厨余垃圾处理工艺分析摘要：本文针对厨余垃圾资源化利用和无害化处理，重点介绍了厌氧发酵 技术，为广州市厨余垃圾处理设施的建设和运营提供参考关键词：厨余垃圾；厌氧发酵；处理工艺随着城市人口的增长与居民消费水平的提升，我国城市厨余垃圾产量逐年上 升据统计2019年我国厨余垃圾产生量高达1.21亿吨，占城市生活垃圾总量的 50〜60%厨余垃圾成分复杂、含水率高、有机质高，在环境中存放易滋生细菌、 病毒，短期内便可腐败变质，引发环境恶臭并产生渗沥液，对人体健康、生活环 境、市容市貌产生严重影响1 厨余垃圾处理技术目前针对厨余垃圾的处理主要有粉碎直排、填埋、焚烧、堆肥、饲料化、生 物转化以及厌氧发酵等处理技术，其中厌氧发酵技术的优势显著，工程应用占到 80%以上厨余垃圾的高含水率、高有机质含量等特点，决定了卫生填埋和焚烧处理技 术都不适合于厨余垃圾处理，而粉碎直排技术适合家庭式小规模处理且对城市下 水管网造成较大压力，不适宜大规模处理新型的黑水虻生物转化技术工艺不成 熟，生产设备自动化程度低、环境控制成本高、产品销路尚待开拓因此本文仅 对目前应用较多的厌氧发酵、饲料化、肥料化处理技术进行综合比较，见表1。
表1厨余垃圾处理主要技术比较一览表项目厌氧发酵肥料化处理饲料化处理结合我国厨余垃圾的产量、特性和处理工艺的特点，堆肥适合于小型、分散 式的处理，不推荐作为城市大规模厨余垃圾的处理方式；饲料化存在同源性污染 风险，且产品销路没有政策引导与支持，不能作为厨余垃圾资源化的主要手段； 目前国内厨余垃圾处理厂采用厌氧发酵产沼气的工艺大约占到80%，是最有发展 前景的处理工艺，适合大规模、集中式的处理2厌氧发酵技术2.1厌氧发酵基本原理厌氧发酵是厨余垃圾在无氧或缺氧条件下，被厌氧细菌或者兼性厌氧细菌分 解为小分子化合物，并产生甲烷、水和二氧化碳等物质厨余垃圾在厌氧菌的作 用下经过“水解-酸化-产氢产乙酸-产甲烷”四个阶段有机质先水解为氨基酸、 长链脂肪酸等小分子化合物，再进入酸化阶段产生丙酸、丁酸等多种有机酸，有 机酸再转化为乙酸和氢气，最终乙酸和氢气在产甲烷阶段转化为甲烷厌氧发酵 的产气情况与发酵条件、物料性质、工艺流程等密切相关，影响反应的环境因素 主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒 物质的允许浓度等，通常厌氧发酵产生的沼气中甲烷含量为55%〜65%。
2.2 厌氧发酵工艺流程常规的厨余垃圾厌氧发酵主体工艺流程如图1所示：图1厌氧发酵主体工艺流程厨余垃圾经收运车辆收集转运至垃圾处理厂后，首先采用物理分选方法筛分 出塑料、骨头、筷子等不易降解的大件杂质及金属、砂石等无机物，外运填埋或 焚烧处理厨余垃圾则经破碎筛分后进入油水分离系统，分离出餐厨垃圾中的粗 油脂外售然后经过混合制浆、均质调节后进入厌氧发酵反应器，正式发酵产沼 气厌氧发酵中产生的沼气通过管道收集，净化提纯后可用于焚烧发电、燃气锅 炉热源、家庭用燃气及车用燃料CNG等发酵后的厌氧罐出料经泥水分离后，沼 液送入污水处理系统进行处理，达到执行标准后排入市政污水管网；沼渣则根据 实际情况进行堆肥、填埋或焚烧处理2.3厌氧发酵工艺及反应器按照厌氧反应器的不同操作条件，厌氧发酵技术可分为以下几类：按照固体 含量可分为湿式和干式厌氧发酵技术；按反应器运行温度可分为中温和高温厌氧 发酵技术；按照反应器阶段数可分为单相和两相厌氧发酵技术；按照进料方式可 分为序批式和连续式厌氧发酵技术参数点八、、<20%20~40%35~38°C55~60C单相两相优 1.进料传送混合技1.有机物负荷高，抗冲1.应用广泛；1.消化时间短；1.设备较少，投资1.有机物降解速率术简单；击负荷较强；9 台匕2.能2.产气率和运仃成本较快；2.反应2.预处理耗低；稍高；低；2.产气器内搅拌技成本相对低3.降3.对寄生2.运行率相对较术简单；廉，反应器解过程稳虫卵的杀灭率控制简单高；3.反应小；定高3.有效速率快，产3.耗水和控制产甲烷生气体容易耗热量较小相的酸化现释放；象4.特别适合于含水率高的物料1.除杂1.湿垃圾1.停1.需热量1.有机1.投资要求高；需掺拌干物料留时间较多，运行费用物降解速率相对较高；2.定期需要清除浮或预脱水后处理；长;2.对高；2.降解过相对较慢；2.运行2.占地相对较大渣层；2.设备造寄生虫卵程不稳定，工不稳定，易点 八、、缺3.废水产生量相对价高；3.物料输的杀灭率 低艺稳定性较低；产生酸化现 象较大送和搅拌困3.氨氮浓难；度高，泡沫4.沼液废多，臭味大水处理难度大荐推 湿式发酵中温发酵两相发酵表2厌氧发酵工艺比较目前国内外常用的厌氧发酵反应器主要为升流式厌氧污泥床（UASB）、升流 式固体厌氧污泥床（USR）、完全混合式厌氧消化器（CSTR）。
表3为3种反应器 的工艺比较情况：表3厌氧反应器比较类别CSTRUASB| USR原料*型所有类型 有机原料高COD污水有机废弃物原料TS浓度6〜12%<2%3〜5%水力停留时间10〜30天1〜5天8〜15天单位能耗低高中等操作难度中等中等中等结合当前厨余垃圾处理工艺的优缺点及工程应用成熟度分析，厌氧发酵工艺 较其他处理技术具有广阔的发展应用前景综合厌氧各工艺的分析比较，连续式 两相中温厌氧湿式发酵是一种值得推广的厨余垃圾处理工艺从反应器的类型来 看，3种常用的厌氧反应器各有所长，USRX艺作为国内较成熟的工艺，适用于 中部和南部的低浓度有机质厌氧消化；UASB工艺适用于有机废水处理的能源环保 型沼气工程，应用范围较窄；CSTRX艺适应性强、效益高，适用于高浓度进料， 目前在全国各地都有应用参考文献[1] 沈超青，马晓茜.广州市餐厨垃圾不同处置方式的经济与环境效益比较 [J].环境污染与防治，2010，32(11)： 103-106.[2] 蹇瑞欢，吴剑，宋薇等.生活垃圾焚烧与餐厨垃圾处理协同处置的分析 研究[J].环境卫生工程，2018，26(2)： 26-28.。