餐厨垃圾处置与资源化研究进展
摘要:餐厨垃圾是指餐饮食物加工产生的下脚料和食用的残余物,要紧含有谷物类、蔬菜类、肉类、动植物油等。从食物平安和餐厨垃圾资源化的角度动身,分析了堆肥技术、沼气化技术、生物柴油技术等资源化处置技术,介绍了餐厨垃圾资源化技术的研究进展,提出了餐厨垃圾资源化处置的进展方向。 关键词:餐饮垃圾;堆肥化处置技术;厌氧能源化技术;生物柴油技术
引言
餐厨垃圾是产生于餐饮经营、居民生活及企业食堂等食物加工的下脚料和食用
残余,其成份复杂,以蛋白质、淀粉和动物脂肪等成份为主,具有盐分和油脂含量高、含水量大、营养丰硕等特点。据统计[1],我国一些城市餐厨垃圾已慢慢经成为城市生活垃圾的重要组成部份,若是处置不妥,不仅会危害人体健康,还会对环境造成污染[2],因此如何推行餐厨垃圾单独搜集并进行高效资源化处置成为国内外餐厨垃圾研究的热点。在不同的城市或国家,餐厨垃圾在城市生活垃圾中所占的比例不同专门大(见表1 和表2),我国城市生活垃圾中餐厨垃圾的比例较高,大多在37%~62%。[3]
目前,国内外餐厨垃圾资源化技术要紧有
[4]
:堆肥化处置技术、饲料化处置技
术、厌氧能源化处置技术(包括生物发酵制氢和厌氧消化产甲烷)、提取生物降
解塑料技术、生物柴油技术等。不管是家庭产生的厨余垃圾,仍是宾馆、饭馆和单位食堂产生的餐厨垃圾,其成份多以可降解的有机物为主,包括主食所含的淀粉,蔬菜及植物茎叶所含的纤维素、聚戊糖,肉类食物所含的蛋白质和脂肪,水果所含的单糖、果酸及果胶(多糖)等;无机盐中以NaCl 的含量最高,同时还含有少量的钙、镁、钾、铁等元素。其化学组成以C、H、O、N、S、Cl 为主(见表3), 其化学分子式可粗略表示为C18.15H31.10O10.8N1.00S0.05Na0.03Cl0.03[5]。
本文综述了
餐厨垃圾目前处置现状和能源化的研究进展。要紧介绍了利用餐厨垃圾生产生物柴油、甲烷、氢气和燃料酒精的进展情形。指出制定完善的相关政策法规,加速实施餐厨垃圾分类搜集,多种资源化方式结合,开发先进工艺及成套设备是以后餐厨垃圾能源化进展的关键。
1.餐厨垃圾资源化处置
1.1 饲料化处置
餐厨垃圾饲料化的大体要求是实现杀毒灭菌,达到饲料卫生标准,并最大限度的保留营养成份。Pilar Sancho 等将蔬菜和鱼类的销售剩余物(与菜市场的厨余垃圾相似)作为饲料的原料,观看了各样本在高温处置 20 分钟后的微生物特性,以为此类厨余原料能够知足动物饲料的要求。目前,饲料化处置包括:蒸干制饲料和生化制蛋白饲料。 1.1.1蒸干制饲料
目前要紧手腕是将餐厨垃圾通过筛分、高温消毒、烘干处置排除病毒、去除盐
[6]
分等,能够最终生成蛋白饲料添加剂供禽畜食用。饲料化处置典型工艺流程要紧分为五个部份:处置包括:蒸干制饲料和生化制蛋白饲料。
目前这种饲料化处置技术存在的要紧问
题是这些饲料中的动物蛋白被同种动物食用后可能引发动物疫情的传播,即所谓的“同源污染效应”而且某些营养成份如蛋白质的含量可能不符合饲料标准的要求。另外,由于餐厨垃圾含盐量太高,而含盐量大于 1.8%时关于成年畜禽会有必然阻碍。餐厨垃圾的盐分一样是该值的 2 倍以上,远超过饲料标准。因此这种饲料产品质量没有保障,饲料平安不易操纵,饲料存在必然的隐患。 1.1.2生化制蛋白饲料
生化制蛋白饲料技术是把餐厨垃圾通过微生物发酵处置再生成蛋白粉、有机肥和油脂。整个工艺可分为发酵前处置系统、发酵及生化处置系统和干燥系统等,最终把餐厨垃圾资源化生成为高蛋白饲料或蛋白粉、有机肥。 其原理是将在必然的环境条件下培育出的益生菌菌种加入餐厨垃圾密封贮藏,菌种通过代谢活动对饲料原料中的某些物质进行分解和转化使原料中不易被家畜和家禽利用的大分子物质转变成为易于消化吸收的小分子物质,同时,微生物菌种取得增殖,由于微生物菌体的单细胞蛋白含量很高,因此提高了成品饲料的蛋白质含量,这确
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