餐廚垃圾生物處理課件

餐廚垃圾生物處理的現(xiàn)狀餐廚垃圾生物處理的現(xiàn)狀1目錄1、餐廚垃圾的定義、現(xiàn)狀及危害2、餐廚垃圾常用處理辦法3、餐廚垃圾微生物資源循環(huán)處理技術(shù)4、餐廚垃圾生物處理優(yōu)點及存在難題目錄1、餐廚垃圾的定義、現(xiàn)狀及危害2餐廚垃圾餐廚垃圾，指的是食品加工、餐飲服務(wù)、單位供餐活動中產(chǎn)生的食品殘余和加工廢料。俗稱泔腳：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，傳播細菌和病毒。餐廚垃圾餐廚垃圾，指的是食品加工、餐飲服務(wù)、單位供餐活動中產(chǎn)3餐廚垃圾現(xiàn)狀餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、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。廚余的主要特點是有機物含量豐富、水分含量高、易腐爛，其性狀和氣味都會對環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響，且容易滋長病原微生物、霉菌毒素等有害物質(zhì)。一分鐘前還是佳肴，一分鐘后成了垃圾。由于飲食文化和聚餐習(xí)慣，餐廚垃圾成了中國獨有的現(xiàn)象。中國餐桌浪費驚人，每天產(chǎn)生巨量的餐廚垃圾。餐廚垃圾現(xiàn)狀餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘4來自北京市發(fā)展改革委的數(shù)字，北京市每天產(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)表明，中國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬噸。專家認為，營養(yǎng)豐富的餐廚垃圾是寶貴的可再生資源。但由于尚未引起重視，處置方法不當(dāng)，它已成為影響食品安全和生態(tài)安全的潛在危險源。雖然處置不當(dāng)會產(chǎn)生嚴重的后果，但餐廚垃圾也并非一無是處。國家發(fā)改委環(huán)資司副司長何炳光指出，餐廚垃圾具有廢物與資源的雙重特性，可以說是典型的“放錯了地方的資源”。來自北京市發(fā)展改革委的數(shù)字，北京市每天產(chǎn)生15餐廚垃圾的特點餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種,包括家庭、學(xué)校、食堂及餐飲行業(yè)等產(chǎn)生的食物加工下腳料(廚余)和食用殘余(泔腳)。其成分復(fù)雜，主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質(zhì)的混合物。我國餐廚垃圾數(shù)量十分巨大，并呈快速上升趨勢。餐廚垃圾具有顯著的危害和資源的二重性，其特點可歸納為：⑴含水率高、可達80%-95%。⑵鹽分含量高、部分地區(qū)含辣椒、醋酸高。⑶有機物含量高、蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、脂肪等。⑷富含氮、磷、鉀、鈣及各種微量元素。⑸存在有病原菌、病原微生物。⑹易腐爛、變質(zhì)、發(fā)臭、滋生蚊。餐廚垃圾的特點餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種6餐廚垃圾的危害

