厨余垃圾资源化处理技术现状与前景查抄袭率

摘要：通过查阅大量资料，对厨余垃圾的来源和特性进行了介绍，从肥料化、能源化、饲料化三个方面对厨余垃圾资源化处理技术进行了分析阐述和前景展望，为做好厨余垃圾的处理和管理提供借鉴。
关键字：厨余垃圾；资源化；堆肥；能源；特点
1.前言
厨余垃圾是家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜的总称。其化学组分主要为淀粉、纤维素、脂类和无机盐等。厨余垃圾具有如下特点：一是有机物含量高，开发利用价值较大，但易腐并产生恶臭；二是含水率高，热值低。处理不当易产生渗滤液等二次污染物；三是油脂和盐类物质含量较其他生活垃圾较高，影响资源化产品品质。
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，厨余垃圾的产生量持续上升，我国的厨余垃圾日产量已超过2万吨。我国部分主要城市的厨余垃圾占生活垃圾总量的百分比分别为：北京37%，上海59%，深圳57%，广州57%，沈阳62%，天津54%[3]。此外，由于厨余垃圾派生的“垃圾猪”“潲水油”等问题[4]，对人类健康产生危害，因而，如何实现厨余垃圾的无害化、减量化、资源化已广泛受到社会关注。

2.厨余垃圾的肥料化处理

2.1堆肥处理技术

堆肥法是将垃圾堆积在地面上或置于某种发酵装置中，并根据实际情况加入适量粪便、污泥、木屑等作为调理剂，利用微生物使垃圾中的有机物逐步降解，最终腐熟，形成稳定的腐殖质[5-7]。
堆肥化处理是相对成熟的技术，但产品利润不大，售价在300-500元/t。其主要优点为方法简单，堆肥产品中能保留较多的氮，可用于农业肥料。缺点是周期长、占地面积大，堆肥过程中产生的渗滤液和臭气会对周边环境造成二次污染。此外，堆肥化处理对调理剂的需求以及调理剂破碎等会消耗一定的能源[8]。近年来大型反应器、强制通风静态垛等设备受到限制，堆肥设备正在沿小型化、移动化和专用化趋势发展[9]。

2.2蚯蚓堆肥法

蚯蚓堆肥法是近年来发展起来的一项新技术。其主要机理为，蚯蚓通过分泌多种酶来分解有机物，并将其转化为自身和其它生物可利用的营养物质。有机物含量高的厨余垃圾经发酵和灭菌就可以作为蚯蚓的饲料，利用蚯蚓大量分解转化有机废物的特性实现厨余垃圾的资源化。同时，蚯蚓可经加工制成蚯蚓粉用于养殖业饲料，蚯蚓的粪便可作为优质肥料[10]。1991年，法国La voulte市建立了世界上第一座蚯蚓处理城市垃圾的处理设施[11]。2000年，悉尼奥运会上利用4000万条蚯蚓对奥运村的生活垃圾进行就地消纳。同年，北京市海淀区三星庄垃圾场建立了一座蚯蚓处理厨余垃圾示范基地，并以蚯蚓粪为机制建立了一座有机肥厂，现已投产运营。
此外，这种方法也存在一些问题值得我们进一步探讨和解决：（1）蚯蚓作为低等动物在垃圾处理过程中容易退化；（2）蚯蚓可能会富集垃圾中的重金属，引发二次污染；（3）确定最适宜的土壤垃圾配比也是亟待解决的问题[12]。

3.厨余垃圾的能源化处理

3.1厌氧发酵制甲烷

厌氧发酵制取甲烷是指厨余垃圾在厌氧条件下通过微生物代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和二氧化碳混合气体产生，即沼气。其中甲烷含量约占60%-75%。沼气是一种理想的优质燃料，既可作为汽车燃料，可作为能源进行供热、发电，具有较高的经济利用价值[13-14]。
甲烷发酵不需要进行水分调节，反应不受供氧调节限制。发酵后沼渣和沼液可用作肥料。由于在密闭容器中进行，发酵过程中不会产生恶臭，对周边环境影响较小[15]。

