)。据统计,餐厨垃圾的粗脂肪消化率为88.26%,粗蛋白消化率为89.63%,该消化率与常规饲料相近,说明饮食业有机垃圾通过处理,有作为饲料原料的可行性。而且,随着人们生活水平的提高,其中有机营养成分含量呈递增趋势,可见此类垃圾具有很高的开发利用价值。

表1:餐厨垃圾各营养物质含量

二、聊城市餐厨垃圾回收现状及存在问题

(一)聊城市餐厨垃圾回收现状及危害

目前我国尚未建立有效的餐厨垃圾回收体系,餐厨垃圾的回收处理还处于无序的混乱状态,大量的餐厨垃圾流入了非法销售渠道。

就我市而言,餐厨垃圾的回收现状为饭店与食堂的餐厨垃圾大部分被城郊养殖户收集直接作为动物饲料,甚至还有一些不法商贩在利益的驱动下将餐厨垃圾中的油污水制成地沟油冒充食用油在市场上销售;居民区的餐厨垃圾基本上没有回收,直接混入城市生活垃圾加以填埋处置。以上处理方式危害在于:

1、利用未经处理的餐厨垃圾饲养动物容易导致疾病传播。研究表明,餐饮行业产生的餐厨垃圾可能含有铅、汞、黄曲霉等有毒有害物质及多种病菌,未经处理直接饲养畜禽,会通过畜禽体内毒素、有害物质的积累对人体健康带来危害,从而造成人畜之间的交叉传染,因此,这种食物链形式隐藏着巨大的病原体转移与扩散的危险。

2、地沟油危害食用人群健康。有关专家指出,“地沟油”中含有黄曲霉素、苯等有毒物质,经过不法途径回到人们的餐桌,供人食用会造成慢性疾病的发生甚至致癌,对人们的身体健康造成极大的危害。

3、餐厨垃圾容易污染环境。由于餐厨垃圾极易腐烂变质,会产生刺激性气味,污染空气。而餐饮行业产生的餐厨垃圾中剩菜汤、馊水含量很大,容易在收集、运输途中泄漏,影响城市环境,若直接被填埋处理,会造成地下水的严重污染。

(二)我市餐厨垃圾回收中存在的问题

与其他可回收生活废弃物相比,餐厨垃圾缺乏有效的回收途径和成熟的处理技术,给餐厨垃圾的回收带来了极大的困难。目前,我市餐厨垃圾的回收存在以下几方面的不足:

1、相关部门对餐厨垃圾处理工作重要性的认识有待进一步加强。餐厨垃圾不同于一般的生活垃圾,其收集、处理工作单独依靠环卫部门难以取得成效,需要多部门重视起来,共同努力,充分认识到加强餐厨垃圾管理对维护人民生命健康、维护城市环境卫生公共安全的重要意义。

2、缺乏统一管理。长期以来,我市未出台餐厨垃圾收集、回收规范性文件,未建立统一的餐厨垃圾回收体系,居民生活产生的餐厨垃圾直接装袋丢弃在垃圾箱(桶)中,同其他生活垃圾混合在一起,给处理工作带来困难。

3、处理水平较低。由于受资金、技术水平及垃圾处理场规模制约,我市餐厨垃圾处理工作一直难以开展,垃圾处理设施也未能建成。目前,我市已意识到餐厨垃圾的重要性,并正在筹建新生活垃圾综合处理厂,待该厂建成并投入使用后,将及时开展餐厨垃圾治理工作。

4、市民意识不强。目前,大部分市民未能意识到餐厨垃圾对环境及健康的危害,尚未树立餐厨垃圾回收意识。

三、城市餐厨垃圾治理对策

餐厨垃圾污染性强,危害性大,管理难度高,但再生利用价值高。国内外对餐厨垃圾进行综合治理、变废为宝的成功事例很多,如北京、苏州等地。为有效减少餐厨垃圾对城市环境及人民健康的危害,我市应借鉴国内外成功经验,加强对城市餐厨垃圾的管理与综合利用,以改善我市生态环境,形成资源节约型、环境友好型产业结构与发展方式,推进节约型社会建设。

(一)加大对餐厨垃圾的重视及管理力度

在我市开展餐厨垃圾治理工作,加强管理必不可少。目前,国内一些城市已经开始实施或着手出台餐厨垃圾地方性法规和政策,如北京、上海、杭州等。因此,相关部门应尽快制订《聊城市餐厨垃圾处理管理办法》,从制度上明确饭店、集体食堂、居民、环卫管理部门等在垃圾收集、清运、贮存和处置过程中的责任和分工,明确规定餐厨垃圾收集、存放的要求,并加大管理力度,联手城管执法、环保、畜牧业、卫生、食监等,整合管理资源,建立长效联动机制,积极开展餐厨垃圾收集、运输、处理等管理工作,严格控制餐厨垃圾流向。同时,卫生防疫和动物检疫部门要认真履行职责,严肃查处生产、销售泔水猪和地沟油的违法行为,坚决堵住泔水猪和泔水油流向我市餐桌,以保护群众的身体健康。与此同时,农牧部门要积极引导和扶持农户科学养猪,为市民提供安全、健康的食品。

(二)规范餐厨垃圾收费工作

餐厨垃圾处理的重要性篇2

关键词:餐厨垃圾;资源化;处理技术

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)06-0062-02

1 引言

餐厨垃圾作为城市生活垃圾的重要部分,约占生活垃圾总量的50%。通常将家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物定义为餐厨垃圾。随着我国城市化和经济的快速发展,以往将城市生活垃圾统一以填埋和焚烧为主的处理方式已不能满足现阶段的处理需求,据统计按我国城市平均每万人每天1t餐厨垃圾的产生量,我国660个以上规模的城市,各类餐馆有350多万家,餐饮企业每年产生的餐厨垃圾已超过3000万t。餐厨垃圾因含有大量有机质和油脂可利用成分,若能有效利用将会节约资源并产生较大的经济价值,同时可以实现垃圾的资源化、无害化和减量化,有利于城市现代化建设。因此对餐厨垃圾处理工艺的选取和研究具有重要的现实意义,笔者主要介绍了餐厨垃圾现行的处理技术,并对各项技术进行了必要分析,为我国餐厨垃圾处理提供参考。

2 餐厨垃圾特点

餐厨垃圾的组分是由产生群体的饮食、生活习惯以及后续的存放、收运体系所决定的。与国外的餐厨垃圾相比,我国餐厨垃圾的最大的特点是可回收资源如生物质能、油脂等含量丰富,其主要特点如下。

(1)含水率较高,达到75%~85%。

(2)富含淀粉、脂肪、蛋白、纤维素等有机物,有机质含量占干重的75%~90%,蕴含大量的生物质能。

(3)油脂含量丰富,达到1.5%~3%,容易被回收加工成食用油,危害民众健康安全,但如果统一回收处理后用于工业用途如生物柴油附加值较高。

(4)腐烂变质速度快,易滋生病菌,容易造成病原菌的传播和感染。

(5)组分复杂而多变,随地域、饮食习惯、季节等因素的变化而变化。

(6)受存放、收运体系影响较大。

3 餐厨垃圾的主要处理方式

餐厨垃圾的处置技术有很多,不同的处理技术对环境、安全和社会成本有较大差异。按照目前的主要处理技术可分为传统的非生物技术如焚烧和填埋,生物处理技术厌氧消化和好氧堆肥,以及新型的饲料化、机械破碎和综合处理技术。

3.1 焚烧

焚烧是将垃圾放在焚烧炉中高温加热燃烧,将垃圾中的可燃烧成分如有机质等彻底氧化分解,此方法可将垃圾中固体减量50%~80%左右,焚烧产生的能量可以用来供附近居民区和工厂发电、供暖等,但剩下的固渣往往含有大量重金属及有毒物质,一般作为生产水泥、瓷砖等建筑材料。针对餐厨垃圾而言,由于餐厨垃圾含有大量水分会增加大量能耗,焚烧炉的燃烧状态受到显著影响,导致烟气处理的难度增加,甚至使垃圾焚烧炉无法正常运行。

