曹雅麗

(臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺(tái)州 318020)

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有了明顯地提高，隨之而來(lái)的則是大量廢棄物的產(chǎn)生。餐廚垃圾是城市垃圾的重要組成之一，在餐飲業(yè)迅速崛起的同時(shí)，它的數(shù)量也在持續(xù)增長(zhǎng)。在我國(guó)，一些酒店、賓館、食堂、飯店等飲食單位每天的餐廚垃圾生產(chǎn)量十分驚人。根據(jù)調(diào)查，我國(guó)餐廚垃圾約占城市生活垃圾比重的37%～62%，主要城市每年產(chǎn)生的餐廚垃圾量不低于6000萬(wàn)噸。大量的餐廚垃圾成為了阻礙城市發(fā)展和破壞環(huán)境的一大頑疾，為解決這一頑疾，提出了微生物處理餐廚垃圾技術(shù)，利用微生物代謝來(lái)對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)餐廚垃圾中有機(jī)物的降解和代謝產(chǎn)物的獲取。

二、餐廚垃圾的特點(diǎn)及危害

餐廚垃圾是一種多油脂、高脂肪、高蛋白的物質(zhì)，又易發(fā)生腐爛變質(zhì)，它的收集運(yùn)輸成本高，所以處理起來(lái)難度很大。在處理的過(guò)程因監(jiān)管不力、處理方法不當(dāng)?shù)仍?，?dǎo)致大部分的餐廚垃圾被一些私人作坊取走利用。除了被郊區(qū)農(nóng)民收去喂豬之外，還被一些不法分子拿來(lái)提煉食用油，重新流入食品市場(chǎng)，給衛(wèi)生防疫和食品安全造成了巨大的隱患。餐廚垃圾通常都是收集后再進(jìn)行集中處理，需要用到大量的交通運(yùn)輸工具，會(huì)導(dǎo)致城市交通堵塞。而且往往在運(yùn)輸過(guò)程中餐廚垃圾會(huì)發(fā)生變質(zhì)，等被運(yùn)到垃圾處理廠時(shí)，餐廚垃圾已產(chǎn)生了大量的毒素，其中最常見(jiàn)的是一種致癌物質(zhì)——黃曲霉素，這也使餐廚垃圾的處理難度大大加大。

三、餐廚垃圾目前處理的主要方式

（一）衛(wèi)生填埋處理餐廚垃圾技術(shù)

衛(wèi)生填埋處理餐廚垃圾是先將餐廚垃圾等直接埋入填埋場(chǎng)，再利用土壤里的各類(lèi)微生物把餐廚垃圾中的有機(jī)物大分子分解成一個(gè)個(gè)小分子。利用衛(wèi)生填埋法處理餐廚垃圾會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，例如餐廚垃圾發(fā)酵后形成的甲烷及其他有害氣體被直接排放到空氣中，這對(duì)大氣造成了嚴(yán)重的污染；衛(wèi)生填埋法雖然應(yīng)用了許多高科技含量的技術(shù)和新的防滲濾材料，但仍然無(wú)法根治垃圾有害物質(zhì)對(duì)水資源的污染和侵蝕，污染后的水會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。

（二）焚燒法處理餐廚垃圾技術(shù)

垃圾焚燒是處理餐廚垃圾的主要方法之一，將焚燒處理與高溫(1650-1800℃)熱分解、融熔處理結(jié)合，餐廚垃圾的焚燒，也就是將餐廚垃圾投入特別制作的高溫焚燒爐中，再利用高溫把垃圾中的有機(jī)物質(zhì)氧化成氣體與無(wú)機(jī)物等。利用焚燒法處理餐廚垃圾存在著許多缺點(diǎn)。根據(jù)調(diào)查了解，一噸餐廚垃圾被焚燒后會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，留下灰渣大約是原有體積的一半。焚燒法只是將一部分餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，實(shí)際上它的總體積和重量并沒(méi)有縮小，相反還會(huì)增大。而且焚燒后所排放的尾氣中含有許多污染物，這些污染物的組成極其復(fù)雜，含有有毒物質(zhì)，還會(huì)造成溫室效應(yīng)。焚燒后的灰燼中也有許多有毒有害物質(zhì)，且這些物質(zhì)更難處理。

（三）干燥熱處理法處理餐廚垃圾技術(shù)

餐廚垃圾的干燥熱處理是指先將餐廚垃圾進(jìn)行脫水處理，再利用干燥的方法去除餐廚垃圾中的水分，最后把干燥后的產(chǎn)物拿來(lái)做肥料。因是高溫干燥，所以在這過(guò)程中就能殺死病原微生物，達(dá)到滅菌的效果。利用干燥熱處理法處理餐廚垃圾，雖然有病菌滅殺效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，但操作步驟復(fù)雜，控制要求高，相比其他方法所消耗的能量更大，而且油脂回收率不高，造成資源浪費(fèi)。

