徐曉靜
(中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院有限公司 北京 100142)
廚余垃圾是我國(guó)常用的分類方法四分法中的一種,全國(guó)各地對(duì)廚余垃圾的處理方法都是不同的,由于沒(méi)有固定的方法,所以一直處于一個(gè)不斷摸索的過(guò)程。廚余垃圾主要是指人們?nèi)粘I詈褪称芳庸ぁ⒉惋嬓袠I(yè)、單位學(xué)校食堂等產(chǎn)生的垃圾,其中包括剩飯剩菜、骨頭、油脂等,廚余垃圾中含有較高的水分和有機(jī)物,很容易就發(fā)生變質(zhì)和腐爛,在我國(guó)厭氧消化工藝是處理廚余垃圾的主要方式之一[1]。但是在使用厭氧消化工藝時(shí),在處理廚余垃圾上也會(huì)有很多的不足,比如廚余垃圾在進(jìn)行單獨(dú)的處理消化時(shí),會(huì)容易出現(xiàn)酸化的現(xiàn)象或者是處理效率較低,所以在使用厭氧消化工藝的同時(shí),也要對(duì)厭氧消化工藝進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新。
廚余垃圾中含有大量的水分,所以在進(jìn)行垃圾處理和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候,會(huì)比較的費(fèi)事。而且由于廚余垃圾成分復(fù)雜,里面的有機(jī)物含量較高,所以很容易就會(huì)發(fā)生腐爛,散發(fā)臭味兒,這樣還容易引起細(xì)菌的傳播,造成一些疾病。大多數(shù)的廚余垃圾所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)比較多,相對(duì)來(lái)說(shuō)廚余垃圾還是有一定的可回收性的。這也就對(duì)廚余垃圾的處理,提出了更高的要求[2]。處理不當(dāng)不僅會(huì)影響人們的生活環(huán)境,由于垃圾向地面的不斷滲透,也會(huì)給地面和地下飲用水帶來(lái)一定的污染。在有的地區(qū),廚余垃圾沒(méi)有統(tǒng)一的處理方式,人們就會(huì)將廚余垃圾作為牲畜的喂養(yǎng)飼料,時(shí)間一長(zhǎng),有毒的物質(zhì)就會(huì)停留在動(dòng)物的身體內(nèi),后期如果人們對(duì)其食用,可能就會(huì)引起人們的免疫系統(tǒng)下降,引發(fā)疾病。
厭氧消化工藝又稱為沼氣發(fā)酵,就是在使用厭氧消化工藝的時(shí)候,將廚余垃圾進(jìn)行分解,將其中一部分的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為沼氣和二氧化碳。厭氧發(fā)酵工藝在我國(guó)五十年代時(shí),曾被廣泛的進(jìn)行應(yīng)用,但是現(xiàn)在的階段,我國(guó)的大部分地區(qū)都處在較為分散的一個(gè)階段,和國(guó)外的厭氧消化工藝相比較,我國(guó)的厭氧消化工藝還處于最初的起步階段[3]。
廚余垃圾的主要特點(diǎn)是有機(jī)物含量豐富、水分含量高、易腐爛,其性狀和氣味都會(huì)對(duì)環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響,且容易滋長(zhǎng)病原微生物、霉菌毒素等有害物質(zhì)。所以廚余垃圾處理的不及時(shí),不僅影響一個(gè)城市的市容和環(huán)境衛(wèi)生,而且還會(huì)傳播疾病,危害人類的日常生活和身心健康。
第一,傳統(tǒng)的處理廚余垃圾的主要方式主要是通過(guò)焚燒、填埋等,這樣的方式不僅會(huì)污染大氣也會(huì)污染土地,而且垃圾的分解年限不同,造成的污染程度也會(huì)不同[4]。而厭氧消化工藝是采用厭氧微生物把廚余垃圾中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)換成為沼氣,不僅不會(huì)造成環(huán)境的污染,還會(huì)為工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)提供新的能源,在進(jìn)行厭氧消化工藝處理垃圾時(shí),也會(huì)減少燃料資金的投入,減少因?yàn)榉贌鸬亩趸嫉呐欧拧捬跸に囍兴a(chǎn)生的殘?jiān)退€可以作為肥料的使用,這也大大的降低了農(nóng)業(yè)成本的支出,合理有效的利用廚余垃圾中的有機(jī)物質(zhì),進(jìn)行了資源的循環(huán)使用。