隨便說說對餐廚垃圾好氧處理的一點淺見 - 雷邦環保

作者:admin 編輯:admin 閱讀量:2629 發布日期: 2021-02-23
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雷邦環保 www.rivals4ever.com- 國內領先的有機固廢處理設備制造商(市區縣廚余/餐廚垃圾處理設備;街道社區廚余垃圾處理設備;學校食堂垃圾處理設備;農貿市場垃圾處理;酒店餐廚餐廚垃圾一體化設備;城鄉生活廚余垃圾處理設備;)

我們不是拯救地球,地球沒有人類一樣存在,我們是在拯救人類自己。

——丁仲禮

垃圾分類——廚余垃圾處理成為風口
垃圾分類,無疑是環保領域2019的最熱話題和事件。2017年,發改委住建部《生活垃圾分類制度實施方案》頒布,要求“到2020年底,基本建立垃圾分類相關法律法規和標準體系”,2018年,住建部《關于加快推進部分重點城市生活垃圾分類工作的通知》要求“2020年底前,46個重點城市基本建成生活垃圾分類處理系統,基本形成相應的法律法規和標準體系”。
在國家頂層政策出臺后,2019年,各重點城市垃圾分類政策及管理條例陸續出臺,主要集中在兩個方面,一是全面啟動垃圾分類,二是建設資源化垃圾處理站。我國垃圾分類與處理逐漸走向“強制時代”,一場垃圾分類與處理的“革命”在全國拉開序幕。

圖1 部分垃圾分類相關政策

目前,各地垃圾分類主要按四分法,即可回收垃圾、廚余垃圾、其他垃圾、有害垃圾。2019年11月,住建部發布了《生活垃圾分類標志》新版標準針對部分試點地區的差異,例如廚余垃圾、餐廚垃圾或者“濕垃圾”,等在新標準中,都統一為廚余垃圾,主要指“易腐爛的、含有機質的生活垃圾,包括家庭廚余垃圾、餐廚垃圾和其他廚余垃圾等”。

在現有環衛體系中,可回收物以前由“拾荒者”回收有價值部分,如紙張、塑料、大件家電等,通過各種途徑再生利用,杭州也在探索如“虎哥模式”等的可回收垃圾的回收與再利用模式,支付寶也開通了可再生垃圾、廢棄家電、大件垃圾等的回收渠道;有害垃圾有單獨的收運渠道,回收后由專業公司集中處理;其他垃圾,主要依靠焚燒與填埋來進行兜底式處理。
垃圾分類后,易腐垃圾由于變質快、含水率高、滋生蠅蛆、傳播病蟲害等特點,成為垃圾分類后處理的一個關鍵,這部分垃圾進入焚燒或填埋顯然是不合適的,如何面對日常生活中每天產生的這些易腐垃圾呢?
易腐垃圾的處理技術路線
根據清華大學金宜英課題組公布數據,目前我國廚余垃圾處理能力還嚴重不足,僅占19.5%,而其中厭氧路線占據76.1%(Liyangyang,Current status of food waste generation andmanagement in China),大多數廚余垃圾處理項目采用厭氧技術路線,代表公司有開誠環保、天人環境、美欣達環保等。
此外,好氧發酵也有占據部分市場,以北京嘉博文、中源創能、延杭智能等公司代表。
此外,還有黑水虻、蠅蛆、蟑螂等的養殖等。如浙江大學網紅教授張志劍,在黑水虻處理餐廚垃圾以及后續產物的利用方面,做了大量工作。中國環科院席北斗,在定向腐殖化方面進行了深入研究。上海交大金放鳴采用水熱氧化技術制備腐殖酸肥料,進行了100噸規模的中試。
