我的餐厨垃圾处理及资源化研究进展

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1、餐厨垃圾处理与资源化研究进展摘要：餐厨垃圾是指餐饮食物加工产生的下脚料和食用的残余物，主要含有谷物类、蔬菜类、肉类、动植物油等。从食品安全和餐厨垃圾资源化的角度出发，分析了堆肥技术、沼气化技术、生物柴油技术等资源化处理技术，介绍了餐厨垃圾资源化技术的研究进展，提出了餐厨垃圾资源化处理的发展方向。关键词：餐饮垃圾；堆肥化处理技术；厌氧能源化技术；生物柴油技术引言餐厨垃圾是产生于餐饮经营、居民生活及企业食堂等食物加工的下脚料和食用残余，其成分复杂，以蛋白质、淀粉和动物脂肪等成分为主，具有盐分和油脂含量高、含水量大、营养丰富等特点。据统计［１］，我国一些城市餐厨垃圾已逐渐经成为城市生活垃圾的重要

2、组成部分，如果处理不当，不仅会危害人体健康，还会对环境造成污染［２］，因此如何推广餐厨垃圾单独收集并进行高效资源化处理成为国内外餐厨垃圾研究的热点。在不同的城市或国家，餐厨垃圾在城市生活垃圾中所占的比例差异很大（见表1和表2），我国城市生活垃圾中餐厨垃圾的比例较高，大多在37%~62%。[3]目前，国内外餐厨垃圾资源化技术主要有［４］：堆肥化处理技术、饲料化处理技术、厌氧能源化处理技术（包括生物发酵制氢和厌氧消化产甲烷）、提取生物降解塑料技术、生物柴油技术等。无论是家庭产生的厨余垃圾，还是宾馆、饭店和单位食堂产生的餐厨垃圾，其成分多以可降解的有机物为主，包括主食所含的淀粉，蔬菜及植物茎叶所

3、含的纤维素、聚戊糖，肉类食物所含的蛋白质和脂肪，水果所含的单糖、果酸及果胶（多糖）等；无机盐中以NaCl的含量最高，同时还含有少量的钙、镁、钾、铁等元素。其化学组成以C、H、O、N、S、Cl为主（见表3）,其化学分子式可粗略表示为C18.15H31.10O10.8N1.00S0.05Na0.03Cl0.03[5]。本文综述了餐厨垃圾目前处理现状以及能源化的研究进展。主要介绍了利用餐厨垃圾生产生物柴油、甲烷、氢气以及燃料酒精的进展情况。指出制定完善的相关政策法规，加快实施餐厨垃圾分类收集，多种资源化方式结合，开发先进工艺及成套设备是未来餐厨垃圾能源化发展的关键。１.餐厨垃圾资源化处理1.1饲

4、料化处理餐厨垃圾饲料化的基本要求是实现杀毒灭菌，达到饲料卫生标准，并最大限度的保留营养成分。PilarSancho等将蔬菜和鱼类的贩卖剩余物(与菜市场的厨余垃圾相似)作为饲料的原料，观察了各样本在高温处理20分钟后的微生物特性，认为此类厨余原料能够满足动物饲料的要求。目前，饲料化处理包括：蒸干制饲料和生化制蛋白饲料[6]。1.1.1蒸干制饲料目前主要手段是将餐厨垃圾经过筛分、高温消毒、烘干处理消除病毒、去除盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂供禽畜食用。饲料化处理典型工艺流程主要分为五个部分：处理包括：蒸干制饲料和生化制蛋白饲料。目前这种饲料化处理技术存在的主要问题是这些饲料中的动物蛋白被同

5、种动物食用后可能引起动物疫情的传播，即所谓的“同源污染效应”，并且某些营养成分如蛋白质的含量可能不符合饲料标准的要求。此外，由于餐厨垃圾含盐量过高，而含盐量大于1.8%时对于成年畜禽会有一定影响。餐厨垃圾的盐分一般是该值的2倍以上，远超过饲料标准。所以这种饲料产品质量没有保障，饲料安全不易控制，饲料存在一定的隐患。1.1.2生化制蛋白饲料生化制蛋白饲料技术是把餐厨垃圾经过微生物发酵处理再生成蛋白粉、有机肥和油脂。整个工艺可分为发酵前处理系统、发酵及生化处理系统和干燥系统等，最终把餐厨垃圾资源化生成为高蛋白饲料或蛋白粉、有机肥。其原理是将在一定的环境条件下培养出的益生菌菌种加入餐厨垃圾密封贮

6、藏，菌种通过代谢活动对饲料原料中的某些物质进行分解和转化使原料中不易被牲畜和家禽利用的大分子物质转变成为易于消化吸收的小分子物质，同时，微生物菌种得到增殖，由于微生物菌体的单细胞蛋白含量很高，因而提高了成品饲料的蛋白质含量，这就是广义的微生物蛋白饲料。整个过程有四部分组成，即餐厨垃圾的预处理、菌种制备及扩大再培养、固态发酵、低温烘干[7]。目前，生化制蛋白工艺在韩国、我国台湾等地应用较多，其工艺具有路线简单、能耗低、自动化程度高、占地面积小、处理时间短、产品市场销路好、资源再生利用率高等特点，特别适合小规模餐厨垃圾的集中资源化处理。1.2堆肥化处理堆肥化处理主要包括：高温好氧堆肥(人工和机

7、械)，蚯蚓堆肥。1.2.1好氧堆肥处理好氧堆肥含量是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解，并将其最终转化为腐殖质的过程。餐厨垃圾有机干物质含量通常能够超过90%，易进行好氧堆肥处理，经好氧发酵腐熟后的餐厨垃圾通过添加N、P、K等制成复合肥，可作为优质肥料施用农田[8]。在微生物分解有机物的过程中，不但生成大量可被植物吸收利用的有效N、P、K态化合物，而且又合成新的高分子有机物——腐殖质，它是构成土壤肥力的重要活