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1、食物垃圾圾微生物物处理技技术的研研究进展展20111-005-004 112:331 环环卫科技技网 作作者:刘刘英杰 付婉霞霞 0条条评论 分享本本文到. -摘要:食食物垃圾圾处理技技术有多多种,但但利用微微生物固固态发酵酵技术,使使处理后后的食物物垃圾转转化成微微生物蛋蛋白饲料料,对食食物垃圾圾污染的的综合治治理和资资源的可可持续利利用具有有十分重重要的意意义。关键词:食物垃垃圾;发发酵;微微生物蛋蛋白饲料料随着经济济的发展展,城市市规模的的迅速扩扩大和城城市人口口的快速速增加,全全国城市市生活垃垃圾据估估计每年年超过11.3亿亿t,人人均年产产量已达达到4440kgg,且生生活垃圾圾总量
2、以以每年88110的的速度增增长。目目前用于于城市生生活垃圾圾处理的的费用已已达1000元t以上上,且在在不断增增加之中中。城市生活活垃圾的的多少及及成分与与城市人人口、经经济发展展水平、居居民收入入和消费费水平、消消费习惯惯等有关关。在我我国城市市生活垃垃圾中,食食物垃圾圾比重较较大,一一般为550左左右。食食物垃圾圾主要来来源于食食品工业业废弃物物、家庭庭及饮食食业在清清洗、烹烹饪过程程中扔掉掉的食物物、吃剩剩的残渣渣剩菜和和因保管管不善而而变质的的食物。食食物垃圾圾数量大大,BOOD值高高,如直直接排放放,对环环境将造造成很大大的危害害。若用用食物垃垃圾直接接喂养生生猪,可可能造成成人畜
3、之之间疫病病的交叉叉传染。220044年9月月8日,北北京市十十二届人人大常委委会第十十四次会会议对北北京市动动物防疫疫条例(草草案)进进行初审审,草案案明确规规定,动动物养殖殖场不得得使用饭饭店、宾宾馆、餐餐厅、食食堂产生生的未经经过无害害化处理理的餐厨厨垃圾饲饲喂动物物,这就就意味着着今后必必须对饲饲喂动物物的餐厨厨垃圾进进行处理理。鉴于以上上原因,城城市生活活垃圾尤尤其是食食物垃圾圾的无害害化、减减量化、资资源化处处理已成成为一个个十分迫迫切需要要解决的的社会问问题,引引起世界界各国政政府的高高度重视视。1食物垃垃圾的各各种处理理方法及及存在的的问题1.1固固体废物物传统处处理方法法固体
4、废物物(包括括生活垃垃圾)的的传统处处理方法法有填埋埋、焚烧烧和堆肥肥。填埋法占占地面积积大,二二次污染染严重且且臭味四四处飘散散;焚烧烧法建设设投资和和运行费费用较高高,且垃垃圾在焚焚烧时会会产生二二恶英等等有害气气体;堆堆肥法处处理周期期长,易易造成二二次污染染,所生生产的堆堆肥成本本较高。上上述问题题对传统统处理方方法的应应用产生生了不利利影响。1.2新新兴的食食物垃圾圾处理技技术1.2.1小型型生化处处理机国内外目目前对食食物垃圾圾的生物物处理和和处置,应应用比较较多的是是小型生生化处理理机,生生化处理理机是利利用微生生物发酵酵技术,培培养出高高温好氧氧性微生生物复合合菌种,经经过对食
5、食物垃圾圾1248hh降解发发酵,使使之800以上上成为水水蒸气和和无害气气体,少少量的残残渣成为为有机肥肥料。生生化处理理机添加加的微生生物菌群群为有效效微生物物菌群,它它由整个个生态系系统的五五大类微微生物中中的800余种微微生物构构成,主主要成员员有放线线菌、乳乳酸菌、酵酵母菌、光光合细菌菌。与传统方方法相比比,小型型生化处处理机减减少了对对周围环环境的污污染;550770的发酵酵温度能能够杀灭灭垃圾中中的有害害细菌和和寄生虫虫;食物物垃圾经经处理后后减量达达80以上。但但是,生生化处理理机能耗耗大,垃垃圾处理理后再利利用率很很低(只只有100220),菌菌种生态态安全及及毒理评评价尚需
6、需一段时时间的检检验,上上述因素素使得大大面积应应用生化化处理机机存在一一定的难难度和风风险。1.2.2食物物垃圾粉粉碎机目前国外外家庭食食物垃圾圾粉碎机机一般安安装在厨厨房水槽槽下,将将食物垃垃圾粉碎碎研磨后后,细小小颗粒随随流水一一起排入入污水系系统。由于食物物垃圾有有机质含含量高,当当粉碎进进入下水水道后,必必然增加加城市污污水厂的的处理负负荷。若若直接排排到自然然水域中中,易导导致水体体富营养养化,使使水体中中的藻类类及浮游游生物大大量繁殖殖,造成成水体的的溶解氧氧下降,其其它水生生生物大大量死亡亡,从而而使水体体生态环环境遭到到破坏。1.2.3生物物发酵制制蛋白饲饲料技术术随着畜牧牧
