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餐廚垃圾處理,地坤環(huán)保生物技術(shù)

摘要：餐廚垃圾，俗稱泔腳，亦稱潲水、泔水等，主要集中產(chǎn)生于餐飲行業(yè)、食堂及家庭，主要是指由人們的飲食行為產(chǎn)生的極易腐爛變質(zhì)的生活污廢，其具有水分、油脂、無機(jī)鹽含量高的特點(diǎn)。本文梳理餐廚垃圾處理技術(shù)，普及公眾對餐廚垃圾處理的相關(guān)知識，增強(qiáng)社會對餐廚垃圾處理的意識。

關(guān)鍵詞：餐廚； 污廢； 廚余； 垃圾；

餐廚垃圾占城市生活垃圾的比重較大，約占50%。因餐廚垃圾為“人類副產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)有害生物培養(yǎng)基”，極易自發(fā)滋生蚊蠅病菌，產(chǎn)生有毒、惡臭、可燃?xì)怏w，帶來消防隱患和環(huán)保、公眾健康問題。不當(dāng)利用餐廚垃圾的地溝油、泔水豬危害巨大，餐廚垃圾因油脂和其他有機(jī)物含量較為豐富，脫水后熱值較高，是可利用的資源，故對餐廚垃圾的處理形式進(jìn)行梳理是十分必要的。

1 分類

按處理媒介分為非生物處理和生物處理：其中非生物處理包括機(jī)械破碎、衛(wèi)生填埋、焚燒發(fā)電、氣化等；生物處理包括厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵、制備生態(tài)飼料等。

（1）機(jī)械破碎。充分利用城市污水處理系統(tǒng)，將家庭垃圾通過垃圾粉碎機(jī)破水后進(jìn)入市政污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。機(jī)械破碎過程中餐廚垃圾并未發(fā)生化學(xué)變化，僅降低了粒徑，該方法實(shí)質(zhì)上是將餐廚垃圾污水污泥化，不是消解處理而是轉(zhuǎn)移污廢，僅適用于具有新規(guī)劃的能接納該部分污廢處理的城市或區(qū)域，否則勢必會對原有的市政污水處理系統(tǒng)造成挑戰(zhàn)。

（2）衛(wèi)生填埋。將餐廚垃圾填埋于地下，包括持續(xù)的微生物對有機(jī)物降解過程即為餐廚垃圾衛(wèi)生填埋。微生物的生化處理過程為近期的研究熱點(diǎn)，一般性結(jié)論為微生物優(yōu)先分解有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為自身生長繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)，在有機(jī)物富余的情況下可進(jìn)一步將有機(jī)物生化降解為無機(jī)物增加土壤的肥沃程度。

衛(wèi)生填埋具有操作簡單，費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有占地面積大且需占用時(shí)間長，存在滲濾液二次污染，釋放臭氣，副產(chǎn)沼氣易引發(fā)爆炸重大安全隱患。隨著人們對環(huán)境問題日益看重和土地資源日趨緊張，餐廚垃圾的衛(wèi)生填埋率在逐年下降。

（3）焚燒發(fā)電。餐廚垃圾含水率較高不宜直接燃燒，須行脫水處理，而后在焚燒爐中*氧化分解，一般以不低于1000℃的溫度過氧燃燒，可將固狀物減量65%（±15%），燃燒的高品位熱一般用于發(fā)電，低品位熱可用來供暖。灰渣可作為生產(chǎn)建筑材料的原料。為保證焚燒過程連續(xù)穩(wěn)定，一般可摻燒20%的煤炭。

目前垃圾焚燒技術(shù)主要分為層狀燃燒、流化床燃燒和旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)（即轉(zhuǎn)窯式）3大類。

該方式處理速率高，轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的動力蒸汽用來發(fā)電，低品位熱量用來供熱，減量化程度大，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾的資源、減量化；但是常規(guī)的垃圾焚燒不可避免地產(chǎn)生呋喃、二噁英、飛灰等大氣污染物，另外焚燒爐灰渣（一般為燃前的5%～20%）重金屬含量較高，污染環(huán)境較為嚴(yán)重。

（4）厭氧發(fā)酵。厭氧發(fā)酵是指微生物在氧氣不足甚至無氧氣的厭氧條件下通過自身代謝，將一部分有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為微生物本體，另外一部分則分解為CH4（有的工藝可直接分解為H2）、CO2，亦可通過選擇不同的微生物制備有機(jī)酸或醇。溫度、酸堿度、碳氮比、微量元素、含氧量顯著制約著厭氧發(fā)酵的速率和轉(zhuǎn)化率[3]，目前厭氧發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)在歐洲得到長足的發(fā)展，國內(nèi)應(yīng)用代表工藝有Biomax。

集中厭氧發(fā)酵技術(shù)相對成熟，具有自動化程度高，能生產(chǎn)燃?xì)饣蛴袡C(jī)酸、醇，資源化程度好，經(jīng)濟(jì)性較高，渣可制成有機(jī)肥等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于城市生活垃圾處理，為餐廚垃圾清潔資源化的有效途徑。

