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[关键词]餐厨垃圾; 处理技术; 资源化;
中图分类号:F127 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0263-01
一、前言
随着生活水平的不断发展,人们的饮食水平的迅速提高,同时这也对餐厨垃圾处理提出了更高的要求。虽然目前国内部分城市已经开始试点餐厨垃圾的资源化利用,但其还未被处理企业充分利用。
二、餐厨垃圾处理的重要性
随着人民生活水平的不断提高,日常生活垃圾中餐厨垃圾所占比例越来越大,成分越复杂,它的处理是解决生活垃圾问题的重要环节。本文通过对目前国内餐厨垃圾产生情况及处理现状、处理方式、存在问题及处理技术进行综述分析,对我国餐厨垃圾的处理提出对策和建议,为餐厨垃圾处理及管理提供借鉴。
餐厨垃圾是指日常家庭、学校、单位、公共食堂以及饭店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,是城市生活垃圾的一部分。随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的产生量也在快速增加。
餐厨垃圾较之其他垃圾,具有水分、有机物、油脂及盐分含量高,易腐烂、营养元素丰富等特点。由于含水率高,餐厨垃圾不能满足垃圾焚烧的发热量要求(不低于5000kJ),也不宜直接填埋,而焚烧和填埋又会造成有机物的大量浪费。同时由于餐厨垃圾所派生的“垃圾猪”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋外,大量餐厨垃圾进入二级市场,对人体健康构成极大的潜在威胁,因此,餐厨垃圾的处理处置越来越引起全社会的关注。
三、餐厨垃圾的特点及现状
餐厨垃圾,俗称泔脚。是指居民在食品加工和消费过程中形成的废料和剩余废弃物,是一种城市有机废物。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等;其化学成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐;此外还包括少量的调料剂、废餐具、餐巾纸及牙签等。尽管餐厨垃圾的组成、性质和产量会随区域和季节变化的不同而有所差异,但所有餐厨垃圾都具备如下特点:含水率高,含固率一般小于20%;易腐烂发臭,易滋生病菌,会造成疾病的传播;营养丰富,开发利用价值较大。
餐厨垃圾是城市生活垃圾的重要组成部分,在我国某些城市,餐厨垃圾所占生活垃圾比例已达50%以上。随着社会经济的迅速发展,餐饮业迅猛发展,餐厨垃圾产量与日俱增。如此大量的餐厨垃圾不能得到妥善的处理,给城市环境造成了巨大的压力,严重威胁人们的正常生活和身体健康。众所周知,我国绝大部分地区餐厨垃圾的主要去向是喂猪。而餐厨垃圾在储存、运输过程中极易发生酸化、发霉、腐败变质等现象,腐败变质的餐厨垃圾中含有各种毒素和病原微生物,以食物链的形态进入人体后,容易造成人体感染病毒。另外一些不法商贩则从餐厨垃圾中提炼地沟油以牟取暴利,地沟油中含有杂质、黄曲霉素、苯等致癌物质,长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生。因此餐厨垃圾的处理正成为我国城市管理面临的新难题。虽然部分城市已经采取措施加以治理,但从技术、管理等层面分析,餐厨垃圾处理在我国仅是起步,亟待高度重视。因为餐厨垃圾具有典型的废物和资源双重特性,所以合理处理餐厨垃圾极为重要。
四、餐厨垃圾处理的分析
1、填埋处理技术
由于餐厨垃圾的高含水率、高有机物等特点,决定了餐厨垃圾直接用于填埋的可行性较低。餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无应用的实例,其主要优缺点如下:其优点是处理量大,运行费用低;工艺相对较简单。其缺点是占用大量土地,耗用大量征地等费用;填埋场占地面积大,处理能力有限,服务期满后仍需新建填埋场,进一步占用土地资源;餐厨垃圾的渗沥液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量,形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染;没有对垃圾进行资源化处理。
在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下,填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况,因此不做详细介绍。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段,是餐厨垃圾处理的一个必要环节。
2、焚烧处理技术
焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行烯烧过程,焚烧处理量大,减容性好,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾70%以上为液体部分,热值较低,不适合用来焚烧处理。
与填埋技术一样,餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有应用的先例,其主要优缺点如下:优点是焚烧处理量大,减容性好;热量用来发电可以实现垃圾的能源化。缺点是对垃圾低位热值有一定要求;餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧助燃齐的消耗,增加处理成本。
由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同,我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大,其特点是热值低、含水量高,很难进行焚烧处理,另外焚烧处理投资过高,国内外利用餐厨垃圾焚烧的应用经验极少,不是餐厨垃圾处理的主流技术。
3、厌氧发酵处理技术
厌氧发酵是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物,最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、PH值、厌氧条件、C/N、微量元素以及有毒物质的允许浓度等。厌氧发酵是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程,在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称,包括厌氧有机物分解菌(或称不产甲烷厌氧微生物)和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内,有各种厌氧微生物存在,形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。
4、饲料和肥料化技术
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,其固体部可以采用高温堆肥的方式制成肥料,也可以烘干制成饲料。其优点是工艺简单;资源化程度较高、产品有农用价值,占地面积小。其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;处理过程不封闭,容易造成二次污染;有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大,销路往往不早;堆肥处理品周期较长,占地面积大,卫生条件相对较差。
5、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,对过期食品、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。优点是占地面积小;处理时间短,无需繁杂分拣;资源利用率高;产品有市场销路较好,产品质量较高,产品附加值较高。缺点是一次性投资略高,设备处理能力较低,更重要的是设备耗能大,而且该技术减量化效果差,在餐厨垃圾中大量掺其他有机物,后端农业生产资料应用产业链较长。
五、结束语
综上所述,加强对餐厨垃圾处理的剖析,能够对餐厨垃圾进行把握,进而能够提出一些好的处理对策,如此方可对餐厨垃圾的问题进行掌控,提高处理的效果。
参考文献
【关键词】餐厨垃圾;垃圾处理技术;循环利用;有效资源化
1.引言
随着人们对餐饮水平要求的提高,餐厨垃圾的产生已经成为一种很普遍的现象。这个词相信也已经被广大人民群众所熟悉。餐厨垃圾主要是指在餐馆、食堂、食品加工产业等地方由于在生产过程中和饮食行为中产生的剩饭剩菜以及一些过期不能食用的食品、废料之类的东西。在我国餐厨垃圾的产生的数量还是很多,这与我国的人数基数大有关,也与人们的生活素质有关,但不管是哪方面原因,我国每年产生的餐厨垃圾的数量是很大的。为了改善很多这方面的问题,我们应该尽自己的一份力减少餐厨垃圾,保护我们的生活环境。
2.餐厨垃圾的产生情况
环境和资源问题是当今世界共同面对的一个问题,同样餐厨垃圾的产生也是一个受到世界共同关注的一个问题。各个国家都采取相应的处理措施来应对这个问题。我国餐饮方面是一个十分热门的市场,每年大概有2万亿的销售额,但由于餐饮垃圾的产生导致有几千亿的销售额就这样白白的变成了无用的“垃圾”,这是一个很严峻的浪费问题。随着经济的发展,各个地区在餐饮方面的发展也是十分迅速的,餐饮垃圾的产生也是紧跟脚步。相关数据显示,我国餐厨垃圾的比例竟然占生活垃圾的40%-60%,如此庞大的数据实在是令人震惊。
