我国厨余垃圾资源化技术的多维绩效评价

随着我国大力推动生活垃圾分类管理工作,厨余垃圾的资源化利用受到越来越多关注.厨余垃圾资源化技术已有包括厌氧消化处理、好氧生物处理和昆虫饲料转化等类型,但在已有应用案例中存在资源化程度低、环境影响显著和经济效益差等诸多问题,缺乏技术绩效的系统化分析和综合性评价.为此,研究面向厨余垃圾资源化技术应用的全生命周期过程,构建了资源效率、环境影响、经济可行和社会效应的多维绩效评价指标体系(包括21项指标),以我国的14项典型技术应用项目为案例开展定量化综合评价研究.结果表明,厌氧消化和昆虫饲料转化处理技术的得分分别为58.39分和59.65分,高于好氧生物处理(49.16分);按细分技术类型,集中式黑水虻转化和中温湿式厌氧工艺得分较高,分别为67.14分和60.82分.按技术的处理规模和设施分布方式,集中式处理技术在资源效率和经济效益维度上分别比分散式技术高出13%和62%;分散式处理技术在环境影响和社会效应维度上比集中式高出8%和34%.在厨余垃圾资源化实践中,应结合当地的厨余垃圾理化性质、生活垃圾分类收集工作推进情况、财政承担能力和收运距离等多因素综合考量,因地制宜的选择适宜技术路线.     

餐厨垃圾特性及处理技术分析

餐厨垃圾具有危害性与资源性并存的双重特点。为高效处理餐厨垃圾,并实现其资源化和能源化利用,从餐厨垃圾处理、环境保护、变废为宝的角度出发,论述了餐厨垃圾的基本特性,综合分析餐厨垃圾处理技术的概念、优缺点及研究现状,并对餐厨垃圾处理新技术进行了展望。将常规的处理技术归纳为非生物技术(如卫生填埋、焚烧、机械粉碎直排、脱水饲料化、真空油炸饲料化)和生物技术(如厌氧消化、好氧堆肥、蚯蚓堆肥)两类。     

厨余垃圾资源化处置方式的碳补偿与能源回收潜力对比分析

我国厨余垃圾产量逐年上升,其资源化处理成为固废处理的重点。为探究当前主要使用的几种厨余垃圾资源化回收方式的碳排放与能源使用情况,采用IPCC与相关文献中推荐的核算方式对污水共处理、厌氧消化、焚烧与堆肥4种处理方式的碳补偿和能源回收情况进行评估。结果表明：4种处理方式的碳补偿潜力分别为-56.9,4-88.6,44.2,222.0 kg CO₂/t FW。能源回收潜力分别为-116.0,-215.0,58.9,61.0 kW·h/t FW。而根据敏感性分析可知：除技术层面影响外,共处理和厌氧消化方式的稳定性较强,两者均为非常理想的资源化处理方式。焚烧方式由于涉及脱水过程,造成大量碳排放,且整体稳定性较差。堆肥方式无法实现碳补偿与能源回收,基于碳中和的视角应尽量减少该方式的使用。综上可得,厨余垃圾资源化处置方式的优先级顺序为厌氧消化、共处理、焚烧、堆肥。     

厨余垃圾厌氧消化处理难点及调控策略分析

厨余垃圾产量大、有机物含量高、营养元素丰富,对其进行适当处理后资源化利用是厨余垃圾处理的发展方向。厌氧消化可实现生物质能的高效利用,是厨余垃圾资源化、无害化处理的主要方法之一。提升餐厨垃圾厌氧消化效率获得清洁能源及对消化产物的综合利用是目前研究的热点。介绍了厨余垃圾的基本特性、厌氧消化的机理,总结厨余垃圾厌氧消化各阶段面临的问题,分析对应的国内外调控策略的优缺点及研究进展,并对今后厨余垃圾厌氧消化的调控新策略及产物再利用进行展望。     

城市生活垃圾资源化的发展研究

本文以沈阳为例,讲述了城市生活垃圾资源化现状及未来的研究发展方向,其中主要讨论了以厌氧消化方式处理厨余垃圾带来的好处,并提出了如何发展城市生活垃圾资源化的建议。     

厨余垃圾与粪便现场处理工艺研究及设计

提供一套厨余垃圾与粪便的现场处理工艺,并根据单元小试研究数据研制出中试装置,用于模拟处理一个单元居民楼的厨余垃圾与粪便。设计处理量0. 2t d ,包括真空收集、固形物厌氧消化、消化污泥造粒制肥、混合污水的厌氧好氧处理等整套处理工艺,实现了厨余垃圾及粪便的源头收集、现场减量处理,同时可产出菌肥和沼气。     

