Xử lý chất thải thực phẩm

Chất thải thực phẩm, thường được gọi là cặn, còn gọi là gushui hoặc nước ôi, là tên gọi chung của rác thải thực phẩm và rác thải nhà bếp. Chất thải thực phẩm chủ yếu là chất thải sinh hoạt do cư dân hình thành trong quá trình tiêu dùng hàng ngày. Đây là loại chất thải thực phẩm quan trọng nhất, bao gồm thức ăn thừa từ quá trình chế biến thực phẩm (rác thải nhà bếp) và cặn ăn được (chất thải thực phẩm) do gia đình, trường học, căng tin và dịch vụ ăn uống tạo ra. các ngành công nghiệp vung chân).

Thành phần của chất thải thực phẩm rất phức tạp, chủ yếu là hỗn hợp dầu, nước, vỏ, rau, bún, cá, thịt, xương, bộ đồ ăn thải, nhựa, khăn giấy và các chất khác. Nó có đặc điểm là cực kỳ dễ hỏng, phát ra mùi hôi thối và lây lan vi khuẩn và vi rút. Lượng rác thải thực phẩm ở nước ta rất lớn và đang tăng lên nhanh chóng.

Rác thải thực phẩm chiếm tỷ lệ lớn trong rác thải sinh hoạt đô thị, chiếm khoảng 50%. Vì chất thải thực phẩm là “môi trường nuôi cấy dịch hại chất lượng cao do con người tạo ra” nên rất dễ sinh sản muỗi và vi khuẩn ruồi, tạo ra khí độc, có mùi hôi và dễ cháy, gây nguy cơ hỏa hoạn, bảo vệ môi trường và các vấn đề sức khỏe cộng đồng. Việc sử dụng không đúng cách dầu máng xối và rác lợn từ rác thải thực phẩm là cực kỳ có hại. Chất thải thực phẩm rất giàu dầu mỡ và các chất hữu cơ khác và có nhiệt trị cao sau khi khử nước nên đây là nguồn tài nguyên sẵn có. Vì vậy, điều quan trọng là phải phân loại. phương pháp xử lý rác thải thực phẩm Rất cần thiết.

Mỗi ngày, lượng thức ăn dư thừa được thải ra môi trường là rất lớn nhưng không phải ai cũng biết những tác động tiêu cực của chúng đến môi trường

Theo môi trường xử lý, nó được chia thành xử lý phi sinh học và xử lý sinh học: xử lý phi sinh học bao gồm nghiền cơ học, chôn lấp hợp vệ sinh, đốt để phát điện, khí hóa, v.v.; thức ăn sinh thái, v.v.

Nghiền cơ học

Tận dụng triệt để hệ thống xử lý nước thải đô thị, tách nước qua máy nghiền rác rồi đưa vào hệ thống nước thải đô thị để xử lý. Không có sự thay đổi hóa học trong chất thải thực phẩm trong quá trình nghiền cơ học, chỉ giảm kích thước hạt. Phương pháp này về cơ bản là để lọc chất thải thực phẩm. Đây không phải là một quá trình tiêu hóa mà là chuyển chất thải. đối với các công ty tái chế có thiết kế mới Phần này của thành phố hoặc khu vực phải xử lý nước thải, nếu không chắc chắn sẽ đặt ra những thách thức đối với hệ thống xử lý nước thải đô thị ban đầu.

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Chôn lấp chất thải thực phẩm dưới lòng đất, bao gồm cả quá trình phân hủy liên tục của vi sinh vật đối với chất hữu cơ, là bãi chôn lấp chất thải thực phẩm hợp vệ sinh. Quá trình xử lý sinh hóa của vi sinh vật là một điểm nóng nghiên cứu gần đây. Kết luận chung là vi sinh vật ưu tiên phân hủy chất hữu cơ và chuyển hóa nó thành chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng trưởng và sinh sản của chúng. Khi chất hữu cơ dồi dào, chúng có thể phân hủy sinh hóa hơn nữa chất hữu cơ thành chất hữu cơ. chất vô cơ để tăng độ phì cho đất.

