餐廚垃圾處理技術以及處理設備分析

何浩為　陸昌國

摘 要：文章探討了我國餐廚垃圾處理技術的發展現狀，主要從處理技術以及相應的處理設備為突出點，分析發展現狀，對餐廚垃圾處理發展現存的一些問題以及未來的發展方向提出一些合理的意見，并提出餐廚垃圾資源化的處理目標，希望能夠為我國的餐廚垃圾處理的發展以及資源回收利用提供一些幫助。

關鍵詞：餐廚垃圾;處理技術;資源化處置

近些年來，隨著我國經濟的高速發展，國民的飲食消費水平逐漸提高，這樣飲食消費觀念的改變使得餐廚垃圾成為一種普遍且大量存在的消費剩余品[1]。但是餐廚垃圾具有易酸化腐臭、滋長細菌與寄生蟲的特點，如不妥善處理就會對城市造成嚴重環境污染;此外，由于餐廚垃圾大多來源于飯店、餐廳以及生活廚房，其中含有大量的油脂和有機廢棄物，在利益促使的情況下，餐廚垃圾剩余的油脂被不良商家收集經過加工制作最后流入餐桌，這種油脂內含有大量有毒物質，長期食用會引發疾病甚至癌癥，而餐廚垃圾剩余的有機廢棄物則會被回收直接當做飼料喂養牲畜，由于未進行消毒滅菌處理，牲畜極易感染病毒，這種肉食品最終 流入市場會嚴重影響人們的健康[2-3]。目前，由于這一現象導致的食品安全問題已經逐漸受到關注，影響社會穩定。因此對餐廚垃圾合理化回收處理以及資源化利用已經成為當前社會迫在眉睫的需求。

1、餐廚垃圾處理技術分析

1.1 粉碎直排

應用粉碎直排方法處理餐廚垃圾，即在垃圾產生位置來進行破碎、粉粹加工，最后利用水流將其全部沖刷到市政下水管網內，與城市污水集合后送入污水處理廠處理。該方法具有價格便宜、使用方便的特點，是歐美國家處理少量、分散餐廚垃圾的主要方法。但是粉碎直排法會增加城市供水的負擔并浪費水資源;粉碎后的餐廚垃圾殘留在污水管道中易腐敗，增加蚊蠅鼠蟲的滋生并傳播疾病;增大城市污水的產生量與處理量。

1.2 填埋處理

填埋也是餐廚垃圾比較常見的一種處理方法，對產生后與進行單獨收運處理的垃圾進行混合收運，然后統一運輸到指定位置進行填埋。對于餐廚垃圾來講其具有非常高的有機物含量，且含水量大，直接對其進行填埋會在后期受到微生物分解發酵，形成大量高濃度有機廢水，同時伴隨惡臭，如果不采取任何措施處理，垃圾滲濾液便會對周邊區域的地下、土壤以及大氣環境等水造成污染。

1.3 好氧堆肥

將垃圾放置在有氧條件下，通過微生物分解，將有機物降解成無機物。此項技術應相對成熟，并且工藝簡單容易控制，降解處理后得到的產物還可以用于農作物生產，在解決垃圾問題的同時，達到垃圾再利用的目的，實際應用優勢更大。但是從技術角度來講，好氧降解方法現在多用于綠色植物垃圾以及秸稈等富含組織結構的垃圾處理，在餐廚垃圾處理中應用還存在一定不確定性。尤其是好氧堆肥對進料純度有著嚴格的要求，且需要較大的場地作為支持，并為整個處理過程提供足夠的熱能，前期成本較高。另外，降解處理后得到的肥料，可以使用的時間受季節限制較大，但是餐廚垃圾沒有此限制，這樣就很容易因為供需失衡產生問題[4]。再加上好氧堆肥處理所需時間比較長，一個周期需要大量的成本作為支持，真正落實對各項條件的需求較大，難以得到大面積的推廣。

