餐廚垃圾處理處置及存在的問題

前言

餐廚垃圾，俗稱消腳，是居民在生活消費過程中形成的生活廢物，

極易腐爛變質(zhì)，散發(fā)惡臭，傳播細(xì)菌和病毒。餐廚垃圾主要成份包括

米和面粉類食物剩余、蔬菜、動植物油、肉骨等，從化學(xué)組成上，有

淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機鹽。

一分鐘前還是佳肴，一分鐘后成為了垃圾。由于飲食文化和聚餐

習(xí)慣，餐廚垃圾成為了中國獨有的現(xiàn)象。中國餐桌浪費驚人，每天

產(chǎn)生巨量的餐廚垃圾。來自市開展改革委的數(shù)字，市每天產(chǎn)生1200

噸餐廚垃圾。清華大學(xué)環(huán)境系固體廢物污染控制及資源化研究所的統(tǒng)

計數(shù)據(jù)說明，中國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬噸。

近年來，“地溝油”“滑水豬〃等餐廚廢棄物引起的各類食品平

安問題備受社會關(guān)注，成為影響城市市容環(huán)境整潔和人民群眾生命安

康的一大難題。為實現(xiàn)疏堵結(jié)合，建立餐廚廢棄物處理的長效機制，

國家開展改革委、財政部、住房城鄉(xiāng)建立部牽頭啟動了餐廚廢棄物資

源化利用和無害化處理城市試點工作，并聯(lián)合印發(fā)”關(guān)于允許市區(qū)等

33個城市〔區(qū)〕餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點實施方案

并確定為試點城市〔區(qū)〕的通知”，批復(fù)了市區(qū)等33個城市〔區(qū)〕的

實施方案并確定為試點城市〔區(qū)〕。由國家開展改革委、財政部安排

循環(huán)經(jīng)濟開展專項資金元對試點城市〔區(qū)〕賦予支持。

目前，對于餐廚垃圾的處理處置，各個城市都已經(jīng)有相關(guān)的處理

方法。餐廚垃圾的主要成份是蛋白質(zhì)、粗纖維等有機化合物，可以替

代玉米、魚粉等加工成蛋白質(zhì)飼料；而廢棄食用油質(zhì)中的主要成，分甘

油三酯是不少化工原料的基料，可以用于制取生物柴油，從而能夠充

分利用可再生資源，促進循環(huán)經(jīng)濟開展。下面主要介紹厭氧發(fā)酵和生

物柴油制取兩種處理方式。

1、餐廚垃圾處理處置方式

1.1厭氧發(fā)酵

1.1.1厭氧發(fā)酵制取系統(tǒng)概述

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主要利用餐廚垃圾中的固體成份，在高溫厭氧環(huán)境

下，培養(yǎng)生物細(xì)菌，通過多種細(xì)菌的新代，將處理物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為甲

烷、二氧化碳及發(fā)酵剩余物。產(chǎn)出的甲烷經(jīng)沼氣凈化系統(tǒng)凈化除雜后，

發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)利用；發(fā)酵剩余物通過堆肥穩(wěn)定化后，成為高品質(zhì)的有

機肥料，得到再利用。系統(tǒng)工藝流程如下：

根據(jù)厭氧發(fā)酵工藝流程，進場餐廚垃圾理化特性不夠理想，需進

展預(yù)處理：首先垃圾受料斗的進場垃圾由螺旋輸送機輸送至沉淀別離

池頂部破碎機發(fā)展破碎，破碎后的物料進入沉淀別離池；然后在沉淀

別離池經(jīng)攪拌沉淀后，別離物料中的重質(zhì)，運送至填埋場處置；最后

剩余垃圾漿液泵至污泥均質(zhì)池，在池發(fā)展?jié){液的溫度、碳氮比、含固

率等各項指標(biāo)的調(diào)整，以保證進入發(fā)酵罐的漿液穩(wěn)定、均質(zhì)。預(yù)處理

完成后的垃圾漿液，其理化特性到達(dá)適合生物細(xì)菌分解吸收的狀態(tài)，

進入?yún)捬醢l(fā)酵罐后，經(jīng)水解、產(chǎn)酸和脫氫、產(chǎn)甲烷三個階段完成厭氧

發(fā)酵，生產(chǎn)出的沼氣發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，發(fā)酵剩余物脫水后堆肥再利用。

