餐厨垃圾综合利用及相关处理工艺比较餐厨垃圾处理设备

第第页共7页［餐厨垃圾综合利用及相关处理工艺比较］餐厨垃圾处理设备随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高，餐厨垃圾的数量快速增加。如北京餐厨垃圾呈稳步上升趋势，每天的产生量达1600吨以上;上海市每天餐厨垃圾的产生量超过1300吨。这些餐厨垃圾如果得不到正确的处理，将成为社会的公害。比如如果餐厨垃圾大量直接排入下水道，由于餐厨垃圾容易发酵、变质、腐烂，产生大量毒素，散发恶臭气体，污染水体和大气［1］。而由餐厨垃圾派生的“潲水油”或“地沟油”，其中含有致癌物质――黄曲霉素以及其他毒素，对人体健康危害极大，自2011年以来引起了社会群众的积极关注，很多城市已经积极立法或者严厉打击熬炼“地沟油”的行为。此外，由餐厨垃圾派生的“垃圾猪”、“垃圾羊”等问题也引起了社会的极大关注，餐厨垃圾的有效治理任重道远。一、我国餐厨垃圾的特点我国的餐厨垃圾主要来自家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜。餐厨垃圾较之其他垃圾，具有含水率、有机物量、油脂及含盐量高，易腐败等特点［2］。目前餐厨垃圾的处理方式一是无害化处理，二是资源化处理，但直接填埋则存在着浪费土地、产生恶臭气体及渗滤液等问题，不建议推广，为此餐厨垃圾综合利用及相关处理工艺已经被提上日程［3］。相比发达国家早在20世纪90年代就已经开展对餐厨垃圾的管理与处理处置技术的研究，我国是从进入21世纪以来对餐厨垃圾问题才开始逐渐重视。由于研究及分类处理主要集中在大城市，目前推广的技术种类不多，相关研究也比较薄弱［4］。我国餐厨垃圾中的有机物、盐度和油脂含量与国外不同，研制适合我国的技术成熟、效率高、运行可靠且经济适用的设备也是未来发展的重点。因此，本文对国内主要大城市餐厨垃圾综合利用及相关处理工艺状况进行了实地或资料调查。北京市环境卫生设计科学研究所从2010年5月至2011年4月对朝阳区、西城区部分饭店、宾馆的餐厨垃圾进行理化特性分析，结果如表1所示，可以看出餐厨垃圾中有机质较高，占87.2,C/N也较高，为33.41。此外，在调查中也发现，餐厨垃圾中仍然存在一些纸巾、饭盒、筷子、玻璃瓶等杂质，因此在处理前，需要增加除杂等前处理工艺。二、餐厨垃圾相关处理工艺（一）物理干燥技术物理干燥制肥料或饲料技术，是经过预处理后，首先进行脱水，得到液体和固体两部分。液体是高油脂废水，宜先进行油水分离获得高附加值的油脂，然后对污水进行处理，其固体部分主要采用物理手段将其高温加热，烘干处理，杀毒灭菌，除去盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂。物理干燥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。目前西宁餐厨垃圾处理厂（200t/d）、宁波餐厨垃圾处理厂（200t/d）、苏州餐厨垃圾处理厂（100t/d）和无锡餐厨垃圾处理厂（100t/d）都应用物理干燥技术处理餐厨垃圾。物理干燥技术的技术优点是资源化程度较高；设备投资小、占地面积较小；生产过程易控制，操作、管理容易。缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底；不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题，对其用作饲料存在一定的顾虑。比如用加热烘干的方式很难去除霉杆霉菌等菌种，若提高消毒温度，又会破坏饲料中的营养物质（如维生素等热敏性物质），导致产品存在安全隐患。