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泔脚 编辑
泔脚,即残羹剩饭,是居民在生活消费过程中形成的一种有机废物。其主要包括:米和面粉类食品残余、蔬菜、植物油、动物油、肉骨、鱼刺等。从化学组成上,泔脚包括淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。泔脚以有机组分为主,含有大量的淀粉和纤维素等,无机盐中NaCl的含量较高,同时含有一定量钙、镁、钾、铁等微量元素。
泔脚的主要组成有菜蔬、果皮、果核、米面、肉食、骨头等,还有一定数量的废餐具、牙签及餐纸。从化学组成上,有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等。其中以有机组分为主,含有大量的淀粉和纤维素等,泔脚一般含总固体(TS)10%~20%。
①感官性状上,油腻腻、湿淋淋的泔脚对人和周围环境造成不良影响,影响人的视觉、味觉等的舒适感和生活卫生条件;
②含水率较高,约80%~90%。较高的含水率对泔脚的收集、运输和处理都带来难度。泔脚渗滤水可通过地表径流和渗透作用,污染地表水和地下水;
③易腐性。泔脚有机物含量高,在温度较高的条件下,能很快腐烂发臭,引出新的污染;
④来源复杂,如不加以适当地处理而直接利用,会造成病原菌、致病菌的传播和感染;
改变饮食习惯,源头避免泔脚产生是控制,泔脚污染危害的根本途径之一。除了经济发展的原因以外,人为因素也是泔脚大量产生的重要原因。泔脚的大量产生在给环境造成很大压力的同时,又使得大量的粮食资源被白白浪费掉。对于泔脚的污染控制,除了环卫部门应积极开展泔脚回收利用的活动外,更重要的需要每一位市民的参与配合,人人讲节约,珍惜粮食,爱惜粮食,来减少泔脚的产生。
防止泔脚对环境的污染,保障人体健康,对泔脚的处理应遵循以下原则。
统一管理的原则
管理部门应依法制定规划、标准,进行协调、监督、管理。
市场运作的原则
按照“谁产生,谁处理”的环保原则,产生泔脚的单位负有处置责任,具体可采用以下几种办法:一是大型餐饮业自设生化处理机处理;二是餐饮业联合自行处置;三是相关企业参与收集、运输和处理。
单独处理的原则
泔脚作为一种特殊的生活垃圾,应单独收集、运输、利用、处理,如通过加工,可制成饲料或有机肥料,尽可能变废为宝。
依法监督的原则
政府部门应对泔脚,从倾倒、收集、运输到利用、处理等各个环节依法实行全过程的临督。
泔脚中有机物含量较高,常用的有机垃圾处理方法是生物转化法。生物转化是利用微生物的新陈代谢作用,实现垃圾的稳定化、无害化,同时进行资源的回收利用。在当前世界上普遍存在自然资源与能源紧张的情况下,回收利用技术的开发更有着深远的意义。
已经被应用到实际中的泔脚集中处理技术主要包括填埋、焚烧、堆肥和厌氧发酵。
填埋处置技术
填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法,泔脚可与其他生活垃圾混合直接填埋。
所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖土压实,使其发生生物、物理、化学变化,分解有机物,达到减量化和无害化的目的。填埋处置最大特点是处理费用低,方法简单。但由于在泔脚中含有大量的水分和容易腐烂的物质,所以,填埋时产生的大量渗滤液易污染土壤和地下水,造成二次环境污染。而且由恶臭、渗滤液、病原菌等问题而导致填埋地的逐渐减少,以及城市垃圾量的增加,靠近城市的适用填埋场地愈来愈少,开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾运输费用,并且随之产生了安全和可靠性问题。如上所述,一些发达地区已经开始逐步禁止填埋泔脚。
焚烧处理技术
焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术。将生活垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,在800~1000℃的高温条件下,城市生活垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放出热量并转化为高温的燃烧气体和少量的性质稳定的固体残渣。经过焚烧处理,垃圾中的细菌、病毒等能被彻底消灭,各种恶臭气体得到高温分解,烟气中的有害气体经处理达标后排放。因泔脚中含有大量的水分(含水率一般在80%~90%),故焚烧所消耗的热量很大程度上被用于水分的蒸发上,运行费用高,在经济上不合理。而且在焚烧过程中产生环境激素——二噁英(毒性很强的有机氯化物),如果处理不完全,二噁英与空气中的水分相混合溶解于土壤里,进而被吸收到植物根茎中,在草食动物体内富集,最终积累于人体内,危害人体健康。
堆肥处理技术
泔脚有机物含量高,营养元素全面,C/N比较低,是微生物的良好营养物质,含有大量的微生物菌种,非常适于作堆肥原料。另外,泔脚中惰性废物(如废塑料等)含量较少,利于堆肥产品的农用。但应针对泔脚含水率高、脱水难、盐分高、pH值低的特性进行调整,以利于堆肥过程正常进行。
影响控制因素
①接种微生物
泔脚有机物含量高,应加入适量的微生物以提高堆肥速率。通常可在堆肥原料中接种下水污泥,也可配以一定量专性工程菌或熟堆肥。
②温度
温度是堆肥得以顺利进行的重要因素,直接影响微生物的生长。高温菌对有机物的降解效率高于中温菌。泔脚易结团,原料要加入一定量的填充料(木屑、秸秆等),利于氧的传输和传质作用。
③水分
泔脚含水率较高。一般认为,按质量计,50%~60%的含水率最有利于堆肥过程中微生物分解作用,水分超过70%,温度难以上升,有机物降解速度明显降低。水分过多,易造成厌氧状态,产生恶臭气体。泔脚在堆肥前须降低含水率到60%左右,一般用离心机脱水。
④碳氮磷比
一般认为,碳素高,氮素养料相对缺乏,细菌和其他微生物的发展受到限制,有机物的分解速度就慢,发酵过程就长,因此一般调整原料中的碳氮比为25:1左右,碳磷比为(75~150):1左右。
⑤供氧
供氧不足会产生厌氧和发臭,通风量过高,又会影响发酵的堆温,降低发酵速度。实际生产中,可通过测定排气中氧的含量,确定发酵器内氧的浓度和氧的吸收率。排气中氧的适宜体积分数是14%~17%。如果降到10%,好氧发酵将会停止,如果以排气中C02的浓度为氧吸收率参数,C02的体积分数要求为3%~6%。
⑥pH值
一般微生物最适宜的pH值是中性或弱碱性,pH值太高或太低都会使堆肥处理遇到困难。泔脚的pH值偏低,可加入石灰调节,适量的石灰投加能刺激微生物的生长。
泔脚的厌氧发酵处理技术
厌氧发酵处理特点
泔脚含水率高,脱水性能差,有机物含量高,采用厌氧处理比好氧生物处理有独到优势。泔脚有机物含量高,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;厌氧处理无尾气污染,具有生态优点;厌氧处理时,对水分的要求无好氧条件严格,保持反应温度可通过回收全部或部分能量实现,能实现能量的平衡;厌氧微生物对N、P等营养元素的要求比好氧微生物低,减少附加费用;发酵产物沼渣、沼液可作为良好的有机肥,经过适当处理后可作为动物饲料。
泔脚的厌氧发酵,也存在一些难点和缺陷:厌氧微生物的启动时间慢,发酵周期长;泔脚固体含量高,流动性能差,连续进料困难,影响厌氧微生物的接种等;泔脚pH值较低,含盐量高,易发生酸中毒,抑制微生物的正常生长;厌氧处理设备复杂,一次性投资较高。
厌氧发酵处理工艺流程
泔脚的厌氧发酵包括脱水、破碎等前处理工序以及厌氧发酵、渗滤液处理、气体净化、贮存等环节。