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餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種，包括家庭、學(xué)校、食堂及餐飲行業(yè)等產(chǎn)生的食物加工下腳料（廚余）和食用殘余（泔腳）。其成分復(fù)雜，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。廚余中糖類含量高，而泔腳則以蛋白質(zhì)、淀粉和動(dòng)物脂肪等為主，且鹽分、油脂含量高。

我國(guó)傳統(tǒng)直接將餐廚垃圾作為生豬的飼料。近年來，為了規(guī)范畜禽養(yǎng)殖行為，防止畜禽疫病和有毒有害物質(zhì)的殘留對(duì)人體的危害，防止畜禽養(yǎng)殖污染，促進(jìn)畜牧養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展，餐廚垃圾飼喂生豬受到很大限制，如《上海市畜禽養(yǎng)殖管理辦法》明確規(guī)定禁止使用飯店廚房的泔腳垃圾、食品加工過程中產(chǎn)生的動(dòng)物制品廢棄物飼喂畜禽，對(duì)違反規(guī)定的養(yǎng)殖行為將予以嚴(yán)厲處罰。

（一）餐廚垃圾的特性

一、危害性

極易變質(zhì)、腐爛、發(fā)酵，滋生蚊蠅，產(chǎn)生大量毒素及散發(fā)惡臭氣體，污染水體和大氣，直接排入下水道還會(huì)引起下水道堵塞；來源復(fù)雜，含有各種細(xì)菌和病原菌，可能因食物鏈危害人體健康；派生的“潲水油”極易產(chǎn)生致癌物質(zhì)——黃曲霉素，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。

二、資源性

與其它垃圾相比，有含水率、有機(jī)物含量、鹽分及油脂含量高，營(yíng)養(yǎng)元素豐富等特點(diǎn)，具有很大的回收利用價(jià)值。目前我國(guó)僅泔腳產(chǎn)生量就超過20000t/d，上海市的泔腳產(chǎn)生量已達(dá)1300t/d。如果能得到有效處理和合理利用，其將是一批可觀的資源。

（二）餐廚垃圾處理處置現(xiàn)狀

一、粉碎直排

由于廚房空間有限，因此就地減量處理是餐廚垃圾處理的基本立足點(diǎn)。目前一些國(guó)家普遍采用在廚房配置餐廚垃圾處理裝置，將粉碎后的餐廚垃圾排人市政下水管網(wǎng)的方法。如國(guó)外研制的餐廚垃圾機(jī)械研磨裝置即通過高速運(yùn)轉(zhuǎn)的刀片將裝在內(nèi)膽的各種食物垃圾切碎攪拌后沖入下水道，這樣可部分解決下水道堵塞問題。但餐廚垃圾粉碎直排容易產(chǎn)生污水和臭氣，滋生病菌、蚊蠅和導(dǎo)致疾病傳播，油污凝結(jié)成塊會(huì)造成排水管堵塞，降低城市下水道的排水能力，高油脂含量等特性也增加了城市污水處理廠和垃圾填埋場(chǎng)負(fù)荷，同時(shí)也不可避免地產(chǎn)生二次污染。

二、填埋

由于餐廚垃圾中有機(jī)物可生物降解組分含量高，產(chǎn)氣速度快且產(chǎn)氣量較大、穩(wěn)定時(shí)間短，有利于垃圾填埋場(chǎng)地恢復(fù)使用，且操作簡(jiǎn)便，因此填埋是目前應(yīng)用比較普遍的處理方法。但厭氧分解產(chǎn)生的沼氣和滲瀝液會(huì)造成二次污染，減少符合填埋條件的土地面積，同時(shí)造成餐廚垃圾營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，因此一些國(guó)家已禁止未經(jīng)處理的餐廚垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)，如韓國(guó)于2005年起所有填埋場(chǎng)將不再接收餐廚垃圾。

