餐厨垃圾的处理现状与发展趋势

餐厨垃圾的处理现状与发展趋势

摘要：本文介绍了餐厨垃圾的成分、特点，从技术处理的角度阐述了国内外餐厨垃圾的处理现状，探讨了餐厨垃圾的资源化技术，分析了餐厨垃圾资源化技术的现状和发展趋势。

关键词：餐厨垃圾；资源化技术；堆肥；垃圾处理

餐厨垃圾俗称泔水，是指家庭、学校、机关公共食堂以及餐饮行业的食物废料和食物残余，是城市生活垃圾的主要组成部分，在城市垃圾中所占比例为：北京37％，天津54％，上海59％，沈阳62％，深圳57％，广州57％，济南41％[1]。餐厨垃圾主要包括米和面粉类食物残余、蔬菜、植物油、动物油、肉骨、鱼刺等，物理状成固液混合态，且相当粘稠；化学成分复杂，主要包括水、无机盐、有机酸及各种大分子有机化合物（蛋白质、淀粉、纤维素、杂多糖、脂肪）等。

餐厨垃圾特点为：（1）粗蛋白和粗纤维等有机物含量较高，开发利用价值较大，但易腐并产生恶臭；（2）含水率高，不便收集运输，热值低，处理不当容易产生渗沥液等二次污染物；（3）油类和盐类（NaCl）物质含量较其它生活垃圾高，对资源化产品品质影响较大。

1餐厨垃圾单独处理的必要性

以前，餐厨垃圾主要作为城市近郊养猪的饲料，由于其来源比较复杂，且富含有机质，为各种病源微生物及各种携带病源微生物的蝇虫提供良好的生长繁殖环境，可能引起疾病的传播，现已经被政府明令禁止。而在日常生活中，居民通常将餐厨垃圾混入生活垃圾中，通过塑料袋送到垃圾收集点，使城市生活垃圾的成分和特性发生了变化。

餐厨垃圾在存放、收集、转运及垃圾填埋过程中，由于其含水率和有机物含量较高，极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等，极大地污染了周围环境。另外，城市垃圾的处置方法通常有焚烧和填埋，如果将城市生活垃圾进行焚烧，由于餐厨垃圾的水分含量常常高达90%左右，发热量为2100~3100 KJ/Kg[2]，和其它垃圾一起进行焚烧，不但不能满足垃圾焚烧发电的发热量要求（5000 KJ/Kg以上）[3]，反而会致使焚烧炉燃烧不充

分而产生二恶英；如果将生活垃圾进行填埋，同样会因为混入的餐厨垃圾水分含量高而不宜处理。而且焚烧、填埋都会导致大量有机物的浪费，因此餐厨垃圾有必要进行单独处理。

2 国外餐厨垃圾处理现状

由于一般家庭厨房的面积有限，每种垃圾单独回收，会影响厨内的日常操作，所以就地减量化处理是餐厨垃圾处理的基本立足点，于是一些小型餐厨垃圾处理机应运而生。国外的餐厨垃圾处理装置大致分物理处理型和生化处理型。

2.1 物理处理型

破碎直排处理是欧美国家处理少量分散餐厨废物的主要方法，是在餐厨废物发生点对其直接进行破碎、粉碎处理，然后采用水力冲刷，将其排入城市市政下水管网，与城市污水合并进入城市污水处理厂进行集中处理。

破碎法对于处理少量分散产生的餐厨废物如家庭泔脚，具有价格便宜、技术简便等优点，能降低城市垃圾的含水率，减少收集量，利于提高城市垃圾的发热量。但不足的方面有：（1）用水量较大，增大城市污水的产生量和处理量；（2）泔脚废物在污水管网中易沉积、发臭，增加病菌、蚊蝇的滋生和疾病的传播；（3）废物中有机组分不能得到资源利用，同时增加了城市污水处理厂的处理负荷；（4）不利于大规模的泔脚废物处理处置。

