餐飲廢渣資源化開發與利用
摘 要:概述了(le)國內外(wai)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)資源(yuan)化利用的(de)立法情況(kuang)及(ji)處(chu)置管理的(de)現(xian)狀,介紹了(le)化學分解法、好氧(yang)生(sheng)物(wu)法、微生(sheng)物(wu)發酵法、高溫炭化法等現(xian)有的(de)處(chu)理技術,列舉了(le)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)再利用制取可燃氣、肥料(liao)(liao)、飼(si)料(liao)(liao)蛋白及(ji)塑(su)料(liao)(liao)等開發利用的(de)形(xing)式,為實(shi)現(xian)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)的(de)資源(yuan)化、經(jing)濟化提供了(le)研究的(de)依據。
關鍵詞:餐飲廢渣;處置;資源化
餐(can)(can)飲(yin)(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)是指(zhi)剩菜、剩飯以(yi)及菜葉、果皮等(deng)(deng)容易(yi)被(bei)微生(sheng)物(wu)分解(jie)的(de)(de)(de)(de)有(you)機物(wu),主(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)淀粉類(lei)、食物(wu)纖維類(lei)、動物(wu)脂肪(fang)類(lei)等(deng)(deng)物(wu)質為主(zhu)(zhu),產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)渠道(dao)主(zhu)(zhu)要(yao)為食品加工(gong)、處(chu)理(li)、運輸(shu)等(deng)(deng)過程,來源主(zhu)(zhu)要(yao)集中在酒(jiu)店(dian)、食品廠、學校、政(zheng)府、科研(yan)行政(zheng)機構等(deng)(deng),是城市(shi)生(sheng)活垃圾(ji)中有(you)機相的(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)成分,具有(you)含水率高,油脂、鹽(yan)分含量高,易(yi)腐爛、發(fa)酵、發(fa)臭等(deng)(deng)特點(dian)。隨(sui)著我(wo)國經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)增長,餐(can)(can)飲(yin)(yin)(yin)業得到了迅猛的(de)(de)(de)(de)發(fa)展,年新增餐(can)(can)飲(yin)(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)等(deng)(deng)食品垃圾(ji)產(chan)生(sheng)量達500萬t,加之國內大部(bu)分城市(shi)餐(can)(can)飲(yin)(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)的(de)(de)(de)(de)管理(li)無序、任意處(chu)置等(deng)(deng),餐(can)(can)飲(yin)(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)已成為垃圾(ji)收集、運輸(shu)、填埋(mai)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)污染源,而以(yi)資源化為導向的(de)(de)(de)(de)餐(can)(can)飲(yin)(yin)(yin)廢(fei)渣(zha)處(chu)置及處(chu)理(li)問(wen)題也(ye)越(yue)來越(yue)引起人們的(de)(de)(de)(de)關注。
1 餐飲廢渣資源化利用的立法
餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)作為飼養禽(qin)畜(chu)(chu)是過(guo)去(qu)一種很普及的(de)(de)(de)現象,但(dan)是餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)往(wang)往(wang)含(han)有大(da)量致病菌,不少(shao)國(guo)家對餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)飼料做了(le)嚴格(ge)的(de)(de)(de)規定(ding)。如(ru)英國(guo)早在(zai)1973年(nian)就(jiu)頒(ban)布法(fa)(fa)令(ling),明令(ling)禁止在(zai)未(wei)經(jing)許可的(de)(de)(de)情況下使用未(wei)經(jing)處理(li)的(de)(de)(de)餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)及任何(he)與餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)接觸過(guo)的(de)(de)(de)飼料喂(wei)養禽(qin)畜(chu)(chu);餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)使用者(zhe)須(xu)向政府申請,經(jing)審核后簽發執(zhi)照(zhao),方具(ju)備餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)處理(li)資格(ge)。