3.2 卫生填埋

卫生填埋利用坑洼地填埋城市垃圾,是一种既可处置废物,又可覆土造地的保护环境措施。现在主要进行厌氧填埋,同时可回收甲烷气体。它是一种既经济又成熟的办法,但是此处理法仍然有许多缺点,如代价高昂,需要巨大的前期投入,大量餐厨垃圾混入一般生活垃圾处理,由于含水率太高将会给填埋场的作业运行造成较大的不利影响,并会给我国日益紧张的土地资源带来压力。

3.3 厌氧消化

厌氧消化是指在无氧条件下,利用微生物代谢作用将复杂有机物分解为小分子有机物及无机物,并在此过程中产生沼气。此方法对餐厨垃圾的减容、减量及资源化利用有很大帮助。但是餐厨垃圾的高含水率、高含盐率以及杂物过多(塑料、贝类及金属等)会对厌氧发酵产生不利影响,运用此想处理技术需要对餐厨垃圾进行前期的预处理工程,以满足厌氧消化要求。

3.4 好氧堆肥

好氧堆肥是指在有氧条件下,利用好氧微生物对垃圾中的有机质进行生物降解,最终形成稳定的高肥力腐殖质。好氧堆肥技术简单,便于推广,但需要较大面积的处理场地,堆肥过程会产生难闻气味,经济效益不高,并且生产的肥料可能有病原体和重金属危害。

3.5 饲料化

饲料化工艺主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热,烘干处理,杀毒灭菌,除去盐分等,可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。餐厨垃圾饲料化具有潜在的食物链风险,目前国内并不提倡,因此选用此项技术需谨慎进行。

3.6 机械破碎

机械破碎是指利用餐厨垃圾处理器的机械破碎力将家庭垃圾打碎后排入下水道,最终流向城市污水处理系统降解有机质,但会加重污水处理系统的负荷,同时堵塞下水管道。事实上,为了保护本就高负荷污水处理系统,国外如日本、美国很多地方已经明令禁止。

3.7 综合处理技术

综合处理技术指根据垃圾的特性将城市生活垃圾进行前期RDF综合处理加工,制成成品或半成品,结合好氧堆肥和厌氧发酵等方法,利用热分解旋涡汽化炉产生热气,进行发电,所产生的尾气经过分解使二嗯英达到环保要求的一种全新的综合处理技术。此方法比较灵活,附近有利益链工厂,可很大程度降低成本,节约资源。但技术和投资要求较高。

综上,通过各项餐厨垃圾处理技术对比发现,厌氧消化技术可靠性较高,同时符合国家产业政策和发展方向,不存在饲料化技术存在的安全隐患;产品为沼气或电力,能平稳销售,可保证餐厨垃圾的长期持续性处理。

4 结语

目前我国有多个餐厨垃圾处理试点城市,但由于餐厨垃圾的特殊性和处理成本较高,往往需要政府和大型企业通力合作,才能有效运行。因此,根据区域餐厨垃圾组成特性选择合适的处理方法,降低处理成本和潜在的生态风险尤为重要。

餐厨垃圾处理的重要性篇3

根据《关于转发〈xx区食品安全委员会办公室关于印发xx区食品安全整顿工作评估考核方案的通知〉的通知》(x食安委办【20xx】1号)精神,结合城管局实际工作,依据考核细则,对20xx年以来食品安全整顿工作的情况逐项进行了自查自评,现将具体情况报告如下:

一、自查自评情况

对照《全国食品安全整顿工作评估考核细则》,我局对餐厨垃圾管理工作认真地进行了自查自评。对餐厨垃圾管理工作我局非常重视,并按照职责进行了明确分工,由局长负总责,分管局长主抓,市环卫处具体负责管理和执法。为加强对餐厨垃圾的管理,还专门成立了以三区城管局长为成员的餐厨垃圾整治工作领导小组,制定并实施了《xx市餐厨垃圾整治工作方案》,形成了上下齐抓共管、层层负责的良好局面,餐厨垃圾管理工作也取得了实效。截止目前,餐厨垃圾处置企业已与市辖三区2560家餐饮企业签订了统一收运处置协议,至今没有因餐厨垃圾而导致食品卫生安全事件的发生。

1、餐厨垃圾收运处置工作完成情况。自20xx年以来共收集和处置餐厨垃圾约5万吨,餐厨垃圾的收集和处置工作基本覆盖了xx市辖三区。为加快xx市餐厨垃圾的资源化、无害化处置工作,xx保绿特生物技术有限公司又投资580万元,新建了餐厨垃圾处置二期生产线,目前已建设完工,进入验收阶段。新的生产线投入运行后,将大大提高xx市餐厨垃圾的处置能力和水平。

2、餐厨垃圾执法工作开展情况。为进一步加强餐厨垃圾管理工作,规范收运处置行为,提高餐厨垃圾产生单位环保意识,坚决打击非法收运、处置餐厨垃圾的行为,从去年7月份开始,由我局环卫处牵头组织开展了为期4个月的餐厨垃圾处理专项整治行动。通过对永康巷、中山街整治试点街区专项执法,优化调整餐厨垃圾收运线路,规定详细的收运时间,企业提升了服务水平,提高了餐厨垃圾的集中收集率。同时将“烤鸭油”纳入餐厨垃圾集中收集处置范围,与各加工企业签订收运处置协议。对违反《xx市餐厨垃圾处置和管理办法》的餐饮企业和私拉餐厨垃圾的行为加大了处罚力度。采取蹲点守候、有奖举报等办法,对乱堆乱倒餐厨垃圾或将餐厨垃圾擅自交给未经许可经营的餐厨垃圾收运、处置单位或个人的行为进行了坚决打击。去年,查处了东方红东港火锅店擅自处置餐厨垃圾15桶的行为,并做出了5000元的行政处罚。截至目前,整治店外摆放餐厨垃圾收集容器1560余次,批评教育私自拉运餐厨垃圾人员107人次,查处非法拉运餐厨垃圾行为56起,暂扣三轮摩托车23辆。先后对毛家湾、非常食客、香鱼王子、“红兜兜”火锅、“老毛手抓”、天湘园汉餐、好伦哥西餐等10多家大型餐饮企业违规处置餐厨垃圾的行为进行了处罚,并通过新闻媒体进行了公开曝光。使xx市餐厨垃圾集中收集量由过去每天的60吨上升到现在的90吨左右,基本杜绝了餐厨垃圾流失的现象。

3、各级领导都很重视餐厨垃圾处置工作。市委政府非常重视餐厨垃圾处置工作,去年10月份,市人大常委会主任孙荣山亲自带领人大代表对餐厨垃圾处置工作进行了视察,参观了xx市保绿特生物技术有限公司新建生产线,就餐厨垃圾处置工作提出了更高要求。11月份,我们再次邀请部分人大代表与餐厨垃圾产生和处置企业进行了座谈交流,人大代表强调要进一步加大宣传力度,倡导低碳生活,教育市民吃饭不要浪费,减少餐厨垃圾的产生量。餐饮企业要诚信经营,不要将餐厨垃圾卖给私人,餐厨垃圾处置企业要加大收集力度,提高服务水平,多方位共同保障市民的身体健康。xx区副主席姚爱兴和xx区住建厅张吉胜副厅长也先后到xx市视察了餐厨垃圾处置工作,为xx市餐厨垃圾处置工作指明了发展方向。

二、存在的问题及不足

1、餐厨垃圾还不能做到100%收集。根据保绿特公司与餐饮企业签约和全年的收运情况来看,每日收运处置餐厨废弃物80吨左右,仍有部分餐厨废弃物流失,没有纳入统一收运处置范围,影响了食品安全工作。

2、餐厨垃圾处理水平较低。一是收运不到位。没有根据餐饮企业的实际需求调整收运时间,合理优化收运线路,不能做到定时定点收运及日产日清,导致部分餐饮企业不愿意提供餐厨垃圾。二是服务不到位。由于存在工作人员服务态度差、漏拉、收运时间不合理等情况,一定程度上影响了餐厨垃圾收集处置率的提高。三是处理工艺落后。餐厨垃圾处置企业设备简陋、生产单一的状况一直没有得到有效改善,难以实现较高水平的资源化利用。

