餐廚垃圾處理技術研究及問題

1、餐廚垃圾集中處理技術研究進展及存在的問題摘要：分析了餐廚垃圾的特點和處理現(xiàn)狀，從填埋、焚燒、飼料化、堆肥等四個方面闡述了餐廚垃圾集中處理技術的特點和不足，就處理方式、運輸、 二次污染等提出了存在的問題，并對于餐廚垃圾集中處理產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提出了建議。關鍵詞：餐廚垃圾、集中處理、填埋、焚燒、飼料化、堆肥、二次污染1. 餐廚垃圾現(xiàn)狀餐廚垃圾 （或稱廚余垃圾）的定義包括兩個部分，其一是廚房里食品加工過程中產(chǎn)生的廢料，其二是餐桌上吃剩的食品。目前我國大部分地區(qū)餐廚垃圾與普通垃圾一起送至填埋場或焚燒爐處理。由于餐廚垃圾占垃圾總量的比例大（ 50%左右）且含水率高（8090%），因此填埋會造成不易壓實、滲瀝液

2、處理量增大等問題；焚燒則會消耗大量能源用于水分蒸發(fā)。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已經(jīng)開始重視這些問題，例如韓國漢城市自2003 年 7 月起未經(jīng)處理的餐廚垃圾不得進入垃圾填埋場填埋；韓國全國則于2005 年起所有填埋場不再接受餐廚垃圾。餐廚垃圾與普通市政垃圾分開收集是趨勢所在。我國部分城市已經(jīng)出臺相關政策，對于餐廚垃圾處理作出規(guī)定：深圳2005 年至2010 年的城市垃圾分類率將達到60至90，其中賓館、酒樓、飯店和單位食堂的餐廚垃圾單獨收集、運輸。2003 年 12 月，北京市政府發(fā)布了北京市生活垃圾治理白皮書。 針對目前日產(chǎn)餐廚垃圾約1050 噸的現(xiàn)狀 （ 2008年將達到1200噸）提出：規(guī)范餐廚垃圾的

3、集中收集、運輸和處理。2004年內(nèi)將出臺北京市餐廚垃圾管理辦法，并且在大興區(qū)魏善莊、朝陽區(qū)高安屯、通州區(qū)董村、海淀區(qū)六里屯建設餐廚垃圾集中處理廠，屆時達到日處理能力1200 噸的規(guī)模。上海市早在 2001 年就頒布了關于加強上海市餐廚垃圾處置和管理工作的實施意見上海市餐廚垃圾處理和管理試行辦法，并且選擇復旦大學、上海大廈、錦江飯店、南新雅大酒店、滬紡大廈、和平飯店、上海卷煙廠和陸家嘴美食城等8家單位進行分散處理試點，選擇盧灣區(qū)開平路碼頭（20 噸日）和徐匯區(qū)龍水路碼頭（ 25 噸日）進行集中處理試點。相關政策的出臺推動了餐廚垃圾處理技術，尤其是集中處理技術的發(fā)展。2. 餐廚垃圾集中處理技術目前

4、， 已經(jīng)被應用到實際中的餐廚垃圾集中處理技術主要包括填埋、焚燒、 飼料化和堆肥。2.1 填埋處理填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾處理工藝剩余物的最終處理方法，目前，我國餐廚垃圾普遍采用與其它生活垃圾混合直接填埋法。所謂直接填埋法是將垃圾填入已預備好的坑中蓋土壓實，使其發(fā)生生物、物理、化學變化，分解有機物，達到減量化和無害化的目的。天津市在水上公園南側用垃圾堆山，營造人工環(huán)境，變害為利，工程占地近80 萬平方米，以垃圾與工程廢土按 1:1 配合后作為堆山土源，對于滲濾液和發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣和山坡的穩(wěn)定性等，都采取了必要的措施。填埋處理方法是一種最通用的垃圾處理方法，它的最大特點是處

5、理費用低，方法簡單。但由于在餐廚垃圾中含有大量的水分和容易腐爛的物質(zhì), 所以，填埋時產(chǎn)生的大量滲瀝液易污染土壤和地下水，造成二次環(huán)境污染。而且由惡臭、滲瀝液、病原菌等問題而導致填埋地的逐漸減少，以及城市垃圾量的增加，靠近城市的適用的填埋場地愈來愈少，開辟遠距離填埋場地又大大提高了垃圾運輸費用，并且隨之產(chǎn)生了安全和可靠性問題。如上所述，一些發(fā)達地區(qū)已經(jīng)開始逐步禁止填埋餐廚垃圾。2.2 焚燒處理焚燒是一種對城市生活垃圾進行高溫熱化學處理的技術。將生活垃圾作為固體燃料送入爐膛內(nèi)燃燒，在8001000的高溫條件下，城市生活垃圾中的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化學反應，釋放出熱量并轉化為高溫的燃燒氣體

