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(shù)的研究進(jìn)展，分析了各種技術(shù)存在的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)技術(shù)存在的問題，提出了餐廚垃圾處理方向的發(fā)展趨勢(shì)，為餐廚垃圾的處理和管理提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾；處理技術(shù)；資源化；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0014-02

1 餐廚垃圾特點(diǎn)

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(chǎn)生的飲食剩余物和后廚加工廢棄物，如肉食、果蔬、面點(diǎn)、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(chǎn)生的食材下腳料、果蔬以及剩余飯菜等有機(jī)垃圾，具有易腐特點(diǎn)，且多為固體廢棄物?？偨Y(jié)餐廚垃圾特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面[1]：

（1）含水率高。一般可以達(dá)到80%～95%；（2）有機(jī)物含量高。例如纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等；（3）鹽分含量高。剩余飯菜內(nèi)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(qiáng)。含有較多的病原菌、病原微生物；（6）腐蝕性強(qiáng)。各種種類的垃圾均具有較高的腐蝕性，容易變質(zhì)發(fā)臭。

2 餐廚垃圾處理技術(shù)分析

2.1 粉碎直排

應(yīng)用粉碎直排方法處理餐廚垃圾，即在垃圾產(chǎn)生位置來進(jìn)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(wǎng)內(nèi)，與城市污水集合后送入污水處理廠處理。該方法具有價(jià)格便宜、使用方便的特點(diǎn)，是歐美國(guó)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(huì)增加城市供水的負(fù)擔(dān)并浪費(fèi)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病；增大城市污水的產(chǎn)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(duì)產(chǎn)生后且為進(jìn)行單獨(dú)收運(yùn)處理的垃圾進(jìn)行混合收運(yùn)，然后統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢眠M(jìn)行填埋。對(duì)于餐廚垃圾來講其具有非常高的有機(jī)物含量，且含水量大，直接對(duì)其進(jìn)行填埋會(huì)在后期受到微生物分解發(fā)酵，形成大量高濃度有機(jī)廢水，同時(shí)伴隨惡臭，如果不采取任何措施處理，垃圾滲濾液便會(huì)對(duì)周邊區(qū)域的地下、土壤以及大氣環(huán)境等水造成污染。

2.3 好氧堆肥

還可以選擇對(duì)其進(jìn)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(jī)物降解成無機(jī)物。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)相對(duì)成熟，并且工藝簡(jiǎn)單容易控制，降解處理后得到的產(chǎn)物還可以用于農(nóng)作物生產(chǎn)，在解決垃圾問題的同時(shí)，達(dá)到垃圾再利用的目的，實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更大。但是從技術(shù)角度來講，好氧降解方法現(xiàn)在多用于綠色植物垃圾以及秸稈等富含組織結(jié)構(gòu)的垃圾處理，在餐廚垃圾處理中應(yīng)用還存在一定不確定性。尤其是好氧堆肥對(duì)進(jìn)料純度有著施恩嚴(yán)格的要求，且需要較大的場(chǎng)地作為支持，并為整個(gè)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(shí)間受季節(jié)限制較大，但是餐廚垃圾沒有此限制，這樣就很容易因?yàn)楣┬枋Ш猱a(chǎn)生問題。再加上好氧堆肥處理所需時(shí)間比較長(zhǎng)，一個(gè)周期需要大量的成本作為支持，真正落實(shí)對(duì)各項(xiàng)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(fā)酵產(chǎn)生沼氣，然后將其轉(zhuǎn)換成電能與燃?xì)?，同時(shí)還可以對(duì)厭氧消化罐中產(chǎn)出的殘?jiān)M(jìn)行二次發(fā)酵堆肥處理。此種方法處理過程中所產(chǎn)生的沼氣能夠利用熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組將其轉(zhuǎn)換成電能和熱能，并與電網(wǎng)可靠連接，為日常生活提供電能和熱能[4]。另外，垃圾經(jīng)過發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液，經(jīng)過脫鹽、脫氮處理后可直接作為液態(tài)有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)以及園林種植。同時(shí)反應(yīng)后產(chǎn)生沼渣，還可以進(jìn)行堆肥得到肥料，用于農(nóng)業(yè)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(yíng)養(yǎng)成分豐富，飼料化處置能充分利用其中的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)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(dá)不到要求，國(guó)內(nèi)外多數(shù)國(guó)家均嚴(yán)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(duì)減少餐廚垃圾的細(xì)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(yǎng)特定非食物性生物，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)化物質(zhì)的提升應(yīng)用。如飼養(yǎng)蚯蚓、黑水虻，再提取動(dòng)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(guó)內(nèi)對(duì)餐飲廢油的處置方式大致分為兩種[6]：（1）通過預(yù)處理制取毛油，最終交付下游有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)一步處置，其優(yōu)勢(shì)在于處理工藝簡(jiǎn)單，初期投資低，多用于中小城市小規(guī)模廢棄油脂的處理，其缺點(diǎn)在于毛油仍存在流向餐桌的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。（2）餐飲廢油通過預(yù)處理和各類化學(xué)處理制取生物柴油或其中間產(chǎn)品。由于餐飲廢油經(jīng)甲酯化反應(yīng)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(diǎn)是毛油提煉裝置需進(jìn)行防爆管理，系統(tǒng)復(fù)雜。