7、业生产产的集约约化,必必须保证证家畜食食用一定定数量的的蛋白质质。据联联合国粮粮农组织织(FAAO)统统计,到到20世世纪末,全全球的蛋蛋白质短短缺量约约为25500万万t。为为此,各各国都在在致力于于加速开开发新的的廉价蛋蛋白饲料料,对微微生物合合成产物物如酵母母、细菌菌、真菌菌、藻类类等单细细胞蛋白白给予极极大关注注。近年年来,利利用农副副产品下下脚料及及食品加加工业的的废渣废废液,通通过微生生物发酵酵生产单单细胞蛋蛋白饲料料,取得得了一系系列的研研究成果果。目前发酵酵工业使使用的主主要是深深层液态态发酵,对对食物垃垃圾的发发酵研究究只是对对其中的的废液进进行液态态发酵。液液态发酵酵原料需
8、需经过较较复杂的的加工,好好氧发酵酵过程中中氧气的的传递需需消耗较较大的能能量,而而且使用用液体培培养基和和较大的的生物反反应器,因因此生产产率较低低。由于于液态发发酵存在在上述问问题,现现在国内内外正在在积极研研究利用用固态发发酵技术术生产蛋蛋白饲料料。2固态发发酵技术术的应用用固态发酵酵技术通通过微生生物的代代谢活动动对有机机废弃物物和秸秆秆、蔗渣渣等粗物物质进行行分解和和转化,使使饲料中中不易被被牲畜和和家禽利利用的大大分子物物质转变变成为易易于消化化吸收的的小分子子物质,同同时,微微生物自自身的菌菌体蛋白白提高了了饲料的的蛋白质质含量。2.1固固态发酵酵的特点点一般发酵酵工艺过过程按照
9、照培养基基物理性性状不同同分为固固态发酵酵和液态态发酵。固固态发酵酵是以气气相为连连续相的的生物反反应过程程,是指指没有或或几乎没没有自由由水存在在下,在在有一定定湿度的的水不溶溶性固体体基质中中,用一一种或几几种微生生物进行行的一个个生物反反应过程程;而液液态发酵酵是以液液相为连连续相的的生物反反应过程程。(来来源:互互联网) 本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:htttp:/-t/httml/sorrt0666/22011105/271192.htmml固态发酵酵起源于于中国,具具有几千千年的历历史。近近年来,由由于固态态发酵具具有节水水、节能能的
10、独特特优势,属属于清洁洁生产技技术,逐逐步得到到世界各各国的重重视。固固态发酵酵与液态态发酵相相比具有有独特的的优势:在固态态发酵中中,微生生物是在在接近于于自然条条件的状状况下生生长的,有有可能产产生一些些通常在在液体培培养中不不产生的的酶和其其他代谢谢产物;微生物物生长和和代谢所所需的氧氧大部分分来自于于气相,因因此,固固态发酵酵的气体体传递速速率比液液态发酵酵高得多多;发酵酵结束时时培养基基是湿物物料状态态,产物物浓度高高;使用用浓缩的的培养基基和较小小的固态态发酵生生物反应应器,因因此生产产率高;提取工工艺简单单可控,没没有大量量有机废废液产生生,能耗耗小。2.2饲饲料的发发酵传统固态
11、态发酵技技术应用用于生产产发酵饲饲料,是是利用原原料中各各种有益益微生物物的作用用,把谷谷物糠麸麸、蔗渣渣和秸秆秆等农作作物粗饲饲料加工工成养分分高、适适口性好好的饲料料,以提提高它们们的营养养价值,减减少对环环境的污污染。研研究表明明,发酵酵过程中中微生物物的作用用,主要要有霉菌菌把粗纤纤维、淀淀粉、果果胶等不不易消化化吸收的的成份转转化成各各种糖类类,酵母母菌和乳乳酸菌利利用这些些糖类合合成营养养成份较较高、适适口性好好的物质质,因此此质量好好的发酵酵饲料具具有甜、酸酸、香味味。2.3固固态发酵酵生产微微生物蛋蛋白饲料料的菌种种利用固态态发酵技技术生产产蛋白饲饲料的关关键是筛筛选和培培养具
12、有有优良特特性的菌菌种,理理想的微微生物菌菌种应具具备下列列条件:(1)安安全性好好,活性性强;(22)能够够利用多多糖的混混合物;(3)能能较好地地同化基基质碳源源和无机机氮源;(4)能能够深入入到物料料中,也也能穿入入基质细细胞内;(5)生生长迅速速,抗杂杂菌能力力强,染染菌概率率小;(66)可以以在含水水量低的的基质中中生长;(7)能能够耐受受高浓度度的营养养盐;(88)菌体体本身蛋蛋白质含含量较高高。通常常采用的的菌种为为丝状微微生物即即真菌和和放线菌菌,如酿酿酒酵母母、产脘脘假丝酵酵母、热热带假丝丝酵母、米米曲霉、黑黑曲霉、白白地霉等等。现代微生生物发酵酵多为纯纯种发酵酵,即用用纯的
