针对餐厨垃圾厌氧发酵问题的思考

2015-01-28陈凤凯刁兴兴肖雄郑重宋乃巧曹文龙深圳市利赛实业发展有限公司深圳市城市废物处置中心

科学中国人 2015年9期

陈凤凯，刁兴兴，肖雄，郑重，宋乃巧，曹文龙.深圳市利赛实业发展有限公司；.深圳市城市废物处置中心

针对餐厨垃圾厌氧发酵问题的思考

陈凤凯1，刁兴兴1，肖雄2，郑重2，宋乃巧1，曹文龙1
1.深圳市利赛实业发展有限公司；2.深圳市城市废物处置中心

本文首先分析了餐厨食物垃圾物理组成，然后阐述了影响餐厨垃圾厌氧发酵的各种因素,最后研究了不同含油量、不同含盐量、不同水解酸化时间对厌氧发酵效果的影响。厌氧沼气发酵技术可以有效地对餐厨垃圾的处理，变废为宝，具有很好的环境效益、经济效益和社会效益。

餐厨垃圾；厌氧发酵；沼气；资源化

一、前言

随着改革开放后经济的迅速发展，人们的生活水平日益提高，对饮食的要求也逐渐提高，从管饱肚子提升到了对美食的追求。而在人们不断追求美食的过程中，餐厨食物垃圾也随之产生。如果餐厨食物垃圾处理方法不恰当，不仅仅对我们的生活环境造成很大污染而且不利于我们的身心健康，所以本篇文章主要针对餐厨垃圾厌氧发酵问题进行探讨。

二、餐厨食物垃圾物理组成及其危害的简单介绍

食物垃圾中最多的就是餐厨食物垃圾，餐厨食物垃圾是人们在衣食住行中所产生的废物，特别容易腐臭变质，其主要物理组成成分有家庭、各类食堂、以及餐饮行业所产生的残羹剩饭、蔬菜、动植物油、肉骨、果皮、米面以及塑料、纸巾等。我国餐厨垃圾产生量十分巨大，来源多，并且目前呈现快速增长趋势。

如此之多的餐厨食物垃圾如若得不到有效的处理，会给我们的生活环境、社会环境带来很大的危害。首先，因为餐厨食物垃圾放置时间过久，会产生严重的腐烂变质现象，这时候及其容易滋生蚊虫，会对我们的生活环境，城市环境造成污染，而且影响我们的城市形象；其次一些牲畜家禽直接吃这些未经处理的餐厨食物垃圾，人类在吃这些牲畜，及其容易造成疫病的交叉传染，危害人们的身体健康，如近些年传播的禽流感；而且餐厨食物垃圾招致的蚊蝇鼠虫是传播疾病的重要媒介。最后餐厨垃圾在堆放的过程中如果有部分渗入到污水处理系统会增加污水处理厂的负担，产生更多的成本。所以，正确有效的处理餐厨食物垃圾势在必行，故在分析完餐厨食物垃圾的物理组成后，我们分析下其在放置过程中影响其厌氧发酵的因素。

三、对于餐厨垃圾厌氧发酵的各种影响因素的分析以及探讨

影响餐厨食物垃圾厌氧发酵的主要因素有不同含油量、不同含盐量、不同水解酸化时间。之前有学者采用正交试验法详细分析研究了温度、含油量、水解酸化时间、含固率对餐厨垃圾厌氧发酵的影响，而且针对影响效果比较大的因素（温度、含油量和水解酸化时间）做了单因素试验验证。

厌氧发酵是利用厌氧微生物对餐厨垃圾中的有机物进行降解，因为微生物需要一定的生存条件，而餐厨垃圾中含有大量水分、油脂等，不利于其存活，故增大了厌氧发酵的难度；而且采用厌氧发酵的过程中温度最好保持在55度，这是微生物存活的最佳时间，同时也可以保证餐厨垃圾的有效处理。

所以，为了保障餐厨垃圾厌氧发酵效果最显著，我们需要在进行厌氧发酵的之前，保证餐厨垃圾的专一性，因为厌氧菌承受不住厌氧罐中其他的杂质，所以需要将混在里面的塑料袋、餐巾纸、餐盘等等杂质分离出来，保证进罐垃圾的专一性。

四、利用厌氧沼气发酵技术有效处理餐厨垃圾

厌氧沼气发酵技术是指在特定的厌氧环境下，利用厌氧微生物对餐厨垃圾中的有机物进行降解，其主要是通过预处理和后端的主体厌氧发酵过程，将餐厨食物垃圾里边的有机物发生化学反应生成甲烷和二氧化碳。甲烷是非常值得我们回收再利用的，比如说燃气，热电联产等。不过呢因为沼气里边含有大量的硫化氢，所以我们在利用之前必须对其进行预处理，去掉它里面含有的硫化氢，再适当的根据我们的需要进行其他的相关处理，直到满足我们的需求。这的话再利用不会对环境造成任何污染，而且发酵后剩余的沼渣、沼液还可以作为有机肥使用。

首先，我们已经在文章的前面叙述了餐厨食物垃圾的特点，和我们原来处理的污水的含固率相比，它的含固率相对较高。所以我们不可以采用传统的办法来处理，可以采用高含固率运行的方式解决这个问题。

其次，餐厨垃圾处于一种高油比较粘稠的状态这是我们必须需要攻克的难点，而且在餐厨食物垃圾里边不可避免还存在着塑料、瓷器等杂质，而且我国目前餐厨垃圾状况是存在着各种各样的杂质，杂质含量相对国外的来说较高且粘稠度大，这导致杂质的分离变得更加困难。但是如果就让这些杂质直接进入到厌氧发酵罐里面，那么会造成各种各样的后果，比如塑料这一类的物会浮在表面，时间久了会导致无法释放新产生的甲烷气体；瓷器、沙石这一类的会沉积在厌氧发酵罐的底部，在机械设备不断使用的过程中，会造成设备的磨损，所以前期的预处理我们必须做好，这是成功的关键。

最后的问题是因为餐厨食物垃圾有机含量非常的高，所以它特别容易水解酸化，也就是说厌氧发酵会发生水解酸化和甲烷、二氧化碳两个化学过程，第一个化学阶段是在短时时间内，几天时间之内基本就可以完成，而且这一过程会导致物料的PH值大幅度的降低，这对发酵罐来说影响是比较大的。

综上三点，我们采用厌氧发酵技术来处理餐厨垃圾问题，从开始到最后，任何一步都不可以懈怠。