一种新型厨房垃圾处理器

张东 郭大为

摘要：厨房垃圾处理器利用生物工程技术中微生物分解和高温调控对厨房垃圾进行分解再利用，在现有的分解器中又添加发电储能装置，将微生物快速新陈代谢和高效发酵处理产生的沼气高效的用于开发利用，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。产生的热能可以进行自我利用，温度的高效调控使微生物活动力加强，形成有效联锁发酵效应，进而产生适当的温度，在不断的高温下，对动植物有害病毒和各种植物种子都会被高温杀死最终得到一个酸碱适度的有效生物有机肥及饲料，并且无二次排泄物的产生，充分利用微生物工程技术和温度调控技术，将厨房垃圾分解产物进行合理处置和安排，并保证无二次污染物产生。

关键词：生物工程技术;有机肥;高效发酵处理

一、利用的技术

厨房垃圾处理器利用微生物工程技术处理法：这种方式资金使用少，收获效益高而且安全。平时人们把微生物细菌利用在各个不同的方面，比如石油不好清理等有关的污染物，产生不含有毒性和化学成分的杀虫剂，净化比较不容易被清理的污染水源以及在采矿技术上的利用等。同时在对厨余垃圾碎块化后在机器里面进行初级发酵分解，发酵的时候不需要加水也不需要脱水，简化了前处理，也节约了能耗，并且控制湿度温度反应条件，可以有效杀菌除异味，并使垃圾中大分子的有机物，分解后经过生物转换，对产生的沼气进行利用处理，可以用做煤气或者发电，粗蛋白作为制造饲料和肥料的原料，制成理想的绿色饲料，易于储存和运输，回收的饲料和肥料生产工艺简单，处理周期短，可以大量制作。同时温度的控制可以完全杜绝传染病的发生，实现“零排放”，无二次污染。对产生的沼气进行利用处理，可以用做煤气或者发电，真正意义上实现无其它污染废弃物产生，极大的保护了生态环境。项目主要是利用微生物的快速新陈代谢作用和高效率的发酵作用，将垃圾中所有能够被分解的有机物质在比较短时间内转化成稳定酸碱适度状态的高效微生物有机肥料。厨房垃圾中包含能够被分解的有机物质包括剩余的很多食物、纸、木质类、烂菜叶、煤炭、屠宰场的废弃物、各种的粪便、动物羽毛等。对于土壤里肥沃力度的厚薄决定于土壤里有机腐殖物质的含量大小，并非正常化肥里所含有的氮、磷、钾等物质。其中的主要原理是微生物常被利用来清理各类的污染物和废物，其范围包括酚、化碳、铀、苯、木榴油、氟氯、油污、爆炸物及放射物等各个方面。高效利用微生物快速的繁殖能力和其快速的新陈代谢作用来处理各种垃圾废物。目前所使用的细菌群为喜氧性的细菌群，在整个清理转化过程中必须保证有充足的氧气氯气以及湿度。合理的湿度及氯气，会使细菌的活动力不断的增强，进而形成高效快速的发酵反应，同时在这种长时间的高温下，几乎所有的病毒及植物的种子都将会被高温所杀死转化。最终产品将会是一个酸堿值近乎中性，以及稳定的高效微生物有机肥料。

二、厨房垃圾处理器利用高温调控处理法

其中使用的湿热法是指在含水的环境中对厨房生活垃圾进行加热处理，对于厨房生活垃圾进行湿热的预处理可以明显改变其物质组成和特性，其中包含的粗脂肪含量和碳水化合物水溶解性不断增高，便于更好的被微生物利用。

最为经典的厌氧消化法正常都会利用中温发酵处理，高温处理由于对热源的要求没有获得广泛的使用，然而高温处理的特性包括底渣含有较低有害病菌量和有机物质降解完全、气体产生快速等，近几年日益变成厨房生活垃圾厌氧分解转化领域研究的较大热点。

很多学者研究了城乡有机物固体丢弃物在高温和中温条件下的干式厌氧处理的特点，根据结果显示，在极大的温度条件下甲烷气体在发酵运行后两天左右便可生成，然而中温条件下要在十天左右会有甲烷的生成，并且在极大的温度条件下的甲烷生产比较低温度条件下会增加一倍多。厨房生活垃圾在被进行湿热处理后可增加其中的油脂回收利用率，并且这项技术在很多的厨房生活垃圾处理厂家得到广泛的使用。

厌氧转化吸收分为三个阶段过程包含甲烷发酵、产乙酸产氢以及水解发酵，型产乙酸菌群、产乙酸产氢菌群、发酵菌群同和产甲烷菌群等作为其中的重要的微生物类群，在它们慢慢对于有机物的转化和降解作用下，最终被变成甲烷、水和二氧化碳。厌氧转化吸收过程会受到很多因素的影响，其中包含酸碱值、温度、废弃物的种类以及组成等。并且，厌氧转化吸收过程中非常重要的影响因素就是温度。在厌氧转化吸收过程中，温度每升高10 摄氏度，反应速率便会增加2至4倍，较高的温度转化吸收反应速度会比正常温度高，在较高的温度转化吸收暂留时间短，可以明显观察到较高温度对厨房生活垃圾影响，运转温度从50摄氏度升高到63摄氏度会致使有机物酸的积累，产气的能力明显下降。

