餐厨垃圾处理技术的现状及发展趋势

李旭宁

摘 要：本文介绍了餐厨垃圾的成分和特性，综述了餐厨垃圾处理技术的研究进展，分析了各种技术存在的优缺点，并针对技术存在的问题，提出了餐厨垃圾处理方向的发展趋势，为餐厨垃圾的处理和管理提供了借鉴。

关键词：餐厨垃圾；处理技术；资源化；发展趋势

中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）22-0014-02

1 餐厨垃圾特点

餐厨垃圾即餐饮垃圾和厨余垃圾的总称，其中餐饮垃圾为饭店、餐厅以及单位食堂等产生的饮食剩余物和后厨加工废弃物，如肉食、果蔬、面点、油脂等，且以油脂和固液混合物为主。厨余垃圾则是日常生活中产生的食材下脚料、果蔬以及剩余饭菜等有机垃圾，具有易腐特点，且多为固体废弃物。总结餐厨垃圾特点主要包括以下几个方面[1]：

（1）含水率高。一般可以达到80%～95%；（2）有机物含量高。例如纤维素、蛋白质、脂肪、淀粉等；（3）盐分含量高。剩余饭菜内含有较高的盐分，并且还含有部分的辣椒和醋酸；（4）微量元素多。如氮、磷、钾、钙等；（5）病原性强。含有较多的病原菌、病原微生物；（6）腐蚀性强。各种种类的垃圾均具有较高的腐蚀性，容易变质发臭。

2 餐厨垃圾处理技术分析

2.1 粉碎直排

应用粉碎直排方法处理餐厨垃圾，即在垃圾产生位置来进行破碎、粉粹加工，最后利用水流将其全部冲刷到市政下水管网内，与城市污水集合后送入污水处理厂处理。该方法具有价格便宜、使用方便的特点，是欧美国家处理少量、分散餐厨垃圾的主要方法[2]。然而，粉碎直排法会增加城市供水的负担并浪费水资源；粉碎后的餐厨垃圾残留在污水管道中易腐败，增加蚊蝇鼠虫的滋生并传播疾病；增大城市污水的产生量与处理量。

2.2 填埋处理

填埋也是餐厨垃圾比较常见的一种处理方法，对产生后且为进行单独收运处理的垃圾进行混合收运，然后统一运输到指定位置进行填埋。对于餐厨垃圾来讲其具有非常高的有机物含量，且含水量大，直接對其进行填埋会在后期受到微生物分解发酵，形成大量高浓度有机废水，同时伴随恶臭，如果不采取任何措施处理，垃圾渗滤液便会对周边区域的地下、土壤以及大气环境等水造成污染。

2.3 好氧堆肥

还可以选择对其进行好氧堆肥的方式处理餐厨垃圾，即将垃圾放置在有氧条件下，通过微生物分解，将有机物降解成无机物。此项技术应相对成熟，并且工艺简单容易控制，降解处理后得到的产物还可以用于农作物生产，在解决垃圾问题的同时，达到垃圾再利用的目的，实际应用优势更大。但是从技术角度来讲，好氧降解方法现在多用于绿色植物垃圾以及秸秆等富含组织结构的垃圾处理，在餐厨垃圾处理中应用还存在一定不确定性。尤其是好氧堆肥对进料纯度有着施恩严格的要求，且需要较大的场地作为支持，并为整个处理过程提供足够的热能，前期成本较高。另外，降解处理后得到的肥料，可以使用的时间受季节限制较大，但是餐厨垃圾没有此限制，这样就很容易因为供需失衡产生问题。再加上好氧堆肥处理所需时间比较长，一个周期需要大量的成本作为支持，真正落实对各项条件的需求较大，难以得到大面积的推广[3]。

2.4 厌氧消化

利用厌氧消化的方式来处理餐厨垃圾，主要就是促使垃圾发酵产生沼气，然后将其转换成电能与燃气，同时还可以对厌氧消化罐中产出的残渣进行二次发酵堆肥处理。此种方法处理过程中所产生的沼气能够利用热电联产发电机组将其转换成电能和热能，并与电网可靠连接，为日常生活提供电能和热能[4]。另外，垃圾经过发酵后产生的沼液，经过脱盐、脱氮处理后可直接作为液态有机肥用于农业以及园林种植。同时反应后产生沼渣，还可以进行堆肥得到肥料，用于农业种植，有效减少餐厨垃圾总量，提高废物利用效率。

2.5 饲料化

餐厨垃圾是食物废物的一种，营养成分丰富，饲料化处置能充分利用其中的有机营养成分。主要有以下三种形式[5]：

（1）直接作为饲料，由于同源性问题安全达不到要求，国内外多数国家均严格禁止这种处理方式。（2）采用高温杀菌的方式消除病毒污染，然后再干化制饲料。这种方式对减少餐厨垃圾的细菌、病毒污染具有明显的效果，但仍然存在一定的安全隐患。（3）利用餐厨垃圾饲养特定非食物性生物，然后进行转化物质的提升应用。如饲养蚯蚓、黑水虻，再提取动物蛋白制饲料，这样同源性问题基本解决。

