生活垃圾分類處理與資源化利用技術淺析

摘要：垃圾分類和資源化利用一直是環(huán)境工程領域重點研究內容，自2019年7月1日起，上海市執(zhí)行生活垃圾管理條例，我國計劃至2020年底將在全國46座城市中執(zhí)行垃圾分類管理條例，受到了社會普遍關注?；诖?，本文圍繞生活垃圾分類以及生活垃圾中占比較大的餐廚垃圾資源化利用展開研究。以期本文研究可以給生活垃圾分類及其資源化利用提供參考，充分發(fā)揮出垃圾資源價值，提高垃圾分類環(huán)保效益。

關鍵詞：生活垃圾;餐廚垃圾;垃圾分類;資源化利用

引言：長期以來我國并未執(zhí)行垃圾分類，由于生活垃圾處理不當給環(huán)境問題造成嚴重危害。我國生活垃圾中包含大量的有機質，其中餐廚垃圾在生活垃圾中占比巨大，且大部分餐廚垃圾都屬于有機質垃圾，具有巨大的再利用價值。通過科學的生活垃圾分類，讓可再生垃圾經過技術處理得到重復利用，對有害垃圾進行有害處理，從而有效提高生活垃圾處理效率，充分發(fā)揮垃圾利用價值。

一、生活垃圾分類處理

我國已經開始執(zhí)行垃圾分類管理條例，意味著我國公民逐漸開始執(zhí)行垃圾分類，普及垃圾分類知識勢在必行。垃圾分類是指按照標準對垃圾進行分類投放、搬運，對可回收垃圾進行回收利用，對有害垃圾進行集中處理。按照標準生活垃圾主要分成四類，第一類可回收垃圾，主要包括廢紙、玻璃、布料、金屬以及塑料五類。第二類廚余垃圾，也被稱作濕垃圾，主要包括剩菜剩飯、果皮、骨頭等食品廢物，這些食品廢物作為生活垃圾的重要構成，經過技術處理，可以轉化為有機肥料得到重復利用[1] 。第三類是有害垃圾，主要包括存在有毒物質，會對環(huán)境、人體造成傷害的重金屬等廢棄物，如電池、過期藥物、水銀溫度計等，需要單獨回收進行填埋處理。第四類是其他垃圾，也可稱作干垃圾，主要包括金屬、織物等。

二、生活垃圾資源化利用技術

對生活垃圾的資源化利用主要體現(xiàn)在廚余垃圾的處理上，采取科學有效的技術對廚余垃圾進行處理，挖掘廚余垃圾價值，推動生活垃圾的資源化應用。填埋焚燒方法作為廚余垃圾最傳統(tǒng)的方法，將廚余垃圾集中收集進行統(tǒng)一填埋。使用這種處理方法會占用大量庫容，且廚余垃圾中含水率高、有機質滲瀝液高的垃圾含量，會造成填埋場處理負荷和難度增加，造成廚余垃圾中浪費大量有機質資源。目前我國正積極創(chuàng)新資源化利用技術，讓廚余垃圾轉變?yōu)榭衫觅Y源實現(xiàn)再利用，對餐廚垃圾處理主要使用以下幾種方法。

（一）飼料技術

由于廚余垃圾中包含大量有機營養(yǎng)成分，且飼料化處理具有一定優(yōu)勢。目前經常使用的飼料化技術主要有兩種，一種是干式飼料，另一種是蛋白飼料，干濕飼料需要物料處于95℃～120℃范圍內，經過2h的干燥，將垃圾含水率降低到15%以下，且雜質不超過5%。轉變蛋白飼料需要積極利用微生物和蛋白分泌物構成。由于廚余垃圾中成分復雜，使用飼料化技術也存在一定安全隱患，如重金屬、病菌、有毒物質等成分會影響飼料安全。因此在相關規(guī)范中對用于生產的廚余垃圾提出了要求，提高飼料化利用的安全水平。

（二）生物處理技術

使用生物處理技術，要利用好氧發(fā)酵菌轉變?yōu)樯锓柿?，經過厭氧發(fā)酵得到沼氣能源等。

1.好氧堆肥

在氧氣條件充沛的情況下，利用好氧微生物菌在地面堆積，放置在發(fā)酵裝置中對有機質進行生物降解，從而獲得高穩(wěn)定性的高肥力腐殖質。在廚余垃圾中含有大量的有機物質，具有全面的營養(yǎng)元素，且氮、碳值相對較低，可以成為微生物所需的營養(yǎng)物質，適合用于堆肥處理。同時在好氧堆肥期間使用蚯蚓，充分發(fā)揮蚯蚓身上酶系統(tǒng)作用，將有機質轉變?yōu)闋I養(yǎng)物質，提高堆肥穩(wěn)定的速度。我國廚余垃圾存在高鹽、高油的問題，對肥料化利用技術的使用造成阻礙和限制。

