餐廚垃圾處理技術(shù)

摘要：文章介紹了餐廚垃圾的特性及特點(diǎn)，分別對(duì)餐廚垃圾填埋技術(shù)、焚燒技術(shù)、厭氧消化技術(shù)、好氧堆肥技術(shù)、飼料化技術(shù)、生化處理技術(shù)等工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述及對(duì)比分析，推薦最佳處理系統(tǒng)方案，為餐廚垃圾處理提供科學(xué)的決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾;處理技術(shù)

餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種，包括家庭、學(xué)校、食堂及餐飲行業(yè)等產(chǎn)生的食用殘余（泔腳）。其成分復(fù)雜，是油、水、果皮、蔬菜、米面，魚(yú)、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質(zhì)的混合物。隨著人們生活水平的提高，餐廚垃圾處理問(wèn)題愈加嚴(yán)峻，餐廚垃圾對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)公共衛(wèi)生安全的危害日益顯現(xiàn)，餐廚垃圾的危害引起市民的強(qiáng)烈關(guān)注和政府的高度重視[1]。

一、餐廚垃圾特點(diǎn)

目前我國(guó)餐廚垃圾數(shù)量十分巨大，并呈快速上升趨勢(shì)。并且餐廚垃圾成分復(fù)雜，包括淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無(wú)機(jī)鹽等，極易腐爛變質(zhì)，傳播細(xì)菌和病毒[2]。

餐廚垃圾具體特點(diǎn)如下：（1）高水分，含水率高達(dá)80%～95% ;（2）高鹽分，部分地區(qū)飲食習(xí)慣不同，餐飲含辣椒、醋酸等;（3）有機(jī)質(zhì)的含量比較多，內(nèi)含芡粉、蛋白質(zhì)、纖維等高分子化合物;（4）富含N、P、K、Ca等微量元素;（5）存在病原菌、病原微生物和二次滋長(zhǎng)新病毒等;（6）易腐爛變質(zhì)，從而導(dǎo)致滋生蚊蠅、發(fā)霉發(fā)臭等[3]。

二、餐廚垃圾處理技術(shù)

目前餐廚垃圾處理的主要技術(shù)包括填埋、焚燒、厭氧消化、好氧堆肥、直接烘干作飼料和微生物處理技術(shù)。

（一）填埋處理技術(shù)

餐廚垃圾填埋處理技術(shù)具有處理量大，運(yùn)行費(fèi)用低;工藝相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但是填埋場(chǎng)占地面積大，處理能力有限，服務(wù)期滿后仍需新建填埋場(chǎng)，進(jìn)一步占用土地資源;餐廚垃圾的滲出液會(huì)污染地下水及土壤，垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，對(duì)周圍大范圍的大氣及水土形成不可逆的二次污染;不能體現(xiàn)資源化處理。

在當(dāng)前土地資源緊缺、人們對(duì)環(huán)境影響的關(guān)注度越來(lái)越高的大前提下，填埋處理技術(shù)明顯不適合我國(guó)餐廚垃圾的實(shí)際情況。

（二）焚燒處理技術(shù)

焚燒是垃圾中可燃物在焚燒爐中與氧進(jìn)行燃燒的過(guò)程，具有處理量大，減容性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)焚燒過(guò)程產(chǎn)生的熱量可用來(lái)發(fā)電以實(shí)現(xiàn)垃圾的能源化。但焚燒對(duì)垃圾低位熱值有一定要求，而餐廚垃圾水分含量高會(huì)增加焚燒燃料的消耗，增加處理成本，焚燒廠垃圾貯坑儲(chǔ)存，會(huì)增加坑內(nèi)的浸出水量。同時(shí)燃燒會(huì)產(chǎn)生煙氣等大量有害氣和有害燒結(jié)渣等固體殘?jiān)?，從一種污染轉(zhuǎn)化為另一種更為嚴(yán)重、更為廣泛的污染。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較少，餐廚垃圾焚燒處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成功應(yīng)用的先例，不是餐廚垃圾處理的主流技術(shù)。

（三）厭氧消化處理技術(shù)

厭氧消化是無(wú)氧環(huán)境下有機(jī)質(zhì)的自然降解過(guò)程。在此過(guò)程中微生物分解有機(jī)物，最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。影響反應(yīng)的環(huán)境因素主要有溫度、pH值、厭氧條件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒物質(zhì)的允許濃度等。

厭氧消化是在厭氧微生物作用下的一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，在自然界內(nèi)廣泛存在。厭氧微生物是一個(gè)統(tǒng)稱，包括厭氧有機(jī)物分解菌（或稱不產(chǎn)甲烷厭氧微生物）和產(chǎn)甲烷菌。在一個(gè)厭氧反應(yīng)器內(nèi)，有各種厭氧微生物存在，形成一個(gè)與環(huán)境條件、營(yíng)養(yǎng)條件相對(duì)應(yīng)的微生物群體。這些微生物通過(guò)其生命活動(dòng)完成有機(jī)物厭氧代謝過(guò)程。

厭氧消化技術(shù)具有較高的有機(jī)負(fù)荷承擔(dān)能力，可回收生物質(zhì)能，不存在同源性的問(wèn)題，有機(jī)物被變成甲烷和二氧化碳，產(chǎn)品（甲烷）銷路較好。但是工程投資較大，運(yùn)營(yíng)成本高，工藝較復(fù)雜，產(chǎn)生的沼液量較大，處理難度大。