餐廚垃圾中的主要成分有糧食、蔬菜、油類、肉骨等，富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、無機鹽以及微量元素，是名副其實的“寶貝”。由于處理過程中監(jiān)管不力、方法不當(dāng)，大部分泔水進入私人作坊回收體系，除了喂豬之外，還有部分被少數(shù)不法分子用來提煉食用油，流入食品市場，重上市民餐桌?！袄i”和“地溝油”難以杜絕，給人類健康帶來極大威脅。通過微生物技術(shù)的有機處理，可以變有害為無害。餐廚垃圾的危害餐廚垃圾中的主要成分有糧食、蔬菜、7餐廚垃圾的危害（1）污染環(huán)境、影響市容。因餐廚垃圾含有較高的有機質(zhì)和水分，容易受到微生物的作用，而發(fā)生腐爛變質(zhì)現(xiàn)象；且廢棄放置時間越久，腐敗變質(zhì)現(xiàn)象就越發(fā)嚴重。特別是到了夏季，溫度較高，腐爛變質(zhì)也越快，這時候容易產(chǎn)生大量的滲濾水以及惡臭氣體，滋生蚊蟲，對環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響（何晟，2010）[1]。餐廚垃圾的危害（1）污染環(huán)境、影響市容。因餐廚垃圾含有較高的8（2）危害人體健康。餐廚垃圾中的肉類蛋白以及動物性的脂肪類物質(zhì)，主要來自于提供肉類食品的那些牲畜家禽，牲畜在直接吃食未經(jīng)有效處理的餐廚垃圾后，容易發(fā)生“同類相食”的同源性污染，并造成人畜之間疫病的交叉?zhèn)魅?，危害人體健康，并可能促進某些致命疾病的傳播。如歷史上大規(guī)模爆發(fā)的傳染?。?986年英國出現(xiàn)的瘋牛病、口蹄疫等[2]（劉卓寶，2001）。再比如說，在許多地方傳播的禽流感等的起因，可能是由于病牛、病羊或病豬的尸體被制成了成了動物飼料，從而引起疾病的大規(guī)模傳染（Haug，1993）[3]。（2）危害人體健康。餐廚垃圾中的肉類蛋白以及動物性的脂肪類物9（3）傳播疾病。餐廚垃圾的露天存放會招致蚊蠅鼠蟲的大量繁殖，其是疾病流傳的主要媒介（李小卉，2006）[4]。（4）餐廚垃圾中堆放時產(chǎn)生的下滲液進入到污水處理系統(tǒng)，會造成有機物含量的增加，從而加重污水處理廠的負擔(dān)，增加運行成本。綜上所述，餐廚垃圾對環(huán)境和人群的危害已十分嚴重，是城市環(huán)境一個重要污染源，對人們的正常生活與身體健康構(gòu)成了威脅這一問題已經(jīng)引起了政府的高度重視和人們的廣泛關(guān)注。（3）傳播疾病。餐廚垃圾的露天存放會招致蚊蠅鼠蟲的大量繁殖，10面對每天都會產(chǎn)生大量餐廚垃圾的餐飲單位、食堂等處，需要大規(guī)模集中處理。目前國內(nèi)外主要的處理方法有：焚燒、堆肥、濕熱處理、生產(chǎn)生物柴油、蛋白飼料、厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫、高溫炭化處理等。面對每天都會產(chǎn)生大量餐廚垃圾的餐飲單位、食堂等處，需要大規(guī)模11餐廚垃圾的常規(guī)處理辦法焚燒處理：

目前，對于多數(shù)垃圾處理技術(shù)較落后或垃圾分類不嚴格的地方，通常餐廚垃圾會與生活垃圾一起焚燒處理。焚燒處理法對于垃圾減量化很有效，能夠達到減量90％或更高[5]。對于一些技術(shù)較發(fā)達的地區(qū)，垃圾焚燒廠會利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電，以獲得經(jīng)濟效益。但由于餐廚垃圾的特殊性質(zhì)，垃圾焚燒處理會產(chǎn)生大量的有害氣體，不能滿足無害化的要求。對于霉變、嚴重變質(zhì)和已被化學(xué)污染的餐廚垃圾則應(yīng)采用焚燒法進行處理。餐廚垃圾的常規(guī)處理辦法焚燒處理：12餐廚垃圾生物處理課件13餐廚垃圾生物處理課件14堆肥處理蚯蚓堆肥蚯蚓本身是一種雜食性腐生生物，在其新陳代謝過程中會吞食大量有機物，并將其與土壤混合，通過砂囊的機械研磨作用和腸道中生化作用促進有機物分解轉(zhuǎn)化[6]。蚯蚓消化道可分泌蛋白酶、脂肪分解酶、纖維分解酶、甲殼酶、淀粉酶等…，能有效分解餐廚垃圾，同時還能抑制堆肥過程中產(chǎn)生的臭味[7]。堆肥處理蚯蚓堆肥15餐廚垃圾生物處理課件16密封式容器堆肥美國的餐廚垃圾堆肥處理以密封式容器堆肥為主[8]。由于餐廚垃圾含有大量病菌，因此密封式堆肥多采用好氧的方式，以利用堆體產(chǎn)生的高溫來殺滅病菌[6]。密封式容器堆肥能有效減少因堆肥散發(fā)的酸臭味和由此孳生的害蟲，是一種對周邊環(huán)境影響較小的堆肥方式。它常常連接一個可以除去在堆肥初期產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的生物過濾裝置，以進一步降低對環(huán)境的影響。密封式容器堆肥17厭氧堆肥

餐廚垃圾經(jīng)過分揀、粉碎等預(yù)處理之后，可用于厭氧發(fā)酵。在厭氧發(fā)酵過程中，首先利用厭氧菌將多糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等有機物水解，再由產(chǎn)醋酸細菌，如膠醋酸菌和某些梭狀芽孢桿菌將高級脂肪酸分解為醋酸和氫，最后由甲烷菌將醋酸分解，生成cH。和cO：[9]。發(fā)酵后的固體物質(zhì)中含有氮、磷、鉀等適于農(nóng)作物生長的元素，可加工后作為肥料，而以甲烷為主的發(fā)酵氣體通過凈化裝置除雜質(zhì)，所得的甲烷可送到發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電[10]。餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵可以實現(xiàn)充分的資源化。厭氧堆肥18餐廚垃圾生物處理課件19