13、单单一菌落落进行发发酵,但但是,在在长期的的实验和和生产实实践中,人人们不断断的发现现许多重重要生化化过程是是单株微微生物不不能完成成或只能能微弱地地进行的的,必须须依靠两两种或多多种微生生物共同同培养来来完成,即即混合发发酵。混混合的多多种菌种种,增加加了发酵酵中许多多基因的的功能,通通过不同同代谢能能力的组组合,完完成单个个菌种难难以完成成的复杂杂代谢作作用。如如霉菌和和酵母菌菌的混合合培养,霉霉菌可分分解纤维维素和淀淀粉,而而酵母菌菌主要利利用糖原原,菌群群的协同同作用提提高了对对底物的的利用效效率及产产品的蛋蛋白质含含量和营营养功能能,达到到了更好好的发酵酵效果。2.4固固态发酵酵生产
14、微微生物蛋蛋白饲料料的工艺艺利用固态态发酵技技术生产产微生物物蛋白饲饲料的一一般工艺艺流程如如图1所所示。图1固态态发酵生生产微生生物蛋白白饲料的的一般工工艺固态发酵酵原料经经分类筛筛选、蒸蒸汽灭菌菌等预处处理后,将将经过筛筛选和扩扩大培养养后的菌菌种接入入进行发发酵,发发酵后的的原料经经干燥后后成为成成品。固固态发酵酵原料固固含物量量大,所所以需要要较大数数量的微微生物菌菌群参与与发酵,一一般要求求达到发发酵原料料的100以上上,因此此菌种需需要逐级级扩大培培养,达达到预定定的菌种种浓度后后即成为为接种液液。预处处理后的的原料添添加无机机氮源、营营养盐后后,与接接种液搅搅拌混合合,进入入发酵
15、生生产过程程。传统统发酵通通常采用用发酵池池或酿酒酒制曲的的曲盘等等,但这这种反应应器机械械化程度度低,劳劳动强度度大,无无法控制制发酵条条件,因因而限制制了其应应用范围围,目前前已开发发应用的的固态发发酵反应应器有转转鼓式、水水平桨式式搅拌反反应器等等。固态态发酵反反应器要要有良好好的搅拌拌、通气气、散热热、冷却却系统,能能够进行行无菌操操作,控控制发酵酵过程中中的温湿湿度和水水分等。2.5固固态发酵酵的主要要缺点(来来源:互互联网) 本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:htttp:/wwww.ccn-hhw.nnet/htmml/ssortt066
16、6/20011005/2271992_22.httml固态发酵酵的主要要缺点是是固态发发酵在传传质、传传热等方方面缺乏乏有效的的研究、菌菌种经多多级培养养和敞开开式发酵酵易受杂杂菌感染染,占地地面积大大,机械械化程度度差。杂杂菌污染染是固态态发酵生生产中普普遍存在在的问题题,生产产中应采采用能够够蒸汽灭灭菌的反反应器,用用于通风风的空气气要经过过过滤除除菌,此此外,亦亦可通过过控制ppH值来来避免杂杂菌的污污染,例例如酵母母菌和霉霉菌适宜宜于偏酸酸性的条条件而细细菌适宜宜于中性性和碱性性条件。目目前工业业上已采采用一些些新技术术对生产产工艺进进行改进进,如菌菌种改多多级培养养为恒化化器连续续培
17、养;采用机机械化操操作的发发酵反应应器;自自动控制制通风、温温湿度,采采用立体体发酵代代替平面面池发酵酵以节省省占地等等。3固态发发酵处理理食物垃垃圾的应应用前景景目前,对对食物垃垃圾的处处理多以以堆肥及及物理处处理为主主,利用用微生物物处理食食物垃圾圾生产微微生物蛋蛋白饲料料的研究究相对较较少,公公开论著著也很少少,未形形成成熟熟的技术术工艺,且且只限于于液态发发酵处理理食物垃垃圾废液液。随着着固态发发酵工艺艺理论的的成熟和和新型固固态发酵酵反应器器的研制制和应用用,利用用农牧产产品发酵酵生产微微生物蛋蛋白饲料料已经可可行。目目前世界界范围内内的蛋白白质资源源短缺问问题日益益严重,而而微生物
18、物菌体的的蛋白质质含量很很高,且且微生物物世代时时间短,在在最佳环环境条件件下生长长速率惊惊人,故故微生物物是一种种理想的的蛋白质质资源。同同时,食食物垃圾圾中富含含大量糖糖类、纤纤维素等等可再生生生物资资源,因因此利用用固态发发酵技术术处理食食物垃圾圾,开发发新的廉廉价蛋白白饲料,具具有独特特的优势势和广阔阔的前景景,既可可解决当当前世界界蛋白饲饲料严重重短缺的的问题,又又可使食食物垃圾圾减量化化、无害害化,是是一种值值得探索索的垃圾圾处理方方法。(来源:互联网网) 本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:htttp:/wwww.ccn-hhw.nnet
