餐厨垃圾处理技术以及处理设备分析

何浩为 陆昌国

摘 要：文章探讨了我国餐厨垃圾处理技术的发展现状，主要从处理技术以及相应的处理设备为突出点，分析发展现状，对餐厨垃圾处理发展现存的一些问题以及未来的发展方向提出一些合理的意见，并提出餐厨垃圾资源化的处理目标，希望能够为我国的餐厨垃圾处理的发展以及资源回收利用提供一些帮助。

关键词：餐厨垃圾;处理技术;资源化处置

近些年来，随着我国经济的高速发展，国民的饮食消费水平逐渐提高，这样饮食消费观念的改变使得餐厨垃圾成为一种普遍且大量存在的消费剩余品[1]。但是餐厨垃圾具有易酸化腐臭、滋长细菌与寄生虫的特点，如不妥善处理就会对城市造成严重环境污染;此外，由于餐厨垃圾大多来源于饭店、餐厅以及生活厨房，其中含有大量的油脂和有机废弃物，在利益促使的情况下，餐厨垃圾剩余的油脂被不良商家收集经过加工制作最后流入餐桌，这种油脂内含有大量有毒物质，长期食用会引发疾病甚至癌症，而餐厨垃圾剩余的有机废弃物则会被回收直接当做饲料喂养牲畜，由于未进行消毒灭菌处理，牲畜极易感染病毒，这种肉食品最终 流入市场会严重影响人们的健康[2-3]。目前，由于这一现象导致的食品安全问题已经逐渐受到关注，影响社会稳定。因此对餐厨垃圾合理化回收处理以及资源化利用已经成为当前社会迫在眉睫的需求。

1、餐厨垃圾处理技术分析

1.1 粉碎直排

应用粉碎直排方法处理餐厨垃圾，即在垃圾产生位置来进行破碎、粉粹加工，最后利用水流将其全部冲刷到市政下水管网内，与城市污水集合后送入污水处理厂处理。该方法具有价格便宜、使用方便的特点，是欧美国家处理少量、分散餐厨垃圾的主要方法。但是粉碎直排法会增加城市供水的负担并浪费水资源;粉碎后的餐厨垃圾残留在污水管道中易腐败，增加蚊蝇鼠虫的滋生并传播疾病;增大城市污水的产生量与处理量。

1.2 填埋处理

填埋也是餐厨垃圾比较常见的一种处理方法，对产生后与进行单独收运处理的垃圾进行混合收运，然后统一运输到指定位置进行填埋。对于餐厨垃圾来讲其具有非常高的有机物含量，且含水量大，直接对其进行填埋会在后期受到微生物分解发酵，形成大量高浓度有机废水，同时伴随恶臭，如果不采取任何措施处理，垃圾渗滤液便会对周边区域的地下、土壤以及大气环境等水造成污染。

1.3 好氧堆肥

将垃圾放置在有氧条件下，通过微生物分解，将有机物降解成无机物。此项技术应相对成熟，并且工艺简单容易控制，降解处理后得到的产物还可以用于农作物生产，在解决垃圾问题的同时，达到垃圾再利用的目的，实际应用优势更大。但是从技术角度来讲，好氧降解方法现在多用于绿色植物垃圾以及秸秆等富含组织结构的垃圾处理，在餐厨垃圾处理中应用还存在一定不确定性。尤其是好氧堆肥对进料纯度有着严格的要求，且需要较大的场地作为支持，并为整个处理过程提供足够的热能，前期成本较高。另外，降解处理后得到的肥料，可以使用的时间受季节限制较大，但是餐厨垃圾没有此限制，这样就很容易因为供需失衡产生问题[4]。再加上好氧堆肥处理所需时间比较长，一个周期需要大量的成本作为支持，真正落实对各项条件的需求较大，难以得到大面积的推广。

