新型(xing)餐廚垃(la)圾脫(tuo)鹽(yan)除鹽(yan)回收(shou)凈化處理器

近日，在北京舉(ju)行的(de)一(yi)個循環(huan)經濟研討會上，一(yi)臺其貌不揚(yang)的(de)智能機器(qi)引起了參會人員的(de)極大興趣，機器(qi)的(de)全稱是“新型(xing)餐(can)廚垃(la)圾(ji)脫(tuo)鹽(yan)(yan)除鹽(yan)(yan)回(hui)收凈化處理器(qi)”綽號(hao)“吃干榨(zha)凈機器(qi)人”。

這個(ge)看上(shang)去(qu)像一個(ge)汽(qi)車大小的長(chang)方形盒子，構(gou)造并不(bu)簡單：一個(ge)不(bu)銹鋼電(dian)解槽(cao)容(rong)器(qi)底(di)部，帶有(you)一個(ge)螺旋(xuan)槳(jiang)刀(dao)片，容(rong)器(qi)上(shang)有(you)孔。工(gong)作人(ren)員把果皮(pi)、菜葉(xie)、蛋殼及(ji)餐廚(chu)垃圾(ji)倒進去(qu)，按下開關，螺旋(xuan)槳(jiang)刀(dao)片開始快(kuai)速轉(zhuan)動，不(bu)一會(hui)機(ji)器(qi)安(an)靜下來，經(jing)過(guo)(guo)螺旋(xuan)輸(shu)送和固液分離后(hou)打開一看，容(rong)器(qi)空了，它后(hou)面的袋子里則(ze)有(you)一團粘(zhan)稠物，這就是餐廚(chu)垃圾(ji)經(jing)過(guo)(guo)了脫鹽、除鹽、廢氣(qi)凈化、去(qu)除重金(jin)屬(shu)等吃干榨(zha)凈后(hou)的有(you)機(ji)肥——堆肥。

這個“大(da)塊頭(tou)”，著(zhu)實不簡單，它自身擁(yong)有5項(xiang)發明專(zhuan)利(li)、12項(xiang)實用新型(xing)專(zhuan)利(li)。它通過(guo)氧(yang)(yang)化反應，將(jiang)廢氣(qi)變成了次氯酸鈉，也就是我們平(ping)時(shi)游(you)泳池放置氯氣(qi)殺毒的(de)原理，由于(yu)次氯酸鈉具有凈(jing)化廢水廢氣(qi)的(de)功(gong)能，所以(yi)我們再也聞不到生(sheng)(sheng)化法和厭氧(yang)(yang)法處理餐廚垃圾時(shi)產生(sheng)(sheng)的(de)臭雞(ji)蛋(dan)味(wei)了。

這臺獲得(de)2015年北京(jing)市科學技術(shu)獎三等獎的(de)(de)“吃(chi)干(gan)榨凈(jing)機”，是北京(jing)樂田園環保(bao)科技有限公司自主研發的(de)(de)專利產品，專用(yong)于餐(can)廚垃圾的(de)(de)處理和凈(jing)化(hua)。目前(qian)，這臺“吃(chi)干(gan)榨凈(jing)”的(de)(de)機器(qi)正在北京(jing)、內蒙古、河北等地區應(ying)用(yong)，并且即將推廣到(dao)全國。今后，我們就再(zai)也不用(yong)擔心地溝油重(zhong)上餐(can)桌了。

“放錯了地方的資源”

一(yi)分鐘前還是佳肴，一(yi)分鐘后就(jiu)成了(le)垃(la)圾。由于飲(yin)食文化和(he)聚餐習慣，餐廚垃(la)圾成了(le)中國(guo)獨有的現象，并且每天產生巨量(liang)的餐廚垃(la)圾。

餐廚(chu)垃(la)圾，又稱泔水，是(shi)居民在生(sheng)(sheng)活消費(fei)過程中形成(cheng)的生(sheng)(sheng)活廢物，極易腐爛變(bian)質，散(san)發惡(e)臭(chou)，傳播細菌和病毒。餐廚(chu)垃(la)圾主(zhu)要成(cheng)分包括米(mi)和面粉類食物殘余、蔬(shu)菜、動植物油、肉骨等，從(cong)化學組(zu)成(cheng)上，有淀粉、纖維(wei)素(su)、蛋(dan)白(bai)質、脂類和無機鹽。