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh có ưu điểm là vận hành đơn giản, chi phí thấp, đồng thời chiếm diện tích lớn và mất nhiều thời gian, gây ô nhiễm thứ cấp nước rỉ rác, thoát ra mùi hôi và sản phẩm phụ là khí sinh học dễ gây nổ. và những mối nguy hiểm lớn về an toàn. Khi mọi người ngày càng chú ý hơn đến vấn đề môi trường và tài nguyên đất đai ngày càng khan hiếm, tỷ lệ chôn lấp rác thải thực phẩm hợp vệ sinh ngày càng giảm dần qua từng năm.

Chôn lấp là một trong những giải pháp được đưa ra để xử lý rác thực phẩm

Đốt để tạo ra điện

Chất thải thực phẩm có độ ẩm cao không thích hợp để đốt trực tiếp. Trước tiên, nó phải được khử nước, sau đó được oxy hóa hoàn toàn và phân hủy trong lò đốt. Thông thường, nó được đốt bằng oxy ở nhiệt độ không dưới 1000 ° C, có thể. giảm hàm lượng chất rắn xuống 65% (± 15%), nhiệt đốt cháy cấp cao thường được sử dụng để tạo ra điện và nhiệt cấp thấp có thể được sử dụng để sưởi ấm. Tro có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất vật liệu xây dựng. Để đảm bảo quá trình đốt liên tục và ổn định, thường có thể trộn 20% than.

Hiện nay, công nghệ đốt rác thải chủ yếu được chia thành ba loại: đốt phân tầng, đốt tầng sôi và công nghệ đốt quay (tức là loại lò quay).

Phương pháp này có tốc độ xử lý cao, năng lượng hơi nước tạo ra từ quá trình chuyển đổi được sử dụng để tạo ra điện và nhiệt lượng thấp được sử dụng để sưởi ấm. Tuy nhiên, mức độ giảm thiểu lớn, giúp tiết kiệm tài nguyên và giảm lãng phí thực phẩm; Việc đốt rác thải thông thường chắc chắn sẽ tạo ra các chất ô nhiễm trong khí quyển như furan, dioxin, tro bay và tro của lò đốt (thường là 5% đến 20% trước khi đốt) có chứa hàm lượng kim loại nặng cao, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường.

Lên men kỵ khí

Lên men kỵ khí có nghĩa là vi sinh vật chuyển đổi một phần chất hữu cơ thành chính vi sinh vật thông qua quá trình trao đổi chất của chính chúng trong điều kiện yếm khí không đủ hoặc thậm chí không có oxy, phần còn lại bị phân hủy thành CH4 (một số quá trình có thể bị phân hủy trực tiếp thành H2), CO2, hoặc Axit hoặc rượu hữu cơ được điều chế bằng cách chọn lọc các vi sinh vật khác nhau. Nhiệt độ, độ pH, tỷ lệ cacbon-nitơ, các nguyên tố vi lượng và hàm lượng oxy hạn chế đáng kể tốc độ và tốc độ chuyển hóa của quá trình lên men kỵ khí [3]. Hiện nay, công nghệ lên men kỵ khí đã có những tiến bộ vượt bậc ở Châu Âu và quy trình ứng dụng trong nước tiêu biểu là Biomax. .

Công nghệ lên men kỵ khí tập trung tương đối trưởng thành, có mức độ tự động hóa cao, có thể tạo ra khí hoặc axit hữu cơ, rượu, có mức độ sử dụng tài nguyên tốt, có tính kinh tế cao và xỉ có thể được sử dụng rộng rãi. trong xử lý rác thải sinh hoạt đô thị. Một cách hiệu quả để làm sạch và tái chế rác thải thực phẩm.

Lên men là giải pháp biến rác thải hữu cơ thành đất giàu dinh dưỡng

Lên men hiếu khí

Ủ phân hữu cơ chất thải thực phẩm đề cập đến quá trình phân hủy sinh học chất thải thực phẩm bằng các chủng đặc biệt được nuôi cấy nhân tạo hoặc các vi sinh vật hiếu khí tự nhiên trong điều kiện đủ oxy. Mặt khác, nó tương tự như quá trình lên men kỵ khí và chuyển đổi một phần chất hữu cơ thành vi sinh vật. tay, không giống như quá trình lên men kỵ khí, nó được chuyển hóa thành phân hữu cơ mà không tạo ra CH4 hoặc H2.

