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1、国内餐厨垃圾处理利用工艺研究进展餐厨垃圾，俗称泔脚，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。在国外，卢森堡、葡萄牙、澳大利亚、加拿大，以及美国的佐治亚州，泔脚是被禁止用来喂养牲畜的。上海市从2001年起也规定禁止餐厨垃圾饲喂生猪。如何科学、合理地对餐厨垃圾进行处置利用已经成为亟待解决的问题。国内对此进行了大量研究，现对有关研究内容汇总如下。厨余垃圾的主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。厨余的主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂，其性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响，且容易滋长
2、病原微生物、霉菌毒素等有害物质。饲料化是处理厨余垃圾的主要发展方向。目前厨余饲料化的主要技术有生物法和物理法。生物法采取微生物发酵技术制成发酵饲料，这种处理工艺一般周期较长、需要对菌种进行选择管理、工艺较复杂。2002年陈建乐申请的中国发明专利CN.X公开了一种利用餐厨废弃物生产高钙多维酵母蛋白饲料的方法，将经粉碎机粉碎、脱水、加氮中和、灭菌后的餐厨废弃物及泔水物料与通过流量控制器混合控制的酵母和微生物生物菌种进行混合接种后经计算机控制分批进行固体发酵再经干燥、磨粉、化验及包装制成高钙多维酵母蛋白饲料。2002年洪百里生物科技股份有限公司申请的中国实用新型专利CN.X揭示一种有机废弃物再生机，
3、包含有机台、搅拌驱动装置、具数个容置室的处理槽、搅拌器、抽气装置、滤气装置，处理槽中搅拌器的搅拌杆间设有连结片，以易于搅拌切割处理槽中的有机废弃物，而滤气装置于内部设一可装水的容室及多层式的滤材，当处理槽中所生的异味进入滤气装置后，能先经水的吸释再经滤材有效过滤而排出，另投入口的上盖是藉二活动杆设于机台上，使得上盖利于掀起及盖合。该实用新型能将有机废弃物如厨余、蔬果等放入处理槽中并放入发酵菌，配合搅拌器的精细搅拌，利用自然界微生物分解有机物的原理，使有机物质高速分解形成可利用的饲料或有机肥料。2003年丁志勇申请的中国发明专利CN.4提供的是一种餐厨垃圾生物饲料化方法。它包括固液分离、油水分离
4、。分离出的油脂经过乳化、氢化处理制成脂肪酸钙颗粒。分离出的水分加入饲料酵母菌发酵得到含饲料酵母菌的种液。固体经高压灭菌后与含饲料酵母菌的种液混合、发酵，发酵物烘干后粉碎制成饲料。将餐厨垃圾转化成具有高附加值的脂肪酸钙和高蛋白质饲料。整个生产过程无任何污染物的排放，无二次污染。2004年上海铭新环卫工程科技有限公司申请的中国发明专利CN4.2采用预处理（除杂、脱水、脱脂）再生蛋白饲料（湿物料干燥、粉碎）再生油脂（油脂分离提取）再生发酵饲料四段工艺处理餐厨垃圾，达到废液零排放。2004年汤峥嵘申请的中国发明专利CN2.0揭示一种利用豆渣和餐厨垃圾生产饲料原料的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：1.