三、蚯蚓堆肥

蚯蚓堆肥是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)生物處理技術(shù)。其機(jī)理是蚯蚓吞食大量有機(jī)物質(zhì)，并將其與土壤混合，通過砂囊的機(jī)械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為自身或其他生物可以利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。660m2土地每年可處理100t有機(jī)垃圾，生產(chǎn)2~4t蚯蚓和37t高級(jí)蚯蚓糞。蚓體可提取蚓激酶和蛋白飼料添加劑，蚓糞可做高效生物有機(jī)肥。廚余垃圾有機(jī)物含量高，適合使用這種技術(shù)。如日本的比嘉照夫研制出將廚余垃圾轉(zhuǎn)化成無毒無臭蚯蚓飼料的技術(shù)，即將其發(fā)明的EM原露稀釋后噴灑在廚余垃圾表層，用塑料布蓋嚴(yán)使之發(fā)酵腐熟，該技術(shù)投資少，簡(jiǎn)單易行。

四、提取生物降解塑料技術(shù)

1999年，日本學(xué)者Shirai提出了通過廚房垃圾發(fā)酵生產(chǎn)乳酸，進(jìn)而合成聚乳酸這種可生物降解塑料的技術(shù)，為廚房垃圾的資源化和降低乳酸生產(chǎn)成本開辟了一條新的途徑。王旭明等利用選擇性培養(yǎng)基MRS、SL、Elliker從厭氧發(fā)酵的廚房垃圾中分離出260株乳酸細(xì)菌（LAB），發(fā)酵廚房垃圾，結(jié)果表明，接種乳酸菌株能促進(jìn)廚房垃圾乳酸發(fā)酵，提高乳酸產(chǎn)生量，其中FD173的乳酸產(chǎn)生量最高，35℃厭氧發(fā)酵4d，可得到30.09g/L的乳酸，分別比參比菌株保加利亞乳桿菌和不接種對(duì)照高35.87%和11.49%。孫曉紅等也對(duì)廚房垃圾乳酸發(fā)酵菌種的篩選、提取和精制，乳酸聚合成聚乳酸的工藝優(yōu)化以及發(fā)酵殘?jiān)玫确矫孢M(jìn)行深入研究。

廚房垃圾乳酸發(fā)酵可解決城市垃圾排放量大且難處理及其造成的環(huán)境污染問題，制成的生物降解塑料可望成為通用塑料的替代品，為塑料工業(yè)提供豐富的原料來源，并解決了白色污染問題。利用廚房垃圾等可再生資源生產(chǎn)生物降解塑料必將成為研究發(fā)展的熱點(diǎn)。

五、固態(tài)發(fā)酵

以餐廚垃圾為原料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料，可提高氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素含量，代替大豆、魚粉等蛋白飼料。鄔蘇煥等利用固態(tài)發(fā)酵的方法處理城市餐廚垃圾，研究中采用多種酵母菌和霉菌混合發(fā)酵，篩選出白地霉F-1米曲霉F-6進(jìn)行優(yōu)勢(shì)菌種組合，最優(yōu)化發(fā)酵條件：發(fā)酵培養(yǎng)基高溫滅菌20min，加入（NH4）2SO4 1％，KH2PO4 4%，NaCl 3％，初始Ph5.5％，含水率60％左右；種子液15％，接種比例為1：1發(fā)酵5d。最終得到的飼料粗蛋白含量33.87％，比原料增加6.85％。該方法投資少、見效快、能耗低、操作簡(jiǎn)便。陳金鐘等采用多菌種混合發(fā)酵同時(shí)處理泔腳和秸桿，在泔腳和秸桿粉按3：1混合，溫度150℃，高壓鍋中高溫濕熱酸處理的條件下，經(jīng)初步雙菌混合發(fā)酵試驗(yàn)所得的飼料產(chǎn)品質(zhì)量為：粗蛋白＞25％，粗纖維＜18％，水分＜10%。該工藝能很好地同時(shí)處理泔腳和秸桿，并大大地提高秸稈飼料的蛋白含量，是一種很好的飼料制備方法。

六、生物發(fā)酵制氫技術(shù)

氫是一種清潔能源，且燃燒發(fā)熱量高，因此被普遍認(rèn)為是最有潛力的替代能源。傳統(tǒng)的化學(xué)

產(chǎn)氫法（電解水或熱解石油、天然氣）能耗大且生產(chǎn)成本高，而生物制氫（主要利用光合細(xì)菌產(chǎn)氫和發(fā)酵產(chǎn)氫）法反應(yīng)條件溫和、能耗低，因而受到關(guān)注。

