李翠微

摘要    本文论述了海南目前生活垃圾处理现状，介绍了当地太阳能资源优势及开发及利用现状，并对太阳能垃圾堆肥化处理进行了探索及研究，以期为太阳能垃圾处理站处理餐厨垃圾的推广应用及优化提供参考。

关键词    餐厨垃圾处理;资源循环;现状;建议;海南省

中图分类号    X705        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）03-0180-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

海南是我国唯一的热带岛屿省份，被称为世界上“少有的几块未被污染的净土”。其以最好的生态环境、最大的经济特区、全国唯一的省域国际旅游岛，吸引了大量的国内外游客。来海南旅游的人数逐年增加，虽然有效地带动了当地经济的发展，但是生活垃圾的产生量也在急速增加。现就海南省垃圾处理现状和进展进行了较详细的阐述及探索，为未来关于太阳能垃圾处理站处理餐厨垃圾的方式及工艺优化等继续深入研究提供参考。

1    海南生活垃圾处理现状

当今世界上垃圾处理技术多种多样，包括填埋、焚烧、堆肥、厌氧硝化、回收再生等[1]。海南省的海口颜春岭垃圾处理厂、琼海市垃圾焚烧厂等大型垃圾厂现阶段采取的垃圾处理方法主要为填埋法和焚烧法。填埋法操作简单、成本低，但严重浪费土地资源，垃圾中的氮、磷、硫等物质和微生物，经河水浸泡、雨水淋溶及腐烂后会产生有机物质、重金属和原微生物三位一体的高浓度污染液，导致河水被污染，并通过土壤层下渗到地下水中。难以降解的物质还会破坏土壤结构并诱发疾病。焚烧法是将垃圾放置在密闭焚烧炉内，于980 ℃左右的高温中将垃圾中的有机物彻底分解，从而达到减量化的目的。由于垃圾没有进行分类处理，各类垃圾混合含水率通常为80%～90%，而且未将危险物质进行分离，在垃圾焚烧过程中会产生SO2、NOX、Dioxin、呋喃等有害气体，造成二次污染。目前，海口颜春岭垃圾处理厂日处理垃圾量达4 000 t，其中填埋量为1 100 t/d，焚烧量约2 900 t/d，焚烧发电厂每天超负荷运转，依旧无法满足日益增加的生活垃圾处理需求，陷入了“垃圾围城”的尴尬境地。因此，寻找一种投资少、运行成本低、无二次污染的垃圾处理技术以达到经济、社会、环境效益的统一是当务之急。

2    海南独特的地理位置和太阳能资源

2.1    海南岛地理及气候条件

海南岛地处北回归线以南的热带地区，属热带季风气候，素来有“天然大温室”的美称。与其他省、市、区相比，其地理纬度最低，太阳高度角最高，每年过天顶2次，太阳辐照强度大，热稳定性好。这里长夏无冬，年平均气温22～26 ℃，最冷的1—2月温度仍达16～21 ℃，平均极端低温大部分在5 ℃以上。年日照时数为1 750～2 650 h，光照率为50%～60%。日照时数按地区分，西部沿海最多，中部山区最少。夏季从3月中旬至11月上旬，7—8月为平均温度最高，为25～29 ℃。西、南、中沙群岛属于热带海洋气候，全年平均气温26.5 ℃。海南省年辐射量在5 040～6 300 MJ/m2之间，年平均辐照度为160～200 W/m2，具有利用太阳能的良好资源条件。

2.2    太阳能资源开发及利用现状

太阳能作为一种能源，与煤炭、石油、天然气等常规能源相比，具有普遍性、资源巨大、長久性等优点，是最清洁、最廉价、无任何污染的能源形式。我国现在太阳能的利用形式主要是太阳能光热利用和光伏发电2类。光热利用具有低成本、方便、利用效率高等优点，但是不利于能量的传输，一般只能就地使用。由于其取之不尽、用之不竭、无污染、生态环保等优势，太阳能成为了近些年来发展最快、最具活力的研究领域[2]。

海南省早在20世纪80年代初就开始研究太阳能的开发利用。在现今资源匮乏的形势下，作为一种无污染、资源丰富并可长久使用的绿色能源，海南省政府非常重视太阳能产业的发展，在建设“生态省”和“十一五”科技发展规划中明确提出要大力发展新能源技术，并将开发和利用太阳能资源列入重点发展专项。海南省丰富的太阳能资源、相关优惠政策将极大促进太阳能光伏发电和太阳能热利用技术在海南的进一步发展。

