餐厨垃圾处理技术研究进展*

梅 冰，窦法楷，汪慧莲，陆 翔，覃亚宏，谢 影

（1.云南农业大学节能减排检测工程中心，云南 昆明 650000；2.重庆大学，重庆 400045）

1 餐厨垃圾定义及特点

餐厨垃圾是人们日常生活或食品加工过程中所产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。其中，厨余垃圾是指食品加工废料和食物残余；废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂等各类油、水、固混合物［1］。餐厨垃圾主要来源于饮食服务、食品加工、单位供餐等活动，主要成分为米饭、肉类、蔬菜、骨头以及不可再食用的动植物油脂等。

餐厨垃圾的组成、性质和产生量因地区差异、社会经济条件、饮食结构、居民生活习惯、季节变化的不同而有所差别，但总体具备如下特征［2-3］：①高含水率，对垃圾的收集、运输和处理均带来难度，且垃圾渗沥液会污染地表水和地下水；②感官性状上油腻、湿淋淋、影响居民的视觉、嗅觉等舒适感，对周围居民及生态环境造成不良影响；③有机物含量高，其中厨余垃圾的碳水化合物含量高，泔脚则以淀粉、蛋白质、脂肪等为主要成分；④具有易腐性，温度较高的条件下能够迅速腐烂发臭并引发二次污染，易孳生蚊蝇、细菌，是潜在的污染源；⑤重金属等有毒有害物质含量少，但存有病毒、致病菌和病原微生物，可能成为人畜共患疾病潜在的传播途径；⑥油脂、盐分含量高，还含有钠、氮、磷、钾、钙以及各种微量元素，营养元素丰富，重新利用价值高。

2 餐厨垃圾处理技术现状及存在的问题

2.1 破碎处理

破碎处理是指餐厨垃圾在产生点就地破碎处理后，排入城市污水管网至污水处理厂集中处理［4］。该技术具有技术简单、价格低廉等优势，然而在我国推广应用受到一定限制，其主要原因是：①该技术仅适用于处理少量分散的餐厨垃圾，不适用于餐厨垃圾的规模化处理；②该技术会增大城市污水处理厂的处理负荷，而我国污水厂管网建设尚处于发展完善阶段，污水收集率仍有待提高，因而，限制了该技术的应用；③将餐厨垃圾排入下水道，会造成巨大的资源浪费。

2.2 饲料化处理

我国对饲料的需求量较大，用餐厨垃圾制作饲料是一种颇具潜力的餐厨垃圾处理方法。用餐厨垃圾作原料供应量大、营养齐全、价格低廉、利润大、有较强的市场竞争力。但是随着全球范围内口蹄疫、SARS、疯牛病、禽流感等人畜共患疾病的蔓延，大部分发达国家已经出台更加严厉的法规措施，禁止将餐厨垃圾作为动物饲料。

2.3 餐厨垃圾焚烧处理

餐厨垃圾有机物含量极其丰富，可作为焚烧发电的燃料。但是由于其含水率极高，会导致焚烧炉内燃烧不充分、不均匀。且烟气中存在很多未燃尽物质，在300～500℃遇到适量的金属便会重新生成二恶英，可见将餐厨垃圾直接焚烧处理，会存在产生二恶英的潜在风险。

2.4 卫生填埋

餐厨垃圾卫生填埋处理不仅浪费大量可回收资源，也存在许多安全隐患。因此，世界各国尤其是发达国家，正在逐渐降低和禁止餐厨垃圾进入填埋场的比例。1999年，欧盟批准的新填埋标准要求其成员国在未来5 a内将进入到填埋场的可生物降解垃圾量降低到1995年的75%，而且最终进入填埋场的垃圾的有机物含量控制在5%以内［5］。可见，随着餐厨垃圾处理技术的进步，餐厨垃圾卫生填埋技术处理将逐步退出历史舞台。