Lay Jiuun等從活性污泥中獲取微生物，對(duì)不同化學(xué)組成的餐廚垃圾：糖類（米和馬鈴薯）、酯類（肥肉和雞皮）、蛋白質(zhì)（雞蛋和瘦肉）進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)氫，得出糖類垃圾的產(chǎn)氫能力大概是其他2類的20倍。劉敏等采用連續(xù)流厭氧發(fā)酵法研究了糖蜜廢水、淀粉廢水與牛奶廢水生物制氫，結(jié)果表明，糖蜜廢水與淀粉廢水都是較好的厭氧發(fā)酵法生物產(chǎn)氫底物，3大類有機(jī)物中碳水化合物是目前技術(shù)條件下最具可能性的原材料。而碳水化合物中，溶解性好的糖比溶解性差的淀粉更具生物產(chǎn)氫可行性，但淀粉比溶解性糖更具有產(chǎn)氫前景，牛奶廢水則不適用于作為CSTR反應(yīng)器中發(fā)酵法生物制氫底物。趙春芳等進(jìn)行了以葡萄糖為基質(zhì)的消化污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫氣的研究，結(jié)果表明在厭氧產(chǎn)酸階段，通過控制體系的Ph和污泥停留時(shí)間（SRT），可以得到較高的產(chǎn)氫量。在Ph為5.0、SRT為6h的條件下，產(chǎn)氫能力達(dá)到2.298L/(L?d)，日均處理葡萄糖COD負(fù)荷8.7kg。

七、好氧堆肥

堆肥是指在人工控制的條件下，利用微生物作用使有機(jī)固體廢物穩(wěn)定化的過程。堆肥能否成功的關(guān)鍵是微生物菌種的選擇，堆肥物料C/N的調(diào)節(jié)，水分、溫度、氧氣與酸堿度的適當(dāng)控制。餐廚垃圾有機(jī)物含量高，C/N較低、營(yíng)養(yǎng)元素全面，非常適合用作堆肥原料。

曹萍等將好氧工藝應(yīng)用于廚余垃圾處理，在通風(fēng)量為0.2m3/h，處理量為0.6kg/d以下時(shí)，產(chǎn)生的剩余污泥最少，且該工藝能耗低，反應(yīng)速度快，減量效果好，在技術(shù)上完全可行。呂凡等采用高溫好氧消化工藝對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，控制反應(yīng)在高溫條件(55℃~65℃)可達(dá)到最大減量率，高溫運(yùn)行的最佳參數(shù)范圍：ph為6.0～6.8，含水率為45～55％:，水淬碳氮比（w（COD）/w（有機(jī)氮））為19.1～22.1；運(yùn)行控制措施為風(fēng)量和物料投加比，泔腳與廚余的投加混合比范圍為（2：1）～（10：1）（干基質(zhì)量比）；工藝最大處理負(fù)荷為0.10kg/kg?d（每日投加量/反應(yīng)物料容量）。席北斗等的廚余垃圾蓬松劑技術(shù)研究表明，添加鋸末、樹葉、秸桿和干馬糞等蓬松劑后，堆料所能達(dá)到的高溫及其停留時(shí)間、好氧速率和產(chǎn)CO2能力均明顯優(yōu)于對(duì)照組，并能很好地控制出口H2S氣體含量，特別是添加干馬糞和鋸末可明顯改善堆料孔隙率，吸收多余水分，加速氧和有機(jī)物的傳輸速率，改善好氧堆肥微環(huán)境。

近年來，研究者提出了一種可快速、高效降解餐廚垃圾的漿態(tài)反應(yīng)器系統(tǒng)。Jong Ik Park等進(jìn)行了漿態(tài)反應(yīng)器中試實(shí)驗(yàn)，餐廚垃圾以750g/d（濕基）的速率連續(xù)加入反應(yīng)器，在90d的實(shí)驗(yàn)過程可獲得91%的餐廚垃圾降解率。微生物在反應(yīng)開始的前20d中生長(zhǎng)迅速，說明餐廚垃圾被漿態(tài)反應(yīng)器中的微生物利用，降解每克餐廚垃圾（干基）需氧量約5.0g。