日(ri)(ri)本(ben)自2002年(nian)頒(ban)布食(shi)品回收處理(li)法(fa)(fa)令(ling)后,其食(shi)品廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)物(wu)(wu)(wu)處理(li)發展非常(chang)迅速;并(bing)實(shi)施了(le)食(shi)品再(zai)生廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)(wu)利用法(fa)(fa),規定(ding)從(cong)事食(shi)品產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)各企(qi)業(ye)必須(xu)在(zai)2007年(nian)將食(shi)物(wu)(wu)(wu)殘留(liu)物(wu)(wu)(wu)消減。美國(guo)的(de)(de)(de)佐(zuo)治亞州(Georgia)早在(zai)1971年(nian)就(jiu)禁止用餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)物(wu)(wu)(wu)喂(wei)養牲畜(chu)(chu);加拿大(da)從(cong)2002年(nian)1月l日(ri)(ri)起,禁止用餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)物(wu)(wu)(wu)喂(wei)養各類牲畜(chu)(chu)。此(ci)外,盧森堡、葡萄牙、澳大(da)利亞等國(guo)均頒(ban)布禁止用餐(can)飲(yin)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)物(wu)(wu)(wu)喂(wei)養牲畜(chu)(chu)的(de)(de)(de)法(fa)(fa)令(ling)。
在國內,已有部分(fen)城(cheng)市(shi)(shi)實行(xing)(xing)(xing)(xing)專項立法,并根據自身的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體情(qing)況制(zhi)定(ding)(ding)(ding)了食(shi)品垃(la)圾(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方性法規(gui)(gui)政(zheng)策,對于餐(can)(can)飲廢(fei)渣的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)處置(zhi)也加(jia)強(qiang)了力度(du)。如(ru)北京2004年出臺的(de)(de)(de)(de)(de)《北京市(shi)(shi)動物防(fang)疫條例(草案) 》規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding),嚴禁動物養殖場使用飯店、賓(bin)館、餐(can)(can)廳、食(shi)堂產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)未經無害化(hua)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)餐(can)(can)飲廢(fei)渣飼喂(wei)動物。2005年上海(hai)正(zheng)式實行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)《上海(hai)市(shi)(shi)餐(can)(can)廚垃(la)圾(ji)(ji)處理(li)(li)(li)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)辦法》,明確規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)餐(can)(can)廚垃(la)圾(ji)(ji)處理(li)(li)(li)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)由市(shi)(shi)、區兩(liang)級市(shi)(shi)容(rong)環衛管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)部門負責。2003年杭州(zhou)市(shi)(shi)人(ren)民政(zheng)府辦公(gong)廳出臺的(de)(de)(de)(de)(de)《關于印發杭州(zhou)市(shi)(shi)餐(can)(can)廚垃(la)圾(ji)(ji)處置(zhi)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)暫行(xing)(xing)(xing)(xing)辦法的(de)(de)(de)(de)(de)通知》,為(wei)杭州(zhou)市(shi)(shi)餐(can)(can)廚垃(la)圾(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)范化(hua)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)奠定(ding)(ding)(ding)了基礎。此外,沈陽(yang)啟用的(de)(de)(de)(de)(de)餐(can)(can)飲廢(fei)物處置(zhi)系統[ 1 ] ,明確規(gui)(gui)定(ding)(ding)(ding)所有賓(bin)館、飯店、酒店以及機(ji)關單位的(de)(de)(de)(de)(de)食(shi)堂必(bi)須定(ding)(ding)(ding)期(qi)向所在地(di)區的(de)(de)(de)(de)(de)環境保護管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)部門申報登記(ji)餐(can)(can)飲廢(fei)物的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)量,并將餐(can)(can)飲廢(fei)物交給指定(ding)(ding)(ding)單位進行(xing)(xing)(xing)(xing)無害化(hua)處置(zhi)。