1.前⾔
餐厨垃圾是城市⽇常⽣活中产⽣的最为普遍的废弃物，属于城市⽣活垃圾，其主要成分包括淀粉类⾷物、植物纤维、动物蛋⽩和脂肪类等有机物，具有含⽔率⾼，油脂、盐份含量⾼，易腐烂发臭，不利于普通垃圾车运输等特点。这类垃圾若不经分类专项处理，会对环境造成极⼤的危害。
餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位⾷堂等产⽣的⾷物加⼯下脚料（厨余）和⾷⽤残余 （泔脚）。随着我们国家经济的飞速发展，城市化进程的逐渐加快，餐厨垃圾的产量呈现出逐年上升的趋势。在国内的⼤型，特⼤型城市中如北京，上海，深圳等，餐厨垃圾的⽇产量已达数千吨，全国餐厨垃圾的年产量达到千万吨，单纯填埋的话，占⽤⼤量⼟地，产⽣的垃圾渗滤液和填埋⽓体也需要后期处理，耗费⼤量⼈⼒，物⼒。
餐厨垃圾⽬前在很多城市尚未进⾏规范化管理，收集容器摆放地环境脏乱，孳⽣和招引蚊、蝇、⿏、蟑螂等害⾍，易传染疾病，危害⼈民的⾝体健康。垃圾收集地附近容易产⽣难闻⽓味，引起⼈们感官上的反感；由于餐厨垃圾含⽔量较⾼的特性，在运输的过程中存在⼀系列问题。运输车辆不规范，易发⽣餐厨垃圾外漏和倾洒，严重影响市容、市貌和交通；最主要的是城市餐饮企业的垃圾多被养殖户收集，作为养殖饲料直接使⽤，垃圾未经处理进⼊⼈类⾷物链，危及⼈民群众的⾝体健康；同时地沟油也被收集起来重新炼制成为廉价⾷⽤油，在市场上再次流通，危害⼈民群众的⾝体健康。
在存在问题的同时，餐厨垃圾因其富含有机物也可作为潜在的能源供应体。通过恰当的处理⽅法，可以释放出蕴藏在餐厨垃圾中的能量，转化为电能，热能，作为常规能源载体的有效补充。在当前我国能源供应⽇趋紧张的时期，寻求新能源迫在眉睫，利⽤餐厨垃圾通过成熟⼯艺技术获取能源不失为合理的解决⽅案。
2．餐厨垃圾概况2．1．餐厨垃圾性质
集中收集的餐厨垃圾成分复杂，不仅包括宾馆、饭店的剩菜、剩饭还包括⼤量废旧餐具、破碎的器⽫，厨房的下脚料等，是油、⽔、果⽪、蔬菜、⽶⾯，鱼、⾁、⾻头以及废餐具、塑料、纸⼱等多种物质的混合物。糖类含量⾼，以蛋⽩质、淀粉和动物脂肪等为主，且盐分、油脂含量⾼。以中国南⽅某城市为例，下表详细给出了餐厨垃圾的组分与成份：表2.1 ：餐厨垃圾组分⾷物垃圾75.1% -90.1%
纸张0.8%
⾦属0.1%
⾻头5.2%
⽊头1．0%
织物0.1%
塑料0.7%
油脂2．0% -17%
表2.2 ：餐厨垃圾成分平均含⽔率87%
平均含固率13%
有机⼲物质93%TS
含油率17%
粗蛋⽩15g/100g
盐分0.2 %–1.0%
总含碳量360g/kg
碳氮⽐C/N15
有机酸1500mg/L
餐厨垃圾的特点可归纳为：1） 含⽔率⾼，可达80% - 95%
2） 盐分含量⾼，部分地区含辣椒，醋酸⾼
3） 有机物含量⾼，蛋⽩质，纤维素，淀粉，脂肪等4） 富含氮，磷，钾，钙及各种微量元素5） 存在有病原菌，病原微⽣物6） 易腐烂，变质，发臭，滋⽣蚊蝇
