餐廚垃圾處理技術的現狀及發展趨勢

李旭寧

摘 要：本文介紹了餐廚垃圾的成分和特性，綜述了餐廚垃圾處理技術的研究進展，分析了各種技術存在的優缺點，并針對技術存在的問題，提出了餐廚垃圾處理方向的發展趨勢，為餐廚垃圾的處理和管理提供了借鑒。

關鍵詞：餐廚垃圾；處理技術；資源化；發展趨勢

中圖分類號：X799.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0014-02

1 餐廚垃圾特點

餐廚垃圾即餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱，其中餐飲垃圾為飯店、餐廳以及單位食堂等產生的飲食剩余物和后廚加工廢棄物，如肉食、果蔬、面點、油脂等，且以油脂和固液混合物為主。廚余垃圾則是日常生活中產生的食材下腳料、果蔬以及剩余飯菜等有機垃圾，具有易腐特點，且多為固體廢棄物?？偨Y餐廚垃圾特點主要包括以下幾個方面[1]：

（1）含水率高。一般可以達到80%～95%；（2）有機物含量高。例如纖維素、蛋白質、脂肪、淀粉等；（3）鹽分含量高。剩余飯菜內含有較高的鹽分，并且還含有部分的辣椒和醋酸；（4）微量元素多。如氮、磷、鉀、鈣等；（5）病原性強。含有較多的病原菌、病原微生物；（6）腐蝕性強。各種種類的垃圾均具有較高的腐蝕性，容易變質發臭。

2 餐廚垃圾處理技術分析

2.1 粉碎直排

應用粉碎直排方法處理餐廚垃圾，即在垃圾產生位置來進行破碎、粉粹加工，最后利用水流將其全部沖刷到市政下水管網內，與城市污水集合后送入污水處理廠處理。該方法具有價格便宜、使用方便的特點，是歐美國家處理少量、分散餐廚垃圾的主要方法[2]。然而，粉碎直排法會增加城市供水的負擔并浪費水資源；粉碎后的餐廚垃圾殘留在污水管道中易腐敗，增加蚊蠅鼠蟲的滋生并傳播疾??；增大城市污水的產生量與處理量。

2.2 填埋處理

填埋也是餐廚垃圾比較常見的一種處理方法，對產生后且為進行單獨收運處理的垃圾進行混合收運，然后統一運輸到指定位置進行填埋。對于餐廚垃圾來講其具有非常高的有機物含量，且含水量大，直接對其進行填埋會在后期受到微生物分解發酵，形成大量高濃度有機廢水，同時伴隨惡臭，如果不采取任何措施處理，垃圾滲濾液便會對周邊區域的地下、土壤以及大氣環境等水造成污染。

2.3 好氧堆肥

還可以選擇對其進行好氧堆肥的方式處理餐廚垃圾，即將垃圾放置在有氧條件下，通過微生物分解，將有機物降解成無機物。此項技術應相對成熟，并且工藝簡單容易控制，降解處理后得到的產物還可以用于農作物生產，在解決垃圾問題的同時，達到垃圾再利用的目的，實際應用優勢更大。但是從技術角度來講，好氧降解方法現在多用于綠色植物垃圾以及秸稈等富含組織結構的垃圾處理，在餐廚垃圾處理中應用還存在一定不確定性。尤其是好氧堆肥對進料純度有著施恩嚴格的要求，且需要較大的場地作為支持，并為整個處理過程提供足夠的熱能，前期成本較高。另外，降解處理后得到的肥料，可以使用的時間受季節限制較大，但是餐廚垃圾沒有此限制，這樣就很容易因為供需失衡產生問題。再加上好氧堆肥處理所需時間比較長，一個周期需要大量的成本作為支持，真正落實對各項條件的需求較大，難以得到大面積的推廣[3]。

2.4 厭氧消化

利用厭氧消化的方式來處理餐廚垃圾，主要就是促使垃圾發酵產生沼氣，然后將其轉換成電能與燃氣，同時還可以對厭氧消化罐中產出的殘渣進行二次發酵堆肥處理。此種方法處理過程中所產生的沼氣能夠利用熱電聯產發電機組將其轉換成電能和熱能，并與電網可靠連接，為日常生活提供電能和熱能[4]。另外，垃圾經過發酵后產生的沼液，經過脫鹽、脫氮處理后可直接作為液態有機肥用于農業以及園林種植。同時反應后產生沼渣，還可以進行堆肥得到肥料，用于農業種植，有效減少餐廚垃圾總量，提高廢物利用效率。