而(er)重慶市(shi)(shi)于2002年2月(yue)1日重慶市(shi)(shi)環境保護局、重慶市(shi)(shi)市(shi)(shi)政(zheng)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)委員會、重慶市(shi)(shi)衛生(sheng)局、重慶市(shi)(shi)愛國衛生(sheng)運動委員會辦公(gong)室聯合發布了“關于加(jia)強(qiang)餐(can)(can)飲行(xing)(xing)(xing)(xing)業含油廢(fei)水廢(fei)渣管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)通告(gao)”,決定(ding)(ding)(ding)對餐(can)(can)飲行(xing)(xing)(xing)(xing)業含動植物油的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)水、廢(fei)渣及廢(fei)動植物油的(de)(de)(de)(de)(de)收集、加(jia)工利用進行(xing)(xing)(xing)(xing)整治。
2 國內外餐飲廢渣處置方法概述
美(mei)國(guo)中西部地(di)區(qu)多(duo)以(yi)(yi)堆(dui)(dui)肥(fei)方(fang)式處(chu)理(li)(li)(li)家庭(ting)(ting)產(chan)生(sheng)的(de)(de)垃圾(ji)(ji)(ji)(ji),其(qi)處(chu)理(li)(li)(li)收(shou)費標(biao)準以(yi)(yi)家庭(ting)(ting)垃圾(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)產(chan)生(sheng)量(liang)為(wei)基準,而應用(yong)方(fang)向(xiang)(xiang)較多(duo)采用(yong)蚯蚓堆(dui)(dui)肥(fei)、密(mi)封(feng)式容器堆(dui)(dui)肥(fei)方(fang)式。而日(ri)本(ben)的(de)(de)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)(fei)渣(zha)(zha)52%來自于(yu)家庭(ting)(ting),故(gu)多(duo)采用(yong)堆(dui)(dui)肥(fei)處(chu)理(li)(li)(li)技(ji)術,將(jiang)(jiang)(jiang)食品廢(fei)(fei)棄(qi)(qi)物(wu)(wu)轉變為(wei)有(you)機肥(fei)料(liao)、土(tu)壤改良劑。如日(ri)本(ben)精工公(gong)司2000年5月研(yan)發(fa)的(de)(de)使用(yong)磁控管的(de)(de)食物(wu)(wu)垃圾(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)(li)裝置,采用(yong)高溫消毒方(fang)式將(jiang)(jiang)(jiang)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)(fei)渣(zha)(zha)制成(cheng)肥(fei)料(liao)。近年來也有(you)利(li)用(yong)食品廢(fei)(fei)棄(qi)(qi)物(wu)(wu)生(sheng)產(chan)動物(wu)(wu)飼(si)料(liao)和利(li)用(yong)食品廢(fei)(fei)棄(qi)(qi)物(wu)(wu)生(sheng)產(chan)生(sheng)物(wu)(wu)氣發(fa)電供(gong)熱(re)的(de)(de)報道。韓(han)國(guo)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)(fei)渣(zha)(zha)因含(han)水率、鹽(yan)分高,故(gu)并(bing)不盛行堆(dui)(dui)肥(fei)處(chu)理(li)(li)(li)方(fang)式,餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)(fei)渣(zha)(zha)處(chu)理(li)(li)(li)研(yan)究方(fang)向(xiang)(xiang)主(zhu)要為(wei)厭氧消化(hua)(hua)- 生(sheng)物(wu)(wu)氣回(hui)收(shou)等。我國(guo)每日(ri)有(you)近4 000 t的(de)(de)有(you)機易腐物(wu)(wu)送入垃圾(ji)(ji)(ji)(ji)場(chang)填(tian)埋,除將(jiang)(jiang)(jiang)其(qi)與(yu)普(pu)通垃圾(ji)(ji)(ji)(ji)直接混合填(tian)埋或者直接運到(dao)農場(chang)喂豬(zhu)等最(zui)普(pu)遍方(fang)式的(de)(de)處(chu)理(li)(li)(li)方(fang)式外(wai),也有(you)采用(yong)生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li)(li)(li)技(ji)術將(jiang)(jiang)(jiang)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)(fei)渣(zha)(zha)制成(cheng)有(you)機肥(fei)的(de)(de)研(yan)究[ 2 ] 。但填(tian)埋方(fang)式處(chu)理(li)(li)(li)城(cheng)市生(sheng)活垃圾(ji)(ji)(ji)(ji),占用(yong)土(tu)地(di)量(liang)大(da)、污染環境,還(huan)局限垃圾(ji)(ji)(ji)(ji)資源的(de)(de)綜(zong)合回(hui)收(shou)利(li)用(yong),因此,我國(guo)的(de)(de)餐(can)飲(yin)(yin)廢(fei)(fei)渣(zha)(zha)一(yi)直未得到(dao)有(you)效的(de)(de)資源化(hua)(hua)利(li)用(yong)[ 3 ] 。