曾經,飼料化也是廚余垃圾(主要是餐廚)垃圾的處理方式之一,但是,由于“非洲豬瘟”影響及“同源性爭議”,該方式在我國受到限制。
好氧堆肥技術用在哪里?
厭氧與好氧發酵兩條技術路線是目前行業的主流路線,黑水虻、干式厭氧,水熱氧化等技術的實踐和項目還比較少。
厭氧發酵技術在我國應用占據絕對優勢,目前建有242座處理裝置,處理能力達到3萬噸/天。經過多年實踐,暴露出諸多問題,主要有:(1)處理工藝系統復雜、管理困難和沼液產生量大;(2)投資較大,建設周期長,且選址困難;(3)收運半徑有限,不適合中小城市及鄉村等離散型較大區域;(4)運輸過程中產生的臭味逸散及垃圾腐敗變質造成的二次污染;等等。
不管怎樣,厭氧路線是規?;幚淼闹匾肪€之一。
而針對不適合集中處理的分散式應用場景,好氧發酵技術表現出極強的適用性。比如,可用于機關、學校、大型商業綜合體、寫字樓、星級酒店、農貿市場、小區等餐飲、廚余等易腐垃圾集中產生點,以及農村、偏遠地區、高速公路服務區、軍艦、海上郵輪和油井鉆探平臺等獨立產生單元。此外,和厭氧技術相比,好氧發酵技術還具有單個項目占地小、投資規模小、選址相對靈活等優勢。
可見,在厭氧之外,好氧發酵技術路線占有重要的一席之地。
好氧發酵作為一條技術路線,會一直存在。沒有最好的技術,只有合適的技術用在合適的地方。
好氧發酵技術和市場的幾個重要問題
1、工藝與裝備問題
好氧發酵技術主要基于古老的堆肥技術原理,通過微生物自身的生命活動,將有機垃圾氧化成簡單無機物,同時釋放可供微生物生長活動所需的能量,同時合成新的細胞質。好氧發酵的處理結果,是將廚余垃圾轉化為穩定化程度較高的腐殖質,從而實現無害化與減量化。
在處理工藝流程上,各個公司基本都選擇了瀝水、破碎、深度脫水、好氧發酵的路線。應該來說,從發酵技術上,大家沒有秘密可言,這是上千年的古老技術。但是,從裝備實現上,產生了區別。
發酵時間問題,是最敏感的問題之一,這決定了發酵倉的設計大小。市場上充斥著24小時完成發酵的產品。針對廚余垃圾好氧發酵,目前還沒有出臺相關的規范和技術標準,不過,參考住建部CJJ52-2014《生活垃圾堆肥處理技術規范》等,以及經典手冊,如《堆肥工程實用手冊》(李季、彭生平編寫)等,基本可以認定,號稱24小時完成發酵的,都是虛假宣傳。
其次,發酵工藝中,對物料含水率、pH值、碳氮比、發酵溫度、供氧速率、膨脹劑、微生物接種量等,通過經典教材手冊、文獻等的調研,都能獲得比較完善的認知。設備對這些參數的實現,成為決定發酵效果及產品真正效果的關鍵。
2、能耗問題
關于好氧發酵設備的能耗,也是該技術是否能得到廣泛應用和推廣的關鍵。正式文獻中,對于能耗問題大多沒有提及,不過,我們從建設部發布的行業標準CJJ/T227-2006《垃圾生化處理機》中的描述,可以對能耗問題窺見一斑:減量型每處理1kg物料的耗電量應小于等于0.25kWh,資源型每處理1kg物料的耗電量應小于等于0.1 kWh。這樣看來,噸垃圾處理的耗電量在100-250度之間。