餐廚垃圾堆肥的優(yōu)點(diǎn)是處理方法簡(jiǎn)單、堆肥產(chǎn)品中能保留較多的氮，可用于農(nóng)業(yè)或制作動(dòng)物飼料。缺點(diǎn)是占地大、周期長(zhǎng)，堆肥過程中產(chǎn)生的污水和臭氣會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染，同時(shí)餐廚垃圾的高含量油脂和高含鹽量不利于微生物的生長(zhǎng)，從而制約了好氧堆肥工藝的處理效果。因此近年來，大型反應(yīng)器、強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛和條垛堆肥等都受到極大限制，堆肥設(shè)備正向小型化、移動(dòng)化和專用化趨勢(shì)發(fā)展。

八、厭氧消化

厭氧消化是指在缺氧條件下，利用微生物的分解作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和甲烷，大致分為產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷2個(gè)階段。產(chǎn)酸階段主要是水解和發(fā)酵菌群將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的有機(jī)物，進(jìn)而降解為各種有機(jī)酸；產(chǎn)甲烷階段主要是產(chǎn)甲烷菌將部分簡(jiǎn)單有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。

李俊濤等通過新鮮泔腳特性分析、脫水、最佳接種率、最佳含水率及最大有機(jī)負(fù)荷等一系列試驗(yàn)，得出在接種率80%，含水率90%及揮發(fā)性懸浮固體4g/(L?d)的條件下，厭氧反應(yīng)能順利進(jìn)行，厭氧消化是生態(tài)上比較合理、經(jīng)濟(jì)上可行的處理方法。張波等研究了ph對(duì)廚余廢物兩相厭氧消化水解和酸化過程的影響，結(jié)果表明，控制ph為7時(shí)，廚余廢物具有更高的水解和酸化率，以TOC和COD表示的廚余廢物水解率在實(shí)驗(yàn)第9天分別達(dá)到86%和82%，VFA濃度在實(shí)驗(yàn)第4天達(dá)到36g/L，VFA產(chǎn)量是未調(diào)節(jié)ph時(shí)的2倍，且酸化產(chǎn)物中乳酸濃度低，VFA主要以丁酸和乙酸為主，丙酸很少。由此控制ph為7可優(yōu)化廚余廢物處理的兩相厭氧消化工藝。餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可用作汽車燃料、供熱及發(fā)電，有較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。餐廚垃圾甲烷發(fā)酵與燃料電池組合系統(tǒng)的開發(fā)，最近尤為引人注目。

九、其他

利用食用廢油真空油炸廚余垃圾，可達(dá)到同時(shí)處理廚余垃圾和食用廢油的目的。真空油炸可迅速除去廚余垃圾中的水分，大大降低被油炸物的氧化速度，既保證了垃圾的營(yíng)養(yǎng)成分，又進(jìn)行了一次真空消毒。油炸產(chǎn)品完全可作為一種理想的綠色飼料。

（三）、結(jié)束語

餐廚垃圾屬于資源型廢棄物，其極易被微生物降解的特性使得生物降解成為主要的處理方法。蚯蚓堆肥可真正實(shí)現(xiàn)無害化、減量化、資源化，是繼填埋、焚燒和堆肥后的又一種可行性方式。餐廚垃圾乳酸發(fā)酵可達(dá)到廢棄物處理和生產(chǎn)生物降解塑料這種替代能源的雙重目的。以餐廚垃圾為原料生產(chǎn)菌體蛋白飼料，能提高氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素含量，代替大豆、魚粉等蛋白飼料。生物制氫可實(shí)現(xiàn)將廢棄物變成清潔能源。堆肥處理方法簡(jiǎn)單，堆肥產(chǎn)品可用于農(nóng)業(yè)或制作動(dòng)物飼料，成本較低。厭氧發(fā)酵能回收利用沼氣資源、無臭、無污染，殘?jiān)勺鳛榉柿?，有較高的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

總之，生物處理法對(duì)環(huán)境的影響較小，且可以回收能源及產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有益的二次產(chǎn)物，因此有廣闊的應(yīng)用前景，值得深入研究。