餐厨垃圾资源化处理技术现状及进展_秦学

餐厨垃圾资源化处理技术现状及进展秦学，李宁，李贵霞，刘艳芳，高湘，李伟，李再兴（河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄050081）摘要：餐厨垃圾是生活垃圾中的主要组成部分，具有高度资源性与严重污染性的双重特点，对其进行单独收集和处理是解决生活垃圾处置难题的关键所在。

近年来，餐厨垃圾的资源化、减量化、无害化处理引起了主管部门的高度重视。

综述了餐厨垃圾的资源化处理技术现状，重点对餐厨垃圾肥料化、饲料化、油脂回收和厌氧发酵产物回收利用等技术的工艺特点和存在问题进行了分析，并对餐厨垃圾资源化处理技术的发展方向进行了展望。

关键词：餐厨垃圾；肥料化；饲料化；油脂回收；厌氧发酵中图分类号：X705文献标识码：A 文章编号：2095-5979（2015）07-0035-06Status and Development of Resource ProcessingTechnologies of Food WasteQIN Xue ，LI Ning ，LI Gui-xia ，LIU Yan-fang ，GAO Xiang ，LI Wei ，LI Zai-xing(School of Environmental Science and Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang050018,China )Abstract ：Food waste is the main part of the household waste which has the characteristics of highly resource and serious pollution.It is the key to collect and dispose food waste separately of the disposal of household waste.In recent years,the competent departments have attached great attention on the recycling,reduction and harmless handling of food waste.The resource processing technologies of food waste,including composting,feedstuff,grease recovery and reusage of anaerobic fermentation production were reviewed,the process characteristics and existing problems were also presented,and the future development trends of dealing with food waste were prospected.Key words ：food waste ；composting ；feedstuff ；grease recovery ；anaerobic fermentation收稿日期：2015-02-15；责任编辑：邵阳雪基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题（2013BAJ10B09）作者简介：秦学（1990—），女，河北邢台人，硕士研究生。

E-mail ：qinxue1001@引用格式：秦学，李宁，李贵霞，等.餐厨垃圾资源化处理技术现状及进展[J ].煤炭与化工，2015，38（7）：35-40.0引言餐厨垃圾是指家庭、学校、机关公共食堂以及餐饮行业在日常生活消费过程中产生的食品废弃物，主要包括餐前食品加工时产生的食物废料和餐后的食物残余。

据报道，我国城市餐厨垃圾年产生量已超过6000万t ，约占生活垃圾总产量的50%，但是处理率不足10%。

餐厨垃圾具有含水率高、有机物、盐分及油脂含量高的特点，具有很大的回收利用价值。

然而，餐厨垃圾极易腐败发酸发臭，如果处置不当，不仅严重污染环境，而且会造成“地沟油”、“泔水猪”、“疯牛病”等严重的社会问题，直接威胁人类健康。

针对餐厨垃圾产生量大、处理难度大等现实问题，《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出：到2015年将全面推进生活垃圾分类试点，在50%的社区城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理，实现餐厨垃圾专项工程总投资109亿元，到“十二五”末达到3万t/d 的处理能力。

即使按照“十二五”规划，到2015年末，也仅为18%的处理率。

国家发展改革委2012年印发《“十二五”资源问题探讨煤炭与化工第38卷第7期Vol.38No.7July 2015Coal and Chemical Industry2015年7月35煤炭与化工2015年第7期第38卷综合利用指导意见》重点领域第17项也指出：“推进生活垃圾分类，重点开展废弃包装物、餐厨垃圾、园林垃圾、粪便无害化处理和资源化利用”。

我国餐厨垃圾占城市生活垃圾重量的60% ~70%，开展餐厨垃圾资源化处理处置可大大减轻城市生活垃圾处理设施的压力。

随着餐厨垃圾产量的剧增和成分的变化，其处理处置措施也在逐渐发生变化。

传统的处理方法如卫生填埋和焚烧技术容易造成二次污染，已经不能实现餐厨垃圾的有效处理。

目前主要以资源化利用技术为主，包括肥料化、饲料化、油脂回收利用及厌氧发酵产物回收利用技术。

但是各种资源化技术各有利弊，如何有效实现餐厨垃圾的资源化处理和处置，是当前社会的热点和难点问题。

1肥料化处理技术餐厨垃圾堆肥化，即在人工控制的条件下，微生物将餐厨垃圾中的有机物降解为稳定的腐殖质的生物化学过程。

餐厨垃圾有机物含量高，营养元素全面，C/N 比较低，比传统堆肥物料更具备能源优势。

餐厨垃圾堆肥工艺主要有好氧堆肥和蚯蚓堆肥。

1.1好氧堆肥好氧堆肥技术已经很成熟，其操作简单、运行成本低，未来将继续朝着机械化、自动化的方向发展；但是好氧堆肥周期较长，如果餐厨垃圾处理不完全，或生产过程不封闭，容易造成二次污染。

李小健等将餐厨垃圾与园林绿化垃圾按1∶1体积混合，高温发酵10d以上，堆肥减容率达到53%以上，肥料营养元素含量在6%以上，符合有机肥国家标准（NY525—2002）。