（四）高溫好氧堆肥處理技術(shù)

好氧堆肥化是指在有氧條件下，利用好氧微生物對(duì)堆積于地面或者專門(mén)發(fā)酵裝置中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行生物降解，最終形成穩(wěn)定的高肥力腐殖質(zhì)[4]。在堆肥過(guò)程中，微生物通過(guò)自身的生命代謝活動(dòng)，進(jìn)行分解代謝（氧化還原過(guò)程）和合成代謝（生物合成過(guò)程），把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，并放出生物生長(zhǎng)、活動(dòng)所需要的能量，把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)換合成新的細(xì)胞物質(zhì)，使微生物生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生更多的生物體。

好氧堆肥工藝簡(jiǎn)單，投資小，產(chǎn)品具有農(nóng)用價(jià)值。但是對(duì)有害有機(jī)物及重金屬等的污染無(wú)法很好解決、無(wú)害化不徹底，處理過(guò)程不封閉，易造成二次污染，堆肥處理周期較長(zhǎng)，占地面積大，衛(wèi)生條件相對(duì)較差。目前我國(guó)的無(wú)害化堆肥處理場(chǎng)數(shù)目在逐年下降。

（五）飼料化處理技術(shù)

飼料化處理技術(shù)主要采用物理手段將餐廚垃圾經(jīng)過(guò)高溫加熱，烘干處理，殺毒滅菌，除去鹽分等，可以最終生成蛋白飼料添加劑、再生水、沼氣等可利用物質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高，處理方法簡(jiǎn)單，資源化程度高，投資小，占地較小。其缺點(diǎn)是難于從根本上避免蛋白同源性問(wèn)題，并且餐廚垃圾中所含有的有毒有害物質(zhì)難以降解，用作飼料隨著食物鏈進(jìn)行累積，將會(huì)影響人類健康[5]。

（六）生化處理機(jī)技術(shù)

微生物生化處理機(jī)處理技術(shù)是選取自然界生命活力和增殖能力強(qiáng)的高溫復(fù)合微生物菌種，在生化處理設(shè)備中，對(duì)畜禽肉品、過(guò)期食品、餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物進(jìn)行高溫高速發(fā)酵，使各種有機(jī)物得到完全的降解和轉(zhuǎn)化;不僅解決了各類有機(jī)物及時(shí)、徹底、無(wú)害化處理，減少人畜交差感染和環(huán)境污染，同時(shí)通過(guò)資源循環(huán)系統(tǒng)工程，產(chǎn)出高活菌、高能量、高蛋白的固體再生資源---活性微生物菌群;這些菌群按照不同的配方和特殊的工藝，經(jīng)過(guò)深加工制成高品質(zhì)的微生物肥料菌劑和生物蛋白飼料，應(yīng)用在有機(jī)、綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)和畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)再利用。通過(guò)微生物技術(shù)的應(yīng)用使環(huán)保產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了完全的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，其高度的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為城市解決土壤、水質(zhì)、面源污染、食品安全提供了有效的解決方案。

其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小;處理時(shí)間短，無(wú)需繁雜分揀;資源利用率高;產(chǎn)品有市場(chǎng)銷路較好，產(chǎn)品質(zhì)量較高，產(chǎn)品附加值較高。其缺點(diǎn)是一次性投資略高，單臺(tái)設(shè)備處理能力低，更重要的是設(shè)備耗能大，而且該技術(shù)減量化效果差，在餐廚垃圾中大量摻其他有機(jī)物，如麩皮、糠等，后端農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)。

三、餐廚垃圾處理主要技術(shù)比較

填埋：減量化、資源化、無(wú)害化程度低，技術(shù)安全性、先進(jìn)性、可靠性一般，工程占地大，投資額大。

焚燒：減量化、資源化、無(wú)害化程度低，技術(shù)安全性、先進(jìn)性、可靠性一般，投資大，能耗大，運(yùn)營(yíng)成本高。

厭氧消化：減量化、資源化、無(wú)害化程度較高，技術(shù)安全性、先進(jìn)性、可靠性較好，占地少，投資低，運(yùn)營(yíng)成本低。

飼料/肥料化技術(shù)：減量化、資源化、無(wú)害化程度較高，技術(shù)安全性、先進(jìn)性較好，可靠性一般，占地少。

生化處理機(jī)技術(shù)：減量化、資源化、無(wú)害化程度較高，技術(shù)安全性、可靠性較好，先進(jìn)性一般，占地面積大，能耗高，運(yùn)營(yíng)成本高。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析，現(xiàn)有餐廚垃圾處理技術(shù)中，厭氧發(fā)酵技術(shù)較先進(jìn);可靠性高;符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向，不存在類飼料化技術(shù)存在的安全隱患;產(chǎn)品為沼氣或電力，能平穩(wěn)銷售，可保證餐廚垃圾的長(zhǎng)期持續(xù)性處理;適合大規(guī)模連續(xù)化工廠生產(chǎn);二次環(huán)境污染較小，易于控制，選址比較容易，投資適中。厭氧消化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王義文，周麗杰.餐廚垃圾處理技術(shù)綜述[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020，06：173-175

[2] 尹亞琳. 餐廚垃圾的處理技術(shù)[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保，2018，（6）：106.

[3] 張高美，李秋儀. 餐廚垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 智能環(huán)保，164

作者簡(jiǎn)介：

趙秋菊，中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院河南分院，研究方向：餐廚及污水處理。

作者單位：中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院河南分院