3、执法人员少,力量较薄弱。由于私自收运餐厨废弃物饲养家禽家畜的养殖户大部分位于城市周边的外来人员,经济收入差,生活困难,法制观念淡薄,收运时间24小时不固定,加之执法人员少,不能很好地杜绝私自收运餐厨垃圾情况的发生。

4、执法经费投入少,不能满足实际需求。由于私自收运餐厨垃圾的人员经常跟执法人员“打游击”,执法车辆需长时间上街行驶,光加油就是一笔不小的开支,现有经费远远满足不了工作需要。

5、餐厨垃圾处置经费投入不足。一是宣传经费少,不能长期大张齐鼓地进行宣传,没有形成餐厨废弃物“减量化、资源化、无害化”利用处理的良好氛围,变成群众的自觉行动。二是多年来,政府在餐厨垃圾处置工作中没有任何经费投入,企业经营艰难,导致xx市餐厨垃圾处置工作难以向更高层次发展。

三、整改措施及今后努力的方向。

1、加大宣传力度,提高餐厨垃圾无害化处理意识。为加强餐厨垃圾管理工作,今年我局将元月份确定为餐厨垃圾执法宣传月,通过悬挂条幅、新闻媒体等进行宣传,提高市民餐厨垃圾无害化处理意识。

2、加大执法力度,杜绝违规处置餐厨垃圾行为。立足现有条件,充分发挥执法人员的主观能动性,最大限度地挖掘使用有效资源,增强执法效果,基本杜绝违规处置餐厨垃圾行为的发生。

3、加强企业监管,规范餐厨垃圾收运秩序。一是加强餐厨垃圾产生单位的监管,使产生的餐厨垃圾能全部提供给保绿特公司进行统一集中收运处置。二是加强对保绿特公司的监管,使餐厨垃圾收运工作能够按照规定的路线和时间进行,做到日产日清,提高服务质量。

餐厨垃圾处理的重要性篇4

引言

近年来,随着人们生活水平的提高,餐厨垃圾的产生量越来越多。餐厨垃圾极易腐败变质,产生各种细菌、病原菌并散发出恶臭气体,严重污染环境,危害人类健康,对餐厨垃圾进行“减量化、无害化、资源化”处理已经引起了全社会的广泛关注[1-2]。但现行的餐厨垃圾处理方式(如堆肥处理、饲料化处理等)因存在垃圾分类、收运、储存困难,易造成二次污染等局限,在实际应用过程中效果并不理想[3-5]。因此,基于餐厨垃圾的特点,对餐厨垃圾处理新技术与新设备开展研究具有重要的实际意义。在人口集中的餐厅、饭店或居民小区等场所对餐厨垃圾进行就地加热干燥处理,可从源头上减少城市生活垃圾量,杜绝二次污染,且便于垃圾收运、储存及后续的堆肥、生产饲料等资源化再处理,是一种很有发展前景的餐厨垃圾处理方式[6-8]。梁晓军等[9]采用传统电加热方式对餐厨垃圾就地脱水技术进行了研究;王殿奎等[10]基于电磁加热技术设计了餐厨垃圾干燥设备;刘玉德等[11]研制了一种餐厨垃圾热风干燥处理装置,但这些技术与设备均存在热效率低、耗能大、处理时间长等不足。微波是近年来发展较快的一种加热方式,与其他干燥方式比,微波干燥具有加热速度快、热效率高和杀菌等优点,在食品加工、制药等行业得到了普遍应用[12-14]。为此,本文针对餐厨垃圾的特点,设计了一种餐厨垃圾微波干燥实验装置,并进行了餐厨垃圾微波干燥实验,以期为餐厨垃圾处理新设备的设计提供实验依据。

1实验装置设计

餐厨垃圾包括食物加工下脚料与食用残余,是由米、面、果蔬、动植物油、肉、骨及废餐具、纸巾、塑料等组成的混合物。餐厨垃圾中水分含量很高,约占垃圾总量的70%~90%[15-16],而水分是餐厨垃圾腐败变质的基础,因此脱水成了餐厨垃圾处理的必要环节。但由于餐厨垃圾中有机质含量高,且颗粒细小,采用重力或机械(如螺杆挤压机、离心机等)方式对餐厨垃圾进行脱水处理,一方面很难在短时间内将含水率降至较低水平;另一方面排放的污水还会造成周边环境的二次污染。考虑到上述情况,设计实验装置时,采用了不进行预脱水,而将原始餐厨垃圾粉碎后直接倒入干燥室进行微波干燥处理的设计方案。图1为实验装置的结构示意图。干燥室采用圆筒结构,微波发生器安置在干燥筒中部,通过电加热方式对筒内物料加热。在干燥室内设置一个螺旋搅拌器,由交流调速电机驱动实现对物料的搅拌。由于失水后的餐厨垃圾黏性大,为防止餐厨垃圾与搅拌轴黏连而产生“抱轴”现象,将螺旋搅拌器设计成无芯轴的螺旋搅龙式结构。干燥过程中,螺旋搅拌器具有:①通过搅拌使筒体内部物料受热均匀;②通过刮擦作用,避免不断失水的餐厨垃圾在筒体内表面黏结;③避免加热过程中物料结团、堆积;④处理完成后自动出料。在干燥筒左端设一进气管,可利用离心风机向干燥室内通风;在干燥室右端设一排气管,依靠离心风机或真空泵将餐厨垃圾干燥过程中产生的废气排出。在餐厨垃圾处理过程中,干燥室内的螺旋搅拌器可通过预先设定的程序以10~50r/min的速度、1~5min的时间间隔进行正、反向旋转,使餐厨垃圾均匀加热。出料时,在电机驱动下,螺旋搅拌器以10~50r/min的速度正向旋转,将干燥的餐厨垃圾由出料口匀速排出。

2微波干燥实验

2.1实验材料与方法实验所用餐厨垃圾由本校学生食堂提供,经多次实际测量,其水分平均含量为81%。实验时,将3kg含污油、水的餐厨垃圾缓慢倒入粉碎机中粉碎,粉碎后的物料通过进料口进入干燥室内,由螺旋搅拌器将干燥筒中的餐厨垃圾搅拌混匀,然后关闭进料口。之后,打开微波发生器(输出功率1.0kW)对餐厨垃圾进行加热。加热过程中,用离心风机向进气管输入空气通风,产生的废气则由与排气管相连的离心风机或真空泵抽出。干燥过程中,每间隔10min从出料口取出少量样品,用红外线快速干燥器(M277268型,北京中西科技公司)烘干至恒重,测定其含水率。首先考察了不同微波干燥方式对餐厨垃圾干燥效率的影响。实验中,采用了3种干燥方式:①微波通风干燥。实验装置的进、排气管分别接离心风机,由离心风机送风和排气;②微波真空干燥。关闭进气管,排气管接真空泵,由真空泵抽出干燥中产生的废气;③微波通风+微波真空组合干燥。实验装置的进、排气管先接离心风机送风和排气。干燥一段时间后,关闭进气管,排气管接真空泵,由真空泵抽气。此外,在微波通风干燥方式下,对搅拌器转速、时间间隔等对餐厨垃圾干燥效率的影响也一并进行了考察。