3 餐飲廢渣處理技術與資源化利用
3. 1 化學分解回收生物氣(qi)
該方法(fa)利用(yong)化學反應,通過(guo)添加(jia)化學物質使(shi)飲(yin)廢渣(zha)中(zhong)的有機物質的化合鍵斷裂(lie),分(fen)(fen)解掉餐(can)飲(yin)廢渣(zha)中(zhong)的有機物質, 由大分(fen)(fen)子(zi)量(liang)(liang)的有機物轉化成小分(fen)(fen)子(zi)量(liang)(liang)的可燃氣體(ti)、液體(ti)燃料及焦炭等。
3. 1. 1 厭氧消(xiao)化(hua)- 物(wu)氣(qi)回收
目前,厭氧消化- 生(sheng)物氣回(hui)收法(fa)(fa)比較先進的方法(fa)(fa)是(shi)兩(liang)(liang)段法(fa)(fa)生(sheng)產(chan)氫氣、甲烷。兩(liang)(liang)段法(fa)(fa)綜合了(le)相分(fen)離、反(fan)應器及(ji)批序式模式[ 4 ] 。處理流程由(you)兩(liang)(liang)部分(fen)組成(cheng):流化床反(fan)應器產(chan)氫氣,UASB反(fan)應器產(chan)甲烷。化學分(fen)解(jie)方法(fa)(fa)簡(jian)單(dan)、高(gao)效、易行。但餐飲(yin)廢渣中(zhong)大量(liang)有用物質被浪費掉,還(huan)會導致滲濾液和沼氣的產(chan)量(liang)升高(gao),容易造成(cheng)二次污(wu)染。
3. 1. 2 化學熱解回收可燃(ran)氣
熱解(jie)法將(jiang)有機化(hua)合物在缺氧的(de)條件下(xia)利用熱能使飲廢渣中的(de)有機物質(zhi)由大分子量(liang)的(de)有機物轉化(hua)成小(xiao)分子量(liang)的(de)可(ke)燃(ran)氣(qi)體、液體燃(ran)料及焦炭(tan)等(deng)。常用的(de)熱解(jie)爐主要是(shi)熔融氣(qi)化(hua)爐。城市(shi)(shi)生活垃圾用熱解(jie)法處(chu)理難度很(hen)大。因(yin)為城市(shi)(shi)生活垃圾是(shi)一種極為復雜,水分、組分極不穩定(ding)的(de)混合廢物,穩定(ding)熱解(jie)很(hen)不容易,其(qi)(qi)(qi)投資費、運(yun)行費、維護費均很(hen)高。因(yin)此,只有在不考慮其(qi)(qi)(qi)經濟效(xiao)益(yi)的(de)前(qian)提下(xia),垃圾分解(jie)技術才能實現其(qi)(qi)(qi)工業(ye)化(hua)。
3. 2 好氧(yang)生物處理制肥(fei)料(liao)
堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)是依靠自然界廣(guang)泛分(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)細菌(jun)、放線菌(jun)、真菌(jun)等微生物(wu),在(zai)人工(gong)控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下,將(jiang)食(shi)物(wu)垃圾的(de)(de)(de)(de)(de)水分(fen)(fen)蒸發(fa)掉,經(jing)干燥后磨碎,把餐(can)飲(yin)廢(fei)渣(zha)通過(guo)(guo)(guo)一(yi)系列處(chu)理(li)工(gong)序轉(zhuan)變為(wei)可供農業生產(chan)使用的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)復(fu)合肥(fei)(fei)(fei),以防止產(chan)生有(you)害氣體。堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)工(gong)藝分(fen)(fen)為(wei)好氧堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)和(he)厭氧堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei),又可分(fen)(fen)為(wei)靜態(tai)和(he)動態(tai)兩種操(cao)作方式(shi)[ 5, 6 ] 。好氧法(fa)處(chu)理(li)餐(can)飲(yin)廢(fei)渣(zha)與(yu)厭氧法(fa)相(xiang)比其(qi)(qi)操(cao)作過(guo)(guo)(guo)程(cheng)簡單、運行成本低、物(wu)料停留時間短[ 7 ] 。目前,加工(gong)制(zhi)肥(fei)(fei)(fei)料主要采用微波(bo)處(chu)理(li)、蚯(qiu)(qiu)蚓(yin)(yin)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)、密封式(shi)容器堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)等方式(shi)。