呼斯冷+劉峻琿+賈挨兵+谷清宏

摘要：闡述了餐廚垃圾的特性、危害及餐廚垃圾處理的主要工藝技術(shù)路線，通過(guò)餐廚垃圾的預(yù)處理-厭氧消化-資源化利用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最終達(dá)到餐廚垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化目的。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾；厭氧處理；資源化利用

中圖分類(lèi)號(hào)：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）01-0067-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.038

Food waste treatment and resource utilization-Take Wushen Banner food waste treatment plant as an example

Husileng 1，2， Liu Junhui 1，2， Jia Aibing 1，2， Gu Qinghong 1，2

（1. Wushen banner Hengtai Solid Waste Treatment Institute， Ordos Inner Mongolia 017000，China；

2. Wushen banner Chen Yang Renewable Resources Limited Liability Company， Ordos Inner Mongolia 017000，China）

Abstract： The characteristics and hazards of food waste and the main process technology of food waste disposal are described. Through the key steps such as pretreatment of food waste - anaerobic digestion - utilization of resources， the reduction of food waste is finally achieved ， Harmless， resource-oriented purposes.

Key words： Food waste； Anaerobic treatment； Resource utilization

餐廚垃圾是指居民日常生活以外的食品加工、餐飲服務(wù)、單位供餐等活動(dòng)中產(chǎn)生的剩菜剩飯等垃圾（泔水）和廢棄食用油脂，俗稱(chēng)泔腳、泔水或潲水。餐廚垃圾因其自身特點(diǎn)，易造成環(huán)境污染，產(chǎn)生大量惡臭物質(zhì)。由于其油脂含量高，如收運(yùn)處置不進(jìn)行嚴(yán)格控制，易造成食品衛(wèi)生安全隱患等一系列問(wèn)題。

1 餐廚垃圾的基本特性

1.1 基本理化特性

餐廚垃圾是城市固體垃圾中有機(jī)垃圾的重要組成部分。從其成分上看，餐廚垃圾主要由蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、淀粉、纖維素和無(wú)機(jī)鹽等組成，其理化特點(diǎn)可用“四高”來(lái)描述，即油脂含量高、有機(jī)質(zhì)含量高：含固約為 15 %～20 % ，易腐垃圾約為 60 %～80% 左右；鹽分含量高、含水率高：廚余垃圾含水率在 75%～85% ，餐飲含水率可達(dá) 93% 以上[1]。

1.2 危害性

由于餐廚垃圾中營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富，含水率較高，因此極易腐敗發(fā)酸發(fā)臭，且容易滋生有害生物，如果不及時(shí)處理或者處理不當(dāng)不僅會(huì)造成空氣污染和水污源，還會(huì)嚴(yán)重干擾人們的正常生活。其危害性主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：1）影響居住環(huán)境：餐廚垃圾影響人們的嗅覺(jué)和視覺(jué)的舒適感以及生活衛(wèi)生，甚至滋生病菌，造成疾病傳播；餐廚垃圾能夠加劇填埋場(chǎng)的產(chǎn)氣和滲濾液的析出，而垃圾滲濾液可以通過(guò)地表徑流和滲漏作用，給地表水和地下水造成污染。2）影響人們身心健康：在我國(guó)大部分地區(qū)，人們習(xí)慣上將餐廚垃圾直接用來(lái)飼喂畜禽，但是餐廚垃圾含有大量病原微生物、寄生蟲(chóng)及其蟲(chóng)卵，飼喂畜禽后容易引起人畜共患疾病[2]。

1.3 餐廚垃圾的資源性

餐廚垃圾除含有大量的有機(jī)物外，還有豐富的氮、磷、鉀、鈣等大、中量營(yíng)養(yǎng)元素和各種微量營(yíng)養(yǎng)元素。經(jīng)過(guò)合理處理后的餐廚垃圾是制備動(dòng)物飼料、有機(jī)肥料和生物能源的重要資源，是一種高價(jià)值的生物資源和能源。

2 餐廚垃圾的處理技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外餐廚垃圾處理技術(shù)，按照處理媒介可以分為非生物處理技術(shù)和生物處理技術(shù)兩大類(lèi)。其中非生物處理技術(shù)是指?jìng)鹘y(tǒng)的垃圾處理方法，如焚燒和衛(wèi)生填埋，此外還有新興的機(jī)械粉碎直排、脫水飼料化、真空油炸飼料化等；而生物處理技術(shù)主要包括厭氧消化和好氧堆肥、蚯蚓堆肥。各處理技術(shù)均有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕厩闆r、經(jīng)濟(jì)條件、餐廚垃圾的特性等因素綜合考慮，多種處理技術(shù)綜合使用，以達(dá)到更好地處理效果和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益[3]。

3 烏審旗餐廚垃圾處理項(xiàng)目為例

餐廚垃圾處理工藝圖

3.1 接料及預(yù)處理

餐廚垃圾水分含量大，有機(jī)質(zhì)含量高，油脂豐富，在進(jìn)行厭氧消化之前需進(jìn)行預(yù)處理，主要通過(guò)預(yù)處理選出大件物和玻璃，然后通過(guò)擠壓螺旋設(shè)備固液分離、油水分離，最終油回收利用，再磁選機(jī)設(shè)備選出廢金屬等再生物資，有機(jī)物部分通過(guò)破碎均漿工藝與設(shè)備進(jìn)行厭氧消化。通過(guò)工藝優(yōu)化和設(shè)備完善，使項(xiàng)目的分選效率提高到95%，資源化利用率達(dá)到85%[4]。