2.2结果与分析图2为微波干燥过程中餐厨垃圾含水率随加热时间的变化情况。由图可见,微波干燥方式对餐厨垃圾的干燥效率影响很大。采用微波通风方式进行餐厨垃圾干燥,其干燥过程可分为3个阶段:①加热阶段。该阶段内餐厨垃圾水分去除率较低;②急剧挥发阶段。该阶段内餐厨垃圾中的水分急剧挥发,含水率下降很快;③缓慢去除阶段。当餐厨垃圾含水率降至17%左右时,含水率开始缓慢下降。微波真空方式干燥餐厨垃圾的过程与微波通风方式有很大的不同,其干燥过程可分为缓慢脱水和急剧脱水2个阶段:在开始加热后相当长一段时间内,餐厨垃圾的含水率缓慢降低,当含水率降至30%左右后,含水率下降很快。原因可能在于:与常压干燥相比,真空条件下水的汽化温度明显降低,有利于水分的快速蒸发。而餐厨垃圾中含有大量水分,微波真空干燥初期,在微波的加热作用下大量的水蒸气集中于物料外的封闭空间内,因设备排湿能力较差,水蒸气不能及时排出而重新凝结于干燥筒内壁和物料表面,反而降低了餐厨垃圾的脱水率。只有当餐厨垃圾降低至一定含水率后,才能够充分发挥真空干燥的效能,加快餐厨垃圾的脱水速度。根据餐厨垃圾处理厂的实际经验,含水率低于10%的餐厨垃圾,可以在夏季、自然状态下放置数天而不会发生腐败变质,有利于储存、收运。为此,针对上述微波通风及微波真空两种方式的干燥特点,即:微波通风干燥前期餐厨垃圾失水速率较快,而后期非常缓慢;微波真空干燥对低含水率物料的干燥效率高,在微波干燥处理餐厨垃圾过程中,采用了前期微波通风与后期微波真空的组合干燥方式。实验结果表明,采用这种组合干燥方式,可显著提高餐厨垃圾的干燥效率,达到餐厨垃圾含水率低于10%的处理要求(见图2)。在微波通风干燥方式下,分别采用了不同的搅拌器转速、时间间隔对餐厨垃圾进行了干燥实验。结果表明,微波干燥过程中,搅拌器转速、正反转时间间隔对餐厨垃圾干燥效率的影响不大。

3结语

餐厨垃圾处理的重要性篇5

关键词:餐厨垃圾;绿化废弃物;低品位能;高温好氧发酵

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)08-0076-04

1.引言

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,城市生活垃圾产生量日益增大,尤其以餐厨垃圾增长最为迅猛。餐厨垃圾俗称泔脚,即残羹剩饭,是指除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。餐厨垃圾作为城市生活垃圾中一类特殊而重要的组成部分,在城市生活垃圾中占有很大比重(表1),因此对生活垃圾减量化、无害化及资源化处置十分重要。餐厨垃圾含水率和有机物含量高,极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等,如果处置不当会对环境造成极大污染。但另一方面,餐厨垃圾营养丰富的特点也使其成为一种很好的资源化原料,如果加以合理利用,将创造巨大的资源化利用价值。

同时,绿化废弃物也是城市有机垃圾处理的顽疾,既不能焚烧处理,填埋也不经济环保。粉碎堆置是目前常用的不得已而为之的处理方式。作为高碳有机化合物,寻找合理高效的资源化处置途径也是至关重要的。

2.餐厨垃圾传统处置技术

餐厨垃圾是城市生活垃圾的重要组成部分,由于技术条件的限制,在传统处置工艺上,我国餐厨垃圾的集中处置仍然占主导地位。在早期餐厨垃圾管理办法尚未完善之前,餐厨垃圾直接用来喂养牲畜,或者与其他城市生活垃圾共同进行焚烧、填埋。

早期,采用餐厨垃圾直接喂养牲畜也存在了一定的问题。但餐厨垃圾容易腐败变质,滋生病菌,同时由于同源性问题,城市中出现的“潲水油”、“垃圾猪”等,会对人体健康造成威胁,已成为城市生活中的公害问题。

同时,由于餐厨垃圾中所含有的水分高达80%~90%,使单位质量的热值在2100 kJ/kg左右,不能满足垃圾焚烧发电的热值要求,焚烧时需要添加辅助燃料,不仅降低了热能利用率,还会增加燃料的消耗,增加处理成本;其次,餐厨垃圾含有大量的脂类物质,燃烧过程中在重金属催化下会形成产生二嗯英等有害因子,处理不当会造成更为严重的二次污染;第三,焚烧处理投资过高,运行费用加大,对管理水平和设备维护要求较高。

此外,将餐厨垃圾混入生活垃圾进行填埋处置时容易产生渗滤液污染地下水,同时大量恶臭气体也会严重污染大气环境。

3.餐厨垃圾资源化处置技术

由于餐厨垃圾高含水率、高有机质含量导致的一系列问题,用传统方式进行处理出现了瓶颈。同时餐厨垃圾中富含食物纤维、淀粉、动植物脂肪和蛋白质等营养物质以及中微量元素,具有很高的资源化利用价值。目前,餐厨垃圾(此处的餐厨垃圾主要指其中的厨余垃圾,不包括废弃油脂)的主要资源化利用方式为堆肥化、饲料化以及厌氧发酵等。

3.1堆肥化

堆肥化是生物处理技术的一种,是利用微生物对餐厨垃圾中的有机质实现降解的过程。餐厨垃圾含有丰富的有机质、适量的水分、均匀的营养元素配比,十分适合微生物的生长。因此在一定的堆积状态下,餐厨垃圾中的微生物自然生长繁殖,使有机质降解最终生成稳定的富含腐肥料。

堆肥技术方法简单,工艺趋向完善,在处理城镇有机垃圾上已大规模工业化应用,然而餐厨垃圾堆肥亦存在着较大的技术难题和缺陷。首先,餐厨垃圾中含水率高、易腐。需要大量填充剂调理含水率以及特殊的填充物提高孔隙率,导致餐厨垃圾堆肥附加成本高、设备效率低;此外,高含水率影响堆温的升高,难以达到消毒灭菌以及有机物高速降解的效果;同时餐厨垃圾中盐含量较高,并在堆肥过程中有较大幅度提高,因此用餐厨垃圾制得的有机肥料不能大量使用,以防止土壤的盐化,妨碍农作物的生长;另外,餐厨垃圾的pH值较低,会对生物降解过程产生不利的影响,并产生臭气,为了达到好氧分解的效果,通常采用强制通风,其臭气的排放对环境产生一定的影响;同时餐厨垃圾中含有的大量油脂和盐分影响微生物对有机物的分解速率以及堆肥的品质。餐厨垃圾堆肥化产品存在重金属元素、持久性有机污染物累积的问题,将产品直接使用,会给环境带来负面影响。

3.2饲料化

目前利用餐厨垃圾制备饲料的方法可分为直接干燥法和生物发酵法。直接干燥法是在对餐厨垃圾进行分拣、脱水脱油等预处理后,采用湿热或干热工艺,将餐厨垃圾加热到一定温度以达到灭菌及干燥的效果,并通过后续处理获得饲料或饲料添加剂。生物发酵法是在一定的环境条件下将培养出的菌种加入餐厨垃圾中密封贮藏,利用微生物的降解作用,把餐厨垃圾中的营养物质转变为自身成长和繁殖所需的能源和物质,最终生产出由微生物自身及其蛋白分泌物组成的蛋白饲料。从营养学的角度看,餐厨垃圾营养全面且均衡,最有可能被用作动物饲料,但国内外对餐厨垃圾作为饲料制造原料还存在很大的争议,认为其产品无法满足日益增长的食品卫生安全的要求,冈此阻碍了饲料化技术的研究和实用化进程,目前对该技术的研究不多。

3.3厌氧发酵

餐厨垃圾进行厌氧发酵不仅能解决餐厨垃圾带来的环境污染问题,也能带来能源的再利用产生一定的经济效益。从发展历程看,厌氧发酵经历了3个阶段,即以回收甲烷为主的第一阶段、以发酵产氢、制备燃料乙醇为主的第二个阶段,以及以两阶段发酵产氢产甲烷为主的第三个阶段。然而现有的餐厨垃圾厌氧发酵存在反应条件苛刻、发酵周期长、产沼气率低等问题,不利于工业化应用。