廚余垃圾在完全密封的厭氧消化池中完成整個(gè)發(fā)酵的過(guò)程,可以有效的防止氣體的泄露。厭氧消化技術(shù)處理廚余垃圾可以有效的對(duì)一些有毒或者難降解的污染材料進(jìn)行有效的降解,所以厭氧消化工藝還可以對(duì)持久性的有機(jī)物進(jìn)行分解和降解。厭氧消化工藝在進(jìn)行發(fā)酵的時(shí)候,相對(duì)來(lái)說(shuō)占地面積會(huì)比較小,處理的周期也會(huì)比較快,而且相對(duì)來(lái)說(shuō)比較環(huán)保,不會(huì)造成環(huán)境的污染,厭氧消化工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)比較適合環(huán)境污染相對(duì)嚴(yán)重的城市和想要保護(hù)環(huán)境的城市[5]。
第二,對(duì)廚余垃圾進(jìn)行厭氧消化還可以降低其對(duì)周圍環(huán)境的影響,對(duì)周圍環(huán)境以及人們居住的環(huán)境起到保護(hù)的作用,同時(shí)使用厭氧消化工藝也可以在一定程度上減少?gòu)N余垃圾跑味,滲漏的現(xiàn)象,這樣不僅可以降低對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)也可以減少因氣溫過(guò)高而使廚余垃圾產(chǎn)生臭味的問(wèn)題。其次,為了提高處理廚余垃圾的環(huán)保性,也可以對(duì)廚余垃圾進(jìn)行分類處理,這樣將廚余垃圾與其他垃圾分開(kāi)處理,也可以有針對(duì)性的對(duì)其進(jìn)行處理,這樣不僅實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)分類處理,同時(shí)為厭氧消化工藝的實(shí)施提供了便利。當(dāng)然,為了減少?gòu)N余垃圾對(duì)環(huán)境的影響,也可以對(duì)其進(jìn)行二次利用,將蔬菜果皮等制作成環(huán)保酵素,將動(dòng)物的內(nèi)臟用來(lái)培育花草,像是在飯店這種廚余垃圾數(shù)量很多的地方,便可以使用厭氧消化工藝或者購(gòu)買專門的處理設(shè)備,這樣不僅可以減少對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)在二次利用中,也可以實(shí)現(xiàn)部分廚余垃圾的價(jià)值。
第三,厭氧處理工藝是由法國(guó)某公司研發(fā)的,其主要是采取一個(gè)垂直的圓柱形消化器,其可以針對(duì)城市中的垃圾進(jìn)行厭氧消化處理,但是在處理的過(guò)程中,存在著攪拌難的問(wèn)題,而且其的固體含量高,會(huì)抑制反應(yīng)的活性,隨著社會(huì)的發(fā)展,技術(shù)逐漸在優(yōu)化中,其開(kāi)始面向全部的垃圾進(jìn)行有效的處理,通過(guò)部分滲透液回流與沼氣壓縮攪拌技術(shù),從而提高了該項(xiàng)技術(shù)的環(huán)保性,不僅可以對(duì)環(huán)境形成一定的保護(hù),同時(shí)也可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此對(duì)廚余垃圾使用厭氧消化工藝,不僅可以對(duì)這些進(jìn)行有效的處理,同時(shí)也可以使得技術(shù)在不斷的更新中,為保護(hù)環(huán)境作出更大的貢獻(xiàn)。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多家庭為了方便和節(jié)省垃圾分類的時(shí)間,就會(huì)在廚房里面安裝一臺(tái)破碎機(jī),將生活和廚房里所產(chǎn)生的垃圾,進(jìn)行破碎,并進(jìn)行沖刷,這在一定的時(shí)間內(nèi)減少了垃圾分類的時(shí)間,為人們的生活帶來(lái)了一定的便利性,但是這種行為不僅增加了水資源的浪費(fèi)也增加了城市對(duì)于污水的處理量[6]。