19、/htmml/ssortt0666/20011005/2271992_33.httml餐厨垃圾圾就地脱脱水处理理技术220111-055-033 211:500 环卫卫科技网网 作者者:梁晓晓军 耿耿思增 薛庆林林 0条条评论 分享本本文到. -摘要:阐阐述了我我国餐厨厨垃圾的的特点,讨讨论了餐餐厨垃圾圾的填埋埋、堆肥肥、饲料料化、粉粉碎排污污等处理理方式,结结合我国国国情,提提出了餐餐厨垃圾圾就地脱脱水的处处理工艺艺,并介介绍了所所开发的的干燥脱脱水机结结构、原原理及特特点。关键词:餐厨垃垃圾;处处理技术术;就地地脱水;干燥机机0引言随着我国国现代化化水平的的不断提提高,城城市生活活垃圾产产
20、量也在在与日俱俱增。据据统计,我我国城市市生活垃垃圾正以以年平均均10%的速度度递增,而而流动人人口增长长较快的的上海、北北京、武武汉等城城市,生生活垃圾圾的年增增长率甚甚至高达达15%200%11。许许多城市市已出现现了垃圾圾围城的的严重局局面。因因此进行行垃圾无无害化、资资源化、减减量化处处理已成成为现代代化城镇镇建设的的一项重重要内容容。餐厨厨垃圾占占城市生生活垃圾圾的377%662%2,是是生活垃垃圾的重重要组成成部分。以以有机物物为主的的餐厨垃垃圾是城城市生活活垃圾腐腐败、二二次污染染的根源源,它不不仅包括括餐饮行行业和居居民生活活的厨房房余物、食食用残留留,还包包括食品品加工行行业
21、尾料料、市场场超市过过期变质质果蔬食食品。因因此适宜宜的餐厨厨垃圾资资源化处处理对城城市生活活垃圾处处理具有有重要意意义。1我国餐餐厨垃圾圾的特点点1.1可可利用价价值高虽然餐厨厨垃圾是是由米、面面、果蔬蔬、动植植物油、肉肉、骨及及废餐具具、纸巾巾、塑料料等组成成的混合合物,但但其主要要成分为为淀粉、蛋蛋白质、脂脂类、纤纤维素和和无机盐盐。相关关资料显显示,餐餐厨垃圾圾干物质质中有机机质含量量达955%以上上,其中中粗脂肪肪21%333%,粗粗蛋白111%28%,粗纤纤维2%4%24,除除此之外外,餐厨厨垃圾中中还富含含氮、磷磷、钾、钙钙、钠、镁镁、铁等等微量元元素。因因此经适适宜的处处理,餐
22、餐厨垃圾圾将有很很高的再再利用价价值。1.2水水分含量量高且存存在形式式多样水是餐厨厨垃圾的的基本成成分,占占餐厨垃垃圾的770%90%5,66,是是餐厨垃垃圾腐败败变质的的基础,因因此脱水水处理成成了餐厨厨垃圾处处理的必必要环节节。因餐餐厨垃圾圾有机物物含量高高,且颗颗粒细小小,这使使得餐厨厨垃圾中中水的存存在形式式呈现出出多样性性:自由由水、间间隙水、结结合水。自自由水是是餐厨垃垃圾中含含量较多多,较容容易去除除的水分分,这部部分水分分与垃圾圾中固体体颗粒没没有相互互作用关关系,通通过重力力、离心心力等机机械方式式或者简简单加热热就能去去除;间间隙水是是夹在胶胶体颗粒粒细小间间隙和毛毛细管
23、中中的水分分,受到到液体凝凝聚力和和液固表表面附着着力的双双重作用用,要分分离这部部分水,需需要较高高的机械械作用力力和能量量;结合合水是由由淀粉、蛋蛋白质等等胶体颗颗粒表面面张力作作用而吸吸附的水水分,这这部分水水分很少少,也较较难去除除,因此此在餐厨厨垃圾脱脱水处理理中以去去除自由由水和间间隙水为为主。1.3危危害性高水分、高高有机质质含量使使餐厨垃垃圾极易易腐败变变质,给给暂存、收收集、运运输及处处理造成成极大的的困难。同同时腐败败的餐厨厨垃圾会会产生大大量霉菌菌毒素等等有害物物质,如如不经处处理直接接饲喂牲牲畜,会会使这些些有害物物质在牲牲畜体内内寄生、蓄蓄积、转转化,从从而诱发发各种
24、疾疾病,最最终通过过食物链链传染给给人类。腐腐败的餐餐厨垃圾圾还将产产生大量量渗滤液液,并散散发恶臭臭气体,污污染水源源和大气气,对环环境极不不友好。1.4餐餐厨垃圾圾处理形形式多样样,各地地发展不不平衡受传统泔泔脚养猪猪观念的的影响,餐餐厨垃圾圾通过简简单加热热直接饲饲喂畜禽禽的现象象普遍存存在。尽尽管现阶阶段部分分城市和和地区已已经意识识到“垃圾猪猪”、“地沟油油”的危害害,并颁颁布了相相关法规规,加强强餐厨垃垃圾的收收集、处处理;但但因各地地发展不不平衡,加加之缺乏乏切实可可行的处处理方式式及处理理设备,形形成了大大城市多多以填埋埋方式处处理,中中小城市市以周边边养殖户户收集饲饲喂畜禽禽
