餐廚垃圾是具有一定價值的物質(zhì)資源和能量來源，若能實現(xiàn)資源化利用，將大幅減少垃圾丟棄量，節(jié)約堆放用地，形成飼料、肥料、燃料等產(chǎn)品，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

一、生物技術(shù)處理

1、引進(jìn)特殊“吃貨”黑水虻

（1）生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，利用“大殺器”黑水虻，一種腐生性的水虻科昆蟲。它們在“昆蟲農(nóng)場”里兢兢業(yè)業(yè)致力于“吃垃圾”，經(jīng)過它們的生物轉(zhuǎn)化，餐廚垃圾的80%成為高質(zhì)量的昆蟲蛋白，余下的20%成為富含養(yǎng)分的蟲糞有機(jī)肥。高效處理餐廚垃圾，為城市每天產(chǎn)生的餐廚垃圾提供一種全新的資源化利用解決途徑。這是一種跟蒼蠅差不多的昆蟲，不攜帶病原體和微生物，干不存在生物侵害性，對人畜、動植物無害，對環(huán)境和人體沒有不利影響，不屬于外來物種，可以采食消化幾乎所有的有機(jī)廢棄物，使用黑水虻生物轉(zhuǎn)化技術(shù)可以實現(xiàn)當(dāng)天接收的餐廚垃圾當(dāng)天完成轉(zhuǎn)化，減量化效率較高，被被冠以“勞?！?、“環(huán)保昆蟲”的美譽。它叫黑水虻，

（2）、“黑水虻一生分成四個階段，第一個階段是蟲卵，蟲卵孵化出幼蟲，就是這種白色的蛆，形狀和蒼蠅的幼蟲期蛆差不多，吃掉餐廚垃圾的，就是這些處于幼蟲期的蛆。蛆成長后化蛹，就是第三階段了。第四階段才轉(zhuǎn)化成不會吃東西的成蟲黑水虻，產(chǎn)卵后就完成了其生命的一個循環(huán)?！?/span>

（3）、垃圾都作為食物被消耗掉了，沒有任何的廢水廢渣遺留產(chǎn)生。而我們卻得到了蟲體蛋白飼料和蟲糞有機(jī)肥。利用機(jī)器對已完成吃餐廚垃圾任務(wù)的黑水虻進(jìn)行分離，分離出幼蟲和蟲沙。

（4）、廚余垃圾變廢為寶的過程是這樣的——運來的垃圾經(jīng)過粉碎、制漿，加入菌種和輔料除臭、防控病原菌并加快腐熟、降解和增加通透性，變成了幼蟲愛吃的熟料。剛孵化的幼蟲下到料里，2周左右就可與殘留物進(jìn)行篩離。幼蟲作為高價值動物蛋白飼料，并不愁銷路，一般都是賣給養(yǎng)殖戶，用作活體飼料，可以用來養(yǎng)雞、養(yǎng)魚。褐色的蟲沙是黑水虻幼蟲的糞便，有機(jī)質(zhì)含量高、透氣性好，是極佳的土壤改良劑。篩分后的幼蟲，會經(jīng)過挑選后留下一小部分做種，整個產(chǎn)業(yè)鏈形成一個閉環(huán)。

二、通過好氧發(fā)酵獲得生物質(zhì)肥料和通過厭氧發(fā)酵獲得潔凈的沼氣能源等。好氧生物處理技術(shù)又包括好氧堆肥、制備生化腐殖酸、快速好氧發(fā)酵。

（1） 好氧堆肥

好氧堆肥是指在有氧條件下,利用好氧微生物對堆積于地面或者專門發(fā)酵裝置中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行生物降解,最終形成穩(wěn)定的高肥力腐殖質(zhì)[16]。餐廚垃圾中有機(jī)質(zhì)含量高,營養(yǎng)元素全面,C∕N較低,是微生物的良好營養(yǎng)物質(zhì),適于采用堆肥處理,主要包括傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)及高溫好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)2類。還可在好氧堆肥的基礎(chǔ)上投入蚯蚓,利用蚯蚓自身豐富的酶系統(tǒng),將餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為其自身或其他生物易于利用的營養(yǎng)物質(zhì),加速堆肥的穩(wěn)定化過程。但我國餐廚垃圾的高鹽分、高油分問題,在很大程度限制了肥料化利用技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