3.餐厨垃圾的特点及相关危害
3.1理化特性
餐厨垃圾是一种食物残留而产生的垃圾,各个餐馆、食堂中都会产生很多餐厨垃圾,其中含有水分、有机物、蛋白、脂肪等各种各样的成分。由于成分的不同,最后处理它的方式也会有所不同。
3.2地区差异性
由于各个地区的饮食上存在差异性,因此餐厨垃圾的成分可能会有所不同,例如韩国人的口味就比较重,他们的食物中食用盐的含量可能比我们国家的食物要多,这种国家地域上的不同,因此造成了餐厨垃圾的地区差异性。虽然在同一个国家中,餐厨垃圾的成分也许产不多,但不同的国家就有可能会有所差别。
3.3餐厨垃圾的危害性
餐厨垃圾是一类含水量很高,营养含量也比较高的无用食品,由于它的有机成分含量比见高,所以它也是一类很容易腐烂的垃圾。在它腐烂的过程中难免会成为很多细菌的的生存基地,大量的细菌在此繁殖,当这些腐败的食物逐渐渗透到土壤中后,地面的植被会再次将他们当作营养物质来吸收,当我们人类再将此食入后,有害的物质就会在体内堆积,对我们的健康造成影响。所以说,餐厨垃圾不仅是一种浪费,还会间接地损害我们的身体健康。
3.4餐厨垃圾是一种资源的浪费
从资源利用层面来讲,餐厨垃圾的产生都是人为的。我们的社会资源是有限的,食物作为一种资源并不是取之不尽用之不竭,当餐厨垃圾产生后多多少少会给社会带来很问题,所以我们应该尽自己所能,减少不必要的浪费。餐厨垃圾虽然有很多易腐败的物质,但是还是有其它含有大量高营养物,通常来说,餐厨垃圾经过处理,可以做肥料,生物柴油,也可以进行沼气发电,经合理循环利用可以产生经济效益。
4.1焚烧法
焚烧法是将餐厨垃圾放在特定的地方,通过高温将他们焚烧的一种方法。这种方法的优点主要有:(1)垃圾焚烧后能够有效的将寄生在上面的细菌、病毒等微生物病原体彻底消灭掉;(2)焚烧可以明显的减少固体的占地面积,减容效果特别好;(3)经济方便,这种方法不需要消耗很大的成本,而且还可以自己控制,不受外在条件影响;(4)能产生能量,燃烧放出的热量可以供暖,有效利用资源。尽管焚烧有这么多的优点,但任何事物都是双面的,它也存在一些缺点,比如,在燃烧的过程中每吨垃圾都会产生很多废气,这些气体的排放是不利于空气的,甚至会造成空气污染,而且由于气体中含有二氧化硫,可能还会带来二次污染――酸雨;另外它在燃烧的过程中还会产生一种名为二恶英的致癌物质,这种物质会给人类的健康带来很大的损害。因此,这种方法在被应用之前,必须得慎重考虑,或者能处理它的不良影响,否则不能被广泛的应用于垃圾的处理方案中。
4.2填埋法
填埋法就是将餐厨垃圾送到填埋的地方进行填埋,这种方法被很多地区所使用,因为餐厨垃圾中含有大量的有机物可以被降解,可以在土地里自然分解,这种方法操作起来比较方便,但是有时会影响填埋地的土质造成土地污染,这些是不容忽视的问题,长期下去也会给当地的居民带来生活上的困扰,比如空气质量、土壤环境等等。
4.3粉碎法
粉碎法就是集中将餐厨垃圾直接进行机械粉碎,然后再将这些碎屑排入污水处理系统中,将它们同污水一起进行集中的处理,这种方法操作简单,消耗的成本也不多,但它只适用于少量的餐饮垃圾,不利于处理大产量的餐厨垃圾。
4.4餐厨垃圾处理机
这种处理方法主要有三大类:第一种类似于粉碎法是将餐厨垃圾直接粉碎后,然后排入污水处理中心;第二种则是蒸发餐饮垃圾的水分,从而缩小它的体积;最后一种则是利用一些微生物将餐厨垃圾分解处理后,再将剩下的残渣当作有机肥料进行使用。这三种处理机都比较方便实用,但消耗的成本可能会比较高。
4.5厌氧消化法
厌氧消化是指在无氧的条件下通过一些厌氧微生物将餐厨垃圾分解成各种小分子的物质。在这个自然分解的过程中,不仅缩小了餐厨垃圾的体积,还能提取到很多的资源物质。这种方法能通过控制微生物的种类来获取各种不同的物质成分,能够实现循环利用。
但是这种方法需要消耗很多的物力、财力和人力,而且在分解的过程中还会产生很浓的刺激性气味。此外,参与其中的各种微生物对环境的酸碱度要求很严格,在这种高油脂的环境下并不利于完成物质的分解作用。一般情况下,分解后残渣的处理也是一个很棘手的问题。
4.6饲料化处理
饲料化处理是一种很好的处理方式,现在饲料在市场上比较畅销,很多饲料厂对饲料的需求量也很大、很广。将餐厨垃圾饲料化处理的方式主要有两种:(1)生物处理制饲料,这种处理方法是将餐厨垃圾中的病原菌通过特定的方法将其杀灭的一种方法;(2)高温消毒制造饲料,这种方法的原理就是在高温作用下彻底消灭餐厨垃圾中的病原体,然后再将其搅碎,最后直接将搅碎后的东西做成饲料,供给禽畜食用的方法。这两种方法对于处理餐厨垃圾经济效益十分可观,但是目前也存在一些问题,主要就是它的安全。作为一种饲料,它的消毒水平是很高的,在杀灭病原体时,操作技能和设备必须达到很成熟的地步,否则,一旦病原体杀灭不全面就会带来很大的损失。因此,在运用这个技术时,务必要考虑全面,妥善使用各种消毒器材。
4.7能源化处理
能源化处理是一种比较先进的处理措施,这也是最近几年不断发展而发现的一种比较新颖的处理方法。它包含的内容十分多,主要有焚烧法、热分解法以及制氢法等等。焚烧法能够很大程度上的将产生的能量进行重新利用,从而实现了能源的循环利用。热分解法是将餐饮垃圾中的能量通过热分解转变成所需要的形式,例如燃气、油之类的。
4.餐厨垃圾处理存在的问题
实际操作中餐厨垃圾的处理并没有理论上说的那么容易,在操作中总是会或多或少的遇到一些处理中的问题,主要有以下几点:
(1)粉碎法,直接排放可能会带来一些很现实的问题。第一,直接排放固体状的餐厨垃圾,这对水的需求量是很大的,需要足够多的水来溶解餐饮垃圾,对水资源是一种浪费;第二,直接将固体的餐厨垃圾排放入水中,残留的残渣可能容易产生细菌;第三,将餐厨垃圾排入水中同污水处理一同集中处理,这会给污水处理厂增加很大的工作量;第四,直接排放也不利于有机成分的回收,达不到资源的循环利用。
(2)餐厨垃圾是一类含水量十分丰富的垃圾。现在由于可以用来填埋垃圾的土地越来越少,这对垃圾的处理是极其不利的,当将餐厨垃圾填埋在土壤下时,由于长期的发酵作用会产生大量的沼气,这些沼气如果没有得到充分的回收利用就会扩散到空气中去,而沼气是引起全球气温变暖的一种气体,倘若没有妥善的处理好,可能会对自然生态环境造成不利的影响。同时,长时间的填埋也会对土质造成不良的影响,特别是地下水的污染。这些污染会产生有害物质威胁人类的健康。
(3)人民群众对餐厨垃圾的管理意识不够强,很多个人出于利益驱使直接将餐厨垃圾直接拿去喂养畜禽,而没有经过消毒处理,人再吃了这些畜禽是不利于人的健康的。另外,有些地方相关餐厨垃圾方面的法律不健全,有关部门缺乏相关岗位的管理人员,而且群众也没有养成分类处理的生活习惯,大家的节约意识不够强。
(4)餐厨垃圾处理机的消耗资金比较大,经营餐饮方面的行业没有足够的资金投入到餐厨垃圾处理机这一目标上,这一措施的实施比较缺乏现实和适用性。
5.餐饮垃圾的处理建议
餐厨垃圾就像其他所有的东西一样都有两面性,即有好的一面也有不好的一面。餐厨垃圾是一种资源的浪费现象,它对于环境来说具有污染性,但它也可以作为一种回收利用的资源,来制造出肥料、饲料、沼气等等有益的资源,从而变废为宝应用于我们的生活。为了很好的将它们变废为宝,就应该对它的管理方式加以改善,因此,我觉得可以从以下几点入手:
(1)从源头上减少餐厨垃圾的产生量,国家可以采取一些措施,如设立相应的施救点,允许个人或餐馆将可以使用未过期变质的剩余食物捐赠到这个地点,然后该施救点再将这些食物供给一些贫穷或者无家可归的人食用,这样不仅可以给社会上的流浪人带来温暖,还可以从根本上解决餐厨垃圾的产量。
(2)完善回收制度,建立一种比较完整的回收系统和处理设备,使用统一的回收工具,避免造成再次污染。主要是政府可以投资建立相关的餐厨垃圾处理厂,集中处理生活中产生的餐厨垃圾,使餐厨垃圾的处理能够更加规范,具有系统性、统一性,从而提高广大人民的环保意识。另外还可以建立惩罚制度,对环保意识很高并能在生活中规范自己的行为的群众进行适当的奖励,对不遵守的人给予适当的惩罚,这样距可以督促大家在生活中依法办事,在源头上减少餐厨垃圾的制造。
(3)采用先进的餐厨垃圾处理方法。生物转换技术,通过利用生物转换将餐厨垃圾转换成一些可以被重新利用的有机肥料;高温灭菌法,高温灭菌后可以讲这些餐厨垃圾作为饲料供给饲养畜禽的养殖场,这样就可以达到循环利用资源;微生物处理技术,采用这种方法后可以从源头上减少餐厨垃圾的量,使之转化成水、气体等之类的物质。
(4)加强对群众的宣传教育,使他们充分意识到餐厨垃圾对生活和健康的危害。学校教育方面可以向学生传播这方面的知识,增强他们的环保意识;社会上,政府可以采取相应的措施来减少餐厨垃圾,比如限购令,相关部门可以根据实际情况,限制每个人吃饭点菜的量或者最多可限购多少,这样可以避免剩余过多的现象发生,从而减少餐厨垃圾。
结束语
现阶段,合理地处理餐厨垃圾带来的相关问题,可以促进城市的经济发展,还能提高城市居民的生活水平,同时,还能够保障资源的合理应用,减轻环境污染。随着科学技术的发展,相信在不久的将来,餐厨垃圾的处理将会发展得更合理化,潜藏在其中的价值也会被更好地利用起来。
参考文献
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关键词:餐厨垃圾 堆肥 生长基质 农林利用 环境效应
1 前言
1.1 餐厨垃圾的概况
1.1.1 餐厨垃圾的特征
