北京市餐厨垃圾的处理现状及发展趋势*

王丹阳，弓爱君，张振星，毛亚南，周陆军

（北京科技大学，北京 100083）

北京市餐厨垃圾的处理现状及发展趋势*

王丹阳，弓爱君，张振星，毛亚南，周陆军

（北京科技大学，北京 100083）

介绍了北京市餐厨垃圾现状，分析了北京市餐厨垃圾处理中存在的主要问题，并阐述餐厨垃圾主要资源化的处理技术及发展前景，旨在为北京市餐厨垃圾管理及资源化提供参考。

餐厨垃圾；资源化；管理

餐厨垃圾是城市垃圾的重要组成部分。居民区、餐饮服务行业及各种企事业单位食堂是产生餐厨垃圾的主要场所。一般在食品加工过程中产生的食物残余称为厨余，成分主要为菜叶、果皮，其碳水化合物含量高；而在饮食消费后的食物残余称为“泔脚”，以淀粉、蛋白质、脂肪为主，同时还表现出含盐量、游离态脂肪含量高的特点，含水率高，易为微生物利用降解［1］。

由于餐厨垃圾产生量大，细菌、酵母菌等活菌含量非常高［2］，极易变质腐败，孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫，污染环境，必须进行严格有效的正规处理。然而目前餐厨垃圾的处理并未进入规范的处理渠道，一些非正规的餐厨垃圾处理存在很多薄弱环节，对人们的生活、健康和环境造成安全隐患。

餐厨垃圾的主要组成有粮食、蔬菜、植物油、动物油、肉骨及少量废餐具、牙签、餐纸等。主要化学成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等，同时含有少量氮、磷、钾、钙、镁、铁等微量元素。

1 北京市餐厨垃圾现状

据不完全统计，目前北京市餐厨垃圾的日产生量约为1 200 t/d，并呈现快速上升趋势［3］。北京市部分单位餐厨垃圾主要成分检测结果见表1［3］。

表1 北京部分单位餐厨垃圾主要成分

从表1可以看出，在星级饭店、高级餐厅、餐馆和食堂产生的餐厨垃圾，含水率、有机物和粗蛋白变化幅度不大。粗脂肪除了烤鸭店偏高之外，其余的饭店也基本稳定。对于沥水油分不同的饭店变化比较大，这主要是由于不同饭店的菜系不同、管理方式不同造成的。

2 餐厨垃圾特点

1）高含水率。餐厨垃圾的含水率高（75%左右），其收集、运输和处理都有很大难度。而且由于餐厨垃圾的热值在2 100 kJ/kg左右，不能满足垃圾焚烧发电的热值要求，如果与其他垃圾一起焚烧会导致燃烧不充分而产生二 等物质；而填埋则会产生大量沼气及渗沥液［4］，渗沥液可通过地表径流和渗透等作用污染地表水和地下水，对环境造成二次污染。

2）易腐烂。餐厨垃圾中有机物含量高（占干物质质量的93%左右），主要为淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等。又因其含水率高，易腐败发臭；易孳生病菌，包括大量沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、肝炎病毒等多种致病微生物［5］，造成多种疾病的传播。

3）营养丰富。除了粗蛋白和粗纤维等有机物含量高外，餐厨垃圾还含丰富的氮、磷、钾、钙以及各种微量元素，具有营养素齐全、再利用价值高等特点。厨余中的糖类含量较高，而泔脚则以蛋白质、淀粉和动物脂肪类等为主要成分，且含盐、油脂量高（可达泔脚总量的20%～30%，其中相当部分是游离态），见表2。

表2 泔脚粗蛋白和粗脂肪消化率测定结果 %

3 北京市餐厨垃圾处理存在主要问题

1）采取非正规方式处置餐厨垃圾，隐藏严重的卫生安全问题。餐厨垃圾富含的有机物在温度较高时很快会腐烂变质，产生大肠杆菌等病原微生物，直接喂猪会危害人体健康。而废弃食用油脂经过多次反复油炸、烹炒后，含有大量的致癌物质，如苯并芘、黄曲霉素等，长期食用会导致人体慢性中毒，容易患上肝癌、胃癌、肠癌等疾病［6］。而且现有的一些处理技术也存在缺陷，如餐厨垃圾饲料化技术中加热烘干的方式很难去除霉杆霉菌等菌种［2］。