另外產品在使用過程中的污染屬于累積性污染，長期使用含鹽量較高的肥料可能導致土壤鹽漬化，容易使突然產生板結，降低作物產量。

1.4 厭氧消化

利用厭氧消化的方式來處理餐廚垃圾，主要是垃圾發酵產生沼氣，然后將其轉換成電能與燃氣，同時還可以對厭氧消化罐中產出的殘渣進行二次發酵堆肥處理。此種方法處理過程中所產生的沼氣能夠利用熱電發電機組將其轉換成電能和熱能，并與電網可靠連接，為日常生活提供能源。另外垃圾經過發酵后產生的沼液，經過脫鹽、脫氮處理后可直接作為液態有機肥用于農業以及園林種植。同時反應后產生沼渣，還可以進行堆肥得到肥料，用于農業種植，有效減少餐廚垃圾總量，提高廢物利用效率。

1.5 飼料化

餐廚垃圾是食物廢棄物的一種，營養成分豐富，飼料化處置能充分利用其中的有機營養成分。主要有以下三種形式：

（1）直接作為飼料，由于同源性問題安全達不到要求，國內外多數國家均嚴格禁止這種處理方式。

（2）采用高溫殺菌的方式消除病毒污染，然后再干化制飼料。這種方式對減少餐廚垃圾的細菌、病毒污染具有明顯的效果，但仍然存在一定的安全隱患。

（3）利用餐廚垃圾飼養特定非食物性生物，然后進行轉化物質的提升應用。如飼養蚯蚓、黑水虻，再提取動物蛋白制飼料，這樣同源性問題基本解決。

1.6 制生物柴油

目前國內對餐飲廢油的處置方式大致分為兩種：

（1）通過預處理制取毛油，最終交付下游有資質的企業進一步處置，其優勢在于處理工藝簡單，初期投資低，多用于中小城市小規模廢棄油脂的處理，其缺點在于毛油仍存在流向餐桌的社會風險。

（2）餐飲廢油通過預處理和各類化學處理制取生物柴油或其中間產品。由于餐飲廢油經甲酯化反應后，無法再制取食用油，因此可有效的杜絕餐飲廢油回流餐桌，但其缺點是毛油提煉裝置需進行防爆管理，系統復雜。

1.7 熱解

餐廚垃圾中以有機物為主，這樣就可以通過其熱不穩定性特點，將垃圾置于缺氧或無氧條件下進行加熱蒸餾處理。其中因為垃圾熱值比較低，熱解處理時需要吸收大量的熱量，必須要增加補充燃料，而造成成本提高。并且餐廚垃圾內種類較多，無法準確控制熱解工藝參數，使得整個處理過程處于一個非常復雜的狀態，難以達到預期的效果。

餐廚垃圾通過收集轉運進入處理廠，采用專用設備進行分選、破碎等流程，將餐廚垃圾中的廢油、廢水和殘余物分離開，廢油脂通過提煉加工制成生物柴油;廢水通過厭氧發酵處理，產生的沼氣提純為壓縮天然氣（CNG）;固性殘余物通過黑水虻養殖制成高蛋白飼料原料。這樣的工藝流程的主要指導思想是資源再生、梯級利用，油脂制成生物柴油、高濃度廢水中的有機物轉化成沼氣、沼液沼渣制備成為有機肥，較為難以處理的固體殘渣也可以通過黑水虻進行轉化。

2、餐廚垃圾處理設備現狀分析

就目前的餐廚垃圾處理設備發展現狀而言，中國的餐廚垃圾處理工作仍處于一個發展中的階段。無論是從餐廚垃圾處理設備的功能來看，還是從相關的生物處理技術來看，餐廚垃圾處理技術仍有一個相當大的發展空間。我國餐廚垃圾處理設備主要分為大型的加工處理流水線和小型處理設備，現就兩種餐廚垃圾處理設備現狀進行分析。