餐厨垃圾处理技术分析

目前餐厨垃圾处理方式有粉碎直排、填埋处理、焚烧、堆肥处理、饲料化处理、生物发酵制氢、厌氧消化产甲烷、发酵产酒精等。分析其不足之处并突出能源化处理对环境影响小,应用前景广阔。此外,利用厨余垃圾制取乳酸,进而合成生物降解性塑料(聚乳酸)的技术,可为治理困扰人类的"白色污染"做出贡献。     

水源地水库废弃物资源化利用技术的现状与展望

清淤底泥、芦苇秸秆以及藻类物质是水源地水库生态建设和运行过程中产生的三类废弃物，对其进行高效资源化处理处置是水库实现生态循环的重要保证，对提升水库水质及可持续发展具有重要意义。本文首先综述了清淤底泥在农田、林地、园林绿化等方面进行土地利用和制作建筑材料、填方材料等方面进行建材利用的资源化技术现状，总结了芦苇秸秆在农业、养殖业、能源、工业原料等方向进行资源化利用以及打捞蓝藻在厌氧消化、有用物质提取、饲料应用、好氧堆肥等资源化技术的发展现状；进而分析了上述资源化技术在水源地水库废弃物资源化过程中应用的适用性，指出土地利用是清淤底泥资源化利用的最佳方式，好氧堆肥是芦苇秸秆和蓝藻废弃物资源化处理处置的主流技术；最后针对水库废弃物资源化利用提出了展望和建议。     

厨余垃圾、猪粪和秸秆联合堆肥的腐熟度评价

以厨余垃圾、猪粪和玉米秸秆作为堆肥原料,采用好氧堆肥的方法,探讨了厨余垃圾和猪粪、秸秆联合堆肥对腐熟度的影响。结果表明:从温度、pH、电导率(EC)、腐植酸光学特性(E4/E6)、固相C/N和发芽率指数(GI)来看,只有厨余垃圾单独堆肥的处理没有达到腐熟的要求,其余3个处理均达到腐熟。所以厨余垃圾、猪粪和秸秆联合堆肥可以更好地实现废弃物的无害化,促进堆肥腐熟。     

不同污泥处理与处置工艺的碳排放

针对目前主流的污泥处理处置工艺,总结了各工艺碳排放情景及其影响因素.好氧堆肥、干化、土地利用、焚烧的碳主要以CO2的形式排放;而厌氧消化和填埋的碳排放以CH4为主.好氧堆肥的CO2排放当量较低,填埋的CO2排放当量较高.好氧堆肥、厌氧消化、填埋工艺分别可以通过改善通风状况、前处理和不同类型污泥联合处理、覆盖有机材料等方...     

中国餐厨垃圾资源化利用系统建设现状研究

中国餐厨垃圾具有高油、高盐、含水率高、高有机质的特点,具备废物和资源两重性,将其单独回收利用十分必要。在分析餐厨垃圾回收利用、政策法规体系建设以及资源化技术现状的基础上,指出了资源化处理能力存在较大的缺口、缺乏国家层面统一立法、监管主体混乱等问题。基于现有的厌氧制沼、好氧制肥、生物转化以及综合集成技术的特点分析,得出协同厌氧处置、生物转化蛋白饲料、构建多元化技术体系以及产业联动集中布局是餐厨垃圾资源化技术的发展趋势。     

城市生物质废物厌氧消化处理可行性分析

城市废物传统的处理方式主要包括卫生填埋、焚烧和堆肥,而近年来,随着城市生活垃圾中生物质废物的增加以及世界能源短缺现象的加剧,具有废物处理和资源回收双重效益的生物质废物厌氧消化技术日益受到世界各国的广泛关注。文章分析了我国城市生物质废物的种类和性质,指出了采用目前的三种传统废物处理方式处理我国城市生物质废物的弊端,并提出了利用厌氧消化技术处理城市生物质废物的适用性,对比分析了上述四种废物处理方式的优缺点,并从政策方向性、技术工艺可靠性、原料和市场稳定性,以及环境、经济和社会效益优良性等多方面对城市生物质废物厌氧消化技术的可行性进行了分析,说明厌氧消化技术必将成为未来生物质废物资源化处理的发展趋势。     