餐廚垃圾的主要特點是有機物含量豐(feng)富、水分含量高、易(yi)腐爛，其性狀(zhuang)和氣味都(dou)會對(dui)環境衛生(sheng)(sheng)造成(cheng)惡劣影響，且容易(yi)滋長(chang)病原(yuan)微生(sheng)(sheng)物、霉菌毒素(su)等有害物質。

“餐(can)(can)廚(chu)垃(la)圾(ji)(ji)除了(le)污染環(huan)境、影響市容(rong)外，還會危(wei)害人體健康。由于(yu)餐(can)(can)廚(chu)垃(la)圾(ji)(ji)中(zhong)含有(you)肉類(lei)蛋(dan)白(bai)以及動物(wu)性(xing)的脂肪類(lei)物(wu)質(zhi)，牲畜在直(zhi)接吃(chi)食未(wei)經有(you)效(xiao)處理(li)(li)的餐(can)(can)廚(chu)垃(la)圾(ji)(ji)后，容(rong)易發生‘同類(lei)相食’的同源性(xing)污染，“蛋(dan)白(bai)質(zhi)同源”并可能促使某些致命疾病的傳播。”課題負責人，北京樂田園環(huan)保科(ke)技有(you)限公司總(zong)經理(li)(li)楊東海說。

雖然(ran)處(chu)置不(bu)當會產生(sheng)嚴重的后果，但餐(can)廚垃圾也并(bing)非一(yi)無是(shi)處(chu)。楊東海表(biao)示，餐(can)廚垃圾具(ju)有廢物(wu)與資源的雙重特性，可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)典型(xing)的“放錯了地(di)方的資源”。

據了(le)解(jie)，餐廚垃圾內含(han)大量的營養(yang)物質，主要成分是油脂(zhi)和蛋白質，油脂(zhi)可以作(zuo)為(wei)制取生物柴油的適合原(yuan)料。固(gu)渣(zha)除鹽后用作(zuo)天然有機肥，將餐廚垃圾“無害化(hua)”“資(zi)源(yuan)化(hua)”的凈化(hua)處(chu)理，是增加(jia)資(zi)源(yuan)利用率(lv)的有效途徑。

目前，我(wo)國(guo)(guo)(guo)高度重視餐廚垃圾處理工作(zuo)，國(guo)(guo)(guo)家先后出(chu)臺(tai)《關于組織開展城(cheng)市餐廚廢棄物(wu)資(zi)源化(hua)(hua)利(li)用和(he)(he)(he)無害化(hua)(hua)處理試點工作(zuo)的(de)通知》和(he)(he)(he)《關于加強(qiang)(qiang)地(di)溝(gou)油整治(zhi)和(he)(he)(he)餐廚垃圾廢棄物(wu)管理的(de)意見》，指(zhi)出(chu)要加強(qiang)(qiang)對我(wo)國(guo)(guo)(guo)餐廚廢棄物(wu)的(de)管理和(he)(he)(he)專(zhuan)項整治(zhi)，推進(jin)其資(zi)源化(hua)(hua)利(li)用和(he)(he)(he)無害化(hua)(hua)處理。

傳統餐廚垃圾處理方式有弊端

據(ju)了解，我國餐(can)廚(chu)垃圾(ji)處(chu)(chu)(chu)理(li)起步比較晚，由于我國餐(can)廚(chu)垃圾(ji)成分(fen)復(fu)雜，決定(ding)了使用單(dan)一的現有處(chu)(chu)(chu)理(li)技術難以完(wan)成高效(xiao)的處(chu)(chu)(chu)理(li)。我國餐(can)廚(chu)垃圾(ji)處(chu)(chu)(chu)理(li)方式主要有填埋、焚燒、飼(si)料化、堆肥、熱(re)解和厭氧(yang)(yang)發酵等，目(mu)前資(zi)源化利(li)用處(chu)(chu)(chu)理(li)技術路線為(wei)生化法和厭氧(yang)(yang)法，將餐(can)廚(chu)垃圾(ji)中有機物經過厭氧(yang)(yang)發酵轉(zhuan)換成沼氣。