张玉成等设计了一种太阳能－生物反应器用来处理餐厨垃圾，堆肥周期缩短到20d，大大低于传统好氧堆肥工艺的堆肥周期。

1.2蚯蚓堆肥蚯蚓堆肥是指利用蚯蚓自身丰富的酶系统，将餐厨垃圾有机质转化为自身或其他生物可以利用的营养物质。

相比传统好氧堆肥，蚯蚓堆肥可以降低重金属含量和碳氮比，蚓体可提取蚯蚓激酶和蛋白饲料添加剂，蚯蚓粪可作有机肥。

蚯蚓堆肥的缺点是蚯蚓对其生长环境要求较高，需要合适的温度、pH、湿度及通风程度等。

刘顺会等处理城市剩余污泥时发现，增加餐厨和绿化垃圾的总比例可以显著加快蚯蚓的生长、成熟和繁殖速度。

曹瑞琪将餐厨垃圾粉末、蚯蚓粪、清水和普通土分别作为基质种植绿豆，结果表明，蚯蚓粪环境种植绿豆，芽苗长势最好。

为了防止对环境的二次污染，餐厨垃圾堆肥技术趋向于采用密闭的发酵仓方式。

但是由于我国固体垃圾的分类管理不完善，餐厨垃圾中含有大量的微生物无法处理的无机废物以及含水率高，影响了堆肥化效果。

另外，较高的盐分和油脂含量会抑制植物的生长，长期使用将导致土壤的盐碱化，影响好氧堆肥工艺的处理效果。

2饲料化利用技术餐厨垃圾内含大量的营养物质，主要成分是油脂和蛋白质，可替代玉米、鱼粉、豆粕等加工成高能蛋白优质饲料。

我国约80%的餐厨垃圾未经处理，直接来喂养牲畜。

餐厨垃圾可能含有多种病菌，且易腐败、变质，未经处理直接饲养畜禽，会通过畜禽体内毒素、有害物质的积累对人体健康带来危害，从而造成人畜之间的交叉传染。

因此，这种食物链形式隐藏着巨大的病原体转移与扩散的危险。

美国、加拿大、欧盟等许多国家已经制定了很多法律禁止用未经处理的餐厨垃圾直接喂猪。

同时作为预防措施，欧盟已经全面禁止了餐厨垃圾的饲料化产品重新进入人类食物链的可能。

《中华人民共和国畜牧法》明确规定了饲养户不得使用未经过高温处理的餐馆及食堂泔水饲喂家畜。

餐厨垃圾饲料化处理技术主要采用生物或物理手段将餐厨垃圾进行粉碎、杀毒灭菌处理等，最终加工成可供畜禽使用的饲料。

常用方式有脱水制饲料和生化制饲料2种。

2.1脱水制饲料餐厨垃圾脱水处理生产干饲料制品主要采用湿热或干热的物理处理工艺，将餐厨垃圾加热到一定温度以达到灭菌及干燥的效果，并通过后续处理获得饲料或饲料添加剂。

1985年英国爆发的疯牛病引发了各国对动物362015年第7期源性饲料的同源性污染问题的高度重视。

根据有关研究，引起疯牛病的朊病毒在134~138℃的高压蒸汽中18min仍不能使之完全失活。

徐栋等指出加热方式很难去除霉杆菌等菌种，若提高温度又会破坏下层固态物质的营养成分（如维生素等热敏性物质），导致饲料产品存在安全隐患。

干燥法制饲料的技术核心是高温干燥灭菌过程，不同企业及加热工艺的加热温度和持续时间不同。

湿热法一般略高于干热法，但是该方法高温也不能保证杀死所有病原体。

由于餐厨垃圾成分复杂，受工艺条件限制，餐厨垃圾饲料产品中仍有可能存在部分未被降解的餐厨动物源性成分，作为动物饲料使用时仍可能存在同源性污染的风险。

2.2生化法制饲料生化法制饲料技术发展很快，主要工艺流程大致是：预处理（脱水、除杂、粉碎、除盐等），之后，固体物质通过加入益生菌种固体发酵处理，调制烘干，最终得到蛋白饲料。

陈园等选用假丝酵母、毛霉和米曲霉3种食用菌对餐厨垃圾和豆渣的混合物进行固体发酵，得到的粗蛋白含量达到27.89%。

李峰等利用混合菌种对餐厨垃圾进行固态发酵，确定最佳工艺条件为发酵时间为2d、发酵温度为30℃、基质初始含水率为70%及添加菌种量为0.03125%，所得粗蛋白质质量分数为28.74%，达到蛋白饲料标准的要求。

餐厨垃圾制备饲料工艺，优点是成本低、机械化程度高及资源化程度高；缺点是难于从根本上避免蛋白同源性污染问题，即由某种动物食用其同种类动物的肉、骨、血液等动物组织生产的动物源性饲料，产生的潜在、不确定性的传播疾病的风险，如引发疯牛病、羊瘙痒症等疾病。

由于餐厨垃圾存在春夏季因收集、保管、存放时间过长而导致的发酵、酸化、发霉甚至腐败等问题，同时考虑到餐厨垃圾饲料产品使用存在的同源性污染问题，故可以推断餐厨垃圾饲料化加工企业运行状况不是很好。

3油脂回收利用技术据统计，我国每吨餐厨垃圾可以提炼出20~80 kg废油脂。

在巨大商业利益的驱使下，不法商人通过加热、过滤、蒸馏等一系列手段提取废油脂（俗称“地沟油”）卖给一些小的食品经营点、餐馆等来牟取暴利。