2）处理设施能力不足。预计到2010年北京市餐厨垃圾日产生量将达到1 450 t，而目前日处理能力仅是200 t左右，缺口很大。

3） 收集运输系统不完善。除正规收集企业外，目前大多数餐厨垃圾收集运输工具以人力三轮车和小型机动车为主。没有密封，车辆上路行驶时易发生外溅、倾洒，造成沿途环境污染，严重影响市容、市貌和道路交通。

4）政策机制不健全。缺乏相关政策法规，价格机制、监督执法制度尚未建立，运用市场化、企业化的方式［7］建设餐厨垃圾处理厂面临很多困难，企业参与投资的积极性不高。新出台的由餐厨垃圾的生产者支付清运和处理费用的政策，更是消减了很多单位参与合理处理餐厨垃圾的积极性。因为这意味着他们将从卖泔水收费到缴费的转变，直接影响了他们的经济利益。

4 资源化处理方式

1）饲料化技术。利用微生物菌体将餐厨垃圾发酵，通过微生物的生长繁殖和新陈代谢，积累有用的菌体、酶和中间体，经过烘干后制成蛋白饲料［8］。

2）生物厌氧发酵处理技术。在厌氧发酵过程中，有机质被分解，部分有机碳物质转化为CH4和CO2，被分解的有机碳化物的能量大部分储存在甲烷中，小部分氧化为CO2，释放出能量满足微生物生命活动的需要［9］。同时，厌氧条件下的乳酸发酵生成生物降解性塑料［10-11］，生物制氢［12-13］以及甲烷发酵［14］与燃料电池发电系统［2］等技术也在开发之中。

3）生物柴油技术。餐厨垃圾进行人工分拣固废物后，经高温蒸煮灭菌和几道分离手续，可分离出油、固体渣、废水。废油脂经过集中加工处理，可制成脂肪酸甲酯等低脂类物质，作为半成品工业原料油脂，或经深加工变成皮革合成加脂剂以及生物柴油［8，15］。

4）肥料化处理技术。国内外运用较多的是餐厨垃圾高温机械堆肥法，该工艺采用高温嗜热菌微生物进行发酵，温度高，发酵速度快，对餐厨垃圾这种富含大量有机物的垃圾具有良好的处理效果［8］。高温好氧堆肥技术能在较短的发酵周期内完成物料熟化并能杀灭病菌［2］。

5）高温炭化处理。将餐厨垃圾放在400～500℃的高温且无氧条件下进行蒸烧，再将释放出的气体在800℃的条件下（足以使二 分解） 进行二次加热20 h，使其变成炭化物［16］。

6）发酵产燃料酒精。即利用运动发酵单胞菌对餐厨垃圾进行发酵以生产酒精［17-18］。

7）蚯蚓堆肥。蚯蚓在其新陈代谢过程中吞食大量有机物，并将其与土壤混合，通过砂囊的机械研磨作用和肠道中生化作用促进有机物分解转化［19］。其体内可分泌多种酶类，对绝大多数餐厨垃圾有较强的分解作用，同时还能有效地抑制堆肥过程中产生的臭味［6］。

8） 小型餐厨垃圾处理机［1］。通常采用好氧发酵的工作原理，利用特殊菌种，通过加热、机械搅拌和强制通风等手段，使餐厨垃圾分解，剩余物作为肥料使用。

餐厨垃圾属于资源型废物，由于其极易被微生物降解的特性，使得生物降解法成为处理此类垃圾的主要方法，不仅对环境的影响小，而且可以回收能源及产生对环境有益的二次产物。目前比较常用的生物处理法一般为堆肥及厌氧发酵制生物气。

堆肥的处理成本相对较低，而且处理工艺简单，而厌氧发酵制生物气虽然投资大，但是操作自动化程度高，可以解决部分能源问题，因此这2种方法成为近年来的主流技术。同时，由于生物农药的绿色、高效、针对性强等特点，利用餐厨垃圾进行发酵生产微生物农药也必将是一种资源化处理的方法。

5 结束语

餐厨垃圾中丰富的营养成分是有益微生物的最佳养料，在降解过程中，可以产生多种具有资源利用价值的再生物质。随着国家一系列利好政策的出台以及餐厨垃圾资源化技术的发展，餐厨垃圾必然会成为一种具有广阔前景的宝贵资源，而生物法将成为此类垃圾处理的主要方法。

［1］黄文雄，刘畅.餐厨垃圾处理现状与发展趋势［J］.建设科技，2008（3）：90-92.

