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食物垃圾处理机:破解垃圾围城的关键和根本途径

发布时间:2017-08-31 浏览人气::

城市生活垃圾处理是城市管理和全面建成小康社会的重要内容,是社会文明程度的重要标志,关系人民群众的切身利益。改革开放以来, 我国城市生活垃圾处理坚持“减量化、无害化、资源化”的方针,收运网络日趋完善,垃圾处理能力不断提高,城市环境总体上有了较大改善。但中国城市生活垃圾的无害化处理依然面临严峻挑战,全国600多座城市有2/3被垃圾包围;城镇化快速发展,城市生活垃圾激增,垃圾处理能力相对滞后,严重影响了城市环境和社会稳定。


因此,我们要在认真总结垃圾处理工作经验教训的基础上,加强和深化细化顶层设计,结合城乡不同特点因地制宜地确定不同的技术路线以及相应的垃圾处理工作路线和管理模式;充分发挥科技支撑作用,积极推广垃圾无害化和减量化处理等方面的先进技术;加大政府引导和支持力度;创新垃圾处理体制和机制;建立和完善垃圾无害化处理的产业化发展;制定经济激励政策;加强舆论宣传,发挥市民主体作用,引导公众积极参与,实现城市生活垃圾的完全彻底妥善处理。


城市生活垃圾:面临的严峻环境问题是我们绝对绕不过去的坎儿


中国的垃圾产量已居世界第一。我国1990年城市(含县城)生活垃圾清运量为6767万吨,至2012年达到23919万吨。据分析,到2015年和2020年中国城市垃圾年产量将分别达到2.5亿吨和2.8亿吨。资料显示,我国历年来堆积的垃圾已超过60亿吨,侵占了300多万亩土地并对周边环境产生严重的污染。


据统计,2011年,全国城市生活垃圾无害化处理率达到76%。其处理方式如下:一是卫生填埋。这是县级城市生活垃圾处理的主要方式。2011年投入运行的城市生活垃圾卫生填埋场547座,平均处理能力约为549/日。填埋气体收集利用或火炬燃烧继续得到发展。目前,我国填埋气体利用方式仍然是直接燃烧发电。截至2012年底,我国建成并投入使用的填埋气体发电厂约50座,发电装机容量约100MW。二是焚烧处理。国内的垃圾焚烧发电厂主要分布在经济发达地区和一些大城市,其中江苏、浙江、广东三省的生活垃圾焚烧发电厂数量最多。2012年新投入运行的生活垃圾焚烧厂21座(不含扩建项目),总规模约1.9万吨/日。至2012年年底,投入运行的生活垃圾焚烧发电厂有142座,总处理能力为15.4万吨/日,总装机约为2600MW。三是其他处理方式。由于未实施垃圾分类,已建成的堆肥厂运行不佳,环境和肥料市场均受到影响,堆肥处理逐渐萎缩。一些新技术,如烟台的高温高压水解技术,生活垃圾处理规模为400/日,另外好氧堆肥、“工业胃”等技术也在工程中应用。


为积极推动餐厨垃圾的分类收运和处理,全国33个试点城市开展了餐厨垃圾无害化处理试点,有的城市已经初步建立了较为系统的管理体系和收运、处理系统,基本具备达到设计负荷的条件。如重庆餐厨垃圾厌氧消化处理设施,餐厨垃圾处理规模达到1000/日。但是,我国垃圾处理目前仍存在很多问题:一是生活垃圾分类形同虚设。由于城市垃圾分类顶层设计不够符合实际、也缺乏配套的收运系统、激励约束机制和社会的配合支持,目前仍基本上处于形同虚设的状态。二是生活垃圾综合处理技术和管理有待完善。目前建成的餐厨垃圾厌氧消化处理设施尚未投入正常运行,工艺参数还需进一步摸索、调试。三是生活垃圾焚烧处理成本较高、效益较差。四是生活垃圾填埋场管理技术需要提高,生活垃圾填埋场渗滤液处理以及填埋气体(臭气)的控制,目前仍然是我国填埋场运行管理的难点和薄弱环节。