2.1大型加工處理流水線

大型加工處理流水線往往是在餐廚垃圾處理站或餐廚垃圾處理廠中， 其生產線較長，對餐廚垃圾處理的效果較好，通過厭氧發酵、飼料化及好氧堆肥等工藝，將餐廚垃圾中的有機肥、沼氣、蛋白質等進行處理，其中沼氣可以轉化為電能或熱能實現能量再循環利用，為農業提供能量;有機肥、飼料則可以直接供給農用，保障農產品的健康、無污染。大型加工處理流水線具有較為完備的技術設備與完整的工藝，在對餐廚垃圾進行處理時，可以將其中的油脂進行分離，制造成為生物柴油，為經濟使用提供更為清潔的能源。國外大型加工處理流水線的發展時間較長，自20世紀80年代起，大型加工處理流水線就出現在了美國， 并逐步實現了對餐廚垃圾處理的專業化與機械化。隨著經濟的發展與科技的進步，我國也逐步加大了對餐廚垃圾處理設備的投入力度。

2.2小型餐廚垃圾處理設備

小型餐廚垃圾處理設備具有規模小、機械化程度高、操作方面等特點，且在進行餐廚垃圾處理的過程中，產生的廢水、臭氣會進行回收，不會直接排出。

小型餐廚垃圾處理設備根據其餐廚垃圾處理后的出料成分及數量的不同，還可以進行進一步的細化分類，即分為減量型餐廚垃圾處理設備及資源型餐廚垃圾處理設備。兩種設備的工藝存在著區別，減量型是對將要處理的餐廚垃圾提前加入催化劑，通過使餐廚垃圾中的細菌活化并被攪拌，使其最終分解為二氧化碳和水。 相對應的資源型則將減量型與資源利用兩種功能進行結合，既實現了處理效率的提高，也實現了處理質量的進一步提高，是未來發展的重要方向。

由于大型餐廚垃圾處理流水線技術、資金、工藝等方面要求都較高，其普及程度不及小型餐廚垃圾處理設備。當前我國許多餐廳都采用了小型餐廚垃圾處理設備，使得餐廚垃圾處理得到了較好的處理。但就我國整體來看，小型餐廚垃圾處理設備的普及率不高。

此外小型的餐廚垃圾處理設備還存在著處理程度不高的問題。由于小型餐廚垃圾處理設備體積小、工藝較為簡單，對于成分較為復雜的餐廚垃圾無法進行完全的處理。另一方面由于小型餐廚垃圾處理設備容量較小，投入一些餐廚垃圾后，需及時進行處理，由于餐廚垃圾在處理設備中的時間不長，容易造成其腐熟程度不高，需增加后續的工作。

3、餐廚垃圾處理設備發展前景

目前餐廚垃圾處理設備的生產工作在國內外都有一個比較迅速的發展趨勢。尤其是在科學技術水平相對比較發達的西方國家，餐廚垃圾處理設備的發展水平已經達到了一個相當高的層次。在針對社會日常生活產生的大量餐廚垃圾時，能夠有效地加以處理加工，實現餐廚垃圾的回收利用。

而就我國目前的發展水平來說，餐廚垃圾處理設備的發展還處于一個較低的水平。餐廚垃圾處理設備或是加工流水線，能夠在針對大量餐廚垃圾進行加工處理同時，根據餐廚垃圾的不同成分進行分類整理，尤其是對于餐廚垃圾中包含的有機物或是其他成分物質，餐廚垃圾處理設備能夠對此類物質加以分解或是轉化，最終轉變為其他的可利用的物質資源。

參考文獻：

[1] 陳滿英，路風輝，劉敬勇，等.餐廚垃圾處理技術及資源化利用研究進展[J]. 廣州化工， 2018.

[2] 劉人懷.餐廚垃圾處理任重而道遠[J]. 科技創新與品牌， 2018， 000（003）：14-18.

[3] 劉建偉，田洪鈺，張波，等.餐廚垃圾處理站惡臭氣體處理工程設計與運行[J].應用化工， 2020， 049（001）：258-262.

[4] 李旭寧.餐廚垃圾處理技術的現狀及發展趨勢[J].中國科技縱橫， 2018.