厭氧消化工藝在處理廚余垃圾上存在著很多的優(yōu)點(diǎn),但是在實(shí)際的生活中,卻也存在著一些弊端和不足,在進(jìn)行廚余垃圾厭氧消化工藝處理時(shí),在進(jìn)行出水排放時(shí),可能要進(jìn)行達(dá)標(biāo)的檢測(cè),這樣會(huì)增加工藝的成本支出。
廚余垃圾的混合收集也會(huì)對(duì)厭氧消化工藝帶來(lái)一定的限制。在進(jìn)行廚余垃圾處理時(shí),由于垃圾分類的不準(zhǔn)確,導(dǎo)致垃圾中含有很多不可分解的物質(zhì),這也會(huì)影響垃圾的處理和發(fā)酵,所以也要對(duì)厭氧消化處理系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善,可以在預(yù)處理階段,將這些雜質(zhì)進(jìn)行分離?,F(xiàn)在我國(guó)的垃圾分類制度在不斷的完善和推廣,厭氧消化工藝技術(shù)也會(huì)不斷的獲得提高。
廚余垃圾的成分是比較雜亂的,在廚余垃圾中含有大量的油水、有機(jī)物。廚余垃圾的產(chǎn)量多少,受到不同地域、飲食習(xí)慣和垃圾分類推廣實(shí)行等多方面的影響。我國(guó)的廚余垃圾具有以上的特征所以在處理起來(lái)會(huì)比較的麻煩和復(fù)雜。
廚余垃圾中含有大量的雜質(zhì),在進(jìn)行輸送時(shí),就會(huì)對(duì)輸送設(shè)備進(jìn)行纏繞或者堵塞,在加上廚余垃圾中,含有大量的水和油脂,如果對(duì)廚余垃圾進(jìn)行分離回收,相對(duì)來(lái)說(shuō)也是比較困難的,廚余垃圾的產(chǎn)量在日益增多,需要進(jìn)行分解處理的也越來(lái)越多,這也就需要處理廚余垃圾的系統(tǒng)設(shè)備,具有較強(qiáng)的耐沖擊的性能,在運(yùn)用厭氧消化工藝時(shí),也需要厭氧消化工藝具有較強(qiáng)的耐沖擊性,具有防沉渣和仿浮渣的性能。廚余垃圾由于垃圾的性質(zhì),比較容易腐爛和變質(zhì),在進(jìn)行垃圾收集時(shí),可能就出現(xiàn)了變質(zhì)的現(xiàn)象,散發(fā)出不好聞的氣味,所以就要求處理廚余垃圾的機(jī)器設(shè)備,具有一定的密封性,防止氣味的泄露。
我們就根據(jù)以上容易出現(xiàn)的問(wèn)題,進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研發(fā),將厭氧消化工藝和機(jī)械預(yù)處理進(jìn)行了融合,在經(jīng)過(guò)了多次的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的分析后進(jìn)行了使用。厭氧消化機(jī)械預(yù)處理工藝主要包括六大系統(tǒng),機(jī)械預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧消化工藝系統(tǒng)、沼氣系統(tǒng)、提油系統(tǒng)、污水處理和除臭系統(tǒng)。通過(guò)多個(gè)系統(tǒng)的共同應(yīng)用,能夠有效提高其使用效果,在減少氣味泄露情況的同時(shí),也能夠踐行環(huán)保理念。
廚余垃圾的接收設(shè)備由三部分組成,其中包括接收料斗、瀝水收集和其他的輸送設(shè)備組成。廚余垃圾在被進(jìn)行稱重之后,就可以放進(jìn)接收料斗中,在接收料斗中進(jìn)行瀝水并進(jìn)行雜質(zhì)的分離,然后再將其他的物質(zhì)送往不同的接收設(shè)備,進(jìn)行廚余垃圾的分解處理。并且這些設(shè)備都需要專員操作,保障設(shè)備的正常運(yùn)行。相較于傳統(tǒng)的垃圾處理方式而言,此技術(shù)更具有環(huán)保性能,避免了廚余垃圾在造成環(huán)境污染的情況,從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的生存環(huán)境。
由于人們的分類不認(rèn)真或者是直接沒(méi)有進(jìn)行明確的分類,導(dǎo)致廚余垃圾中含有大量的塑料、硬物等,這些物質(zhì)不容易被粉碎和分解,就需要自動(dòng)分選機(jī)將廚余垃圾中,不容易被分解的物質(zhì)進(jìn)行分離。將所需要分離的垃圾放進(jìn)分選機(jī)內(nèi),不要人工的看守,不僅節(jié)省了人力,也避免了工人接觸垃圾而造成的細(xì)菌疾病。
