餐厨垃圾处理技术

摘要：文章介绍了餐厨垃圾的特性及特点，分别对餐厨垃圾填埋技术、焚烧技术、厌氧消化技术、好氧堆肥技术、饲料化技术、生化处理技术等工艺的优缺点进行了阐述及对比分析，推荐最佳处理系统方案，为餐厨垃圾处理提供科学的决策依据。

关键词：餐厨垃圾;处理技术

餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食用残余（泔脚）。其成分复杂，是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。随着人们生活水平的提高，餐厨垃圾处理问题愈加严峻，餐厨垃圾对环境的污染和对公共卫生安全的危害日益显现，餐厨垃圾的危害引起市民的强烈关注和政府的高度重视[1]。

一、餐厨垃圾特点

目前我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。并且餐厨垃圾成分复杂，包括淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等，极易腐烂变质，传播细菌和病毒[2]。

餐厨垃圾具体特点如下：（1）高水分，含水率高达80%～95% ;（2）高盐分，部分地区饮食习惯不同，餐饮含辣椒、醋酸等;（3）有机质的含量比较多，内含芡粉、蛋白质、纤维等高分子化合物;（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长新病毒等;（6）易腐烂变质，从而导致滋生蚊蝇、发霉发臭等[3]。

二、餐厨垃圾处理技术

目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术。

（一）填埋处理技术

餐厨垃圾填埋处理技术具有处理量大，运行费用低;工艺相对简单等优点。但是填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源;餐厨垃圾的渗出液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，对周围大范围的大气及水土形成不可逆的二次污染;不能体现资源化处理。

在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况。

（二）焚烧处理技术

焚烧是垃圾中可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧的过程，具有处理量大，减容性好等优点，同时焚烧过程产生的热量可用来发电以实现垃圾的能源化。但焚烧对垃圾低位热值有一定要求，而餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧燃料的消耗，增加处理成本，焚烧厂垃圾贮坑储存，会增加坑内的浸出水量。同时燃烧会产生烟气等大量有害气和有害烧结渣等固体残渣，从一种污染转化为另一种更为严重、更为广泛的污染。目前国内外应用经验较少，餐厨垃圾焚烧处理技术在国内还没有成功应用的先例，不是餐厨垃圾处理的主流技术。

（三）厌氧消化处理技术

厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒物质的允许浓度等。

厌氧消化是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

厌氧消化技术具有较高的有机负荷承担能力，可回收生物质能，不存在同源性的问题，有机物被变成甲烷和二氧化碳，产品（甲烷）销路较好。但是工程投资较大，运营成本高，工艺较复杂，产生的沼液量较大，处理难度大。

（四）高温好氧堆肥处理技术

好氧堆肥化是指在有氧条件下，利用好氧微生物对堆积于地面或者专门发酵装置中的有机质进行生物降解，最终形成稳定的高肥力腐殖质[4]。在堆肥过程中，微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢（氧化还原过程）和合成代谢（生物合成过程），把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长、活动所需要的能量，把另一部分有机物转换合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。

好氧堆肥工艺简单，投资小，产品具有农用价值。但是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底，处理过程不封闭，易造成二次污染，堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。目前我国的无害化堆肥处理场数目在逐年下降。

（五）饲料化处理技术

饲料化处理技术主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热，烘干处理，杀毒灭菌，除去盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。其优点是机械化程度高，处理方法简单，资源化程度高，投资小，占地较小。其缺点是难于从根本上避免蛋白同源性问题，并且餐厨垃圾中所含有的有毒有害物质难以降解，用作饲料随着食物链进行累积，将会影响人类健康[5]。

（六）生化处理机技术

微生物生化处理机处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对畜禽肉品、过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到完全的降解和转化;不仅解决了各类有机物及时、彻底、无害化处理，减少人畜交差感染和环境污染，同时通过资源循环系统工程，产出高活菌、高能量、高蛋白的固体再生资源---活性微生物菌群;这些菌群按照不同的配方和特殊的工艺，经过深加工制成高品质的微生物肥料菌剂和生物蛋白饲料，应用在有机、绿色生态农业和畜禽、水产养殖业，实现资源循环再利用。通過微生物技术的应用使环保产业、现代都市农业产业协同发展，实现了完全的产业化运作，其高度的安全性和经济性，为城市解决土壤、水质、面源污染、食品安全提供了有效的解决方案。

其优点是占地面积小;处理时间短，无需繁杂分拣;资源利用率高;产品有市场销路较好，产品质量较高，产品附加值较高。其缺点是一次性投资略高，单台设备处理能力低，更重要的是设备耗能大，而且该技术减量化效果差，在餐厨垃圾中大量掺其他有机物，如麸皮、糠等，后端农业生产资料应用产业链较长。

三、餐厨垃圾处理主要技术比较

填埋：减量化、资源化、无害化程度低，技术安全性、先进性、可靠性一般，工程占地大，投资额大。

焚烧：减量化、资源化、无害化程度低，技术安全性、先进性、可靠性一般，投资大，能耗大，运营成本高。

厌氧消化：减量化、资源化、无害化程度较高，技术安全性、先进性、可靠性较好，占地少，投资低，运营成本低。

饲料/肥料化技术：减量化、资源化、无害化程度较高，技术安全性、先进性较好，可靠性一般，占地少。

生化处理机技术：减量化、资源化、无害化程度较高，技术安全性、可靠性较好，先进性一般，占地面积大，能耗高，运营成本高。

结语

通过分析，现有餐厨垃圾处理技术中，厌氧发酵技术较先进;可靠性高;符合国家产业政策和发展方向，不存在类饲料化技术存在的安全隐患;产品为沼气或电力，能平稳销售，可保证餐厨垃圾的长期持续性处理;适合大规模连续化工厂生产;二次环境污染较小，易于控制，选址比较容易，投资适中。厌氧消化技术能够实现环境、社会和经济效益的协调统一，对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。

参考文献：

[1]王义文，周丽杰.餐厨垃圾处理技术综述[J]. 现代制造技术与装备，2020，06：173-175

[2] 尹亚琳. 餐厨垃圾的处理技术[J]. 资源节约与环保，2018，（6）：106.

[3] 张高美，李秋仪. 餐厨垃圾处理技术现状与发展趋势[J]. 智能环保，164

作者简介：

赵秋菊，中国电子工程设计院河南分院，研究方向：餐厨及污水处理。

作者单位：中国电子工程设计院河南分院