餐厨垃圾泛指产生于餐饮经营与居民生活的食物加工下脚料和食用残余物,分为餐前垃圾即烹煮前食材物料处理所剩之物,包括菜叶、毛皮等;餐后垃圾即用餐之后的剩余食物,包括剩菜剩饭、汤渣、点心等,以淀粉和蛋白质为主,还有一定数量的废餐具、牙签和纸巾等。前者的概念更广,通常我们将餐后垃圾统称为餐厨垃圾,其主要特征如下:
1)含水率高:约65%~85%,给收集、运输和处理带来麻烦。
2)易腐烂:餐厨垃圾中有机物含量高(约占干物质质量的95%以上),易腐败发臭,容易滋生病菌,造成疾病的传播。
3)盐分高(0.8~1.5%湿基):如不经脱盐处理而制成肥料直接使用会对土壤产生副作用,长期使用更会导致土壤盐渍化。
4)游离态脂肪比重大(约20~30%干基)。
5)餐厨垃圾中往往携有病毒、致病菌和病原微生物:如不经处理而直接利用,会造成病菌的传播、感染等不良后果。
6)含有较高的潜在生物能:如能有效处理,可实现资源的回收再利用,有利于降低能源的消耗。
7)餐厨垃圾与城市垃圾相比,其化学成分简单,有毒有害物质相对较少,善加利用可实现“变废为宝”[1]。
1.2 国内外餐厨垃圾处理现状与评述
1.2.1 国外餐厨垃圾处理现状
目前国外发达国家在餐厨垃圾在各方面都比较完善,无论在收运、处理和相关立法等方面均走在我国的前面。欧盟国家已实施的垃圾填埋法令规定:凡是垃圾中易腐有机物含量超过5%不允许填埋,因此欧洲的餐厨垃圾处理方式多元化。由于上世纪末的疯牛病、动物口蹄疫大规模爆发,1999年英国引入新法令对餐厨垃圾生产饲料作了严格规定,法令规定:经授权处理后的餐厨垃圾可以用来饲养禽畜,但不得饲养反刍动物,以避免疯牛病等传播性疾病扩散。
美国每年的城市生活垃圾的产生量为2.62亿吨,餐厨垃圾总量为2620万吨/年,占其生活垃圾总量的11.4%。2000年这个比例仅次于纸张37.4%和庭院垃圾12%,而回收率仅为2.6%。远低于城市垃圾回收利用率的平均值30.1%,而且近几年没有升高的趋势。美国处理厨余垃圾的平均费用为每吨9到38美元。处置方式大部分以家庭填埋为主。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。对于厨余垃圾产生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。未来的处理趋势是采用堆肥工艺制成肥料或加工成动物饲料进行资源化回收利用。由于美国采用的是垃圾处理收费制度,其收费标准是以家庭垃圾产生量为基准。家庭产生的垃圾多,收费就相应较高。所以以堆肥方式处理餐厨垃圾及庭院垃圾在美国的家庭非常普及,尤其是在人口密度较小的中西部地区。美国各个州关于厨余垃圾的处理政策和方式各不相同,都是根据当地具体情况,建立了自主的厨余垃圾处理回收体系。目前应用方向以蚯蚓堆肥(Vermicomposting)及密封式容器堆肥(In-vessel composting)为主[2]。
在韩国,堆肥处理成本大致为每吨60美元,焚烧的费用大约为每吨90美元,填埋为每吨25美元。目前韩国把厨余垃圾列为可燃垃圾,焚烧的垃圾中厨余垃圾占30%-50%。1991年城市生活垃圾产生量为92000t/d,其中餐厨垃圾占27%。2000年,韩国城市生活垃圾产量约为1700万吨,其中餐厨垃圾占25%。由于该国厨余垃圾的燃烧技术导致二恶英量增加、能源浪费等一系列问题,因此政府将限制厨余垃圾焚烧处理。同时由于厨余垃圾填埋而引起的渗滤液和气味等问题,首尔已经于2000年7月起,禁止未经处理的厨余垃圾进入填埋场。韩国全国也于于2005年起所有填埋场不再接受厨余垃圾。目前韩国厨余垃圾的主要处理方式以堆肥为主,该技术也存在着很多问题。首先是厨余垃圾中的杂质太多,无法经堆肥进行分解,又影响堆肥的品质。其次,韩国的厨余垃圾含盐达到1%-3%,过高的盐分也影响堆肥效果。第三,由于包装厨余垃圾塑胶袋采用一般的塑胶袋,无法分解,最好采用生物可分解塑胶袋,才不至于影响堆肥的效果。韩国目前堆肥所采取的主要技术有生化沼气厌氧消化和两步厌氧消化。
在日本,据统计每年垃圾产生量5000万吨,餐厨垃圾为2000万吨,占总量的40%,18%来源于食品加工业,30%来源于食品销售渠道和酒店,52%来自于家庭。为了减少厨余垃圾环境的污染,充分利用其中资源,日本2000年颁布了《厨余废物再生法》。该法律规定厨余加工业、饮食业和流通企业有义务减少厨余废物的排出量和把其中的一部分转换成饲料或肥料,并且就再生利用对象的饲料和肥料制定质量标准,到2006年企业应减少20%的新鲜垃圾排放量,并有义务对自身产生的垃圾进行循环利用。因此,一些大中型企业竞相进行餐厨垃圾处理装置的研发。
1.2.2 国内餐厨垃圾处理现状
目前我国约有各类餐馆350万之多,厨余垃圾产量在2000年就达到了4500万吨,以每年10%的递增速度计算。而当前我国现仅有8200万吨每日的处理量,对应处理率仅为10%,对应处理压力较大。中国陆续有城市开始重视厨余垃圾的回收处理,即是把厨余垃圾与其它生活垃圾分别处理。北京城市垃圾中有机废物占65%,其中厨余垃圾占39%[3]。
上海是最早实施全方位餐厨垃圾管理的城市,其厨余垃圾处理处置体系也是目前国内最为完善的。做法为由政府牵头立法、出台政策法规,交由环卫局管理,包括统筹、协调、监管、培训,企业来实施运作,即设备和设施投入、安装、运行,加上社区参与垃圾收运、处置和服务。上海市市容环境卫生管理部门先后制定颁布了《上海市餐厨垃圾处理和管理工作的试行办法》等政策法规,明确了餐厨垃圾产生、收运、处理和管理等各单位的职责,制定了各项工作具体程序、收费标准,建立起整个厨余垃圾管理与处理处置体系,使厨余垃圾处理真正可实施化。目前其产生的厨余垃圾,主要采取填埋、堆肥、加工宠物饲料、生化处理等方式处置。
目前我国还没有建立健全的厨余垃圾处理管理体系,缺乏相应的管理政策和适宜的处理技术,最普遍的处理方式是混在普通垃圾中,直接混合填埋处置或者直接运到农场喂猪。由于没有专门的统一法律法规可供遵循,一些城市制定了自己的处置政策。近年来,国内也开始探索其他技术消纳这些餐厨垃圾,并开始进行试点工程。
1.3 垃圾堆肥产品应用研究进展
随着经济的发展,生态意识的加强,建立花园城,实现大地绿化,已成为人们普遍的期望与要求,草坪绿化面积的大小已成为衡量现代化城市环境质量的重要客观标准。目前,在国内外建植草坪的众多方法之中,规模化生产地毯式草皮无疑是现代化、专业化的一个发展方向,发达国家普遍采用,但往往地毯式草皮生产一般选在农田地块,并以优质耕层土壤为基质,因而在收获时,优质耕层土壤随草皮一并带走(5~10cm厚耕层土壤),造成土地资源的浪费和破坏,最终使城郊高效农业生态系统环境恶化,而利用生活垃圾进行地毯式草皮生产既能使生活垃圾得到充分有效地利用,减少环境污染,拓宽环保新产业,又能进行有效地垃圾处理,且有了足够的优质绿地面积。多立安[3]等人用生活垃圾组建基质进行地毯式草皮生产,对不同选配基质对草坪的生长效应差异性进行了研究,结果表明,锯木屑可通过增强基质的保水性能而提高草坪草的抗干旱胁迫能力,并能促进草坪草的生长,草木灰显较强的碱性,当其占基质25%时,则pH值可达9以上,细河沙可改善基质的通透性,但配施量过多就会降低基质营养水平,说明配材不同,选配的基质性能也有较大的差别。综合各项研究指标,则配材锯木屑在生活垃圾生产地毯式草皮的基质配制中,正向效应明显应用价值较大。
2 餐厨垃圾堆肥作为黑麦草育苗和生长基质的研究
本试验旨在用餐厨垃圾堆肥作为草坪的栽培基质,这样既能避免每完成一次草皮生产过程,要铲去熟土,破坏肥沃的农田的现象,又能部分代替泥炭,从而能减少环境压力,还能变废为宝,解决餐厨垃圾的出路问题。试验将堆肥与珍珠岩及泥炭按一定比例混和制成栽培基质,通过盆栽试验观察并测试其各项指标,筛选出适宜黑麦草育苗和生长的基质。
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料
供试作物为黑麦草(Lolium perenne L.),盆栽供试堆肥为自制的餐厨垃圾堆肥,泥炭和珍珠岩购自陈村花卉世界。
2.1.2 研究方法
3种原材料都经风干,不同处理按体积混配,装盆,每盆所装基质的总体积为600ml,共做二十个处理,其中有五个对照。每个处理做4次重复。T1-T5为(堆肥+泥炭):珍珠岩(V/V)=1∶1的各处理,我们在本文中称为第一处理组;T6-T10为(堆肥+泥炭):珍珠岩(V/V)=2∶1的各处理,我们称为第二处理组;T11-15(堆肥+泥炭):珍珠岩(V/V)=3∶1的各处理,我们称为第三处理组,在各处理组内随处理号增大堆肥含量逐渐增加。具体配比见表2.2。
试验于2013年9月30日撒种,每盆撒种15粒,第一次收割时间为2013年11月10日,历时40天。第二次收割时间为2013年11月30日,历时20天,第三次收割时间为2013年12月15日,历时15天。由于各对照长势太差,故在两次收割后,对每个处理浇了等量的液体肥料。
盆栽试验前采用PT法测定了基质的孔隙度、pH、EC,盆栽试验中测定了黑麦草发芽率、株高(每盆中测三株取其平均值),每造黑麦草的生物量(包括鲜重、干重),采用日本产SPAD-502型叶绿素测定仪测定了黑麦草的叶绿素含量,黑麦草植株中的全量养分含量,以及收获后不同基质中的全量养分含量及有机质的百分含量均参照《土壤农化分析方法》。
2.2 结果与分析
2.2.1 不同配比基质的理化性质
