我國餐廚垃圾處理工藝技術(shù)路線選擇與分析

摘要：本文對餐廚垃圾及我國餐廚垃圾處理工藝發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡要闡述，分析了目前我國餐廚垃圾處理工藝技術(shù)種類，并對其預(yù)處理工藝及其他相關(guān)工藝進行了比較分析，為餐廚垃圾的處理工藝技術(shù)選擇提供了一定程度的參考基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾;處理工藝;技術(shù)路線

中圖分類號：X799.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.060

Selection and analysis of food waste treatment process in China

Wen Fei

（Sichuan Development Zhongheng Energy Environmental Technology Co.，Ltd.，Shandong Branch，Qingdao Shandong 266071，China）

Abstract：This paper briefly describes the development status of food waste and its treatment technology in China，analyzes the types of food waste treatment technology in China，and compares the pretreatment process and other related processes，which provides a certain degree of reference for the selection of food waste treatment technology.

Key words：Kitchen waste;Treatment technology;Technical route

1 我國餐廚垃圾處理工藝

1.1 餐廚垃圾介紹

餐廚垃圾主要包含了廚余垃圾及餐飲垃圾兩個方面，如剩菜、剩飯、骨頭、蛋殼等物質(zhì)。餐廚中大部分含有較豐富的有機物與水分，非常容易腐壞，散發(fā)惡臭氣味，容易產(chǎn)生滋生蚊蠅，影響人們的生活環(huán)境，影響生態(tài)健康。所以，必須對餐廚垃圾進行良好的處理。

1.2 餐廚垃圾處理工藝現(xiàn)狀

近年來，我國越來越重視對環(huán)境的保護，在垃圾分類及處理方面進行了較快的發(fā)展。傳統(tǒng)的餐廚垃圾處理方法有以下幾種：填埋、堆肥以及飼料化等，但由于我國菜式種類多，餐廚垃圾的組成也更為復(fù)雜，所以傳統(tǒng)的方式并不能對其進行很好的處理。目前，我國應(yīng)用最為廣泛的餐廚垃圾處理方式為厭氧發(fā)酵工藝，根據(jù)各地實際情況，還應(yīng)用有高溫好氧發(fā)酵、好氧堆肥等工藝種類[1]。

2 我國餐廚垃圾處理工藝技術(shù)種類

2.1 厭氧發(fā)酵技術(shù)

厭氧發(fā)酵技術(shù)主要通過封閉環(huán)境促使餐廚垃圾進行厭氧發(fā)酵，進而將產(chǎn)生的部分沼氣作為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的能源使用，部分沼氣則可以為其他系統(tǒng)或生產(chǎn)供電，可以較好地做到廢物利用，減少餐廚垃圾的危害。厭氧發(fā)酵技術(shù)的主要工藝流程為：先對餐廚垃圾進行預(yù)處理，此時會分離出油水與其他雜物，油水可以通過相關(guān)技術(shù)進行油脂回收，或者是制作成生物柴油，雜物則運到其他地方進行處理，留下的餐廚垃圾投入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)中進行處理，此時會生成沼液、沼渣、沼氣三種產(chǎn)物，沼液應(yīng)進入污水處理系統(tǒng)，沼渣則可以進行脫水處理或者營養(yǎng)較為豐富的肥料，沼氣則作為能源進行利用。厭氧發(fā)酵技術(shù)具有產(chǎn)生的能源清潔、副產(chǎn)物利用率高、資源利用率高、節(jié)約水、回收效果好、環(huán)境污染小、成本較低等多種優(yōu)點，其能非常有效地進行餐廚垃圾的處理。但其也具有一定的缺陷，一方面，厭氧發(fā)酵技術(shù)涉及的工藝內(nèi)容較為復(fù)雜，且在進行發(fā)酵時，需要物料更高標(biāo)準(zhǔn)的均質(zhì)化;另一方面，厭氧發(fā)酵技術(shù)還需要增設(shè)污水處理設(shè)置，一定程度上提高了成本[2]。