25、和部分分通过下下水道进进入污水水处理厂厂统一处处理生活活垃圾的的格局。2餐厨垃垃圾的处处理技术术2.1与与生活垃垃圾一起起填埋填埋是我我国城市市生活垃垃圾最主主要的处处理方式式,生活活垃圾处处置量的的70%以上1,尤尤其是对对不可回回收垃圾圾,填埋埋是理想想的,也也是最终终的处理理方式。填填埋是基基于微生生物厌氧氧发酵的的原理,将将垃圾慢慢慢转化化而达到到无害化化目的。填填埋分22类:简易填填埋,又又称传统统填埋;卫生填填埋。简易填埋埋是利用用坑、塘塘、洼地地等非耕耕地,将将垃圾自自然集中中堆放在在一起,不不加任何何掩盖,未未做灭菌菌、除臭臭、防污污染等处处理的填填埋方式式。卫生填埋埋是在简简
26、易填埋埋基础上上发展起起来的一一种更为为有效的的填埋方方式。首首先要科科学选址址,然后后采用一一定的工工程技术术措施,做做好填埋埋场的底底部防渗渗、沼气气收集、渗渗滤液处处理等工工作后再再进行填填埋,且且在填埋埋过程中中要不断断进行压压实,最最后当垃垃圾填埋埋达到一一定高度度后,进进行顶部部覆盖处处理,以以防止雨雨水侵入入。卫生生填埋能能最大程程度减缓缓和消除除垃圾对对环境的的二次污污染。因我国尚尚不具备备垃圾分分类处理理的技术术装备,因因此城市市餐厨垃垃圾大多多采取与与生活垃垃圾一起起填埋的的处理方方式。尽尽管填埋埋处理垃垃圾具有有处理量量大,操操作管理理简单,投投资运行行费用较较低,适适应
27、性强强等优点点,但因因填埋场场在选址址、设计计、管理理等方面面的欠缺缺,使垃垃圾填埋埋普遍存存在二次次污染问问题。(1)大大量填埋埋造成城城市周边边土地资资源的严严重浪费费。资料料显示,填填埋1tt垃圾需需要占地地3m22,我国国现有垃垃圾填埋埋场用地地已超过过51088m27。(来来源:互互联网) 本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:htttp:/-t/httml/sorrt0666/22011105/271177.htmml2)填埋埋场产生生大量有有害气体体。CHH4是填填埋场所所产气体体的主要要成分,占占总量的的40%600%88。在在我国的的垃
28、圾填填埋场中中,沼气气无收集集或处理理,直接接外排的的量高达达80.5%9,因因此垃圾圾填埋场场成了我我国CHH4最大大的活动动释放源源。(3)填填埋场渗渗滤液污污染严重重。我国国填埋场场中,渗渗滤液未未经处理理直接外外排的约约占655.4%9,少部部分经过过处理的的渗滤液液也普遍遍超标,因因此渗滤滤液成了了填埋场场周边地地表水系系的主要要污染源源。(4)未未经灭虫虫覆盖的的填埋场场,还易易引发白白色污染染和滋生生蝇蚊等等问题。2.2堆堆肥处理理堆肥是一一种较常常见的有有机垃圾圾资源化化处理方方式。其其原理是是在可控控条件下下,利用用微生物物的降解解作用,实实现对有有机垃圾圾的分解解、转化化,
29、生成成水、土土壤腐殖殖质,以以及COO2等气气体。堆堆肥处理理可以使使废弃物物减量440%以以上,同同时可为为土壤提提供大量量生物有有机质及及氮、磷磷、钾等等微量元元素,部部分实现现了资源源循环利利用。堆堆肥分好好氧堆肥肥和厌氧氧堆肥22种基本本形式,通通常采用用好氧和和微好氧氧堆肥方方式,这这是因为为好氧和和微好氧氧环境能能显著缩缩短堆肥肥周期。堆堆肥处理理需要对对物料性性状进行行控制,就就好氧堆堆肥而言言,控制制参数如如下110113:有机物物含量220%80%,C与与N的质质量比为为(255300)1,粒粒度较小小且有一一定的孔孔隙,供供氧充分分,含水水率500%660%,ppH值为为6
30、.007.5,温温度455655。借鉴鉴国外经经验,结结合餐厨厨垃圾自自身的特特点,220077年北京京建成了了首座餐餐厨垃圾圾堆肥处处理厂(南南宫餐厨厨垃圾处处理厂),其其处理方方法是:用固液液分离机机将收集集来的餐餐厨垃圾圾挤压脱脱水,将将大体积积物料提提出,再再进行堆堆肥处理理。餐厨垃圾圾堆肥处处理具有有处理方方法简单单、实用用性强,利利于补充充土壤中中有机质质和微量量元素,实实现资源源重复利利用等优优点;缺缺点是占占地面积积大、处处理周期期长,堆堆肥过程程中产生生的污水水和臭气气会对周周边环境境造成二二次污染染,同时时较高的的盐分、油油脂含量量降低了了堆肥的的品质,尤尤其是高高盐分抑抑
