餐厨垃圾厌氧消化处理技艺探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇餐厨垃圾厌氧消化处理技艺探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：指出了厌氧消化技术能够把废弃物污染处理和有效利用结合起来，是餐厨垃圾处理的发展趋势。对厌氧消化处理技术的原理、分类进行了简要分析，并以实例为证比较干式、湿式两种技艺在餐厨垃圾厌氧消化处理中的优缺点，从而为餐厨垃圾处理提供一些思路。

关键词：厌氧消化；餐厨垃圾；综合利用

中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1674-9944（2012）12-0086-02

1引言

随着我国餐饮行业的快速发展，餐饮企业的数量大幅增加，2010年全国餐饮业零售额突破了2万亿元，每天的餐厨垃圾产生量巨大。据统计，我国城市餐厨垃圾每年产生量不低于6000万t。餐厨垃圾中有机质含量高，是一种宝贵的可再生资源，如果能将这些垃圾都利用起来，就相当于节约1200万亩耕地。因此，通过稳定可靠的技术工艺，将这些餐厨垃圾进行有效处理并加以利用，实现“变废为宝”，是解决我国能源短缺的有效途径之一。

2餐厨垃圾的特点

餐厨垃圾又称泔脚，是居民生活消费中产生的生活废物，极易腐烂、传播病菌。其主要成分是米、面粉类食物残渣、动植物油以及肉骨等，化学组成中有淀粉、脂类、无机盐以及纤维素等。餐厨垃圾营养元素十分丰富，含有大量的微生物菌种，具有很高的产甲烷能力[1]，兼具废物和资源二重性；此外，餐厨垃圾处理难度大。餐厨垃圾的固体含量一般在20%左右，含水率高65%～95%，油脂含量一般在1%～5%，脱水性能差；热值为2100～3100kJ/kg[2]，和生活垃圾一起焚烧，达不到垃圾焚烧发电所要求的5000kJ/kg热值[3]。在高温条件下，餐厨垃圾变质速度快，其回收利用价值降低。

3餐厨垃圾厌氧消化原理

目前，处理餐厨垃圾工艺主要有填埋法、焚烧法、堆肥处理、饲料化处理、物理破碎、菌种扩培以及厌氧消化处理等。本文将详细探讨其中的厌氧消化处理。

厌氧消化法又称厌氧生化处理，是指在与空气隔绝接触情况下即无氧条件下，借助厌氧菌等生物化学作用，对有机物进行生化降解和稳定的过程。伯力特（Bryant）等人于1979年根据微生物的生理种群提出了厌氧消化三阶段处理理论，即水解酸化、产氢产乙酸、产甲烷三个阶段，这也是目前公认的一种理论模式。第一阶段，是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物、蛋白质、脂肪水解与发酵转化成由糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段，是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸。第三阶段，是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组是对乙酸脱羟产生甲烷[4]。餐厨垃圾中的有机物在经过上述复杂过程最终分解成以CH4和CO2为主要成分的混合气体。

4厌氧消化分类及特点

厌氧消化根据不同标准，可以划分为不同类别。根据废物中有机固体浓度大小的不同，厌氧消化可分为干法厌氧消化和湿法厌氧消化。干法厌氧消化，即在不改变原始固体废物状态的情况下进行厌氧消化，具有运行成本低、稳定性好，对物料的适应性较强等特点，可在高温下进行；湿法厌氧消化是固体含量小于15%的情况下，液化、酸化和产气在一个反应器中进行，具有投资少、工艺简单易管理等特点。根据反应级数的不同，厌氧消化又可分为单相厌氧消化和两相厌氧消化，其中单相厌氧消化投资少，运行维护简单；两相厌氧消化产气效率高，但维护复杂。依据运行是否连续，厌氧消化可以分为连续厌氧消化和间歇厌氧消化，连续厌氧消化可以实现连续进料，提升单位时间的餐厨垃圾处理量，但产甲烷效率不高；间歇厌氧消化时，进出料不连续，但其出料的脱水滤液可部分回流循环处理。根据厌氧消化中甲烷菌的适应温度不同可分为常温、中温（30～40℃）、高温（50～60℃）厌氧消化，其中常温厌氧消化无法杀灭病菌实践中较少采用；中温厌氧消化工艺成熟，能耗低，应用较多；高温厌氧消化的消化速度快，但稳定性差。

5厌氧消化法处理餐厨垃圾工艺比较分析

目前，国内餐厨垃圾处理较为普遍的是干法厌氧消化和湿法厌氧消化技术。本文以现实案例的运用来比较二者在运营中的优缺点，为其他地方选择合适的处理工艺提供参考依据。

5.1湿法厌氧消化处理餐厨垃圾

以北京董村生活垃圾综合处理厂项目为例[5]，该垃圾处理厂设计处理量为200t/d的泔水，或者是100t/d泔水和100t/d的有机液态垃圾。采用Biomax湿式厌氧消化工艺（图1），选用中温反应器，厌氧细菌温度是33～39℃，储罐生物气体容积为2000m3，并设计有残渣脱水和稳定化的处理预案，稳定后的生物气可以燃烧供热，提纯后的生物气可以作为车用燃气，滤饼可以作为营养土利用或者经过深加工作为肥料出售，具有良好的资源回收再利用价值，但此种工艺工程投资较大，工艺复杂，处理难度和运营成本较高。

5.2干法厌氧消化处理餐厨垃圾

干法厌氧消化处理餐厨垃圾在我国发展时间比较短，应用得还不是很普遍，将干法厌氧消化运用到城市固体废物中有机物的处理中运用较多。马磊等[6]通过对一般干式厌氧消化工艺（图2）研究后发现，通过干式

厌氧消化处理餐厨垃圾无需在调质时加入大量新水来稀释，后期沼液处理投入减少，而且干式厌氧消化具有更高的有机负荷率和产气效率。但由于餐厨垃圾容易酸化水解，因此干式厌氧消化工艺对pH值的稳定性把握较难控制，这在无形中增加了工艺处理的能耗。

余瑞：餐厨垃圾厌氧消化处理技艺探讨环境与安全

6结语

总之，在采用厌氧消化处理餐厨垃圾时，由于其工艺稳定，对水分要求不严格，而且可以回收甲烷，产生的沼渣、沼液可以用作有机肥等，实现了废物的综合利用，应用前景广阔，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。目前，在上海、北京、广东，江苏等发达地区已经相继建立起独立的餐厨垃圾处理厂，按照可持续发展理念，其他城市可根据本地餐厨垃圾的特点有选择性地选取处理技艺，实现对餐厨垃圾进行资源化处理。

参考文献：

[1]Lay J J. Analysis of environmental factors affecting methane production from high-solids organic waste[J]. Water Science and Technology，1997， 36（6～7）： 493～500.

[2]王向会，李广魏， 孟虹，等.国内外餐厨垃圾处理状况概述[J].环境卫生工程，2005，13（2）：41～43.

[3]任连海，田媛.城市典型固体废弃物资源化工程[M]. 北京：化学工业出版社，2009.

[4]赵由才，牛冬杰，柴晓利，等. 固体废物处理与资源化[M].北京：化学工业出版社，2006.

[5]华云，王丽莉，张波.中国餐厨垃圾处理现状及主要处理技术应用情况[J].城市管理与科技，2009（2）：60～63.

[6]马磊，王德汉，曾彩明.餐厨垃圾的干式厌氧消化处理技术初探[J].中国沼气，2007，25（1）：27～30.