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關于廚余垃圾資源化利用的認識綜述

發布時間:2021-07-14人氣:80

餐廚垃圾分類抓好蔬菜基地、農貿市場、食堂、酒樓等主要產地分出就好,家庭分類抓好包裝物等干垃圾分出就好;廚余垃圾資源化利用應引入減碳約束,優先物質利用土地回用、飼喂和生產原料。

有必要重新使用餐廚垃圾術語。

《固廢法(2020年修訂)》將熟料為主的餐飲垃圾和生料為主的廚余垃圾統稱為“廚余垃圾”。鑒于熟料為主的廚余垃圾與生料為主的廚余垃圾的物化性質存在較大差異,使得其處理方法存在較大差別,餐飲垃圾與廚余垃圾具有不同的內含與外延,為正視聽,建議重新使用“餐廚垃圾”統稱餐飲垃圾和廚余垃圾,“餐”指代餐飲垃圾,“廚”指代“廚余垃圾”,面對實際對象時,凡是熟料為主的餐廚垃圾則稱為餐飲垃圾,凡是生料為主的餐廚垃圾則稱為廚余垃圾。

餐飲垃圾主要由水、固料和油脂組成,且含水率高達90%左右,大部分是外在水,可在源頭進行固—液和油—水3相分離,水進入市政管網,油送廢油脂利用設施,固料可送資源化利用設施,當然,也可送現有垃圾焚燒設施焚燒處理。

廚余垃圾主要由水和固料組成,雖然含水率可高達80%,但大部分是內在水,不是簡單的脫水技術能實現固—液分離的;即使采用超高壓擠壓分離,將廚余垃圾擠壓成漿料和殘渣兩部分,殘渣或土地回用或焚燒,漿料則不宜焚燒(漿料含80%以上水,其他為可降解有機質和雜質,殘渣含65%左右水和纖維等難降解有機質與雜質)。

餐廚垃圾資源化利用要引入減碳約束。

《固廢法(2020年修訂)》第3條明確“國家推行綠色發展方式”“國家倡導簡約適度、綠色低碳的生活方式”,中央提出“30碳達峰,60碳中和”目標,餐廚垃圾資源化利用應引入減碳約束。

在減碳約束下,餐廚垃圾資源化利用應優先物質利用,盡量減少能星利用;無論是物質利用還是能量利用都應采用先進的利用方法、工藝技術和設備,務必節能、節水、減排(污染物)和增效,尤其要提高轉換率和降低三廢治理成本。

虛擬分布式餐廚垃圾資源化利用產業園模式值得期待。

“在源頭預處理,在市場生產”的分布式餐廚垃圾資源化利用具有集中式規模處理所不具有的優勢:不愁征地拆遷、不愁產品出路、不愁環境管理(臭氣控制、運輸途中滴漏)、不愁鄰避效應;更進一步,利用區塊鏈技術將分布式餐廚垃圾資源化利用項目,包括餐廚垃圾產生、源頭預處理、運輸、利用、產品銷售和管理鏈接起來,形成虛擬分布式餐廚垃圾資源化利用產業園,可提高市場效率和餐廚垃圾資源化利用的智能化、智慧化水平,值得期待。


1.廚余垃圾資源化利用的內在邏輯

預計2025年廚余垃圾分出量將達到20×10*t/d。新固廢法要求廚余垃圾無害化、資源化處理;而且,廚余垃圾具有資源化利用的物質基礎,廚余垃圾含有的20%左右有機固料是提倡廚余垃圾資源化利用的物質邏輯﹔更重要的是,通過技術手段可以提高廚余垃圾的資源化利用價值,如通過厭氧發醇制沼發電技術,不僅提高燃料(沼氣〉的能級(熱值〉,也提高了發電效率,使得含固率20%的廚余垃圾厭氧發醇制沼發電的發電量可達到70%含固率50%的混合垃圾焚燒發電的發電量。一定規模、物質基礎、技術基礎和法律規定形成了廚余垃圾資源化利用的內在邏輯。

⒉.廚余垃圾資源化利用的系統與工藝技術

廚余垃圾資源化利用包括5個子系統:(1)廚余垃圾接收系統,(2〉預處理系統,(3)資源化轉換系統,(4)資源化利用系統和(5))三廢治理系統。核心和關鍵是預處理、資源化轉換和三廢治理。

廚余垃圾資源化轉換方法可概括為3大類:動物轉換、生物轉換和物理化學轉換。生物轉換尤其厭氧發醇和厭氧/好氧聯合發醇是主要方向,70%以上的廚余垃圾資源化利用項目采用生物轉換方法,大規模資源化利用項目又以厭氧發酯制沼轉換為主,中、小規模項目可采用漢肥、堆肥等生物轉換方法將廚余垃圾轉換成土壤改良劑或有機肥就地就近消納﹔近年來,干式厭氧發酵制沼在國內成功應用,因其占地小、不需要外加水因而沼液產量小,將有望受到青睞。更小規模廚余垃圾就地就近處理可采用動物轉換方法,如通過家禽〈大動物)、蚯蚓、黑水忙等動物將廚余垃圾轉換成動物營養質和動物糞便,然后再合理處置動物及其糞便。廚余垃圾資源化利用項目較少采用物理化學轉換方法,主要是成本較高,但不排除將來利用太陽能進行轉換的前景。

