一種新型廚房垃圾處理器

張東 郭大為

摘要：廚房垃圾處理器利用生物工程技術中微生物分解和高溫調控對廚房垃圾進行分解再利用，在現(xiàn)有的分解器中又添加發(fā)電儲能裝置，將微生物快速新陳代謝和高效發(fā)酵處理產生的沼氣高效的用于開發(fā)利用，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產生電能和熱能。產生的熱能可以進行自我利用，溫度的高效調控使微生物活動力加強，形成有效聯(lián)鎖發(fā)酵效應，進而產生適當?shù)臏囟?，在不斷的高溫下，對動植物有害病毒和各種植物種子都會被高溫殺死最終得到一個酸堿適度的有效生物有機肥及飼料，并且無二次排泄物的產生，充分利用微生物工程技術和溫度調控技術，將廚房垃圾分解產物進行合理處置和安排，并保證無二次污染物產生。

關鍵詞：生物工程技術;有機肥;高效發(fā)酵處理

一、利用的技術

廚房垃圾處理器利用微生物工程技術處理法：這種方式資金使用少，收獲效益高而且安全。平時人們把微生物細菌利用在各個不同的方面，比如石油不好清理等有關的污染物，產生不含有毒性和化學成分的殺蟲劑，凈化比較不容易被清理的污染水源以及在采礦技術上的利用等。同時在對廚余垃圾碎塊化后在機器里面進行初級發(fā)酵分解，發(fā)酵的時候不需要加水也不需要脫水，簡化了前處理，也節(jié)約了能耗，并且控制濕度溫度反應條件，可以有效殺菌除異味，并使垃圾中大分子的有機物，分解后經過生物轉換，對產生的沼氣進行利用處理，可以用做煤氣或者發(fā)電，粗蛋白作為制造飼料和肥料的原料，制成理想的綠色飼料，易于儲存和運輸，回收的飼料和肥料生產工藝簡單，處理周期短，可以大量制作。同時溫度的控制可以完全杜絕傳染病的發(fā)生，實現(xiàn)“零排放”，無二次污染。對產生的沼氣進行利用處理，可以用做煤氣或者發(fā)電，真正意義上實現(xiàn)無其它污染廢棄物產生，極大的保護了生態(tài)環(huán)境。項目主要是利用微生物的快速新陳代謝作用和高效率的發(fā)酵作用，將垃圾中所有能夠被分解的有機物質在比較短時間內轉化成穩(wěn)定酸堿適度狀態(tài)的高效微生物有機肥料。廚房垃圾中包含能夠被分解的有機物質包括剩余的很多食物、紙、木質類、爛菜葉、煤炭、屠宰場的廢棄物、各種的糞便、動物羽毛等。對于土壤里肥沃力度的厚薄決定于土壤里有機腐殖物質的含量大小，并非正?；世锼械牡⒘?、鉀等物質。其中的主要原理是微生物常被利用來清理各類的污染物和廢物，其范圍包括酚、化碳、鈾、苯、木榴油、氟氯、油污、爆炸物及放射物等各個方面。高效利用微生物快速的繁殖能力和其快速的新陳代謝作用來處理各種垃圾廢物。目前所使用的細菌群為喜氧性的細菌群，在整個清理轉化過程中必須保證有充足的氧氣氯氣以及濕度。合理的濕度及氯氣，會使細菌的活動力不斷的增強，進而形成高效快速的發(fā)酵反應，同時在這種長時間的高溫下，幾乎所有的病毒及植物的種子都將會被高溫所殺死轉化。最終產品將會是一個酸堿值近乎中性，以及穩(wěn)定的高效微生物有機肥料。

二、廚房垃圾處理器利用高溫調控處理法

其中使用的濕熱法是指在含水的環(huán)境中對廚房生活垃圾進行加熱處理，對于廚房生活垃圾進行濕熱的預處理可以明顯改變其物質組成和特性，其中包含的粗脂肪含量和碳水化合物水溶解性不斷增高，便于更好的被微生物利用。

最為經典的厭氧消化法正常都會利用中溫發(fā)酵處理，高溫處理由于對熱源的要求沒有獲得廣泛的使用，然而高溫處理的特性包括底渣含有較低有害病菌量和有機物質降解完全、氣體產生快速等，近幾年日益變成廚房生活垃圾厭氧分解轉化領域研究的較大熱點。

很多學者研究了城鄉(xiāng)有機物固體丟棄物在高溫和中溫條件下的干式厭氧處理的特點，根據(jù)結果顯示，在極大的溫度條件下甲烷氣體在發(fā)酵運行后兩天左右便可生成，然而中溫條件下要在十天左右會有甲烷的生成，并且在極大的溫度條件下的甲烷生產比較低溫度條件下會增加一倍多。廚房生活垃圾在被進行濕熱處理后可增加其中的油脂回收利用率，并且這項技術在很多的廚房生活垃圾處理廠家得到廣泛的使用。

厭氧轉化吸收分為三個階段過程包含甲烷發(fā)酵、產乙酸產氫以及水解發(fā)酵，型產乙酸菌群、產乙酸產氫菌群、發(fā)酵菌群同和產甲烷菌群等作為其中的重要的微生物類群，在它們慢慢對于有機物的轉化和降解作用下，最終被變成甲烷、水和二氧化碳。厭氧轉化吸收過程會受到很多因素的影響，其中包含酸堿值、溫度、廢棄物的種類以及組成等。并且，厭氧轉化吸收過程中非常重要的影響因素就是溫度。在厭氧轉化吸收過程中，溫度每升高10 攝氏度，反應速率便會增加2至4倍，較高的溫度轉化吸收反應速度會比正常溫度高，在較高的溫度轉化吸收暫留時間短，可以明顯觀察到較高溫度對廚房生活垃圾影響，運轉溫度從50攝氏度升高到63攝氏度會致使有機物酸的積累，產氣的能力明顯下降。