濕熱處理

濕熱處理是在含水環(huán)境中通過熱水解反應(yīng)處理餐廚垃圾，使其結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生物理化學(xué)變化，促進固體脂肪溶出的方法[11]。反應(yīng)完成后，上層為油相，下層為固相。固相可通過過濾后處理，最終可制成飼料或肥料，而上層油脂也可進一步回收利用。與其他方法相比，它不僅實現(xiàn)了資源化，而且更容易實現(xiàn)消毒滅菌[12]。

濕熱處理

濕熱處理20生產(chǎn)生物柴油生物柴油是指動植物油脂通過酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸甲酯等低碳酯類物質(zhì)。生物柴油是一種優(yōu)質(zhì)的可再生替代能源，與石化柴油相比，它可以使s0：等硫化物的排放量減少約30％，C0：等溫室氣體的排放量減少60％[13]。餐廚垃圾粗加工提煉垃圾油后，加入甲醇和催化劑濃H：sO。發(fā)生酯交換反應(yīng)，經(jīng)過靜置沉淀分層并清洗，除甲醇后干燥除水，即得生物柴油成品。生產(chǎn)生物柴油生物柴油是指動植物油脂通過酯交換反21

目前，國際上利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油的方法還有超臨界甲醇法[14]和生物酶法[15]。超臨界甲醇法無需催化劑，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，利用甲醇在超臨界狀態(tài)下的特殊性質(zhì)，可使酯交換反應(yīng)在幾分鐘內(nèi)完成。生物酶法則是加人高活性的生物酶作為催化劑催化反應(yīng)發(fā)生，該方法對環(huán)境友好，且產(chǎn)物符合要求。目前，國際上利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油的方法還有超22發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料該技術(shù)利用微生物發(fā)酵餐廚垃圾中的有機物，使其轉(zhuǎn)化為高蛋白含量的產(chǎn)物以制成蛋白飼料。此方法處理餐廚垃圾的周期較短，產(chǎn)率高且耗能低，是一種比較理想的餐廚垃圾處理方法?？刹捎靡?：2：l的黑曲霉、熱帶假絲酵母、枯草芽孢桿菌為混合菌劑，接種量1％，添加1．5％尿素，30℃發(fā)酵48h后晾曬、烘干生產(chǎn)蛋白飼料[16]；也可以用餐廚垃圾乳酸發(fā)酵殘渣，添加2．5％的尿素，30℃發(fā)酵3h后晾曬、烘干制成蛋白飼料[17]。目前，已有利用此項技術(shù)處理餐廚垃圾的工廠建成使用[18]。發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料23餐廚垃圾生物處理課件24厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫傳統(tǒng)的化學(xué)法產(chǎn)氫能耗大且成本高，而利用餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫成本低廉，還可實現(xiàn)餐廚垃圾處理的無害化、減量化、資源化，被認為是最有發(fā)展前景的處理技術(shù)之一。厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫通過發(fā)酵產(chǎn)氫微生物的生理代謝進行，發(fā)酵產(chǎn)氫的微生物主要有腸桿菌屬(Enterobacter)、梭菌屬(clostridium)、埃希氏腸桿菌屬(Escherichia)和桿菌屬(Bacillus)4大類[19]，在發(fā)酵過程中通過對有機物的脫氫作用，平衡氧化還原過程中的剩余電子，以保證代謝過程的順利進行。其產(chǎn)氫途徑主要分為3種：丙酮酸脫羧作用產(chǎn)氫(在丙酮酸脫氫酶和氫化酶的作用下重組)；甲酸裂解產(chǎn)氫；通過輔酶I(NADH或NAD+)的氧化還原平衡調(diào)節(jié)作用產(chǎn)氫[20]。厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫傳統(tǒng)的化學(xué)法產(chǎn)氫能耗大且成本高，而25餐廚垃圾生物處理課件26高溫炭化處理

