厨垃圾微生物处理方法及循环利用研究

曹雅丽

(台州科技职业学院，浙江 台州 318020)

一、引言

随着经济的迅速发展，人们的生活质量有了明显地提高，随之而来的则是大量废弃物的产生。餐厨垃圾是城市垃圾的重要组成之一，在餐饮业迅速崛起的同时，它的数量也在持续增长。在我国，一些酒店、宾馆、食堂、饭店等饮食单位每天的餐厨垃圾生产量十分惊人。根据调查，我国餐厨垃圾约占城市生活垃圾比重的37%～62%，主要城市每年产生的餐厨垃圾量不低于6000万吨。大量的餐厨垃圾成为了阻碍城市发展和破坏环境的一大顽疾，为解决这一顽疾，提出了微生物处理餐厨垃圾技术，利用微生物代谢来对餐厨垃圾进行处理，从而实现对餐厨垃圾中有机物的降解和代谢产物的获取。

二、餐厨垃圾的特点及危害

餐厨垃圾是一种多油脂、高脂肪、高蛋白的物质，又易发生腐烂变质，它的收集运输成本高，所以处理起来难度很大。在处理的过程因监管不力、处理方法不当等原因，导致大部分的餐厨垃圾被一些私人作坊取走利用。除了被郊区农民收去喂猪之外，还被一些不法分子拿来提炼食用油，重新流入食品市场，给卫生防疫和食品安全造成了巨大的隐患。餐厨垃圾通常都是收集后再进行集中处理，需要用到大量的交通运输工具，会导致城市交通堵塞。而且往往在运输过程中餐厨垃圾会发生变质，等被运到垃圾处理厂时，餐厨垃圾已产生了大量的毒素，其中最常见的是一种致癌物质——黄曲霉素，这也使餐厨垃圾的处理难度大大加大。

三、餐厨垃圾目前处理的主要方式

（一）卫生填埋处理餐厨垃圾技术

卫生填埋处理餐厨垃圾是先将餐厨垃圾等直接埋入填埋场，再利用土壤里的各类微生物把餐厨垃圾中的有机物大分子分解成一个个小分子。利用卫生填埋法处理餐厨垃圾会对环境造成严重的污染，例如餐厨垃圾发酵后形成的甲烷及其他有害气体被直接排放到空气中，这对大气造成了严重的污染；卫生填埋法虽然应用了许多高科技含量的技术和新的防渗滤材料，但仍然无法根治垃圾有害物质对水资源的污染和侵蚀，污染后的水会对人体健康造成威胁。

（二）焚烧法处理餐厨垃圾技术

垃圾焚烧是处理餐厨垃圾的主要方法之一，将焚烧处理与高温(1650-1800℃)热分解、融熔处理结合，餐厨垃圾的焚烧，也就是将餐厨垃圾投入特别制作的高温焚烧炉中，再利用高温把垃圾中的有机物质氧化成气体与无机物等。利用焚烧法处理餐厨垃圾存在着许多缺点。根据调查了解，一吨餐厨垃圾被焚烧后会产生大量的废气，留下灰渣大约是原有体积的一半。焚烧法只是将一部分餐厨垃圾转化为气态，实际上它的总体积和重量并没有缩小，相反还会增大。而且焚烧后所排放的尾气中含有许多污染物，这些污染物的组成极其复杂，含有有毒物质，还会造成温室效应。焚烧后的灰烬中也有许多有毒有害物质，且这些物质更难处理。

（三）干燥热处理法处理餐厨垃圾技术

餐厨垃圾的干燥热处理是指先将餐厨垃圾进行脱水处理，再利用干燥的方法去除餐厨垃圾中的水分，最后把干燥后的产物拿来做肥料。因是高温干燥，所以在这过程中就能杀死病原微生物，达到灭菌的效果。利用干燥热处理法处理餐厨垃圾，虽然有病菌灭杀效果显著的优点，但操作步骤复杂，控制要求高，相比其他方法所消耗的能量更大，而且油脂回收率不高，造成资源浪费。