另外产品在使用过程中的污染属于累积性污染，长期使用含盐量较高的肥料可能导致土壤盐渍化，容易使突然产生板结，降低作物产量。

1.4 厌氧消化

利用厌氧消化的方式来处理餐厨垃圾，主要是垃圾发酵产生沼气，然后将其转换成电能与燃气，同时还可以对厌氧消化罐中产出的残渣进行二次发酵堆肥处理。此种方法处理过程中所产生的沼气能够利用热电发电机组将其转换成电能和热能，并与电网可靠连接，为日常生活提供能源。另外垃圾经过发酵后产生的沼液，经过脱盐、脱氮处理后可直接作为液态有机肥用于农业以及园林种植。同时反应后产生沼渣，还可以进行堆肥得到肥料，用于农业种植，有效减少餐厨垃圾总量，提高废物利用效率。

1.5 饲料化

餐厨垃圾是食物废弃物的一种，营养成分丰富，饲料化处置能充分利用其中的有机营养成分。主要有以下三种形式：

（1）直接作为饲料，由于同源性问题安全达不到要求，国内外多数国家均嚴格禁止这种处理方式。

（2）采用高温杀菌的方式消除病毒污染，然后再干化制饲料。这种方式对减少餐厨垃圾的细菌、病毒污染具有明显的效果，但仍然存在一定的安全隐患。

（3）利用餐厨垃圾饲养特定非食物性生物，然后进行转化物质的提升应用。如饲养蚯蚓、黑水虻，再提取动物蛋白制饲料，这样同源性问题基本解决。

1.6 制生物柴油

目前国内对餐饮废油的处置方式大致分为两种：

（1）通过预处理制取毛油，最终交付下游有资质的企业进一步处置，其优势在于处理工艺简单，初期投资低，多用于中小城市小规模废弃油脂的处理，其缺点在于毛油仍存在流向餐桌的社会风险。

（2）餐饮废油通过预处理和各类化学处理制取生物柴油或其中间产品。由于餐饮废油经甲酯化反应后，无法再制取食用油，因此可有效的杜绝餐饮废油回流餐桌，但其缺点是毛油提炼装置需进行防爆管理，系统复杂。

1.7 热解

餐厨垃圾中以有机物为主，这样就可以通过其热不稳定性特点，将垃圾置于缺氧或无氧条件下进行加热蒸馏处理。其中因为垃圾热值比较低，热解处理时需要吸收大量的热量，必须要增加补充燃料，而造成成本提高。并且餐厨垃圾内种类较多，无法准确控制热解工艺参数，使得整个处理过程处于一个非常复杂的状态，难以达到预期的效果。

餐厨垃圾通过收集转运进入处理厂，采用专用设备进行分选、破碎等流程，将餐厨垃圾中的废油、废水和残余物分离开，废油脂通过提炼加工制成生物柴油;废水通过厌氧发酵处理，产生的沼气提纯为压缩天然气（CNG）;固性残余物通过黑水虻养殖制成高蛋白饲料原料。这样的工艺流程的主要指导思想是资源再生、梯级利用，油脂制成生物柴油、高浓度废水中的有机物转化成沼气、沼液沼渣制备成为有机肥，较为难以处理的固体残渣也可以通过黑水虻进行转化。

2、餐厨垃圾处理设备现状分析

就目前的餐厨垃圾处理设备发展现状而言，中国的餐厨垃圾处理工作仍处于一个发展中的阶段。无论是从餐厨垃圾处理设备的功能来看，还是从相关的生物处理技术来看，餐厨垃圾处理技术仍有一个相当大的发展空间。我国餐厨垃圾处理设备主要分为大型的加工处理流水线和小型处理设备，现就两种餐厨垃圾处理设备现状进行分析。