蚯(qiu)(qiu)蚓(yin)(yin)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)是近年來(lai)根據蚯(qiu)(qiu)蚓(yin)(yin)在(zai)自然生態(tai)系統中(zhong)具(ju)有(you)促進(jin)有(you)機(ji)物(wu)質分(fen)(fen)解轉(zhuan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上發(fa)展(zhan)起來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)項生物(wu)處(chu)理(li)技術。蚯(qiu)(qiu)蚓(yin)(yin)在(zai)其(qi)(qi)新陳代謝(xie)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)吞食(shi)大(da)量有(you)機(ji)物(wu)質,并將(jiang)其(qi)(qi)與(yu)土(tu)壤混合,通過(guo)(guo)(guo)砂(sha)囊的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械研磨作用和(he)腸道內的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)化(hua)學作用促進(jin)有(you)機(ji)質的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)解轉(zhuan)化(hua)[ 8 ] ,但必須分(fen)(fen)離出無機(ji)物(wu)及(ji)其(qi)(qi)他不能(neng)(neng)被(bei)蛆叫(jiao)消化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)垃圾。由(you)于我國垃圾成分(fen)(fen)較為(wei)復(fu)雜,因此國內尚很(hen)少采用蛆好床法(fa)。而密封式(shi)容器堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)是一(yi)種環境可控的(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)方式(shi),其(qi)(qi)最大(da)特點在(zai)于對周(zhou)邊環境的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)小,可避免餐(can)飲(yin)廢(fei)渣(zha)在(zai)收集后的(de)(de)(de)(de)(de)幾個小時內發(fa)酸、發(fa)臭,減小對環境的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。密封式(shi)堆(dui)(dui)(dui)肥(fei)(fei)(fei)多采用好氧的(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi),以利用堆(dui)(dui)(dui)體產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫來(lai)殺滅病(bing)菌(jun)。
目(mu)前,關(guan)于好氧生(sheng)物處(chu)(chu)理(li)(li)(li)制(zhi)肥料的設備國內外(wai)研究較多的是(shi)小型生(sheng)化處(chu)(chu)理(li)(li)(li)機[ 9, 10 ] 。生(sheng)化處(chu)(chu)理(li)(li)(li)機一般是(shi)利用(yong)微生(sheng)物菌群(qun)對有機物分解,再(zai)進行(xing)高速發(fa)酵、干燥、脫水(shui)、脫臭處(chu)(chu)理(li)(li)(li),使之90%以上成(cheng)(cheng)為(wei)水(shui)蒸氣和無害氣體,少量(liang)的殘渣(zha)成(cheng)(cheng)為(wei)有機肥料。日本現有有機垃圾(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)機的制(zhi)造(zao)企業超(chao)過200余家,國內也在自(zi)行(xing)研制(zhi)開發(fa)樣(yang)機,并在一定范圍內得到應用(yong)和實施(shi)。
3. 3 加(jia)工制(zhi)取蛋白飼料
微(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)發(fa)(fa)酵(jiao)制取(qu)蛋白(bai)飼(si)料(liao),即通(tong)過微(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)代謝活動對(dui)原料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)進行分解和轉化(hua)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)。采用的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)酵(jiao)方式主要有(you)(you)(you)固(gu)態(tai)(tai)發(fa)(fa)酵(jiao)和液態(tai)(tai)發(fa)(fa)酵(jiao)兩種(zhong)(zhong)工藝體(ti)系。