国内厨余垃圾厌氧消化工艺的应用

徐晓静

（中国电子工程设计院有限公司 北京 100142）

引言

厨余垃圾是我国常用的分类方法四分法中的一种，全国各地对厨余垃圾的处理方法都是不同的，由于没有固定的方法，所以一直处于一个不断摸索的过程。厨余垃圾主要是指人们日常生活和食品加工、餐饮行业、单位学校食堂等产生的垃圾，其中包括剩饭剩菜、骨头、油脂等，厨余垃圾中含有较高的水分和有机物，很容易就发生变质和腐烂，在我国厌氧消化工艺是处理厨余垃圾的主要方式之一[1]。但是在使用厌氧消化工艺时，在处理厨余垃圾上也会有很多的不足，比如厨余垃圾在进行单独的处理消化时，会容易出现酸化的现象或者是处理效率较低，所以在使用厌氧消化工艺的同时，也要对厌氧消化工艺进行不断的改进和创新。

1 厨余垃圾的危害和厌氧消化工艺的定义

厨余垃圾中含有大量的水分，所以在进行垃圾处理和运输的时候，会比较的费事。而且由于厨余垃圾成分复杂，里面的有机物含量较高，所以很容易就会发生腐烂，散发臭味儿，这样还容易引起细菌的传播，造成一些疾病。大多数的厨余垃圾所含的营养物质会比较多，相对来说厨余垃圾还是有一定的可回收性的。这也就对厨余垃圾的处理，提出了更高的要求[2]。处理不当不仅会影响人们的生活环境，由于垃圾向地面的不断渗透，也会给地面和地下饮用水带来一定的污染。在有的地区，厨余垃圾没有统一的处理方式，人们就会将厨余垃圾作为牲畜的喂养饲料，时间一长，有毒的物质就会停留在动物的身体内，后期如果人们对其食用，可能就会引起人们的免疫系统下降，引发疾病。

厌氧消化工艺又称为沼气发酵，就是在使用厌氧消化工艺的时候，将厨余垃圾进行分解，将其中一部分的物质转换为沼气和二氧化碳。厌氧发酵工艺在我国五十年代时，曾被广泛的进行应用，但是现在的阶段，我国的大部分地区都处在较为分散的一个阶段，和国外的厌氧消化工艺相比较，我国的厌氧消化工艺还处于最初的起步阶段[3]。

厨余垃圾的主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂，其性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响，且容易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质。所以厨余垃圾处理的不及时，不仅影响一个城市的市容和环境卫生，而且还会传播疾病，危害人类的日常生活和身心健康。

2 厌氧消化工艺处理厨余垃圾的优势和不足

2.1 厌氧消化工艺处理厨余垃圾的优势

第一，传统的处理厨余垃圾的主要方式主要是通过焚烧、填埋等，这样的方式不仅会污染大气也会污染土地，而且垃圾的分解年限不同，造成的污染程度也会不同[4]。而厌氧消化工艺是采用厌氧微生物把厨余垃圾中的有机物质转换成为沼气，不仅不会造成环境的污染，还会为工业、农业的生产提供新的能源，在进行厌氧消化工艺处理垃圾时，也会减少燃料资金的投入，减少因为焚烧而引起的二氧化碳的排放。厌氧消化工艺中所产生的残渣和水还可以作为肥料的使用，这也大大的降低了农业成本的支出，合理有效的利用厨余垃圾中的有机物质，进行了资源的循环使用。厨余垃圾在完全密封的厌氧消化池中完成整个发酵的过程，可以有效的防止气体的泄露。厌氧消化技术处理厨余垃圾可以有效的对一些有毒或者难降解的污染材料进行有效的降解，所以厌氧消化工艺还可以对持久性的有机物进行分解和降解。厌氧消化工艺在进行发酵的时候，相对来说占地面积会比较小，处理的周期也会比较快，而且相对来说比较环保，不会造成环境的污染，厌氧消化工艺相对来说比较适合环境污染相对严重的城市和想要保护环境的城市[5]。

