有關(guān)餐廚垃圾處理工程技術(shù)的研究分析

薛莎莎

【摘 要】餐廚垃圾是近年來一直困擾環(huán)境治理的重要問題，所以做好餐廚垃圾處理工程的研究工作十分重要。首先對(duì)煙臺(tái)市餐廚垃圾處理工程的建設(shè)背景做了簡單介紹，然后介紹了餐廚垃圾存在的共同特點(diǎn)，最后進(jìn)行了餐廚垃圾處理技術(shù)的分析，根據(jù)煙臺(tái)市的具體情況，對(duì)厭氧發(fā)酵技術(shù)做出了詳細(xì)的分析，以供參考。

【Abstract】Food waste is an important issue in recent years， which troubling environmental governance all the time. So doing a good food waste treatment engineering research work is very important. First， Yantai city food waste treatment project construction background are introduced briefly in this paper， then paper introduces the common features of kitchen waste， finally analyzes the kitchen garbage disposal technology， according to the specific circumstances of Yantai city， makes a detailed analysis of the anaerobic fermentation technology for reference.

【關(guān)鍵詞】餐廚；垃圾處理；工程技術(shù)；研究

【Keywords】kitchen； waste treatment； engineering technology； research

【中圖分類號(hào)】X7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）03-0150-02

1 引言

餐廚垃圾的形成與人們的生活飲食習(xí)慣有著緊密的關(guān)系，一旦美食變成了餐廚垃圾，會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境帶來惡劣的影響，并且給了不良分子從中提取地溝油的機(jī)會(huì)，威脅人們的食品安全，因此，加強(qiáng)餐廚垃圾處理技術(shù)的研究分析刻不容緩。

2 煙臺(tái)市餐廚垃圾處理工程建設(shè)背景

煙臺(tái)市作為我國重點(diǎn)沿海城市之一，人口高達(dá)650多萬，市區(qū)人口高達(dá)180多萬，自改革開放以來，煙臺(tái)市的經(jīng)濟(jì)技術(shù)得到不斷發(fā)展，加上煙臺(tái)市這一港口城市得天獨(dú)厚的有利條件，其旅游業(yè)得到迅猛發(fā)展，極大地帶動(dòng)了煙臺(tái)市整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使得整體的社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了穩(wěn)定高效的發(fā)展，其綜合實(shí)力位于山東省前列。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)食品安全問題也日益嚴(yán)重。經(jīng)過粗略的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，煙臺(tái)市林林總總的餐飲企業(yè)高達(dá)2000多家（包括食品加工廠在內(nèi)），由這些食品企業(yè)每天產(chǎn)出的食品殘?jiān)U料、廢棄的食用油脂等高達(dá)170多噸，這些指的就是餐廚的固定垃圾，年產(chǎn)生量約合6萬多噸。對(duì)這些餐廚垃圾進(jìn)行化驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部成分中包含大量的人畜共患傳染病的病原微生物和黃曲霉素、苯等有毒物質(zhì)，而人們又常常會(huì)用這些餐廚垃圾飼養(yǎng)牲畜、提煉地溝油等，也就是在無形之中又將這些攜帶病原微生物的有害物質(zhì)送回了人類食物的供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，這對(duì)市民的身體健康構(gòu)成了極大的威脅。[1]除此之外，餐廚垃圾隨意傾倒的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，這給生態(tài)環(huán)境問題帶來困擾。經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，將餐廚廢棄物中的蛋白質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等進(jìn)行加工得出的油脂有著廣泛的用途，其發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可用來發(fā)電。因此，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，維護(hù)食品安全，減少資源浪費(fèi)，必須將餐廚廢棄物納入規(guī)范化管理、資源化利用的軌道。

3 餐廚垃圾存在的共同特點(diǎn)

餐廚垃圾的形成與人們?nèi)粘５纳铒嬍沉?xí)慣有著緊密的關(guān)系，餐廚垃圾是由于食品運(yùn)輸環(huán)節(jié)不當(dāng)導(dǎo)致新鮮的食物變成食品中的垃圾。尤其是在中國的餐桌上，飲食浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，每天產(chǎn)生的餐廚垃圾量驚人，其成分復(fù)雜，主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙

巾等多種物質(zhì)的混合物。在這些餐廚垃圾中存在的共同特點(diǎn)是：

第一，含水成分較高，其水分程度可高達(dá)80%-95%；

第二，餐廚垃圾中富含的有機(jī)物質(zhì)高達(dá)總體成分的75%，主要包括淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等；

第三，油脂成分豐富，這也是餐廚垃圾中特點(diǎn)突出對(duì)人們危害較為嚴(yán)重的一點(diǎn)，不法分子將餐廚垃圾中的油脂重新提煉，作為食用油重返餐桌，嚴(yán)重危害著人們的生命健康，但同時(shí)經(jīng)過處理過的油脂可作為生物燃料，具有較高的利用價(jià)值；

第四，餐廚垃圾極易腐爛，垃圾成分中的病菌較多，傳播的速度較快，很容易成為病原的傳播者。

4 餐廚垃圾處理技術(shù)分析

餐廚垃圾也就是食品垃圾，成分的復(fù)雜性使得餐廚垃圾處理起來較為困難，針對(duì)我國餐廚垃圾含水量較多的問題，目前采用的較多的垃圾處理方式主要是填埋、焚燒、飼料化、堆肥和厭氧發(fā)酵等。垃圾處理的結(jié)果是：一是將餐廚垃圾中的微生物進(jìn)行發(fā)酵處理，最終使其生成可用的有機(jī)化肥；二是將餐廚垃圾中的有機(jī)生物經(jīng)過厭氧發(fā)酵后轉(zhuǎn)換成可用的沼氣。下面對(duì)這些垃圾處理方法做出具體的分析。[2]

4.1 填埋

填埋是餐廚垃圾處理中最為簡單的一種方式，就是對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行集中運(yùn)輸然后再進(jìn)行統(tǒng)一的填埋處理。根據(jù)餐廚垃圾含水成分大、有機(jī)生物含量高的特點(diǎn)，這種方式的處理過程存在一定優(yōu)勢(shì)，但是也存在一定的弊端。其主要優(yōu)勢(shì)是，處理過程簡單，沒有復(fù)雜的工藝，并且可以集中運(yùn)輸處理，成本低廉。而存在的缺點(diǎn)是，需要占用大量的土地，由于餐廚垃圾極容易發(fā)生腐爛，發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和臭水，垃圾中水分會(huì)對(duì)周邊土壤、地下水造成嚴(yán)重的污染，有害水分的揮發(fā)或擴(kuò)散又很容易造成水、氣的循環(huán)污染。

4.2 焚燒

餐廚垃圾焚燒與填埋的方式有共同的特點(diǎn)，即處理方式較為簡單，可集中運(yùn)輸統(tǒng)一處理，并且這種處理方式較為徹底，不會(huì)產(chǎn)生附加成分，焚燒過程中產(chǎn)生的大量的熱量完全可以作為發(fā)電燃料，實(shí)現(xiàn)了垃圾的資源化管理。[3]同時(shí)這種方式也存在一定的弊端，餐廚垃圾的成分較為復(fù)雜，部分垃圾成分的可燃值較低，在其水分含量較高的情況下會(huì)增加處理燃燒的成本。

4.3 飼料化

餐廚垃圾中的蛋白質(zhì)和脂肪成分較高，將餐廚垃圾經(jīng)過處理后可用作飼料，考慮到餐廚垃圾中的水分較大，所以在進(jìn)行飼料加工之前首先必須進(jìn)行脫水處理，飼料制作完成后應(yīng)注意儲(chǔ)存條件和儲(chǔ)存的時(shí)間，保證飼料的質(zhì)量不受環(huán)境因素的影響。進(jìn)行飼料化處理的優(yōu)點(diǎn)在于，經(jīng)過處理后的產(chǎn)品具有較高的利用價(jià)值，并且這種餐廚垃圾處理的方式相對(duì)來說工藝已經(jīng)日漸成熟。[4]但是處理過程中也存在一定的缺點(diǎn)，比如，在飼料制作過程中會(huì)產(chǎn)生二次污染，并且餐廚垃圾的成分決定了飼料的質(zhì)量，從目前情況看，飼料的銷售情況通常會(huì)受到適用范圍等條件的限制，在飼料的制作過程中，制作周期較長，期間可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。

