餐厨垃圾的厌氧处理
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餐厨垃圾厌氧发酵工艺介绍及分类餐厨垃圾中厌氧发酵是指在缺氧或无氧的环境下,餐厨垃圾有机大分子在兼性菌、厌氧菌的作用下降解为小分子物质,最终转化为沼气的过程。
其工艺是餐厨垃圾处理目前主流的技术手段。
从下列我国涉足餐厨垃圾处理的代表性企业可以看出,目前具有厌氧发酵技术企业数量占据主导地位,厌氧发酵技术使用占比达80%。
餐厨垃圾的厌氧发酵处理工艺分类一般根据餐厨垃圾中有机质浓度大小可分为干式厌氧发酵和湿法厌氧发酵;根据反映级数可分为单相和两相厌氧发酵;根据运行的连续性可分为连续和间歇厌氧发酵;根据温度又可分为常温、中温和高温三种厌氧发酵形式。
在实际工程应用中可根据不同餐厨垃圾的特点选择合适的厌氧发酵工艺。
2.工艺流程介绍厌氧发酵一般工艺流程如下图所示:将收集的餐厨垃圾进行初步的固液分离、分选、破碎除杂处理后,再通过固液分离系统进行油脂分离。
有机质干渣和水进入厌氧发酵系统,产出的沼液经脱氮、脱盐、脱硫处理后制成液体有机肥,沼渣制成颗粒有机肥,发酵产出的气体可进行发电、热电联产、制作CNG。
3.工艺特征国外干式发酵技术对比分析见下表所示。
由于餐厨垃圾所具备的特性,其厌氧发酵工艺特征和传统的畜禽粪污及秸秆的处理等有着一定的区别。
(1)预处理工艺。
餐厨垃圾预处理工艺包括分类、破碎、分选、除油脂和消毒。
相比畜禽粪污及秸秆所含的油脂和杂质更多,增加了除油脂和消毒的处理工艺。
(2)发酵工艺。
餐厨垃圾有易酸化的特点,在厌氧发酵初级阶段产生大量酸,导致餐厨厌氧装置对防腐和耐磨要求相对高很多。
(3)沼液用途。
目前餐厨垃圾厌氧发酵后产生的沼液有两种处理方法:一是沼液经二次厌氧处理,达到COD标准,再和生活污水混合共同处理;二是采用高级处理工艺,目前以膜工艺为主,进行消毒处理。
但因餐厨沼液盐分超标,易导致土地盐碱化,目前很多企业都是对沼液进行深度处理后进行排放处置,很少有企业对厌氧发酵后的沼液制作有机。
餐厨垃圾特性及其厌氧消化性能研究餐厨垃圾是指由生活饮食、食品加工、餐厅及食堂等场所所产生的果皮、菜叶、鱼骨、肉骨头等有机质废弃物,其产生的数量非常庞大,同时也是一种生物可降解物质。
在处理餐厨垃圾时,传统的处理方式通常是填埋或焚烧,但这些方法会对环境造成严重污染。
为了解决这一问题,厌氧消化工艺被广泛应用于餐厨垃圾处理中。
厌氧消化是一种高效的有机废弃物处理方法,可将废物中有机物质转化为能源和肥料。
餐厨垃圾具有以下特性:1. 水分含量较高:餐厨垃圾中的水分含量通常在60%以上,这意味着在处理餐厨垃圾时需要控制好湿度以确保良好的发酵过程。
2. 碳氮比低:餐厨垃圾中含有大量的氮,但碳的含量较少。
为了保持良好的厌氧消化过程,需要添加一些含碳材料来提高碳氮比,如秸秆等。
3. 酸度高:餐厨垃圾本身具有较高的酸性,特别是当垃圾中含有发酵了的食物残渣时。
高酸度环境不仅会影响发酵过程,还会对厌氧消化过程造成危害。
通过厌氧消化工艺处理餐厨垃圾,优点在于其可回收利用有机物质,将其转化为沼气和肥料。
厌氧消化过程还可以减轻环境的负担,同时降低垃圾填埋的需求,减少有害气体的排放,从而保护环境。
在厌氧消化过程中,需要控制好温度、湿度和PH值,以确保良好的发酵效果。
此外,需要对发酵前的餐厨垃圾进行预处理,如粗碎和分选等,以提高其处理效果。
总结而言,餐厨垃圾具有高水分、低碳氮比和高酸度等特性,通过厌氧消化工艺处理餐厨垃圾可保护环境、节约资源,并使其转化为可再利用的沼气和肥料。
在实际操作中,需要严格控制各项参数以确保厌氧发酵的高效进行。
餐厨垃圾是我们日常生活中产生量最大的垃圾之一,其处理和回收再利用具有重要意义。