处理城市生活垃圾,应按照“科学化、市场化、社会化、法制化”进一步促进“减量化、无害化、资源化”目标的实现,最大程度实现资源化和无害化,推进垃圾处理行业健康发展。具体技术路线和管理应采取如下措施:一是强化垃圾处理方式的科学化,加强对生活垃圾组成成分的跟踪调查,综合考虑城市垃圾产量和经济性以及最终处置方式,从源头、收集、运输、最终处理、循环利用等全过程体现“减量化、无害化、资源化”。二是进一步推行垃圾处理的市场化,城市垃圾处理设施建设和运营采取“政府主导、企业实施、多渠道多元化投入”的市场化模式。三是大力推行垃圾处理社会化,必须下大力气改变目前由环卫部门单一行政管理的状况。四是加强对城市垃圾处理的法制化,通过立法并建立严格的垃圾收集、运输及处理监管管理体制和体系,明确各相关部门和居民责任,建立协同推进机制。加大监管力度,实施问责制。五是加强对城市垃圾处理的领导和能力建设。建议住房和城乡建设部组建城乡垃圾处理和环境卫生管理司,实行统一规划和管理。


垃圾处理机:将食物垃圾消灭在厨房成为解决问题的钥匙


住宅垃圾(家庭食物垃圾和厨余垃圾)是日常生活垃圾的主要成分,在城市生活垃圾中占60%80%以上。食物垃圾具有易腐烂等特点,成为生活垃圾处理和分类回收利用资源化的重大障碍。因此,处理好住宅垃圾是整个垃圾无害化处理系统的关键。


厨余垃圾的危害已引起百姓的强烈关注和政府的高度重视。住房和城乡建设部自2006年以来组织有关单位和企业结合我国的饮食结构和生活习惯研发出了食物垃圾处理机,目前国内的生产制造企业已有20多家,某些性能均已超过发达国家水平。国务院201381日发布的《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》明确提出,要“拉动环保产品及再生产品消费, 推广家庭厨余垃圾处理器,满足消费者需求”。


厨房食物垃圾无害化处理的关键设备——食物垃圾处理机也叫厨余垃圾处理机,安装于家庭厨房洗涤池下水口处,能方便地将菜头菜尾、剩菜剩饭等厨余垃圾粉碎后变为细小颗粒甚至浆状液体,从下水管道排入化粪池和城市污水系统,成为污水处理厂生化工艺的养料,是一种让家庭厨余垃圾得到科学处理的电器。它将食物垃圾消灭在厨房,从源头上实现垃圾减量化。


食物垃圾处理机针对我国居民的饮食习惯采用三轴立体锤式破碎方式,可实现对食物垃圾的三轴立体全方位多角度击打破碎,解决中餐多骨、多贝壳坚硬厨余垃圾易卡机抖动、在正常工作过程中遇堵即反转,并可瞬间加大扭力,冲击捶打,保证机器的正常工作,杜绝电机卡机而烧毁,基本不需维护。


食物垃圾处理机运转60秒可处理食物垃圾 1公斤以上。以食物垃圾人均日产量1.23公斤、每户家庭按三口之家计算,一天产生的 3.69公斤食物垃圾在处理机累计运转34 分钟后被碾磨为浆状物。按这种处理能力计算,一台食物垃圾处理机一年365天可处理食物垃圾1350公斤。


解决城市垃圾的根本途径:住宅建设一小步,生态文明一大步


推广食物垃圾处理机有着十分显著的经济、社会和环境效益。


一是大幅度实现了垃圾“减量化”。食物垃圾处理机可以粉碎几乎所有的食物垃圾,这样占居民生活垃圾日产量81%的食物垃圾可从源头就地及时消除。二是大量减少垃圾收集和运输费用。由于食物垃圾处理机的使用,通过排水管道直接排放食物垃圾混合处理物,消除了厨房中的食物垃圾,改变了食物垃圾的转运处理方式,直接节省了巨大的垃圾收集、运输成本。以北京某小区8.3万户公租房社区为例,每年可减少11.2万吨垃圾,节省垃圾收运费839万元。三是大幅度减少垃圾焚烧处理量及成本。食物垃圾是造成生活垃圾含水率高、热值低的主要因素,极大地降低了生活垃圾的焚烧性能。食物垃圾处理机的普及使生活垃圾中食物垃圾的比例大幅减少,降低了生活垃圾的含水率、提高了低位热值,从而使垃圾焚烧性能大大提升,减少了外加辅助燃料的费用。同样以北京8.3万户公租房社区的应用为例,与垃圾填埋相比每年可节省渗滤液处理费57.6万元和运营管理费177万元;与垃圾焚烧相比每年可节省渗滤液处理费51.5万元和辅助燃料费363万元。四是基本杜绝了渗滤液的产生及处理费用。食物垃圾处理机的普及使生活垃圾的总量有所降低,在垃圾焚烧厂贮仓内的垃圾渗滤液的产量也会相应减少,从而降低焚烧厂垃圾渗滤液的处理费用。

从下边的表1数据可见,使用食物垃圾处理机,每天节省垃圾收运成本27675元,每天节省焚烧处理的辅助燃料费用为17269元,每年节省17269/天×365 天≈630万元/年。每天节省渗滤液处理费用为5535元,每年节省 5535/天×365天≈202万元/年。