2.5 好氧堆肥

堆肥化处理是指依靠自然界的放线菌、细菌、真菌等微生物，促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的生物化学过程［6］，通常将堆肥化产品用作肥料以满足农林业方面的需要。吕凡等［7］研究了餐厨垃圾在好氧生物堆肥工艺下的条件优化，实验结果表明，高温条件下（55～65℃）可以达到最大减量率，得到了高温运行的最佳参数，工艺最大处理负荷为0.10 kg/（kg·d）。杨延梅等［8］研究了厨余垃圾和泔脚对堆肥化处理的影响，结果表明在相同控制条件下，泔脚堆肥系统初始水溶性高，高温持续时间长，氮素损失低，CO2释放率高，堆肥pH较低，但所需时间偏长；餐厨垃圾含水率高、黏度大、分散性差而不利于好氧通风，因此需要加入大量的蓬松调理剂。而且餐厨垃圾中油脂和盐分不利于微生物的生长，影响好氧堆肥产品的质量。此外，餐厨垃圾含较多蛋白质容易产生恶臭，由此产生的臭气处理费用较高。因此，采用好氧堆肥技术将餐厨垃圾制成有机肥还需要进一步的改进和完善。

2.6 厌氧消化制取沼气及高质量有机肥

利用厌氧消化处理餐厨垃圾有许多独特的优点：①当有机物C/N为20～30时，最适合进行厌氧消化，而餐厨垃圾C/N为10～25，因此，餐厨垃圾非常适合厌氧消化；②厌氧消化系统一般可以处理含固率为10%～25%的有机废物，而餐厨垃圾含固率为15%～20%，因此，消化前不需加水或脱水，前处理得到了简化，节约能耗；③在厌氧消化过程中，无须供氧，且能产生大量沼气以及可制成高质量有机肥沼渣；④厌氧消化周期短、占地少；⑤厌氧消化采用密封系统，对环境造成的二次污染相对较小。因此，在当前及今后一段时间内，餐厨垃圾厌氧消化处理技术是主要的发展趋势。但不管从技术还是管理层面分析，该技术在我国还处于起步阶段，亟待进一步的深入研究。

2.7 其他餐厨垃圾资源化处理技术

利用餐厨垃圾生物发酵制氢，能耗低，反应条件温和，受到广泛的关注。餐厨垃圾乳酸发酵制成的生物降解塑料可望成为通用塑料的替代品。利用蚯蚓分泌多种酶来分解有机物并转化为自身或其他生物可以利用的营养物质的特点可处理餐厨垃圾，但目前国内尚未有成熟的蚯蚓处理技术应用于工程实际。

3 结束语

综上所述，在能源、环境问题日益突出的背景下，开发餐厨垃圾高效厌氧消化技术是减少环境污染、回收其清洁能源的最佳技术途径；也是促进我国发展低碳循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会，实施节能减排战略的迫切需要。

［1］ 任连海，田媛.城市典型固体废弃物资源化工程［M］.北京:化学工业出版社，2009.

［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］ 李玉春，潘琦，王艳，等.北京市生活垃圾厌氧消化技术应用潜力分析［J］.环境卫生工程，2010，18（1）：37-39.

［4］ 钱小青，童桂凤，何成达，等.泔脚废物资源化处置技术现状及研究进展［J］.环境卫生工程，2005，13（6）：12-15.

［5］ 蒋建国，吴时要，隋继超，等.易腐有机垃圾单级高固体厌氧消化试验研究［J］.环境科学，2008，29（4）：1104-1108.

［6］ 聂永丰.三废处理工程技术手册：固体废物卷［M］.北京:化学工业出版社，2000.

［7］ 吕凡，何品晶，邵立明，等.易腐性有机垃圾的产生与处理技术途径比较［J］.环境污染治理技术与设备，2003，4（8）：46-50.

［8］ 杨延梅，席北斗，刘鸿亮，等.餐厨垃圾堆肥理化特性变化规律研究［J］.环境科学研究，2007，20（2）：72-77.