根据统计数据,中国每年餐饮行业所产生的餐厨垃圾约占城市垃圾总量的30%,而这些垃圾中含有大量的有机物质,因此具有广泛的可回收利用价值。
就餐厨垃圾的特性而言,其水分含量较高,通常在60%以上。
据统计,我国每天约有300万吨的餐厨垃圾需要处理,其中每吨餐厨垃圾含水量大约为800kg左右,这也给餐厨垃圾的处理带来了一定的困难。
餐厨垃圾厌氧消化一、餐厨垃圾概述(一)餐厨垃圾现状餐厨垃圾,俗称泔脚,是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物,其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物,同时还存在这废餐具、塑料、包装物等多种其他垃圾。
餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。
随着我们国家经济的飞速发展,城市化进程的逐渐加快,餐厨垃圾的产量呈现出逐年上升的趋势。
据统计,目前我国有酒店、餐馆近400万家,每天产生的餐厨垃圾数量十分惊人。
以北京市为例,全市日产餐厨垃圾已达约2000吨/天,如何处理数量巨大的餐厨垃圾,成为摆在城市管理者面前的巨大难题。
(二)餐厨垃圾的特性1、含水率高,可达80% - 95%2、盐分含量高,部分地区含辣椒,醋酸高3、有机物含量高,主要为蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等4、富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素5、存在有病原菌,病原微生物6、易腐烂、变质、发臭、滋生蚊蝇(三)餐厨垃圾的危害目前城市餐饮企业产生的餐厨垃圾多被养殖户收集,作为养殖饲料直接使用,未经过任何消毒处理的餐厨垃圾通过饲养的牲畜重新进入食物链,不但容易引起牲畜感染病毒,还可能会造成肝炎等疾病在人群中的传播;同时餐厨垃圾中含有大量的重金属物质以及苯类化合物等,会大量的积累在牲畜的肾脏等部位无法排出,并经过食物链最终停留在人体内,造成免疫力下降,提高癌症的发病率。
由于中国饮食文化丰富,在餐厨垃圾中还有大量的未食用油脂。
近些年来,各地均出现不法分子非法收购地沟油经再提炼后销往市场的事件。
地沟油最为中国餐厨垃圾重要的成分之一,含有黄曲霉素、笨等有毒物质,长期食用会提高肿瘤和癌症的发病率。
而目前全国均存在的地下地沟油市场已经严重影响到了人民的食品安全虽然餐厨垃圾对社会和人民生活已经产生了较大额危害,但因其富含有机物也可作为潜在的能源供应体。
通过恰当的处理方法,可以释放出蕴藏在餐厨垃圾中的能量,转化为电能、热能,作为常规能源的有效补充。
餐厨垃圾处理方法
餐厨垃圾是指由食品加工、食堂、餐馆和家庭生产的废弃物。
妥善处理餐厨垃圾是保护环境和人类健康的重要任务。
本文将介绍
一些常见的餐厨垃圾处理方法。
1. 分类回收:将餐厨垃圾与其他种类的垃圾分开收集、分类、
回收利用。
这种方法有助于减少垃圾的体积和危害,提高资源利用
效率。
2. 厌氧发酵:餐厨垃圾可以通过厌氧发酵处理,产生有机肥料
和沼气。
这种方法不仅可以减少垃圾量,还可以利用垃圾中的有机
物质,减少对化石燃料的依赖。
3. 堆肥处理:将餐厨垃圾与其他有机废弃物一起进行堆肥处理。
堆肥过程中,餐厨垃圾中的有机物质会分解为肥料,可以用于植物
的生长。
这种方法对农业生产具有重要意义。
4. 油脂回收:餐厨垃圾中的油脂可以通过回收再利用。
回收油
脂不仅可以减少餐厨垃圾的体积,还可以节约资源,减少环境污染。
5. 生物转化:餐厨垃圾可以通过生物转化技术处理,将有机废弃物转化为有用的产品,例如生物燃料、生物塑料等。
这种方法具有较高的资源回收率和环境友好性。
总之,餐厨垃圾处理方法多种多样,每种方法都有其适用的场景和优势。
