餐厨垃圾,俗称泔脚、泔水,也叫潲水,又称馊水,是餐饮垃圾和厨余垃圾的统称,主要是居民在生活消费过程中形成的生活废物,是食物垃圾中最主要的一种,包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂,主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。特点是极易腐烂变质,散发恶臭,传播细菌和病毒。
餐厨垃圾主要分为哪几类?
根据来源不同,餐厨垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾。前者产生自饭店、食堂等餐饮业的残羹剩饭,具有产生量大、数量相对集中、分布广的特点,后者主要指居民日常烹调中废弃的下脚料和剩饭剩菜,来自千家万户,数量巨大但相对分散,总体产生量超过餐饮垃圾。
餐厨垃圾按产生过程和物料特定来分的话,可以分为三大部分:
(1)饭菜加工过程中形成的垃圾
主要是从蔬菜切削下来的茎叶、蔬菜夹带的泥土、鱼鳞、禽类的头脚羽毛等,为厨房加工剩下的余物。这类垃圾中不含剩饭以及油水分离器垃圾、含油很少,经济价值不高,一般没有人单独收集此类垃圾,这类垃圾多用来堆肥,生产有机肥料。
(2)剩饭剩菜,俗称为泔水
这类垃圾主要是剩余的饭菜和汤水等,从中提出的油称为泔水油。这种油的性质基本是中性的,酸值不高,很容易进入食用油。吃泔水长大的这类猪称为垃圾猪。
(3)油水分离器垃圾
这类垃圾主要是餐馆饭店在洗刷过程中,餐具中剩余的少量饭菜和一些油脂、洗涤剂随着洗刷水进入油水分离器中,油脂类物质漂浮在水面,形成油水分离器垃圾。油水分离器垃圾的油脂含量比较高,一般在20%~80%。随着饭店等级的不同,含油量有很大差别,从油水分离器中提取的油称为"地沟油",这类油的凝点较高,酸值较高。
在三类餐厨垃圾中,剩饭剩菜量最大,油水分离器垃圾的油最多。剩余饭菜的危害相对而言较小,但是含水率和盐分较高,含有大量有机营养物质,不适合直接填埋和焚烧处理,处理不当的话,可能出现利用这些食物垃圾饲养家禽家畜、回收加工食品、提炼地沟油等危及食品安全甚至生态安全的问题。
而由剩饭剩菜中提取出的"泔水油"以及油水分离器垃圾中提取出的"地沟油",具有一定的经济价值,不法分子往往采用勾兑方式混入食用油中,普通老百姓是难以区分和识别,是比较难于管理的一类垃圾。 泔水油、地沟油是餐厨垃圾中危害最大也是经济价值最大的两类油脂。
作为一种化工原料,这两类油脂的用途很多,如可以用来生产脂肪酸、润滑剂、洗涤剂、肥皂等。这些产品的附加值比较高,但需求量不太大。相比国内餐厨废油脂的综合利用方式而言,生物柴油的附加值也更高,但生产成本较高,市场需求暂未形成规模化,利用泔水油和地沟油生产生物柴油,可为生物柴油产业补充一些原料。
根据上面的餐厨垃圾分类,各位餐饮老板需要在各门店将不同的垃圾进行分类分装,并且根据有关部门的要求进行处理。
具体要求如下:
一是垃圾要分类,可回收垃圾、餐厨垃圾等要分开投放;
二是垃圾要入桶,不能出现垃圾随意乱丢、污水横流的现象;
三是垃圾桶要及时清洁,做好垃圾房周边的日常保洁工作。
餐饮门店每天都会产生大量的餐厨垃圾,不但造成了很大的浪费,也对环境造成了很大的破坏。如何减少餐厨垃圾的产生,餐饮经营者除了提醒消费者不要浪费,鼓励大家打包剩饭剩菜外,对餐厨垃圾也要做好分类的义务。