預處理工藝技術的選取取決于廚余垃圾性質和資源化轉換方法,其重要性甚至可以決定廚余垃圾資源化利用項目的成敗。強制推行生活垃圾分類制度之前,一些項目的廚余垃圾大多來自混合生活垃圾的二次分選,預處理工藝包括破袋、篩分、人工分揀、破碎、風選、磁選等分選工序,甚至還包括(熱風、生物、太陽能〉干化工序,普遍存在流程過長且受纏繞、粘結、分離困難和環境管理難等困擾,導致廚余垃圾資源化利用項目運行不可靠、管養難、投資與運行成本高等。相對以生料為主的廚余垃圾的預處理而言,以熟料為主的餐飲垃圾的預處理主要以油水分離為主,比較簡單,餐飲垃圾的資源化利用項目因此而比較成功。

強制推行生活垃圾分類制度之后,廚余垃圾主要來自農貿市場(包括超市農貿專場)的食材廢物、食堂和酒樓的食材廢物與食物剩余物,其次來自居民小區分出的食材廢物與食物剩余物,不僅來源有保障,而且,廚余垃圾的固料主要是可降解有機質和纖維紙,有利于簡化廚余垃圾資源化利用的預處理工藝。以厭氧發醇制沼發電為例,從國內成功案例看,干式發酵的預處理主要是破碎(控制酉料的粒度〉,濕式發酵的預處理主要是高壓壓榨制漿,都不要采用傳統的二次分選工序,極大地縮短了預處理工藝流程,提高了穩定性和可靠性。生活垃圾源頭分類簡化廚余垃圾資源化利用的預處理,也使廚余垃圾資源化利用具有正當性(換言之,以往那種從混合垃圾中分出廚余垃圾再加以利用的做法,是不值得的)。

三廢治理問題或環境管理難,對廚余垃圾資源化利用項目,尤其是大規模厭氧發酵制沼項目,是個重大問題,但又是個不得不妥善解決的問題。無論干式發酷還是濕式發醇項目,都會產生大量的殘渣、沼液和臭氣,尤其是濕式發酵,因制取酵料時需要外加水,其沼液量甚至大于廚余垃圾量,環境管理難度相當大。

主動方法是減少三廢產量,被動方法是加強三廢處理。目前可供選擇的主動方法是采用三廢減量方法和控制項目的處理規模,如以干式發酷替代濕式發醇以減少沼液產量,加大濕式發酵的沼液回流和中水回用以減少外加自來水量,通過區塊鏈技術建設分布式廚余垃圾資源化利用設施等﹔被動方法有沼渣〈殘渣)與廚余垃圾及其他有機垃圾聯合堆肥、殘渣制成衍生燃料等以加強殘渣的資源化利用,加強臭氣控制與廢氣凈化等。

在三廢控制上,應明確3個約束,即三廢減量約束、二次廢物更易處理約束和經濟性約束。所謂三廢減量約束就是要求廚余垃圾資源化利用過程中對外排放的廢渣與廢水之和不得大于廚余垃圾處理量。所謂二次廢物更易處理約束就是廚余垃圾資源化利用過程產生的三廢的處理應比廚余垃圾更容易處理。所謂經濟性約束就是廚余垃圾資源化利用(包括過程產生的三廢治理〉的單位廚余垃圾服務單價不得高于分類前混合垃圾的綜合處理單價,更不得高于混合垃圾的焚燒處理單價。

3.廚余垃圾資源化利用的處理單價

以往廚余垃圾資源化利用項目的建設投資在20~40萬元/ (噸/日)以內(不含征地及拆遷費用),處理單價(財政補貼)在200元/噸以內(包括三廢治理費用),與混合垃圾焚燒發電項目的處理單價基本持平。推行垃圾分類后,預處理子系統進一步簡化(破碎或壓榨即可),建設投資和運行費用都將進—步降低,廚余垃圾資源化利用將迎來健康、可持續的發展。

降低處理單價是廚余垃圾資源化利用可持續發展的關鍵。目前有個不好的攀比,就是拿廚余垃圾資源化利用的處理單價攀比混合垃圾焚燒發電的處理單價;其實,像廚余垃圾厭氧發酵制沼發電的系統要比混合垃圾焚燒發電系統簡單得多,且運行成本也要低得多,足以彌補發電量較少引起的收益降低,其處理單價完全可能而且應該低于混合垃圾焚燒發電的處理單價。

與其去攀比處理單價,不如把心思用于簡化工藝流程、提高廚余垃圾固料的資源轉化率、提高設備運行效率、減少三廢治理成本、豐富產品種類、提高產品附加值等方面,通過防范與消除系統復雜、流程長、運行參數欠佳、設備材料采購價格高和產品單一及附加值低等不足,降低廚余垃圾資源化利用的處理單價。


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