該技術(shù)是在400～500℃的高溫和幾乎無氧的條件下燒蒸餐廚垃圾廢渣，再將產(chǎn)生的氣體在800℃的高溫下(二惡英在此溫度下分解)進行二次加溫20h，使餐廚垃圾變?yōu)樘炕?。炭化物可被用作地板除濕劑、土壤改良劑、白蟻?qū)除劑和建材石板等，以實現(xiàn)餐廚垃圾處理的資源化[20]。高溫炭化處理27其他處理方法固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥餐廚垃圾的成分適于微生物的發(fā)酵，采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥也成為當(dāng)前的研究方向之一。目前最常用的菌種為蘇云金芽孢桿菌(Bt)，其有效成分為伴孢晶體或殺蟲蛋白，伴孢晶體在昆蟲的堿性腸道中能被活化形一成內(nèi)毒素，破壞腸壁的上皮細胞，引起致死的敗血病，從而造成昆蟲全身麻痹致死。生物農(nóng)藥對人畜無害，對環(huán)境影響很小，是新型的綠色農(nóng)藥。用Bt固態(tài)發(fā)酵處理餐廚垃圾，設(shè)備要求較低，工藝簡單，產(chǎn)品具有巨大的經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景，且可實現(xiàn)餐廚垃圾的無害化、資源化處置。其他處理方法固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥28發(fā)酵產(chǎn)燃料酒精該方法利用運動發(fā)酵單胞(Zymomonasmobilis10225)對餐廚垃圾進行發(fā)酵，以生產(chǎn)酒精[22]。由于餐廚垃圾易被微生物降解，目前主要集中在利用微生物發(fā)酵處理餐廚垃圾中各種可以利用的資源。生物處理法處理餐廚垃圾對環(huán)境的影響較小，且成本相對較低，可回收能源并產(chǎn)生對人類有益的二次產(chǎn)物，成為處理餐廚垃圾的主流方法。發(fā)酵產(chǎn)燃料酒精29餐廚垃圾生物處理課件30餐廚垃圾生物處理課件31餐廚垃圾含有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可提供微生物生長需要的淀粉、纖維素、糖類等物質(zhì)，用微生物對其進行發(fā)酵，一方面可以通過接種前的高溫滅菌殺滅那些有害病原菌，另一方面通過接種有益的微生物改善去組成成分，另外產(chǎn)生大量的單細胞菌體蛋白得到積累，另外也避免了餐廚垃圾對環(huán)境和人體所可能造成的威脅，從而實現(xiàn)餐廚廢物的無害化、資源化利用。餐廚垃圾含有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可提供微生物生長需要的淀粉、纖32參考文獻[1]何晟.淺析餐廚垃圾利用處置不當(dāng)產(chǎn)生的危害[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2010，18（4）：13～15.[2]劉卓寶.令全世界恐慌的瘋牛病[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué)，2001，13(5)：15～20[3]HaugR.T.Thepracticalhandbooxofcompostengineering[J].LewisPublishers,1993(2):285.[4]李小卉.餐廚垃圾的危害及綜合治理對策[J].研究與探討，2006，11（11）：24～25[5]付婉霞，王會紅．餐廚垃圾資源化技術(shù)及應(yīng)用[J]建設(shè)科技，2008(s2)：94—95．[6]王星，王德漢，張玉帥，等．國內(nèi)外餐廚垃圾的生物處理及資源化技術(shù)進展[J]環(huán)境衛(wèi)生工程，2005，13(2)：25—29．[7]RundbergetT，skaarI，F(xiàn)laoyenA．ThePrensenceofPrensenceofandPenicolliumandPenicilliummycoloxinsinF00dwaste[J]．IntJ‰dMicmbiol，2004，90：181—188．[8]AmnconNQ，EdwardscA，BiermanP，eta1．IIlfluencesofvenllicom—postsonFieldStmwberries：1．EffectsonGmwthandYields[J]．BioresourceTechnol，2004，93(2)：145—153．[9]劉會友，王俊輝，趙定國．厭氧消化處理餐廚垃圾的工藝研究[J]．能源技術(shù)，2005，26(4)：151一154．[10]陳國美．餐廚垃圾生產(chǎn)肥料管理研究[D]．天津：天津大學(xué)，2007．[11]杜欣，陳婷，李歡，等．2種典型餐廚垃圾資源化處理工藝的環(huán)境影響分析[J]．環(huán)境工程學(xué)報，2010，4(1)：189一194．[12]任連海，聶永豐，劉建國，等．餐廚垃圾濕熱處理的影響因素[J]．清華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，46(9)：155l—1554，1559．[13]張龍生，劉拓．餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油現(xiàn)狀及對策[J]環(huán)境衛(wèi)生工程，2009，17(6)：50一52．[14]HeHY，WangT，ZhuSLContinuousPmductionofBiodieselFuelfromvegetableOilUsingsupercriticalMethnolProcess[J]Fuel，2006，35(7)：l一6．[15]錢伯章，朱建芳．生物燃料生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展趨勢[J]當(dāng)代化工，2005，34(6)：361—365．參考文獻[1]何晟.淺析餐廚垃圾利用處置不當(dāng)產(chǎn)生的危害[J33[16]龔仁，宋鵬，陳五嶺．餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)生物活性蛋白飼料的工藝研究[J]飼料工業(yè)，2008，29(24)：39-42．[17]王孝強，尹瑋，汪群慧，等．餐廚垃圾乳酸發(fā)酵殘渣生產(chǎn)蛋白飼料的研究[J]哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，24(4)：404—408．[18]梅耀武．將餐廚垃圾變?yōu)樯锓柿虾蜕镲暳希築GB餐廚垃圾資源化處理技術(shù)介紹[J]科技潮，2009(4)：19．[19]孫營軍，丁穎，吳偉祥，等．餐廚垃圾發(fā)酵生物制氫研究進展[J]．科技通報，2009，25(2)：226—232．[20]牛冬杰，趙雅萱，劉常青，等．餐廚垃圾厭氧產(chǎn)氫綜述[J]環(huán)境污染與防治，2007，29(5)：37l一375．[21]任文元．餐廚垃圾綜合處理及利用對策研究[J]現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，20lO，22(22)：408—410．[22]王丹陽，弓愛君，張振星，等．北京市餐廚垃圾的處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]環(huán)境衛(wèi)生工程，2010，18(1)：24—26．[16]龔仁，宋鵬，陳五嶺．餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)生物活性蛋白飼料34餐廚垃圾生物處理的現(xiàn)狀餐廚垃圾生物處理的現(xiàn)狀35目錄1、餐廚垃圾的定義、現(xiàn)狀及危害2、餐廚垃圾常用處理辦法3、餐廚垃圾微生物資源循環(huán)處理技術(shù)4、餐廚垃圾生物處理優(yōu)點及存在難題目錄1、餐廚垃圾的定義、現(xiàn)狀及危害36餐廚垃圾餐廚垃圾，指的是食品加工、餐飲服務(wù)、單位供餐活動中產(chǎn)生的食品殘余和加工廢料。俗稱泔腳：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，傳播細菌和病毒。餐廚垃圾餐廚垃圾，指的是食品加工、餐飲服務(wù)、單位供餐活動中產(chǎn)37餐廚垃圾現(xiàn)狀餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、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。廚余的主要特點是有機物含量豐富、水分含量高、易腐爛，其性狀和氣味都會對環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響，且容易滋長病原微生物、霉菌毒素等有害物質(zhì)。一分鐘前還是佳肴，一分鐘后成了垃圾。由于飲食文化和聚餐習(xí)慣，餐廚垃圾成了中國獨有的現(xiàn)象。中國餐桌浪費驚人，每天產(chǎn)生巨量的餐廚垃圾。餐廚垃圾現(xiàn)狀餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘38來自北京市發(fā)展改革委的數(shù)字，北京市每天產(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)表明，中國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬噸。專家認為，營養(yǎng)豐富的餐廚垃圾是寶貴的可再生資源。但由于尚未引起重視，處置方法不當(dāng)，它已成為影響食品安全和生態(tài)安全的潛在危險源。雖然處置不當(dāng)會產(chǎn)生嚴重的后果，但餐廚垃圾也并非一無是處。國家發(fā)改委環(huán)資司副司長何炳光指出，餐廚垃圾具有廢物與資源的雙重特性，可以說是典型的“放錯了地方的資源”。來自北京市發(fā)展改革委的數(shù)字，北京市每天產(chǎn)生139餐廚垃圾的特點餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種,包括家庭、學(xué)校、食堂及餐飲行業(yè)等產(chǎn)生的食物加工下腳料(廚余)和食用殘余(泔腳)。其成分復(fù)雜，主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質(zhì)的混合物。我國餐廚垃圾數(shù)量十分巨大，并呈快速上升趨勢。餐廚垃圾具有顯著的危害和資源的二重性，其特點可歸納為：⑴含水率高、可達80%-95%。⑵鹽分含量高、部分地區(qū)含辣椒、醋酸高。⑶有機物含量高、蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、脂肪等。⑷富含氮、磷、鉀、鈣及各種微量元素。⑸存在有病原菌、病原微生物。⑹易腐爛、變質(zhì)、發(fā)臭、滋生蚊。餐廚垃圾的特點餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種40餐廚垃圾的危害