餐厨垃圾经过湿热处理后粗纤维、粗脂肪含量下降.高温加热加快了油脂的水解，游离态的油脂水解成可溶态油脂，同时适度加热有利于蛋白质的水解和吸收，提高消化率。油脂的产气潜力高于其他有机质。因此，湿热预处理后餐厨垃圾的产气量都有所升高。餐厨垃圾经过湿热处理后会提高可消化性，可更好地被微生物利用，进而提高产气率。

经过湿热预处理的餐厨垃圾累积产气量明显高于未处理。预处理后，有机质的水解率有所提高，而水解产物浓度升高提高了餐厨垃圾的产气潜力，这一点与餐厨垃圾湿热处理后的SCOD含量变化一致，SCOD含量高时相应餐厨垃圾的产气量也较高。

三、厨房垃圾处理器的影响

餐厨垃圾是指宾馆、饭店、餐馆和机关、部队、院校、企事业单位在食品加工、饮食服务、单位供餐等活动过程中产生的食物残渣和废弃油脂等废弃物。随着人民生活水平的提高以及城市化进程的加快，城市餐厨垃圾的产生量不断增加。目前我国部分城市餐厨垃圾产生量约占城市生活垃圾比例60%，据估算我国餐厨坑圾的产生量超过6000万。北京、上海、广州等城市的餐厨垃圾日产量均超过1 000万。由于含水率和有机物含量高，餐厨垃圾在收集、运输及短暂存放过程中，极易腐败变臭、滋生细菌蚊蝇，严重地影响了周围环境。同时地沟油、泔水猪等问题，严重危害人们的身体健康，造成严重的社会负面影响。因而解决餐厨垃圾资源化无害化处理已是十分必要。

四、厨房垃圾处理器建立的基础

伴随着国家经济的高速发展，全国的各种餐饮业也日益发展起来，并且餐饮业的规模和数量也快速增长，厨余垃圾作为平时生活中的重要污染物，对其处理的问题变得越来越重要。根据大数据各类统计，在我国每座城市平均每日产生大概700吨左右厨余生活垃圾，而且在餐饮业旺季的产生量更会高达每天1000吨左右，国家直辖市则会达到5500吨以上。目前，对于这些被废弃的厨余生活垃圾简单回收后送至生活垃圾填埋场进行填埋处理，但是这种行为，不光增加了各个城市填埋场的负担量，而且也造成了对于可以利用资源的浪费，同时这种行为也很大的污染了环境，导致很多的有机物渗滤液直接污染周边水质和地下水。除此之外，由于大多数的城市厨余生活垃圾被直接导入养猪户，使其养殖的垃圾猪的产生也直接損害了市民的健康。厨余生活垃圾早已成为社会的一个重要的危害。伴随着部分急功近利的不法商人对于道德底线的丢失，厨余生活垃圾也对社会的危害不断的日趋严重，在一方面其体现在垃圾自身产生的污染物危害，另一方面体现在人为因素造成的更为严峻的污染危害，比如使用厨余生活垃圾中包含的油分冶炼食用油即地沟油，同时再把地沟油售卖到人们餐桌上供人食用，使用未经过严格消毒清理的厨余生活垃圾喂食猪而产生的垃圾猪等，更有甚者，很少一部分火锅店为了循环使用和节约成本将垃圾猪和地沟油制作底料和食物欺骗消费者蒙混过关，给很多的传染疾病开拓了传播渠道。厨余生活垃圾在各个家庭生活垃圾中所占的比例不断地升高。厨余生活垃圾同时也具有高有机质、高油盐含量、高含水率等特点，清理难度大、资源转化利用的潜力也大。基于社会效益及经济效益，为项目提供了良好的前景。为提高人们身体健康和生存质量的需要，本项目的开展不仅能解决大量的厨余垃圾，还能充分利用其价值，使厨余垃圾有效利用和回收，既提高了人们的生活健康质量，又美化城市环境，同时减少了厨余垃圾占地处理和减少环境污染。本项目就由此诞生，以便捷、环保为宗旨，以减少对环境污染程度及厨房垃圾的占地面积，以及对环境的保护，为厨房垃圾分解，和对垃圾处理方面奠定了可靠的基础。

总结：当今时代的快速发展，餐饮服务业也日益壮大，产生的厨余垃圾也是成倍增加，对环境保护是迫在眉睫的。所有应在能解决大量厨余垃圾的前提下，通过使用本文所提到的高温调控处理法处理垃圾，还能充分利用其价值，同时美化城市环境。

参考文献：

[1]聂小春，薛立场，高琴.一种厨房垃圾处理器创新设计[J].装备制造技术，2020（12）：202-205+209.

[2]厨房垃圾处理机（上海市监督抽查）[J].消费指南，2020（01）：76.

[3]饶霞飞.垃圾处理器：小厨房的大革命[J].新财经，2013（05）：94-95.

作者简介：

张东（1997—），男，汉族，辽宁省铁岭市人，职务：大连交通大学理学院2017级信息与计算科学+软件工程在读学生，专业方向：信息与计算科学+软件工程 。

郭大为（1986—），男，满族，辽宁省抚顺市人，职务：大连交通大学理学院团委书记，职称：副教授，学历：硕士研究生，专业方向为双创教育。