4.4 厭氧發(fā)酵

厭氧發(fā)酵是指利用餐廚垃圾在厭氧條件下通過微生物的代謝活動(dòng)產(chǎn)生沼氣。此方法有助于餐廚垃圾的減量化處理和資源化利用。目前對(duì)于煙臺(tái)市來說，厭氧發(fā)酵處理技術(shù)是最值得推行的一種技術(shù)，下面主要對(duì)這種處理技術(shù)做出詳細(xì)的分析。厭氧消化大致可分為水解、產(chǎn)酸和脫氫、產(chǎn)甲烷3個(gè)階段。首先是水解階段。大分子物質(zhì)或不溶性物質(zhì)在兼性細(xì)菌產(chǎn)生的水解酶作用下分解成低分子可溶性有機(jī)物。該階段細(xì)菌釋放到廢水中的胞外酶催化有機(jī)物增溶及發(fā)生縮小體積的反應(yīng)。不溶性有機(jī)物主要為脂肪、蛋白質(zhì)和多糖類，這些物質(zhì)在胞外酶的催化作用下分解為長鏈脂肪酸、氨基酸和可溶性糖類。通常情況下，蛋白質(zhì)和多糖類的水解速率大于脂肪，所以脂肪的水解成為厭氧消化穩(wěn)態(tài)程度控制的關(guān)鍵因素，脂肪水解過程是一個(gè)緩慢的過程，所以制約了整個(gè)厭氧消化的速率。其次是產(chǎn)酸和脫氫階段。產(chǎn)氫細(xì)菌利用揮發(fā)酸生成氫，生成的氫氣部分從廢水中逸出，這將導(dǎo)致有機(jī)物內(nèi)能下降，廢水的COD值下降。該階段反應(yīng)速率快，當(dāng)厭氧反應(yīng)器中垃圾物的平均停留時(shí)間小于產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長的時(shí)間，說明大部分溶性小分子有機(jī)物已經(jīng)轉(zhuǎn)化為揮發(fā)酸。該階段不是整個(gè)厭氧消化過程的速率限制性階段。最后是產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷階段是有機(jī)物的真正穩(wěn)定階段。產(chǎn)甲烷的反應(yīng)由嚴(yán)格的專性厭氧菌完成，這類細(xì)菌將產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的短鏈揮發(fā)酸氧化成甲烷和二氧化碳。產(chǎn)甲烷的反應(yīng)速率一般較慢，該階段也使得厭氧消化的速率放緩。產(chǎn)甲烷菌是嚴(yán)格的厭氧菌，它們對(duì)于環(huán)境因素的變化很敏感，并且生長周期長，所以在實(shí)際操作過程中，要使用垃圾泥回流的方式，達(dá)到保持產(chǎn)甲烷菌數(shù)量的目的。[5]此種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：具有較高的有機(jī)負(fù)荷承擔(dān)能力；全封閉處理過程可減少二次污染；能回收生物質(zhì)能。其中存在的不足是：工程投資大；設(shè)備安裝調(diào)試相對(duì)困難，工藝較復(fù)雜；產(chǎn)生的沼液量較大，處理難度大，無害化程度低。

【參考文獻(xiàn)】

【1】馬德金.餐廚垃圾處理的有關(guān)工程技術(shù)探討[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2011（S1）：75-78.

【2】劉立凡，廖永偉，梁捷，等.我國餐廚垃圾處理技術(shù)與研究進(jìn)展[J].廣州化工，2014（04）：41-43.

【3】呂永，曹永軍.城市餐廚垃圾資源化處理技術(shù)分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（08）：130.

【4】肖娟，盧海威，劉陽，等.餐廚垃圾資源化處理工藝研究[J].環(huán)境科技，2011（S2）：119-121.

【5】貢協(xié)偉，劉響響.餐廚垃圾處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].綠色科技，2016（06）：62-63.