我们应当根据具体情况选择合适的方法,从而实现餐厨垃圾的有效处理和资源利用。
厨余垃圾厌氧发酵回收方法厨余垃圾是指我们在日常生活中产生的剩余食物、果皮、菜叶等有机废弃物。
如果不进行妥善处理,厨余垃圾容易导致环境污染和臭味,并且浪费了宝贵的资源。
厌氧发酵是一种将厨余垃圾转化为有机肥料的有效方法。
下面将详细介绍厌氧发酵回收方法。
首先,厌氧发酵需要一个封闭的容器来进行。
这个容器可以是一个大型的垃圾桶或一个专门设计的厌氧发酵桶。
容器底部应该有通风孔和排水孔,以确保适当的通风和水分排出。
其次,厨余垃圾应经过预处理再进行厌氧发酵。
在预处理过程中,我们需要将厨余垃圾进行细碎,以增加垃圾的表面积,便于有机物的分解。
这可以通过使用搅拌机或切碎机来完成。
此外,还可以将垃圾进行筛分,去除其中的大块杂质,如骨头、果核和硬壳。
然后,将细碎的厨余垃圾放入容器中,并覆盖一层菜叶或草坪剪草等碳源。
碳源可以帮助控制垃圾中的氮含量,促进发酵过程。
接下来,将一些厌氧菌添加到垃圾和碳源之间,以促进有机物的分解。
这些厌氧菌可以从市场上买到,也可以通过先前的厌氧发酵生成物中提取。
在发酵过程中,垃圾容器应定期进行搅拌,以增加通氧性和加速分解。
发酵过程中垃圾的温度应保持在适宜的范围内,一般为40-60摄氏度。
可以通过加入保温材料或安装温度控制设备来控制发酵温度。
发酵过程一般需要持续数周到数月不等,具体时间取决于垃圾的种类和环境条件。
在发酵过程中,垃圾中的有机物会逐渐被厌氧菌分解为有机酸、氨气和甲烷等气体。
这些气体可以通过通风孔排出,避免积累在容器中。
发酵结束后,将发酵物放入一个新的容器中,进行后发酵处理。
后发酵可以进一步分解残留的有机物,确保垃圾的彻底分解。
在后发酵过程中,需要定期进行搅拌和通风,以提供充足的氧气。
最后,发酵后的产物可以作为肥料施用到农田或园艺植物中。
这种有机肥料富含营养元素和微生物,可以改善土壤结构,增加土壤肥力,促进植物生长。
总结起来,厌氧发酵是一种有效的厨余垃圾回收方法。
通过合理的预处理、发酵和后发酵处理,可以将厨余垃圾转化为有机肥料,减少环境污染,同时也可以回收利用资源。
**餐厨垃圾项目厌氧系统现状分析报告一、厌氧系统现状**餐厨垃圾项目项目水解酸化罐指标表现为pH值4.0左右,温度57℃,挥发酸含量1000mg/L;厌氧罐指标表现为pH值降低,由8.04降至7.78,;挥发酸含量由升高,由1080mg/L逐步升至1900mg/L,且在降低厌氧进料量后挥发酸无明显降低;酸碱比由0.1升至0.22;吨进料产气由60m³降至53m³;11月7日和11月15日送沼科所化验的厌氧系统数据显示丙酸含量有上升趋势。
二、原因分析1、水解酸化效果差水解罐pH值过低,抑制了水解酸化菌的水解酸化作用,导致大量大分子有机物进入厌氧系统进行酸化作用,造成厌氧系统挥发酸增长,pH值降低。
水解罐温度过高,造成消化系统中氢分压的提高, 间接造成丙酸的累积, 同时阻碍了产生氢气的丁酸型产酸发酵过程。
2、系统受到负荷冲击11月1日至11月6日期间,厌氧控制系统由于CPU问题导致系统频繁故障,影响厌氧系统按时进料和总进料量,进料量波动较大;在排除CPU故障后,厌氧进料量提量过快,在5天内从186m³提至270m ³,对系统稳定性产生冲击。
3、系统受到丙酸抑制由于餐厨垃圾中微量元素含量极少,伴随进料、出料,系统内微量元素含量不断下降,同时在较高负荷下运行,限制了氢营养型甲烷菌和甲烷八叠球菌属的生长和代谢,甲烷产量最先受到系统失衡影响,对系统失衡的敏感度和预警有效性优于 VFA 浓度的变化。
甲烷鬃菌属取代甲烷八叠球菌属成为优势甲烷菌属,而氢营养型甲烷菌消失殆尽,同时产甲烷菌群落多样性显著下降,导致产甲烷菌群落功能下降,H2/CO2 产甲烷途径被阻断,氢分压上升引发对丙酸代谢的反馈抑制,导致丙酸累积。