31、制了植植物的生生长,长长期使用用还将导导致土壤壤的盐碱碱化114。2.3饲饲料化处处理出于安全全性考虑虑,许多多国家禁禁止直接接将泔脚脚作为动动物饲料料,于是是人们开开始研究究餐厨垃垃圾的饲饲料化处处理方式式。尽管管饲料化化处理的的方式有有所不同同,但基基本可分分为生物物发酵和和物理发发酵两大大类。鉴鉴于餐厨厨垃圾中中存在的的大量霉霉菌、病病毒等有有害微生生物是造造成安全全问题的的最终根根源,因因此不论论是生物物处理还还是物理理处理,其其根本目目的是消消毒灭菌菌。2.3.1物理理发酵处处理物理处理理主要是是通过脱脱水、压压榨、灭灭菌等工工序进行行干化消消毒,其其基本工工艺流程程为55,155。
32、饲料化物物理处理理的典型型过程5是是:预处处理、脱脱水脱脂脂、干燥燥灭菌、粉粉碎、称称质量、包包装。(1)通通过分拣拣,将餐餐厨垃圾圾中的塑塑料袋、包包装盒、饮饮料瓶、破破碎餐具具、纸巾巾等杂质质去除。(2)用用单螺旋旋或双螺螺旋脱水水压榨机机对物料料进行压压榨,脱脱水、脱脱脂。(3)对对脱出的的半干物物料进行行高温干干燥、灭灭菌,清清除物料料中多余余的水分分及各种种病源微微生物。(4)将将干燥物物料粉碎碎、称质质量,掺掺入其他他成分,混混合包装装。除高高温干燥燥灭菌外外,也有有采用高高温蒸煮煮、低温温油炸(约约1100)等工工艺进行行饲料脱脱水灭菌菌处理的的111。此方式处处理餐厨厨垃圾具具
33、有操作作安全、成成本低、占占地面积积小、饲饲料生产产周期短短等优点点;缺点点是须将将垃圾及及时收运运到指定定地点,设设备复杂杂,一次次投入巨巨大,垃垃圾存放放时间要要短,以以避免其其腐烂变变质。2.3.2生物物发酵处处理生物发酵酵处理是是通过微微生物的的代谢活活动对餐餐厨垃圾圾进行分分解和转转化,生生产微生生物蛋白白饲料。邬邬苏焕等等人116利利用酵母母菌和霉霉菌混合合固态发发酵处理理餐厨垃垃圾,结结果显示示,将发发酵培养养基高温温灭菌220miin,加加入1%的(NNH4)2SOO4,44%的KKH2PPO4,33%的NNaCll,设定定初始ppH值为为5.55,含水水率约660%,种种子液
34、115%,接接种比例例11,发发酵5dd,最终终产物粗粗蛋白含含量为333.887%,比比原料的的粗蛋白白含量增增加6.85%。陈金钟等等人116在在1500下,多多菌种混混合发酵酵处理泔泔脚和秸秸秆混合合物(泔泔脚与秸秸秆以质质量比331混合合)结果果表明,产产物中粗粗蛋白含含量大于于25%,粗纤纤维含量量小于118%。施施呈等人人177在对对餐厨垃垃圾破碎碎脱水的的发酵与与未发酵酵对比试试验中得得出,发发酵产物物粗蛋白白含量为为13.54%,比未未发酵产产物的粗粗蛋白含含量111.188%多22.366%。由由此看出出,发酵酵有利于于提高餐餐厨垃圾圾处理产产物中的的粗蛋白白含量。生物发酵酵
35、处理的的优点是是设备投投资较少少,占地地面积小小,能耗耗低;缺缺点是菌菌种生长长代谢需需一定时时间,生生产周期期较长,部部分菌种种需要培培养驯化化,处理理须及时时。2.4粉粉碎排污污厨房垃圾圾(粉碎碎)处理理机是一一种家用用型餐厨厨垃圾粉粉碎处理理设备,安安装于厨厨房水槽槽下,并并与排水水管相连连。其工工作原理理:通过过小型电电机驱动动刀盘,利利用刀头头与垃圾圾之间的的撞击、挤挤压、锯锯切等作作用将垃垃圾粉碎碎,然后后与水一一并冲入入下水道道。为防防止粉碎碎不彻底底,粉碎碎腔内装装有直径径小于44mm的的滤网,将将较大的的垃圾颗颗粒截留留在网内内,避免免其直接接冲下而而堵塞排排水管和和下水道道
36、。(来来源:互互联网) 本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:htttp:/wwww.ccn-hhw.nnet/htmml/ssortt0666/20011005/2271777_22.httml这种设备备在欧美美等发达达国家使使用较普普遍,并并于200世纪880年代代被引入入我国。但但由于我我国人民民的生活活习惯、经经济水平平、住房房条件等等原因局局限,一一直没有有得到大大规模发发展。厨厨房垃圾圾处理机机对厨房房余物进进行了及及时处理理,可清清洁厨房房环境,杜杜绝蝇虫虫滋生,消消除厨房房异味。但但粉碎后后直接排排放,增增加了城城市污水水处理量量;结块块
