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微生物处理技术进行城市厨余有机垃圾的优势

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发表时间:2020-02-13 11:30作者:小鹿

城市生活垃圾的处理对于人类的环境与发展问题具有重要影响和意义。有机垃圾总量大、有机质浓度高、含水量多、易腐烂发臭,是生活垃圾处理的重点和难点。

现阶段我国主要的有机垃圾按照来源主要分为三个部分:分别是工业有机垃圾、农业有机垃圾和市政有机垃圾。


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工业有机垃圾是指在工业生产中排出的含有有机成分的废弃物的统称。包含高浓度有机废水、有机废渣。具有成分复杂、可生化性差、有毒等特点。来源集中在生产有机物制品的糖厂、啤酒厂、食品厂、药剂厂、制革厂、造纸厂、印染厂、木材厂等。包括在有机和专用化学产品制造业、印染业、化肥制造业中产生的含氮有机垃圾(主要成分是胺类、氨类、胍类、硝基化合物、含氮杂环化合物),在基本有机合成中产生的含硫有机垃圾(主要成分是硫醇、硫醚、硫酚、二硫化合物、磺花物等)以及工业残渣等含钙垃圾(包括电石渣、废石、造纸白泥、氧化钙等垃圾)。
  农业有机垃圾是指在农村农民生活和农业生产过程中产生的有机类垃圾的总称。包括植物性来源有机垃圾(包括稻草、玉米、豆类等农作物秸秆,林业生产过程中残余树枝木、落叶、杂草等,农作物秸秆中含有氮、磷、钾、碳、氢元素及有机硫等),我国年产生量约为1.0×109 t;动物性来源有机垃圾(主要指禽畜粪便等,含有大量未被消化吸收的有机物、无机物、病菌等),我国年产生量约为2.7×109 t;农副加工业产生的有机垃圾(甘蔗渣、土豆渣、甜菜渣,肉食加工工业产生的屠宰污血等垃圾);农民日常生活垃圾(包括居民粪便和生活垃圾)。
  市政有机垃圾多指生活餐厨垃圾及处理其废水后所得的产物,其含水量大,易腐,有强烈刺激性气味,并且含有大量有害微生物。餐厨垃圾作为市政有机垃圾的重要组成部分,其在我国城市垃圾中的含量达到了30%-50%,具有含水量、有机质含量、油脂含量、盐分含量高及营养元素丰富的特点。主要成分包括塑料、橡胶、皮革、织物、纸、木材、庭院废料和食物等可燃物及玻璃、金属等不可燃物。

当前环境与发展问题已经成为全球普遍关注的焦点,其中城市生活垃圾的处理对人类的生产生活都具有重要影响和意义。随着我国工业化和城市化高速扩张,城市生活垃圾问题日益明显,越来越多地受到民众的普遍关注。
  微生物处理技术主要是利用微生物降解菌产生多种酶,对分类后的有机垃圾(以餐余垃圾为主,包含蔬菜废弃部分、废纸、食品残渣等)进行快速降解,从而使96%的有机垃圾转变成热能、二氧化碳、水及少量的氨气。
  该技术的主要优势是菌种的分解能力强,对某些顽固性的物质具有较高的分解效率,并且菌种的更换时间长,降低了有机垃圾的处理成本,同时设备具有使用简便,安全可靠,不产生二次污染等优势。但是发酵工艺污染大,特别是通过气体对居民的潜在危害难以控制。运输途中餐厨垃圾易滋生大量有害病菌,病菌代谢出大量的毒素如果被高温(60℃—120℃)加热,危害性会更大,这种方式在人口密集的城市风险极高,人体一旦感染有机垃圾滋生的病菌或吸入真菌的孢子,会造成难以控制的病情。同时大量麦麸、玉米皮等辅料的添加及对能源的高需求极大提高了成本。

我国是世界上人口最多的国家,也是生活垃圾产生量最大的国家,当前我国城市生活垃圾组分复杂,处理难度较高,现有的处理技术还局限于直接焚烧、卫生填埋等。据统计,餐厨有机垃圾占城市生活垃圾总量的一半以上,具有有机质浓度高、含水量大、易腐烂发臭的特点,是生活垃圾处理的重点和难点。

现有的厌氧消化等技术工艺存在易酸化、设备老旧等现象,难以满足日益增长的垃圾处理需求。超临界水氧化是一种极具前景的绿色垃圾处理技术,可将不易分解的有机垃圾快速氧化分解,是一种绿色的“焚化炉”。 
  生活垃圾作为直接影响人类生产生活的重要因素,若不能处理妥当,不仅会危害环境,还会浪费大量资源。例如:若随意堆放生活有机垃圾会滋生大量病菌,严重污染土壤及地下水资源,威胁人类健康。尤其是餐厨有机垃圾具有易腐、易生物降解、脱水性差,如果不进行无害化处理就可能通过动物传播等途径致使人类感染疾病。若与其他垃圾混合填埋处理则易产生恶臭气体,生成的渗滤液等对环境仍有较高危害。同时有机垃圾的主要成分毒性强烈,可严重腐蚀皮肤粘膜等组织,破坏人体,且会造成血液、肝、肾中毒,严重时会造成死亡。
  新型生活有机垃圾的处理流程工艺设计系统首先将生活垃圾分为三类:包括废水和塑胶、餐余垃圾以及生活廢弃物。对于废水和塑胶,在简单水处理后,回收利用部分可利用产物,难处理的废水及有机物进行超临界水氧化处理;对于餐余垃圾,利用微生物处理技术进行处理,再对固体残余物进行高温灭菌得到有机肥,剩余部分进行超临界水氧化处理;生活废弃物则先对可直接回收部分进行回收利用,不能直接回收的部分先焚烧处理,再经过除渣机除渣,利用超临界水氧化技术处理。超临界水氧化后即可得到二氧化碳等气体产物、无机盐沉淀和水,最后统一进行回收利用。
  本系统对有机垃圾的分类处理较为合理,效率更高。本系统引进超临界水氧化技术,并与传统的微生物处理技术、焚烧技术相结合,降低处理成本,利用了各类技术的独特优势,有效提高了有机垃圾的利用率,并利用超临界水氧化技术,避免了二次污染的可能,体现了绿色化学的原则。

  以绿色、节能、高效为原则建立新型有机垃圾处理系统,已成为当今有机垃圾处理技术的发展趋势。超临界水氧化技术作为近年新兴的处理技术,逐渐成为发展改进现阶段有机垃圾处理技术的主要选择,大力发展超临界水氧化技术显得尤为重要。


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