孔隙度是基质最重要的指标之一。孔隙度大的基质疏松,通透性良好,有利于作物根系生长。总孔隙度越大,保水性越好;优质栽培基质应具有15~20%的通气孔隙度。一般作物适宜的EC值大都在0.6~2.0ms・cm-1之间,大于3.5ms・cm-1则太高。一般作物适宜的pH值在接近中性时较好。基于各处理基质的孔隙度及pH、EC值的数据统计。对各指标用SAS软件进行处理,综合以上指标,得出T1、T6、T7、T11、T12等处理各项指标均能满足作物生长的需要,而T2、T3、T4、T8、T9、T10、T13除了EC含量稍高外其他指标也均能满足作物生长的需要。
2.2.2 不同基质配比对黑麦草株高及发芽率的影响
图2.1为不同处理发芽率及株高的比较。由图2.1可看出各对照中CK2泥炭与珍珠岩按2:1混配制得的基质发芽率最好,而CK5纯堆肥处理的基质发芽率是最低的,这主要是因为堆肥的盐分含量太高,抑制了黑麦草的发芽。在各处理组内发芽率都出现一个峰,第一处理组的发芽率的峰出现在T3处理;第二处理组的发芽率最好的为T7处理;第三处理组内的发芽率由T11~T15呈逐渐减少的趋势,这主要是因为随堆肥含量的增大,盐分含量也在增大,抑制了黑麦草的发芽。
对于各处理的株高比较来看,虽然含泥炭的基质发芽率高,但是从图5.1中我们可以看出其长势较差,株高较纯堆肥处理的差异显著,这是因为堆肥中含有丰富的养分,能够促进黑麦草的生长。在各处理组内株高也都出现一个峰,第一处理组的株高的峰也出现在T3处理;第二处理组的株高的峰值出现在T6处理;第三处理组内株高大致呈相同变化趋势,也是由T11~T15逐渐减少的。堆肥含量的增加,同时也提高了基质中的盐分含量,抑制了黑麦草的生长。
由此可见,适量堆肥的加入可促进黑麦草的生长。综合这两个因素,在本试验条件下较好的处理为T1、T2、T3、T6、T7、T11,发芽率分别达到91.67%、91.67%、96.67%、86.67%、93.33%和83.33%;株高分别达到19.83cm、22.32cm、23.30cm、23.51cm、22.89cm和20.96cm。
2.2.3 不同基质配比对黑麦草叶绿素的影响
图2.2为各处理叶绿素含量的比较图。叶绿素含量是反映草坪草光合作用强度的重要指标之一,其含量高低表明草坪草生长能力的强弱。从图2.2可以看出,除CK4(纯泥炭)叶绿素含量最高外(具体原因有待于进一步研究),其它对照处理的黑麦草叶绿素含量差异不是很大,而加入堆肥的处理中以第一、第二处理组的叶绿素含量较高,而第三处理组的叶绿素含量都较低,这与黑麦草生物量的测定结果基本一致,这表明适量施用堆肥有利于黑麦草进行光合作用,增强黑麦草的生长能力。其中在长势较好的几个处理中,T6对提高黑麦草叶绿素含量的效果最为显著,其余依次为T2>T7>T4>T3>T8>T9>T1。
2.2.4 不同基质配比对黑麦草植株中NPK养分含量的影响
表2.5为最后收获后黑麦草中全量养分的数据统计。氮素是草坪草生长的重要营养元素,氮素的吸收有利于草坪草各项质量指标的提高。黑麦草对氮素的吸收可以反映不同处理之间的差异。从表中我们可以明显的看出第三处理组的各处理氮百分含量较多,而且堆肥含量最多的T15氮的含量最高,这是因为堆肥中含有较多的氮素养分,可以供给黑麦草所需。长势好的第一、二处理组的各处理叶片中氮的含量反而低,这是因为这些处理的生物量与其它处理存在显著差异,如果按净吸收量来计,这些处理就相应的高。全PK也表现出大致相同的趋势。
2.3 结论
以腐熟的餐厨垃圾堆肥为原料配制基质,以黑麦草为供试作物,检验不同配比基质的生物效应。筛选出适宜黑麦草生长的最佳基质配方是:泥炭:堆肥:珍珠岩(v/v)=0.6:0.4:1。
3 综述
垃圾堆肥施于农田,既提供了肥源,又提供了垃圾消纳渠道,因而作为垃圾处理的有效方法受到广泛重视和采用,特别是在发展中国家,该方法得到了较为普遍的应用。大量的分析结果表明,垃圾堆肥施入农田后可为农作物提供一定的养分和有机物质,但垃圾堆肥中含有一定数量的不易被微生物分解和耕作过程机械外力破碎的石砾、塑料、玻璃碎片等杂物,同时生活垃圾中还含有一些有毒物质,如电池、金属等在堆腐过程中被部分分解和溶解,致使垃圾堆肥中的重金属含量偏高。从垃圾堆肥实际使用情况看,虽然在施用初期起到了部分增加土壤养分,提高作物产量的作用,受到了农民欢迎。但是随着垃圾堆肥长期施用,对农业生产产生了一些不利影响,直接表现为土壤肥力退化,土壤质地变粗,土壤保水和保肥能力下降,进而影响作物的产量和品质,使经济效益下降。因此,针对目前垃圾堆肥质量偏低、营养成分不高、有机质含量较少等问题,在后处理深加工过程中,以提高垃圾堆肥有机质,增加养分含量和减少无机杂质为重点,同时在施肥过程中通过营养配方技术和生物效应试验,采用垃圾堆肥和无机化肥配合施用(或复混方法),在提高养分利用率的基础之上,提出提高垃圾堆肥消纳量的技术措施,为垃圾堆肥的资源化利用提供科学依据。
餐厨垃圾堆肥不但营养成分齐全,有机质含量高,而且杂质少,重金属含量低,有毒物质少,具有很大的推广利用价值。泥炭已被广泛应用于园艺方面,现已成为蔬菜、花卉和其他园艺作物的主要生长基质,但由于泥炭的分布不均及品质等各方面的问题促使人们都在寻找泥炭的替代材料。餐厨垃圾堆肥,无论在pH值上,还是在各养分含量等条件上,都可以代替泥炭作为作物的生长基质,而且养分更丰富。不过餐厨垃圾堆肥的唯一不足就是其盐分含量高,当施用量过多时,会对作物造成盐害,这点已经引起广泛的注意,希望在今后的研究中可以尽快找到相应的解决方法。
【参考文献】
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[3] 多立安,赵树兰. 生活垃圾生产地毯式草皮环境生态工程基质选配研究. 应用生态学报,2000,11
[4] 张丙珍,马俊元. 浅谈城市生活垃圾堆肥处理的利用价值. 科技信息,2008,(22)
[5] 吴修文,魏奎,沙莎,王军,袁修坤.国内外餐厨垃圾处理现状及发展趋势.农业装备与车辆工程,2011,12
[6] 杨子江. 食品垃圾的综合利用研究.再生资源研究,2005,3
[7] 张振华等. 厨余垃圾的现状及其处理技术综述.再生资源研究,2007,5
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[9] 范海荣等. 生活垃圾生产地毯式草皮环境生态工程基质选配研究. 应用生态学报,2000,(5)
[10] 刘文.城市垃圾粗堆肥与退化生态系统恢复和重建应用基础研究.内蒙古农业大学,2006,18
中国高速的城市化进程带来了大量的城市垃圾,其数量已经开始挑战许多城市的垃圾处理能力。以北京为例,各种生活垃圾以每年8%的速度增加,2008年日产垃圾1.84万吨,预计2012年全市垃圾产生量将达日均2.5万吨,2015年突破日均3万吨,届时,北京现有的垃圾填埋场将全部满负荷运转。显然,垃圾填埋等传统的处理方法已经无法应对急剧增加的城市垃圾,并且垃圾填埋本身也面临着环境污染、经济效益低下等问题。然而,事实上,垃圾并非“有百害而无一利”,只要善加利用,垃圾处理中也蕴藏着巨大的商机。美国的“再生银行”和“酷地毯”,以及中国的嘉博文。均以垃圾为载体,构建起多方获益的商业模式,变废为宝,不仅解决了垃圾过剩对环境的威胁,同时也为各自找到了一条独特的生财之道。
“再生银行”:变垃圾为积分
“再生银行”(Recycle Bank)是美国一家垃圾回收公司,它构建了一个全新的商业模式,让居民、商家、政府等利益相关方和企业身处同一个利益链条,实现共赢。从2003年回收美国费城的垃圾开始,“再生银行”的业务迅速扩张,促使美国21个州的城市垃圾回收率翻了一番,同时还把这项计划推广到了英国;而在每个实施该计划的城市,市民的参与率也从最初的个位数增长到目前的超过90%。据其官方网站披露,垃圾回收的计划每年为各地政府节约了数千万美元的垃圾填埋费用,拯救了400多万棵树木,并节约了数百万加仑的汽油。而“再生银行”的环保性质,使投资其中的企业或机构不仅能获得可观的经济收益,同时还能树立正面的企业形象,这使它在融资上具有相当大的优势。迄今,“再生银行”除了获得3轮总额超过7000万美元的注资以外,还吸引了可口可乐的加入。
“再生银行”的模式并不复杂,首先向参与该项目的居民提供垃圾桶,其中一个专供类似树枝等绿色垃圾,另外一个则用来投放混合垃圾。最核心的部分在于,每个垃圾桶的底部都装有电子标签RFID,而垃圾回收卡车的尾部则装有一个RFID检测装置,当垃圾箱被清空时,就能自动获取居民的ID信息。与此同时,当卡车将垃圾箱提起时,吊杆上配备的“再生银行标尺”则会为回收的垃圾称重,并记录和存储相关数据,最后再带回回收工厂分类整理。而每户居民的垃圾重量则会由“再生银行”的系统转化成积分,居民投放的可回收垃圾越多,能获得的积分也就越多。而这些“回收”来的积分如今可以在包括可口可乐、卡夫食品和家得宝(Home Depot)等在内的400家合作商户的超过2400家零售店使用。此外,回收手机等电子废品、使用太阳能或风能等清洁能源以及选乘公共交通等环保行为也能获得相应的积分。
以费城为例,在没有与“再生银行”合作以前,居民每年产生75万吨垃圾,政府处理这些垃圾的开支高达4000万美元。“再生银行”的创始人罗恩・高南(Ron Gonen)2003年说服费城市长同意由“再生银行”处理全市的垃圾,此后政府每年只需补助1200万美元。而且,“再生银行”进驻社区以后,政府对填埋场的支出也大大降低。以人口仅8万人的威尔明顿为例, “再生银行”回收计划实施后,送往填埋场的垃圾减少了40%,政府每年因此节约的80万美元与“再生银行”五五分账。另外,“再生银行”还与回收公司合作,为他们提供原材料,由此获得的收入同样与政府平分。