3.2 餐廚垃圾厭氧消化

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)是餐廚垃圾處理工藝的關(guān)鍵部分，通過(guò)對(duì)厭氧發(fā)酵各影響因素研究，完善餐廚垃圾厭氧發(fā)酵工藝，提高處理效率：研究各級(jí)反應(yīng)器的pH值、溫度、堿度、進(jìn)料方式、消化液（沼液）回流比等因素對(duì)有機(jī)酸濃度、氨氮濃度的影響，建立系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)與控制指標(biāo)之間的相應(yīng)關(guān)系，在中小試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上建成安全穩(wěn)定的厭氧消化裝置和設(shè)備，厭氧消化的有機(jī)物降解率達(dá)到58%以上，容積產(chǎn)氣率提高20%，發(fā)酵周期縮短至20天左右。

3.3 厭氧消化產(chǎn)物資源梯度利用

基于厭氧消化產(chǎn)物—沼渣的物理、化學(xué)和微生物特性以及北方地區(qū)不同的應(yīng)用需求，制備有機(jī)顆粒肥，用于開(kāi)展荒漠治理、園林綠化、基質(zhì)育苗等不同層次和水平的沼渣梯度利用技術(shù)研究。確定不同梯度的利用技術(shù)對(duì)沼渣特性和施用方式、水平的要求，以及對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和土壤環(huán)境的影響[5]?；趨捬跸a(chǎn)物—沼液回用脫氮處理，通過(guò)沼液循環(huán)回用，替換水以調(diào)節(jié)原料的發(fā)酵進(jìn)料濃度，可以達(dá)到節(jié)水和減少沼液外排的目的，是較為經(jīng)濟(jì)有效地沼液減量處理方式。此外，沼液回用還能起到熱量回收、增加系統(tǒng)微生物總量、提高系統(tǒng)緩沖能力和產(chǎn)氣量的作用。但沼液循環(huán)回用過(guò)程中會(huì)遇到氨氮、揮發(fā)性脂肪酸濃度累積抑制厭氧微生物，難降解物質(zhì)無(wú)效循環(huán)等一系列問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)沼液回用技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。

基于厭氧消化產(chǎn)物—沼氣提純，沼氣進(jìn)入沼氣凈化系統(tǒng)，通過(guò)傳統(tǒng)的濕法-干法脫硫設(shè)備脫硫、PSA去除沼氣中H2S和CO2，將沼氣中的甲烷提純至97%以上。提純后的沼氣制備CNG（車(chē)載燃料），為天然氣燃料動(dòng)力車(chē)加氣或者制作清潔燃料用戶(hù)做飯[6]。

4 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目通過(guò)餐廚垃圾預(yù)處理的關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)，包括擠壓螺旋固液分離、油水分離、生物質(zhì)分離、磁選、破碎均漿工藝與設(shè)備。通過(guò)工藝優(yōu)化和設(shè)備完善，使本項(xiàng)目的分選效率提高到95%，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾厭氧消化處理。

本項(xiàng)目厭氧消化處理后產(chǎn)出物的資源化利用，沼渣制作有機(jī)顆粒肥，用于荒漠化治理、園林綠化等。對(duì)產(chǎn)生的沼液進(jìn)行脫氮處理后生產(chǎn)回用，沼氣提純凈化為高附加值的清潔燃料及CNG等，資源化利用率達(dá)到85%[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

餐廚垃圾處理項(xiàng)目的實(shí)施有利于城市環(huán)境的改善，提高城市的環(huán)境質(zhì)量 ，可保 障餐廚垃圾無(wú)害化、資源化和減 量化處理處理，保證餐廚垃圾得到合理處置，避免再次進(jìn)入人們的餐桌，保證了食品安全。減輕城市由餐廚垃圾帶來(lái)的環(huán)境污染，大大減輕了由于餐廚垃圾處理而帶來(lái)的大氣、土城、地下水等方面的環(huán)境污染 ， 值得推廣和應(yīng)用。餐廚垃圾處理技術(shù)尚屬摸索嘗試階段，受前段餐廚垃圾收運(yùn)體系影響大。建議完善餐廚收運(yùn)系統(tǒng)、政府給予合理補(bǔ)償、加強(qiáng)資金監(jiān)管，以激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新[8]。

參考文獻(xiàn)

[1]劉紅霞，何亮，餐廚垃圾預(yù)處理工藝研究[J].綠色科技，2016，（10）：12-13.

[2]華云，王麗莉，張波.我國(guó)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀及主要處理技術(shù)應(yīng)用情況[J].城市管理技術(shù)，2009， （2）：60-63.

[3]季竹.天津市餐廚垃圾管理現(xiàn)狀及對(duì)策[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19（1）：25-26.

[4]農(nóng)傳江，徐智，湯利，張發(fā)寶，餐廚垃圾特性及處理技術(shù)分析[J].環(huán)境工程，2014，（32）：15-16.

[5]王攀，任連海，甘筱.城市餐廚垃圾產(chǎn)生現(xiàn)狀調(diào)查及影響因素分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，36（3）：181-185.

[6]胡新軍，張敏，余俊鋒等.中國(guó)餐廚垃圾處理的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32（14）：4575-4584.

[7]李榮平，葛亞軍，王奎升等，餐廚垃圾特性及其厭氧消化性能研究[J].可再生能源，2010，28（1）：76-80.

[8]陳鍔，顧向陽(yáng)，餐廚垃圾處理與資源化技術(shù)進(jìn)展[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2012，25（3）：57-61.

收稿日期：2018-01-04

作者簡(jiǎn)介 ：呼斯冷（1986-），男，研究方向?yàn)楣腆w廢棄物的研究。