2.6 制生物柴油

目前，国内对餐饮废油的处置方式大致分为两种[6]：（1）通过预处理制取毛油，最终交付下游有资质的企业进一步处置，其优势在于处理工艺简单，初期投资低，多用于中小城市小规模废弃油脂的处理，其缺点在于毛油仍存在流向餐桌的社会风险。（2）餐饮废油通过预处理和各类化学处理制取生物柴油或其中间产品。由于餐饮废油经甲酯化反应后，无法再制取食用油，因此可有效的杜绝餐饮废油回流餐桌，但其缺点是毛油提炼装置需进行防爆管理，系统复杂。

2.7 热解

餐厨垃圾中以有机物为主，这样就可以通过其热不稳定性特点，将垃圾置于缺氧或无氧条件下进行加热蒸馏处理。其中因为垃圾热值比较低，热解处理时需要吸收大量的热量，必须要增加补充燃料，而造成成本提高。并且，餐厨垃圾内种类较多，无法准确控制热解工艺参数，使得整个处理过程处于一个非常复杂的状态，难以达到预期的效果。

3 餐厨垃圾处理技术发展方向及建议

3.1 餐厨垃圾处理发展方向

餐厨垃圾处理业务领域近来成为固废行业热点，国内外对餐厨垃圾处理技术展开了广泛研究，但目前最大的问题是餐厨垃圾处理后形成的产品的品质和去路问题没能有效解决。主流的厌氧发酵工艺也存在沼气提纯难、二次污染严重等问题。因此餐厨垃圾处理急需在技术上革新[7]。

首先是传统工艺的优化组合与改进，餐厨垃圾处理较合理的组合工艺为“预处理——三相分离——主工艺”，预处理要进一步优化提高杂物去除率，三项分离要实现油、水和固态物质的有效分离，主工艺厌氧发酵要进一步优化提高沼气产率、沼渣和沼液均需要找到经济可行的处理办法和出路。主工艺好氧发酵要从技术上提升产品品质，并解决肥料产品的销路问题。其次是新技术新工艺的开发与实践。如黑水虻处理餐厨垃圾制生物蛋白技术，该技术已成为行业内研究热点，该技术生态环保，成本低，目前初步得到应用，有较大的发展潜力。

3.2 餐厨垃圾处理技术工艺流程建议

可以选择的餐厨垃圾处理方法较多，不同方法技术之间差异较大，且均具有各自的优缺点，在实际处理中为达到最高处理效果，则可以将多种方法综合在一起，消除单个工艺无法减量化、能源化、无害化的缺陷[8]。图1所示为餐厨垃圾处理工艺模式图，可以对各种处理技术进行优势整合，形成一个综合性的处理工艺，为餐厨垃圾出来提供技术支持。

餐廚垃圾通过收集转运进入处理厂，采用专用设备进行分选、破碎等流程，将餐厨垃圾中的废油、废水和残余物分离开，废油脂通过提炼加工制成生物柴油；废水通过厌氧发酵处理，产生的沼气提纯为压缩天然气（CNG）；固性残余物通过黑水虻养殖制成高蛋白饲料原料。这样的工艺流程的主要指导思想是资源再生、梯级利用，油脂制成生物柴油、高浓度废水中的有机物转化成沼气、沼液沼渣制备成为有机肥，较为难以处理的固体残渣也可以通过黑水虻进行转化。

4 结语

随着人们环境保护意识的提高和政府对垃圾处理的管理力度的加强，餐厨垃圾的分类收集和处理已经初具规模随着人们生活水平的不断提高，餐厨垃圾产生量也在不断增加。通过专业技术工艺的处理，促使餐厨垃圾向可利用能源与化和物质的转换，不仅可以降低垃圾对生态环境的影响，同时又可以提高废物利用效率，在可持续性方面以及经济性方面均具有较大优势。由此需要重视餐厨垃圾无害化和资源化处理技术的研究和落实，基于实际条件来进行科学规划布局，积极采用并落后新型技术，督促餐厨垃圾产生沼气、油脂、有机肥、饲料添加剂等工艺的可靠落实，整体上来提高垃圾处理效率。

参考文献

[1]牛颖，吴传鑫.餐厨垃圾处理技术的研究进展[J].山东化工，2016，（21）：64-65.

[2]戚建强，孙红军，李红.餐厨垃圾处理技术进展探讨[J].绿色科技，2012，（1）：127-129.

[3]牛立群，魏海东，解明，等.餐厨垃圾处理技术研究[J].能源与节能，2014，（9）：102-103.

[4]刘立凡，廖永伟，梁捷，等.我国餐厨垃圾处理技术与研究进展[J].广州化工，2014，（4）：41-43.

[5]伍建军，梁灿钦，林锦权.餐厨垃圾处理技术现状与发展[J].东莞理工学院学报，2012，（3）：68-72.

[6]王磊，胡超，刘伟，等.中国餐厨垃圾处理技术现状与展望[J].广东化工，2013，（16）：76-77.

[7]黄云龙，郭庆杰，田红景，等.餐厨垃圾热解实验研究[J].高校化学工程学报，2012，（4）：721-728.

[8]张妍，王元刚，卢志强，等.我国餐厨废物生化处理设施恶臭排放特征分析[J].环境科学，2015，（10）：3603-3610.