“再生银行”巨大的垃圾回收量将为其增加新的收入来源。借助芯片记录和账户资料,其可以掌握用户的年龄、性别、收入和消费水平等信息,进而一窥整个区域商业的业态,从而为向商户打包销售目标客户群的资料提供了可能。
英特飞“酷地毯”:垃圾填埋场里的低碳产品
传统的垃圾填埋场在释放一些恼人异味的同时,也会排放一些肉眼看不到的温室气体,如沼气等。这些由垃圾发酵而产生的沼气,如果不及时排除不仅容易发生燃烧,甚至引起爆炸,而且大气层中甲烷所产生的温室效应是二氧化碳的20倍以上,因此对环境形成了二次污染。全球最大的方块地毯制造商英特飞(Interface Flor)就从这些沼气中找到了独特的商机。
英特飞与政府达成合作协议,由政府出资收集沼气,然后提供给英特飞,而英特飞则出资5万美元将两个锅炉改成了沼气锅炉,以沼气取代天然气。从政府的角度来看,填埋场的沼气被及时抽掉,不仅排除了安全隐患,同时也延长了填埋场的使用寿命,更大大改善了填埋场的周边环境,使居民对当地政府的支持度有了很大的提升。
另一方面,按照双方的协议价格,每单位沼气比天然气便宜30%,有效降低了英特飞的生产成本。更重要的是,英特飞的营销部门将这种低碳的产品命名为“酷地毯”(cool Carpet),一举成名。从1996年至今,英特飞共减少了88%的温室气体排放及45.45%的能源消耗,对环境的总体负面影响降低了50%,并且核心产品的用水量也下降了80%,工厂的建筑垃圾减少了70%。但同期,其全球销量却上升了50%,税前总收入增加了95%。美国西南航空在新展出的“碳平衡”飞机模型上就采用了可以100%回收利用的英特飞地毯。
嘉博文:打通厨余产业链
地沟油、泔水猪肉等黑色产业链屡禁不止的背后是国内一线城市年产5000万吨的厨余市场,即使在二线城市,每天也有数百万吨的生成量。如果仅以填埋、堆肥、焚烧等传统方式处理厨余,不仅容易给环境造成二次污染,而且处理成本也较高。但如果完全无害化处理,则每吨垃圾的投入高达300元左右。在瑞士,一家名为Kompogas的公司通过发酵厨余而生成沼气,生物发酵后剩余的垃圾残渣则成为高质量的堆肥,在超市出售,将看似无用的厨余转变为再生产品,实现经济和社会效益的双丰收。而来自北京的嘉博文则利用这些厨余,基于循环经济打造了资源循环系统(BGB),并打通了城乡之间有机质循环的产业链。
关键词:城市生活垃圾;处理设施;规划
中图分类号:TU984文献标识码: A
引言
随着社会经济高速发展,城市化进程不断加快,城市人口逐年增加,城市生活垃圾也急剧增加,城市生活垃圾处理设施不足、垃圾处理设施规划建设和垃圾处理技术发展等问题亟待解决。我院承接编制《克拉玛依市城市生活垃圾无害化处理设施建设“十二五”规划》,按照可持续发展原则,贯彻落实科学发展观,促进城市生活垃圾减量化、资源化和无害化,使环卫事业发展适应社会经济发展的需要。
1现状及存在问题
1.1 城市概况
克拉玛依市位于新疆维吾尔自治区西北部,总面积7733km2,2010年底全市常住人口39.1万人,下设克拉玛依、独山子、白碱滩和乌尔禾4个区。自1958年建市以来,先后荣获国家卫生城市、国家环保模范城市、国家园林城市、中国优秀旅游城市等称号,并在2011年成功荣获全国文明城市。
1.2 垃圾处理现状
克拉玛依市生活垃圾无害化处理起步较早,发展速度较快,是新疆无害化处理水平较高的城市之一。2010年全市生活垃圾产生量14.23万吨,生活垃圾集中处理率100%,生活垃圾无害化处理率94.87%。克拉玛依市生活垃圾处理方式采用填埋,全市共3座生活垃圾卫生填埋场,即克拉玛依区填埋场(规模320吨/日,国家二级)、独山子区填埋场(规模110吨/日,国家一级,)、乌尔禾区填埋场(规模20吨/日,国家四级),总规模450吨/日。白碱滩区有1座简易垃圾填埋场和1座垃圾中转站,白碱滩区的生活垃圾经收集转运至克拉玛依区垃圾填埋场处理。
克拉玛依市餐厨垃圾产量约89.5吨/日,其中克拉玛依区75吨/日,独山子区10吨日,白碱滩区3吨/日,乌尔禾区1.5吨/日,全市尚未建立餐厨垃圾收运和处理体系,采用与生活垃圾混合收运填埋处理。克拉玛依区和独山子区各配有餐厨垃圾收集车1辆,通过与各餐饮企业签定收集协议,杜绝了餐厨垃圾外流,有效制止对居民健康的危害。
1.3 处理设施存在问题
1)无害化处理设施能力不足,处理水平有待提高。随着城市发展和清运量增加,克拉玛依区垃圾填埋场库容几近饱和,难以满足未来克-白城镇一体化垃圾处理量需求,并且该场缺乏渗滤液处理、填埋气体利用等设施,易对周围环境造成二次污染。2)垃圾处理技术单一,无法实现垃圾资源化。全市生活垃圾全部采用填埋处理,其他如焚烧、堆肥技术尚未推行,不仅占用大量土地,也一定程度制约城市健康发展,同时无法实现垃圾资源化。3)部分处理设施达不到无害化处理要求。白碱滩区垃圾填埋场仍属简易垃圾填埋场,乌尔禾区填埋场无害化处理水平偏低。
2规划原则和目标
2.1 规划原则
以按照城乡统筹,整合资源,优化布局,协调发展的原则,加快生活垃圾由分散处理向集中处理转变,由填埋方式逐步向资源综合利用方式转变,推进处理设施建设进程。1)生活垃圾处理本着无害化、减量化、资源化的原则,执行国家有关环境保护政策,符合国家有关法规、规范及标准。2)从当地实际出发,在城市总体规划的指导下,对生活垃圾因地制宜处理,力求实现较好的社会、环境和经济效益。3)根据生活垃圾性质,选择国内外技术成熟先进、运行方便可靠、环境达标、经济合理的处理工艺及设备。4)尽量节省土地、节约资源、尽量减少投资、降低运行成本。
2.2 规划目标
规划到2015年,克拉玛依市城市生活垃圾无害化处理率达100%。根据生活垃圾产量确定处理规模。规划到2015年、2020年全市总人口分别为47.9万、54.4万,全市建成生活垃圾处理规模分别为530吨/日、600吨/日。
3处理方式选择
3.1 处理方式简介
目前国内广泛采用的生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥及焚烧三种,三种方式因地理环境、垃圾成分、经济发展水平等因素不同而不同,但最终都是以无害化、资源化、减量化为目标。三种方式技术经济比较见表1。
表1生活垃圾处理方式对比表
项目 卫生填埋处理 堆肥处理 焚烧处理
技术特点 减量和减容效果差 减量和减容效果居中 减量和减容效果显著
气体回收资源化利用 制肥产品直接实施资源化 焚烧热能发电、供热
占用土地资源多 占用土地资源中等 占用土地资源少
经济特点 单位投资较少 单位投资中等 单位投资最大
单位处理成本较小 单位处理成本中等 单位处理成本最大
投资回收能力小 投资回收能力居中 投资回收能力大
适用条件 适用范围广,对垃圾成分无严格要求 垃圾中生物可降解有机物含量大于40% 垃圾的低位热值大于5000kJ/kg
技术要求 工艺、设备简单 工艺、设备复杂 工艺、设备复杂
对水环境有机污染和营养污染控制较严格 二次污染控制技术要求较严格,对制肥产品质量要求高 应有完备的二次污染控制技术
产品市场 填埋气体可收集用以发电 对制肥产品市场接纳能力要求高 热能或电能易为社会使用,经济效益好
规模要求 使用年限应达到8年以上 未作具体要求 处理规模须达到300吨
3.2 处理方式选择
(1)从克拉玛依市生活垃圾性质看,其中无机物含量较高(46.8%),而且随季节变化明显,如不采取工程措施,其生活垃圾中有机物含量无法满足堆肥处理要求,生活垃圾热值也无法满足焚烧处理要求。
(2)虽然生活垃圾堆肥和焚烧处理技术在一定程度上可实现资源的循环再利用,但由于堆肥处理的恶臭和处理成品销售问题在一定程度上限制了该技术的应用;焚烧处理可实现垃圾减量化,并有热能循环再利用,但该技术投资高、设备复杂、管理水平和运行成本要求都很高,在我国并没得到大规模应用;卫生填埋由于投资小、设备简单、运行成本低、可满足生活垃圾无害化基本要求,目前是国内技术最成熟和应用最广泛的生活垃圾处理技术,较适合克拉玛依市现阶段生活垃圾处理情况。
(3)结合克拉玛依垃圾处理设施选址的位置、地形、地质和水文条件,可以满足生活垃圾卫生填埋场的建设条件。
综合考虑,根据克拉玛依市目前实际情况,确实生活垃圾处理方式近期以卫生填埋为主,远期向卫生填埋与堆肥相结合、适当发展焚烧技术的资源综合利用方向转变。
4处理设施规划
(1)新建生活垃圾卫生填埋场及旧场封场。考虑克白组团一体化发展,规划新建克拉玛依区生活垃圾填埋场二期工程,设计总库容600万吨,处理级别为国家一级,使用年限20年,建设年限2012-2014年,总投资1.8亿元,场址拟定克拉玛依区东侧25km处,服务范围覆盖克拉玛依区和白碱滩区,届时,白碱滩区垃圾填埋场可作为渣土处置场使用。新场建成后,原填埋场做封场治理用作绿化,投资4000万元。另外,克拉玛依区城南区新建垃圾转运站1座,规模300吨/日,投资6000万元。
(2)改造生活垃圾填埋场。针对乌尔禾区垃圾填埋场科技水平较低、土地填埋利用率不高等问题进行升级改造,做好基础防渗和导排气措施。投资3000万元。
(3)独山子区垃圾填埋场满足规划期生活垃圾处理需求,故维持现状,远期考虑扩建。新建独山子区垃圾中转站1座,规模20吨/日,总投资3000万元。
(4)新建餐厨垃圾处理厂。规划克-白组团、独山子区和乌尔禾区各新建1座餐厨垃圾处理厂,处理规模分别为100吨/日、20吨/日、10吨/日,厂址与各区生活垃圾填埋场合建,投资分别为6500万元、3000万元、2000万元。
5结束语
城市生活垃圾处理设施规划是一项综合性强、涉及面广的系统工程,做好城市环卫工程规划将推进资源和社会经济可持续发展,改善城市环境质量,为构建节约型社会起到积极的推动作用。
参考文献
[1]廖利.城市垃圾清运处理设施规划[M] .北京:科学出版社,1999.