表1:垃圾处理机使用效益一览(以10万户每户3口人计算)


户数

(万户)

人数

(万人)

食物垃圾日产

(吨)

其他垃圾日产(吨)

食物垃圾收运费用(元)

日辅助燃料费

(元)

日渗沥液处理

(元)

10

30

369

84

27675

17269

5535


此外,使用食物垃圾处理机的效益还有:实现垃圾干湿分离,为垃圾清洁分类和回收利用实现垃圾的资源化创造了条件;改善厨房和居住小区的环境;减少垃圾车的数量,减轻城市交通压力;减少垃圾污水滴漏对城市道路沿途和路面的污染;增加污水中有机物的含量,有利于污水处理厂的生化工艺、蛋白质、沼气等资源与能源的回收;彻底减少了厨房垃圾对可回收废弃物的污染,提高资源回收率;改善填埋场和焚烧厂的处理工况,减少渗滤液、沼气、烟气等污染物的排放。

释疑与建议:应该大力推广


对于使用食物垃圾处理机,很多人会提出很多疑问,如会不会对下水道、市政管网、污水水质、污水处理厂负荷、污泥产生负面影响等。实际上从重量看,食物垃圾在生活垃圾中的比重占60%~80%,但食物垃圾自身的水分还是占主体,一般也都在70%左右,干燥后的固体含量并没有多少,而且又被粉碎成细小颗粒,所以对人们关注的上述问题并没有造成太多影响。另外,由于垃圾中的渗滤液最终还是要进入市政管网,应用食物垃圾处理机只不过是早一个环节进入了市政管网,从最终总量上并没有增加管网负荷。国内外研究和实际应用都充分证明了这一点。


对下水道会不会造成堵塞?荷兰代尔夫特科技大学、纽约市环保局、广州市环境卫生研究所、同济大学等国内外的专业研究机构的研究成果表明,使用食物垃圾处理机不会导致室内外下水管道的堵塞,城市的下水道系统不会受到潜在的重大负面影响,市政排水管网也不会产生堵塞,食物垃圾处理机由于粉碎后的微小颗粒的经常流动和冲刷反而能够更好地解决沉积物和油脂油垢造成的管道堵塞问题。


此外,对于污水排放量、污水水质、污泥产量的影响,研究的结果也是乐观的。以在10万家庭中安装食物垃圾处理机为例,每天将会新增近2214吨的污水,且新增污水中COD/N浓度由8.53 升至12.10。而污水处理厂每天产生的污泥量与污水进水量以及污水中COD/N浓度息息相关。因此,使用食物垃圾处理机必然会增加污水处理厂每天的污泥产量。但是,污水处理厂可通过污泥厌氧消化工艺,将污泥转化用于生产沼气,产生的沼气可用来发电、污泥可用于生产肥料,这样既能处理污泥又能产出清洁能源或化肥,有利于资源的再生利用。


对于使用食物垃圾处理机对家庭生活的影响,如用水量、安全性、使用成本等问题,研究数据表明,不会对家庭产生负面影响。以使用成本而言,食物垃圾处理机的设计使用寿命为10年,每台价格2000~3000元,平均每月设备折旧费用约16.66~24.99元。


参见表2。鉴于使用食物垃圾处理机的社会和经济效益,应该加大推广力度,具体措施应包括:一是建议成立生活垃圾处理技术推广领导小组。制定食品垃圾处理机推广工作计划,研究有关政策建议和管理措施,开展工程试点示范、组织推广工作。二是在新建的居住建筑和小区全面推广食物垃圾处理机。首先在绿色生态城区、绿色建筑认证、国家园林城市、城市人居奖、国家参与投资的居住小区要强制使用食物垃圾处理机,否则不予验收。采取有计划、分步骤、先试点、后推广的方式,可考虑在我国的南方、北方、东部和西部地区各选一个省做试点,待取得经验后再逐步向全国推广。三是逐步在既有居住建筑中推广食物垃圾处理机。与目前既有居住建筑节能改造相结合,将安装食物垃圾处理机作为既有建筑节能改造的内容之一。四是对食物垃圾处理机产品不断完善、改进和升级,推出各种类型产品的系列化来满足各类人群对食物垃圾处理机的使用要求,建立产业联盟,确保产品质量。

表2:使用食物垃圾处理机的户综合费用

每户每月平均购机费(元)

每户每月电费(元)

每户每月水费(元)

每户每月总支出(元)

16.66--24.99

0.59

2.2

19.45--27.78


来源:中国建设报作者:韩爱兴


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