5、菌种培育，2.豆渣蒸煮消毒并风冷脱水，3.接入菌种并搅拌均匀，4.豆渣的有氧发酵5.餐厨垃圾的分拣、粉碎、消毒杀菌，6.餐厨垃圾与有氧发酵后的豆渣在加入辅料后按比例搅拌均匀，7.再次接入菌种并搅拌均匀，8.密封发酵，9.干燥。本发明同现有技术相比，利用豆渣和餐厨垃圾的理化特性和不同菌种的特性，采用了有氧发酵和密封发酵相结合的处理方法，使原本无用的豆渣和餐厨垃圾转变为饲料原料，解决了豆渣和餐厨垃圾对环境的污染问题，同时本发明原料易得，成本较低，适合大规模推广及利用。2004年华东理工大学环境工程系邬苏焕等人利用固态发酵的方法对城市餐厨垃圾进行处理，制造富含菌体蛋白的饲料。研究中采用多种酵母菌和霉
6、菌混合发酵，筛选出了(白地霉F-1，米曲霉F-6)为优势菌种组合，并考察了发酵条件，最优化结果为：对发酵培养基高温灭菌20min，加入(NH4)2SO4 1%，KH2PO4 4%，NaCl 35，初始pH5.5，含水率60%左右；种子液15%，接种比例为1：1，发酵5d。最终得到的饲料粗蛋白含量为33.87%，比原料增加了6.85%。物理法是将厨余脱水后进行干燥消毒，粉碎后制成干饲料。1998年张养坤申请的中国发明专利CN.6公开一种将厨余废弃物再生成禽畜饲料或农业用有机肥料的一种方法，可直接将收集的厨余废弃物于一次作业中，经来源分类、破碎、计量配方、脱水后至累批待料槽汇总送入卧式搅拌槽进行蒸
7、煮灭菌、发酵或干燥处理后制成半成品送至半成品贮桶，再依所需进行造粒或粉剂制成鱼、禽、畜饲料或有机肥料。用于制造饲料时，将计量桶内经处方计量混合的厨余送入卧式搅拌槽以100150的温度进行搅拌蒸煮杀菌后送至脱水机脱水至适当含水量后再进入累批待料槽；然后由累批待料槽将脱水后厨余送入卧式搅拌槽以120150温度进行搅拌干燥，并由油脂贮槽及添加剂贮槽依其配方计量添加适量的油脂及其他营养素，至含水量降至规范要求而制成半成品，送至饲料半成品贮桶；最后依所需将半成品经由造粒机或粉碎机制成颗粒状或粉剂状的鱼、禽、畜饲料或农业用的有机肥。餐厨垃圾的各种处理工艺餐厨垃圾的处理与处置关键问题和各类污泥的处理与处置一
8、样，仍然是干燥工艺和干燥设备如何解决，如何解决干燥过程中恶臭气体的处理，如何降低干燥过程的能源消耗，如何解决干燥设备的大型化制造，洛阳瑞岛干燥工程公司专利技术研发制造的RD多层多级多效干燥装置，专门从事餐厨垃圾、污泥、药渣等高湿物料干燥。填埋处理方法简单、省投资。但填埋处理埋掉了可利用物，资源化水平极低，并以水土恶化、国土侵占、资源浪费为重大代价。餐厨垃圾的渗出液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染，产生渗滤液、有害物滋生、恶性气体、重金属等一系列严重问题。垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应。
9、填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源。因此，欧盟国家已实施垃圾填埋法令禁止将餐厨垃圾填埋，填埋设施逐渐成为其他处理工艺的辅助方法，只用来处理不能再利用的物质。饲料法由于餐厨垃圾中含有丰富的淀粉、纤维素、蛋白质、脂类及无机盐，利用微生物菌体将垃圾发酵，制成蛋白饲料是目前国内常用的处理方法之一。这种方法在一段时期内的确被认为是资源化处理垃圾的一种方式，但最新的研究表明用餐厨垃圾制做动物饲料存在巨大的安全隐患。动物吃了用动物的内脏、骨头等加工而成的饲料，实际上就是在食用同类。研究人员发现，疯牛病很可能就源自动物食用同类现象。近年来，发达国家为解决二恶英、疯牛病
10、等全球性饲料安全问题，相继制定饲料法规。加拿大在饲料法的基础上，又制定了动物饲料限制和禁止规定，明确规定禁止反刍动物蛋白提炼产品作动物饲料。美国政府扩大了动物饲料禁用范围，将原来对动物脑和脊髓组织的禁用范围从牛饲料扩大到狗、猫、猪和家禽饲料。日本和韩国也修改了饲料安全法和饲料管理法，对饲料安全源头和生产过程监管作出了新的规定。欧盟于从2003年开始正式执行动物副产品条例，严禁在饲料生产中使用同类动物的任何部位生产饲料，严禁向毛皮类动物以外的牲畜喂厨房泔水。由于泔水成分复杂，没有统一的卫生标准，所以用厨房泔水喂猪更在被禁止之列。由于餐厨垃圾中各类动物的肉、骨、内脏混合在一起无法准确分选开，因此用