（2） 制備生化腐殖酸

通過高溫復(fù)合微生物和酶轉(zhuǎn)化技術(shù)、快速腐殖化集成裝備、轉(zhuǎn)化工藝精準(zhǔn)控制技術(shù)集成,篩選自然界生命活力和增殖能力強(qiáng)的高溫復(fù)合微生物菌種,在生化處理設(shè)備中,對餐廚垃圾等有機(jī)垃圾進(jìn)行高溫高速好氧發(fā)酵,使各種有機(jī)物得到快速降解和轉(zhuǎn)化為生物腐殖酸肥料。該腐殖酸肥料可以作為有機(jī)源土壤調(diào)理劑,用于土壤質(zhì)量提升,起到降低化肥利用率,提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用。該技術(shù)優(yōu)點是轉(zhuǎn)化速度快,有機(jī)質(zhì)利用率高,產(chǎn)品一致性高,可進(jìn)入工業(yè)產(chǎn)品銷售通路。該技術(shù)為好氧技術(shù)的主流代表工藝,已在北京、廣州、成都、烏魯木齊等城市成功應(yīng)用,但該工藝的液相進(jìn)入污水處理系統(tǒng)會造成污水負(fù)荷增大及液相中有機(jī)質(zhì)的浪費。

（3） 厭氧發(fā)酵

餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵是指在無氧條件下,利用兼性微生物及厭氧微生物的代謝作用將復(fù)雜有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物及無機(jī)物,在此過程中可產(chǎn)生甲烷和氫氣等能源物質(zhì),此外,利用厭氧發(fā)酵可獲得各種有機(jī)酸和醇類,如乙醇、乙酸、丁酸、葡萄糖糖化酶、乳酸等,從而實現(xiàn)對餐廚垃圾的減容減量及資源化利用。厭氧工藝產(chǎn)生的沼氣可轉(zhuǎn)化為電能與燃?xì)?厭氧消化罐中產(chǎn)出的沼渣可以進(jìn)行二次發(fā)酵制肥處理。通常厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣中甲烷含量為60%~75%,據(jù)杭州市餐廚垃圾一期處理工程經(jīng)驗,處理能力為200 t∕d時,沼氣產(chǎn)量可達(dá)13 000 m3∕d,當(dāng)沼氣中的甲烷濃度為60%時,可產(chǎn)生電能約為26 000 kW·h∕d,油脂回收率可達(dá)88%。厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣還可以經(jīng)過凈化、加壓后進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng),供給居民日常生活使用。

餐廚垃圾高油脂、高鹽分也會導(dǎo)致過度酸化及抑制菌體生長,不利于持續(xù)而穩(wěn)定地降解餐廚垃圾。此外,厭氧消化產(chǎn)生的沼渣處理仍是一大難題,通常需干化處理后填埋,或重新堆肥后制成有機(jī)肥。因此,尋找適合我國餐廚垃圾組分與特點的厭氧處理工藝,并保證厭氧消化系統(tǒng)的運行穩(wěn)定,降低運行管理難度及費用是當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

（4）技術(shù)比較

主要餐廚垃圾處理技術(shù)比較見表2。

三、預(yù)處理在餐廚垃圾無害化處理中的作用

考慮到餐廚垃圾成分復(fù)雜,各地區(qū)飲食習(xí)慣差別大致使垃圾組分差異較大,往往通過預(yù)處理對餐廚垃圾進(jìn)行雜質(zhì)去除和油脂回收。由于我國尚未全面開展垃圾分類工作,因此收集到的餐廚垃圾中仍然含有大量雜質(zhì),包括金屬、玻璃、陶瓷等無機(jī)雜質(zhì)和廢紙、廢塑料、廢餐盒、筷子等非營養(yǎng)性有機(jī)物,合理的預(yù)處理技術(shù)不僅可以實現(xiàn)雜質(zhì)的有效去除,同時能為后續(xù)處理環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利條件。預(yù)處理技術(shù)應(yīng)根據(jù)收運的餐廚垃圾成分和主體工藝要求而定,并做出針對性設(shè)計,以實現(xiàn)預(yù)處理效果佳、后續(xù)資源化工藝運行穩(wěn)定的目的。

餐廚垃圾成分的復(fù)雜性決定了使用單一的現(xiàn)有處理技術(shù)難以完成高效高產(chǎn)值處理,因此,對餐廚垃圾進(jìn)行組分分離、綜合運用已有多項處理技術(shù)是必然的處理思路。如將收集到的餐廚垃圾初步去除雜物后,利用離心或壓榨等手段得到有機(jī)質(zhì)干渣和油水混合物,有機(jī)質(zhì)干渣可用于微生物好氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥;油水混合物再次分離后,油脂可用于生產(chǎn)生物柴油,最終剩下的水分含有豐富的有機(jī)質(zhì),可進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)能源氣體,作為高品質(zhì)熱源循環(huán)用于發(fā)酵裝備,產(chǎn)生的沼渣可以進(jìn)入好氧系統(tǒng)發(fā)酵。通過融合與技術(shù)創(chuàng)新,可以有效解決好氧發(fā)酵液相有機(jī)質(zhì)浪費、厭氧發(fā)酵沼渣處理難題,達(dá)到固相液相全利用,物質(zhì)能量全回收,既彌補(bǔ)了采用單一處理技術(shù)存在的短板,又增加了餐廚資源化產(chǎn)品的多樣性,實現(xiàn)投資收益最大化,是未來餐廚垃圾處理技術(shù)發(fā)展的趨勢。

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