最新精选垃圾分类倡议书范文 尊敬的老师、亲爱的同学们:
地球是我们共同的家园,与我们息息相关,我们每一个人都不离开它。我们的课本上有这么一句话“我们的地球是一个美丽、可爱的蓝色星球!”,可如今环境污染越来越严重,而生活垃圾是当今世界十大环境问题之一。这些垃圾埋不胜埋,烧不胜烧,造成了一系列严重危害。虽然垃圾可以通过卫生填埋、焚烧、堆肥等无害化处理以达到降低污染的效果。但垃圾无害化处理的费用是高昂的,处理一吨垃圾的费用约为一百至几百元不等。而且更多地方的垃圾则常常被简易堆放或填埋,导致臭气蔓延,并且污染土壤和地下水体。
要解决垃圾处理和污染问题,可以通过减少垃圾的排放,改善生产、生活方式。此外,我们还可以通过垃圾分类的方法,解决垃圾处理和污染问题。为了保护我们的家园环境,我校倡议:
1、全校师生要树立“环境保护从我做起、从身边做起”的理念,强化节能减排意识,养成良好的卫生行为习惯。
2、班级、校园内设置多个贴上各类垃圾标签的垃圾桶或垃圾箱,实行垃圾分类投放。
3、老师自备垃圾桶,学生自备垃圾袋,各自把自己一天来产生的各种垃圾先装好,下午放学后再把各自的垃圾拿到班上或校园里分类投放好,养成不随手扔垃圾和垃圾分类投放的习惯。
4、少使用或不用一次性用品、塑料袋;少制造垃圾,特别是不易分解和有毒有害的垃圾,能循环再用的用品必须做到循环再用。
5、每周进行一次可回收垃圾义卖活动。学校少先队大队部成立一个“志愿站”,由五、六年级各班派出一名志愿者组成,专门负责此项工作。把义卖得来的钱用于公益活动、用于奖励垃圾分类做得好的班级以及个人。
6、让垃圾分类走进社区,走进家庭,开展“小手拉大手”的活动。
此致
敬礼!
倡议人:xx
20xx年xx月xx日
最新精选垃圾分类倡议书范文 亲爱的`朋友们:
城市生活垃圾分类收集,关系到城市的文明程度和城市形象,是城市生态环境建设最基础的工作。在垃圾成分中,金属、纸类、塑料、玻璃被视为可直接回收利用的资源,占垃圾总量的42.9%,垃圾中的其他物质也能转化为资源,各种固体废弃物混合在一起是垃圾,分选开就是资源。垃圾如果及时进行分类,回收再利用是解决垃圾问题的最好途径。我们倡议用同学们的小手拉起家长们的大手,共同参与到垃圾分类中,为共同缔造美丽厦门美丽海沧而努力。
一、资源利用变废为宝
1、把废弃物中有回收价值的纸类、塑料类、玻璃类、金属类、织物类以及电器类分离出来单独存放,交由废品回收机构综合利用。
2、在家中将生活垃圾分为可回收物、餐厨垃圾盒其他垃圾三类,并分别放置。可回收物直接变卖给废品回收企业,或放入小区设置的可回收物垃圾桶。
3、在家中厨房放置户用餐厨垃圾桶,将家庭产生的餐厨垃圾投入其中,然后将其放入小区设置的餐厨垃圾桶。
4、有害垃圾应投放小区集中收集点进行统一收集,除此之外家庭产生的垃圾应归为其他垃圾,并采用单独的垃圾桶存放,然后将其放入小区设置的其他垃圾桶。
二、垃圾减量,减少污染
1、尽量不要使用一次性签字笔、圆珠笔;纸张双面书写、双面打印;使用再生产品;尽量运用互联网、局域网进行电子化教学,无纸化办公;尽量使用可持续使用的杯子,不使用一次性纸杯。
2、在外就餐要适量点餐,合理搭配;剩菜要打包带走,减少浪费;使用可重复使用的餐具,尽量不使用一次性餐品和纸巾等;食用自助餐时要按需自取,避免食物浪费。
3、购买并使用有中国环境标志、循环利用标志和中国节能认证标志的商品;购买无需包装、简易包装或大包装的商品,尽量不过度包装或小包装的商品;购买可重复使用的耐用品,尽量不买一次性用品;尽量选购净菜;购物时自带环保购物袋,不用塑料袋。
4、旅游者自带可重复使用的杯子、洗漱用品;旅游过程中应将各类垃圾分类收集和投放,不要随手丢弃。
5、把不用的衣服等物品进行变卖、捐赠等,延长其使用寿命;尽量使用可重复使用的耐用品(如充电式电池等),避免使用一次性用品。垃圾分类人人有责,垃圾分类需要人人动手,垃圾分类会使人人受益,居民朋友,让我们共同努力,养成垃圾分类的文明习惯!
倡议人:xxx
时间:xxxx年xx月xx日
最新精选垃圾分类倡议书范文 亲爱的老师、同学们:
你们好!
地球是我们唯一的赖以生存的美丽家园。但在世界的一些国家,包括我们中国。经济和生活水平的提高直接带来的就是垃圾量的激增,就拿我们__这样的小城市来说吧:__城区人口约为60万人,统计数据显示,我国人均生活垃圾日产量为 11.2kg,我市仅城区垃圾的日产量近700吨,目前处理垃圾的方法通常是先被送到堆放场,然后再进行填埋。垃圾填埋不仅费用高昂,而且要浪费大量土地,更可怕的是,由于不能妥善地处理垃圾,可能导致疾病流行。因此,垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题,形势严峻,刻不容缓。
目前我们中国的大部分垃圾还是依靠填埋的方法来进行处理,这样虽然很方便,但会污染地下水、地表水、土壤及空气。为了减少资源浪费,我们应做到垃圾分类投放。垃圾的一共可分为四大类:可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。在日常生活中常见的可回收垃圾主要有:废纸:报纸、书本纸、包装用纸、办公用纸、广告用纸、纸盒等;
关键词:渗滤液;餐厨垃圾粉碎机;中水回用;贮粪池
随着城市的发展,生活垃圾和生活污水处理面临着诸多难题。环境卫生专业是以保障环境卫生功能的正常发挥和人民健康为目的,以人类活动所产生的废物为主要对象,与废物的产生、收集、运输、处理、处置等方面有关的工程。市容环卫行业主要负责城市道路清扫、水洒保洁、生活垃圾、粪便的清运处置工作。排水专业是收集、输送、处理和处置污废水的工程。水处理行业主要负责城市污废水的收集、排放、处理等工作。
笔者试着从这两门专业面临的难题出发,分析这两门专业处理设施的特点,提出适合这两门专业的互补性构想。
1 城市环卫工程面临的主要难题
1.1 渗滤液处理
目前,国内部分城市采用垃圾填埋的方式处理生活垃圾,垃圾填埋最大的难题在于生活垃圾渗滤液的处理,由于渗滤液存在着随时间BOD5、CODcr浓度降低,氨氮浓度升高的变化趋势,老化以后的渗滤液采用常规的生化处理工艺很难达标排放;《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对生活垃圾渗滤液排放浓度排放标准进行了调整,规定采用原97标准的一级排放标准,即CODcr≤100mg/L,BOD5≤30mg/L,氨氮≤25mg/L,同时明确渗滤液经预处理,只有在总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等污染物浓度达到标准后,方可送往城市二级污水处理厂进行处理,并且排入污水处理厂的每日处理生活垃圾渗滤液总量不超过污水处理量的千分之五。
1.2 垃圾填埋处理
生活垃圾实行分层填埋,每层垃圾厚度3m左右,当天作业完毕,覆土30cm左右,最终封场覆土,考虑到填埋场的生态恢复,厚度可达1m以上。如若按照严格的覆盖规程,填埋场覆土量一般占填埋场总容量的三分之一左右。覆土土源一般由挖土机就近取自附近山岭,采土过程中常常会伴随水土流失等一系列的环境影响。
1.3 道路水洒保洁
市容环卫行业还负责城市主要道路的日常洒水保洁,洒水车一般自市政给水管道上的洒水栓取水,由于取用的自来水水质是按照《生活饮用水标准》净化处理的,一年下来洒水保洁费用也是一笔不小的开支。其实,城市道路洒水采用《生活杂用水水质标准》即可满足保洁要求。
1.4 粪便清运
由于历史原因,旧城区常存在着大量的旱厕、化粪池,环卫部门实行定期清运粪渣,粪渣一般运送至果园当作果肥,或送至鱼塘用于养鱼。未经过无害化处理的粪渣含有大量的病菌,经动植物很可能重新进入人们的食物链,危害到人们的生命健康安全。
2 水处理行业面临的难题
2.1 进水BOD浓度偏低
实践表明,污水的BOD/COD>0.3时,污水的可生化性较好,生活污水中BOD的主要来源是人的粪便和厨余垃圾。
目前,绝大多数居民家中使用水冲式厕所,粪便本应排入市政污水管网至污水处理厂处置,但是,由于历史原因,很多居民小区仍然设有化粪池等污水处理设施,化粪池截留了大量的粪便污水,导致污水处理厂BOD浓度偏低。同时,居民常将剩菜剩饭等厨余垃圾混入生活垃圾倒掉,有资料表明,厨余垃圾占居民生活垃圾的1/2左右,成分主要是有机物[1]。容易腐败的厨余垃圾进入生活垃圾填埋场,形成大量的垃圾渗滤液,其BOD浓度常高达数万,给填埋场渗滤液处理带来相当大的困难。
2.2 污泥处置
污泥处置常用的方法有填埋、堆肥农用和焚烧处置。
污泥填埋对含水率要求较高,部分污水处理厂由于资金的原因,未建设完善的污泥处理配套设施,许多含水率较高的污泥经简单干化后,送往垃圾填埋场进行填埋处置,常常会产生大量的渗滤液,很大程度上影响到垃圾填埋场的正常运行;部分污水处理厂将污泥送往垃圾焚烧厂进行焚烧处置,又存在着焚烧成本过高的问题;污泥堆肥处理后作为农用肥料,要求严格控制污泥中的重金属离子浓度,并且总氮含量不能太高。
2.3 中水回用
由于中水回用等方面的规划和建设还比较滞后,许多污水处理厂的出水达到排放标准后,即排入下游水体,没有做到中水回用。
3 环卫设施与水处理设施的优势互补构想
为有效利用环卫处理设施和水处理设施,笔者提出以下构想,如下图所示:
(1)垃圾渗滤液的性质决定了渗滤液处理的高难度和高成本投入,因此,从源头上减少渗滤液的产生是一个较为经济有效的方法。在城市排水系统完善且污水处理率高的城市,可以采用餐厨垃圾粉碎机把这些以有机物为主的垃圾破碎后排入下水道,进入污水厂,此模式一可降低生活垃圾的含水率和清运量,二可减少填埋场垃圾渗滤液的产生,三有利于污水处理厂的正常运行。