3.4高温好氧发酵

利用高温耗氧发酵生物技术对餐厨废弃物进行无害化处理和资源化利用,是当今世界上公认的先进处理方法,这种方法无害化程度高,资源化效果好,对有机物含量较高的餐厨垃圾尤为适用。该工艺技术是利用高温好氧生物菌群在充分供氧的条件下将餐厨废弃物分解。其工艺温度65℃左右,处理时间约8~24 h。在该工艺温度下,大肠杆菌等致病菌、蛔虫卵等均可被杀灭,没有二次污染,完全达到无害化处理的要求,其产出物为有机生物菌肥,实现了资源化高效利用的目的。但由于普遍采用了电热、燃气、蒸汽等高品位能源的加热方法,热效率低,能耗大,故处理成本很高,导致经济上的微效益甚至负效益。国内某项目一期建成日处理200 t的餐厨废弃物处理厂,用天然气作为热源,每吨的处理成本在1000元以上。企业至今依靠政府的财政补贴维持运转,显然不是可持续发展的模式,故该技术尚未被广泛采用。

因此,探寻餐厨垃圾高效、低能耗、无二次污染的资源化处置工艺,对降低甚至消除此类废弃物产生的环境污染,使之变废为宝,同时降低处置成本、提高人民生活环境具有重要意义。

4.利用低品位能的餐厨垃圾及绿化废弃物高温好氧发酵技术

鉴于餐厨垃圾资源化处置研究尚属起步阶段以及现有处置工艺存在的弊端,在全面研究现有资源化处置技术的基础上,通过分析其各自优点及不足,探讨并研究了一种利用低品位能的餐厨垃圾及绿化废弃物混合高温好氧发酵资源化处置的工艺设备及技术。

4.1工艺原理

将绿化废弃物粉碎后作为调理剂和辅料,与餐厨垃圾混合进行高温好氧发酵处置,同时针对传统高温好氧发酵工艺高温加热耗能的弊端,采用板状重力热管技术,充分利用热管的传导原理与相变介质的快速热传递性质,以及热管优良的等温性和恒温特性,实现利用低品位能,即可满足系统的供热要求,同时可以使热源系统的热效率达到80%以上。

低品位热能来源广泛,从太阳能、空气能、风能、地热能等新能源,生物质能,工业及生活余热等均可获得,可以使餐厨垃圾等有机废弃物在60℃以上的高温条件下,得到无害化、资源化的完善处理。热管技术的利用使餐厨垃圾等有机废弃物的高温生物处理突破了能耗大的瓶颈口。

同时绿化废弃物作为高碳有机化合物,和餐厨废弃物有机结合,作为处置过程中的调理剂,不仅为餐厨垃圾处置增加了空隙率,降低了含水率,满足了最佳的碳氮比需求,同时通过高温好氧发酵生物技术,为两大类有机废弃物的资源化处置提供了出路。

4.2工艺设备

本工艺研发的设备(图1)采用多能源自动供热系统,应用超导传热的板状重力热管技术,快速实现高温等温加热,加热热管工质的热水主要来自于低品位能源利用及热泵的高效增温。对餐厨垃圾及绿化废弃物的混合物进行高温好氧发酵,反应温度为55~85℃,有机质含量为20%~90%,反应物含水率≤80%,反应pH值范围为6~9,反应物中c/N为25:1~35:1,C/P为75:1~150:1,鼓风量为0.5~5 m3/min,反应时间为12~96 h,微生物菌剂投加量为反应物总质量的0.2%~2%。反应后产出物含水率≤30%,可用做肥料、土壤改良剂以及种植土原辅料(图2)。

4.3技术优势

(1)采用多能源自动供热系统,可因地制宜选择最廉价的低品位能源(如光能、风能,地热能、生物质能、工厂余热)等;采用直接制热模式,没有热能和电能互相转换的能量损耗;多种新能源的互补、优化、集成模式,极大的提高了供热系统的能效比。

(2)采用热管技术,内置真空,具有理想的等温性,降低反应体系中加热水沸点,且加热过程无热转换,无论是汽化段或是凝结段,蒸汽的状态都是饱和的,由汽化段产生的蒸汽流向凝结段的压降几乎为零,减少能量损耗。

(3)将绿化废弃物与餐厨垃圾混合处置,提高反应物孔隙率及反应体系中氧气传输速率,同时在餐厨垃圾中富含N、P元素的同时,通过加入绿化废弃物补充反应产物中K元素,并降低餐厨垃圾中含水率及盐度,弥补传统堆肥工艺营养不全面、含盐量高、容易形成土地盐碱化等不足。

(4)具有高效杀菌灭菌功效。高温杀菌:复合微生物菌种在60℃以上的高温好氧条件下快速生长的同时,长时间高温将灭杀这些有机废弃物中的大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等病原菌及蛔虫卵等;分泌物杀菌:复合微生物菌种在快速生长的同时,分泌的一些有机酸、抗生素等有效成分,可以抑制和杀灭有机废弃物中的致病菌和虫卯;生长竞争抑制杀菌灭虫:苍蝇和蛔虫等卵变成成虫的过程中,主要依靠幼虫摄入腐烂物质中的特定成分而产生的变态激素,由于高温发酵减少腐烂物质的生成,以及高温菌产生的高氧化物质,抑制幼虫产生变态激素,从而达到消灭虫蝇的效果。

(5)加热水可反复循环利用,反应产物可同时作为发酵菌剂,能减少微生物菌剂投加量。处理周期短,产物无异味,处理过程环境污染性小。

(6)产出物既可以作为一种土壤增效剂,降解化肥、溶解土壤中被固化的营成分,增加土壤中有效养分的含量;还可作为土壤修复剂,抑制和杀死土壤中的病原菌,有效地控制和预防农作物病虫害的发生;同时由于产出物具有较高的腐殖质含量和肥效,还可以作为种植土原辅料代替其中泥炭及有机肥成分。

5.结语

餐厨垃圾具有污染与资源双重性,寻找合理高效的资源化处置技术,不仅可以解决现有的重大环境污染问题,还可通过对其资源化产品的利用产生一定的经济效益。利用低品位能的餐厨垃圾及绿化废弃物}昆合高温好氧发酵资源化处置技术是在借鉴国内外现有技术优缺点的基础上对其进行的创新研发,不仅解决了现有工艺处理周期长、反应过程产生恶臭等二次污染问题,同时还有效解决了现有高效无污染却高能耗、高成本的主要技术问题,利用太阳能、生物质能等低品位能作为供热能源,大大节约了处置成本,提高了微生物利用率,具有广阔的应用前景。

餐厨垃圾处理的重要性篇6

关键词 餐厨垃圾;GPRS;射频ID;垃圾收集装置

中图分类号F294 文献标识码A 文章编号1674-6708(2012)81-0138-02

0 引言

餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业和企事业单位内部食堂产生的食余物。到目前为止,大部分城市的餐厨垃圾尚未进行规范化管理,收集容器摆放地环境脏乱,孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫;运输车辆不规范,易发生餐厨垃圾外溅和倾洒,严重影响市容、市貌和交通;餐厨垃圾出城后作为饲料销售,未经可靠处理即进入人类食物链,危及人民群众的身体健康[1-3]。因此,为了加强对餐厨垃圾的规范管理与处理,对餐厨垃圾的收集装置进行监控和管理[4-6],显得优为重要。然而,当前国内各大城市无法对餐厨垃圾收集装置进行有效的管理和跟踪。为此,本文结合当前应用广泛的移动通信GPRS技术和射频ID识别技术[7-9],并考虑到餐厨垃圾的特点,研制出了一种智能餐厨垃圾收集桶,远程监控中心可实时地了解其位置和状态信息,并对收集到的餐厨垃圾进行远程监测,可避免餐厨垃圾收集、运输过程中的不明去向等情况的发生。

1 餐厨垃圾管理中存在的问题

为了加强城市餐厨垃圾管理,需要制订城市餐厨垃圾处置和管理办法,明确餐厨垃圾的范围、管理处置的原则、组织管理体制、各有关管理部门职责、市场有偿运行机制、餐饮业主的责任和义务等,对餐厨垃圾从产生源头、收运过程及后续处置进行全过程监管,实现依法管理。然而,当前餐厨垃圾管理中还存在收集无序, 处置不规范的问题。据郑州市调查在餐饮行业约有82.5%的餐厨垃圾被直接用来喂猪等牲畜,二次处理的仅占7.2%,餐饮业主自行交由外来人员拉运处理的占88%,其中用人力三轮车方式收运的占54.6%,并且89%的餐饮业主对上门收集者不支付任何费用,也不过问其去处,而约11%的餐饮业主向上门收集者支付了一定的处置费用,约28%餐饮业主还向上门收集者收取费用。然而,市政管理部分要实现对上门收集者进行跟踪和监管十分困难,无法确定其去向。因此,需要建立一个专业的餐厨垃圾收集队伍,才能实现对餐饮垃圾的规范管理与处理,从技术层面利用当前移动通信技术和RFID技术,构建一个餐厨垃圾跟踪监测系统显得尤为重要。