2.1大型加工处理流水线

大型加工处理流水线往往是在餐厨垃圾处理站或餐厨垃圾处理厂中， 其生产线较长，对餐厨垃圾处理的效果较好，通过厌氧发酵、饲料化及好氧堆肥等工艺，将餐厨垃圾中的有机肥、沼气、蛋白质等进行处理，其中沼气可以转化为电能或热能实现能量再循环利用，为农业提供能量;有机肥、饲料则可以直接供给农用，保障农产品的健康、无污染。大型加工处理流水线具有较为完备的技术设备与完整的工艺，在对餐厨垃圾进行处理时，可以将其中的油脂进行分离，制造成为生物柴油，为经济使用提供更为清洁的能源。国外大型加工处理流水线的发展时间较长，自20世纪80年代起，大型加工处理流水线就出现在了美国， 并逐步实现了对餐厨垃圾处理的专业化与机械化。随着经济的发展与科技的进步，我国也逐步加大了对餐厨垃圾处理设备的投入力度。

2.2小型餐厨垃圾处理设备

小型餐厨垃圾处理设备具有规模小、机械化程度高、操作方面等特点，且在进行餐厨垃圾处理的过程中，产生的废水、臭气会进行回收，不会直接排出。

小型餐厨垃圾处理设备根据其餐厨垃圾处理后的出料成分及数量的不同，还可以进行进一步的细化分类，即分为减量型餐厨垃圾处理设备及资源型餐厨垃圾处理设备。两种设备的工艺存在着区别，减量型是对将要处理的餐厨垃圾提前加入催化剂，通过使餐厨垃圾中的细菌活化并被搅拌，使其最终分解为二氧化碳和水。 相对应的资源型则将减量型与资源利用两种功能进行结合，既实现了处理效率的提高，也实现了处理质量的进一步提高，是未来发展的重要方向。

由于大型餐厨垃圾处理流水线技术、资金、工艺等方面要求都较高，其普及程度不及小型餐厨垃圾处理设备。当前我国许多餐厅都采用了小型餐厨垃圾处理设备，使得餐厨垃圾处理得到了较好的处理。但就我国整体来看，小型餐厨垃圾处理设备的普及率不高。

此外小型的餐厨垃圾处理设备还存在着处理程度不高的问题。由于小型餐厨垃圾处理设备体积小、工艺较为简单，对于成分较为复杂的餐厨垃圾无法进行完全的处理。另一方面由于小型餐厨垃圾处理设备容量较小，投入一些餐厨垃圾后，需及时进行处理，由于餐厨垃圾在处理设备中的时间不长，容易造成其腐熟程度不高，需增加后续的工作。

3、餐厨垃圾处理设备发展前景

目前餐厨垃圾处理设备的生产工作在国内外都有一个比较迅速的发展趋势。尤其是在科学技术水平相对比较发达的西方国家，餐廚垃圾处理设备的发展水平已经达到了一个相当高的层次。在针对社会日常生活产生的大量餐厨垃圾时，能够有效地加以处理加工，实现餐厨垃圾的回收利用。

而就我国目前的发展水平来说，餐厨垃圾处理设备的发展还处于一个较低的水平。餐厨垃圾处理设备或是加工流水线，能够在针对大量餐厨垃圾进行加工处理同时，根据餐厨垃圾的不同成分进行分类整理，尤其是对于餐厨垃圾中包含的有机物或是其他成分物质，餐厨垃圾处理设备能够对此类物质加以分解或是转化，最终转变为其他的可利用的物质资源。

参考文献：

[1] 陈满英，路风辉，刘敬勇，等.餐厨垃圾处理技术及资源化利用研究进展[J]. 广州化工， 2018.

[2] 刘人怀.餐厨垃圾处理任重而道远[J]. 科技创新与品牌， 2018， 000（003）：14-18.

[3] 刘建伟，田洪钰，张波，等.餐厨垃圾处理站恶臭气体处理工程设计与运行[J].应用化工， 2020， 049（001）：258-262.

[4] 李旭宁.餐厨垃圾处理技术的现状及发展趋势[J].中国科技纵横， 2018.

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