關(guān)于廚余垃圾資源化利用的觀察

時(shí)間：2020-11-02作者：江蘇信有達(dá)環(huán)境設(shè)備制造有限公司瀏覽：135

隨著生活垃圾分類的普遍推行,廚余垃圾資源化利用將越發(fā)重要, 并將成為物質(zhì)利用的一個(gè)重要項(xiàng)目和垃圾分類處理的一個(gè)產(chǎn)業(yè)分支,值得重視。
走好廚余垃圾資源化利用的第一步,為工藝技術(shù)、建設(shè)運(yùn)營模式和基本價(jià)格奠定基礎(chǔ),對(duì)廚余垃圾資源化利用及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為重要。本文針對(duì)廚余垃圾資源化利用的實(shí)際問題,提出廚余垃圾資源化利用設(shè)施建設(shè)運(yùn)營的約束條件。
1.廚余垃圾的資源利用**問題
1.1廚余垃圾的資源化利用
廚余垃圾資源化利用指從廚余垃圾中提取物質(zhì)作為原材料或者燃料的活動(dòng)。廚余垃圾資源化利用具有法律基礎(chǔ), 2020年版新固廢法*六條規(guī)定國家推行生活垃圾分類制度,*五十七條要求縣級(jí)以上地方人民**環(huán)境衛(wèi)生主管部門]負(fù)責(zé)組織開展廚余垃圾資源化、無害化處理工作。廚余垃圾具有資源化利用的物質(zhì)基礎(chǔ),含有較高的**質(zhì)( 10%~ 20% )和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等**營養(yǎng)成分,這些**質(zhì)可用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料、**肥料和沼氣、生物柴油、乙醇、氫氣等生物能源。
這里的廚余垃圾指狹義的廚余垃圾,主要包括3條來源: ( 1)農(nóng)貿(mào)市場產(chǎn)生的食物廢料, ( 2 )家庭廚房產(chǎn)生的食物廢料和食物殘余，( 3)公共食堂及餐飲行業(yè)的食物廢料和食物殘余(餐飲垃圾)。農(nóng)貿(mào)市場和家庭廚房產(chǎn)生的廚余垃圾以生料為主,總固和**質(zhì)含量分別在20%左右和15%左右;餐飲垃圾的總固含量和**質(zhì)在10%左右。
1.2廚余垃圾的資源利用**
廚余垃圾含有一定 量的**質(zhì)和**營養(yǎng)分,這是廚余垃圾資源化利用的物質(zhì)基礎(chǔ)。但應(yīng)看到,廚余垃圾所含的**質(zhì)和**營養(yǎng)分終究較少(一般**30%) , 利用這些**質(zhì)生產(chǎn)飼料、肥料或生物能源時(shí),存在廚余垃圾資源化利用是否經(jīng)濟(jì)或廚余垃圾的資源利用**是否夠高的問題。衡量廚余垃圾的資源性要從兩方面比較,一是比較廚余垃圾混合到其他生活垃圾中焚燒、 填埋處置(即生活垃圾混合處置)的成本,二是比較一次資源生產(chǎn)的產(chǎn)品的成本。資源化利用廚余垃圾時(shí)的生活垃圾處理綜合單價(jià)不能**生活垃圾混合處置的綜合單價(jià),理想情況是廚余垃圾資源化利用的單位成本不**利用一次資源生產(chǎn)等鏟品時(shí)的成本,否則,廚余垃圾資源化利用就是不經(jīng)濟(jì)的。
“資源化利用廚余垃圾時(shí)的生活垃圾處理綜合單價(jià)既不能**生活垃圾混臺(tái)處置的綜合單價(jià)”要求廚余垃圾 資源化利用的單價(jià)**生活垃圾不分類時(shí)焚燒處理的單價(jià)。目前,生活垃圾混合處理的綜合單價(jià)**焚燒處理單價(jià)(混合處置的綜合單價(jià)在150元/噸以內(nèi),焚燒處理單價(jià)在200元/噸以內(nèi)) , 考慮到廚余垃圾分類處理后焚燒處理的收益有所提高,在不抬高生活垃圾分類處理的綜合單價(jià)約束下,允許廚余垃圾資源化利用的單價(jià)適當(dāng)**混合垃圾處理的綜合單價(jià),但應(yīng)**混合垃圾焚燒處理的單價(jià)。
廚余垃圾資源化利用的理想情況是“廚余垃圾資源化利用的單位成本不**利用一次資源生產(chǎn)等量產(chǎn)品時(shí)的成本”, 即不用財(cái)政補(bǔ)貼。對(duì)于20%TS的農(nóng)貿(mào)市場和家庭廚房產(chǎn)生的廚余垃圾, 1t廚余垃圾大概可生產(chǎn)300kg左右**肥料,市場價(jià)在200元左右,或生產(chǎn)120Nm3 ~ 160Nm3沼氣,市場價(jià)在300元左右,即需要將廚余垃圾資源化利用的單位成本控制200元/噸~ 300元/噸。即使考慮財(cái)政補(bǔ)貼(垃圾處理費(fèi)),廚余垃圾 資源化利用的單位成本也應(yīng)控制在“混合處置綜合單價(jià)(或略高,但不得**混合垃圾焚燒單價(jià))與資源產(chǎn)品生產(chǎn)成本之和”之內(nèi),即350元/噸~450元/噸(較高不得**500元/噸)。