三、解决方案1、调节水解罐pH值与温度水解酸化菌最适环境pH值为5.5-6.5,可通过提高沼液回流比的方式或投碱进行调节。
目前沼液回流量为20m³/d,回流比为9%,受水解罐液位高度影响,回流量有限,投碱最为直接,间歇投碱保证pH值一周后可使pH值维持在5.5-6.5之间。
餐厨垃圾处理技术方案餐厨垃圾是指在餐饮业中产生的剩余食物、废弃食材以及与食物相关的包装材料等垃圾。
这些垃圾的处理不仅会带来环境问题,还会给人们的生活带来诸多不便。
因此,开发高效、环保的餐厨垃圾处理技术方案是十分重要的。
本文将介绍几种优秀的技术方案,以期为餐饮企业提供参考。
一、生物降解处理技术生物降解处理技术是一种基于生物学原理,通过微生物的活动将有机物分解为可被大自然循环的物质的方法。
在餐厨垃圾处理中,通常使用的是厌氧发酵和好氧堆肥两种技术。
1、厌氧发酵:将餐厨垃圾放入密封的容器中,通过控制温度、湿度和通气条件,使垃圾中的有机物被微生物分解为甲烷和二氧化碳等气体以及液体和固体的有机肥料。
这种方法的优点是处理过程中不会产生异味和噪音,并且产出的沼气可用作能源,具有经济效益。
2、好氧堆肥:将餐厨垃圾与适量的填料混合,通过适宜的通风条件和环境温度,利用细菌和真菌的作用将有机物分解成稳定的有机肥料。
堆肥过程中会产生热量,可以有效杀灭垃圾中的病原微生物和虫卵,减少环境污染风险。
二、生物转化技术生物转化技术是指利用特定的微生物菌种,将餐厨垃圾中的有机物质转化为有用的生物质能源或生物化学品的方法。
1、沼气发酵:通过选择性加热处理餐厨垃圾,在高温和湿化的条件下,有效分离出油脂和蛋白质等可发酵的有机物,然后通过厌氧发酵过程,将其转化为沼气。
这种方法能够实现垃圾资源化利用,同时产出的沼渣可以当作有机肥料利用,具有较高的综合效益。
2、蛋白质发酵:选择性分离餐厨垃圾中的蛋白质,利用特定的微生物菌株将其转化为蛋白质饲料或生物活性肽。
这种方法可以最大程度利用餐厨垃圾中的有机物质,减少资源浪费,并且产出的蛋白质饲料具有高营养价值。
三、物理处理技术物理处理技术是指通过物理手段将餐厨垃圾进行分离、压实、破碎等处理,以减少其体积和改变其物理特性。
1、压实机处理:采用专用的压实机对餐厨垃圾进行压实处理,使其体积变小。
这种方法适用于高密度居住区域中垃圾存储的空间有限的情况,可以减少垃圾的存放频次和运输成本。
餐厨垃圾废水处理工艺一、预处理预处理是餐厨垃圾废水处理工艺的首要步骤,主要包括截留大块杂物、调整水质和水量等。
在此阶段,通过物理方法去除餐厨垃圾中的大块杂物,如残渣、骨头等,同时调整废水的水量和水质,为后续处理阶段做好准备。
二、厌氧消化厌氧消化是利用厌氧微生物在无氧环境下进行生物降解的过程。
在此阶段,厌氧微生物将餐厨垃圾中的有机物质转化为沼气和二氧化碳。
厌氧消化可以减少废水中的有机物含量,减轻后续处理的负担。
三、好氧处理好氧处理是利用好氧微生物在有氧环境下进行生物降解的过程。
在此阶段,好氧微生物将废水中的有机物质分解为水和二氧化碳。
好氧处理可以进一步降低废水中的有机物含量,同时提高废水的生物稳定性。
四、沉淀处理沉淀处理是通过物理方法分离废水中的悬浮物和杂质。
在此阶段,废水经过长时间的静置或搅拌后,悬浮物和杂质会自然沉降到池底,上清液可以进入下一阶段处理。
五、生物膜反应器生物膜反应器是一种利用生物膜进行废水处理的装置。
在此阶段,废水通过生物膜反应器中的生物膜时,生物膜中的微生物会吸附和降解废水中的有机物质。
生物膜反应器可以提高废水的处理效率和处理能力。
六、二级处理二级处理是对经过生物膜反应器处理后的废水进行再次处理的过程。
在此阶段,通过物理、化学或生物方法进一步去除废水中的有机物质和有害物质,使废水达到排放标准。