餐廚垃圾中的主要成分有糧食、蔬菜、油類、肉骨等，富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、無機鹽以及微量元素，是名副其實的“寶貝”。由于處理過程中監(jiān)管不力、方法不當(dāng)，大部分泔水進入私人作坊回收體系，除了喂豬之外，還有部分被少數(shù)不法分子用來提煉食用油，流入食品市場，重上市民餐桌。“垃圾豬”和“地溝油”難以杜絕，給人類健康帶來極大威脅。通過微生物技術(shù)的有機處理，可以變有害為無害。餐廚垃圾的危害餐廚垃圾中的主要成分有糧食、蔬菜、41餐廚垃圾的危害（1）污染環(huán)境、影響市容。因餐廚垃圾含有較高的有機質(zhì)和水分，容易受到微生物的作用，而發(fā)生腐爛變質(zhì)現(xiàn)象；且廢棄放置時間越久，腐敗變質(zhì)現(xiàn)象就越發(fā)嚴重。特別是到了夏季，溫度較高，腐爛變質(zhì)也越快，這時候容易產(chǎn)生大量的滲濾水以及惡臭氣體，滋生蚊蟲，對環(huán)境衛(wèi)生造成惡劣影響（何晟，2010）[1]。餐廚垃圾的危害（1）污染環(huán)境、影響市容。因餐廚垃圾含有較高的42（2）危害人體健康。餐廚垃圾中的肉類蛋白以及動物性的脂肪類物質(zhì)，主要來自于提供肉類食品的那些牲畜家禽，牲畜在直接吃食未經(jīng)有效處理的餐廚垃圾后，容易發(fā)生“同類相食”的同源性污染，并造成人畜之間疫病的交叉?zhèn)魅?，危害人體健康，并可能促進某些致命疾病的傳播。如歷史上大規(guī)模爆發(fā)的傳染?。?986年英國出現(xiàn)的瘋牛病、口蹄疫等[2]（劉卓寶，2001）。再比如說，在許多地方傳播的禽流感等的起因，可能是由于病牛、病羊或病豬的尸體被制成了成了動物飼料，從而引起疾病的大規(guī)模傳染（Haug，1993）[3]。（2）危害人體健康。餐廚垃圾中的肉類蛋白以及動物性的脂肪類物43（3）傳播疾病。餐廚垃圾的露天存放會招致蚊蠅鼠蟲的大量繁殖，其是疾病流傳的主要媒介（李小卉，2006）[4]。（4）餐廚垃圾中堆放時產(chǎn)生的下滲液進入到污水處理系統(tǒng)，會造成有機物含量的增加，從而加重污水處理廠的負擔(dān)，增加運行成本。綜上所述，餐廚垃圾對環(huán)境和人群的危害已十分嚴重，是城市環(huán)境一個重要污染源，對人們的正常生活與身體健康構(gòu)成了威脅這一問題已經(jīng)引起了政府的高度重視和人們的廣泛關(guān)注。（3）傳播疾病。餐廚垃圾的露天存放會招致蚊蠅鼠蟲的大量繁殖，44面對每天都會產(chǎn)生大量餐廚垃圾的餐飲單位、食堂等處，需要大規(guī)模集中處理。目前國內(nèi)外主要的處理方法有：焚燒、堆肥、濕熱處理、生產(chǎn)生物柴油、蛋白飼料、厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫、高溫炭化處理等。面對每天都會產(chǎn)生大量餐廚垃圾的餐飲單位、食堂等處，需要大規(guī)模45餐廚垃圾的常規(guī)處理辦法焚燒處理：

