餐廚垃圾處理技術研究進展*

梅 冰，竇法楷，汪慧蓮，陸 翔，覃亞宏，謝 影

（1.云南農業大學節能減排檢測工程中心，云南 昆明 650000；2.重慶大學，重慶 400045）

1 餐廚垃圾定義及特點

餐廚垃圾是人們日常生活或食品加工過程中所產生的廚余垃圾和廢棄食用油脂。其中，廚余垃圾是指食品加工廢料和食物殘余；廢棄食用油脂是指不可再食用的動植物油脂等各類油、水、固混合物［1］。餐廚垃圾主要來源于飲食服務、食品加工、單位供餐等活動，主要成分為米飯、肉類、蔬菜、骨頭以及不可再食用的動植物油脂等。

餐廚垃圾的組成、性質和產生量因地區差異、社會經濟條件、飲食結構、居民生活習慣、季節變化的不同而有所差別，但總體具備如下特征［2-3］：①高含水率，對垃圾的收集、運輸和處理均帶來難度，且垃圾滲瀝液會污染地表水和地下水；②感官性狀上油膩、濕淋淋、影響居民的視覺、嗅覺等舒適感，對周圍居民及生態環境造成不良影響；③有機物含量高，其中廚余垃圾的碳水化合物含量高，泔腳則以淀粉、蛋白質、脂肪等為主要成分；④具有易腐性，溫度較高的條件下能夠迅速腐爛發臭并引發二次污染，易孳生蚊蠅、細菌，是潛在的污染源；⑤重金屬等有毒有害物質含量少，但存有病毒、致病菌和病原微生物，可能成為人畜共患疾病潛在的傳播途徑；⑥油脂、鹽分含量高，還含有鈉、氮、磷、鉀、鈣以及各種微量元素，營養元素豐富，重新利用價值高。

2 餐廚垃圾處理技術現狀及存在的問題

2.1 破碎處理

破碎處理是指餐廚垃圾在產生點就地破碎處理后，排入城市污水管網至污水處理廠集中處理［4］。該技術具有技術簡單、價格低廉等優勢，然而在我國推廣應用受到一定限制，其主要原因是：①該技術僅適用于處理少量分散的餐廚垃圾，不適用于餐廚垃圾的規模化處理；②該技術會增大城市污水處理廠的處理負荷，而我國污水廠管網建設尚處于發展完善階段，污水收集率仍有待提高，因而，限制了該技術的應用；③將餐廚垃圾排入下水道，會造成巨大的資源浪費。

2.2 飼料化處理

我國對飼料的需求量較大，用餐廚垃圾制作飼料是一種頗具潛力的餐廚垃圾處理方法。用餐廚垃圾作原料供應量大、營養齊全、價格低廉、利潤大、有較強的市場競爭力。但是隨著全球范圍內口蹄疫、SARS、瘋牛病、禽流感等人畜共患疾病的蔓延，大部分發達國家已經出臺更加嚴厲的法規措施，禁止將餐廚垃圾作為動物飼料。

2.3 餐廚垃圾焚燒處理

餐廚垃圾有機物含量極其豐富，可作為焚燒發電的燃料。但是由于其含水率極高，會導致焚燒爐內燃燒不充分、不均勻。且煙氣中存在很多未燃盡物質，在300～500℃遇到適量的金屬便會重新生成二惡英，可見將餐廚垃圾直接焚燒處理，會存在產生二惡英的潛在風險。

2.4 衛生填埋

餐廚垃圾衛生填埋處理不僅浪費大量可回收資源，也存在許多安全隱患。因此，世界各國尤其是發達國家，正在逐漸降低和禁止餐廚垃圾進入填埋場的比例。1999年，歐盟批準的新填埋標準要求其成員國在未來5 a內將進入到填埋場的可生物降解垃圾量降低到1995年的75%，而且最終進入填埋場的垃圾的有機物含量控制在5%以內［5］。可見，隨著餐廚垃圾處理技術的進步，餐廚垃圾衛生填埋技術處理將逐步退出歷史舞臺。