餐厨垃圾是指家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物,是城市生活垃圾的一部分。目前我国餐厨垃圾处理的主要方式有以下几种:
1.粉碎直排处理
粉碎直排处理是欧美国家处理少量分散餐厨垃圾的主要方法,是在餐厨垃圾发生点对其直接进行破碎、粉碎处理,然后采用水力冲刷,将其排入城市市政下水管网,与城市污水合并进入城市污水处理厂进行集中处理。破碎法对于处理少量分散产生的餐厨垃圾如家庭厨余垃圾,具有价格便宜、技术简便等优点,能降低城市垃圾的含水率,减少收集量,利于提高城市垃圾的发热量。
2.填埋处理
我国很多地区的厨余垃圾都是与普通垃圾一起送入填埋场进行填埋处理的。填埋是大多数国家生活垃圾无害化处理的主要处理方式。由于厨余垃圾中含有大量的可降解组分,稳定时间短,有利于垃圾填埋场地的恢复使用,且操作简便,因此应用得比较普遍。随着对厨余垃圾可利用性的认识越来越广泛,无论在欧美、日本还是中国,餐厨垃圾的填埋率都正在呈现下降的趋势,甚至有很多国家已禁止餐厨垃圾进入填埋场处理了。
3.肥料化处理
餐厨垃圾的肥料化处理方法主要包括好氧堆肥和厌氧消化两种。好氧堆肥过程是在有氧条件下,利用好氧微生物分泌的胞外酶将有机物固体分解为可溶性有机物质,再渗入到细胞中,通过微生物的新陈代谢,实现整个堆肥过程。同时,由好氧堆肥引申出一些类似的方法,如蚯蚓堆肥是近年来发展起来的一项新技术,利用蚯蚓吞食大量厨余垃圾,并将其与土壤混合,通过砂囊的机械研磨作用和肠道内的生物化学作用将有机物转化为自身或其他生物可以利用的营养物质。餐厨垃圾的厌氧消化处理是指在特定的厌氧条件下,微生物将有机垃圾进行分解,其中的碳、氢、氧转化为甲烷和二氧化碳,而氮、磷、钾等元素则存留于残留物中,并转化为易被动植物吸收利用的形式。
4.饲料化处理
目前的饲料市场潜力巨大。由于餐厨垃圾作为原料,价格低廉,供应量巨大,产品营养丰富、利润区间幅度较大,具有较强的市场竞争力。饲料化有两种方式:
(1)生物处理制饲料。原理是将培养出的菌种加入餐厨垃圾密封贮藏,菌种进行繁殖并杀除病原菌制成饲料。
(2)高温消毒制饲料。原理是采用高温消毒原理,杀除病毒、经粉碎后加工成饲料,可供禽畜食用。比较成熟的餐厨垃圾加工饲料方法是将制粒技术、挤压膨化和干燥技术等手段综合利用。挤压后饲料中的细菌浓度要远远低于其他样品中的细菌浓度。由于挤压时不断升高的温度,一个单螺杆干燥挤压工艺可以大大减少潜在的病原菌浓度。目前已经有些厂家研制了配套技术设备并投入运行使用。
5、能源化处理
餐厨垃圾的能源化处理是在近几年迅速兴起的,主要包括焚烧法、热分解法、发酵制氢等。焚烧法处理厨余垃圾效率较高,最终产生约5%的利于处置的残余物,焚烧是在特制的焚烧炉中进行的,产生的热能可转换为蒸汽或者电能,从而实现能源的回收利用,但餐厨垃圾的含水率高,热值较低,燃烧时需要添加辅助燃料,从而造成投资大的问题,同时尾气处理也是一个难题。热分解法是将垃圾在高温下进行热解,使垃圾中所含的能量转换成燃气、油和碳的形式,然后再进行利用,热解法具有广阔的应用前景,但技术尚未达到实用阶段,目前应用较少。氢作为一种高质量的清洁能源,是普遍认为的最有潜力的替代能源,很多学者对此做了研究。厨余垃圾的能源化处理必将受到越来越多的关注。
现针对各异的应用范围和实际情况,主要介绍以下几个方法:
1.物理分选处理:采用一系列方式,实现垃圾中的各成分的分离,之后统一回收。这种方法一方面限度地做到了物尽其用,另一方面和把垃圾所可能造成的污染降到了最低限度。但是,由于其所需成本较高,除了少数发达国家使用外,大多数国家多不用此法。
2.粉碎直排法:美国早在上世纪40年代已经成功地研制出食物垃圾处理机,其原理为:
利用高速运转的刀片将装在内胆中的食物垃圾打碎后,将搅拌物冲至下水道,从而解决丢弃和存放餐厨垃圾的烦恼。
同时日本也很早研究出了餐厨垃圾处理设备,甚至有的还配置有臭氧除臭器,以用来除去餐厨垃圾垃圾所产生的多种气味。
如今美国90%以上使用这种机器,一些城市甚至强制使用。美国各个州关于餐厨垃圾的处理政策和方式都略有不同,很多州针对当地的具体情况,建立了自己的餐厨垃圾处理回收体系。
3.填埋法:餐厨垃圾的填埋法处理,是一种厌氧消化处理方法,可将其中的有机物分解生成CH4,且可以将垃圾完全的处理掉。
这种技术方便,不会留下残余物的处理问题,但这种方法虽可以较好的处理餐厨垃圾,但却是以消除垃圾为目的,并不能实现餐厨垃圾的回收再利用。
随着对厨余垃圾可利用性的认识越来越广泛,无论在欧美、日本还是中国,餐厨垃圾的填埋率都正在呈现下降的趋势,甚至有很多国家已禁止餐厨垃圾进入填埋场处理了。
4.厌氧处理:是目前来说最环保、又能创造效益的方法。投资较大,极少数通过厌氧发酵制沼气。
由于餐厨垃圾中含有各种动物肉类,如去做饲料,同类相食极易引发口蹄疫和各种疾病,从而传播给人类而造成危害。
去填埋由于其含水量高容易产生大量的渗滤液而污染地下水。做肥料,生产过程中臭味四溢,影响周围环境。
而厌氧处理可产生大量沼气,沼气是一种清洁的可再生能源,可用于发电和做燃料,且由于系统全封闭而无异味,因此,餐厨垃圾厌氧处理是未来的发展方向。
5.微生物处理:即通过微生物的代谢生长活动对餐厨垃圾中的有机物进行分解和利用的过程。发酵方式主要包括固态发酵和液态发酵。由于固态发酵具有能耗低、周期短、产率高等特点,现在多采用固态发酵。
餐厨垃圾,俗称泔脚,是居民在生活消费过程中形成的生活废物,极易腐烂变质,散发恶臭,传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等,从化学组成上,有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。
来源及特点
餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种,包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂,主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量十分巨大,并呈快速上升趋势。
餐厨垃圾具有显著的危害和资源的二重性,其特点可归纳为:
1、含水率高、可达80% - 95%。
2、盐分含量高、部分地区含辣椒、醋酸高。
3、有机物含量高、蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等。
4、富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素。
5、存在有病原菌、病原微生物。
6、易腐烂、变质、发臭、滋生蚊。
分类