2.廚余垃圾資源化利用工藝流程問題
2.1廚余垃圾資源化利用存在T藝流程過長和系統(tǒng)過于復(fù)雜問題
規(guī)模化廚余垃圾資源化利用設(shè)施建設(shè)運(yùn)營多采用受BOT、PPP等建設(shè)運(yùn)營模式和建設(shè)營運(yùn)成本導(dǎo)向定價(jià)法 ,建設(shè)投資越大和營運(yùn)成本越高,企業(yè)所得利益便越高,這導(dǎo)致廚余垃圾資源化利用設(shè)施普遍存在I藝流程過長和系統(tǒng)過于復(fù)雜的怪象,甚至有些廚余垃圾資源化利用設(shè)施走上了歪路:規(guī)模奇大，流程奇長,價(jià)格奇高。一座設(shè)施動(dòng)輒設(shè)計(jì)成上千噸的處理規(guī)模,且集預(yù)處理、生物轉(zhuǎn)換到產(chǎn)品利用等于- 地, 甚至上馬- -些可有可無的裝備和預(yù)處理工序,無節(jié)制地延長流程和增大占地面積,導(dǎo)致廚余垃圾資源化利用系統(tǒng)的復(fù)雜程度直追甚至**過混合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的復(fù)雜程度和廚余垃圾資源化利用的單價(jià)比肩垃圾焚燒發(fā)電服務(wù)的價(jià)格,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定可靠。這種做法自然會(huì)讓人懷疑推行垃圾分類是否具有經(jīng)濟(jì)性、甚至是否有必要。廚余垃圾處理應(yīng)走規(guī)模適中、流程簡短、價(jià)格低廉的道路。
2.2廚余垃圾資源化利用工藝技術(shù)較其簡化
2.2.1子系統(tǒng)
廚余垃圾資源化利用包括5個(gè)子系統(tǒng): ( 1) 廚余垃圾接收系統(tǒng)，(2) 預(yù)處理系統(tǒng)，( 3)資源化轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，(4)資源化利用系統(tǒng)和( 5)三廢治理系統(tǒng)。**和技術(shù)關(guān)鍵是預(yù)處理和資源化轉(zhuǎn)換,尤其是預(yù)處理對(duì)廚余垃圾資源化利用至關(guān)重要。廚余垃圾資源化利用工藝流程過長和系統(tǒng)過于復(fù)雜多因預(yù)處理工藝技術(shù)不當(dāng)所致。
2.2.2資源化轉(zhuǎn)換方法
廚余垃圾資源化轉(zhuǎn)換方法可概括為3大類:動(dòng)物轉(zhuǎn)換、生物轉(zhuǎn)換和物理化學(xué)轉(zhuǎn)換。
(1 )動(dòng)物轉(zhuǎn)換:利用家禽(大動(dòng)物)、蚯蚓、 果蠅等動(dòng)物將廚余垃圾轉(zhuǎn)換成動(dòng)物營養(yǎng)質(zhì)和動(dòng)物糞便,然后再合理處置動(dòng)物及其糞便。家禽飼喂在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代是一種重要的廚余垃圾處理方法。
(2)生物轉(zhuǎn)換:利用微生物的作用將廚余垃圾轉(zhuǎn)換成腐殖質(zhì)、沼氣、酒精等,或?qū)N余垃圾干化(生物干化)。常用的生物轉(zhuǎn)換方法是漚肥、堆肥和厭氧發(fā)酵制沼,這3種方法古已用之。
目前，國內(nèi)厭氧發(fā)酵多是濕式厭氧發(fā)酵( TS10%以下) , 存在沼波沼渣量大、容積產(chǎn)期率低、占地大等不足,將來應(yīng)大力開發(fā)干式厭氧發(fā)酵(TS15%以上,可達(dá)20%~ 30% )。
(3)物理化學(xué)轉(zhuǎn)換:機(jī)械脫水、余熱干化、太陽能干化、( 干化廚余垃圾、腐殖質(zhì))焚燒等。
推薦中小規(guī)模( 100噸/日以內(nèi))時(shí)采用堆肥和家豬轉(zhuǎn)換(控制豬制品的流向) 2種處理方法,規(guī)模較大時(shí)采用厭氧發(fā)酵制沼方法。有條件地區(qū)可以采用厭氧發(fā)酵制沼和好氧堆肥聯(lián)合處理的方法。
2.2.3預(yù)處理
預(yù)處理的基本功能是破袋、破碎、去除雜質(zhì)、制料(包括油脂分離),有些系統(tǒng)還帶有調(diào)質(zhì) ( PH值、C/N) 、蒸煮等功能。對(duì)采用生物轉(zhuǎn)換的廚余垃圾資源化利用系統(tǒng),預(yù)處理是整個(gè)系統(tǒng)成功的關(guān)鍵(穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)適用、環(huán)保安全和處理徹底)。設(shè)計(jì)預(yù)處理系統(tǒng)時(shí)要重點(diǎn)考慮雜質(zhì)含量和**質(zhì)的物化性質(zhì),還要權(quán)衡各種工序的先后順序。