2.5 飼料化

餐廚垃圾是食物廢物的一種，營養成分豐富，飼料化處置能充分利用其中的有機營養成分。主要有以下三種形式[5]：

（1）直接作為飼料，由于同源性問題安全達不到要求，國內外多數國家均嚴格禁止這種處理方式。（2）采用高溫殺菌的方式消除病毒污染，然后再干化制飼料。這種方式對減少餐廚垃圾的細菌、病毒污染具有明顯的效果，但仍然存在一定的安全隱患。（3）利用餐廚垃圾飼養特定非食物性生物，然后進行轉化物質的提升應用。如飼養蚯蚓、黑水虻，再提取動物蛋白制飼料，這樣同源性問題基本解決。

2.6 制生物柴油

目前，國內對餐飲廢油的處置方式大致分為兩種[6]：（1）通過預處理制取毛油，最終交付下游有資質的企業進一步處置，其優勢在于處理工藝簡單，初期投資低，多用于中小城市小規模廢棄油脂的處理，其缺點在于毛油仍存在流向餐桌的社會風險。（2）餐飲廢油通過預處理和各類化學處理制取生物柴油或其中間產品。由于餐飲廢油經甲酯化反應后，無法再制取食用油，因此可有效的杜絕餐飲廢油回流餐桌，但其缺點是毛油提煉裝置需進行防爆管理，系統復雜。

2.7 熱解

餐廚垃圾中以有機物為主，這樣就可以通過其熱不穩定性特點，將垃圾置于缺氧或無氧條件下進行加熱蒸餾處理。其中因為垃圾熱值比較低，熱解處理時需要吸收大量的熱量，必須要增加補充燃料，而造成成本提高。并且，餐廚垃圾內種類較多，無法準確控制熱解工藝參數，使得整個處理過程處于一個非常復雜的狀態，難以達到預期的效果。

3 餐廚垃圾處理技術發展方向及建議

3.1 餐廚垃圾處理發展方向

餐廚垃圾處理業務領域近來成為固廢行業熱點，國內外對餐廚垃圾處理技術展開了廣泛研究，但目前最大的問題是餐廚垃圾處理后形成的產品的品質和去路問題沒能有效解決。主流的厭氧發酵工藝也存在沼氣提純難、二次污染嚴重等問題。因此餐廚垃圾處理急需在技術上革新[7]。

首先是傳統工藝的優化組合與改進，餐廚垃圾處理較合理的組合工藝為“預處理——三相分離——主工藝”，預處理要進一步優化提高雜物去除率，三項分離要實現油、水和固態物質的有效分離，主工藝厭氧發酵要進一步優化提高沼氣產率、沼渣和沼液均需要找到經濟可行的處理辦法和出路。主工藝好氧發酵要從技術上提升產品品質，并解決肥料產品的銷路問題。其次是新技術新工藝的開發與實踐。如黑水虻處理餐廚垃圾制生物蛋白技術，該技術已成為行業內研究熱點，該技術生態環保，成本低，目前初步得到應用，有較大的發展潛力。

3.2 餐廚垃圾處理技術工藝流程建議

可以選擇的餐廚垃圾處理方法較多，不同方法技術之間差異較大，且均具有各自的優缺點，在實際處理中為達到最高處理效果，則可以將多種方法綜合在一起，消除單個工藝無法減量化、能源化、無害化的缺陷[8]。圖1所示為餐廚垃圾處理工藝模式圖，可以對各種處理技術進行優勢整合，形成一個綜合性的處理工藝，為餐廚垃圾出來提供技術支持。

餐廚垃圾通過收集轉運進入處理廠，采用專用設備進行分選、破碎等流程，將餐廚垃圾中的廢油、廢水和殘余物分離開，廢油脂通過提煉加工制成生物柴油；廢水通過厭氧發酵處理，產生的沼氣提純為壓縮天然氣（CNG）；固性殘余物通過黑水虻養殖制成高蛋白飼料原料。這樣的工藝流程的主要指導思想是資源再生、梯級利用，油脂制成生物柴油、高濃度廢水中的有機物轉化成沼氣、沼液沼渣制備成為有機肥，較為難以處理的固體殘渣也可以通過黑水虻進行轉化。

4 結語

隨著人們環境保護意識的提高和政府對垃圾處理的管理力度的加強，餐廚垃圾的分類收集和處理已經初具規模隨著人們生活水平的不斷提高，餐廚垃圾產生量也在不斷增加。通過專業技術工藝的處理，促使餐廚垃圾向可利用能源與化和物質的轉換，不僅可以降低垃圾對生態環境的影響，同時又可以提高廢物利用效率，在可持續性方面以及經濟性方面均具有較大優勢。由此需要重視餐廚垃圾無害化和資源化處理技術的研究和落實，基于實際條件來進行科學規劃布局，積極采用并落后新型技術，督促餐廚垃圾產生沼氣、油脂、有機肥、飼料添加劑等工藝的可靠落實，整體上來提高垃圾處理效率。

參考文獻

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[8]張妍，王元剛，盧志強，等.我國餐廚廢物生化處理設施惡臭排放特征分析[J].環境科學，2015，（10）：3603-3610.