2．2．餐厨垃圾⽆害化处理的必要性
之前我国餐厨垃圾的主要⽤途是被城市周边的养殖户收集起来作为饲料直接使⽤，这种利⽤⽅式有着悠久的历史。这种利⽤⽅式的问题在于：
餐厨垃圾中含有⼤量⼈畜共患传染病的病原微⽣物，不但容易引起动物感染病毒，还容易造成⼈体感染⼝蹄疫、肝炎等疾病。
??猪⾷⽤后极易感染和诱发各种疾病，势必加⼤对病猪的⽤药剂量，从⽽会加⼤抗⽣素类药物的残留，通过猪⾁进⼊⼈体，容易对⼈体健康造成危害。??餐厨废弃物，已受到铝、汞、镉等重⾦属以及有机化合物、苯类化合物的污染，被猪⾷⽤后，有害物质蓄积在猪的脂肪、肌⾁等组织⾥，⼈⾷⽤到⼀定程度后，就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。 此外，餐厨垃圾作饲料可能会导致同源性污染。所谓同源性污染是指动物⾷⽤其同类动物的⾁，⾻，⾎液等动物组织⽣产的动物源性饲料，产⽣的潜在的，不确定的传播疾病风险。餐厨垃圾中恰恰含有动物组织，直接作为动物饲料的话，存在着潜在风险。 除直接作为饲料喂养动物使⽤外，餐厨垃圾中的油脂部份被不法分⼦提炼后重新作为⾷⽤油（地沟油）使⽤也对⼈类的健康产⽣威胁。地沟油中含有黄曲霉素，苯等毒素杂质，长期⾷⽤会造成慢性疾病的发⽣，更严重时会致癌。2．3．餐厨垃圾资源化处理的可⾏性餐厨垃圾是动植物原料经过加⼯后产⽣的，其中富含有机物质，有机⽆中蕴含有⼤量的能量，如果餐厨垃圾只是被简单的填埋在垃圾填埋场中，这些能量就被⽩⽩的浪费掉了。随着我国经济的快速发展及经济结构的调整，对能源，特别是绿⾊可再⽣能源的需求越来越迫切，⾼效合理地将蕴藏在垃圾中的能源重新利⽤起来，将会部分满⾜这种能源需求。20世纪末技术⼈员把原本⽤于污⽔处理领域内的厌氧发酵产沼⽓技术移植到餐厨垃圾处理上来，经过不断的努⼒，如今利⽤厌氧发酵处理餐厨垃圾产沼⽓在技术上已经⼗分成熟，⼯艺也相当可靠。该技术的原理是餐厨垃圾中的有机物在厌氧菌的作⽤下，在适宜的温度条件下，经过发酵降解产⽣沼⽓。同时降解后产⽣的含⽔量较⼩的沼渣经过处理后作为有机肥料使⽤，沼液作为液体肥料使⽤，从⽽实现垃圾减量化资源化利⽤。发酵后产⽣的沼⽓中含有55%-75%（体积浓度）的甲烷，可⽤于发电，供热等，能够缓解能源供应紧张的局⾯。3．餐厨垃圾的处理餐厨垃圾的处理包含有三⽅⾯内容：餐厨垃圾的收集运输；餐厨垃圾的⽆害化，资源化处理；处理后产物的利⽤。餐厨垃圾产⽣3.1．餐厨垃圾的收运⽬前国内已有部分城市颁布实施了餐厨废弃物管理条例，对餐厨垃圾的收运做出了具体的规定。餐厨垃圾收运系统由垃圾收集装置、垃圾运输装置及其维修车间等设施组成，主要负责宾馆、⾷堂及餐饮企业餐厨垃圾的收集和运输。餐厨垃圾产⽣后，由宾馆、⾷堂等产⽣单位将其收⼊标准收集桶内，在环卫部门规定的时间内放置于指定的转运点，再由环卫部门或政府指定的垃圾清运企业定时收运。