餐厨垃圾无害处理三种方法

餐厨垃圾无害处理三种方法

（一）厌氧发酵

一、概述

•餐厨垃圾，指的是食品加工、餐饮服务、单位供餐活动中产生的食品残余和加工废料。

•我国13亿人口，每日餐厨垃圾达13万吨，每年约产生5000万吨之巨，以每年8%的速度增长。

•我国餐厨垃圾存在问题：

无序管理、任意处置等问题；混入生活垃圾；直接喂猪；产地沟油；直排下水管道，污染城市生态环境，影响人类健康。

二、开展餐厨垃圾资源化处置的必要性

餐厨垃圾的危害

•餐厨垃圾在存放、收集、转运及处置过程中，因其含水率和有机物含量较高，极易在较短的时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇，污染城市环境；

•未经处理的餐厨垃圾中可能含有口蹄疫病原体、非洲猪瘟病菌等有害病菌，特别是高温季节能导致病原微生物等有害物质迅速大量繁殖；

•各地发生的地沟油事件触目惊心；

•目前餐厨垃圾产生量分散、难以收集和处理，经常被简单的作为生猪饲料；

与其他垃圾一起混合处理；

•大量资源浪费。

餐厨垃圾分类收集政策

•城市垃圾分类收集：生活垃圾分为可回收垃圾、厨房垃圾、有毒有害垃圾和其他垃圾四类。

•政府大力宣传，公共设施投入，公众意识提高，自觉配合。

•餐厨垃圾有效处理：垃圾分类有效开展。

餐厨垃圾的价值

•餐厨垃圾具有高有机质含量、营养丰富等特点

•可加工成高能蛋白优质饲料、制取生物柴油

•我国每年5000-6000万吨餐厨垃圾=500万吨的优质饲料

=1000万亩耕地（大豆玉米）

三、国外餐厨垃圾处理现状

•较发达国家餐厨垃圾处理方法：资源化、减量化、无害化方向发展。

•发展中国家：建立独立的餐厨垃圾管理体系。

•美国、日本等发达国家，餐厨垃圾处理早已实现了法制化和产业化，成了一项成熟的环保产业。

美国各州对处理餐厨垃圾的政策和方式都有所不同，很多州针对当地的具体情况，建立了自己的餐厨垃圾处理回收体系，例如在加利福尼亚，该州正在推广

利用餐厨垃圾发电的技术，并取得了一定成绩，同时在美国的中西部地区，蚯蚓堆肥、密封式容器堆肥处理餐厨垃圾的应用也越来越多。

日本在2000年颁布了餐厨废物再生法。过去日本餐厨垃圾的处理方式主要为堆肥处理，近年很多新研究方向，主要包括餐厨垃圾生产动物饲料及利用餐厨垃圾生产生物气发电供热等，日本餐厨垃圾处理技术的发展非常迅速，一些着名电器公司都把餐厨垃圾处理机作为一项很有潜力的产品，投入人力和资金进行研制和推广；据统计，目前日本制造家庭餐厨废物处理机的企业已达250家，食品相关业仅对处理装置开发投资额就已高达数千亿日元。

韩国从1995年起实施垃圾专用袋制度，一般家庭都将其它垃圾与餐厨垃圾分开包装放在门外，由垃圾车和餐厨垃圾车分别收取，主要以填埋为主。在2005年韩国政府全面禁止了将餐厨垃圾进行填埋处理，因此近年来，韩国餐厨垃圾的处理方式主要为厌氧消化-生物气回收、生物反应器浆状好氧处理。

德国目前绝大多数垃圾填埋厂已被关闭，很多大企业正在实现餐厨垃圾变废为宝的目标，现在德国经济增长最快的一个部分就是价值500亿欧元的垃圾处理业。

荷兰在1996年开始就禁止了有机生物垃圾的填埋处理，其餐厨垃圾主要是通过好氧处理为主，在1999年时全国就有23个堆肥厂

国外餐厨垃圾处理方法

•粉碎直排

在厨房配置餐厨垃圾处理装置，将粉碎后的餐厨垃圾排入市政下水管网。如国外研制的餐厨垃圾机械研磨装置即通过高速运转的刀片将装在内胆的各种食物垃圾切碎搅拌后冲入下水道，

优点：就地处理是餐厨垃圾处理的基本立足点；

缺点：容易产生污水和臭气，滋生病菌，蚊蝇和疾病的传播，油污的凝结成块也会造成排水管堵塞，降低城市下水道的排水能力。另外，餐厨垃圾的高油脂含量等特性更是增加了城市污水处理系统的负荷；同时还会产生二次污染。