固(gu)態(tai)(tai)發(fa)(fa)酵(jiao)是以(yi)氣相(xiang)為(wei)連續(xu)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應過程(cheng)(cheng),是指在沒有(you)(you)(you)或幾(ji)(ji)乎沒有(you)(you)(you)自由水(shui)存在的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件下(xia),在有(you)(you)(you)一(yi)定(ding)濕(shi)度的(de)(de)(de)(de)水(shui)不溶性固(gu)體(ti)基(ji)質中(zhong),用一(yi)種(zhong)(zhong)或幾(ji)(ji)種(zhong)(zhong)微(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)進行發(fa)(fa)酵(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)生物(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應過程(cheng)(cheng);液態(tai)(tai)發(fa)(fa)酵(jiao)是以(yi)液相(xiang)為(wei)連續(xu)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應過程(cheng)(cheng)。由于(yu)固(gu)態(tai)(tai)發(fa)(fa)酵(jiao)具有(you)(you)(you)產(chan)率高、周(zhou)期短、能耗(hao)低等(deng)特點(dian)(dian),因而日益受(shou)到重(zhong)視。具有(you)(you)(you)蛋白(bai)消(xiao)化(hua)吸收率高,適口性好等(deng)優點(dian)(dian),避免了傳統工藝缺乏的(de)(de)(de)(de)對(dui)廢(fei)渣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)和營養物(wu)(wu)(wu)(wu)質更深入的(de)(de)(de)(de)研究和利用等(deng)問(wen)題,是開辟蛋白(bai)質飼(si)料(liao)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)一(yi)條(tiao)(tiao)重(zhong)要途徑。
3. 4 餐飲廢渣發電(dian)供(gong)熱
將餐(can)飲廢渣(zha)收集后,從中提(ti)取(qu)高(gao)(gao)純(chun)度的(de)(de)(de)(de)氫(qing)用(yong)于燃料電(dian)(dian)池進行發電(dian)(dian),或將垃(la)圾(ji)液(ye)態(tai)化(hua)使(shi)之(zhi)產(chan)生甲烷(wan)應用(yong)于燃料電(dian)(dian)池發電(dian)(dian)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)裝(zhuang)置(zhi)[ 11 ] ,發電(dian)(dian)供熱。這(zhe)也(ye)是眾多(duo)研究(jiu)餐(can)飲廢渣(zha)的(de)(de)(de)(de)學者關注的(de)(de)(de)(de)技(ji)術。此(ci)外,還有采取(qu)焚(fen)(fen)燒方(fang)式處(chu)理(li)餐(can)飲廢渣(zha)的(de)(de)(de)(de)發電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)。焚(fen)(fen)燒廢渣(zha)不僅可以發電(dian)(dian),還可有效殺滅垃(la)圾(ji)中的(de)(de)(de)(de)致病菌(jun)和病毒,無(wu)害化(hua)程度高(gao)(gao);減少垃(la)圾(ji)體積,節約大量土地資(zi)源(yuan),且焚(fen)(fen)燒所放(fang)出的(de)(de)(de)(de)CO2 比堆(dui)肥(fei)發酵(jiao)要(yao)少得多(duo)[ 12 ] ,防污染(ran)較徹底且有一定的(de)(de)(de)(de)經濟回報,是最(zui)有效、最(zui)環保(bao)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法之(zhi)一。但因(yin)廢渣(zha)含水率較高(gao)(gao)(一般在70% ~90% ) ,會大大降低(di)焚(fen)(fen)燒的(de)(de)(de)(de)熱能利用(yong)[ 13 ] ,焚(fen)(fen)燒時因(yin)鹽份較重,促進二(er)口惡英的(de)(de)(de)(de)生成,提(ti)高(gao)(gao)飛灰(hui)中重金屬的(de)(de)(de)(de)浸出率,從而產(chan)生二(er)次污染(ran),增加處(chu)理(li)成本,同時因(yin)其投資(zi)大,占用(yong)資(zi)金周(zhou)期長,運行費用(yong)高(gao)(gao),操作(zuo)管理(li)要(yao)求高(gao)(gao),餐(can)廚(chu)垃(la)圾(ji)焚(fen)(fen)燒的(de)(de)(de)(de)方(fang)法在我國現階(jie)段(duan)實際運用(yong)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)還不成熟(shu)。
3. 5 餐飲廢渣高(gao)溫炭(tan)化(hua)處理
主要是將(jiang)餐(can)飲廢渣(zha)放在400~500 ℃的(de)高(gao)溫(wen)且幾乎無氧的(de)狀(zhuang)態下(xia)進(jin)行燒蒸,再把釋放出來(lai)的(de)氣體在800 ℃的(de)高(gao)溫(wen)條件下(xia)(足以使二口惡英分解)進(jin)行二次加溫(wen)20 h后,促使餐(can)飲廢渣(zha)變成炭(tan)化(hua)物。所生產的(de)炭(tan)化(hua)物除由住宅建筑(zhu)商定購用于制作(zuo)地板除濕劑(ji)(ji)外,還被用于土(tu)壤(rang)改良劑(ji)(ji)、白蟻驅除劑(ji)(ji)以及建材石板等。