對(duì)于雜質(zhì)含量**過20% (重量比)的廚余垃圾,去除雜質(zhì)是預(yù)處理的重點(diǎn)考慮功能。此時(shí)，可能要上破袋、破碎、篩分、分揀等工序,預(yù)處理工藝流程將較長和復(fù)雜。
對(duì)于雜質(zhì)含量**20%的廚余垃圾,制漿是預(yù)處理的重點(diǎn)考慮功能。此時(shí)，要根據(jù)擠壓制漿設(shè)備的特性和廚余垃圾的生、 熟料特性合理選擇 與安排工序，如是否需要蒸煮,蒸煮與擠壓誰先誰后等。
預(yù)處理技術(shù)的選擇余地較大,預(yù)處理I序安排的選擇也較多,如沒有經(jīng)驗(yàn)積累,便可能使預(yù)處理工藝流程過長和系統(tǒng)過于復(fù)雜,這是應(yīng)該較力避免的。
歐洲的高壓壓榨技術(shù)集破袋、破碎和擠壓制漿于-體,直接將廚余垃圾分離成干、濕組分(含水率分別為30%和70%左右),且允許廚余垃圾的雜質(zhì)含高達(dá)30% ,較大地縮短了預(yù)處理流程。干組分與其他垃圾混合,或直接焚燒回收熱能,或深加工成水泥窯用燃料;濕組分則通過厭氧發(fā)酵制取沼氣或堆肥。廣州福山生物質(zhì)廠已經(jīng)成功應(yīng)用,其工藝流程和高壓壓榨原理 ,建議推廣應(yīng)用。
3.廚余垃圾資源化利用的三廢問題
廚余垃圾資源化利用過程中可能產(chǎn)生大量的廢水、臭氣和廢渣,三廢問題是廚余垃圾資源化利用,尤其濕式厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)換將遇到的重大問題,必須妥善治理。
主動(dòng)方法是減少三廢產(chǎn)量。應(yīng)明確三廢減量約束，要求廚余垃圾 資源化利用過程中對(duì)外排放的廢渣與廢水之和不得大于廚余垃圾處理量(措施是加大廢水回流和中水回用) ; 此外,還應(yīng)明確廢物較易處理約束,即廚余垃圾資源化利用過程產(chǎn)生的三廢的處理應(yīng)比廚余垃圾較容易處理。否則,至少從廢物處理角度衡量,廚余垃圾資源化利用便是不可取的。
有些厭氧發(fā)酵制沼工藝排放的固廢與廢水之和是進(jìn)廠廚余垃圾量的1.1倍以上,意味著,通過處理工藝后,廢棄物量不僅沒減小，反而增大了,如果再加上廢氣,廢棄物量增大較是了不得。這說明,這種處理工藝是以消耗更多資源為代價(jià),有害而無益。
被動(dòng)方法是加強(qiáng)三廢處理。如對(duì)濕式發(fā)酵,沼液產(chǎn)量大,沼液產(chǎn)量可高達(dá)0.85倍以上廚余垃圾處理量,較好自配沼液處理設(shè)施,并加大中水@用以減少外加水量,且應(yīng)大力開發(fā)應(yīng)用回流和流體攪拌技術(shù)及裝備以減少沼液處理量和處理難度。濕式發(fā)酵轉(zhuǎn)換的沼渣產(chǎn)量也較大,應(yīng)妥善處置。廚余垃圾接收、預(yù)處理和沼液、沼渣處理等I序I段的臭氣控制也非常重要,應(yīng)強(qiáng)化相關(guān)設(shè)備設(shè)施的密封和加大相關(guān)車間的換氣次數(shù)。沼渣可經(jīng)脫水處理后焚燒處置,也可采用厭氧發(fā)酵與好氧發(fā)酵聯(lián)合工藝,與農(nóng)貿(mào)市場廚余垃圾一起堆肥。
4.總結(jié)
以上討論了廚余垃圾的資源利用**問題、廚余垃圾資源化利用工藝流程過長和系統(tǒng)過于復(fù) 雜問題、三廢問題3類問題 ,關(guān)系到廚余垃圾資源化利用的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可取性。避免出現(xiàn)這3類問題,需要遵循以下約束條件(也是衡量廚余垃圾資源化利用項(xiàng)目是否成功的標(biāo)準(zhǔn)之一) 。
(1 )經(jīng)濟(jì)性約束:廚余垃圾資源化利用(包括過程產(chǎn)生的三廢治理)的單位廚余垃圾服務(wù)單價(jià)不得**分類前混合垃圾的綜合處理單價(jià),較不得**混合垃圾的焚燒處理單價(jià)。
(2 )三廢減量約束:廚余垃圾資源化利用過程中對(duì)外排放的廢渣與廢水之和不得大于廚余垃圾處理量。
(3 )三廢較易處理約束:廚余垃圾資源化利用過程產(chǎn)生的三廢的處理應(yīng)比廚余垃圾較容易處理。


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