“餐廚垃(la)(la)圾(ji)無害化、資源化處理是今后餐廚垃(la)(la)圾(ji)處理的主要發(fa)展方向。”楊東海說。

由于餐(can)廚垃圾含水率較高，焚燒、熱(re)解就不(bu)(bu)適(shi)用(yong)，微生(sheng)物好氧處理(li)不(bu)(bu)徹底，產(chan)(chan)生(sheng)廢氣(qi)，能耗大，并(bing)且(qie)(qie)培養(yang)微生(sheng)物存在菌種安全(quan)性等問題；蚯(qiu)蚓堆肥由于受(shou)地(di)(di)域(yu)限制(zhi)，難(nan)以(yi)進行規模(mo)化推(tui)廣。堆肥技(ji)術成熟，但是(shi)占地(di)(di)面積大，并(bing)且(qie)(qie)產(chan)(chan)生(sheng)二次污染，處理(li)不(bu)(bu)徹底，推(tui)廣困難(nan)。

“餐廚垃圾厭(yan)氧發酵工藝是現(xian)在(zai)唯一資源化處理工藝；同時也存在(zai)諸多相(xiang)應的問題。”楊東海認為，“厭(yan)氧法雖然采用(yong)(yong)的較多，但(dan)餐廚固渣中含鹽高，作為有機肥使用(yong)(yong)會造成土(tu)地(di)板結等缺(que)點。”

目前國內大多數餐廚(chu)垃圾(ji)處理(li)廠采用的是厭(yan)氧發酵(jiao)技術。厭(yan)氧發酵(jiao)技術產(chan)生的沼氣(qi)出(chu)路主(zhu)要有(you)3種(zhong)：發電(dian)(dian)并網(wang)(wang)、車用燃(ran)氣(qi)、壓縮天(tian)然(ran)氣(qi)。小型城市可(ke)以實(shi)現沼氣(qi)發電(dian)(dian)并網(wang)(wang)，大城市實(shi)現較為(wei)困難；車用燃(ran)氣(qi)純(chun)度要求高，相應(ying)的沼氣(qi)凈化設(she)施可(ke)能比較復雜；壓縮天(tian)然(ran)氣(qi)需要鋪設(she)管道，成本較高。

 “出路沒理(li)(li)順，一(yi)些處理(li)(li)廠生產的(de)沼氣只能用來‘燒火(huo)炬’，白(bai)(bai)白(bai)(bai)浪費掉了。‘吃(chi)干榨凈’、變(bian)廢(fei)為(wei)寶，而(er)我們做到了。”楊東(dong)海(hai)說。

隨著國家對循(xun)環經(jing)濟可持續發展，以(yi)及專項資金(jin)支持餐(can)廚廢棄(qi)物資源化(hua)利用(yong)和無害(hai)(hai)化(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理試點(dian)城市的推進，對餐(can)廚垃圾的規范、處(chu)(chu)(chu)(chu)理和發展提出了(le)更高的標準，餐(can)廚垃圾無害(hai)(hai)化(hua)資源化(hua)回收處(chu)(chu)(chu)(chu)理，迫(po)切需要研究(jiu)開發更高水平的資源化(hua)無害(hai)(hai)化(hua)回收服務技術。我們提倡“用(yong)循(xun)環經(jing)濟原(yuan)理處(chu)(chu)(chu)(chu)理處(chu)(chu)(chu)(chu)置餐(can)廚垃圾。”

“吃干榨凈”的電化學法

在北京(jing)市科委創(chuang)新基金的(de)支持下，經(jing)過系(xi)統性的(de)研發(fa)，科研團隊(dui)就當前(qian)餐廚(chu)(chu)垃圾(ji)處理(li)技術存在問題進行(xing)攻(gong)(gong)關，采用電(dian)化(hua)學方法攻(gong)(gong)克了(le)餐廚(chu)(chu)垃圾(ji)脫鹽(yan)、除鹽(yan)及重(zhong)金屬(shu)離子(zi)凈化(hua)等多(duo)項關鍵技術，自主(zhu)研發(fa)了(le)“吃干榨凈機”，有效解決(jue)了(le)餐廚(chu)(chu)垃圾(ji)脫鹽(yan)及重(zhong)金屬(shu)離子(zi)、油水(shui)分離、廢氣(qi)、廢水(shui)有害物(wu)的(de)凈化(hua)技術難(nan)題。