6、和少量的性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣。當生活垃圾有足夠的熱值時，生活垃圾能靠自身的能量維持自燃，而不用提供輔助燃料。垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫燃燒氣體可作為熱能回收利用，性質(zhì)穩(wěn)定的殘渣可直接填埋處理。經(jīng)過焚燒處理，垃圾中的細菌、病毒等能被徹底消滅，各種惡臭氣體得到高溫分解，煙氣中的有害氣體經(jīng)處理達標后排放。但是因餐廚垃圾中含有大量的水分（含水率一般在 8090%）,故焚燒所消耗的 熱量很大程度上被用于水分的蒸發(fā)上， 運行費用高，在經(jīng)濟上不合理。而且在焚 燒過程中產(chǎn)生環(huán)境荷爾蒙一dioxin（毒性很強的有機氯化物），如果處理不完全， dioxin與空氣中水分相混合溶解于土壤里，進而被吸收到植物根莖中，在草食動 物

7、體內(nèi)富積，最終積累于人體內(nèi)，可以起到類似荷爾蒙般的作用，導致癌癥的發(fā) 生。2.3 飼料化處理餐廚垃圾經(jīng)分選、脫水、脫脂、烘干、破碎，可制成高營養(yǎng)的動物飼料，蛋白質(zhì) 含量在20-30%,可供豬、雞或?qū)櫸锸秤?。制造飼料的設備、設施、工藝已基本 成熟，國外如德國、芬蘭、古巴等國家將餐廚垃圾經(jīng)適當處理與飼料配合使用， 使其資源化。我國飼料蛋白質(zhì)短缺，部分以進口魚粉彌補，餐廚垃圾資源化正好 可以部分補充飼料蛋白質(zhì)的短缺。上海已經(jīng)進入餐廚垃圾飼料化的應用階段。餐廚垃圾集中飼料化處理工藝流程簡圖然而，餐廚垃圾有機物含量高，所以容易腐爛。從餐廚垃圾的排放到加工成飼料 的一系列過程中，儲運是一個關鍵問題。因為在

8、加工成飼料之前餐廚垃圾處于厭 氧狀態(tài)，病菌大量增殖，處置不當容易引起家畜感染疾病。 此外本身成分的問題 也影響到飼料化處理的推廣。就韓國為例，餐廚垃圾飼料化政策的推廣得不到養(yǎng) 殖業(yè)主的支持，糾其原因有如下幾點：（1）缺少微量元素在當作飼料使用時，微量元素對畜禽的成長影響極大。餐廚垃圾飼料由于缺少微 量元素可能造成家畜交貨期的延遲。(2)飼料對畜禽發(fā)育的影響餐廚垃圾飼料中含有大量的鹽分，家畜吃了這種飼料，會產(chǎn)生鹽分中毒，導致肉質(zhì)降低，生長遲緩。以豬為例，在發(fā)肥后期脂肪比例高；以鴨子為例，采用普通 飼料45天后可以出欄，而采用餐廚垃圾飼料需 90天。(3)其它餐廚垃圾飼料有可能造成畜禽吸收少排糞多

9、，糞便處理費用增加。此外由于畜禽 最終將進入人類食物鏈中，飼料的安全性和可靠性也是需要關注的問題。2.4 堆肥處理餐廚垃圾集中堆肥資源化處理技術工藝流程如下：餐廚垃圾集中堆肥資源化處理工藝流程簡圖含水率8090%的餐櫥垃圾由專用收集車運至集中處理廠，首先進入固定篩粗選， 被截流的玻璃、金屬等物品由人工清理回收綜合利用； 之后自流進入貯存池，在 貯存池設置帶切碎功能的污泥泵， 餐櫥垃圾經(jīng)粉碎提升后進入脫水機， 經(jīng)過脫水 機處理后進入到發(fā)酵裝置進行好氧堆肥，如果使用高溫快速發(fā)酵在定時投加菌種 的前提下經(jīng)過2448小時發(fā)酵就可以產(chǎn)出成品。脫水機排放的廢液進入調(diào)節(jié)池， 經(jīng)泵提升進入水處理系統(tǒng)處理后，達