2.2 以肥料化與飼料化為主的技術(shù)

以肥料化與飼料化為主的技術(shù)主要是利用微生物菌種，使得餐廚垃圾在經(jīng)過高溫處理后成為飼料或者是肥料。以肥料化與飼料化為主的技術(shù)主要工藝流程為：先對餐廚垃圾進行預(yù)處理，分離出有油水、雜物，油水又分離成為油脂與污水，油脂進行回收處理，雜物運輸?shù)狡渌到y(tǒng)進行處理，剩余的餐廚垃圾則經(jīng)過高溫處理成為肥料或者是飼料。以肥料化與飼料化為主的技術(shù)能大大縮短處理路徑，減少處理過程中資源的損失量，且工藝較為簡單，所需的系統(tǒng)面積也較小。但由于其存在疾病傳播的可能性，所以在飼料處理方面存在較大的局限性;而肥料應(yīng)用方面，也由于其成分、質(zhì)量不能得到有效保證，所以應(yīng)用的范圍也受到限制。除此之外，以肥料化與飼料化為主的技術(shù)并不能對餐廚垃圾中的有害有機物進行很好的處理，所以容易產(chǎn)生二次污染[3]。

2.3 兩種技術(shù)種類對比

對比厭氧發(fā)酵技術(shù)與以肥料化與飼料化為主的技術(shù)來看，在餐廚垃圾處理項目規(guī)模較大的情況下，最好使用厭氧發(fā)酵技術(shù)，以進一步保證節(jié)能環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，提高社會經(jīng)濟效益，協(xié)調(diào)環(huán)境、經(jīng)濟與社會發(fā)展的平衡，在進行規(guī)模較小的餐廚垃圾處理時，則可以使用厭氧發(fā)酵技術(shù)與好氧發(fā)酵技術(shù)相結(jié)合的方式進行。

3 預(yù)處理工藝

在進行厭氧發(fā)酵技術(shù)處理或者是以肥料化與飼料化為主的技術(shù)處理之前，均需要進行預(yù)處理，預(yù)處理主要是將餐廚垃圾進行處理，首先需要將大雜物料分離開來，使得剩下的物料含砂率低于1%，然后將剩余物料分離成油料、水渣、有機漿料等三種物質(zhì)，有機漿料會進行厭氧消化系統(tǒng)繼續(xù)進行處理。需要注意的是，此時應(yīng)保證油脂的回收率高于95%;有機漿料則需要調(diào)整其pH值在3.8～4.5的范圍內(nèi)。通常選擇以下的預(yù)處理工藝進行處理：先經(jīng)過卸料倉與螺旋傳送處理，將大物料進行分離，然后通過水力洗漿機處理，接著將餐廚垃圾進行破碎分選，通過加熱罐后進行三相分離，最后分別將分離出的物質(zhì)投入對應(yīng)的處理系統(tǒng)中[4]。

4 其他工藝選擇

4.1 厭氧方式選擇

厭氧發(fā)酵技術(shù)處理餐廚垃圾主要有兩種工藝方式，一為干式厭氧工藝，二為濕式厭氧工藝。前者原料為預(yù)處理后有機漿料形成的固相物，采用水蒸氣等加熱方式使其產(chǎn)生沼氣;后者原料為餐廚垃圾預(yù)處理后含有細(xì)小固相物與水分的混合液，加熱的情況下使其保持一定的壓力環(huán)境，最后產(chǎn)生沼氣。兩種方式進行比較可以發(fā)現(xiàn)，濕式厭氧工藝的能耗大大低于干式厭氧技術(shù)，且成本更低，連續(xù)性更好、產(chǎn)氣率也更好，但其對水的消耗量更大，產(chǎn)生廢水的量也更大。在進行工藝選擇時，項目方應(yīng)根據(jù)餐廚垃圾組成類型進行選擇，如項目餐廚垃圾濕度較高的情況下，則可以通過沼液回流的方式降低水耗，所以可以采用濕式厭氧工藝。