（5）好氧發(fā)酵。餐廚垃圾好氧堆肥[1]是指人工培育的菌種或自然的好氧微生物在氧氣充裕的條件下對餐廚垃圾的生物降解過程，與厭氧發(fā)酵類似，將一部分有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為微生物本體，與厭氧發(fā)酵不同的是另一方面轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥而不產(chǎn)生CH4或H2。

餐廚垃圾好氧發(fā)酵目前的核心技術(shù)主要集中在好氧微生物的優(yōu)選馴化，反應(yīng)器的合理化改進(jìn)等方面。餐廚垃圾好氧發(fā)酵主要壓榨脫水、油水分離、生化降解、尾氣處理、廢水凈化、有機(jī)肥處理等工藝過程，其中生化降解過程通常以破碎至粒徑為1.5～8cm餐廚垃圾為原料，添加菌種及輔料，進(jìn)行為期約4周的發(fā)酵。

如餐廚垃圾的油脂、鹽分過高則會降低微生物的活性，另外集中好氧發(fā)酵占地面積大，會產(chǎn)生污染性臭氣，經(jīng)濟(jì)效益不高。國內(nèi)無害化堆肥處理廠數(shù)目逐年下降，與城市垃圾混合堆放、分離成本高、堆肥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低有關(guān)。

值得的是高溫好氧快速降解技術(shù)，利用高效微生物菌群，好氧發(fā)酵1天將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，該方法速率快、鹽度適應(yīng)性好、高溫活躍性好（甚至能達(dá)到80℃）。相對好氧堆肥而言，高溫好氧反應(yīng)過程無任何有害物質(zhì)產(chǎn)生，產(chǎn)出的氣體比較小、耗時(shí)短、過程可控制、易操作、降解快、資源化效果好，可以處理混合環(huán)保垃圾，運(yùn)行費(fèi)用低。而且90%的有機(jī)垃圾在前段垃圾預(yù)處理的過程中污水達(dá)標(biāo)排放、油脂回收利用。10%的固體排放物作為有機(jī)肥原料用于生態(tài)種植養(yǎng)殖。整個(gè)處理過程無公害，不存在二次污染。符合國家餐廚垃圾處理的“減量化、無害化、資源化”就地處理原則。目前已有餐廚垃圾一體化設(shè)備投入市場，并且已經(jīng)推廣應(yīng)用。

（6）制備生態(tài)飼料。生態(tài)飼料[1]是指以餐廚垃圾為原料制備的飼料。制備生態(tài)飼料的餐廚垃圾處理方法主要分為發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白、青貯法、脫水法3大類。國內(nèi)應(yīng)用較多的是發(fā)酵法制備菌體蛋白；青貯法的典型做法為乳酸菌發(fā)酵；脫水制備干飼料通常包括直接高溫干燥、煮沸干燥、真空油炸等方法。

（7）氣化。雖諸如煤化工等領(lǐng)域主流的氣化技術(shù)種類繁多，但因餐廚垃圾含水量較高，能運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理的應(yīng)用于餐廚垃圾處理的氣化技術(shù)僅有極為有限的數(shù)種，這里僅高溫等離子炬氣化技術(shù)[8]。該技術(shù)具有反應(yīng)速率快、附加值高、本質(zhì)環(huán)保的特點(diǎn)，核心技術(shù)為國外掌握，主要在美國、加拿大、日本有應(yīng)用。該技術(shù)處理餐廚垃圾可將簡單脫水處理后的固狀物連同油脂一并氣化，因高溫等離子氣化反應(yīng)溫度高，氣流停留時(shí)間合理，基本不產(chǎn)生二噁英、呋喃等有機(jī)污染物，合成氣有效成分為CO、H2。固渣可作為建筑保溫原料，但目前國內(nèi)應(yīng)用不多，需要引進(jìn)核心技術(shù)。

2 結(jié)語

目前國內(nèi)主流的非生物餐廚垃圾處理方法是焚燒發(fā)電，高溫等離子炬氣化發(fā)電技術(shù)是有希望替代焚燒的技術(shù)。規(guī)?；睦鴼饣夹g(shù)尚在推廣應(yīng)用階段，市場潛力巨大。

厭氧發(fā)酵和傳統(tǒng)好氧堆肥處理可以實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化和減量化的目的?？傮w來講微生物處理餐廚垃圾的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，初期投資較低，自動化程度較高，二次污染小；雖具有耗能高，減量化程度小，鹽度適應(yīng)性較差，往往需要添加輔料等缺點(diǎn)，但可以實(shí)現(xiàn)資源化，有一定的產(chǎn)出。目前小型化餐廚垃圾一體化設(shè)備正在作為一種新的垃圾解決方案被廣泛應(yīng)用于機(jī)關(guān)單位食堂、學(xué)校食堂、酒店、賓館、餐廳、住宅小區(qū)、食品加工廠、機(jī)場、街道社區(qū)，大型工廠，農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場，果蔬生產(chǎn)基地，食品加工廠等。