常用的二级处理方法包括活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换等。
七、消毒处理消毒处理是餐厨垃圾废水处理的最后一步,主要是杀灭废水中的细菌、病毒等有害微生物。
常用的消毒方法包括氯消毒、紫外线消毒等。
经过消毒处理后的废水可以安全地排放到环境中。
八、排放经过上述各阶段的处理后,废水的水质得到改善,可以安全地排放到环境中。
对于有排放标准的地区,需要将废水送至当地的污水处理厂进行进一步处理和监测,确保废水达到排放标准后再排放。
同时,对于一些可回收的物质,如油脂等,可以进行回收再利用,如制作生物柴油等。
餐厨垃圾厌氧发酵处理的工艺流程餐厨垃圾厌氧发酵处理的工艺流程如下:一、预处理在餐厨垃圾进入厌氧发酵处理环节之前,需要进行一系列的预处理。
首先,需要对垃圾进行分类,将其中的蔬菜、水果、肉类等不同类型的垃圾分别收集。
接下来,需要将这些垃圾进行挑拣,去除其中的金属、陶瓷、玻璃等无机物以及塑料等有机物。
这个过程中,可以充分利用重力分选技术,将垃圾按照密度和质量的差异进行分离。
完成垃圾分类和挑拣后,需要进行破碎处理。
这个步骤主要是将大块的垃圾破碎成小块,以便于后续的厌氧发酵处理。
同时,破碎还能将垃圾中的有机物质充分释放出来,提高厌氧发酵的效率。
二、厌氧发酵在预处理完成后,餐厨垃圾便可以进入厌氧发酵环节。
在这个过程中,厌氧菌种会被添加到垃圾中,这些菌种会分解垃圾中的有机物质,产生沼气。
在厌氧发酵过程中,温度的控制非常重要。
一般情况下,发酵温度需要保持在30℃左右。
同时,发酵过程中的气体也需要进行管理。
这些气体主要包括沼气和二氧化碳等,其中沼气可以用于发电、供暖等,而二氧化碳则可以用于制作干冰等产品。
三、残渣处理在厌氧发酵完成后,会产生一些残渣。
这些残渣也需要进行适当的处理。
一般而言,残渣可以分为有机残渣和无机残渣两部分。
对于有机残渣,可以进一步进行堆肥处理,将其转化为有机肥料;对于无机残渣,可以进行填埋处理。
在残渣处理过程中,需要注意避免产生二次污染。
比如,在堆肥处理时,需要将残渣中的重金属等有害物质充分去除;在填埋处理时,需要注意避免对地下水和土壤造成污染。
总之,餐厨垃圾厌氧发酵处理的工艺流程包括预处理、厌氧发酵和残渣处理三个环节。
在这个过程中,需要充分考虑各个环节的优化和环境保护问题,实现资源的有效利用和废弃物的减量化、无害化、资源化处理。
厨余垃圾厌氧消化处理难点及调控厨余垃圾厌氧消化处理难点及调控厨余垃圾产量⼤、有机物含量⾼、营养元素丰富,对其进⾏适当处理后资源化利⽤是厨余垃圾处理的发展⽅向。
厌氧消化可实现⽣物质能的⾼效利⽤,是厨余垃圾资源化、⽆害化处理的主要⽅法之⼀。
提升餐厨垃圾厌氧消化效率获得清洁能源及对消化产物的综合利⽤是⽬前研究的热点。
介绍了厨余垃圾的基本特性、厌氧消化的机理,总结厨余垃圾厌氧消化各阶段⾯临的问题,分析对应的国内外调控策略的优缺点及研究进展,并对今后厨余垃圾厌氧消化的调控新策略及产物再利⽤进⾏展望。
01厨余垃圾厌氧消化存在的问题1.厨余垃圾特性厨余垃圾的含⽔率较⾼,⼀般在80%左右,其余⼲物质以可降解有机物为主。
⼲物质中包括碳⽔化合物、蛋⽩质、脂肪、⽊质纤维素、油脂和少量的⾦属元素等。
其中,碳⽔化合物、蛋⽩质、脂肪的含量通常超过⼲物质的70%,具有较⾼的产甲烷潜⼒,使厨余垃圾的厌氧消化成为可能。
厨余垃圾的碳氮⽐(C/N)⼀般在10~30,符合厌氧消化C/N值在20~25的要求。
2.厌氧消化机理厌氧消化过程可分成⽔解、酸化、产⼄酸和产甲烷4个阶段。
⽔解阶段厨余垃圾中的碳⽔化合物、蛋⽩质和脂肪等悬浮颗粒有机质被微⽣物⽔解成如多糖、多肽和有机酸等可溶有机质;酸化阶段短链有机质被产酸菌降解成如葡萄糖、氨基酸、VFAs(挥发性脂肪酸)、NH3和H2S等;⼄酸化阶段葡萄糖和氨基酸被产⼄酸菌利⽤⽣成⼄酸、H2和CO2;甲烷化阶段产甲烷菌将⼄酸、H2转化成CH4和CO2。