第二，对厨余垃圾进行厌氧消化还可以降低其对周围环境的影响，对周围环境以及人们居住的环境起到保护的作用，同时使用厌氧消化工艺也可以在一定程度上减少厨余垃圾跑味，渗漏的现象，这样不仅可以降低对环境的污染，同时也可以减少因气温过高而使厨余垃圾产生臭味的问题。其次，为了提高处理厨余垃圾的环保性，也可以对厨余垃圾进行分类处理，这样将厨余垃圾与其他垃圾分开处理，也可以有针对性的对其进行处理，这样不仅实现了定点分类处理，同时为厌氧消化工艺的实施提供了便利。当然，为了减少厨余垃圾对环境的影响，也可以对其进行二次利用，将蔬菜果皮等制作成环保酵素，将动物的内脏用来培育花草，像是在饭店这种厨余垃圾数量很多的地方，便可以使用厌氧消化工艺或者购买专门的处理设备，这样不仅可以减少对环境的污染，同时在二次利用中，也可以实现部分厨余垃圾的价值。

第三，厌氧处理工艺是由法国某公司研发的，其主要是采取一个垂直的圆柱形消化器，其可以针对城市中的垃圾进行厌氧消化处理，但是在处理的过程中，存在着搅拌难的问题，而且其的固体含量高，会抑制反应的活性，随着社会的发展，技术逐渐在优化中，其开始面向全部的垃圾进行有效的处理，通过部分渗透液回流与沼气压缩搅拌技术，从而提高了该项技术的环保性，不仅可以对环境形成一定的保护，同时也可以促进经济的发展。因此对厨余垃圾使用厌氧消化工艺，不仅可以对这些进行有效的处理，同时也可以使得技术在不断的更新中，为保护环境作出更大的贡献。

2.2 厌氧消化工艺在进行厨余垃圾时，所存在的不足

现在国内很多家庭为了方便和节省垃圾分类的时间，就会在厨房里面安装一台破碎机，将生活和厨房里所产生的垃圾，进行破碎，并进行冲刷，这在一定的时间内减少了垃圾分类的时间，为人们的生活带来了一定的便利性，但是这种行为不仅增加了水资源的浪费也增加了城市对于污水的处理量[6]。

厌氧消化工艺在处理厨余垃圾上存在着很多的优点，但是在实际的生活中，却也存在着一些弊端和不足，在进行厨余垃圾厌氧消化工艺处理时，在进行出水排放时，可能要进行达标的检测，这样会增加工艺的成本支出。

厨余垃圾的混合收集也会对厌氧消化工艺带来一定的限制。在进行厨余垃圾处理时，由于垃圾分类的不准确，导致垃圾中含有很多不可分解的物质，这也会影响垃圾的处理和发酵，所以也要对厌氧消化处理系统进行不断的完善，可以在预处理阶段，将这些杂质进行分离。现在我国的垃圾分类制度在不断的完善和推广，厌氧消化工艺技术也会不断的获得提高。

3 厨余垃圾厌氧消化工艺的流程

厨余垃圾的成分是比较杂乱的，在厨余垃圾中含有大量的油水、有机物。厨余垃圾的产量多少，受到不同地域、饮食习惯和垃圾分类推广实行等多方面的影响。我国的厨余垃圾具有以上的特征所以在处理起来会比较的麻烦和复杂。

厨余垃圾中含有大量的杂质，在进行输送时，就会对输送设备进行缠绕或者堵塞，在加上厨余垃圾中，含有大量的水和油脂，如果对厨余垃圾进行分离回收，相对来说也是比较困难的，厨余垃圾的产量在日益增多，需要进行分解处理的也越来越多，这也就需要处理厨余垃圾的系统设备，具有较强的耐冲击的性能，在运用厌氧消化工艺时，也需要厌氧消化工艺具有较强的耐冲击性，具有防沉渣和仿浮渣的性能。厨余垃圾由于垃圾的性质，比较容易腐烂和变质，在进行垃圾收集时，可能就出现了变质的现象，散发出不好闻的气味，所以就要求处理厨余垃圾的机器设备，具有一定的密封性，防止气味的泄露。

我们就根据以上容易出现的问题，进行了设计和研发，将厌氧消化工艺和机械预处理进行了融合，在经过了多次的实验和数据的分析后进行了使用。厌氧消化机械预处理工艺主要包括六大系统，机械预处理系统、厌氧消化工艺系统、沼气系统、提油系统、污水处理和除臭系统。通过多个系统的共同应用，能够有效提高其使用效果，在减少气味泄露情况的同时，也能够践行环保理念。

