餐厨垃圾常用处理工艺

一、定义

1.餐厨垃圾

是指餐饮过程中产生的废弃物，主要包括食物残余、厨房清理过程中的废弃物等。它通常是餐饮行业、家庭、餐厅等场所在制作、加工、消费和清理食物时所产生的有机垃圾。餐厨垃圾不仅仅是食物残渣，还包括与食物加工相关的废弃物，如果皮、骨头、蔬菜叶子、餐巾纸等。

2.餐厨垃圾的成分组成

餐厨垃圾的成分大致可以分为以下几类：

（1）.食物残余

未吃完的食物：如剩饭、剩菜等。

食材废弃物：例如鱼骨、鸡骨、肉骨、果皮、蔬菜根、枯萎的蔬菜等。

（2）.餐具清理废弃物

如餐巾纸、一次性餐具、纸巾、纸杯等。

（3）.食品包装材料

比如塑料袋、塑料膜、餐盒等。

（4）.油脂和液体 

食物油脂、油炸食品残留油、汤水、调味品残余等。

3、餐厨垃圾的特点

（1）.有机物含量高：大部分成分为有机物，如食物残余、果皮、蔬菜废弃物等。

（2）.易腐烂：餐厨垃圾容易腐败，尤其是高湿度环境下，会散发出恶臭味。

（3）.含水量高：由于大多数食物含水量较高，因此餐厨垃圾的水分含量较高。

二、相关处理难点：

1.水分含量

（1）难处理原因：餐厨垃圾含水率一般较高，达到80%～90%，高水分含量使得垃圾不易降解，还会增加渗滤液的生成，给后续处理带来困难，如在焚烧处理时，高水分会导致焚烧不充分，产生有害物质如二恶英。

（2）处理方法：可采用机械脱水、热干化等方法降低水分，但机械脱水效果有限，热干化则能耗较高。

2.油脂含量

（1）难处理原因：餐厨垃圾含油率高，达到1%～4%，油脂会附着在设备表面，影响设备运行效率，且在厌氧发酵等处理过程中，油脂的存在会影响微生物的活性，降低处理效率，同时还会增加废水处理的难度，如易对MBR及NF膜元件造成污堵，造成频繁反冲洗、化学清洗，影响系统的有效运行时间，且频繁的化学清洗易造成膜使用寿命缩短，造成运行成本的升高。

（2）处理方法：可通过物理分离（如离心分离、重力分离等）、化学分解（如酸碱催化水解等）或生物降解（如利用微生物分解油脂）等方法去除油脂，但这些方法各有优缺点，如物理分离效果较好但成本较高，化学分解可能产生二次污染，生物降解速度较慢。

3.盐分含量

（1）难处理原因：我国餐厨垃圾高盐分，若采用破碎直排法会增加城市污水厂的运行负荷，在厌氧发酵过程中，高盐分会抑制微生物的生长和代谢，导致发酵效率降低，产气量减少，同时也会增加沼液、沼渣中盐分的含量，影响其后续利用。

（2）处理方法：可采用稀释法降低盐分浓度，但会增加处理量和成本；也可通过离子交换、膜分离等技术去除盐分，但这些技术成本较高且操作复杂。

4.有机污染物含量

（1）难处理原因：餐厨垃圾中有机污染物及营养物质含量高，其处理过程中产生的废水属于难处理的高浓度有机废水，常规的处理手段对其效果一般，难以达到严格的排放标准，且有机污染物种类繁多，成分复杂，不同污染物的降解难度和降解途径不同，增加了处理的复杂性。

（2）处理方法：通常采用预处理+生化处理+深度处理的组合工艺，如“预处理+高效厌氧+A/O+MBR+NF”的组合处理工艺，但这种工艺流程长、投资大、运行成本高，且在实际运行过程中仍会存在一些问题，如膜污染、浓水累积等。

5.恶臭气体

（1）难处理原因：餐厨垃圾容易腐烂，产生恶臭气味，影响环境，在处理过程中，如堆肥、厌氧发酵等，也会产生大量的恶臭气体，如硫化氢、氨气等，这些气体不仅对周边环境造成污染，还会对操作人员的健康产生危害。

（2）处理方法：可采用物理吸附（如活性炭吸附）、化学吸收（如碱液吸收硫化氢等）、生物除臭（如生物滤池、生物滴滤等）等方法去除恶臭气体，但这些方法存在吸附剂或吸收剂需定期更换、生物除臭启动时间长等问题。

6.病原菌

（1）难处理原因：餐厨垃圾容易滋生出各种病原菌，若处理不当，可能会导致病原菌的传播，引发疾病，对公共卫生安全构成威胁。

（2）处理方法：需通过高温杀菌、化学消毒（如氯消毒、臭氧消毒等）、生物处理（如利用噬菌体等微生物控制病原菌）等方法杀灭病原菌，但这些方法可能会产生消毒副产物，对环境和人体健康造成潜在危害。

7.氨氮和硫化氢的含量（关注指标）

在生物处理过程中，餐厨垃圾的氨氮和硫化氢含量需要特别关注，因为它们不仅可能影响生物降解过程，还可能污染周围环境。

这些气体的浓度过高，会影响空气质量，并需要特殊的气体收集和处理设施。

8.酸碱度（pH值）

餐厨垃圾的酸碱度（pH值）对生物处理非常重要。例如，堆肥和厌氧消化等过程需要保持合适的pH范围，以便微生物的良好生长。pH值过低或过高可能导致微生物活性下降，从而影响降解效率。