3.厨余垃圾厌氧消化存在问题厨余垃圾的营养物质丰富,C/N符合厌氧消化的要求,但是总结近年国内外⽂献发现,厨余垃圾的厌氧消化仍然⾯临许多问题:1)厨余垃圾的颗粒较⼤,且其中复杂的有机质,如⽊质素和⾓蛋⽩在厌氧条件下⼏乎不可⽣物降解,⽽化合物如⽊质纤维素和细胞壁虽可⽣物降解,却很难被⽣物利⽤,这些因素都会减慢厨余垃圾的⽔解速度,延长厌氧消化的停滞时间。
2)与产酸菌相⽐,产甲烷菌的时代周期长,消耗有机酸的能⼒有限,且易受环境因素波动和重⾦属等有毒物质的影响,故当系统有机负荷较⾼时,VFAs的产⽣和消耗不平衡,易有系统酸化的情况出现。
浅析餐厨垃圾的厌氧处理一引言随着中国城市经济快速增长,人口不断增加和人们生活水平的不断提高,餐厨垃圾产出量不断增加,成为城市垃圾收集、运输和处理的主要难题。
餐厨垃圾主要指城市中餐厅与厨房产生的易腐、易生物降解的废弃物(主要是残羹剩饭),脱水性能较差,高温易腐,发出难闻的异味。
与其他垃圾相比,具有含水量、有机物含量、油脂含量及盐分含量高,营养元素丰富等特点,具有很大的回收利用价值。
餐厨垃圾处置不当将污染环境、损害居民身体健康且造成巨大的资源浪费。
而餐厨垃圾占城市生活垃圾的30%~60%,因此如何处理餐厨垃圾是我国城市化发展所面临的重要问题。
2.1国内的现状在我国,餐厨垃圾没有固定的处理渠道,也没有专门的处理公司,没有形成专业化,产业化。
当下餐厨垃圾多数被作为饲料喂养家畜。
但是餐厨垃圾并没有经过处理,里面可能含有有害的物质或者垃圾里病菌滋生,影响家畜的健康,如果再流向市场,被人所食用,最终会影响人类的健康。
少量的餐厨垃圾未经处理直接排入下水道,以致出现地沟油提炼食用油,影响人们健康;另外在我国城市生活垃圾几乎没有经过分选,从而餐厨垃圾常同生活垃圾混合进行处理。
而餐厨垃圾极易腐败,散发出恶臭气体,给暂存地点、转运过程中的环境造成很大的影响。
因此实现餐厨垃圾的资源化、减量化、无害化,对中国城市环境有着非常重要的影响。
以下是国内一些城市的处理现状:表2 国内城市餐厨垃圾处理现状日产量t/d管理现状处理现状①饲养猪北京 1 050尚未完成全面化管理②同生活垃圾混合处理③规划建四座处理规模为200 ~400 t/d处理厂杭州 1 000无序化状态①82.5% 喂猪②7.2% 非法制油③9.3% 同生活垃圾混合处理上海 1 000未完成全面化管理①饲养猪②同生活垃圾混合处理③建规模为40 t/d机械化生产线[5]深圳800未完成全面化管理①91.62% 喂猪②同生活垃圾混合处理重庆600无序化管理①喂猪②非法制油③同生活垃圾混合处理④公司回收率小于10%西安500无序化管理①喂猪②非法制油③同生活垃圾混合处理乌鲁木齐400未完成全面化管理①喂猪②同生活垃圾混合处理③建规模为50t/d综合处2.2国外研究现状在国外,许多国家建立了独立的餐厨垃圾管理体系。
在美国、日本等发达国家,餐厨垃圾处理早已实现了法制化和产业化,成了一项成熟的环保产业。
另外国外的餐厨垃圾处理技术和方法都十分先进。
国外餐厨垃圾处理方法主要有:粉碎直排、好氧堆肥、厌氧堆肥、蚯蚓堆肥、固态发酵、生物处理机、厌氧消化等。
国外餐厨垃圾处理方法还有提取生物降解塑料技术,利用餐厨垃圾发酵生产乳酸,进而合成聚乳酸。
这种技术为餐厨垃圾的资源化和降低乳酸生产成本开辟了一条新的途径。
