餐厨垃圾主要处理工艺介绍

一、餐厨废弃物处理工艺比较 

目前餐厨垃圾处理的主要技术包括传统垃圾处理工艺、直接烘干作饲料和微生物处理技术，下面对以上几种技术介绍如下：

1.传统垃圾处理工艺

即采用传统方法填埋、焚烧法处理餐厨垃圾，或将餐厨垃圾与一般生活垃圾混合处理。

卫生填埋是一种既经济又成熟的办法，这种办法仍然代价高昂，需要巨大的前期投入，大量餐厨垃圾混入一般生活垃圾处理，将会给填埋场的作业运行造成较大的不利影响。

低含水率、高发热值是垃圾发电对垃圾的基本要求，而这都不是餐厨垃圾所具有的，在一般生活垃圾焚烧过程中混入餐厨垃圾，其混入量必须严格控制，否则将会使焚烧炉的燃烧状态受到显著影响，导致烟气处理的难度增加，甚至使垃圾焚烧发电厂无法正常运行。

二、.机械预处理+厌氧消化工艺

1.厌氧消化基本原理

厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒物质的允许浓度等。

厌氧消化是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

2.工艺过程描述

餐厨废弃物中的有机物经分选、浆化后进入厌氧消化反应器，通过生物厌氧过程产生沼气，经一定的停留时间后，剩余厌氧消化液排出系统。沼气、沼液、沼渣（或污泥）再进行相应的资源化利用或处理处置。

餐厨废弃物厌氧消化处理工程通常包括餐厨废弃物预处理单元、厌氧消化单元、沼渣脱水单元、沼液污水处理单元和沼气收集净化利用单元。

3.机械预处理+厌氧消化工艺优缺点分析

其优点是通过密封的系统对有机物进行厌氧降解，在实现无害化的同时，能回收油脂和生物质能源，是一种更生态的处理技术。

其缺点是为保证厌氧消化工艺的稳定性需对餐厨废弃物进行较好的预处理，工程投资较大，产生一定量的沼液需要进行处理。

三、.高温好氧堆肥工艺

高温堆肥是在有氧的条件下，依靠好氧微生物（主要是好氧细菌）的作用来进行的。在堆肥过程中，有机废物中的可溶性有机物质可透过微生物的细胞壁被微生物直接吸收，而不溶的胶体有机物质，先被吸附在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性的物质，再深入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢（氧化还原过程）和合成代谢（生物合成过程），把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长、活动所需要的能量，把另一部分有机物转换合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。

利用堆肥工艺来处理餐厨垃圾是餐厨垃圾处理的方式之一，其工艺流程图如下图所示

1.工艺流程图：

 

 

2.工艺流程说明

（1）卸料

城市餐厨垃圾收集系统的收集车将餐厨垃圾运至处理厂，经地磅称重后进入接受与存储车间进行卸料。接受与存储车间分为卸料区和存储区。在卸料区内，收集车将餐厨垃圾卸入接料斗内，料斗装满后，移入存储区。料斗在卸料区和储存区的倒运由车间内桥式起重机完成。

（2）垃圾预处理系统

装满餐厨垃圾的集装箱由桥式起重机吊起，转移到卸料装置上，将餐厨垃圾给入复合式筛分机内，该筛分机按粒径大小，将餐厨垃圾分为筛上部分和筛下部分，筛上部分主要为一次性筷子、塑料袋、骨头等，该部分物料给入人工拣选的带式输送机上，人工拣选的带式输送机上配置有磁选机，通过磁选机选出铁质金属回收利用，其他不可回收的物料送填埋场填埋。筛下部分进入下一道工序。

（3）机械脱水

物料经脱水机进行固液分离，固含量较高的物料进入下一工序进行堆肥处理。高油脂废水经过除油后进入污水处理设施，达标后排放。

（4）发酵和堆肥

原生垃圾经过预处理后，首先送发酵隧道内发酵。发酵隧道为密闭厂房式构筑物，下设通风排水道。发酵隧道由装载机进出料。

卸入隧道内的垃圾由装载机堆高，保持隧道内垃圾平均高度达到一定高度，保证适宜的湿度。发酵采用鼓风机强制通风供氧。鼓风机采用变频调速，根据发酵仓内料堆的温度调节鼓风机的转速，以保证料堆内氧浓度不低于10%。垃圾在发酵仓停留时间为25～30天，然后用装载机将其送到后处理系统。

翻堆机进行定时翻堆，每隔两天翻堆一次，并进行通风和引风，增加发酵的含氧量，及时抽走产生的废气。

（6）堆肥后处理系统

粗堆肥料再被运往弹跳筛进行筛分处理，通过弹跳筛筛分后，粗堆肥物料可按粒径及比重的不同分为大于12mm和小于12mm两大类， 筛下物Ф＜12mm的即为成品肥，暂时储存在精堆肥存放场中，可对外出售。筛上物Ф＞12mm的物料送填埋场填埋处理。

