零固体排放驱动的资源回收策略。餐厨垃圾富含有机质和营养元素,可用于生产生物燃料和生物有机肥。但由于其成分复杂,生物直接利用率低,整体处理效率低。预处理可以加强餐厨垃圾的水解,提高整体处理效率。研究小组以餐厨垃圾为原料,开发了一种廉价高效的新型复合水解酶(Fungalmash),不需要分离纯化,可以直接用于餐厨垃圾的超速水解(6-8h)。
厨房垃圾处理器作用
Fungalmash超快水解制备的固体生物有机肥也可直接用于周边园艺和农业,而富含高浓度溶解液的固体生物有机肥也可用于生物乙醇或生物甲烷等大规模集中生产生物能源。另外,目前高能耗对全球废水处理行业提出了巨大的挑战,而传统的厌氧消化能源只能满足污水处理厂总能耗的30%,因此,对高浓度溶解有机质的水解液和剩余污泥进行厌氧共消化,可显著提高厌氧消化效率和能源回收率,实现市政废水处理能源自给。
焚烧法能在一定程度上实现厨余垃圾处理的减量化和能源化,是目前厨余垃圾处理的主要技术。但是,这一过程仍存在能耗高,易产生有害气体等问题,其残余灰仍需随后填埋。就拿新加坡来说,当厨余垃圾焚烧的电能达到4800万千瓦时,产生的灰可填充13个奥林匹克游泳池。
厨余垃圾生化(堆肥或产沼)处理机是一种全新的专用设备,用于处理生活中易腐烂的有机垃圾,如剩饭、剩菜、果皮、菜叶、泔水等。机器上预设了以固体为载体的微生物。它是由多种生物技术引导和繁殖而成的微生物菌种。必要时(温度为60-80℃,提供适当的湿度和氧气),处理机可在8-24小时内分解投入的有机垃圾。超过90%的有机垃圾转化为无害水蒸气、二氧化碳和热量,以气体的形式排出,约10%的残留物完全转化为无害、无污染的标准绿色有机肥。在反应过程中,微生物会产生40-70℃的高温,能杀死垃圾中的大多数病原微生物和寄生虫,残留物可用作肥料。适用于大城市无集中处理场的机关食堂等含水量低的垃圾。
浙江大学吴伟祥教授课题组对浙江省许多好氧发酵网站进行了调查,发现:许多机械肥料产品的腐殖指数、种子发芽率、种子发芽指数、腐熟度完全不合格(尤其是12~48h机械肥料设备生产的产品),这些产品在农田中的应用不仅会严重影响土壤质量,阻碍植物的正常生长,而且还会造成严重的二次污染风险。
2019年策出台后,2019年各重点城市垃圾分类政策和管理条例陆续出台,主要集中在两个方面:一是全面启动垃圾分类,二是建设资源化垃圾处理站。中国垃圾分类和处理逐渐走向强制时代,垃圾分类和处理的革命在全国开始。
好氧堆肥发酵周期长,占地面积大,易产生二次污染等问题;厌氧消化对厨房垃圾的有机质降解率低(约40-60%),其他未使用的残留物需要后续焚烧或填埋,造成N、P等资源浪费;乙醇发酵可以回收乙醇,但浓度较低(约5-10%),需要通过后续蒸馏和纯化等辅助工艺运行,导致多种风险,如疯狂燃烧或填埋。
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