三.餐厨垃圾的特性3.1餐厨垃圾的特点主要体现在1、采用厌氧发酵餐厨垃圾,厌氧微生物能强化餐厨垃圾中油类的分解,耐盐毒性较强;2、餐厨垃圾本身含有大量水分,只需加入少量回流水即可达到含水率要求;3、无需供氧,且对N、P等营养元素的要求要比好氧条件低,减少附加费用;4、能产生具有利用价值的甲烷气体或氢气,实现能源的回收,具有较大的经济价值;5、调浆池中采用70℃~80℃高温预处理,既可有效杀灭病原菌,还可使浆料预热,使其进入发酵罐后在高温下进行厌氧发酵;6、调浆罐及消化器采用灶台余热进行加热,能有效利用余热,节省能源;调浆罐中辅以热管,可有效提高传热效率,提高能量利用率;7、接种物采用养殖场厌氧消化池污泥作为底物并用餐厨垃圾进行驯化,既可有效利用底物中的微生物菌群,同时通过驯化可使其习性与餐厨垃圾性质相匹配,有利于消化器快速启动;8、适用于各大、中型餐馆及学校、医院等公共食堂餐厨垃圾的现场处理。
四餐厨垃圾厌氧处理过程及工艺简介4.1处理过程厌氧处理过程大概可以分为以下四个阶段:第一阶段——水解阶段。
在一定温度下,借厌氧生物菌群的作用,将餐厨垃圾中的多糖分解为单糖、蛋白质分解为肽与氨基酸、脂肪分解为甘油与脂肪酸。
第二阶段——酸化阶段。
由产酸细菌和某些梭状芽孢杆菌等将单糖类、肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等物质转化成简单的有机酸、醇以及二氧化碳、氢、氨和硫化氢等,其主要的产物是挥发性脂肪酸,其中以乙酸为主,约占80%。
第三阶段——产氢产乙酸阶段(又叫酸性衰退阶段)。
专性产氢产乙酸菌对还原性有机物的氧化作用,生成H2、HC03-.CH3COOH。
同型产乙酸细菌将H2、HC03-、转化为CH3COOH,少量的CH4、CO2、N2生成。
此阶段会产生硫化氢、硫酸、粪臭素等副产物。
由于大量有机酸的分解导致pH值上升。
第四阶段——产甲烷阶段。
,产甲烷菌将有机酸、醇以及二氧化碳和氨等物质分解为甲烷和二氧化碳,或通过氢还原二氧化碳的作用,形成甲烷。
4.2工艺简介4.2.1 工艺流程图 1处理步骤:1、筛选:餐厨垃圾收集后,通过磁力分选机去除金属异物;2、脱水:由于餐厨垃圾水分很大,必须进行脱水处理,进行浓缩;3、粉碎:采用湿式锤片粉碎机将原料进行粉碎;4、投料:将粉碎后的浆体物料送入调浆罐调节其水分,,使浆料含水率达90%~92%;采用碱调节pH,使pH=6.5~7.5,并对物料进行预加热;5、投加菌种:启动厌氧消化器时,将驯化后的污泥作为接种物,按接种物量∶原料量=1∶1加入厌氧消化器,开始反应;6、厌氧发酵:正常产气后每天定时、不定量地添加处理过的餐厨垃圾,厌氧消化期间,经常搅拌;7、气体净化利用:厌氧发酵后所产生的沼气经脱硫后储存并利用;8、加絮凝剂:经厌氧消化后的残余物加入的质量份数为20%的氯化钙作为絮凝剂,投加量为处理量的5%;9、分离发酵产品:絮凝后的物料经离心机进行分离,得轻相的上清液和重相的固形物料。
上清液部分回流至调浆罐作为调节水使用,部分通过餐馆下水道排放,集中进入污水处理厂进一步处理;固形物料经烘干后作为饲料销售。
4.2.2工艺设备根据工艺要求,设计了餐厨垃圾厌氧发酵的备料装置和发酵装置,分别如图2、图3所示。
图2餐厨垃圾厌氧发酵备料装置图3餐厨垃圾厌氧发酵装置4.2.3确定工艺参数1.温度。
厌氧发酵是一个微生物的作用过程,温度作为影响微生物生命活动过程的重要因素,主要通过影响酶活性来影响微生物的生长速率和对基质的代谢速率。
厌氧消化有三个温度范围,常温20℃-25℃,中温30℃-40℃,高温50℃-60℃,餐厨垃圾处理过程中,由于处理量太大,考虑工艺简单和运行成本,本工艺采用55℃左右的高温发酵,以提高运行速率和产气量。
温度的维持采取太阳能和沼气联合供能的方式。
以太阳能热水保温为主,当太阳能不足以维持温度时,由发酵产生的沼气用以补充。
2.pH 值。
厌氧发酵菌可以在pH 为5-10 范围内发酵,但以pH 值为7-8 为最适合,产甲烷菌对pH 值很敏感,当pH 值低于6.5 时不再活跃。
在餐厨垃圾发酵的最初阶段会产生大量有机酸,使物料的pH值下降到5以下,从而抑制消化发酵过程,因而需添加石灰石或KOH 溶液等加以中和。