三.堆肥工艺优缺点分析

1.其优点是工艺简单；产品有农用价值。

2.其缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底；处理过程不封闭，容易造成二次污染；有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大，销路往往不畅；堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。同时由于餐厨垃圾不同于一般城市生活垃圾，所含有的水份极高，给堆肥造成了湿度过大，一般菌种难以进行有效分解，难以达到实际的堆肥效果，而且堆肥时会造成大量污水外溢问题，这些污水要得到有效处理必将大大增加餐厨废弃物的整体处理费用，再者，餐厨废弃物中油脂含量高，营养成份多，堆肥是一种有机垃圾资源化的有效处理方式，因此对餐厨废弃物而言堆肥不是最佳的处理方式。

四、饲料化工艺

饲料化工艺主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热，烘干处理，杀毒灭菌，除去盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。

饲料化工艺的典型工艺流程图如下所述:

1.工艺流程图：

 

2.工艺流程说明

（1）破碎筛选系统

由于泔水中异物过多，需要在处理之前系统进行破碎并自动筛选，将垃圾中不能被资源化利用的成分如筷子、塑料袋、瓶盖等异物质自动分拣出来，同时将经过分选后的餐厨垃圾均匀破碎成小颗粒。

（2）固液分离系统

破碎后的餐厨垃圾，通过螺旋挤压压缩去除其中水分和盐分，脱水后的含水率低于75%，投放的垃圾减量60%，可去除75%以上的盐分。分离后的固体餐厨垃圾进入饲料原料生成系统，液体除油后将进入污水处理系统。油脂可进一步加工为油酸，作为工业用油的原料。

（2）饲料原料生成系统

经过破碎筛选和脱水处理后的餐厨垃圾进入饲料原料生成系统。该设备采取间接加热的方式，确保原料营养成分不被破坏并有效杀灭有害菌。加热温度控制在90℃-120℃之间。处理后的原料经冷却筛选机进行冷却和二次筛选，并再次粉碎，生成含水量低于13%的蛋白饲料添加剂。

（3）冷却筛选系统

干燥工序后的高温产出品输送到冷却筛选系统进行冷却处理和二次筛选，分离出破碎筛选中遗漏的金属、骨头等细小异物质，经常温冷却处理，确保生成的饲料原料质量。

（4）细破碎系统

将生成的饲料原料从大颗粒粉碎成均匀的粉末状，压缩成型后采用统一规格的包装打包，作为饲料原料供给饲料加工厂。

 

3.饲料化工艺优缺点分析

其优点是机械化程度高，资源化程度高；占地较小。

其缺点是无法避免蛋白同源性问题，业界争议较大，在政策层面对餐厨废弃物饲料化未定性前不作为餐厨废弃物处理的主推工艺。

五、餐厨废弃物处理工艺比较

综合上述餐厨废弃物处理工艺的介绍，几种餐厨废弃物主要处理工艺技术比较见下表：

表2.3-1 餐厨废弃物处理工艺技术对比表

项目指标	机械预处理+厌氧消化工艺	好氧堆肥工艺	饲料化工艺
无害化程度	较高	一般	高
减量化程度	高	一般	较高
资源化程度	较高	较高	高
技术安全性	较好	好	一般
技术先进性	较先进	一般	一般
技术可靠性	较好	较好	一般
产品产量（以处理规模200吨/日计）	沼气12000~14000m3，沼气能源利用	营养土30~50t/d	饲料8~10 t/d
产品质量	好	差	一般
产品应用	广泛	较少	较多

六、工艺比选分析与结论

1.利用好氧堆肥技术处理生活垃圾在国外有着较多的应用，在国内单纯应用好氧堆肥技术处理餐厨垃圾的案例尚无成功运行实例，好氧堆肥多作为餐厨垃圾后续稳定化的一种手段。餐厨垃圾有机物含量高，营养元素全面，C/N比较低，是微生物的良好营养物质，适用于作堆肥原料。同时，餐厨垃圾中惰性废物（如废塑料等） 含量较少，利于堆肥产品的农用。但是餐厨垃圾中的高油脂含量和高含盐量不利于微生物的生长,也制约了高温好氧堆肥处理工艺的效果。同时高温好氧堆肥处理技术因其占地面积非常大，“三化”处理程度较低，同时产品出路不好且经济效益非常低，因此在国内至今未能得到较好的应用。

2.直接烘干作饲料技术具有机械化程度高，资源化程度高等优点，但因其产品再次进入食物链，难以避免蛋白的同源性问题，存在食品安全隐患，此工艺的选择应慎重。

3.利用厌氧消化处理技术处理餐厨垃圾在国外有着比较广阔的应用，特别是在欧洲，用厌氧消化的方法处理有机垃圾得到较大的发展，在日本和韩国，厌氧消化处理餐厨垃圾也得到了较大的发展。该技术无害化程度较高，完全克服了同源性的影响，且具有高的有机负荷承担能力。虽然我国餐厨垃圾与国外的餐厨垃圾存在一定的差异，但随着对餐厨废弃物厌氧工艺认识的深入和工程案例的增加，“机械预处理+厌氧消化处理”技术已经逐渐成为我国餐厨废弃物处理的主流工艺。

4.通过上述分析，在现有餐厨垃圾处理技术中，“机械预处理+厌氧消化技术”比较先进；可靠性较高；同时符合国家产业政策和发展方向，不存在类饲料化技术存在的安全隐患；产品为沼气或电力，能平稳销售，可保证餐厨垃圾的长期持续性处理；国内外成功应用案例较多；适合大规模连续化工厂生产；二次环境污染较小，易于控制，选址比较容易，投资适中。