(2)将清运来的粪渣送往城市污水处理厂内设置的贮粪池,既利于粪渣的集中处理,又可以用于调节污水厂的进水BOD浓度,保障污水处理厂的正常运行。
(3)将污泥进行干化堆肥处理,使其含水率达到一定标准后,掺入一定比例的泥土或矿化垃圾,用作垃圾填埋场的覆土,此模式在国内部分垃圾填埋场已得到成功运用。
(4)将污水处理厂出水作深度处理,达到生活杂用水标准后,用作城市道路洒水保洁和市政绿地浇灌使用。
关键词:餐厨垃圾;堆肥;资源化
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18011502
1引言
根据调查,机关单位、学校等食堂就餐人数多,餐厨垃圾产生量约为0.45 kg/人・d,主要以餐后垃圾为主。而餐厨垃圾具有成分复杂,有机物含量丰富,水分、盐分及油脂含量高,易腐烂变质等特点。为此,寻求一种既经济又能有效处理和消纳餐厨垃圾的方式至关重要。
我国城市餐厨垃圾的传统处理方式主要是收集作为猪饲料或者与城市生活垃圾一起填埋、焚烧。但由于餐厨垃圾可能会滋生猪瘟病菌、口蹄疫等多种致病菌,直接作为饲料原料会使致病菌通过食物链造成人畜之间的交叉传染;同时餐厨垃圾含水率高,填埋会产生过多的渗滤液;并且其燃烧热值低,也不利于焚烧处理。因此,通过堆肥技术将餐厨垃圾转变成富含有机质和氮、磷、钾等营养元素的有机肥料,是实现餐厨垃圾资源化利用的有效方式之一。
2餐厨垃圾堆肥进展
餐厨垃圾富含蛋白质、淀粉、脂肪等有机质,可生物降解成分多,C/N比低,营养元素全面,且具有无毒、不含有工业重金属污染源等优点,在当前社会资源紧缺的现状下,是很好的资源化利用原料。餐厨垃圾相比传统堆肥原料具有更高的有机营养元素含量与更好的营养和利用价值,且堆肥化处理技术具有操作简单,运行周期短,应用普遍等优点。
2.1国内餐厨垃圾堆肥化处置
堆肥法是利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解,在高温下进行无害化处理,从而产生有机肥料,是一种集处理和资源化利用于一体的生物方法,已经成为处理各种有机废弃物的有效方法之一。在堆肥技术中,好氧堆肥处理法由于技术成熟,安全性高,成本低等优点,具有广泛的应用前景。国内诸多餐厨垃圾处理厂均采用好氧式堆肥技术。日处理能力400 t的北京市高安屯餐厨垃圾资源化处理厂作为我国最大的餐厨垃圾处理厂,通过将餐厨垃圾经长时间的高温好氧发酵后,再添加益生菌,制成生物有机肥,供市郊的农户使用;上海浦东新区有机垃圾综合处理厂生产好氧堆肥,处理量达100 t/d;合肥市与台湾阜利生物科技公司合作,采用微生物高温好氧发酵技术处理工艺,将餐厨垃圾变成液态或固态有机肥[2]。堆肥技术常采用的方法还有充氧动态发酵法、快速烘干法、微波法、厌氧发酵方法等。其中厌氧发酵处理技术是有机废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化,同时伴有甲烷和CO2产生。如内蒙古鄂尔多斯市传祥生活垃圾处理厂及重庆黑石子餐厨垃圾处理厂,均采用厌氧发酵工艺,沼渣处理成有机肥,同时还能产生能源气体沼气[2],是一种既节能又产能的堆肥技术。
目前,能够快速、及时、高效地将餐厨垃圾降解成有机肥的餐厨垃圾处理机也得到广泛应用。宜兴国豪公司生产的垃圾处理机,通过加热、搅拌、通风等方式,同时引进日本的微生物菌群,采用好氧堆肥工艺,有效地将餐厨垃圾制成供绿化和种植使用的高效有机肥料。杭州增霖环保科技有限公司依托校企合作,研发出了自动化水平高的垃圾处理机。天津科恩达科技有限公司研制开发的餐厨垃圾处理容器,能在8h内实现餐厨垃圾的无害化处理,产生有机肥料。南京审计学院在食堂投入使用了餐厨垃圾处理机,每天能处理500kg泔水\[2~5\]。
在堆肥过程中,堆肥效果会受堆料的颗粒度、温度、含水率和通风量等因素影响。任连海等对餐厨垃圾高效好氧堆肥过程参数的影响因素进行研究表明,含水率、环境温度、填料量等因素对堆肥减量化影响显著[6]。Lin等对餐厨垃圾生物好氧堆肥工艺的研究表明,含水率、温度和接种量等都会影响餐厨垃圾的处理效果[7]。蓝俞静等研究表明各因素对堆肥中含菌量影响的大小的顺序依次为环境温度、含水率和接种量[8]。
2.2国外餐厨垃圾堆肥化处置
国外在堆肥技术方面发展相对比较成熟,近年来,堆肥设备正向移动化和专用化的趋势发展。目前国外采取的堆肥技术主要有定期翻堆条垛式、通风静态垛式、被动通风条垛式、反应器式和蠕虫堆肥系统[12]。例如Berkely大学从1993年起用蠕虫发酵法每年处理餐厨垃圾200t,美国Georgia大学于1999年进行了利用密封式容器处理餐厨垃圾的可行性研究,英国County Mulch公司建造了可移动堆肥系统,并采用计算机控制温度和氧含量\[4,5,9,10\] 。
目前,国外餐厨垃圾堆肥技术的普及工作也比较到位。以日本为例,开发出了能实现物料破碎、干燥及快速堆肥等多种型号的餐厨垃圾处理机器,并拥有相关技术专利,在大型饭店、食堂等得到大量的推广和使用。此外,日本在利用高效微生物菌剂进行堆肥化技术的研究也处于领先水平,利用特殊菌种处理餐厨垃圾,有效提高了堆肥处理的消化效率。美国对餐厨垃圾也广泛进行堆肥处理,目前应用较多的是蚯蚓堆肥、密闭式容器。其中蚯蚓堆肥是在好氧堆肥的基础上接入蚯蚓,通过蚯蚓自身的酶系统实现餐厨垃圾的无害化,是当前堆肥化研究的热点。韩国厨余垃圾的处理方式也以堆肥为主,现阶段所采用的堆肥技术有微生物发酵产沼厌氧消化和两级厌氧消化堆肥、好氧堆肥生物反应器等处理方式[2]。
3餐厨垃圾堆肥化的作用
3.1实现食堂餐厨垃圾的资源化利用
据统计,随着生活水平的提高和生活方式的改变、人口增长等因素,餐厨垃圾的产生量每年以10%左右的速度递增。其中食堂作为餐厨垃圾的主要来源之一,有着产生量大,数量较稳定的特点。餐厨垃圾用作传统的饲料会存在大量的病原微生物,而未经处理的餐厨垃圾外排将会导致环境恶化。因此,对食堂产生的餐厨垃圾进行堆肥处理不仅能够减少生活垃圾的排放,减轻其运输、收集和处理的成本,还能将餐厨垃圾变废为宝,通过堆肥获得绿色环保的有机肥。有机肥料既可用于本单位树木和植被的施肥,自行消化,又能外销给周边农户,取得一定的经济效益。因此堆肥化技术能为餐厨垃圾的处理提供一个有效的途径,实现废物的有效利用和保护环境的目标。
3.2促进有机肥料在农业生产中的推广和应用
农业生产中广泛使用的化肥存在一定的弊端,长期使用会导致土壤有机质持续减少、pH值下降、土壤板结、营养元素失衡、保肥保水能力差,农业生态平衡被破坏,严重影响农业的增产增收。相对而言,有机肥料含有丰富的有机物和腐殖质,通过土壤中有益微生物的利用,能够改善土壤的微生态环境,丰富土壤的有机组分,从而促进了作物对肥料和土壤中营养元素的吸收,从而减少农作物病虫害,降低农业生产成本,提高农产品品质。因此,为推动我国绿色农业、有机农业,走农业可持续发展道路,利用餐厨垃圾生产绿色高效有机肥,减少化肥使用,并使废物资源化,让有机物回归自然,恢复土壤肥力,对发展绿色(或有机)农业,实现农业产品的优质、高产和增效等方面都将起到巨大的推动作用。
3.3对行业科技进步的促进作用
我国是农业大国,目前年需化肥约1亿4000万t,当前社会呼吁广大农民减少化肥使用量,提倡多施有机肥及新型生物肥。因此,开发适宜不同生态区域、不同物料成分、不同气候条件下的餐厨垃圾堆肥实用技术,对废物资源进行有效利用,进行不同区域范围内的技术应用和示范,具有很好的发展前景。
4餐厨垃圾堆肥化的前景及效益
据统计,我国餐厨垃圾产生量达到4800~6000万t/年,并以每年5%~10%的速度持续增长。而截至2012年无害化处理能力约400万t/年,处理率不足10%[11]。因此,对餐厨垃圾进行资源化利用能大量减少固体废物的排放,减少对环境的污染。同时,餐厨垃圾中丰富的营养物质为环境中的微生物提供了良好的生活环境,使得其中的糖类、蛋白质、脂类、纤维素、木质素等大分子有机物质得到有效降解,通过进一步加工处理,可作为优良的生物活性有机肥。通过对餐厨垃圾合理的资源化利用,将达到环境效益、社会效益和经济效益的有效统一。
4.1环境效益
资源化利用餐厨垃圾堆肥后生产有机肥料,能减少废物的排放,减少蚊蝇等的滋生机会,降低病原菌存活时间,切断了病原菌传播到人类的途径,在保护环境的同时,又解决了农业上造成的偏施化肥使土壤养分比例失调、土壤退化等问题,有利于农业生态环境良性循环和绿色农业的可持续发展。
4.2社会效益
把餐厨垃圾等有机废弃物综合利用生产生物有机肥,为农业部门提供了优质、价廉、高效的生物肥料,也使作物增产增收,同时变废为宝,既发展了环保产业,也为地区增加了新的就业机会。同时,针对食堂餐厨垃圾的堆肥化技术研究成果还能在全国各大院校和其他机构进行推广应用,将起到很好的示范作用。
4.3经济效益
据了解,我国生物有机肥料有着广阔的市场发展空间和前景。据估计,未来市场生物有机肥将以每年5%的速度增长,实施以质量替代数量、以有机(肥)替代无机(肥)的发展战略,生物有机肥将成为农业生产的必需品。这将给有机肥的发展带来了巨大的经济效益和潜在市场。
5结语
结合当前我国食堂餐厨垃圾产生量相对较大、处理资金投入少、环境要求高的现状,采用堆肥技术处理餐厨垃圾,能为当前食堂餐厨垃圾提供有效的处理途径,使废物资源化,并有效防止生态环境污染,从而实现环境、经济、社会的共同效益,具有很好的应用价值以及显著的现实意义。
参考文献:
[1]张保霞,付婉霞.北京市餐厨垃圾产生量调查分析[J].环节科学与技术,2010(S2):651~654.
