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          1. 網站導航
            廚余垃圾處理技術適應性及能源化分析
            2021-05-20來源:

            引言:廚房垃圾占日常生活垃圾的非常大部分,且水分含量較高,其獨特的化學物理特性使其很難處置。怎樣高效運用各類新的處置技術應用和工藝方法,增強對廚余垃圾的能源化處置,在確保處置成效的時候輸出更高效的能量,是非常值得眾多科技人員深入研究的科研課題。

            1、廚余垃圾的產量和主要成分

            1.1其它國家和我國的廚余垃圾產量

            西方發達國家的廚余垃圾占日常生活垃圾的比例比發展國家要低?墒,廚余垃圾歸屬于所有國家日常生活垃圾中的重要一環,有效解決和處理廚余垃圾,對提升居住環境,具備至關重要的社會價值。

            1.2廚余垃圾的特性特性

            由于我國地域遼闊,由于生活習慣不同,所形成的廚余垃圾在類型和特性上都會有非常大的差異。在重慶和四川等區域,火鍋的食用占比較高,因此 廚余垃圾中的油脂成分較高。此外,有關研究表明,西安地區廚余垃圾的含鹽度約為1.24%之間。因此 ,國內的廚余垃圾具備高油、高鹽的特性。

            2、廚余垃圾的能源化處理技術及其適應性

            2.1燒毀的方法

            選用焚燒法處置廚余垃圾具備很高的處置效果,并能形成約5%的易于處置的殘余物。焚化全過程必須在專用型垃圾焚燒爐中做好,它的熱效率比較高,形成的熱能能夠轉化成電能或水蒸汽?墒,廚余垃圾的含水量較高,燃燒值較低,所以在焚燒處理環節中必須添加許多輔助助燃劑。廚房垃圾的脫水處置消耗了大批量的能源,而焚燒處理形成的尾氣要做好相對應的技術性處置才可以實現相對應的廢氣排放標準。綜上所述,選用焚燒處理處置廚余垃圾,存在著大量的費用投資和排放限制等問題,促使其無法規模性應用推廣。

            2.2熱解環節

            遇熱分解是將廢棄物在高溫高壓情況下進行遇熱分解,將廢棄物中含的能量轉化為油、炭、氣等方式,再做好開發利用。廚余垃圾中含的氨、氦、硫等在熱解環節中持續保持還原模式,所以對處置設備產生的腐蝕性較小。因此 遇熱分解法具備非常廣泛的發展和應用前景,但其相應技術應用都還沒進到具體推廣環節,現階段的運用案例還并不多。

            2.3生物發酵制氫

            氫氣用作一類高品質、高潔凈度的優質能源,已廣泛運用于代替煤炭、原油等傳統式能源。并且生物發酵制氫方法有著化學反應條件平穩、耗能低等特性,所以備受人們的普遍性重視。

            生物學進行發酵關鍵有細菌和光合作用形成氫氣和進行發酵形成氫氣兩大類方式 ,涉及到光合菌和發酵細菌這兩大類微生物菌種菌群。在活性污泥法中獲取微生物菌種,并對不一樣成分的生活垃圾各自開展進行發酵制氫試驗,國內國外諸多學者對此進行了理論研究和實踐性探究,得出結果:糖類廢物的具體產氫量是蛋白類和酯類廢物的20倍上下。此文利用對產氫全過程中乳酸菌的抑菌作用開展探究,得出結果:對底物開展預熱處置,能夠優質地降低這類作用在進行發酵前的影響。

            選用微生物菌種發酵法制造氫氣,常用的原材料主要是生活廢棄物、城區廢水和排泄物等相應有機廢料,不僅能夠制造出氫氣供人運用,而且可以凈化水環境,有著較好的生態環保效果。所以,不論是從生態環境保護方面,或是從能源開發方面,生物制氫都有著很好的行業前景。

            2.4生物柴油的生產

            根據有關研究統計分析得知,每噸的廚余垃圾通過煉制能夠產生20~80kg的廢油脂,通過集中化生產加工和清理,能夠做成低碳酯類化學物質(如脂肪酸甲酯等),即生物柴油。最常見的生物柴油制取辦法有超臨界甲醇法和生物酶法,前面一種具體采用甲醇在超臨界狀態下的化學物理特性,跟廢油脂產生化學反應,產生生物柴油。這類生活垃圾處理制作工藝不用加入催化劑,也不會產生副產品,所以不用對其生成物開展分離加工處理,化學反應全過程中也不易產生大批量廢液。此外,該制作工藝的化學反應速率很高,只需2~4min,就可實現化學反應穩定,對物料純凈度的要求也較低,另外水和脂肪酸對化學反應產生的影響不大。生物酶法是一類將能再生油脂物料轉換為生物柴油的新技術新工藝。本工藝具有很強的環保性,通過相關試驗研究,產品的有關核心技術要求達到了德國、英國等西方發達國家的生物柴油標準規定,并做到了國內0號柴油標準規定。