根据来源不同,餐厨垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾。前者产生自饭店、食堂等餐饮业的残羹剩饭,具有产生量大、来源多、分布广的特点,后者主要指居民日常烹调中废弃的下脚料,数量不及餐饮垃圾庞大。
处理方法
餐厨垃圾现在统一按固体废物处理方法处理。处理方法主要有物理法、化学法、生物法等;具体的处理技术有填埋、焚烧、堆肥、发酵等方式,总之其资源化再利用呈现多样化的趋势。现针对各异的应用范围和实际情况,主要介绍以下几个方法。
1 物理分选处理
主要是采用一系列方式,实现垃圾中的各成分的分离,之后统一回收。这种方法一方面最大限度地做到了物尽其用,另一方面和把垃圾所可能造成的污染降到了最低限度。但是,由于其所需成本较高,除了少数发达国家使用外,大多数国家多不用此法。
2 粉碎直排法
美国早在上世纪40年代已经成功地研制出个人家庭食物垃圾处理机,具体其原理为:利用高速运转的刀片将装在内胆中的食物垃圾打碎后,将搅拌物冲至下水道,从而解决居民丢弃和存放餐厨垃圾的烦恼。同时日本也很早研究出了餐厨垃圾处理机,甚至有的还配置有臭氧除臭器,以用来除去餐厨垃圾垃圾所产生的多种气味。
3 填埋法
餐厨垃圾的填埋法处理,是一种厌氧消化处理方法,可将其中的有机物分解生成CH4,且可以将垃圾完全的处理掉。这种技术方便,不会留下残余物的处理问题,但这种方法虽可以较好的处理餐厨垃圾,但却是以消除垃圾为目的,并不能实现餐厨垃圾的回收再利用。
4 厌氧处理
是目前来说最环保、又能创造效益的方法。投资较大,极少数通过厌氧发酵制沼气。
由于餐厨垃圾中含有各种动物肉类,如去做饲料,同类相食极易引发口蹄疫和各种疾病,从而传播给人类而造成危害;去填埋由于其含水量高容易产生大量的渗滤液而污染地下水;做肥料,生产过程中臭味四溢,影响周围环境;而厌氧处理可产生大量沼气,沼气是一种清洁的可再生能源,可用于发电和做燃料,且由于系统全封闭而无异味,因此,餐厨垃圾厌氧处理是未来的发展方向。
5 微生物处理
即通过微生物的代谢生长活动对餐厨垃圾中的有机物进行分解和利用的过程。发酵方式主要包括固态发酵和液态发酵。由于固态发酵具有能耗低、周期短、产率高等特点,现在多采用固态发酵。固态发酵分为单一菌种固态发酵和混合菌种固体发酵,现在多采用混合菌种固态发酵技术:即利用两种及以上的细菌发酵餐厨垃圾,利用多菌种间的协同作用,在产生大量的纤维素酶类降解纤维的同时,充分利用碳源氮源等营养物质合成单细胞菌体蛋白,提高蛋白饲料的营养价值。固态发酵具有适口性好,蛋白消化吸收率高等优点,也避免了传统工艺餐厨垃圾营养物质利用不彻底等问题,是再利用餐厨垃圾生存生物蛋白质饲料资源的一种重要方法。
6 堆肥法
餐厨垃圾中的有机质较多、营养元素含量较高,碳氮比比较合理,适合微生物的生长代谢,是一种较好的生产原料。餐厨垃圾堆肥的基本技术可分为厌氧发酵堆肥和好氧发酵消化两类。其中高温好氧堆肥是目前一种较普遍的方法,这种方法可以在较短的周期内完成物料堆肥的熟化过程。而在堆肥过程中产生的高温,能明显的抑制有害菌。
当然,餐厨垃圾也可以采用厌氧发酵处理。厌氧发酵处理可以有效的减少有机物的浓度,并产生甲烷以供利用。但厌氧发酵的处理周期要比好氧堆肥处理久,一般要2~3周以上,反应才进行的比较彻底另外,在餐厨垃圾堆肥过程中,需定时将垃圾堆翻堆以增加菌种与餐厨垃圾的接触,使得菌种处于一个较好的生存环境,从而提高发酵速度。另外由于餐厨垃圾的含水率较高、有机物多,须对一些因素加以控制。含水率过高,会降低反应器的容积负荷。另外在堆肥过程中产生的有机酸,会抑制甲烷的产生,而过高的碱度也会抑制甲烷菌的产生,因此必须合理的调节pH。餐厨垃圾经过堆肥后,其最终产物具有肥效快、肥效稳定、体积少和病原菌少等优点。