37、的油污污会造成成排水管管堵塞,降降低下水水道的排排污能力力;有机机质在管管道内蓄蓄积、发发酵,会会产生大大量毒素素及易燃燃易爆气气体,容容易诱发发事故;大量有有机质和和油脂的的流入,也也增加了了城市污污水处理理厂的负负荷。2.5其其他处理理方式焚烧处理理大多是是将餐厨厨垃圾与与其他生生活垃圾圾一起在在高温及及供氧充充足的特特定焚烧烧炉中焚焚烧氧化化,生成成惰性气气体及少少量稳定定固态残残渣(约约5%)的的过程18。燃烧烧过程所所产生的的热能可可转换成成蒸气或或电能,被被重复利利用。但但餐厨垃垃圾含水水率高、热热值低,燃燃烧时需需要添加加辅助燃燃料;同同时燃烧烧易产生生二英等等有害气气体,达达标
38、排放放较难控控制118,119。蚯蚓堆肥肥是一种种特殊的的堆肥处处理技术术。其机机理是利利用蚯蚓蚓在自我我繁殖过过程中吞吞食大量量有机质质,并将将其与土土壤混合合,通过过体内的的砂囊机机械研磨磨及肠道道内生物物化学等等作用,将将其转化化为自身身或其他他生物可可利用的的营养物物质。据据报道称称,1hhm2土土地每年年可处理理15000t有有机垃圾圾,生产产3060tt蚯蚓和和5555t高级级蚯蚓粪粪166。厌氧发酵酵产甲烷烷处理,是是指餐厨厨垃圾在在厌氧条条件下通通过微生生物的代代谢活动动产生CCH4和和CO22混合气气体(沼沼气)及及少量稳稳定代谢谢物的过过程。吕凡等人人研究表表明,餐餐厨垃圾
39、圾厌氧发发酵产沼沼气,具具有明显显的优势势,但工工艺的可可行性尚尚不成熟熟。钱小青等等人111进进行的餐餐厨垃圾圾厌氧发发酵研究究表明,餐餐厨垃圾圾厌氧发发酵产气气较稳定定,产气气率达到到6500mL/g,但但存在启启动条件件严格、发发酵周期期长、有有机物转转化率较较低的问问题。基于餐厨厨垃圾有有机质含含量高这这一特性性,寻求求生物处处理的研研究报道道很多,市市场上也也曾出现现过相应应的垃圾圾处理样样机,但但因一些些技术问问题得不不到解决决,始终终未能推推广应用用。3餐厨垃垃圾的就就地脱水水处理尽管针对对餐厨垃垃圾资源源化利用用的研究究比较多多,但目目前国内内还没有有较为成成熟的处处理工艺艺及
40、设备备。其原原因主要要在于:餐厨垃垃圾较高高的含水水率使其其极易腐腐败变质质,给收收集、运运输及后后处理带带来极大大困难。资资料显示示,餐厨厨垃圾在在自然状状态下放放置244h,其其细菌总总数即达达到1008/gg样品,而而后至772h间间的细菌菌总数却却无明显显增加20;各地经经济发展展不平衡衡,部分分地区对对餐厨垃垃圾的危危害性认认识不够够,缺少少收集、运运输、处处理等管管理上的的法律法法规;没有切切实可行行的处理理工艺及及设备。3.1就就地脱水水并后处处理工艺艺结合我国国城市生生活垃圾圾处理的的具体情情况及餐餐厨垃圾圾的特性性,中国国农业机机械化科科学研究究院课题题组提出出以下餐餐厨垃圾
41、圾处理方方案,并并开发出出相关设设备。3.2操操作步骤骤(1)对对餐厨垃垃圾及时时简单分分拣,剔剔出塑料料、纸巾巾、废餐餐具、玻玻璃和瓷瓷器等杂杂物,主主要由餐餐厅厨房房服务人人员在餐餐厅、厨厨房清理理的过程程中完成成。(2)在在早、中中、晚饭饭后,分分3次将将经分拣拣后的餐餐厨垃圾圾倒入干干燥脱水水机,就就地脱水水。(3)因因餐厨垃垃圾有机机质含量量高,营营养丰富富,考虑虑到资源源循环利利用及当当地的实实际情况况,垃圾圾烘干产产物有22种去向向:混入其其他生活活垃圾一一并处理理;统一收收集进行行资源化化再处理理。(4)根根据各地地特点,可可以将收收集来的的烘干产产物进行行如下处处理:堆肥;高
42、温压压榨脱油油,将脱脱出的油油脂进行行精加工工,生产产工业用用油,压压榨后的的固形物物再行堆堆肥处理理;发酵产产沼气;高温灭灭菌,添添加其他他原料制制成再生生饲料。3.3干干燥脱水水机3.3.1干燥燥脱水机机的工作作原理机械脱水水是所有有脱水方方法中最最快速、最最节能的的方法。但但通过试试验发现现,采用用螺旋挤挤压或离离心的办办法很难难在短时时间内将将餐厨垃垃圾脱水水至755%以下下,不能能满足垃垃圾堆肥肥含水率率小于660%和和垃圾焚焚烧单位位热值550000kJ/kg以以上的要要求;同同时挤压压和离心心所脱出出水分的的固形物物含量较较高,尤尤其是挤挤压所脱脱出的水水分较黏黏稠,如如不处理理