整套工藝遵循“減量化、資源化、無害化〃的原則，對餐廚垃圾發(fā)展

了高效資源化利用：對國餐廚垃圾處理技術(shù)起到很好的示作用。

1.1.2厭氧發(fā)酵工藝要點分析

為到達(dá)理想的處置效果，應(yīng)對生產(chǎn)流程發(fā)展嚴(yán)格的控制，特殊是

在厭氧發(fā)酵罐工藝段，須創(chuàng)造適合所需菌種生長的環(huán)境，具體操作中

應(yīng)注意環(huán)節(jié)有：

其一為前端工藝對物料雜質(zhì)的去除效果。在進入?yún)捬醢l(fā)酵罐的前

處理階段，需經(jīng)人工分選將微生物不易分解吸收的盤、碟等無機物雜

質(zhì)及影響處理效果的塑料袋、浮渣等飄蕩物去除。調(diào)試人員在工作中

應(yīng)隨時檢查，認(rèn)真執(zhí)行，以免影響后續(xù)工藝。

其二為污泥均質(zhì)池均質(zhì)效果。污泥均質(zhì)池是物料發(fā)酵之前的最后

一道工序，需要對進料漿液發(fā)展溫度、碳氮比、含固率等多項指標(biāo)的

調(diào)整。調(diào)試中應(yīng)按要求，對均質(zhì)后的漿液發(fā)展檢測，嚴(yán)格控制厭氧發(fā)

酵罐進料參數(shù)，為罐細(xì)菌提供優(yōu)良的“食物源”，以到達(dá)最好的處理

效果。

其三為接種污泥品質(zhì)控制。接種污泥品質(zhì)的好壞，直接影響工藝

厭氧發(fā)酵效果。調(diào)試中可采用經(jīng)過馴化的污水廠厭氧脫水污泥，在投

加前應(yīng)做總固體含量、揮發(fā)性固體含量、有機質(zhì)含量、總氮、碳氮比、

PH值等多項檢測及污泥活性鏡檢試驗觀察其品質(zhì)，嚴(yán)格比照工藝要

求，方能到達(dá)最好效果。

其四為厭氧發(fā)酵罐環(huán)境因素的控制。厭氧發(fā)酵罐溫度、PH值、

揮發(fā)性脂肪酸、總堿度、氨氮等多項環(huán)境因素需要嚴(yán)格控制，偏高或

者者偏低都會對罐菌種的生長產(chǎn)生抑制作用，在調(diào)試過程中，應(yīng)嚴(yán)格

按照工藝要求，控制各項指標(biāo)在規(guī)定的圍之，為雄菌種的生長創(chuàng)造一

個適宜的環(huán)境條件。

其五為進料量控制。污泥均質(zhì)池中的漿液，其理化指標(biāo)到達(dá)要求

后，應(yīng)控制進料量，根據(jù)計算值徐徐參加，切不可一次性進量過大，

防止對厭氧發(fā)酵罐菌種造成過大沖擊，影響處理效果。

其六為化驗檢測的及時、準(zhǔn)確。通過對工藝流程的分析，可以發(fā)

現(xiàn)本工藝涉及的各項檢測指標(biāo)較多，通過這些指標(biāo)可以實現(xiàn)對工藝的

控制。這就要求監(jiān)測人員及時、準(zhǔn)確的出具檢測結(jié)果，以便工作人員

根據(jù)檢測結(jié)果做出相應(yīng)的工藝調(diào)整，以免環(huán)境突變對罐體菌種造成沖

擊，影響工藝效果。

調(diào)試工作中非但應(yīng)注意相關(guān)重點環(huán)節(jié)，在實際操作過程中，還須

根據(jù)調(diào)試中浮現(xiàn)的各種情況，結(jié)合工藝原理具體分析問題發(fā)生的原

因，有針對性地采取改善措施，解決相關(guān)問題，匡助調(diào)試工作順利進

展。

1.2、生物柒油制取

1.2.1生物柴油制取系統(tǒng)概述

生物柴油制取系統(tǒng)主要利用餐廚垃圾中的液相組分，變廢為寶,

制取高品質(zhì)的生物柴油，它可以作為石化柴油的替代燃料，與石化柴

油以任意比例混合燃燒，同時還能改善石化柴油燃燒產(chǎn)生的污染排放

情況，是一種清潔的可再生能源。其制取原理采用酸、堿催化轉(zhuǎn)酯化

工藝，將進入系統(tǒng)的原料油通過一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反響，最后

生成生物柴油及副產(chǎn)品植物瀝青和甘油。工藝流程如下：

進廠原料油含有機械雜質(zhì)、水分、膠溶性雜質(zhì)、脂溶性雜質(zhì)等多

種成份，會對后期工藝產(chǎn)生負(fù)面影響，通過在預(yù)處理車間以物理方法

發(fā)展過濾、脫膠、堤純，能夠去除大局部雜質(zhì)，并經(jīng)過水洗、枯燥后

得到毛油。經(jīng)過預(yù)處理的毛油，泵入生物柴油車間脂肪酸罐，通過兩

階段轉(zhuǎn)酯方式來處理，在前處理階段，先以濃硫酸作催化劑將游離脂

肪酸轉(zhuǎn)換成脂肪酸甲酯，然后再于第二階段中，采用甲醇鈉作催化劑

與三酸甘油酯完成轉(zhuǎn)酯化反響。反響生成的粗甲酯經(jīng)過中和水洗后，

靜置分層，并發(fā)展蒸儲、冷凝、提純后得到產(chǎn)品生物柴油。工藝中產(chǎn)