楊東海告訴記者，采(cai)用電化學方法對餐(can)廚(chu)垃圾(ji)資源化集中處理(li)(li)，可以(yi)(yi)減(jian)少餐(can)廚(chu)垃圾(ji)收運(yun)和(he)填埋(mai)過程中的二次(ci)污染重金(jin)屬離子和(he)廢氣問題。“可以(yi)(yi)減(jian)少和(he)防止餐(can)廚(chu)垃圾(ji)被用來飼養“垃圾(ji)豬”和(he)提煉“地溝油”而危害人(ren)們(men)的身(shen)體健康，減(jian)少由(you)于餐(can)廚(chu)垃圾(ji)不合理(li)(li)處置而可能(neng)引(yin)起(qi)的環(huan)境(jing)污染及(ji)疫情傳播，改善了群(qun)眾的生(sheng)活環(huan)境(jing)質量和(he)城市(shi)(shi)市(shi)(shi)容。”

與目(mu)前(qian)采用(yong)的生化(hua)厭氧法(fa)相比(bi)，電化(hua)學法(fa)具有顯著優勢。同比(bi)能耗降(jiang)低30%，運行費用(yong)降(jiang)低30%，固渣除鹽用(yong)作天然有機肥(fei)達到了循環經濟和(he)資(zi)源(yuan)化(hua)，形成產業閉環，實現(xian)高度資(zi)源(yuan)化(hua)進而(er)實現(xian)盈(ying)利(li)，這樣一(yi)個(ge)日(ri)處(chu)理量200噸的餐(can)廚垃圾處(chu)理工廠，不(bu)但(dan)不(bu)需要財政(zheng)的補貼資(zi)金，還可獲得每(mei)年2000萬的收入。

“本(ben)成果解決了(le)傳統(tong)的(de)(de)(de)生化(hua)(hua)法(fa)和(he)厭氧(yang)發(fa)酵行業的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)關鍵(jian)共性幾個(ge)技(ji)術(shu)難題：本(ben)設(she)備將廢水(shui)、廢氣和(he)有機肥一(yi)并自動處理(li)達標排放和(he)回(hui)收(shou)，因已除鹽直(zhi)接可作有機肥使(shi)用(yong)，即(ji)資源化(hua)(hua)回(hui)收(shou)且無公害，采(cai)用(yong)電化(hua)(hua)學(xue)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)打破(po)(po)了(le)傳統(tong)的(de)(de)(de)生化(hua)(hua)、厭氧(yang)辦法(fa)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)單(dan)一(yi)，實現了(le)餐廚垃(la)圾處理(li)產品的(de)(de)(de)升(sheng)級(ji)換代，有對(dui)時代顛(dian)覆性的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)(po)革(ge)新，成果提高了(le)行業的(de)(de)(de)水(shui)平。”

另外，使用(yong)該(gai)電化(hua)學方法，還具(ju)有(you)(you)節(jie)能的優勢。楊(yang)東海介紹，電化(hua)學法反應過(guo)程中(zhong)會生(sheng)成一些具(ju)有(you)(you)強(qiang)(qiang)氧化(hua)作用(yong)的中(zhong)間產(chan)物，這些具(ju)有(you)(you)強(qiang)(qiang)氧化(hua)性(xing)(xing)的活性(xing)(xing)中(zhong)間體，可以除去垃圾中(zhong)的臭味，并可以降低垃圾所含(han)水(shui)分中(zhong)的COD和(he)BOD，減少廢水(shui)污(wu)染(ran)。又可將餐(can)廚(chu)垃圾中(zhong)的有(you)(you)機物、病菌和(he)重金屬(shu)凈化(hua)干凈，吃干榨凈資源(yuan)化(hua)，因此不需再投(tou)入運行成本就可凈化(hua)達標。

據了解(jie)，電(dian)化(hua)學法每(mei)公斤用(yong)電(dian)量為(wei)0.19度(du)，而生(sheng)(sheng)化(hua)厭氧法為(wei)每(mei)公斤0.25度(du)，這足以改變人(ren)們認為(wei)電(dian)化(hua)學會比生(sheng)(sheng)化(hua)法、厭氧法用(yong)電(dian)量多的揣測，同時節省(sheng)生(sheng)(sheng)化(hua)、厭氧法需(xu)添(tian)加各種微生(sheng)(sheng)物(wu)菌的成本(ben)，可見(jian)電(dian)化(hua)學方(fang)法運行成本(ben)優于(yu)前(qian)二者。