目前，對于多數(shù)垃圾處理技術(shù)較落后或垃圾分類不嚴格的地方，通常餐廚垃圾會與生活垃圾一起焚燒處理。焚燒處理法對于垃圾減量化很有效，能夠達到減量90％或更高[5]。對于一些技術(shù)較發(fā)達的地區(qū)，垃圾焚燒廠會利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電，以獲得經(jīng)濟效益。但由于餐廚垃圾的特殊性質(zhì)，垃圾焚燒處理會產(chǎn)生大量的有害氣體，不能滿足無害化的要求。對于霉變、嚴重變質(zhì)和已被化學(xué)污染的餐廚垃圾則應(yīng)采用焚燒法進行處理。餐廚垃圾的常規(guī)處理辦法焚燒處理：46餐廚垃圾生物處理課件47餐廚垃圾生物處理課件48堆肥處理蚯蚓堆肥蚯蚓本身是一種雜食性腐生生物，在其新陳代謝過程中會吞食大量有機物，并將其與土壤混合，通過砂囊的機械研磨作用和腸道中生化作用促進有機物分解轉(zhuǎn)化[6]。蚯蚓消化道可分泌蛋白酶、脂肪分解酶、纖維分解酶、甲殼酶、淀粉酶等…，能有效分解餐廚垃圾，同時還能抑制堆肥過程中產(chǎn)生的臭味[7]。堆肥處理蚯蚓堆肥49餐廚垃圾生物處理課件50密封式容器堆肥美國的餐廚垃圾堆肥處理以密封式容器堆肥為主[8]。由于餐廚垃圾含有大量病菌，因此密封式堆肥多采用好氧的方式，以利用堆體產(chǎn)生的高溫來殺滅病菌[6]。密封式容器堆肥能有效減少因堆肥散發(fā)的酸臭味和由此孳生的害蟲，是一種對周邊環(huán)境影響較小的堆肥方式。它常常連接一個可以除去在堆肥初期產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的生物過濾裝置，以進一步降低對環(huán)境的影響。密封式容器堆肥51厭氧堆肥