3    太阳能餐厨垃圾堆肥站的特点及建设

3.1    垃圾堆肥化处理

堆肥化技术是目前广泛采用且能够有效处理生活垃圾的方式之一[3]。堆肥是利用微生物人为地促进可生物、有机物向稳定的腐殖质转化的微生物反应过程，是通过生物的好氧和厌氧作用，使之转化为稳定产物、能源和其他有用物质的一种处理技术。该法具有废物减量化、稳定化和杀菌消毒等作用，还可以回收一定的能源和有用物质。太阳能堆肥站是对堆肥技术进行一定的改进而设计出的一种新型太阳能—生物反应器餐厨垃圾处理设施。它不仅因地制宜地解决了周边环境卫生问题、有效减少了垃圾的直接填埋量、降低了垃圾处理成本，还实现了垃圾资源化利用（处理后变废为宝，作肥料使用），为建设资源节约型和生态环保型社会提供了有益的探索[4]。

3.2    太阳能厨余垃圾堆肥站原理及特性

太阳能厨余垃圾处理系统是一个微生物过程。该处理技术在一定的温度和pH值等外在条件下，利用嗜温与嗜热微生物菌对其中有机物进行生物化学分解，使之变成稳定的有机质;并利用发酵過程中产生的高温杀死有害微生物，以达到无害化卫生指标。其基本的原理是把分捡出来的餐厨垃圾倒入降减室中，利用有机垃圾自身携带菌种或外加菌种进行硝化反应，运用太阳能作为硝化反应过程中所需能量，对厨余垃圾进行卫生、无害化、减量化的生物处理，形成腐熟有机物，进而转变成有机肥料。

太阳能是一种易得、清洁、无需动力消耗的能源。太阳能厨余垃圾处理技术利用海南充裕的太阳能，将堆肥物料集中堆放在透明、集光、储能的温室内，持续、稳定的光照使室内温度明显高于室外，有效促进了堆肥物料发酵升温和加速降解，并使室内温度处于恒温状态，避免了昼夜较大的温差对物料的不利影响。遇到阴雨天或外界气温较低时，也能依赖前期所积累的热量及硝化反应过程中产生的能量来维持生物反应。

3.3    太阳能餐厨垃圾堆肥站处理过程

目前，海南省已开展全省生活垃圾强制分类活动的探索，计划到2020年全省开展生活垃圾强制分类。这为太阳能餐厨垃圾堆肥化处理提供了必要的前提和条件。生活垃圾前期分类处理可分为可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。餐厨垃圾的主要成分为食物残渣，具有含水率高、油脂含量高、有机质含量高、营养元素丰富、极易腐败发酸发臭等特性。餐厨垃圾的这种特性决定了其同时拥有资源性和危害性的特点。其含有相当丰富的有机质，同时具备充足营养成分，不可堆腐的惰性物质和其他杂质含量较少，有害物质含量甚微，是制作有机肥料和生物能源的原料，蕴含着巨大能源，具有极高的回收利用价值。

一般情况下，一个完整的堆腐过程由降减、后处理、脱臭及出料等工序组成，如图1所示。①降减：餐厨垃圾由进料口倒入堆肥处理仓内，鼓风机供氧，堆肥仓玻璃板透过太阳光照射升温，发酵产生的渗滤液经收集池收集后回淋到新垃圾上，添加高效生物复合菌使垃圾加速发酵，从而使垃圾快速分解为有机肥料。②后处理：经过发酵后的物料中所有的有机物都实现了减量化和生物稳定，通过振动筛选机去除物料中残留的玻璃、金属等杂物，产生精制堆肥。此为一类呈褐色、质地疏松、有泥土地气味的物质，形同泥炭，腐殖质含量很高，是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。③脱臭：在堆肥物料减量发酵过程中，会产生NH3、H2S、CH4等物质，采用活性炭吸附法并导入脱臭管除臭，其NH3、H2S去除率达98%以上。④出料：1 t餐厨垃圾经过太阳能堆肥站处理后，可变成0.7～0.8 t有机肥，有机肥可直接用于农作物。

4    前景与展望

目前，广东、福建等省份的太阳能垃圾堆肥处理餐厨垃圾技术已走在了全国的前列，其中运行较好的有福建省泉州市石狮永宁镇郭坑村、广东信宜市东镇北逻社区等。作为一种新型垃圾处理方法，其正得到有效推广并取得了较大成效。事实证明，在全球资源缺乏的时代，太阳能餐厨垃圾堆肥处理技术采用的“以废治废、资源循环”工艺将是未来的发展趋势，这是海南省努力践行“绿水青山就是金山银山”的理念、完善以绿色发展为导向的生态文明体制机制和积极探索生态文明建设迈出的新步伐。

5    参考文献

[1] 何品晶.城市垃圾处理[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[2] 杨金良，刘代丽，万小春.太阳能光热利用技术[M].北京：中国农业出版社，2017：11-250.

[3] 王禹博.关于垃圾分类的几点思考[J].环境教育，2019（8）：70.

[4] 何林华.浅谈我国城市生活垃圾分类收集的意义及对策[J].江西化工，2013（4）：326-328.