廚余垃圾中固體液體的分離是由系統(tǒng)加熱進(jìn)行分離,在機(jī)器運(yùn)行的過(guò)程中,將需要分離的垃圾進(jìn)行升溫,升溫到75 度左右,通過(guò)機(jī)械的攪拌,就可以減少垃圾中的固渣量,從而提高垃圾中的油脂回收,這樣油脂就避免出現(xiàn)污染環(huán)境的情況。
水力除渣系統(tǒng)是利用水力和機(jī)械的力量進(jìn)行垃圾除渣的粉碎,使部分有機(jī)物可以變成液體。在經(jīng)過(guò)機(jī)器將不能分解的雜質(zhì)進(jìn)行分離,通過(guò)不斷的過(guò)濾分解將垃圾中的雜質(zhì)進(jìn)行有效的分解和分離。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用有效避免由于分離不完全的情況,使得有機(jī)物能夠充分分解,降低環(huán)境污染,其他雜質(zhì)也不會(huì)在影響自然環(huán)境及生活環(huán)境,從而進(jìn)一步踐行環(huán)保理念。
廚余垃圾經(jīng)過(guò)厭氧消化工藝進(jìn)行處理,所產(chǎn)生沼氣。一部分少量的沼氣,可以作為鍋爐用氣,節(jié)省焚燒費(fèi)用的支出,其他的沼氣可以進(jìn)行發(fā)電,不僅環(huán)保還可以節(jié)省能源。厭氧消化工藝處理廚余垃圾所產(chǎn)生的沼氣渣子,還可以經(jīng)過(guò)脫水處理后變成農(nóng)業(yè)用肥,減少農(nóng)業(yè)肥料的開(kāi)支。
沼氣的使用既可以提供能源,也可以降低城市建設(shè)的成本支出,完全符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念,也能夠推動(dòng)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的進(jìn)行,使得環(huán)保工作取得不錯(cuò)成績(jī)。厭氧消化工藝處理廚余垃圾所產(chǎn)生的沼氣液體可以排進(jìn)廢水處理廠,進(jìn)行污水的處理[7]。通過(guò)不同方式的分開(kāi)處理,不僅可以方便人們的生活,也可以給人們的生活帶來(lái)新的能源。厭氧消化工藝在進(jìn)行運(yùn)行時(shí),所產(chǎn)生的效果,和溫度有著密切的聯(lián)系。在進(jìn)行垃圾處理時(shí),溫度越高,所產(chǎn)生的速率就會(huì)越高。在溫度達(dá)到35 度或者55 度的時(shí)候,是厭氧消化工藝產(chǎn)期的高峰期。當(dāng)所處的溫度越高,就可以獲得更多的沼氣。
在使用厭氧消化工藝進(jìn)行廚余垃圾處理的時(shí)候,也要保證所進(jìn)行的處理方式一定要遵循生態(tài)學(xué)和能源循環(huán)使用的選擇。對(duì)處理廚余垃圾中,所產(chǎn)生的油脂、塑料袋、金屬等硬物進(jìn)行合理的分離和循環(huán)的使用,將廚余垃圾中可以被厭氧消化工藝所處理的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
我國(guó)的廚余垃圾,受數(shù)量和分類效果的影響,所以對(duì)厭氧消化工藝的要求也會(huì)比較的高。厭氧消化技術(shù)在進(jìn)行廚余垃圾處理時(shí),操作的過(guò)程比較簡(jiǎn)單且容易控制,在進(jìn)行處理時(shí),整個(gè)的過(guò)程也處于全封閉的狀態(tài),所產(chǎn)生的新能源還可以進(jìn)行回收在利用。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,厭氧消化工藝技術(shù)也在不斷的發(fā)生改變和創(chuàng)新,厭氧消化技術(shù),從最開(kāi)始的占地較大,處理時(shí)間慢,密封性不好等缺點(diǎn)也已經(jīng)被改進(jìn)和處理?,F(xiàn)在厭氧消化工藝在全國(guó)各地都得到了廣泛的應(yīng)用,我們也需要不斷的提升厭氧消化工藝的技術(shù)。