日本東京一中(zhong)學從2001年6月開始,使用民間(jian)企業開發的70 mm炭(tan)(tan)化處理(li)機,對(dui)學校(xiao)的殘(can)羹剩飯(fan)進行炭(tan)(tan)化實驗(yan),炭(tan)(tan)化處理(li)器每次(ci)電(dian)耗500日元,可(ke)把約50 kg的食品(pin)垃圾轉變成(cheng)1. 5~2 kg的炭(tan)(tan)。處理(li)技術無臭易(yi)于(yu)保管,也不需要對(dui)餐飲廢渣徹底分(fen)解(jie)。
3. 6 餐飲廢(fei)渣生(sheng)產可降(jiang)解塑(su)料
目(mu)前普(pu)遍使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)以(yi)聚(ju)乙烯、聚(ju)丙烯等聚(ju)合物為主要成分的(de)(de)(de)(de)塑料(liao)制品(pin)極難降(jiang)解,即便是埋在(zai)(zai)地下一二百年也(ye)不(bu)會腐爛(lan)變質。有(you)研究表明,采(cai)用(yong)(yong)(yong)PHAs制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)香波瓶(ping),在(zai)(zai)自然環(huan)境下, 9個(ge)月后(hou)基本(ben)上被(bei)完全(quan)降(jiang)解。PHAs (poly hydroxyl alkanoates)聚(ju)- 3 - VT基烷酸(suan),是一種(zhong)可(ke)生物降(jiang)解的(de)(de)(de)(de)塑料(liao)。1926年,法國的(de)(de)(de)(de)Lem2 oigne首次從巨大(da)芽袍桿菌(jun)(jun)(Bacillusmegatherium)細胞中(zhong)提取得(de)到聚(ju)- 1 - T =基丁酸(suan)( PHB) 。此后(hou),在(zai)(zai)上百種(zhong)細菌(jun)(jun)中(zhong)發現(xian)PHAs,其中(zhong)包括(kuo)革蘭(lan)氏陽性(xing)菌(jun)(jun)和(he)陰(yin)性(xing)菌(jun)(jun)。夏(xia)威夷大(da)學的(de)(de)(de)(de)Tian Yu等[ 14 ]發現(xian),可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)有(you)機廢(fei)(fei)水和(he)食物廢(fei)(fei)物發酵生產(chan)PHAs,香港的(de)(de)(de)(de)P. H. F. Yu等研究了用(yong)(yong)(yong)大(da)豆和(he)小麥廢(fei)(fei)棄物作(zuo)為生產(chan)PHAs碳源(yuan)的(de)(de)(de)(de)可(ke)行性(xing)[ 15 ] 。有(you)研究表明,用(yong)(yong)(yong)其制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)香波瓶(ping),在(zai)(zai)自然環(huan)境下, 9個(ge)月后(hou)基本(ben)上被(bei)完全(quan)降(jiang)解,優于(yu)合成塑料(liao)制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)物品(pin)(完全(quan)降(jiang)解時間約需100 a[ 16 ] ) 。影響PHAs生產(chan)成本(ben)的(de)(de)(de)(de)主要因素有(you)菌(jun)(jun)種(zhong)、原料(liao)、操作(zuo)方(fang)式以(yi)及提取方(fang)法等,現(xian)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)研究成果集中(zhong)在(zai)(zai)富(fu)含(han)淀粉類(lei)的(de)(de)(de)(de)食物廢(fei)(fei)物的(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)(yong)(yong)上,對于(yu)脂肪、蛋白質類(lei)食品(pin)廢(fei)(fei)物的(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)(yong)(yong)很少涉及。但由于(yu)生產(chan)成本(ben)較昂貴,所以(yi)實現(xian)PHAs大(da)規模工業化目(mu)前尚有(you)困難。
4 結 語
解決餐(can)飲(yin)廢渣(zha)(zha)的(de)(de)資(zi)源(yuan)(yuan)化(hua)(hua),首先應努(nu)力進行(xing)廢渣(zha)(zha)處置的(de)(de)多元技術(shu)的(de)(de)研發,及其相應處理(li)設備(bei)的(de)(de)設計,并通過統籌規劃,合理(li)布(bu)局處理(li)設施(shi),通過加強法規建設,促進市(shi)場管理(li)機制(zhi),將餐(can)飲(yin)廢渣(zha)(zha)進行(xing)科(ke)學處置。在這過程中倡(chang)導文明餐(can)飲(yin),促進源(yuan)(yuan)頭減量,在減少餐(can)飲(yin)廢渣(zha)(zha)對環境影響的(de)(de)同時,防止回收(shou)處理(li)造(zao)成的(de)(de)二次污(wu)染,真(zhen)正實(shi)現廢渣(zha)(zha)的(de)(de)“變廢為(wei)寶”,達(da)到資(zi)源(yuan)(yuan)化(hua)(hua)、無害化(hua)(hua)、增加經濟效益的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
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