垃圾分类对碳减排的影响分析：以青岛市为例

城市生活垃圾(MSW)处理单元是重要的温室气体排放源,垃圾分类可以实现垃圾减量化和提高资源化利用率,但对于温室气体减排的影响还鲜见报道.以青岛市内4区为研究对象,基于生命周期评价方法,研究了垃圾分类前后不同生活垃圾处置模式下的温室气体排放情况.结果表明,垃圾分类可以显著降低处置全过程中的温室气体排放,模式1(混合收集+填埋)、模式2(混合收集+焚烧)、模式3(垃圾分类+厨余垃圾厌氧消化和其他焚烧)和模式4(垃圾分类+厨余垃圾厌氧消化、可回收垃圾资源化和其他焚烧)垃圾处理全过程净碳排放量(以CO₂/MSW计)分别为686.39、-130.12、-61.88和-230.17 kg·t^-1.提高厨余垃圾回收效率并不能显著降低碳排放.随着垃圾回收效率的提高,碳减排量呈线性增加,可回收垃圾回收效率每提高10%,其净碳排放量降低26.6%(16.5 kg·t^-1).适度分离餐厨垃圾、提高可回收垃圾回收效率和降低厨余垃圾厌氧消化沼气泄漏率是目前减少生活垃圾温室气体排放和社会成本的可行策略.     

餐厨垃圾厌氧消化工艺的影响与优化

从厌氧消化工艺选择、产甲烷性能优化和联合消化等3个方面,概述了近年来国内外餐厨垃圾厌氧消化产甲烷工艺的研究进展,比较了国内外的研究差异,提出我国餐厨垃圾厌氧消化处理产甲烷性能优化及工业化应用的研究方向。     

含固率和有机负荷对厨余垃圾厌氧消化性能及沼渣特性的影响

为提高厨余垃圾厌氧消化性能和促进沼渣资源化利用,以底物降解效能和产甲烷量最大化为目标,分别考察不同进料总固体（TS）含量（含固率）(12%、15%、18%、25%、28%、33%)和有机负荷〔8.5、10.5、13.5 g/(L·d),以挥发性固体(VS)计〕条件下厨余垃圾的中温厌氧消化特性,并对最优进料参数下沼渣特性和资源利用潜力进行分析. 结果表明:进料TS含量是影响厨余垃圾厌氧消化效能的重要因素,调节进料TS含量至25%时可获得最大累计产甲烷量(16.81 L)和最高单位容积负荷累计产甲烷量(42.01 L/L),挥发性固体降解率达72.29%,系统运行稳定. 在进料TS含量为25%的条件下,系统累计产甲烷量随有机负荷的增加呈先升高后降低的趋势,有机负荷为10.5 g/(L·d)时,系统累计产甲烷量和挥发性固体降解率最高,分别为24.04 L和79.64%,未产生酸抑制现象. 厌氧消化过程中产生的副产物沼渣中有机质和总养分含量较高,电导率和重金属含量较低,pH适宜,满足《有机肥料》(NY 525—2021)和《绿化用有机基质》(GB/T 33891—2017)的要求. 研究显示:当进料TS含量为25%、有机负荷为10.5 g/(L·d)时,厌氧消化系统运行效能最优;沼渣营养成分较高、生物毒性较低,具有较大资源化利用潜力,后续经脱水处理并提高腐熟程度后可进行应用.      

南方城市餐饮业垃圾特性调查及处理对策分析

针对目前南方餐饮业垃圾产生量大、污染严重、缺乏合理处理处置技术的现状,选择杭州作为南方城市的典型代表,研究了三类餐饮业垃圾（中餐饭馆、中餐食堂和西餐餐饮点）四季的成分变化特征,探讨了各特性指标对处理处置技术的影响,并根据指标特性对餐饮业垃圾的各种处理处置方法进行了评价．结果表明,南方城市餐饮业垃圾含水率可达60％以上,...     

国外生活垃圾厌氧发酵技术的工程应用

厌氧发酵技术能较好地实现城市生活垃圾的资源化、无害化和减量化,是目前垃圾处理技术一个新的重要发展方向,而国内尚无运行的厌氧发酵处理厂。针对国外厌氧发酵技术的应用情况和发展趋势,侧重于从工程应用方面总结已建厌氧发酵处理厂的发酵技术,为我国厌氧发酵处理厂的建设和运行提供一定的技术支持。     

Importance of storage time in mesophilic anaerobic digestion of food waste

Storage was used as a pretreatment to enhance the methanization performance of mesophilic anaerobic digestion of food waste. Food wastes were separately stored for 0, 1,2, 3, 4, 5, 7, and 12 days, and then fed into a methanogenic reactor for a biochemical methane potential(BMP) test lasting up to 60 days. Relative to the methane production of food waste stored for 0–1 day(285–308 m L/g-added volatile solids(VSadded)), that after2–4 days and after 5–12 days of storage increased to 418–530 and 618–696 m L/g-VSadded,respectively. The efficiency of hydrolysis and acidification of pre-stored food waste in the methanization reactors increased with storage time. The characteristics of stored waste suggest that methane production was not correlated with the total hydrolysis efficiency of organics in pre-stored food waste but was positively correlated with the storage time and acidification level of the waste. From the results, we recommend 5–7 days of storage of food waste in anaerobic digestion treatment plants.