4.2 厭氧發(fā)酵溫度選擇

目前，我國厭氧消化主要有兩種溫度選擇，一是中溫條件，其溫度范圍為33℃～38℃，二是高溫條件，其溫度范圍為55℃～57℃。對比兩種發(fā)酵溫度工藝發(fā)現(xiàn)：高溫厭氧的占地面積較小，消化的速度更快，且消毒的效果較好，但其運行的費用相較更高，對溫度變化的控制更為嚴(yán)格，調(diào)試難度更大，且其對厭氧菌的生存有一定的抑制作用;中溫厭氧的運行費用低，調(diào)試更為方便，運行也更為穩(wěn)定，但其消化的速度較慢，成本高，消毒效果也相對較差，且占地面積大[5]。

4.3 沼氣凈化工藝

沼氣凈化的方式有干式脫硫、濕式脫硫、生物脫硫等三種方式，干式脫硫是將沼氣和脫硫劑共同通入填充塔內(nèi)進行反應(yīng)，然后除去硫化氫;濕式脫硫主要是將沼氣與2%～3%的碳酸鈉、氫氧化鈉等的水溶液進行混合接觸，從而除去硫化氫;生物脫硫是通過硫細(xì)菌的代謝作用出去水中溶解的硫化氫。通過對比發(fā)現(xiàn)：濕式脫硫具有使用成本高、維護費用高、能耗高、具有二次污染、穩(wěn)定性較好、脫硫率高的特點;生物脫硫具有成本低、脫硫效果較好、二次污染少、能耗低、自動化程度高等特點;干式脫硫則具有能耗低、成本稍高、脫硫率較好、占地面積大以及勞動強度大等特點。

4.4 廢物處理工藝

廢物處理包括廢氣、廢渣、廢水處理三個方面。廢氣處理有燃燒除臭、化學(xué)氧化除臭、化學(xué)洗滌除臭、活性炭吸附除臭、生物除臭、離子除臭、光催化氧化除臭、天然植物提取液除臭、聯(lián)合凈化除臭等九種;廢渣則可以進行肥料制作、飼料制作、培養(yǎng)料制作、營養(yǎng)土制作等處理;廢水在經(jīng)過處理后可以作為餐廚垃圾處理項目的工藝用水于垃圾焚燒發(fā)電廠進行使用。以上廢物處理過程中，項目廠家應(yīng)保證處理方案的可行性與規(guī)范性[6]。

5 總結(jié)

在進行餐廚垃圾處理工藝選擇時，應(yīng)充分考慮到二次污染、資源利用率、建設(shè)規(guī)模、能源損耗等多方面的問題。目前，較為適應(yīng)我國大環(huán)境的餐廚垃圾處理方式為厭氧發(fā)酵工藝，其技術(shù)發(fā)展相對較為成熟，處理效果也相對更為優(yōu)良，但也存在工藝較為復(fù)雜、對管理層要求高等問題，所以還需要研究人員進行更深入的探討，以進一步實現(xiàn)資源化與無害化的目標(biāo)。

參考文獻

[1]姜會敏. 餐廚垃圾處理工藝方案設(shè)計[D].濟南：山東大學(xué)，2018.

[2]熊亭.餐廚垃圾處理現(xiàn)狀及主要處理技術(shù)分析[J].綠色科技，2016（16）：32-34.

[3]王丹，梁良，劉陽.我國餐廚垃圾處理工藝技術(shù)路線選擇與分析[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2019（20）：220-222.

[4]王麗華，李宇宸，韓聰.城市餐廚垃圾處理技術(shù)分析及思路分析[J].中國資源綜合利用，2018，36（12）：73-75.

[5]時朝輝，張明.餐廚垃圾處理研究現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2017，23（09）：95-96+150.

[6]王志勉.餐廚垃圾收集處理實現(xiàn)專業(yè)化[J].北京觀察，2020（04）：28-29.

收稿日期：2020-07-01

作者簡介：文斐（1978-），男，漢族，本科學(xué)歷，中級工程師，研究方向為市政污水處理。