2 智能餐厨垃圾收集装置

在餐厨垃圾收集、运输过程中,关键在于实现对餐厨垃圾收集装置的跟踪与定位。这里,本文设计并实现了一个智能餐厨垃圾收集装置,安装有AGPS定位模块、RFID智能模块、以及超声波测位仪等传感器部件,可实现对餐厨垃圾收集装置中的泔水量进行实时的监控并根据相应的情况提供提示报警信息。

2.1 智能餐厨垃圾收集装置的结构

餐厨垃圾收集装置,包含“泔水桶”和“承载小车”等两部分,其中泔水桶的容置腔是用于收集泔水的容器,并且容置腔上盖与泔水桶间设有“锁合结构”,能使上盖锁合在泔水桶上并保持泔水桶的密封。而承载小车的承载板下方设安装滚轮,承载板上方设有推把和泔水桶固定的装置,泔水桶可稳定地放置在泔水桶的固定装置上。这样,工作人员可随意移动泔水桶的位置,以便泔水的收集。

2.2 餐厨垃圾收集装置的智能控制系统

在泔水桶上安装有智能控制系统,记录泔水桶的重量和编号等信息,通过锁合机构控制容置腔上盖的开启与闭合。该智能控制系统包括称重传感器、超声波物位测量模块、AGPS模块、ID卡系统、GPRS通信模块、数据断电存储系统、电池电量监测系统、操作面板、电源等部分,如图1所示。

图1 泔水桶上的智能控制系统

实际上,智能控制系统可安装在泔水桶或承载小车上,将锁合结构与控制单元连接,以便用电子钥匙打开锁闭的泔水桶,将通过远程通讯模块,实时地将监测数据传送到远程监测控制中心。同时,泔水桶安装有射频ID标签,通过手持射频读写装置,可实现对泔水桶上盖的闭合控制,其他各主要功能模块的作用可描述如下。

2.2.1 操作系统

泔水桶的智能控制系统需要多种硬件、软件的协同工作,需要一个嵌入式操作系统实现对硬件资源的数据采集与发送(如:GPRS远程通信模块、GPS定位数据的获取等),作为上层智能控制程序的底层支撑平台。这样,智能控制程序可作为嵌入式操作系统中的一个子程序实现对整个智能控制系统的监测与控制。

这样,本文采用uClinux操作系统作为嵌入式远程控制端的软件平台,其源代码开放、内核小,非常适合运行在没有MCU的嵌入式微处理器上,并且uClinux操作系统具有强大的网络功能。同时,该操作系统也支持多任务并发运行,可采用多任务编程方法。这样,远程监控系统的每个功能可作为一个独立的任务来实现,这大大地增强了系统软件的可靠性、稳定性,也便于以后的维护和升级,并提供了图形用户接口(GUI)、并扩展操作面板的控制按键。

2.2.2 智能控制模块

作为嵌入式操作系统的一个子程序,通过操作系统的底层硬件支持,可实现对GPRS、AGPS、称重测量、超声波物位测量模块、电池状态监测模块、ID卡读卡器等模块的数据采集、远程通信。同时,作为智能控制系统中的控制指挥中心,通过扩展的操作面板提供了人机接口介面。

2.2.3 操作面板

操作面板所有功能的实现均是在这个嵌入式系统中实现,控制面板,包括显示屏、上盖开关按钮、锁紧按钮、警示灯及扬声器,显示屏与所述智能控制模块连接,显示该智能泔水桶的各项数据,便于使用者观察。

2.2.4 称重系统

采用称重传感器实现,可检测泔水桶中餐厨垃圾的重量,并结合超声波物位传感器,确定泔水桶中的餐厨垃圾重量,以避免超过泔水桶的负荷造成对泔水桶的损坏。称重传感器设置于泔水桶的底部,并将相关的检测信号输送至功能控制单元中。

2.2.5 ID卡系统

ID卡系统安装在泔水桶上,用于实现对泔水桶上盖的锁合控制,即用作电子钥匙,并作为对泔水桶的标识,当泔水桶在盛满泔水被送往泔水收集处或者需要临时打开泔水桶时,通过射频ID标签对应配置的电子钥匙,直接打开被锁闭的泔水桶。

2.2.6电池电量监测系统

电池电量监测系统实际上是一个控制面板的小程序,可能实时获得电池的电量信息,类似于笔记本中的电池管理软件,当电池电量小于特定的数值时,提供提示信息,并且远程的监控中心也可观察到其电量的变化。

2.2.7 超声波物位测量模块

采用超声波物位测量模块检测泔水桶内泔水物位,当泔水物位达到设定值,锁闭所述上盖。在收集人员将泔水倒入泔水桶收集的过程中,如果检测到泔水桶内的物位已经到达设定满物位的位置时,该泔水桶的上盖将锁闭,而无法被打开。

2.2.8 远程定位模块AGPS

泔水桶上安装有AGPS远程定位系统,可对泔水桶进行全程定位,防止泔水桶在收集和运输回收的整个过程当中出现丢失或失窃的情况。

2.2.9 GPRS通信模块

用于和远程控制中心的数据通信,将泔水桶的位置信息、重量、标识信息、电池电量等信息上传到的远程控制中心,实现对泔水桶的实时跟踪与监测,避免其他意外情况的发生。

2.2.10 数据断电存储系统

为了避免意外断电,造成泔水桶相关数据信息的丢失,系统设为备用电池,在意外情况下提供特定时间的电量,将监测的泔水桶保存其本身的存储器上,以待系统重启时,恢复监测到的数据信息。

2.2.11 电源系统

为泔水桶上的智能控制单元提供电源,可随时查询电量并即时提示,该电源系可采用蓄电池供电,可采用常规电池充电。

2.3 操作步骤

本文所设计的餐厨垃圾收集装置,具有操作简单、实用性好等优点,其操作步骤可简单的描述如下:

1)在餐馆或其他泔水收集场合下,操作人员打开泔水桶上盖,将泔水倒入该泔水桶中,然后关闭上盖。泔水桶设有泔水桶重量的测量装置,若泔水异常外流且外流量超过设定的数值时,泔水桶上盖将自动锁闭,无法作人员打开。同时,泔水桶测量装置记录异常情况,储存后并远程传送监测中心;

2)当泔水重量达到设定值时,泔水量达到泔水桶的容量,锁合机构锁闭上盖;

3)工作人员将泔水桶运至泔水收集处,由监管人员使用与各个泔水桶对应的电子钥匙分别开启泔水桶,并将泔水桶中的泔水倒出,完成泔水的收集作业。

在餐厨垃圾采集、运输的过程中,本系统可有效地避免了泔水出现异常流失的情况,并可实现对监控餐厨垃圾的实时跟踪。

2.4 智能餐厨垃圾收集装置的特点

本文设计实现的智能餐厨垃圾收集装置,具有结实耐用、密封好、实用性强、易冲洗、可量化定制等优点,便于大规模的推广应用。该收集装置可根据容量大小分为大号、中号、小号类型, 满足不同单位的需要。同时,该智能化的收集装置可以采用当前液化气瓶子管理机制, 由餐厨垃圾产生单位向专业收运单位租用,以降低从业者的经济负担,从而减小推广难度。

经过近一年的应用效果,本文设计并实现的智能餐厨垃圾收集装置并没有出现损坏、故障,导致餐厨垃圾外漏等情况。同时,泔水桶所配备的智能化控制单元,能够及时地将餐厨垃圾收集装置的实时信息传送到远程监控中心,极大地减少了市政环卫部门的管理难度,提高了工作效率。