[2]王桂才,李洋洋.餐厨垃圾堆肥化处置方式探讨[J]. 再生资源与循环经济,2013,6(10):38~41.
【关键词】城市;垃圾
城市垃圾主要是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾,而不包括工厂所排出的工业固体废物。城市垃圾的成分很复杂,但大致可分为有机物、无机物和可回收废品等。属于有机物的垃圾主要是动植物的废弃物,属于无机物的垃圾主要为炉灰、庭院灰土、碎砖瓦等,可回收的废品主要为金属、橡胶、塑料、废纸、玻璃等。
1.城市垃圾的危害分析
首先,对人体的危害。生活在环境中的人,以大气、水、土壤为媒介,可以将环境中的有害废物直接由呼吸道、消化道或皮肤摄入人体,使人致病。其次,对大气的污染。城市生活垃圾和其他固体废物在运输、处理过程中如缺乏相应的防护和净化措施,将会造成细末和粉尘随风扬散;堆放和填埋的废物以及渗入土壤的废物,经过挥发和化学反应释放出有害气体,都会严重污染大气并使大气质量下降。例如:生活垃圾填埋后,其中的有机成分在地下厌氧的环境下,将会分解产生二氧化碳、甲烷等气体进入大气中,如果任其聚集会引发火灾和爆炸的危险。第三,对水体的污染。如果将城市生活垃圾和其他固体废物直接排入河流、湖泊等地,或是露天堆放的废物经雨水冲刷被地表径流携带进入水体,或是飘入空中的细小颗粒通过降雨及重力沉降落入地表水体,水体都可溶解出有害成分,污染水质、毒害生物。有些简易垃圾填埋场,经雨水的淋滤作用,或废物的生化降解产生的渗沥液,含有高浓度悬浮固态物和各种有机与无机成分。如果这种渗沥液进入地下水或浅蓄水层,将导致严重的水源污染,而且很难得到治理。第四,对土壤的污染。固体废物及其滤出或滤涸液中所含的有害物质会改变土壤结构和土质,影响土壤中微生物的活动,妨碍植物生长;有时还会在植物体内积蓄,在人蓄食用时危及人蓄健康。城市生活垃圾和其他固体废物长期露天堆放,其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的土壤迁移。在迁移过程中,有害成分要经受土壤的吸附和其他作用。由于土壤的吸附能力和吸附容量很大,随着渗滤水的迁移,使有害成分在土壤固相中呈现不同程度的积累,导致土壤成分和结构的改变,进而对土壤中生长的植物产生污染,污染严重的土地甚至无法耕种。
2.我国城市垃圾处理的技术现状
2.1城市垃圾的卫生填埋技术
上个世纪80年代,我国发生首例垃圾爆炸事件以后,对爆炸垃圾的合理有效处置是摆在人们面前的一个重要课题。当时,为解决这一课题,由清华大学牵头,设计了我国首座人工强化处理的非天然状态下填埋的垃圾处理厂。这一处理厂主要使用填埋技术,从而为我国采用卫生填埋技术处理城市垃圾探索了道路,也积累了经验。
现在,我国城市垃圾填埋多采用厌氧填埋法,利用天然的地形地貌进行适当的整治,并建有防渗层。在防渗层中,为提高防渗能力,一般还采用了人工合成的化学合成材料,如高密度聚乙烯板等。在垃圾填埋系统中设有渗出液收集系统及沼气收集系统等。填埋层中采用垃圾/黏土交替压实铺砌的填埋方法,上部设有防水的覆土层,覆土上部还可以进行绿化处理。这一技术可回收沼气作为能源,但是,垃圾渗滤液必须处理。好氧填埋技术也是一项重要的垃圾填埋技术,它具有对有机物分解彻底、迅速的优点,但是,其工程的成本高,构造复杂,运行费用也高,故在我国尚无应用。
2.2城市垃圾焚烧处理技术
对城市垃圾进行焚烧是最为彻底的无害化处理技术,它可充分燃烧其中的有机物,杀灭其致病微生物,使垃圾体积大幅减小,减轻后处理负担。它的一般技术工艺是:将运到焚烧厂的垃圾首先进行适度储存、混合,然后由进料设备将垃圾送入炉内进行干燥、焚烧处理,并对其余热进行回收利用。如果烟气含有可回收的组分,也要进行回收利用,烟气经净化后排除。目前人们对焚烧设备的技术状况都很关注,我国目前也开始在杭州锅炉厂自行研制、开发并生产垃圾焚烧炉,其技术状况尚待长期运行的考验。垃圾焚烧技术中目前人们最为关心的问题就是烟气中二英的量及其毒害作用,这一问题可能成为焚烧技术工程实际应用的挑战性问题。由于我国城市垃圾组分中有机组分含量偏低,而且有机组分中也是以高含水率的碳水化合物为主要成分,使得燃烧热值偏低,影响其资源化的价值。
3.城市垃圾处理的前景
3.1利用垃圾发电
垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理。其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧(也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物),在高温焚烧(产生的烟雾经过处理)中产生的热能转化为高温蒸汽,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理,最后干燥脱硫,产生一种气体叫甲烷,也叫沼气。再经燃烧,把热能转化为蒸汽,推动涡轮机转动,带动发电机产生电能。如果我国能将垃圾充分有效地用于发电,每年将节省煤炭5000~6000万吨,其“资源效益”极为可观。
3.2把垃圾转变为肥料
城市生活垃圾中的有机物成分比如剩菜剩饭等,既不能重复使用又不能用于发电,因为它们的燃烧值很低,水分很大,即便如此,我们也不能将他们倒掉,这样会滋生各种细菌和苍蝇、蚊子之类,对城市环境会造成破坏。目前人类对于这种垃圾主要是采用堆肥的方式进行发酵处理,堆肥处理方法是将混合垃圾进行静态发酵生产堆肥。堆肥适于乡村农家肥生产而非城市垃圾产业化处理。其缺点是有机物堆腐时间长,一般需3周至一个月,堆积污染严重,苍蝇、蚊子滋生,严重污染周边环境,给当地卫生防疫带来极大隐患。有机物降解不彻底,处理不充分,残留物仍会造成垃圾污染。有机物堆肥产品杂质多,而且对重金属等有害物质不能有效分离,长期使用堆肥产品,会造成土壤表面沉积,破坏土壤、危害农作物。
随着人类生物技术的迅速发展,人类将把微生物技术广泛的应用到有机垃圾肥料化处理的过程之中。微生物垃圾处理技术是在餐厨有机垃圾中加入微生物固菌发酵剂,让有益菌“吃垃圾”。我们吃剩的饭,细菌接着吃,细菌吃掉的餐厨垃圾变成一袋袋淡黄色的粉末,这种粉末就是高能量的有机肥料。袋子里还有细菌吃不掉的骨头、塑料袋、筷子,处理不掉的垃圾仅占餐厨垃圾总量的2% ~3%。在这个“化腐朽为神奇”的工程中功劳最大的是微生物技术,把符合微生物菌撒到垃圾上,这种菌体蛋白既可以做饲料又可以做肥料可真正实现变废为宝。
4.结束语
城市垃圾问题如同其它环境问题一样,也是在近几年来特别是近十多年来才为我们关注并迫切需要解决的问题。这些问题的拖延是以渐增并伴着突发的巨大损失为代价。堆放的垃圾正在悄悄地释放着污染物,损害着大气层,污染着地下水,一个偶然的原因,它的爆炸会在瞬间造成巨大的损失,这些问题需要我们慎重对待并立即付诸于行动。
【参考文献】
[1]许宁,胡伟光等.城市环境管理[M].北京:化学工业出版社,2007.