1、机械破碎。充分利用城市污水处理系统,将生活垃圾通过垃圾粉碎机破碎后进入城市污水系统进行处理。机械粉碎过程中没有化学变化,只有粒径减小。这种方法本质上是将厨余污水污泥化,而不是进行消化处理,它转移了污水和废物。仅适用于新规划的可以接受这部分污水和垃圾处理的城市或地区,否则必然会对原有的城市污水处理系统构成挑战。
2、卫生填埋。餐厨垃圾的卫生填埋包括有机物的连续微生物降解。微生物的生化处理过程是近年来的研究热点。总的结论是,微生物优先分解有机物,将其转化为自身生长繁殖所需的营养物质。当有机物过剩时,它们可以进一步将有机物生物降解为无机物,增加土壤肥力。
卫生填埋具有操作简单、成本低廉的优点。同时占用面积大,耗时长。渗滤液存在二次污染,释放臭气,副产物沼气容易导致重大隐患。随着人们对环境问题的日益重视和土地资源的短缺,餐厨垃圾的卫生填埋率逐年下降。
3、焚烧发电。餐厨垃圾含水量高,不适合直接燃烧。它必须先脱水,然后在焚烧炉中氧化分解。一般用氧气在不低于1000℃的温度下燃烧,可以降低固含量。燃烧的高级热量一般用来发电,低级热量可以用来加热。粉煤灰可以用作建筑材料的原料。为了保证焚烧过程的连续稳定,可以掺烧20%的煤。该方法处理率高,转化产生的动力蒸汽用于发电,低品位热量用于供热,还原程度大,实现了餐厨垃圾的资源化和减量化;然而,常规垃圾焚烧不可避免地会产生呋喃、粉煤灰等空气污染物。此外,焚烧炉的灰渣(焚烧前一般为5%~20%)重金属含量高,严重污染环境。
4、厌氧发酵。厌氧发酵是指微生物在氧气不足甚至没有氧气的厌氧条件下,通过自身代谢将一部分有机物转化为微生物本体,另一部分分解为CH4(有些过程可以直接分解为H2)和CO2,也可以通过选择不同的微生物来制备有机酸或醇类。温度、酸碱度、碳氮比、微量元素和氧气含量显著制约厌氧发酵的速率和转化率。目前,厌氧发酵技术在欧洲已经取得了很大的进展,国内使用的代表性工艺如下。
5、好氧发酵。餐厨垃圾好氧堆肥是指人工培养的菌种或天然好氧微生物在氧气充足的条件下对餐厨垃圾进行生物降解的过程。与厌氧发酵相似,一部分有机物转化为微生物体,但与厌氧发酵不同,另一方面转化为有机肥,不产生CH4或H2。比如餐厨垃圾含油量和含盐量过高,微生物的活性就会降低。此外,集中好氧发酵占地面积大,会产生污染性气味,经济效益低。我国无害化堆肥厂数量逐年减少,这与城市垃圾混堆、堆肥企业分离成本高、经济效益低有关。
6、制备生态饲料。生态饲料是指利用餐厨垃圾制备的饲料。制备生态饲料的餐厨垃圾处理方法主要分为三类:发酵生产细菌蛋白法、青贮法和脱水法。国内广泛采用发酵法制备细菌蛋白;青贮的典型方法是乳酸菌发酵;脱水制备干饲料通常包括直接高温干燥、沸腾干燥、真空油炸等方法。
7、气化。虽然煤化工等领域的主流气化技术有很多种,但由于餐厨垃圾含水量高,能够稳定、经济、合理运行并能应用于餐厨垃圾处理的气化技术只有几种,这里只推荐高温等离子炬气化技术。该技术具有反应速度快、附加值高、环保的特点。核心技术为国外所掌握,主要在美国、加拿大、日本使用。利用这种技术,经过简单脱水处理后的固体物质可以和油脂一起气化。由于反应温度高,气流停留时间合理,基本不产生呋喃等有机污染物,合成气有效成分为CO和H2。