运输车辆采⽤密闭式运输车，车上设有挂桶机构，将垃圾标准桶提升⾄车厢顶部，再通过翻料机构将垃圾倒⼊车厢内，运输过程中车厢密闭。垃圾被运⾄处理⼚卸料平台之后，密封后盖打开，推料机构将餐厨垃圾推出，进⼊接料系统进⾏后续处理。车上所有操作为液压⾃动控制，可分别在驾驶室和车旁操作。为了对运输车辆及设备进⾏⽇常维护和修理，在垃圾处理⼚内设置了⼩型维修车间，车间内配置有相应的车辆维护设备，可在车间内对车辆进⾏⼀般维护、轮胎加⽓和修理，⼤修则在⼚外协作。收运流程为：宾馆、⾷堂、餐厅标准桶——收集点——运输车——处理⼚计量——卸料平台卸料——车辆清洗——再次收运。餐厨垃圾的收运清理过程须保证运输器具的密封性，清洁性，收运的及时性，以及收运单位的经济性。3.2．餐厨垃圾处理技术3．2．1．概述⽬前餐厨垃圾的处理技术主要包括有：1） 填埋2） 焚烧3） 好氧堆肥4） 饲料化处理5） 厌氧发酵
3．2．1．1．餐厨垃圾的填埋
⽬前我国的餐厨垃圾⼤部分采⽤的仍然是直接填埋的处理⽅式。收运来的餐厨垃圾与
其他⽣活垃圾混杂在⼀起，直接进⼊填埋场进⾏填埋。这种⼯艺的优点是⽅法简单，运⾏的费⽤低廉，⽽且处理量巨⼤。缺点是占⽤⼤量⼟地资源，耗费⼤量的⼟地征⽤费⽤。餐厨垃圾填埋后因其含⽔率⾼，有机物含量⾼等特点，会形成垃圾渗滤液，臭⽓等直接影响到地下⽔和⼤⽓等⾃然资源，形成⼆次污染，危害⼈类的健康。另外，餐厨垃圾直接填埋也⽩⽩浪费掉了垃圾中蕴含的能量，使得资源没有得到有效利⽤。
在当前⼟地资源紧缺、⼈们对环境问题的关注度越来越⾼，餐厨垃圾产量⽇趋增⾼的前提下，填埋处理技术已明显不适合我国餐厨垃圾处理的实际情况。3．2．1．2．餐厨垃圾的焚烧
将垃圾中的可燃物燃烧后产⽣热量进⾏发电，从⽽达到垃圾资源化利⽤的⼀种垃圾处理⼯艺。该⼯艺的优点是处理量⼤，垃圾的减量效果明显。焚烧后产⽣的热量可以发电，实现垃圾资源化利⽤。但是焚烧⼯艺对垃圾的热值较⾼的要求，餐厨垃圾中的含⽔量通常在80%-90%间，过⾼的含⽔率使得餐厨垃圾的热值也很低，如果使⽤焚烧技术进⾏处理，将会极⼤地增加处理成本。同时由于不完全燃烧产⽣的⽓体固体产物排放后会危害⼈类的健康。
近年来我国垃圾焚烧项⽬在实施过程中引起的争议较⼤，⼈民群众对焚烧技术的信任程度与接受认可程度均不⾼，因此⽆论从技术上看，还是从社会影响上看，焚烧技术应⽤在餐厨垃圾处理项⽬上的可⾏性很低。
3．2．1．3．餐厨垃圾的好氧堆肥
好氧堆肥技术是指有机物在有氧条件下，在好氧微⽣物（主要是菌类）的作⽤下，将⾼分⼦有机物降解成为⽆机物的过程。好氧堆肥的技术⽐较成熟，在国外的应⽤⽐较⼴泛。该⼯艺的优点是技术⽐较简单，好氧处理后的产物可作为农产品使⽤，实现了垃圾的再利⽤。但是好氧堆肥技术主要应⽤于绿⾊植物垃圾（市政维护产⽣的树枝，树叶等）及秸秆等富含组织结构的垃圾处理，对于餐厨垃圾这样不含有组织结构的垃圾处理没有技术上的优势。此外，好氧堆肥占地⾯积较⼤，处理周期加长，增⼤运⾏成本。好氧过程在⾮密闭环境内进⾏，产⽣的臭⽓会形成⼆次污染，影响周围环境。