餐廚垃圾經過濕熱處理后粗纖維、粗脂肪含量下降.高溫加熱加快了油脂的水解，游離態(tài)的油脂水解成可溶態(tài)油脂，同時適度加熱有利于蛋白質的水解和吸收，提高消化率。油脂的產氣潛力高于其他有機質。因此，濕熱預處理后餐廚垃圾的產氣量都有所升高。餐廚垃圾經過濕熱處理后會提高可消化性，可更好地被微生物利用，進而提高產氣率。

經過濕熱預處理的餐廚垃圾累積產氣量明顯高于未處理。預處理后，有機質的水解率有所提高，而水解產物濃度升高提高了餐廚垃圾的產氣潛力，這一點與餐廚垃圾濕熱處理后的SCOD含量變化一致，SCOD含量高時相應餐廚垃圾的產氣量也較高。

三、廚房垃圾處理器的影響

餐廚垃圾是指賓館、飯店、餐館和機關、部隊、院校、企事業(yè)單位在食品加工、飲食服務、單位供餐等活動過程中產生的食物殘渣和廢棄油脂等廢棄物。隨著人民生活水平的提高以及城市化進程的加快，城市餐廚垃圾的產生量不斷增加。目前我國部分城市餐廚垃圾產生量約占城市生活垃圾比例60%，據(jù)估算我國餐廚坑圾的產生量超過6000萬。北京、上海、廣州等城市的餐廚垃圾日產量均超過1 000萬。由于含水率和有機物含量高，餐廚垃圾在收集、運輸及短暫存放過程中，極易腐敗變臭、滋生細菌蚊蠅，嚴重地影響了周圍環(huán)境。同時地溝油、泔水豬等問題，嚴重危害人們的身體健康，造成嚴重的社會負面影響。因而解決餐廚垃圾資源化無害化處理已是十分必要。

四、廚房垃圾處理器建立的基礎

伴隨著國家經濟的高速發(fā)展，全國的各種餐飲業(yè)也日益發(fā)展起來，并且餐飲業(yè)的規(guī)模和數(shù)量也快速增長，廚余垃圾作為平時生活中的重要污染物，對其處理的問題變得越來越重要。根據(jù)大數(shù)據(jù)各類統(tǒng)計，在我國每座城市平均每日產生大概700噸左右廚余生活垃圾，而且在餐飲業(yè)旺季的產生量更會高達每天1000噸左右，國家直轄市則會達到5500噸以上。目前，對于這些被廢棄的廚余生活垃圾簡單回收后送至生活垃圾填埋場進行填埋處理，但是這種行為，不光增加了各個城市填埋場的負擔量，而且也造成了對于可以利用資源的浪費，同時這種行為也很大的污染了環(huán)境，導致很多的有機物滲濾液直接污染周邊水質和地下水。除此之外，由于大多數(shù)的城市廚余生活垃圾被直接導入養(yǎng)豬戶，使其養(yǎng)殖的垃圾豬的產生也直接損害了市民的健康。廚余生活垃圾早已成為社會的一個重要的危害。伴隨著部分急功近利的不法商人對于道德底線的丟失，廚余生活垃圾也對社會的危害不斷的日趨嚴重，在一方面其體現(xiàn)在垃圾自身產生的污染物危害，另一方面體現(xiàn)在人為因素造成的更為嚴峻的污染危害，比如使用廚余生活垃圾中包含的油分冶煉食用油即地溝油，同時再把地溝油售賣到人們餐桌上供人食用，使用未經過嚴格消毒清理的廚余生活垃圾喂食豬而產生的垃圾豬等，更有甚者，很少一部分火鍋店為了循環(huán)使用和節(jié)約成本將垃圾豬和地溝油制作底料和食物欺騙消費者蒙混過關，給很多的傳染疾病開拓了傳播渠道。廚余生活垃圾在各個家庭生活垃圾中所占的比例不斷地升高。廚余生活垃圾同時也具有高有機質、高油鹽含量、高含水率等特點，清理難度大、資源轉化利用的潛力也大?；谏鐣б婕敖洕б?，為項目提供了良好的前景。為提高人們身體健康和生存質量的需要，本項目的開展不僅能解決大量的廚余垃圾，還能充分利用其價值，使廚余垃圾有效利用和回收，既提高了人們的生活健康質量，又美化城市環(huán)境，同時減少了廚余垃圾占地處理和減少環(huán)境污染。本項目就由此誕生，以便捷、環(huán)保為宗旨，以減少對環(huán)境污染程度及廚房垃圾的占地面積，以及對環(huán)境的保護，為廚房垃圾分解，和對垃圾處理方面奠定了可靠的基礎。

總結：當今時代的快速發(fā)展，餐飲服務業(yè)也日益壯大，產生的廚余垃圾也是成倍增加，對環(huán)境保護是迫在眉睫的。所有應在能解決大量廚余垃圾的前提下，通過使用本文所提到的高溫調控處理法處理垃圾，還能充分利用其價值，同時美化城市環(huán)境。

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[3]饒霞飛.垃圾處理器：小廚房的大革命[J].新財經，2013（05）：94-95.

作者簡介：

張東（1997—），男，漢族，遼寧省鐵嶺市人，職務：大連交通大學理學院2017級信息與計算科學+軟件工程在讀學生，專業(yè)方向：信息與計算科學+軟件工程 。

郭大為（1986—），男，滿族，遼寧省撫順市人，職務：大連交通大學理學院團委書記，職稱：副教授，學歷：碩士研究生，專業(yè)方向為雙創(chuàng)教育。