•厌氧发酵

餐厨垃圾的厌氧发酵处理是指在特定的厌氧条件下，微生物将有机垃圾进行分解，其中的碳、氢、氧转化为甲烷和二氧化碳，而氮、磷、钾等元素则存留于残留物中，并转化为易被动植物吸收利用的形式。

特点：可以处理含固率为10-25%的有机废弃物（餐厨垃圾的含固率一般在15-20%左右，有机物碳氮比在20-30间最适合厌氧发酵)。厌氧发酵过程中会产生大量沼气供热源。厌氧发酵可以在处理餐厨垃圾时，同时处理其它可腐有机物如粪便、污泥等，并根据各种需求添加相应的添加料，制造特种肥料，提高产品的附加值。

1、湿热法

该工艺是将餐厨垃圾加水后置于密闭容器中加热，反应后上层是油脂，中间是水，下层是固态物质，将下层物质脱水干燥粉碎后得到饲料，上层油脂回收。

湿热法处理后的餐厨垃圾饲用价值明显提高，既是良好的饲料原料，又方便回收油脂。湿热法将餐厨垃圾处理后制成饲料是一种极具潜力的技术，该技术本身存有问题：如加热方式很难去除霉杆霉菌等菌种，若提高温度，又会破坏下层固态物质的营养成分（如维生素等热敏性物质），导致饲料产品存在安全隐患，所以，现阶段的研究还只停留在实验室的初步研究阶段，对其作用机理、反应器的设计及工艺具体参数的选择还未进行深入研究。

2、固态发酵

人畜争粮必然导致饲料原料严重不足；（预计2000-2020 年我国饲料用粮将缺乏24×106～83×106 t 能量饲料和24× 106～48×106 t 蛋白质饲料）餐厨垃圾作为原料进行固态发酵生产菌体蛋白饲料，可提高氨基酸、蛋白质和维生素含量，代替大豆、鱼粉等蛋白饲料，既价廉又环保，在一定程度上还缓解了饲料原料的严重缺乏。

邬苏焕等（《双菌固态发酵处理餐厨垃圾》邬苏焕; 宋兴福; 刘够生; 于建国;）利用固态发酵的方法处理城市餐厨垃圾，最终得到的饲料粗蛋白含量%，比原料增加了%。

3、生物发酵制氢

制氢主要2 种方法：利用光合细菌产氢和发酵产氢。

Lay（Lay Jiunn-Jyi）等从活性污泥中获取微生物，对不同化学成分组成的餐厨垃圾进行了发酵制氢实验，得出了糖类垃圾的产氢能力大概是酯类和蛋白质类垃圾的20 倍的结论；

Noike 等考察了乳酸细菌在产氢过程中的抑制作用，提出在发酵前对底物进行预热处理可以有效降低这种影响。生物发酵制氢所用的原料是城市污水、生活垃圾、动物粪便等有机废物，在获得氢气的同时净化了水质，达到保护环境的作用。

因此无论从环境保护，还是从新能源开发的角度来看，生物质制氢都具有很广阔的发展前景。

4、生产生物柴油

每吨餐厨垃圾可以提炼出20～80 kg废油脂，经过集中加工处理，则可以制成脂肪酸甲酯等低碳酯类物质，即生物柴油。

超临界甲醇制程（supercritical methanel process）是利用甲醇在超临界状态下的特殊物理化学性质，与废油脂发生反应生产生物柴油的一种新工艺。该工艺不需要催化剂，无副产物产生，因此也不需要对产物进行分离，不会产生大量废水；同时，只需要2～4 min 就可达到反应平衡，水分和脂肪酸对反应的影响不大。

餐厨垃圾厌氧处理中问题：

1）较多的不易降解杂质（例如塑料袋、餐具、毛巾和瓶盖等，）影响发酵后肥料的形状和产后的销售；

2）发酵前必须设置预处理系统，将杂质分离；

3）含有较多的盐分会导致微生物体活性降低甚至死亡，从而影响生物降解速度和降解程度。

四、国内餐厨垃圾处理现状

国内大部分城市的餐厨垃圾处理方式基本上是饲养猪、以及同生活垃圾一同混合处理。

近年来，北京、上海、广州、深圳、重庆、苏州、昆明、长沙等十多个城市陆续出台相关的餐厨垃圾管理办法，并开展了餐厨垃圾处理项目。

国家的《餐厨垃圾管理办法》正在制订中，第1个餐厨垃圾国家标准——《餐厨垃圾资源利用技术要求》已于2009 年底报批国务院。

国家标准《餐厨垃圾资源化产物安全质量标准》、行业标准《餐厨垃圾处理场技术规范》《餐厨垃圾处理厂运行维护技术规程》等也已列入近期标准制定规