餐厨垃圾资源化利用技术现状分析

餐厨垃圾资源化利用技术现状分析

袁亚阁

山高十方环保能源集团有限公司，山东 济南 250101

摘要：现阶段，我国经济稳步发展，人民生活水平逐渐提高，餐厨垃圾产生量日益加大，已对周边环境造成极大的影响，若没有得到及时合理的处置，则会对自然界造成污染，危害人体健康。随着“无废城市”建设的推进，我国社会经济发展正在向创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念转型。餐厨垃圾含有丰富的有机质及矿物质，运用得当可实现资源的综合利用，达到无害化、减量化、资源化的目的。本文介绍了我国餐厨垃圾处理技术现状，同时分析了几种餐厨垃圾处理工艺，为今后餐厨垃圾处理提供参考方向。

关键词：餐厨垃圾；资源化；饲料化；肥料化；能源化

引言

餐厨垃圾包含厨余垃圾和餐饮垃圾，厨余垃圾是指食物边角废料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾，餐饮垃圾是指饮食剩余物以及果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物。在政府推进的垃圾分类的大潮下，餐厨垃圾在城市生活垃圾占比50%以上，餐厨垃圾存储运输途中容易腐烂发臭、滋生病菌，污染环境影响生态安全和人类健康。我国餐厨垃圾具有含水高、有机质高、含盐高、含油高等特点，具有污染物和资源的双重属性，餐厨垃圾类型众多工艺相对复杂、处理难度大，餐厨垃圾资源化和无害化处理将成为我国垃圾处理工作的重点。

1项目介绍

当前，发展城市餐厨垃圾综合处理技术已成为现在固体废弃物处理领域的热点问题。餐厨垃圾集中处理设备具有价值高、占地大等特点，且不同处理工艺对应不同的处理设备。由于餐厨垃圾存储和运输过程中滋生有害细菌，预处理阶段通常在分选除杂后要通过高温蒸煮处理。考虑我国餐厨垃圾以淀粉、纤维素、蛋白质、油脂为主，可以利用酵母菌、地衣芽孢杆菌、孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等微生物进行分解，部分处理企业采用微生物间的协同作用优化餐厨垃圾生化降解工艺、动态调整工艺条件，实现餐厨垃圾的快速处理。

2城市餐厨垃圾处理技术现状

一般将餐厨垃圾处理技术分为非生物技术和生物技术两大类。通过对中国知网专利数据库进行检索，发现从2010年开始至今我国餐厨垃圾处理技术相关专利已公开的有211项，其中生物类处理技术有33项，占比16%，非生物技术占绝大多数。常见非生物处理技术包括粉碎处理、卫生填埋处理、焚烧处理等，常见生物处理技术包括好氧堆肥处理、厌氧消化处理、蚯蚓堆肥、黑水虻生物处理等。在生物处理技术方面，我国现阶段餐厨垃圾处理的主要技术是以厌氧消化处理为主，好氧堆肥处理及饲料化为辅。

因餐厨垃圾中水分和有机质含量较高且热值低，现阶段，餐厨垃圾处理主要采用非生物处理和生物处理相结合的工艺，即先通过非生物处理进行预处理，破碎分选后的无机物杂质运至焚烧厂与其他生活垃圾混合焚烧，提油后的有机物进行生物处理。

3餐厨垃圾资源化利用技术

3.1预处理技术

目前，研究较多的餐厨垃圾预处理技术有湿热解、高温湿解提油等。湿热解技术主要通过加热罐及三相离心设备，实现粗油脂、废水、废渣的三相分离。其将加热罐内有机浆液加热至80℃左右，再将有机浆液导入三相离心设备，分离粗油脂、废水、废渣。废水、废渣均单独收集，进入后续处理环节，粗油脂则进入储罐，可作为工业原料外售。该系统能杀灭致病微生物，占地面积小，运行成本低，杂质分离率高，处理能力大，餐厨垃圾固相与液相可以实现有效分离，提油效率高，处理后有机浆料中营养成分更有利于后续生物处理。

3.2微生物发酵技术

微生物发酵技术是指将预处理后的餐厨垃圾通过微生物的作用将大分子蛋白质降解为高活性、高吸收能力的小分子蛋白，再进一步深度加工成优质的蛋白质饲料。蔡静等采用酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌及黑曲霉等对餐厨垃圾进行混合发酵，发现可使发酵产物的必需氨基酸和粗蛋白含量分别提高95.9％和58.7％，从而大幅提髙所制饲料的营养价值，并使之更符合国家饲料卫生标准。通过枯草芽孢杆菌及酵母发酵餐厨垃圾，发现可制得一种富含大量酶及有益微生物的生物饲料。该法制备的蛋白质饲料品质较优且价格经济，对有害致病菌也有一定程度的抑制作用，但缺点是产出不够稳定、效率不高，因而无法大规模推广应用。

3.3焚烧技术

焚烧技术是在高温条件下将餐厨垃圾中的有机可燃组分充分燃烧，产生的热量可用于发电或余热回收利用。通过与其他垃圾的混合收集处理，焚烧技术的减量化效果好、处理量大，可实现大规模地处置餐厨垃圾并产生能源供应。经过一定预处理后，单位重量餐厨垃圾的发电效率可约达30％。餐厨垃圾焚烧发电具有良好的碳减排效果，其碳减排量可高达38％。日本、美国、欧洲及新加坡等国家和地区具有先进的垃圾焚烧处理经验。尽管焚烧也是我国处理生活垃圾的主要方式，但仍存在核心技术不完善、进口设备成本过高、垃圾分类回收机制不完善导致后续焚烧效益较低、焚烧过程产生的二噁英及呋喃等致癌污染物的实时处理与监测手段不足等问题。此外，焚烧法的资源化利用效率不高，餐厨垃圾的高含水率还会增大辅助燃料的消耗，并进一步提高处理成本。

3.4微生物燃料电池处理技术

微生物燃料电池处理技术的基本原理是在阳极室，厌氧微生物分解有机物并释放出电子和质子，电子依靠电子传递介体在生物组分和阳极之间进行传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂在阴极得到电子而被还原，与质子结合成水。简单来说，该技术采用微生物作为催化剂，氧化餐厨垃圾中的有机物及无机物。它是一种新型餐厨垃圾资源化处理技术，目前在国内餐厨垃圾处理、污水处理、污泥处理等领域的应用研究逐渐深入。微生物燃料电池处理技术无污染，具有低投入、高产出的特点，市场应用前景较广，但其受餐厨垃圾组分影响较大，在餐厨垃圾处理领域的应用仍有很大的改善空间。

结束语

我国对餐厨垃圾的资源化利用研究起步较晚，但近年来国家绿色低碳的发展战略正不断倒逼餐厨垃圾新资源化利用技术的研发、推广及应用。在未来，一方面应厉行勤俭节约，大力倡导和践行“光盘行动”，并通过净菜（包括半成品或成品等）进城措施，从源头减少餐厨垃圾的产生量；另一方面还应全面开展垃圾分类工作，按照不同地区的餐厨垃圾特性，因地制宜地研发与之相适应的餐厨垃圾资源化利用新技术、新装备，并生产高附加值的资源化产品，加快部分资源化设备的国产化及实验室研究向实践推广应用的成果转化进度。

参考文献

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