餐廚垃圾經(jīng)過分揀、粉碎等預(yù)處理之后，可用于厭氧發(fā)酵。在厭氧發(fā)酵過程中，首先利用厭氧菌將多糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等有機物水解，再由產(chǎn)醋酸細菌，如膠醋酸菌和某些梭狀芽孢桿菌將高級脂肪酸分解為醋酸和氫，最后由甲烷菌將醋酸分解，生成cH。和cO：[9]。發(fā)酵后的固體物質(zhì)中含有氮、磷、鉀等適于農(nóng)作物生長的元素，可加工后作為肥料，而以甲烷為主的發(fā)酵氣體通過凈化裝置除雜質(zhì)，所得的甲烷可送到發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電[10]。餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵可以實現(xiàn)充分的資源化。厭氧堆肥52餐廚垃圾生物處理課件53

濕熱處理

濕熱處理是在含水環(huán)境中通過熱水解反應(yīng)處理餐廚垃圾，使其結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生物理化學(xué)變化，促進固體脂肪溶出的方法[11]。反應(yīng)完成后，上層為油相，下層為固相。固相可通過過濾后處理，最終可制成飼料或肥料，而上層油脂也可進一步回收利用。與其他方法相比，它不僅實現(xiàn)了資源化，而且更容易實現(xiàn)消毒滅菌[12]。

濕熱處理

濕熱處理54生產(chǎn)生物柴油生物柴油是指動植物油脂通過酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸甲酯等低碳酯類物質(zhì)。生物柴油是一種優(yōu)質(zhì)的可再生替代能源，與石化柴油相比，它可以使s0：等硫化物的排放量減少約30％，C0：等溫室氣體的排放量減少60％[13]。餐廚垃圾粗加工提煉垃圾油后，加入甲醇和催化劑濃H：sO。發(fā)生酯交換反應(yīng)，經(jīng)過靜置沉淀分層并清洗，除甲醇后干燥除水，即得生物柴油成品。生產(chǎn)生物柴油生物柴油是指動植物油脂通過酯交換反55

目前，國際上利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油的方法還有超臨界甲醇法[14]和生物酶法[15]。超臨界甲醇法無需催化劑，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，利用甲醇在超臨界狀態(tài)下的特殊性質(zhì)，可使酯交換反應(yīng)在幾分鐘內(nèi)完成。生物酶法則是加人高活性的生物酶作為催化劑催化反應(yīng)發(fā)生，該方法對環(huán)境友好，且產(chǎn)物符合要求。目前，國際上利用餐廚垃圾生產(chǎn)生物柴油的方法還有超56發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料該技術(shù)利用微生物發(fā)酵餐廚垃圾中的有機物，使其轉(zhuǎn)化為高蛋白含量的產(chǎn)物以制成蛋白飼料。此方法處理餐廚垃圾的周期較短，產(chǎn)率高且耗能低，是一種比較理想的餐廚垃圾處理方法。可采用以2：2：l的黑曲霉、熱帶假絲酵母、枯草芽孢桿菌為混合菌劑，接種量1％，添加1．5％尿素，30℃發(fā)酵48h后晾曬、烘干生產(chǎn)蛋白飼料[16]；也可以用餐廚垃圾乳酸發(fā)酵殘渣，添加2．5％的尿素，30℃發(fā)酵3h后晾曬、烘干制成蛋白飼料[17]。目前，已有利用此項技術(shù)處理餐廚垃圾的工廠建成使用[18]。發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料57餐廚垃圾生物處理課件58厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫傳統(tǒng)的化學(xué)法產(chǎn)氫能耗大且成本高，而利用餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫成本低廉，還可實現(xiàn)餐廚垃圾處理的無害化、減量化、資源化，被認為是最有發(fā)展前景的處理技術(shù)之一。厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫通過發(fā)酵產(chǎn)氫微生物的生理代謝進行，發(fā)酵產(chǎn)氫的微生物主要有腸桿菌屬(Enterobacter)、梭菌屬(clostridium)、埃希氏腸桿菌屬(Escherichia)和桿菌屬(Bacillus)4大類[19]，在發(fā)酵過程中通過對有機物的脫氫作用，平衡氧化還原過程中的剩余電子，以保證代謝過程的順利進行。其產(chǎn)氫途徑主要分為3種：丙酮酸脫羧作用產(chǎn)氫(在丙酮酸脫氫酶和氫化酶的作用下重組)；甲酸裂解產(chǎn)氫；通過輔酶I(NADH或NAD+)的氧化還原平衡調(diào)節(jié)作用產(chǎn)氫[20]。厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫傳統(tǒng)的化學(xué)法產(chǎn)氫能耗大且成本高，而59餐廚垃圾生物處理課件60高溫炭化處理