四、餐厨垃圾微生物资源化处理方式

（一）利用餐厨垃圾生产生物柴油

生物柴油是指主要以植物油（如大豆油、玉米油、花生油等）、动物油（如猪油、牛油、羊油、鱼油等）、废弃油脂或微生物油脂为原材料与甲醇或乙醇等经过酯化反应转化而成的可代替石化柴油的清洁燃料，是一种清洁的可再生能源。生物柴油具有环保、原料来源广、可再生等优点。所以大力发展生产生物柴油不仅可促进我国的经济发展，对环保也有着重大意义。就目前而言，以餐厨垃圾作为原材料生产生物柴油的方法主要是运用生物酶法。生物酶法是指将高活性的生物酶加入餐厨垃圾中，利用其催化反应的发生，这种方法比较清洁卫生，且产物也能达标。

（二）利用餐厨垃圾进行好氧堆肥

好氧堆肥技术是指在有氧的条件下，利用好氧微生物对餐厨垃圾进行吸收，再进行氧化和分解的过程。这些好氧微生物会利用自身的生命活动，把一部分餐厨垃圾中的有机物氧化成简单的无机物，在氧化的过程中它们还会释放出可提供微生物生长活动所需的能量。而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体。在有机物生化降解的过程中会产生热能，这些热能不会全部散发到环境中，所以导致了堆肥物料的温度升高。温度的升高会使一部分不耐高温的微生物死亡，而耐高温的细菌则快速繁殖。

1.好氧微生物

好氧微生物也被称作好氧菌，它们只有在有氧环境中才能够生长繁殖，进行有氧呼吸。好氧微生物包括了大多数细菌、放线菌和真菌，可细分成专性好氧微生物和微好氧微生物两大类。专性好氧微生物是指没有氧就根本不能生长的细菌，例如大多数化能自养细菌、醋酸菌、枯草芽孢杆菌、结核菌就是专性好氧细菌。而只能在较低的养分压下才能正常生长的微生物，我们称它为微好氧微生物。

2.好氧堆肥的优点

在有氧的情况下堆肥，可使餐厨垃圾中的有机物发酵腐烂成有效肥分和腐殖质的时间变短，可加快有机物的降解速度，并能降解得更彻底，在这过程中没有中间产物和臭味产生。且好氧堆肥法能提供杀灭病原体所需的能量，相比较其他方法较无害、环保且堆肥产品的肥效高。

图4-1 好氧堆肥过程

（三）利用餐厨垃圾进行厌氧消化

厌氧消化是指在缺氧甚至是无氧的条件下，利用厌氧微生物或兼性厌氧微生物将有机大分子分解为有机小分子或无机物。餐厨垃圾的厌氧消化通常是加入厌氧菌或利用餐厨垃圾自身所产生的微生物来进行发酵，主要会产生氢气和甲烷等能源物质。餐厨垃圾厌氧消化的自动程度较高，不容易发出恶臭气味，产品种类多样，但是微生物处理技术复杂，且对环境的酸碱度要求较高，所需的时间也较漫长，餐厨垃圾的高盐分和高油脂可能会导致反应器过度的酸化，抑制住菌体生长繁殖，不利于对餐厨垃圾的持续稳定地降解。

图4-2 厌氧消化流程

总结

通过以上六种方法的对比，我们可发现餐厨垃圾微生物资源化处理技术比目前的处理餐厨垃圾的主要方式更具优势。相对而言，利用微生物处理餐厨垃圾具有处理彻底环保、无臭味异味等优点，且残留物可制成有机肥料，实现资源化的废物利用。因此在接下来的餐厨垃圾处理问题上，我们可多利用微生物处理餐厨垃圾技术，更高效快捷地处置餐厨垃圾。