随着发酵反应的继续,由于氮的消化使氨的浓度不断上升,pH 值也随着上升,当稳定产甲烷时,pH 值一般维持在7.2-8.2 之间。
3.搅拌速度。
搅拌可以使餐厨消化物质均一化,提高物质与细菌的接触,加速消化底物的分解。
餐厨垃圾的总固体含量较高,一部分沼气产生后滞留在消化底物中,只有通过搅拌来释放滞留的沼气,因而搅拌是提高发酵速率和产气量的重要措施之一。
厌氧发酵搅拌方式有机械搅拌、发酵液回流搅拌和沼气回流搅拌。
由于机械搅拌的搅拌效果好,可操控性强,适合于批量生产,因而餐厨垃圾的厌氧处理工艺采用机械搅拌,为防止过度搅拌破坏菌群的正常繁殖,搅拌速度控制目标为物料移动速度不大于0.5m/s。
4..预处理。
先采用好氧对餐厨垃圾进行预处理,再采用厌氧处理时启动快,产气量高,处理周期短。
而直接用厌氧发酵,由于挥发酸大量积累,启动困难,产气量少。
与直接厌氧消化相比,日平均产气量可提高6.7倍,甲烷含量也明显增高。
从好氧发酵转为厌氧发酵,速度很快,其实质原因是厌氧微生物的数量很多。
厌氧发酵开始时,厌氧菌的数量即达到了高峰,这主要是接种物数量充足和接种物中含生物量高之故。
五厌氧处理餐厨垃圾的优缺点5.1厌氧处理的优点1.由于餐厨垃圾有机物含量高,经过厌氧生物处理能回收大量甲烷气,实现能源回收,具有较大的经济价值。
2.与好氧处理餐厨垃圾相比,产生较少的臭气和二氧化碳气体,对大气污染较少;厌氧处理则无尾气污染,具有生态优点。
3.餐厨垃圾含水率高,脱水性能差,厌氧处理时,对水分的要求不高且几乎不用调节其含水率,减少了新水消耗量。
4.餐厨垃圾发酵的沼渣、沼液可作为良好的有机肥,经过适当处理后可成为动物饲料。
据了解沼气发酵残余物是一种高效的有机肥和动物饲料,沼渣一般含有机质35%-48%,腐植酸10%-44%,粗蛋白4%-5%,全钾0.6%-1.2%,全氮0.8%-1.5%。
用等量沼液与敞口池粪水进行靶效对比,粮食增长6.5%-15.2%,棉花增产17.5%,油菜增产0.6%,且对病虫害有防治作用。
有关试验表明,用沼液喂猪可使育肥期缩短一个月,节省饲料80kg;用沼渣养鱼投放猪粪增产25.6%。
5.厌氧微生物能促进餐厨垃圾中油类的分解,耐盐毒性较强,且减少能耗。
5.2:餐厨垃圾厌氧处理的缺点1.厌氧微生物的启动时间慢,批量发酵时,发酵周期较长。
2.餐厨垃圾固体含量高,流动性能差,连续进料困难,影响厌氧微生物的接种等。
3.厨余PH值较低,含盐量高,容易发生酸中毒,抑制微生物的正常生长,严重时可使厌氧过程失败。
六、工程实例——宁波餐厨垃圾废水沼气发酵工程6.1工程简介2009 年6月建成了一座餐厨垃圾废水厌氧发酵工程, 经过2个月的调试运转,于2009年8月开始正式运行。
该工程以餐厨垃圾厌氧处理产沼气与发电为目的,先将餐厨垃圾经提油处理和加成饲料的处理后会产生大量有机废水, 该废水的特点为酸性, 有机物含量高, 盐含量高, 这三个因素会对厌氧菌造成一定的抑制作用, 因此需要选用合适的菌种, 并延长活性污泥培养驯化时间。
6.2工艺流程1 氧发酵调试阶段活性污泥的培养及驯化对反应器的正常运行至关重要。
本项目的接种污泥取自宁波骆驼沼气站( 该沼气站以猪粪为原料) 。
( 1)污泥驯化初期( 时间10天) 。
投入污泥,加入稀释后废水,投入反应器,调节PH至中性,恢复淤泥活性。
(2)污泥驯化中期(时间30天) 。
投入一定量的接种污泥, 餐厨垃圾废水稀释为50% ,若出水水质良好。
污泥性质基本稳定, 上清液澄清透明。
这表明, 活性污泥开始驯化, 适应餐厨垃圾废水。
( 3)污泥驯化后期(时间20天)。
餐厨垃圾废提高到进料C O D浓度, 保持一个水力停留期。
随着餐厨垃圾废水投加量的增加,出水C O D有所提高,但仍能保持较高的C O D去除率。