該技術(shù)是在400～500℃的高溫和幾乎無氧的條件下燒蒸餐廚垃圾廢渣，再將產(chǎn)生的氣體在800℃的高溫下(二惡英在此溫度下分解)進行二次加溫20h，使餐廚垃圾變?yōu)樘炕?。炭化物可被用作地板除濕劑、土壤改良劑、白蟻?qū)除劑和建材石板等，以實現(xiàn)餐廚垃圾處理的資源化[20]。高溫炭化處理61其他處理方法固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥餐廚垃圾的成分適于微生物的發(fā)酵，采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥也成為當(dāng)前的研究方向之一。目前最常用的菌種為蘇云金芽孢桿菌(Bt)，其有效成分為伴孢晶體或殺蟲蛋白，伴孢晶體在昆蟲的堿性腸道中能被活化形一成內(nèi)毒素，破壞腸壁的上皮細胞，引起致死的敗血病，從而造成昆蟲全身麻痹致死。生物農(nóng)藥對人畜無害，對環(huán)境影響很小，是新型的綠色農(nóng)藥。用Bt固態(tài)發(fā)酵處理餐廚垃圾，設(shè)備要求較低，工藝簡單，產(chǎn)品具有巨大的經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景，且可實現(xiàn)餐廚垃圾的無害化、資源化處置。其他處理方法固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物農(nóng)藥62發(fā)酵產(chǎn)燃料酒精該方法利用運動發(fā)酵單胞(Zymomonasmobilis10225)對餐廚垃圾進行發(fā)酵，以生產(chǎn)酒精[22]。由于餐廚垃圾易被微生物降解，目前主要集中在利用微生物發(fā)酵處理餐廚垃圾中各種可以利用的資源。生物處理法處理餐廚垃圾對環(huán)境的影響較小，且成本相對較低，可回收能源并產(chǎn)生對人類有益的二次產(chǎn)物，成為處理餐廚垃圾的主流方法。發(fā)酵產(chǎn)燃料酒精63餐廚垃圾生物處理課件64餐廚垃圾生物處理課件65餐廚垃圾含有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可提供微生物生長需要的淀粉、纖維素、糖類等物質(zhì)，用微生物對其進行發(fā)酵，一方面可以通過接種前的高溫滅菌殺滅那些有害病原菌，另一方面通過接種有益的微生物改善去組成成分，另外產(chǎn)生大量的單細胞菌體蛋白得到積累，另外也避免了餐廚垃圾對環(huán)境和人體所可能造成的威脅，從而實現(xiàn)餐廚廢物的無害化、資源化利用。餐廚垃圾含有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可提供微生物生長需要的淀粉、纖66參考文獻[1]何晟.淺析餐廚垃圾利用處置不當(dāng)產(chǎn)生的危害[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2010，18（4）：13～15.[2]劉卓寶.令全世界恐慌的瘋牛病[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué)，2001，13(5)：15～20[3]HaugR.T.Thepracticalhandbooxofcompostengineering[J].LewisPublishers,1993(2):285.[4]李小卉.餐廚垃圾的危害及綜合治理對策[J].研究與探討，2006，11（11）：24～25[5]付婉霞，王會紅．餐廚垃圾資源化技術(shù)及應(yīng)用[J]建設(shè)科技，2008(s2)：94—95．[6]王星，王德漢，張玉帥，等．國內(nèi)外餐廚垃圾的生物處理及資源化技術(shù)進展[J]環(huán)境衛(wèi)生工程，2005，13(2)：25—29．[7]Run