2.生化腐殖酸

集成酶轉化、快速腐殖化以及復合微生物技術，篩選強生命活力以及增值能力的高溫微生物菌，處于生化處理設備中，對有機垃圾進行高溫高速好氧發(fā)酵，利用有機物實現(xiàn)快速講解，垃圾轉化為肥料。這種肥料能夠用于有機土壤調理劑，用來提高土壤質量，減少化肥的利用率，讓產品質量和產品品質得到提高。這種技術最大的優(yōu)勢在于轉化速度快，利用率高，在工業(yè)產品上具有一定銷售市場。這種技術作為主流工藝，已經在很多城市中應用，但是這種工藝產生液體進入污水處理系統(tǒng)，容易造成有機質被浪費。這種處理技術的一次性體投資相對較高，且單臺設備具有的處理能力相對較低，需要花費較大設備能耗。在廚余垃圾中含有大量的麩皮、糠等物質，在后續(xù)農業(yè)生產中還需要經過特殊處理。這種技術已經應用于國內的學校、機關等單位食堂廚余垃圾的處理中，這種處理工藝不需要占據過大面積，且經濟價值較高。

3.厭氧發(fā)酵

處于無氧條件下，使用厭氧微生物以及兼性微生物自身代謝作用，分解有機物，將復雜有機物轉化為無機物和小分子有機物，產生氫氣和甲烷能源物質。同時應用厭氧發(fā)酵方法可以得到醇類和有機酸，實現(xiàn)減容減量以及資源化應用。使用厭氧工藝生產沼氣可以向電能和燃氣轉化，厭氧消化罐會產生沼渣，用于二次發(fā)酵得到生物肥[2] 。一般情況下厭氧發(fā)酵所產生的沼氣，其中甲烷含量能夠達到60%～70%。如杭州市對廚余垃圾進行處理，每天處理200噸，每天可以獲得13000m3的沼氣含量。若沼氣內甲烷濃度達到60%時，每天可以產生26000kW電能，其中還可以回收88%的油脂。經過厭氧發(fā)酵之后，形成沼氣，在凈化之后可以進入到市政燃氣管網內，提供給居民進行日常使用。廚余垃圾由于具有高油脂和高鹽分的特點，容易出現(xiàn)過度酸化的情況，對菌體生長起到抑制作用，并不利于廚余垃圾的穩(wěn)定講解。經過厭氧消化形成的沼渣是垃圾處理的難題，經過干化處理后再進行填埋處理，或者重新展開堆肥處理，制作有機肥。我國還需要深入分析廚余垃圾特點，開發(fā)出創(chuàng)新厭氧處理工藝，保證厭氧消化系統(tǒng)得到穩(wěn)定運行，降低管理難度和費用。

（三）未來發(fā)展方向

由于我國飲食特點，廚余垃圾存在成分復雜的特點，復雜成分決定使用單一資源化利用技術難以實現(xiàn)高效高產處理，分離廚余垃圾組分是回收利用的有效思路。先去除廚余垃圾中的雜物，使用離心、壓榨等方法得到干渣和油水，干渣用于發(fā)酵有機肥。油水分離后，將油脂用于生產柴油等物質。剩余有機物用于發(fā)酵肥料和能源氣體。不斷推動處理技術的融合和創(chuàng)新，可以解決垃圾中含有的有機質浪費問題。讓垃圾中包含的物質能量全部回收，減少排放，提高垃圾處理的環(huán)保價值。未來我國需要完善生活垃圾處理體系，推動生活垃圾處理市場化發(fā)展，只有實現(xiàn)市場化發(fā)展，才能保證生活垃圾資源化利用實現(xiàn)長遠發(fā)展，擴大經濟收益，創(chuàng)造經濟價值。

結論：綜上所述，我國生活垃圾主要可以分成可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾四種。其中廚余垃圾占據很大比例，且廚余垃圾中含有大量的有機質，具有較高的回收利用價值。集中收集廚余垃圾，使用資源化利用技術集中處理廚余垃圾，可以將垃圾轉化為資源。目前主要使用厭氧發(fā)酵工藝處理，將廚余垃圾轉化為有機肥料、沼氣等，實現(xiàn)垃圾的回收利用。

參考文獻：

[1] 鄧俊.餐廚垃圾無害化處理與資源化利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J/OL].環(huán)境工程技術學報：1-9[2019-07-02].

[2] 韓文艷.餐廚垃圾資源化利用的資源環(huán)境影響及協(xié)同效應研究[D].蘭州大學，2018.

作者簡介：

王文凱（1989-）男，江蘇省常州人;民族：漢 ? 職稱：助理工程師;學歷：本科 ?研究方向：環(huán)境科學與理論技術，生活環(huán)境專項治理與研究，垃圾分類資源化與可回收