釋義
泔腳是家庭、飲食單位拋棄的剩飯菜以及廚房余物的通稱,是人們在生活消費過程中形成的一種固體廢物,是
城市生活垃圾的重要組成部分,泔腳的來源包括家庭、飯店、賓館及各企事業單位食堂。
泔腳的主要組成有菜蔬、果皮、果核、米麵、肉食、骨頭等,還有一定數量的廢餐具、牙籤及餐紙。從化學組成上,有澱粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽等。其中以有機組分為主,含有大量的澱粉和纖維素等,泔腳一般含總固體(TS)10%~20%。
特性
泔腳的組成、性質和產生量受多種因素的影響,總體上,泔腳垃圾具有以下特性:
①感官性狀上,油膩膩、濕淋淋的泔腳對人和周圍環境造成不良影響,影響人的視覺、味覺等的舒適感和生活衛生條件;
②含水率較高,約80%~90%。較高的含水率對泔腳的收集、運輸和處理都帶來難度。泔腳滲濾水可通過地表徑流和滲透作用,污染地表水和地下水;
③易腐性。泔腳有機物含量高,在溫度較高的條件下,能很快腐爛發臭,引出新的污染;
④來源複雜,如不加以適當地處理而直接利用,會造成病原菌、致病菌的傳播和感染;
⑤富含有機物、氮、磷、鉀、鈣以及各種微量元素,營養物種類全;
⑥組成較簡單,有毒有害物質(如重金屬等)含量少,有利於泔腳垃圾的處理和再利用;
處理原則
隨著社會經濟的發展,人民生活水平的提高,泔腳的產生量越來越大。傳統的處置手段已不能滿足環境保護和人體健康衛生的需要。為了有效控制泔腳對人體健康、市容環境的危害,必須科學、合理地對泔腳進行處置管理,建立健全、規範、有序的泔腳處置管理系統。
改變飲食習慣,源頭避免泔腳產生是控制,泔腳污染危害的根本途徑之一。除了經濟發展的原因以外,人為因素也是泔腳大量產生的重要原因。泔腳的大量產生在給環境造成很大壓力的同時,又使得大量的糧食資源被白白浪費掉。對於泔腳的污染控制,除了環衛部門應積極開展泔腳回收利用的活動外,更重要的需要每一位市民的參與配合,人人講節約,珍惜糧食,愛惜糧食,來減少泔腳的產生。
防止泔腳對環境的污染,保障人體健康,對泔腳的處理應遵循以下原則。
(1)統一管理的原則
管理部門應依法制定規劃、標準,進行協調、監督、管理。
(2)市場運作的原則
按照“誰產生,誰處理”的環保原則,產生泔腳的單位負有處置責任,具體可採用以下幾種辦法:一是大型餐飲業自設生化處理機處理;二是餐飲業聯合自行處置;三是相關企業參與收集、運輸和處理。
(3)單獨處理的原則
泔腳作為一種特殊的生活垃圾,應單獨收集、運輸、利用、處理,如通過加工,可製成飼料或
有機肥料,儘可能變廢為寶。
(4)依法監督的原則
政府部門應對泔腳,從傾倒、收集、運輸到利用、處理等各個環節依法實行全過程的臨督。
處理處置技術
泔腳作為一種廢棄物,對其處理可採用多種方法。嚴格意義上講,衛生填埋、焚燒以及生物轉化等都可以成為處理泔腳的有效手段。從可持續發展的角度出發,對其處理應兼顧環境保護和資源利用的原則。
泔腳中有機物含量較高,常用的有機垃圾處理方法是生物轉化法。生物轉化是利用微生物的新陳代謝作用,實現垃圾的穩定化、無害化,同時進行資源的回收利用。在當前世界上普遍存在自然資源與能源緊張的情況下,回收利用技術的開發更有著深遠的意義。
已經被套用到實際中的泔腳集中處理技術主要包括填埋、焚燒、堆肥和
厭氧發酵。
填埋處置技術
填埋是大量消納
城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾處理工藝剩餘物的最終處理方法,泔腳可與其他生活垃圾混合直接填埋。
所謂直接填埋法是將垃圾填入已預備好的坑中蓋土壓實,使其發生生物、物理、化學變化,分解有機物,達到減量化和無害化的目的。填埋處置最大特點是處理費用低,方法簡單。但由於在泔腳中含有大量的水分和容易腐爛的物質,所以,填埋時產生的大量滲濾液易污染土壤和地下水,造成二次環境污染。而且由惡臭、滲濾液、病原菌等問題而導致填埋地的逐漸減少,以及城市垃圾量的增加,靠近城市的適用填埋場地愈來愈少,開闢遠距離填埋場地又大大提高了垃圾運輸費用,並且隨之產生了安全和可靠性問題。如上所述,一些發達地區已經開始逐步禁止填埋泔腳。