生局部甘油及植物瀝黃副產(chǎn)品，另行采集，同時工藝中投加的過量甲

醇通過蒸鏘回收后循環(huán)使用。

1.2.2生物柴油制取工藝要點分析

其一為脫膠工序段生產(chǎn)效果。原料油也的膠質(zhì)，普通以磷脂的形

式存在，混入油中會使油色變深暗、混濁，同時磷脂遇熱會焦化發(fā)苦，

吸收水分促使油脂酸敗，影響油品的質(zhì)量和利用。本工序段利用其所

含親水基，參加一定量熱水，使膠體水溶性脂質(zhì)吸水膨脹、凝結(jié)，進

而產(chǎn)生沉降從油中發(fā)展別離。在操作中，應(yīng)根據(jù)進料實際情況，清洗

至油品清澈，確保膠質(zhì)去除充分，以免影響后續(xù)操作。

其二為預(yù)酯化反響段參數(shù)控制。為使后期酯交換反響不受游離脂

肪酸影響，須在反響前采用預(yù)酯化工藝除酸。預(yù)酯化反響段使用農(nóng)硫

酸做催化劑，促使游離脂肪酸與甲醇反響，生成脂肪酸甲酯和水。現(xiàn)

場技術(shù)操作人員在反響前先檢測毛油酸價，并根據(jù)酸價參考化學(xué)方程

式計算得出反響各項控制參數(shù)，對工作人員要求較高，需認(rèn)真按參數(shù)

要求控制反響進度，務(wù)求反響徹底，以免對后續(xù)工藝段產(chǎn)生不良影響。

其三為甲醇用量控制。在酯交換工藝段，發(fā)生的酯交換反響為可

逆反響，為提高反響轉(zhuǎn)化率，增加產(chǎn)品出產(chǎn)率，在實際投加甲醇時應(yīng)

過量，同時過量甲醇的投加，又會使反響副產(chǎn)物甘油的別離更加艱難，

同時提高甲醇回收費用。現(xiàn)場操作人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況及理淪參

數(shù)計算結(jié)果嚴(yán)格控制甲醇用量，以使反響充分，得到最好的反響效果。

其四為反響過程中皂化反響的控制。水和游離脂肪酸在堿性環(huán)境

下，會產(chǎn)生電化反響等副反響，減少產(chǎn)品出產(chǎn)率，影響產(chǎn)品品質(zhì)。在

生產(chǎn)過程中，酯交換反響之前，應(yīng)對反響物發(fā)展酸價及水分檢測，防

止殘留脂肪酸及水分進入后期酯交換工藝段，影響反響結(jié)果。

其五為各工藝段溫度控制。本工藝在對反響物的除水、產(chǎn)品甲酯

的提純、甲醇的回收等多工序段涉及蒸餡工藝，在蒸館過程中，應(yīng)注

意控制反響溫度，使反響充分的同時，防止液體爆沸濺出等情況的發(fā)

生。同時，在反響物發(fā)生酯交換等化學(xué)反響時，根據(jù)工藝要求，也要

嚴(yán)格控制反響溫度，以使產(chǎn)品出產(chǎn)率最大化。

其六為反響時間的控制。酯交換反響是可逆反響，時間短，反響

將來不及到達(dá)平衡，造成轉(zhuǎn)化率下降，產(chǎn)品收率降低；時間長雖然反

響能充分到達(dá)平衡，但反而增大產(chǎn)品皂化的可能性，也會導(dǎo)致產(chǎn)品收

率降低。因此，在酯交換工藝段，需按工藝要求，嚴(yán)格控制反響時間，

以便得到最好反響效果。

上述分析主要提出在調(diào)試過程中必須注意的幾個方面問題c在實

際操作過程中，還要根據(jù)調(diào)試中浮現(xiàn)的各種情況，結(jié)合反響機理具體

分析問題發(fā)生的原因，有針對性地采取改善措施，解決相關(guān)問題，幫

助調(diào)試工作順利發(fā)展。

2、存在的問題

2.1收運問題