4 厨余垃圾预处理系统

4.1 厨余垃圾接收设备

厨余垃圾的接收设备由三部分组成，其中包括接收料斗、沥水收集和其他的输送设备组成。厨余垃圾在被进行称重之后，就可以放进接收料斗中，在接收料斗中进行沥水并进行杂质的分离，然后再将其他的物质送往不同的接收设备，进行厨余垃圾的分解处理。并且这些设备都需要专员操作，保障设备的正常运行。相较于传统的垃圾处理方式而言，此技术更具有环保性能，避免了厨余垃圾在造成环境污染的情况，从而为人们提供更加优质的生存环境。

4.2 将厨余垃圾进行自动分选

由于人们的分类不认真或者是直接没有进行明确的分类，导致厨余垃圾中含有大量的塑料、硬物等，这些物质不容易被粉碎和分解，就需要自动分选机将厨余垃圾中，不容易被分解的物质进行分离。将所需要分离的垃圾放进分选机内，不要人工的看守，不仅节省了人力，也避免了工人接触垃圾而造成的细菌疾病。

4.3 厨余垃圾的固体液体分离

厨余垃圾中固体液体的分离是由系统加热进行分离，在机器运行的过程中，将需要分离的垃圾进行升温，升温到75 度左右，通过机械的搅拌，就可以减少垃圾中的固渣量，从而提高垃圾中的油脂回收，这样油脂就避免出现污染环境的情况。

4.4 水力除渣

水力除渣系统是利用水力和机械的力量进行垃圾除渣的粉碎，使部分有机物可以变成液体。在经过机器将不能分解的杂质进行分离，通过不断的过滤分解将垃圾中的杂质进行有效的分解和分离。通过此项技术的应用有效避免由于分离不完全的情况，使得有机物能够充分分解，降低环境污染，其他杂质也不会在影响自然环境及生活环境，从而进一步践行环保理念。

5 厌氧消化工艺

厨余垃圾经过厌氧消化工艺进行处理，所产生沼气。一部分少量的沼气，可以作为锅炉用气，节省焚烧费用的支出，其他的沼气可以进行发电，不仅环保还可以节省能源。厌氧消化工艺处理厨余垃圾所产生的沼气渣子，还可以经过脱水处理后变成农业用肥，减少农业肥料的开支。

沼气的使用既可以提供能源，也可以降低城市建设的成本支出，完全符合我国可持续发展理念，也能够推动我国环保事业的进行，使得环保工作取得不错成绩。厌氧消化工艺处理厨余垃圾所产生的沼气液体可以排进废水处理厂，进行污水的处理[7]。通过不同方式的分开处理，不仅可以方便人们的生活，也可以给人们的生活带来新的能源。厌氧消化工艺在进行运行时，所产生的效果，和温度有着密切的联系。在进行垃圾处理时，温度越高，所产生的速率就会越高。在温度达到35 度或者55 度的时候，是厌氧消化工艺产期的高峰期。当所处的温度越高，就可以获得更多的沼气。

在使用厌氧消化工艺进行厨余垃圾处理的时候，也要保证所进行的处理方式一定要遵循生态学和能源循环使用的选择。对处理厨余垃圾中，所产生的油脂、塑料袋、金属等硬物进行合理的分离和循环的使用，将厨余垃圾中可以被厌氧消化工艺所处理的有机物质进行转化。

结语

我国的厨余垃圾，受数量和分类效果的影响，所以对厌氧消化工艺的要求也会比较的高。厌氧消化技术在进行厨余垃圾处理时，操作的过程比较简单且容易控制，在进行处理时，整个的过程也处于全封闭的状态，所产生的新能源还可以进行回收在利用。随着时代的不断进步，厌氧消化工艺技术也在不断的发生改变和创新，厌氧消化技术，从最开始的占地较大，处理时间慢，密封性不好等缺点也已经被改进和处理。现在厌氧消化工艺在全国各地都得到了广泛的应用，我们也需要不断的提升厌氧消化工艺的技术。