焚燒處理技術
焚燒是一種對城市生活垃圾進行高溫熱化學處理的技術。將生活垃圾作為固體燃料送入爐膛內燃燒,在800~1000℃的高溫條件下,城市生活垃圾中的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化學反應,釋放出熱量並轉化為高溫的燃燒氣體和少量的性質穩定的固體殘渣。經過焚燒處理,垃圾中的細菌、病毒等能被徹底消滅,各種惡臭氣體得到高溫分解,煙氣中的有害氣體經處理達標後排放。因泔腳中含有大量的水分(含水率一般在80%~90%),故焚燒所消耗的熱量很大程度上被用於水分的蒸發上,運行費用高,在經濟上不合理。而且在焚燒過程中產生
環境激素——二噁英(毒性很強的有機氯化物),如果處理不完全,二噁英與空氣中的水分相混合溶解於土壤里,進而被吸收到植物根莖中,在草食動物體內富集,最終積累於人體內,危害人體健康。
堆肥處理技術
泔腳有機物含量高,營養元素全面,C/N比較低,是微生物的良好營養物質,含有大量的微生物菌種,非常適於作堆肥原料。另外,泔腳中惰性廢物(如廢塑膠等)含量較少,利於堆肥產品的農用。但應針對泔腳含水率高、脫水難、鹽分高、pH值低的特性進行調整,以利於堆肥過程正常進行。
影響控制因素
①接種微生物 泔腳有機物含量高,應加入適量的微生物以提高堆肥速率。通常可在堆肥原料中接種下水污泥,也可配以一定量專性工程菌或熟堆肥。
②溫度 溫度是堆肥得以順利進行的重要因素,直接影響微生物的生長。高溫菌對有機物的降解效率高於中溫菌。泔腳易結團,原料要加入一定量的填充料(木屑、秸稈等),利於氧的傳輸和傳質作用。
③水分 泔腳含水率較高。一般認為,按質量計,50%~60%的含水率最有利於堆肥過程中微生物分解作用,水分超過70%,溫度難以上升,有機物降解速度明顯降低。水分過多,易造成厭氧狀態,產生惡臭氣體。泔腳在堆肥前須降低含水率到60%左右,一般用離心機脫水。
④碳氮磷比 一般認為,碳素高,氮素養料相對缺乏,細菌和其他微生物的發展受到限制,有機物的分解速度就慢,發酵過程就長,因此一般調整原料中的碳氮比為25:1左右,碳磷比為(75~150):1左右。
⑤供氧 供氧不足會產生厭氧和發臭,通風量過高,又會影響發酵的堆溫,降低發酵速度。實際生產中,可通過測定排氣中氧的含量,確定發酵器內氧的濃度和氧的吸收率。排氣中氧的適宜體積分數是14%~17%。如果降到10%,好氧發酵將會停止,如果以排氣中C02的濃度為氧吸收率參數,C02的體積分數要求為3%~6%。
⑥pH值 一般微生物最適宜的pH值是中性或弱鹼性,pH值太高或太低都會使堆肥處理遇到困難。泔腳的pH值偏低,可加入石灰調節,適量的石灰投加能刺激微生物的生長。
泔腳的厭氧發酵處理技術
(1)泔腳的
厭氧發酵處理特點泔腳含水率高,脫水性能差,有機物含量高,採用厭氧處理比好氧生物處理有獨到優勢。泔腳有機物含量高,經過厭氧生物處理能回收大量甲烷氣,實現能源回收,具有較大的經濟價值;厭氧處理無尾氣污染,具有生態優點;厭氧處理時,對水分的要求無好氧條件嚴格,保持反應溫度可通過回收全部或部分能量實現,能實現能量的平衡;
厭氧微生物對N、P等營養元素的要求比
好氧微生物低,減少附加費用;發酵產物沼渣、沼液可作為良好的有機肥,經過適當處理後可作為動物飼料。
泔腳的厭氧發酵,也存在一些難點和缺陷:
厭氧微生物的啟動時間慢,發酵周期長;泔腳固體含量高,流動性能差,連續進料困難,影響厭氧微生物的接種等;泔腳pH值較低,含鹽量高,易發生酸中毒,抑制微生物的正常生長;厭氧處理設備複雜,一次性投資較高。
(2)泔腳厭氧發酵處理工藝流程泔腳的厭氧發酵包括脫水、破碎等前處理工序以及厭氧發酵、滲濾液處理、氣體淨化、貯存等環節。