3.2生物发酵制氢

氢气不仅热值高，而且燃烧产物只有水，在矿物资源日益枯竭的今天是一种非常有吸引力的替代能源。传统的化学产氢方法采用电解水或热解石油、天然气，这些方法需要消耗大量资源，生产成本较高。生物制氢条件温和、能耗低，因而受到大家的关注[16]。目前，利用光合细菌产氢和发酵产氢是是生物制氢的两种主要方法，分别对应两类微生物菌群，即光合细菌和发酵细菌。
生物制氢所用的原料是城市污水、生活垃圾、动物粪便等有机废物。有研究表明，厨余垃圾中，糖类垃圾的产氢能力最高，大概为脂类和蛋白质类的20倍[17]。生物制氢技术可以再净化环境的同时获得能源，有很大的发展前途。

3.3生产生物柴油

据统计，每吨厨余垃圾可提取出废油脂20-80kg，经过加工可制成脂肪酸甲酯等低碳脂类物质，即生物柴油[12]。由于厨余垃圾中含杂质较多，制备生物柴油时必须有针对性的采用正确的工艺和预处理措施。目前的主要工艺有：（1）超临界甲醇制程（supercritical methanol process）,是利用甲醇在超临界状态下的特殊物理化学性质，与废油脂进行反应生产生物柴油的一种新工艺[18]。（2）生物酶法，是转化可再生油脂原料制备生物柴油新工艺的另一种发展方向。
生物制柴油虽然环境效益显著，但是经济成本相对较高，在国外是靠大量减免税收使其与现有柴油相近。
4．厨余垃圾的饲料化处理
随着饲养工业的迅速发展，人畜争粮导致饲料原料严重不足。据研究，将厨余垃圾作为固态发酵原料，生产菌体蛋白饲料，可提高其蛋白质、氨基酸、以及维生素含量，替代鱼粉、大豆等蛋白饲料，达到降低成本、保护环境的目的，并在的一定程度上缓解饲料原料的紧张。该方法的特点是投资少、见效快、能耗低。
邬苏换[19]利用固体发酵法处理城市厨余垃圾，得到的饲料蛋白质含量为33.87%，比原料增加了6.85%。在消毒方面，孙向军[20]等通过经济性和技术性比较，建议高温消毒是首选方案。
另外，采用食用废油，在真空条件下进行油炸厨余垃圾，也是处理使用废油和厨余垃圾的有效途径。它使被炸物氧化大大较少，保证了垃圾的营养成分，同时达到消毒和去除水分的目的。油炸产品可作为理想饲料，也易于运输和储存。

5.前景展望

目前，肥料化处理厨余垃圾技术是一种发展比较成熟的技术，但是经济效益并不显著，已见淘汰趋势。同时饲料化处理技术也逐步开始工程化应用，是传统垃圾利用途径的有效改善。能源化处理技术则是厨余垃圾处理的趋势，厨余垃圾制氢和甲烷以及与燃料电池发电系统的开发，将为废物资源化开辟广阔前景。
虽然厨余垃圾资源化在技术上取得了重大的进步，但是在工程运用方面还不成熟。我国到目前为止也未建立完善的厨余垃圾处理处置体系。实际操作中，应根据城市、农村不同地区的厨余垃圾特点，对处理工艺和处理技术进行完善，并建立相关的集中和回收政策。
家庭垃圾堆肥处理机和小容量垃圾系列处理机是一种从源头处理的资源化方法，它节省了厨余垃圾运输、集中过程中对环境的影响，使垃圾体积大大减小；减少收集频率；可获得较为优质的肥料，用于庭院种植和社区绿化等，具备

源于：查抄袭率硕士论文www.udooo.com

推广价值[17]。
参考文献:
胡贵平，杨万，张广裕. 国内主要城市厨余垃圾处理进展[J]. 城市管理与科技, 2006, (6):267~269.
任连海, 曹栩然. 饮食业有机垃圾的产生现状及处理技术研究[J]. 北京工商大学学报（自然科学版）, 2003, 21(2):14-17.
[3]吴玉萍, 董锁成. 当代城市生活垃圾处理技术现状与展望[J]. 城市环境与城市生态, 2001, 14(1):33-36.
[4]梁政, 杨永华, 樊洪, 等. 厨余垃圾处理技术及综合利用研究[J]. 中国资源综合利用, 2004(8):36~38
[5]席北斗, 刘洪亮, 孟伟. [J]. 安全与环境学报, 2003, 3(3):41-45.
[6]陈世和, 张所明. 城市垃圾堆肥原理与工艺[M]. 上海:复旦大学出版社, 1990.
[7]Schsub S M,Leonard J J.[J].Trend in the Food Science and Technology,1996,7(8):263~268.