2.2 生化处理型

高温好氧堆肥是处理餐厨垃圾的有效方法之一。堆肥是在人工控制的条件下，使有机固体废物进行生物稳定作用的过程。由于饮食结构的不同，不同国家餐厨废物的物料特性以及产生量有较大差异。欧美国家多采用与其他有机废物或市政污泥混合堆肥的方式。美国、爱尔兰等将包括餐厨废物在内的有机废物统一收集，在有机废物处置厂根据废物不同的特性，进行分类堆肥或其他的资源利用[4]。韩国将堆肥技术作为餐厨废物就地处置的主要技术途径之一，较多学者对餐厨废物堆肥进行了大量的研究，堆肥日益成为韩国餐厨废物处置的主要途径[5]。

厌氧发酵技术日益成为有机固体废物处理处置和研发领域的聚焦。从餐厨废物的特

性出发，厌氧发酵具有明显的优势[6，7]。国外许多学者就餐厨垃圾厌氧发酵处置进行了大量的工艺技术研究，但总体处理技术还不完善，还有许多技术问题需要进一步的系统研究。

近几年，国外蓬勃兴起了一种有机垃圾处理方式——生化处理型餐厨垃圾处理机。根据出料时间和出料量分为“消灭型”和“资源型”[8]。消灭型重在垃圾的减量，适合于居住小区的有机垃圾就地消纳，消除臭味，避免蚊蝇的滋生，减少收集运输过程中的环境污染问题，如日本三洋公司推出的餐厨垃圾处理机；资源型处理机则是兼顾了餐厨垃圾的减量化和资源化，是一种添加了高效菌种并控制堆肥条件的动态快速有机垃圾堆肥器。

3 国内餐厨垃圾资源化处理技术

目前，国内餐厨垃圾大规模处理的工程实例较少，对餐厨垃圾已采用集中处理的有北京、上海、宁波、西宁等城市，主要采用的工艺是厌氧消化工艺、物理生物处理技术、微生物资源循环处理技术等[9]。

3.1 厌氧消化处理技术

以北京董村生活垃圾综合处理厂项目为例，其处理收集的泔水、有机垃圾以及有机液态垃圾，处理量为每天200 t泔水，或者每天泔水100 t和有机垃圾（有机液态垃圾）100 t。根据所处理的垃圾性质，泔水及有机垃圾（液态有机垃圾）含有大量的水分，主要是固液混合的形式，采用Biomax湿式厌氧消化工艺。餐厨垃圾厌氧消化主体工艺流程见图1。

图1 湿式厌氧消化主体工艺流程图

本工艺进料系统分别针对可能处理的不同垃圾种类进行设计。考虑到生物反应器的处理能力，本系统共设有三个进料口，分别为泔水、有机垃圾以及液态有机垃圾。湿式

发酵反应器是完全混合式圆柱型反应器，采用拱顶，底部是倾斜式。由于本方案所选用的厌氧细菌的温度范围为33℃~39℃，故称为中温反应器。储罐的容积设计为2000 m3 ，气体储罐的设计是为了调节生物气体系统的波动性，储罐设有高压保护系统，同时还设有冷凝水的收集系统。从消化罐排出的消化浆液由两个离心脱水机进行脱水，其中包括絮凝剂投加设备和计量设备。消化浆液脱水后得到固态产物、脱水残渣和液态产物。残渣经脱水后每天大约产生42.5 t，稳定后的产物可作为营养土出售或者进行深加工后作为肥料出售。

此工艺优点是具有高的有机负荷承担能力，能回收生物质能，能较好地实现餐厨垃圾处理的“无害化、减量化及资源化”的要求；缺点是工程投资大，占地较大，设备安装调试相对困难，工艺较复杂，产生的沼液、沼渣量较大，处理难度大，运营成本高。

3.2 微生物资源循环处理技术

以北京高安屯餐厨垃圾处理厂项目为例，其位于朝阳区金盏乡，是全国最大的餐厨垃圾专业处理厂，主要处理北京市东北部城区餐厨垃圾，采用微生物处理技术。工艺流程见图2。

图2 微生物资源循环技术工艺流程图

本工艺中预处理的主要功能是对餐厨垃圾的来料进行计盘、受料、分选和输送。餐厨垃圾在运至处理厂后，首先经电子汽车衡称重，然后卸入预处理间的卸料槽中，经板