如何能降低能耗,也是處理裝備技術改進的關鍵。

3、產出物出路問題
廚余垃圾好氧發酵的產出物是什么?出路到底如何?

前些年,廚余垃圾處理行業剛剛興起之時,魚龍混雜,很多公司都號稱產物為“有機肥料”?,F在,這種聲音在逐漸消失當中,業主和市場逐漸理性。

經過我們的調研與實際檢測,發現,大部分產物確實符合農業部NY525-2012《有機肥料》的要求,但是,這些產物真的是有機肥料么?

我們來看NY525的檢測標準,僅對含水率、有機質、總養分、水分、酸堿度以及重金屬有所要求??梢哉f,廚余垃圾發酵產物符合NY525《有機肥料》的指標要求,但不能說,這些發酵產物就是有機肥。

表1 NY525《有機肥料》檢測標準

項 目

指 標

有機質的質量分數(以烘干基計)/(% ) ≥

45

總養分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)的質量分數(以烘干基計)/(%) ≥

5.0

水分(鮮樣)的質量分數/(%) ≤

30

酸堿度(pH)

5.5—8.5

項 目

限量指標

總砷(As)(以烘干基計)/(mg/kg) ≤

15

總汞(Hg)(以烘干基計)/(mg/kg) ≤

2

總鉛(Pb)(以烘干基計)/(mg/kg) ≤

50

總鎘(Cd)(以烘干基計)/(mg/kg) ≤

3

總鉻(Cr)(以烘干基計)/(mg/kg) ≤

150

浙江大學吳偉祥教授課題組對浙江省多個好氧發酵站點調研發現:很多機器成肥產品腐殖化指數、種子發芽率和種子發芽指數、腐熟度完全不合格(尤其是12~48 h 機器成肥設備生產的產品),這種產品施用于農田不僅會嚴重影響土壤質量、阻礙植物正常生長,而且具有嚴重的二次污染風險。(畢峰等,我國農村易腐垃圾機器成肥產品質量評價——以杭州市為例)
我們來看一家公司對產出物的描述,可以看出,各個公司的表述越來越嚴謹,大家的認識也越來越理性。他們是這么講的,產出物“可作為土壤調理劑和粗制有機肥使用,如經由肥料深入加工后可制成復混肥微生物菌肥等多種商業有機肥銷售或使用?!?br/>此外,還有含油含鹽、微塑料、抗生素等問題,還缺乏長期研究。
4、管理問題
無論是垃圾分類,還是垃圾資源化處理,均可謂“三分技術,七分管理”,相信不會有太多人有異議。然而,在分散式好氧發酵處理裝備運行過程中,各地重硬件采購基建投入,輕管理運維的現象普遍存在。
人員配備不足,年齡偏大。一些運行項目點經常只有一兩名運行人員,有時是從事其他工作兼顧設備運行,有時是當地招聘的年齡偏大的人員,由于工作環境等問題,還存在人員流動性大等問題。當然,也有比較好的項目現場,比如上海某地某5噸有機垃圾處理項目,配備了16名收運及操作人員,現場管理與運行井然有序。當然,這當中的資金投入也是很多地方不具備的。
同時,培訓不到位、操作人員責任心不強,不懂設備操作等問題,也影響著設備的正常運行。比如,有的設備操作人員不識字,不能正常操作設備,造成故障;操作員責任心不強,預處理分選粗糙,造成塑料、玻璃瓶、金屬等進入發酵倉體,有時會造成設備故障。這些都是出現的實際問題,亟待關注解決。
5、水和氣的二次污染問題
污水和臭氣的問題不容回避,本來廚余垃圾處理是一件好事,而在初期,對廢水和臭氣問題關注不足。
廢水的來源主要是餐廚垃圾(泔水,有時是半桶水半桶料,高油鹽)預處理時的瀝出水、深度脫水時的擠壓出水、現場沖洗水等。通過大量調研,這種污水具有含渣率高、污染物濃度高、可生化性好、高油鹽含量等特點。尤其來源于餐飲店垃圾,含油量高,乳化程度高,難以分離,在污水管網內的反應淤積會產生管壁結垢,阻塞管道,長期如此,會造成污水管網堵塞,造成管網排水不暢,油污外溢,存在事故隱患。

雖然原理上,好氧發酵狀態下不產生臭氣,但是在實際運行過程中,由于物料含水率高、運輸過程中的腐爛味道逸散、發酵過程控制出現局部厭氧等因素,有時臭氣的出現在所難免。根據中國農業大學李國學教授課題組研究,廚余垃圾堆肥過程中共檢測到43種揮發性有機物,其中含硫臭氣物質5種,烴類化合物22種,芳香烴類化合物11種,其它物質5種(廚余垃圾堆肥過程中惡臭物質分析,2012)。目前,各個企業普遍選擇噴淋、UV光解、活性炭、植物液除臭中的一種或幾種技術進行現場除臭。
除臭標準也相對滯后,目前還是1993年制定的GB14554-93《惡臭污染物排放標準》,上海市于2017年出臺了新的惡臭排放地方標準DB31/1025-2016《惡臭(異味)污染物排放標準》。值得一提的是,惡臭排放似乎也不能完全按標準執行,周邊居民的實際感官更加重要。
魚龍混雜的市場現狀
廚余垃圾處理市場可謂一個新興市場,隨著垃圾分類的推進,可以預見,廚余垃圾的處理在今后一段時間內,依然是一個風口,于是乎,一時間大量資本和企業涌入,泥沙俱下,魚龍混雜,很是熱鬧。
比如前文提到的,24小時成肥,號稱可以24小時可以將廚余垃圾轉化為有機肥料。
比如“化水技術”,號稱可將“廚余垃圾95%減量率,分解副產物以環保水質排出”。
比如還有號稱模擬“人體消化系統,99%化水”,一只雞“經過24小時處理,只剩少量雞毛和小骨頭,其余都降解成水,再過10-12小時,雞毛和小骨頭都不見了”。
也許,這樣的神奇技術,有一天真的能實現,讓子彈先飛一會兒吧。
結語——行業發展之路
經過多年的高速發展,時至今日,廚余與易腐垃圾的處理,已經成為不得不面對,必須要認真面對的事情。這個行業究竟該如何發展?
首先,要實事求是,尊重客觀規律。之前和一個德國專家交流,說起行業與市場亂象,說起惡性投標與競爭,這位專家說了一句讓人感觸頗深的話:
We can change the law, but we can not changethe nature.
真正的認識問題,才能去客觀的分析問題,最終解決問題。
其次,要不斷的實踐,不斷的研發與迭代,只有這樣,才能不斷進步,找到合適的解決之路。
此外,新技術的交叉應用,也會為行業發展不斷帶來驚喜。
總之,希望我們的廚余垃圾處理行業越來越好,我們的環境,越來越好。
最后,引用成都根與芽環境文化交流中心負責人羅丹在2019年蘇州有機固廢論壇交流時引用的一句話做結尾,我很喜歡這句話,也用在了幾乎我所有PPT的結尾。

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