2.5 好氧堆肥

堆肥化處理是指依靠自然界的放線菌、細菌、真菌等微生物，促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質生化轉化的生物化學過程［6］，通常將堆肥化產品用作肥料以滿足農林業方面的需要。呂凡等［7］研究了餐廚垃圾在好氧生物堆肥工藝下的條件優化，實驗結果表明，高溫條件下（55～65℃）可以達到最大減量率，得到了高溫運行的最佳參數，工藝最大處理負荷為0.10 kg/（kg·d）。楊延梅等［8］研究了廚余垃圾和泔腳對堆肥化處理的影響，結果表明在相同控制條件下，泔腳堆肥系統初始水溶性高，高溫持續時間長，氮素損失低，CO2釋放率高，堆肥pH較低，但所需時間偏長；餐廚垃圾含水率高、黏度大、分散性差而不利于好氧通風，因此需要加入大量的蓬松調理劑。而且餐廚垃圾中油脂和鹽分不利于微生物的生長，影響好氧堆肥產品的質量。此外，餐廚垃圾含較多蛋白質容易產生惡臭，由此產生的臭氣處理費用較高。因此，采用好氧堆肥技術將餐廚垃圾制成有機肥還需要進一步的改進和完善。

2.6 厭氧消化制取沼氣及高質量有機肥

利用厭氧消化處理餐廚垃圾有許多獨特的優點：①當有機物C/N為20～30時，最適合進行厭氧消化，而餐廚垃圾C/N為10～25，因此，餐廚垃圾非常適合厭氧消化；②厭氧消化系統一般可以處理含固率為10%～25%的有機廢物，而餐廚垃圾含固率為15%～20%，因此，消化前不需加水或脫水，前處理得到了簡化，節約能耗；③在厭氧消化過程中，無須供氧，且能產生大量沼氣以及可制成高質量有機肥沼渣；④厭氧消化周期短、占地少；⑤厭氧消化采用密封系統，對環境造成的二次污染相對較小。因此，在當前及今后一段時間內，餐廚垃圾厭氧消化處理技術是主要的發展趨勢。但不管從技術還是管理層面分析，該技術在我國還處于起步階段，亟待進一步的深入研究。

2.7 其他餐廚垃圾資源化處理技術

利用餐廚垃圾生物發酵制氫，能耗低，反應條件溫和，受到廣泛的關注。餐廚垃圾乳酸發酵制成的生物降解塑料可望成為通用塑料的替代品。利用蚯蚓分泌多種酶來分解有機物并轉化為自身或其他生物可以利用的營養物質的特點可處理餐廚垃圾，但目前國內尚未有成熟的蚯蚓處理技術應用于工程實際。

3 結束語

綜上所述，在能源、環境問題日益突出的背景下，開發餐廚垃圾高效厭氧消化技術是減少環境污染、回收其清潔能源的最佳技術途徑；也是促進我國發展低碳循環經濟，建設資源節約型、環境友好型社會，實施節能減排戰略的迫切需要。

［1］ 任連海，田媛.城市典型固體廢棄物資源化工程［M］.北京:化學工業出版社，2009.

［2］ 曾憲興，宮本水，王富生.高壓蒸汽滅菌工藝處理餐廚垃圾［J］.環境衛生工程，2007，15（1）：55-56.

［3］ 李玉春，潘琦，王艷，等.北京市生活垃圾厭氧消化技術應用潛力分析［J］.環境衛生工程，2010，18（1）：37-39.

［4］ 錢小青，童桂鳳，何成達，等.泔腳廢物資源化處置技術現狀及研究進展［J］.環境衛生工程，2005，13（6）：12-15.

［5］ 蔣建國，吳時要，隋繼超，等.易腐有機垃圾單級高固體厭氧消化試驗研究［J］.環境科學，2008，29（4）：1104-1108.

［6］ 聶永豐.三廢處理工程技術手冊：固體廢物卷［M］.北京:化學工業出版社，2000.

［7］ 呂凡，何品晶，邵立明，等.易腐性有機垃圾的產生與處理技術途徑比較［J］.環境污染治理技術與設備，2003，4（8）：46-50.

［8］ 楊延梅，席北斗，劉鴻亮，等.餐廚垃圾堆肥理化特性變化規律研究［J］.環境科學研究，2007，20（2）：72-77.