Công nghệ cốt lõi hiện nay của quá trình lên men hiếu khí chất thải thực phẩm chủ yếu tập trung vào việc thuần hóa tối ưu các vi sinh vật hiếu khí cũng như hợp lý hóa và cải tiến các lò phản ứng. Quá trình lên men hiếu khí của chất thải thực phẩm chủ yếu bao gồm các quá trình như khử nước, tách dầu-nước, phân hủy sinh hóa, xử lý khí thải, lọc nước thải và xử lý phân bón hữu cơ. Quá trình phân hủy sinh hóa thường sử dụng chất thải thực phẩm được nghiền thành kích thước hạt từ 1,5 đến 8 cm. làm nguyên liệu thô, có bổ sung Vi khuẩn và nguyên liệu phụ được lên men trong khoảng 4 tuần.

Ví dụ, nếu hàm lượng dầu mỡ và muối trong chất thải thực phẩm quá cao, hoạt động của vi sinh vật sẽ bị giảm. Ngoài ra, quá trình lên men hiếu khí tập trung chiếm diện tích lớn, sẽ tạo ra mùi ô nhiễm và hiệu quả kinh tế không cao. Số lượng nhà máy xử lý phân trộn vô hại trong nước đang giảm dần qua từng năm, điều này có liên quan đến việc chất thải đô thị được xếp chồng lên nhau, chi phí phân loại cao và lợi ích kinh tế thấp của các doanh nghiệp làm phân trộn.

Điều đáng khuyến khích là công nghệ phân hủy nhanh hiếu khí ở nhiệt độ cao, sử dụng hệ vi sinh vật và quá trình lên men hiếu khí hiệu quả để chuyển hóa chất thải thực phẩm thành phân bón hữu cơ trong một ngày. Phương pháp này nhanh chóng, có khả năng thích ứng với độ mặn tốt và hoạt động tốt ở nhiệt độ cao. (thậm chí có thể đạt tới 80oC). So với quá trình ủ phân hiếu khí, quá trình phản ứng hiếu khí ở nhiệt độ cao không tạo ra bất kỳ chất độc hại nào, khí tạo ra tương đối nhỏ, tốn thời gian, quy trình có thể kiểm soát, dễ vận hành, phân hủy nhanh và có hiệu quả sử dụng tài nguyên tốt, và có thể xử lý chất thải hỗn hợp thân thiện với môi trường. Hơn nữa, 90% chất thải hữu cơ được thải ra theo tiêu chuẩn và dầu được tái chế trong quá trình tiền xử lý. 10% lượng khí thải rắn được sử dụng làm nguyên liệu phân bón hữu cơ để trồng trọt và chăn nuôi sinh thái. Toàn bộ quá trình xử lý không gây ô nhiễm và không có ô nhiễm thứ cấp. Nó tuân thủ nguyên tắc xử lý chất thải thực phẩm quốc gia về “giảm thiểu, vô hại và tận dụng tài nguyên” xử lý tại chỗ. Hiện nay, thiết bị tích hợp chất thải thực phẩm đã được đưa ra thị trường và được quảng bá, áp dụng.

Sự bay hơi

Mặc dù có nhiều loại công nghệ khí hóa chủ đạo trong các lĩnh vực như công nghiệp hóa chất than, nhưng do hàm lượng nước trong chất thải thực phẩm cao nên chỉ có rất ít công nghệ khí hóa có thể sử dụng trong xử lý chất thải thực phẩm với khả năng vận hành ổn định và tiết kiệm. Ở đây chỉ nên sử dụng công nghệ khí hóa ngọn đuốc plasma ở nhiệt độ cao. Công nghệ này có đặc điểm là tốc độ phản ứng nhanh, giá trị gia tăng cao và về cơ bản là bảo vệ môi trường. Công nghệ cốt lõi được làm chủ ở nước ngoài và chủ yếu được sử dụng ở Hoa Kỳ, Canada và Nhật Bản. Công nghệ này có thể làm bay hơi các chất rắn khử nước đơn giản cùng với dầu mỡ khi xử lý chất thải thực phẩm. Do phản ứng khí hóa plasma ở nhiệt độ cao và thời gian lưu trú của luồng không khí hợp lý nên các chất ô nhiễm hữu cơ như dioxin và furan về cơ bản không được tạo ra. khí tổng hợp là CO và H2. Xỉ rắn có thể được sử dụng làm nguyên liệu cách nhiệt cho tòa nhà, tuy nhiên hiện nay ứng dụng trong nước chưa nhiều và cần đưa ra các công nghệ cốt lõi.