3 结论

本文利用AGPS、射频ID和GPRS通信等技术,设计并实现了一个智能化的餐厨垃圾收集装置,可实时地将其相关的位置、重量等相关信息上传到远程控制中心,实现了对餐厨垃圾的跟踪和监控,减少环卫管理部门的工作量,提高了管理效率,从而避免餐厨垃圾再次进入食品领域事件的发生。

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餐厨垃圾处理的重要性篇7

1上海市餐厨垃圾管理的政策优化

上海市餐厨垃圾管理的特点是强调申报、收运、处置过程同步推进,其进程大体可分为3个阶段。

1.1规划启动期(2000年3月至2005年3月)按照《上海市餐厨垃圾处置和管理试行办法》,市市容环卫部门负责厨余垃圾收运、处置监管,产生单位向所在区、县市容环卫部门进行申报,收运和处置单位在所在区、县市容环卫部门备案。按照《上海市废弃食用油脂污染防治管理办法》,市环保部门负责废弃食用油脂监管,产生单位向所在区、县环保部门申报,收运和加工单位由市环保部门指定或招标确定。

1.2全面发展期(2005年4月至2013年2月)按照《上海市餐厨垃圾处理管理办法》,市市容环卫部门负责餐厨垃圾的收运处置全过程监管。餐厨垃圾产生单位向所在区、县市容环卫部门申报;市或区、县市容环卫部门招标确定的生活垃圾收运单位同时承担餐厨垃圾收运工作;区、县市容环卫部门招标确定厨余垃圾处置单位,市市容环卫部门招标确定废弃食用油脂处置单位。

1.3功能优化期(2013年3月至今)随着社会各界对“地沟油”问题的强烈关注,上海市重点加强了对废弃食用油脂的管理。2013年3月开始实施《上海市餐厨废弃油脂处理管理办法》,要求废油脂产生单位每年向所在区、县绿化市容部门申报;区、县绿化市容部门招标确定废油脂收运单位;市绿化市容部门招标确定废油脂处置单位。厨余垃圾则沿用以往管理政策。

2上海市餐厨垃圾处置设施发展状况

2001年,上海市确立“以大型处置设施为主,相对集中中型处置设施和小型分散型就地处置为辅”的餐厨垃圾基础设施建设原则,鼓励探索堆肥、焚烧和生化处理等多种处置技术。当年,小型生化处理机就地消纳餐厨垃圾试点工作在上海开展[3],餐饮业单位试点使用生化处理机19台;卢湾区和普陀区均建成日处理量25t的处置项目,前者采用高温消毒技术,后者采用厌氧发酵技术[4](目前前者已关闭,后者扩大规模并可持续使用[5])。2003年,据上海市市容环卫局统计,全市餐厨垃圾日处置能力达500t,厨余垃圾主要加工为动物饲料;废弃食用油脂用以生产油酸、硬脂酸等化工原料。2005年,经上海市市容环卫局招标,上海中器环保公司和上海绿铭环保公司建成并投入运行,产品为生物柴油。2006年,上海市厨余垃圾总处置能力达700t/d,8家将厨余垃圾加工为动物饲料添加剂,4家通过好氧堆肥或厌氧发酵生产有机肥料。2006年通过《上海市固体废弃物处置发展规划实施方案》,确立了“发展制肥技术、取消制饲料技术”的发展方向。2009年,上海市共形成8家厨余垃圾处置厂、2家废弃食用油脂处置厂的处置规模,另有107台小型生化处理机用于就地处置(见表1[1,6])。2010年,静安、闵行、浦东、宝山等10个中心城区明确了厨余垃圾处置方向[6],分别开展处理设施规划。自2005年起,上海市餐厨垃圾的处置能力基本保持恒定,均高于申报量和实际收运量,但仍远低于实际产生量。2010年,全市餐厨垃圾收运量、处置能力仅为产生估算量2762t/d的22.8%和28.1%。

3上海市浦东新区餐厨垃圾管理

3.1餐厨垃圾收费按照2004年9月《上海市单位生活垃圾处理费征收管理暂行办法》的要求,浦东新区于2006年3月出台相关实施细则,明确餐厨垃圾产生单位按照“谁污染,谁付费”的原则向浦东新区市容环卫部门缴纳收运和处置费用,基数内收费标准为240元/t,基数外为480元/t。2012年7月1日起,废弃食用油脂采用备案制度,免费收运。

3.2餐厨垃圾收运自2003年,浦东新区(原南汇区并入前)餐厨垃圾收运量呈逐年上升趋势,占全市比例约10%。如表2[7]所示。2009年5月,根据国务院有关批复,原南汇区并入浦东新区。2011年,经浦东新区环保市容局招标,共有13家企业负责厨余垃圾收运,6家企业负责废弃食用油脂收运。新区环卫部门按照收运的种类和数量向收运单位支付费用。

3.3餐厨垃圾处置2003—2009年,浦东新区厨余垃圾均运往新区境内的美商生化处理厂进行好氧堆肥[7];2010年以后,部分厨余垃圾被运往新区境内的上海傲雪生物科技公司和上海邦旭环境科技公司处理,前者采用生化机进行厌氧发酵,后者粉碎、蒸煮后饲养蚯蚓。浦东新区环卫部门按照处置量支付费用。全区废弃食用油脂收集后,经初加工后运往位于奉贤区的上海中器环保公司和位于闵行区的上海绿铭环保公司用以制备生物柴油。2013年,浦东新区有机固废处理厂批准立项,预计2014年底投产,厨余垃圾采用厌氧消化工艺,设计处理能力为200t/d;废弃食用油脂用以制备生物柴油,设计处理能力35t/d[8]。

4上海市餐厨垃圾管理存在问题

1)历史欠账过多,灰色利益链长期存在。餐厨垃圾产生单位分布范围广、数量多,源头信息难以全面掌握。“泔水猪”、“地沟油”等灰色利益链诱惑巨大,违法成本不高,餐厨垃圾非法收运时有发生,短时间内难以根除。2)餐厨垃圾收运能力不足,生物柴油产品出路不畅。近几年,随着垃圾分类政策的落实,餐厨垃圾分类效果初步显现。但就全市而言,产生单位申报积极性不高,分类收运设备、人员严重不足,处置缺口巨大。废弃食用油脂收购的政府指导价偏高,生物柴油技术成本高,市场前景不明。3)执法成本高,管理联动性不强。餐厨垃圾从产生到最终处置,牵涉工商、质监、食药监、商委、农委、环卫、环保、公安、城管等各部门管理职责,虽然有市食安办进行综合协调,但客观上执法的人力、时间成本较高,联动效果不理想。

5上海市餐厨垃圾管理改进措施

1)在全市范围内开展产生源普查,加强源头管理。以工商、食药监等部门所掌握的餐厨垃圾产生单位登记信息为基础,利用信息化技术开展全面普查,掌握产生源信息,合理预测产生量,达到在源头上杜绝餐厨垃圾管理乱象的目的。2)提高执法效率,加大非法收运、处置惩治力度。利用地理信息技术确定餐厨垃圾产生集中区及管理盲区,利用空间定位、电子称重系统等现代化设备,实现收运实时在线监控,提高针对非法收运的联动执法效率及整体监管水平,加大惩处力度。3)吸引社会资本,实施政府扶持,拓展收运、处置能力。降低准入门槛,吸引社会资本,通过公开竞标,拓展餐厨垃圾收运、处置能力,加强人员培训,促进行业规范。实施符合市场规律的废弃食用油脂收购指导价,鼓励科研机构和企业攻克处置技术难题,优化厌氧处理工艺,降低处理成本。