四、餐廚垃圾微生物資源化處理方式

（一）利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油

生物柴油是指主要以植物油（如大豆油、玉米油、花生油等）、動(dòng)物油（如豬油、牛油、羊油、魚(yú)油等）、廢棄油脂或微生物油脂為原材料與甲醇或乙醇等經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化而成的可代替石化柴油的清潔燃料，是一種清潔的可再生能源。生物柴油具有環(huán)保、原料來(lái)源廣、可再生等優(yōu)點(diǎn)。所以大力發(fā)展生產(chǎn)生物柴油不僅可促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)環(huán)保也有著重大意義。就目前而言，以餐廚垃圾作為原材料生產(chǎn)生物柴油的方法主要是運(yùn)用生物酶法。生物酶法是指將高活性的生物酶加入餐廚垃圾中，利用其催化反應(yīng)的發(fā)生，這種方法比較清潔衛(wèi)生，且產(chǎn)物也能達(dá)標(biāo)。

（二）利用餐廚垃圾進(jìn)行好氧堆肥

好氧堆肥技術(shù)是指在有氧的條件下，利用好氧微生物對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行吸收，再進(jìn)行氧化和分解的過(guò)程。這些好氧微生物會(huì)利用自身的生命活動(dòng)，把一部分餐廚垃圾中的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，在氧化的過(guò)程中它們還會(huì)釋放出可提供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量。而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生出更多生物體。在有機(jī)物生化降解的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱能，這些熱能不會(huì)全部散發(fā)到環(huán)境中，所以導(dǎo)致了堆肥物料的溫度升高。溫度的升高會(huì)使一部分不耐高溫的微生物死亡，而耐高溫的細(xì)菌則快速繁殖。

1.好氧微生物

好氧微生物也被稱(chēng)作好氧菌，它們只有在有氧環(huán)境中才能夠生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)行有氧呼吸。好氧微生物包括了大多數(shù)細(xì)菌、放線(xiàn)菌和真菌，可細(xì)分成專(zhuān)性好氧微生物和微好氧微生物兩大類(lèi)。專(zhuān)性好氧微生物是指沒(méi)有氧就根本不能生長(zhǎng)的細(xì)菌，例如大多數(shù)化能自養(yǎng)細(xì)菌、醋酸菌、枯草芽孢桿菌、結(jié)核菌就是專(zhuān)性好氧細(xì)菌。而只能在較低的養(yǎng)分壓下才能正常生長(zhǎng)的微生物，我們稱(chēng)它為微好氧微生物。

2.好氧堆肥的優(yōu)點(diǎn)

在有氧的情況下堆肥，可使餐廚垃圾中的有機(jī)物發(fā)酵腐爛成有效肥分和腐殖質(zhì)的時(shí)間變短，可加快有機(jī)物的降解速度，并能降解得更徹底，在這過(guò)程中沒(méi)有中間產(chǎn)物和臭味產(chǎn)生。且好氧堆肥法能提供殺滅病原體所需的能量，相比較其他方法較無(wú)害、環(huán)保且堆肥產(chǎn)品的肥效高。

圖4-1 好氧堆肥過(guò)程

（三）利用餐廚垃圾進(jìn)行厭氧消化

厭氧消化是指在缺氧甚至是無(wú)氧的條件下，利用厭氧微生物或兼性厭氧微生物將有機(jī)大分子分解為有機(jī)小分子或無(wú)機(jī)物。餐廚垃圾的厭氧消化通常是加入?yún)捬蹙蚶貌蛷N垃圾自身所產(chǎn)生的微生物來(lái)進(jìn)行發(fā)酵，主要會(huì)產(chǎn)生氫氣和甲烷等能源物質(zhì)。餐廚垃圾厭氧消化的自動(dòng)程度較高，不容易發(fā)出惡臭氣味，產(chǎn)品種類(lèi)多樣，但是微生物處理技術(shù)復(fù)雜，且對(duì)環(huán)境的酸堿度要求較高，所需的時(shí)間也較漫長(zhǎng)，餐廚垃圾的高鹽分和高油脂可能會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器過(guò)度的酸化，抑制住菌體生長(zhǎng)繁殖，不利于對(duì)餐廚垃圾的持續(xù)穩(wěn)定地降解。

圖4-2 厭氧消化流程

總結(jié)

通過(guò)以上六種方法的對(duì)比，我們可發(fā)現(xiàn)餐廚垃圾微生物資源化處理技術(shù)比目前的處理餐廚垃圾的主要方式更具優(yōu)勢(shì)。相對(duì)而言，利用微生物處理餐廚垃圾具有處理徹底環(huán)保、無(wú)臭味異味等優(yōu)點(diǎn)，且殘留物可制成有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)資源化的廢物利用。因此在接下來(lái)的餐廚垃圾處理問(wèn)題上，我們可多利用微生物處理餐廚垃圾技術(shù)，更高效快捷地處置餐廚垃圾。