9.杂物和非有机物含量

餐厨垃圾中非有机物（如塑料、金属、玻璃等）含量对处理工艺的影响较大。需要通过分选技术，去除这些杂物，以提高处理效果。如果非有机物比例过高，会影响垃圾的处理效率，并可能造成设备损坏。

三、常用处理方法：

1. 厌氧消化法

（1）工艺概述： 厌氧消化法是通过微生物在无氧环境下分解餐厨垃圾中的有机物，产生沼气（主要是甲烷）并将有机废物转化为稳定的固体残渣。这一过程通常需要在密封的反应器内进行。

 

（2）优势：

能源回收：产生的沼气可以用作能源，提供电力或热能，具有可再生能源价值。

减量效果好：能大幅度减少餐厨垃圾的体积和质量，减轻后续处理负担。

高效降解有机物：适合餐厨垃圾中大量的有机成分，可以高效地转化。

环境友好：减少了垃圾填埋或焚烧的需求，减少了环境污染。

2. 机械处理法

（1）工艺概述： 机械处理法是利用机械设备对餐厨垃圾进行分选、粉碎、压榨等处理，去除其中的杂物（如塑料、金属等），并进行固液分离。通过压榨等方式提取油脂，再对剩余的固体部分进行堆肥或焚烧处理。

（2）优势：

*高效分选：通过机械设备对垃圾进行快速分选，减少人工成本。

*操作简单：相对其他技术，机械处理较为简单，适合大规模的自动化处理。

*成本较低：不需要复杂的化学或生物处理，节约了设备和维护成本。

3. 堆肥法

（1）工艺概述： 堆肥法是利用微生物在有氧条件下分解餐厨垃圾中的有机物，转化为腐熟的有机肥料。这个过程通常需要较长的时间，垃圾会在特定条件下被分解并最终转化为有机肥料。

（2）优势：

生产有机肥料：转化后的产品可作为有机肥料，广泛应用于农业。

环保无污染：通过自然的生物降解过程，减少了污染物的排放。

简便易行：对设备和技术的要求较低，适合中小规模处理。

4. 高温高压蒸煮法

（1）工艺概述： 高温高压蒸煮法通过对餐厨垃圾进行高温高压处理，使有机物质迅速分解，达到消毒和去污的目的。处理后的残渣可以进一步进行堆肥或焚烧。

 

（2）优势：

彻底消毒：高温高压能有效杀灭餐厨垃圾中的病菌和有害物质。

减少体积：能够大幅度减小垃圾的体积，便于后续处理。

快速处理：处理速度较快，适合大规模快速处理餐厨垃圾。

5. 生物热解法

（1）工艺概述： 生物热解法是利用高温热解技术将餐厨垃圾中的有机物进行分解，在高温无氧环境下转化为气体和固体残渣。生成的气体可用于发电，残渣可用于土壤改良。

（2）优势：

能量回收：热解产生的气体可以转化为能源，具有经济价值。

减量效果显著：减少垃圾体积，并转化为有用的资源。

无污染：通过无氧环境下的热解，避免了传统焚烧可能产生的二次污染。

6. 生物转化法

（1）工艺概述： 生物转化法是利用特殊的微生物（如酵母菌、细菌等）分解餐厨垃圾中的有机物，转化为有价值的副产品，如有机肥、液体肥料或天然气等。

（2）优势：

高效降解：通过微生物的作用，能有效分解垃圾中的有机物，转化为资源。

环保：整个过程无污染，符合环保要求。

副产品利用：可以得到有价值的副产品，如肥料和气体等。

四、技术的选择原则

通常包括以下几个方面：

1. 资源化利用优先原则：餐厨垃圾的处理应优先考虑资源化利用，即通过技术手段将餐厨垃圾转化为有用的资源，如有机肥料、能源等。

2. 环境影响最小化原则：处理技术应尽量减少对环境的负面影响。要确保处理过程中产生的废气、废水、固废等对环境的污染最小化。3.无害化处理：采用无害化技术（如高温高压堆肥、焚烧等）确保垃圾处理后不对土壤、水源和大气造成污染。

4. 技术可行性原则：选择的处理技术应具有较强的可行性，确保在实际操作中能够稳定运行，达到预期的处理效果。投资和运行成本合理，需要考虑技术实施的成本和运行的经济效益。

5. 处理能力与规模原则：处理技术应根据垃圾处理规模来选择。考虑到餐厨垃圾的产生量通常较大，选择的技术应能够高效处理大规模垃圾。适应量化要求：对于不同规模的垃圾处理设施（例如家庭、社区或城市级别），选择相应的处理能力。模块化设计，可以灵活调整规模，适应不同阶段的需求。

6. 能源消耗与经济效益在选择技术时要考虑能源消耗和经济效益。理想的技术应尽量减少能源消耗，提升经济效益。

7. 社会接受度与法律法规处理技术应符合当地的法律法规和环保标准，确保其社会接受度。对于公众来说，垃圾处理过程的透明度和无害化特性是评估技术的关键。

餐厨垃圾处理的难点主要集中在垃圾成分的复杂性、油脂和水分的处理、臭气和有害气体的控制等方面。为了实现有效的餐厨垃圾处理，必须特别注意水分含量、有机物含量、酸碱度、油脂分离效果以及杂物的去除等关键指标。这些指标不仅直接影响处理工艺的选择，还关系到处理效率和环境影响。