            在制取生物柴油時,因為廚余垃圾中帶有很多雜物,必須選用適合的預處理舉措和工藝處理,進而保障其轉換率滿足有關標準規定,另外確保產品含量不受影響。要嚴苛維持酯交換反應的完全性,完全去除甘油等副產品,避免產生發動機運轉不佳等情況。另外,雖然生物柴油有著不錯的環境效應,但其所需的經濟費用較高,國外具體選用降稅或免稅的形式,使其成本費用靠近一般柴油。

            3、工藝的適應性

            在20世紀20年代末,MBT技術應用被認為是垃圾處理領域中具體的技術應用進步,伴隨著厭氧消化技術應用的快速發展和人們對環保新能源的要求,它也從處理簡單、分類、清潔的有機垃圾發展到了處理不同程度的混合生活垃圾。同好氧法相比,厭氧法屬于產能法,在生產過程中容易實現密封,臭氣易于控制,厭氧法在生產中的應用也日益廣泛。

            廚房垃圾分類發展比較快的區域,干濕分類已基本上建立共識。所以,廚余垃圾的處置應越來越多地考量其構成的多元性和技術應用的適用性。伴隨著垃圾分類處理作業的推動,尤其是近些年環保督查的推動,廚余垃圾分類處置的技術應用需要日趨緊迫。此外,基本上全部世界區域內的首要有機生活垃圾處理技術應用以各種合作模式進到我國。比如,Kompogas,Eismann,OWS等干消解技術應用,德國Wehrle環境下的淋濾水解技術應用,歐洲地區高壓擠壓分離技術應用等。對不一樣的業主而言,在技術應用和加工工藝線路的選用上面對著很大的考驗和困擾。

            應最先認識各類制作工藝的特征以及對原料的適用性。干厭氧消化技術應用的特征是,當原料的固態成分超過25%時,原料中的重質和質輕成分被有機質包圍,不容易出現沉積和飄浮。所以,干式消化技術應用對垃圾分類處理采集和預分選的作用標準并不高;而當固態成分少于20%時,發生重物沉降,輕物漂浮,系統將失去穩定性,無法正常運行。按照國內居民生活方式的特性,假如廚余垃圾歸類實際效果不錯,廚余中的水分將超過80%,乃至85%之上,則表明干法消化過程的穩定性能存在不足。通常情況下,濕式消化需要固體成分小于12%,并需要最大限度地去除惰性成分,預防反應罐中沉積和懸浮物的累積。因此,濕式消化對垃圾預處理提出了更高的要求。另外,因為必須加入工藝水,污水處理的任務量也非常大,必須事前充分考慮。所以,垃圾分類的優劣會直接影響技術的適應能力,另外,無論是干式或濕式消化,都需要從整體工作流程的視角考慮沼渣脫干及其后續沼渣、沼液的處置與出路難題。

            在整個過程中,廚余垃圾的處置與使用,及其環境影響與成本費用層面,應考慮以下幾個方面:1、技術應用成熟完善,具備充分長的平穩運作經驗;2、全過程簡易,過程越長,有可能產生的問題越多,成本費用越高;3、對于不一樣類別效果的生活垃圾,對物料的適應能力較強;4、產品出口清晰,并不會形成更錯綜復雜的情況;5、資源化再生、減量化、無害化處理作用優良;6、二次環境污染調控,特別是臭氣的控制效果較好;7、全過程成本較低。

            4、結束語

            從能源資源化的方面來處置廚余垃圾,對于建設資源節約型和環境友好型社會,具有十分重要的現實作用和意義。對于環境保護研究者而言,在日常事務中應積極推進,參考外國優秀的廚余垃圾處置技術應用和工作經驗,從而與國內的廚余垃圾產生量做好高效結合,創建一整套更滿足中國國情的廚余垃圾能源化處置管理體系,為國家生態環保和新能源技術快速發展加入源源不絕的生命力。