（二）微生物生化处理技术微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到降解和转化；不仅解决了各类有机物及时、彻底、无害化处理，减少人畜交差感染和环境污染，同时通过资源循环系统工程，产出活性微生物菌群；这些菌群按照不同的配方和特殊的工艺，经过深加工制成高品质的微生物肥料菌剂和生物蛋白饲料，应用在有机、绿色生态农业和畜禽、水产养殖业，实现资源循环再利用。目前北京高安屯餐厨垃圾处理厂(200t/d+200t/d)应用该技术。微生物处理技术的优点是占地面积小；处理时间短，资源利用率高；产品的市场销路较好，产品质量较高，产品附加值较高。缺点是处理机单机能力小；受好氧发酵含水率要求低限制，需添加一定量辅料调节；能耗较大，资源化利用成本高。(三)厌氧消化技术厌氧消化技术在欧洲和日本等发达国家应用十分广泛，是一项被普遍采用的成熟处理工艺。欧洲主要厌氧工艺包括PassavantRoedige、O.W.SDRANCO、xxxxS、Valorga、BTA工艺等。目前欧洲处理有机垃圾的发展方向是厌氧消化技术，在2000年以后厌氧消化工程陆续投入使用，处理规模也呈现逐渐扩大的趋势。从分布来看，20世纪只有德国等少数国家大量使用厌氧消化工艺，而进入21世纪后，法国、西班牙、瑞士、加拿大、比利时以及亚洲的日本、韩国都开始普遍采用厌氧消化工艺。厌氧消化技术目前国内尚无成规模的成熟运行案例，但一些小型处理厂有工程应用。厌氧消化过程是利用在绝对厌氧条件下，在厌氧微生物的作用下，将垃圾中的有机物质降解，生成甲烷、水、氢气、硫化氢以及一些小分子化合物的过程。一般将有机物的分解过程分为产酸阶段和产甲烷阶段，在产酸阶段主要是通过微生物的胞外酶的作用下，将大分子的有机物水解成小分子的有机物，如乙酸等；产甲烷阶段是专性产甲烷细菌利用产酸阶段生成的底物或氢，生成甲烷的过程。主要应用于处理餐厨垃圾、厨余垃圾、粪便等有机成分较高的生活垃圾。厌氧消化技术分为湿式和干式厌氧消化，在厌氧消化过程中，消化底物固含量是影响消化进程的一个重要参数根据反应器内消化物料的TS(totalsolid)浓度的不同，厌氧消化可以分为干式(TS20%—40%)和湿式(TS60%)的进料才加水稀释，因此直接采用干式厌氧消化工艺，既不需加水也不需要脱水，简化了前处理，也节约了能耗，而且干式厌氧消化工艺因其能够处理高固含率废物的优点满足了目前城市生活垃圾及餐厨垃圾处理的要求。法国的xxxx,比利时的DRANCO和瑞士的xxxxS等都是干式厌氧消化的代表。比如Valorga干式厌氧消化技术属于单级消化技术，消化罐内的总固体浓度为15%—35%,擅长处理成分比较复杂的垃圾，如园艺垃圾，有机垃圾或混合收集的生活垃圾。由于该技术通过将产生的沼气在底部回灌到反应器内达到搅拌的效果，因此反应器内没有机械设备，可以节约维修的时间与费用。但是，国内的应用还是相对较少，用于处理包含餐厨垃圾的消化技术基本上不多见，而且绝大部分的现有技术都是引进国外的技术以及设备。三、几种处理工艺的比较目前现有的技术种类都各有特点，我们对餐厨垃圾处理的物理干燥技术、微生物生化处理技术和厌氧发酵技术进行了工艺特点分析，结果如表2所示。四、结语目前，国内外餐厨垃圾的处理工艺主要有物理干燥技术、微生物生化处理技术、厌氧发酵技术等几种，国外较为成熟、先进的处理设施主要分布在欧洲、韩国和日本，但是现在一些发达国家的国外处理技术并不能成功地应用于我国餐厨垃圾的处理中。我国目前的资源化处理技术如物理干燥技术、高温堆肥技术、微生物生化处理技术、厌氧发酵技术等应用还不广泛，很多技术是和处理设施主要从欧洲、韩国和日本引进，但这些技术应用于我国餐厨垃圾的处理中还存在着一些不足之处，其中在前处理工艺、提高处理效果以及产品的质量上都有很大的改进之处。这其中一是要保障进料的纯度，减少异物的含量，所以在提高分类收集的质量上要有一定的措施。参考文献[1]刘跃勇,任福民,汝宜红,等.北京市生活垃圾成分及理化特性分析[J].北方交通大学学报,2002.26(4):50-52.[2]任连海,曹栩然.饮食业有机垃圾的产生现状及处理技术研究［刀.北京工商大学学报(自然