“電(dian)化學法(fa)不需(xu)要(yao)增加廢水、廢氣及重金屬離(li)子等(deng)(deng)設備的成本(ben)(ben)投入(ru)，僅(jin)需(xu)電(dian)化學處理(li)投入(ru)成本(ben)(ben)，遠(yuan)遠(yuan)低于生化厭氧(yang)法(fa)的投資(zi)。”楊(yang)東海說，“這(zhe)一點我(wo)們在北京電(dian)影學院等(deng)(deng)多家單位進行了實踐，效果十分顯著。”

餐廚垃圾處理迎來升級革命

近年來，政(zheng)(zheng)(zheng)府大力支持(chi)餐廚(chu)垃(la)(la)圾(ji)處理產業的(de)發展(zhan)，鼓勵社會資金(jin)投入，通過制定優惠的(de)政(zheng)(zheng)(zheng)府財政(zheng)(zheng)(zheng)補貼、土地(di)政(zheng)(zheng)(zheng)策(ce)以及金(jin)融支撐(cheng)政(zheng)(zheng)(zheng)策(ce)，鼓勵民間(jian)資本(ben)投入垃(la)(la)圾(ji)處理設施的(de)建(jian)設和運營。這讓楊東(dong)海看(kan)到(dao)發展(zhan)的(de)希望。

“我國很多餐廚垃圾(ji)處理建(jian)設存在(zai)滯(zhi)后。”楊東(dong)海認為(wei)，主要原因是當(dang)前(qian)生化(hua)、厭氧(yang)法含鹽(yan)高，不能回收，而一些生化(hua)厭氧(yang)法餐廚處理存在(zai)重金屬排(pai)放不能達到國標(biao)要求造成的。

楊(yang)東海(hai)認為(wei)，本項新(xin)技術突(tu)破(po)性地解(jie)決了餐(can)廚垃圾處理中的幾個難題：固渣可(ke)回收(shou)資源化(hua)可(ke)持續(xu)發展，減(jian)少地方補貼，吸(xi)引民間(jian)投資熱情；廢氣廢水(shui)、重(zhong)金屬離子不需加大投入就可(ke)一舉(ju)四得，一并(bing)凈(jing)化(hua)達(da)標，做到了“吃(chi)干榨凈(jing)”可(ke)回收(shou)再利用。“運(yun)行成(cheng)本和(he)設備投資及穩定化(hua)方面，均優于生化(hua)、厭氧法。”

楊東(dong)海算了一筆賬：當前全國(guo)每(mei)天有14.53萬噸餐(can)廚垃圾需(xu)要處理(li)回收，且每(mei)年以4%速度在增長，建設規(gui)模在800座(zuo)/全國(guo)，如果采(cai)用(yong)我們(men)的電化(hua)(hua)學方法，每(mei)天按(an)200噸處理(li)規(gui)模的工(gong)廠(chang)，每(mei)年全國(guo)工(gong)廠(chang)可(ke)產生(sheng)利潤(run)160億(yi)，同時可(ke)減少生(sheng)化(hua)(hua)法財(cai)政(zheng)補貼150億(yi)，可(ke)供26250萬畝良田用(yong)上這種天然有機肥，對環(huan)保做出(chu)巨(ju)大(da)貢獻，防(fang)止地溝油重(zhong)上餐(can)桌。

2016年(nian)(nian)第十三個五年(nian)(nian)規劃(hua)綱要明確將加(jia)快建設(she)城(cheng)市餐(can)廚(chu)廢棄物資(zi)源化利用(yong)和無害化處理(li)(li)系統，實施循環經濟(ji)引領計劃(hua)。“這項技術成(cheng)果正(zheng)在向河(he)北(bei)、浙(zhe)江(jiang)、江(jiang)蘇、內蒙古等全國餐(can)廚(chu)垃圾試點城(cheng)市推廣。”楊東海告訴(su)記(ji)者，他們正(zheng)在與浙(zhe)江(jiang)湖州洽商共建一座(zuo)日處理(li)(li)100噸的餐(can)廚(chu)垃圾處理(li)(li)廠，“預計今年(nian)(nian)還會有(you)幾個大型處理(li)(li)工廠簽(qian)訂合同。”

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