10、標排入市政管網(wǎng)。好氧堆肥過程是有機物在有氧的條件下，利用好氧微生物所分泌的外酶將有機固 體廢物分解為溶解性有機物質(zhì)，再滲入到細胞中。微生物通過代謝活動，把其中 一部分有機物氧化成簡單的無機物，為生物生命活動提供所需的能量，另一部分 有機物轉化為生物體所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，形成新的細胞體，使微生物不斷增殖， 其機理如下圖所示。堆肥（發(fā)酵）機理圖堆肥反應是利用微生物使有機物分解、穩(wěn)定化的過程，因此微生物在堆肥過程中 起著十分重要的作用。堆肥微生物可以來自自然界，也可利用經(jīng)過人工篩選出的 特殊菌種進行接種，以提高堆肥反應速度。堆肥微生物主要有細菌、真菌和放線 菌等，而在堆肥過程中堆肥微生物的數(shù)量和種群不

11、斷發(fā)生變化。堆肥過程大致可分以下幾個階段。 堆肥初期常溫細菌（或稱中溫菌）分解有機物 中易分解的糖類、淀粉和蛋白質(zhì)等產(chǎn)生能量，使堆層溫度迅速上升，稱為升溫階 段。但當溫度超過50c時，常溫菌受到抑制，活性逐漸降低，呈抱子狀態(tài)或死 亡，此時嗜熱性微生物逐漸代替了常溫性微生物的活動。有機物中易分解的有機質(zhì)除繼續(xù)被分解外，大分子的半纖維素、纖維素等也開始分解，溫度可高達 6070C,稱為高溫階段。溫度超過70c時，大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，微 生物大量死亡或進入休眠狀態(tài)，堆肥過程在高溫持續(xù)一段時間后，易分解的或較 易分解的有機物已大部分分解，剩下的是難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì)。 此時，微生物活

12、動減弱，產(chǎn)生的熱量減少，溫度逐漸下降，常溫微生物又成為優(yōu)勢菌種，殘余物質(zhì)進一步分解，堆肥進入降溫和腐熟階段。堆肥技術相對成熟且安全，但餐廚垃圾堆肥處理也存在一些問題：（ 1）堆肥質(zhì)量因餐廚垃圾含水量不均，因而前段水分調(diào)節(jié)是影響堆肥質(zhì)量的關鍵，并且發(fā)酵時間應得到保證，根據(jù)情況可能需要二次發(fā)酵，因而需要后處理和儲藏倉庫。（ 2）堆肥銷售目前我國農(nóng)資領域?qū)嵭袊冶O(jiān)管體制，因此， 在國家政策調(diào)整之前大規(guī)模銷售不十分現(xiàn)實，生產(chǎn)出肥料只能用于土壤改良使用。（3）起不了堆肥的作用餐廚垃圾堆肥最大問題是鹽分含量過多（大約3%）。如果將鹽分含量超標的堆肥撒在農(nóng)作物或土壤上，會造成土地板結；而為了降低堆肥中的鹽分

13、含量而過多地使用粉煤灰, 又會失去肥效。3. 需注意的幾點問題3.1 分散處理與集中處理關系問題餐廚垃圾采用分散處理還是集中處理的問題，目前還存在爭議。分散處理減少了運輸中存在的泄露危險，尤其使對于運輸路程過遠的情況下，分散處理存在著優(yōu)越性。但分散處理效率低、處理不徹底、單位投資和運行費用高、管理不便，尤其對于飼料化或堆肥處理不適用于分散處理。3.2 集中處理的運輸問題實現(xiàn)集中處理關鍵是收集和運輸。收集主要依靠政府部門的行政手段和居民的素質(zhì)來保證，而運輸則需要特殊的運輸技術手段，目前我國還沒有專用的餐廚垃圾運輸車輛，而其環(huán)衛(wèi)它專用運輸車輛在收集和傾倒等方面不能完全適應餐廚垃圾的特點，因此在運輸手段和安全可靠性方面還應加強研發(fā)。3.3 資源化過程的安全和二次污染問題垃圾處理應遵循“減量化、資源化、無害化”原則，其中無害化要求一方面是垃圾本身無害化，另一方面要求整個處理過程無害化，不產(chǎn)生二次污染。餐廚垃圾含水率高、有機物含量高，易腐爛變質(zhì)，在處理過程中產(chǎn)生大量污水和臭氣。這就要求餐廚垃圾處理技術必須考慮到二次污染問題和解決辦法。此外餐廚垃圾