2.7 熱解

餐廚垃圾中以有機(jī)物為主，這樣就可以通過其熱不穩(wěn)定性特點(diǎn)，將垃圾置于缺氧或無氧條件下進(jìn)行加熱蒸餾處理。其中因?yàn)槔鵁嶂当容^低，熱解處理時(shí)需要吸收大量的熱量，必須要增加補(bǔ)充燃料，而造成成本提高。并且，餐廚垃圾內(nèi)種類較多，無法準(zhǔn)確控制熱解工藝參數(shù)，使得整個(gè)處理過程處于一個(gè)非常復(fù)雜的狀態(tài)，難以達(dá)到預(yù)期的效果。

3 餐廚垃圾處理技術(shù)發(fā)展方向及建議

3.1 餐廚垃圾處理發(fā)展方向

餐廚垃圾處理業(yè)務(wù)領(lǐng)域近來成為固廢行業(yè)熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)餐廚垃圾處理技術(shù)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(chǎn)品的品質(zhì)和去路問題沒能有效解決。主流的厭氧發(fā)酵工藝也存在沼氣提純難、二次污染嚴(yán)重等問題。因此餐廚垃圾處理急需在技術(shù)上革新[7]。

首先是傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化組合與改進(jìn)，餐廚垃圾處理較合理的組合工藝為“預(yù)處理——三相分離——主工藝”，預(yù)處理要進(jìn)一步優(yōu)化提高雜物去除率，三項(xiàng)分離要實(shí)現(xiàn)油、水和固態(tài)物質(zhì)的有效分離，主工藝厭氧發(fā)酵要進(jìn)一步優(yōu)化提高沼氣產(chǎn)率、沼渣和沼液均需要找到經(jīng)濟(jì)可行的處理辦法和出路。主工藝好氧發(fā)酵要從技術(shù)上提升產(chǎn)品品質(zhì)，并解決肥料產(chǎn)品的銷路問題。其次是新技術(shù)新工藝的開發(fā)與實(shí)踐。如黑水虻處理餐廚垃圾制生物蛋白技術(shù)，該技術(shù)已成為行業(yè)內(nèi)研究熱點(diǎn)，該技術(shù)生態(tài)環(huán)保，成本低，目前初步得到應(yīng)用，有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2 餐廚垃圾處理技術(shù)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(shù)之間差異較大，且均具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際處理中為達(dá)到最高處理效果，則可以將多種方法綜合在一起，消除單個(gè)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(duì)各種處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)整合，形成一個(gè)綜合性的處理工藝，為餐廚垃圾出來提供技術(shù)支持。

餐廚垃圾通過收集轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入處理廠，采用專用設(shè)備進(jìn)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(fā)酵處理，產(chǎn)生的沼氣提純?yōu)閴嚎s天然氣（CNG）；固性殘余物通過黑水虻養(yǎng)殖制成高蛋白飼料原料。這樣的工藝流程的主要指導(dǎo)思想是資源再生、梯級(jí)利用，油脂制成生物柴油、高濃度廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣、沼液沼渣制備成為有機(jī)肥，較為難以處理的固體殘?jiān)部梢酝ㄟ^黑水虻進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高和政府對(duì)垃圾處理的管理力度的加強(qiáng)，餐廚垃圾的分類收集和處理已經(jīng)初具規(guī)模隨著人們生活水平的不斷提高，餐廚垃圾產(chǎn)生量也在不斷增加。通過專業(yè)技術(shù)工藝的處理，促使餐廚垃圾向可利用能源與化和物質(zhì)的轉(zhuǎn)換，不僅可以降低垃圾對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，同時(shí)又可以提高廢物利用效率，在可持續(xù)性方面以及經(jīng)濟(jì)性方面均具有較大優(yōu)勢(shì)。由此需要重視餐廚垃圾無害化和資源化處理技術(shù)的研究和落實(shí)，基于實(shí)際條件來進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃布局，積極采用并落后新型技術(shù)，督促餐廚垃圾產(chǎn)生沼氣、油脂、有機(jī)肥、飼料添加劑等工藝的可靠落實(shí)，整體上來提高垃圾處理效率。

參考文獻(xiàn)

[1]牛穎，吳傳鑫.餐廚垃圾處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].山東化工，2016，（21）：64-65.

[2]戚建強(qiáng)，孫紅軍，李紅.餐廚垃圾處理技術(shù)進(jìn)展探討[J].綠色科技，2012，（1）：127-129.

[3]牛立群，魏海東，解明，等.餐廚垃圾處理技術(shù)研究[J].能源與節(jié)能，2014，（9）：102-103.

[4]劉立凡，廖永偉，梁捷，等.我國(guó)餐廚垃圾處理技術(shù)與研究進(jìn)展[J].廣州化工，2014，（4）：41-43.

[5]伍建軍，梁燦欽，林錦權(quán).餐廚垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，（3）：68-72.

[6]王磊，胡超，劉偉，等.中國(guó)餐廚垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].廣東化工，2013，（16）：76-77.

[7]黃云龍，郭慶杰，田紅景，等.餐廚垃圾熱解實(shí)驗(yàn)研究[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2012，（4）：721-728.

[8]張妍，王元?jiǎng)偅R志強(qiáng)，等.我國(guó)餐廚廢物生化處理設(shè)施惡臭排放特征分析[J].環(huán)境科學(xué)，2015，（10）：3603-3610.