［2］曾宪兴，宫本水，王富生.高压蒸汽灭菌工艺处理餐厨垃圾［J］.环境卫生工程，2007，15（1）：55-56.

［3］邢汝明，吴文伟，王建民，等.北京市餐厨垃圾管理对策讨论［J］.环境卫生工程，2006，14（6）：58-61.

［4］王星，王德汉，张玉帅，等.国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展［J］.环境卫生工程，2005，13（2）：25-29.

［5］李小卉.餐厨垃圾的危害及综合治理对策［J］.研究与探讨，2006，11：24-25.

［6］ Thomas R，Ida S，Ame F.The Presence of Penicillium and Penicillium Mycotoxins in Food Wastes［J］.Int JFood Microbiol，2004，90：181-188.

［7］ Kim K E.Overview of Korean Solid Wastes Management Policies［R］.Paper Presented at Symposium on Composting Technology of Food and Organic Wastes，Seoul，1997.

［8］谢炜平，梁彦杰，何德文，等.餐厨垃圾资源化处理技术现状及研究进展［J］.环境卫生工程，2008，16（2）：43-45.

［9］刘会友，王俊辉，赵定国.厌氧消化处理餐厨垃圾的工艺研究［J］.能源技术，2005，26（4）：150-154.

［10］袁玉玉，曹先艳，牛冬杰，等.餐厨垃圾及处理技术［J］.环境卫生工程，2006，14（6）：46-49.

［11］ Zhang R H，Hamed M.Characterization of Food Waste as Feedstock for Anaerobic Digestion［J］.Bioresour Technol，2007，98：929-935.

［12］孙营军，丁颖，吴伟祥，等.餐厨垃圾发酵生物制氢研究进展［J］.科技通报，2009，25（2）：226-232.

［13］ Han SK，Shin H S.Biohydrogen Production by Anaerobic Fermentation of Food Waste［J］.Int JHydrogen Energy，2004，29：569-577.

［14］陈晓晔，邱晔平，朱建良.水葫芦和餐厨垃圾半连续厌氧发酵产甲烷研究［C］.可再生能源规模化发展国际研讨会暨第三届泛长三角能源科技论坛论文集，2006.

［15］ Lai CM，Ke G R，Chung M Y.Potential of Food Wastes for Power Generation and Energy Conservation in Taiwan［J］.Renew Energy，2009，49：1913-1915.

［16］付婉霞，王会红.餐厨垃圾资源化技术及应用［J］.建设科技，2008（3）：94-95.

［17］马鸿志，宫利娟，汪群慧，等.Lackett-Burman实验设计优化餐厨垃圾发酵产燃料酒精的研究［J］.环境科学，2008，29（5）：1452-1456.

［18］Kim SH，Han SK，Shin H S.Feasibility of Biohydrogen Production by Anaerobic Co-digestion of Food Waste and Sewage Sludge［J］.Int JHydrogen Energy，2004，29：1607-1616.

［19］ Scott M K，Nora G，Karsten M.The State of Garbage in America［J］.Biocycle，2004，45 （1）：31-33.

Treatment Status and Developmental Trend of Food Residue in Beijing

Wang Danyang,Gong Aijun,Zhang Zhenxing,Mao Yanan,Zhou Lujun
（University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083）

Status of food residue treatment in Beijing was introduced,existing problems of food residue treatment in Beijing were analyzed,and treatment technology and developmental trend of food residue resource were expounded,which provided some useful material for management and resource of food residue in Beijing.

food residue；resource；management

X799.3

B

1005－8206（2010） 01－0024－03

国家标准物质资源共享平台建设项目（2005DKA21501）；北京市教委产学研项目

2009-08-28

王丹阳（1989—），北京科技大学生物科学与技术系08级学生，从事餐厨垃圾资源化处理方法研究，同年获新生二等奖学金，2009年获国家级人民特等奖学金及校级优秀三好学生称号。

E-mail：qingcha.good@163.com。