餐厨垃圾处理的重要性篇8

一、我国餐厨垃圾的特点

我国的餐厨垃圾主要来自家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜。餐厨垃圾较之其他垃圾,具有含水率、有机物量、油脂及含盐量高,易腐败等特点[2]。目前餐厨垃圾的处理方式一是无害化处理,二是资源化处理,但直接填埋则存在着浪费土地、产生恶臭气体及渗滤液等问题,不建议推广,为此餐厨垃圾综合利用及相关处理工艺已经被提上日程[3]。相比发达国家早在20世纪90年代就已经开展对餐厨垃圾的管理与处理处置技术的研究,我国是从进入21世纪以来对餐厨垃圾问题才开始逐渐重视。由于研究及分类处理主要集中在大城市,目前推广的技术种类不多,相关研究也比较薄弱[4]。我国餐厨垃圾中的有机物、盐度和油脂含量与国外不同,研制适合我国的技术成熟、效率高、运行可靠且经济适用的设备也是未来发展的重点。因此,本文对国内主要大城市餐厨垃圾综合利用及相关处理工艺状况进行了实地或资料调查。

北京市环境卫生设计科学研究所从2010年5月至2011年4月对朝阳区、西城区部分饭店、宾馆的餐厨垃圾进行理化特性分析,结果如表1所示,可以看出餐厨垃圾中有机质较高,占87.2,C/N也较高,为33.41。此外,在调查中也发现,餐厨垃圾中仍然存在一些纸巾、饭盒、筷子、玻璃瓶等杂质,因此在处理前,需要增加除杂等前处理工艺。

二、餐厨垃圾相关处理工艺

(一)物理干燥技术

物理干燥制肥料或饲料技术,是经过预处理后,首先进行脱水,得到液体和固体两部分。液体是高油脂废水,宜先进行油水分离获得高附加值的油脂,然后对污水进行处理,其固体部分主要采用物理手段将其高温加热,烘干处理,杀毒灭菌,除去盐分等,可以最终生成蛋白饲料添加剂。物理干燥处理后的餐厨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。目前西宁餐厨垃圾处理厂(200t/d)、宁波餐厨垃圾处理厂(200t/d)、苏州餐厨垃圾处理厂(100t/d)和无锡餐厨垃圾处理厂(100t/d)都应用物理干燥技术处理餐厨垃圾。

物理干燥技术的技术优点是资源化程度较高;设备投资小、占地面积较小;生产过程易控制,操作、管理容易。缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底;不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题,对其用作饲料存在一定的顾虑。比如用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。

(二)微生物生化处理技术

微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种,在生化处理设备中,对食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵,使各种有机物得到降解和转化;不仅解决了各类有机物及时、彻底、无害化处理,减少人畜交差感染和环境污染,同时通过资源循环系统工程,产出活性微生物菌群;这些菌群按照不同的配方和特殊的工艺,经过深加工制成高品质的微生物肥料菌剂和生物蛋白饲料,应用在有机、绿色生态农业和畜禽、水产养殖业,实现资源循环再利用。目前北京高安屯餐厨垃圾处理厂(200t/d+200t/d)应用该技术。

微生物处理技术的优点是占地面积小;处理时间短,资源利用率高;产品的市场销路较好,产品质量较高,产品附加值较高。缺点是处理机单机能力小;受好氧发酵含水率要求低限制,需添加一定量辅料调节;能耗较大,资源化利用成本高。

(三)厌氧消化技术

厌氧消化技术在欧洲和日本等发达国家应用十分广泛,是一项被普遍采用的成熟处理工艺。欧洲主要厌氧工艺包括Passavant Roedige、O.W.S DRANCO、KOMPOGAS、Valorga、BTA工艺等。目前欧洲处理有机垃圾的发展方向是厌氧消化技术,在2000年以后厌氧消化工程陆续投入使用,处理规模也呈现逐渐扩大的趋势。从分布来看,20世纪只有德国等少数国家大量使用厌氧消化工艺,而进入21世纪后,法国、西班牙、瑞士、加拿大、比利时以及亚洲的日本、韩国都开始普遍采用厌氧消化工艺。厌氧消化技术目前国内尚无成规模的成熟运行案例,但一些小型处理厂有工程应用。

厌氧消化过程是利用在绝对厌氧条件下,在厌氧微生物的作用下,将垃圾中的有机物质降解,生成甲烷、水、氢气、硫化氢以及一些小分子化合物的过程。一般将有机物的分解过程分为产酸阶段和产甲烷阶段,在产酸阶段主要是通过微生物的胞外酶的作用下,将大分子的有机物水解成小分子的有机物,如乙酸等;产甲烷阶段是专性产甲烷细菌利用产酸阶段生成的底物或氢,生成甲烷的过程。主要应用于处理餐厨垃圾、厨余垃圾、粪便等有机成分较高的生活垃圾。厌氧消化技术分为湿式和干式厌氧消化,在厌氧消化过程中,消化底物固含量是影响消化进程的一个重要参数根据反应器内消化物料的TS(totalsolid)浓度的不同,厌氧消化可以分为干式(TS20%-40%)和湿式(TS

(1)湿式厌氧消化

湿式厌氧消化是一种传统的生物处理工艺,一般保持在固体浓度等于或者少于8%-15%的情况下,有机废物被厌氧发酵,目前我国很多地方使用湿式厌氧消化处理人、畜和农业废物。目前的单级湿式厌氧消化技术大多采用完全混合消化反应器,消化罐内总固体浓度在10%-15%,可以进行高温或中温消化反应。其特征是在反应器中心设有一个用于气体循环的管道;消化残渣的污染物已于前处理环节分离,因此残渣可以用于生产高质量的有机肥。湿式厌氧消化的一个特点是必须加水,调整固体浓度达到所需的合理的浓度范围,这导致湿式厌氧消化中水分比例很高,在后续处理中必须进行脱水,同时也增加了沼液的处理负荷,增加了工艺的投资和运行成本。此外,搅拌设备和脱水设备能耗非常大,同时还会因为需要定期清除消化罐中的浮渣,从而造成生物气生产的间断。

(2)干式厌氧消化

干式厌氧消化技术作为新的垃圾生物处理工艺,与湿式厌氧消化工艺相比较,其有机负荷高,污水处理量少,单位垃圾所占的消化反应器体积小,具有非常明显的优势。相比于湿式厌氧消化,干式法旨在保持固体废物的原始状态进行厌氧消化,仅仅浓度特别高(TS>60%)的进料才加水稀释,因此直接采用干式厌氧消化工艺,既不需加水也不需要脱水,简化了前处理,也节约了能耗,而且干式厌氧消化工艺因其能够处理高固含率废物的优点满足了目前城市生活垃圾及餐厨垃圾处理的要求。法国的VALORGA,比利时的DRANCO和瑞士的KOMPOGAS等都是干式厌氧消化的代表。比如Valorga 干式厌氧消化技术属于单级消化技术,消化罐内的总固体浓度为15%―35%,擅长处理成分比较复杂的垃圾,如园艺垃圾,有机垃圾或混合收集的生活垃圾。由于该技术通过将产生的沼气在底部回灌到反应器内达到搅拌的效果,因此反应器内没有机械设备,可以节约维修的时间与费用。但是,国内的应用还是相对较少,用于处理包含餐厨垃圾的消化技术基本上不多见,而且绝大部分的现有技术都是引进国外的技术以及设备。

三、几种处理工艺的比较

目前现有的技术种类都各有特点,我们对餐厨垃圾处理的物理干燥技术、微生物生化处理技术和厌氧发酵技术进行了工艺特点分析,结果如表2所示。

四、结语

目前,国内外餐厨垃圾的处理工艺主要有物理干燥技术、微生物生化处理技术、厌氧发酵技术等几种,国外较为成熟、先进的处理设施主要分布在欧洲、韩国和日本,但是现在一些发达国家的国外处理技术并不能成功地应用于我国餐厨垃圾的处理中。

我国目前的资源化处理技术如物理干燥技术、高温堆肥技术、微生物生化处理技术、厌氧发酵技术等应用还不广泛,很多技术是和处理设施主要从欧洲、韩国和日本引进,但这些技术应用于我国餐厨垃圾的处理中还存在着一些不足之处,其中在前处理工艺、提高处理效果以及产品的质量上都有很大的改进之处。这其中一是要保障进料的纯度,减少异物的含量,所以在提高分类收集的质量上要有一定的措施。

参考文献

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