43、,很难难达标排排放。微波是近近年来发发展较快快的一种种加热方方式,具具有物料料内外同同时加热热、及时时加热、热热效率高高和杀菌菌等优点点,但其其缺点是是投资大大,设备备占地面面积大,技技术难度度大,存存在微波波泄漏的的危险,难难以实现现自动控控制。因因此考虑虑到安全全、简单单、可操操作性、占占地面积积等因素素,本研研究采用用传统电电加热直直接烘干干的方式式进行脱脱水。图1干燥燥脱水机机原理本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:hhttpp:/n-hww.neet/hhtmll/soort0066/20111055/2771777_3.htmml本文来自自
44、环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:htttp:/wwww.ccn-hhw.nnet/htmml/ssortt0666/20011005/2271777_33.httml图2干燥燥脱水机机外形干燥脱水水机原理理见图11,干燥燥脱水机机外形见见图2。该该机主体体采用双双筒结构构,与单单筒结构构相比,在在相同的的内部容容积下,体体积可缩缩小500%,最最大程度度地减小小了设备备的占地地面积;同时加加热面积积增加220%,提提高了热热效率。加加热体主主要通过过传导与与辐射的的方式实实现对筒筒体底部部及筒内内物料的的加热。每每个单筒筒设计11根搅拌拌轴,同同时搅拌拌轴上
45、装装有齿形形搅拌浆浆。通过过电机驱驱动搅拌拌轴转动动,实现现对物料料的搅拌拌。搅拌拌浆具有有4方面面的作用用:通过搅搅拌使筒筒体内部部物料受受热均匀匀;通过刮刮擦作用用,避免免不断失失水的餐餐厨垃圾圾在筒体体内表面面形成粘粘结;避免加加热过程程中物料料结团、堆堆积;处理完完成后自自动出料料。该机机采用程程序控制制,通过过预先设设定的程程序,控控制对不不同容积积物料加加热体的的输出功功率及加加热时间间,并结结合筒底底和筒内内温度传传感器,控控制加热热温度。3.3.2干燥燥脱水机机的特点点(1)采采用PLLC程序序控制,自自动化程程度高。除除了在餐餐厨垃圾圾投放和和排出时时需要手手动操作作外,其其
46、余全部部实行自自动控制制,可在在无人职职守的情情况下自自动运行行。(2)除除水蒸气气外,没没有其他他排放物物,不会会造成二二次污染染,环境境清洁,可可使最终终产物减减容600%,减减质量770%以以上。(3)适适应性强强,餐厨厨垃圾中中混有的的零星木木筷、纸纸巾、塑塑料、破破碎瓷器器和玻璃璃等杂物物,不会会对处理理功能构构成影响响。(4)可可在3.5h内内将餐厨厨垃圾的的含水率率降到220%以以下,处处理后的的产物经经真空包包装,在在室温放放置300d无变变化。(5)采采用多次次进料,集集中出料料的方式式操作,省省工省力力。(6)操操作界面面简单,供供选择模模式多,不不同文化化程度者者均可操操
47、作。(7)电电子、机机械双重重保护,安安全性、可可靠性高高,可长长期免维维护运行行。(8)设设备体积积小,重重量轻,处处理能力力为2000kgg/d,外外形尺寸寸(长宽高)仅仅11665mmm8600mm12990mmm,可以以放在宾宾馆、饭饭店的厨厨房或就就近处,实实现餐厨厨垃圾的的就地处处理,最最大限度度减少污污染。4结束语语餐厨垃圾圾的就地地脱水处处理,从从源头上上减少了了城市生生活垃圾圾量。按按餐厨垃垃圾占生生活垃圾圾的400%计算算,就地地脱水处处理至少少可减少少生活垃垃圾288%,大大幅度降降低了城城市生活活垃圾处处理负荷荷;同时时餐厨垃垃圾的就就地脱水水处理有有效降低低了生活活垃圾的的含水率率,提高高其有机机质含量量,有利利于生活活垃圾后后续的堆堆肥、焚焚烧处理理。较低低含水率率的生活活垃圾方方便暂存存、收集集和运输输,可避避免二次次污染,美美化城市市环境。脱脱水处理理产物在在室温下下短期保保存,经经统一收收集后,可可另行堆堆肥、脱脱油、发发酵产沼沼气、灭灭菌生产产饲料等等资源化化再处理理。本文来自自环卫科科技网(hhttpp:/n-hww.neet/) 原文链链接:hhttpp:/n-hww.neet/hhtmll/soort0066/20111055/