11、这种原料做饲料，在动物食品安全问题上确实存在重大隐患。传统堆肥处理堆肥是我国最古老的垃圾处理技术，堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理，堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物，而且垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等不能被微生物分解的废弃物必须分捡出来另行处理；堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。堆肥时要保证有机肥产品达到国家标准，就必须将新鲜的垃圾先进行分选，然后将易腐有机组分再进行发酵，但餐厨垃圾的含水率高达90%，发酵过程中糊状垃圾将整个堆垛全部空间填死，空气无法进入内部，致使微生物处于厌氧状态，使降解速度减慢，并产生硫化氢等臭气，同时使堆肥温度下降，严重
12、影响堆肥质量。焚烧处理焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程，焚烧处理量大，减容性好，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化，因此各国普遍采用这种垃圾处理技术。但焚烧同时会产生烟气等大量有害气和有害烧结渣等固体残渣，焚烧是一种污染转化为另一种更为严重、更为广泛的污染的过程。该法已逐渐不被接受。焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求，一般用于处理有相当热值的可燃性垃圾，如木材、纸张等，对含水率较高的餐厨垃圾就不适宜直接焚烧，因水分含量高会增加焚烧燃料的消耗，增加处理成本；高含水率会导致焚烧炉内的燃烧不完全，促进二噁瑛的生成；含盐量高，可能会增加产生二噁瑛的风险，还会提高飞灰中重金属的浸
13、出率；若在焚烧厂垃圾贮坑储存，会增加坑内的浸出水量。因此焚烧法仅适用于处理可燃物较多、不能回收有价物，只能回收热能的垃圾。热解法热解法是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏。使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体（甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气）、液体（有机酸、焦油、芳阱）和固体（碳黑、炉渣），从中提取燃油、油脂和燃气，燃气进行发电。但餐厨垃圾由于热值偏低，在热解过程中需要吸收大量热量，要增加补充燃料，特别是热解前期干燥阶段需消耗较多的外部加热能源，会增加运行成本。另外餐厨垃圾的含水率一般都超过60，垃圾中所含水份在热解过程中总是先汽化，热解前期使垃圾干燥要求
14、外部加热能耗要大大增加；同时，水蒸气的形式与可燃的热解燃气共存，将严重降低热解燃气的热值和可使用价值。再者由于餐厨垃圾中有机物垃圾成分复杂，导致热解工艺参数处在一个很复杂的不确定因素中，使热解生产工艺不稳定而难以控制。生物技术综合处理方法利用生物技术对餐厨垃圾进行资源化处理是当今世界上最先进的垃圾处理方法，它包括湿式厌氧生物处理工艺、自动控氧法堆肥技术等，这种方法可最大程度实现垃圾的资源化，对有机物含量较高的餐厨垃圾尤为适用。（1）先进的垃圾分选设备及预处理工艺技术。湿式预选系统、离心除砂系统、磁力金属分离系统可以将垃圾中残存的重金属、沙子、小石子和玻璃碎片等细小的无机物杂质分离出来。这样就保
15、证了后续的易腐有机物经过堆肥处理后产出高质量的有机复合肥。分选时对垃圾中可用资源回收再生利用，包括塑料、金属、玻璃、电池、打火机等。（2）高效的湿式厌氧生物处理工艺。根据垃圾原料的不同，利用不同的微生物厌氧菌（特别是甲烷菌），将垃圾中有机物作为它的营养源，经过微生物厌氧菌的新陈代谢生理功能，最终将垃圾进行发酵。在液化阶段厌氧菌种利用胞外酶对垃圾有机物进行酶解，使固态物变成可溶于水的物质；在产酸阶段依靠产酸菌将可溶物生成酸性中间物；在产甲烷阶段由甲烷菌利用酸性中间物、以及物料中的其他碳类化合物转化为甲烷。整个发酵消化过程在全封闭条件下完成，发酵罐中独特的气体搅拌系统，使消化过程充分完全，不会产生
16、异味。（3）自动控氧法堆肥技术。垃圾发酵后残渣经过脱水进行堆肥处理可对垃圾充分利用。在有机垃圾堆肥时如供氧不足，会产生臭气并且垃圾处理时间过长；如过量通风供氧又会导致能耗高、带出的半产物过多、垃圾堆温度下降。自动检测控制氧气堆肥技术可以根据在线检测得到的结果，按照好氧生物过程的需氧量来自动调整通风量。堆肥能耗低，降低了有机垃圾的处理成本，并显著改善提高堆肥质量，从根本上最大程度减少臭气的产生，反应时间也比传统堆肥节省一半以上。（4）充分开发再生能源。在生物技术综合垃圾处理过程中，产生的可燃气、热能、电能的充分利用，最大程度地实现了垃圾处理的资源化。（5）合理的废物治理方式。垃圾中的水分可以在处理过程中充分利用，垃圾中渗沥液回用于发酵；有机物残渣通