由于餐厨垃圾的含⽔量较⼤，在好氧堆肥技术上液体的处理也是技术上的难点。餐厨垃圾的好氧堆肥并不适⽤。
3．2．1．4．餐厨垃圾的饲料化处理
餐厨垃圾的饲料化处理是指餐厨垃圾经过固液分离后，含固率较⾼的部份经过⾼温杀菌消毒烘⼲后，加⼊适当的菌类将有机物降解成为⽣物饲料的过程。其他的液体垃圾部分经过厌氧发酵产沼⽓，含有的油脂经过油⽔分离后可制成⼯业原料或⽣物柴油。
饲料化处理的优点是机械化程度⾼，占地⾯积较⼩，垃圾的资源化利⽤程度⾼。缺点是制得的有机饲料重新进⼊⾷物链，最终回到⼈体之中，其中的风险⽆法预测。⽬前国家有关部委正在评估有关餐厨垃圾饲料化产物利⽤的风险问题，该处理技术前景并不明朗。3．2．1．5．餐厨垃圾厌氧发酵处理
餐厨垃圾的厌氧发酵处理是指垃圾中的有机物质在厌氧菌的作⽤下，由⾼分⼦物质降解成为⼩分⼦物质，最终转化为沼⽓的过程。
餐厨垃圾经厌氧发酵降解后产⽣的沼⽓可通过热电联产发电机组中转化为电能和热能，电能可接⼊电⽹供⽣产⽣活实⽤，热能在供应垃圾处理设备⾃⾝使⽤后可补充市政供热设施部份热能需求，实现经济利益与社会效益共赢的局⾯。
发酵后产⽣的沼液经过脱氮，脱盐，脱硫处理后可作为液态有机肥料在农业灌溉园林种植等领域⼴泛使⽤。沼渣经过好氧堆肥后也可作为肥料使⽤，从⽽实现垃圾的减量化，资源化处理。厌氧发酵技术的优点是垃圾的减量化，资源化处理效果好，产⽣的沼⽓发电可作为新能源补充现有常规能源。厌氧发酵过程中⽆臭⽓逸出，发酵后不会产⽣⼆次污染，社会⼤众的接受程度
较⾼。该技术成熟，在国外已有较为⼴泛的应⽤，⼯程案例很多。3．2．3．餐厨垃圾厌氧发酵处理⼯艺流程
餐厨垃圾厌氧处理⼯艺主要是指通过成熟稳定的厌氧发酵技术，使收运来并且经过预处理的餐厨垃圾在厌氧菌的作⽤下，在⼀定的温度条件下，密闭容器中发酵后产⽣沼⽓并且沼⽓通过热点联产发动机发电和供热的过程。发酵后产⽣的沼液和沼渣经过⽆害化，资源化处理后可作为肥料再次使⽤，从⽽实现垃圾的减量化再利⽤。
以两相厌氧⼯艺为例，餐厨垃圾厌氧发酵⼯艺流程主要包括：1） 预处理2） ⽔解酸化3） 产沼⽓4） 沼⽓利⽤
5） 沼液，沼渣处理及再利⽤3. 2. 3. 1．预处理
餐厨垃圾经过收运车辆的运输到达处理场地后，倾倒⼊进料池内。由于在餐厨垃圾产⽣地如餐馆，饭店收集垃圾时会使⽤塑料包装袋，因此进料垃圾⾸先进⾏破袋处理，破袋后的垃圾再进⼊预处理阶段，进⾏机械预处理。
收运来的餐厨垃圾中通常会含有⼀定量的⼲扰物质，如纸张，⾦属，⾻头等。这些物质在厌氧发酵过程中不能被降解，因此应在预处理阶段被分选出去。纸张和⾦属类物质可循环利⽤，其他的物质进⼊填埋场进⾏卫⽣填埋。
分选后的餐厨垃圾中仍然含有颗粒较⼤的物质，如⽔果，蔬菜，⾁块等。颗粒较⼤的垃圾在输送管道内输送或在容器内搅拌时可能对设备的稳定运⾏产⽣影响，同时颗粒较⼤的物质⽐表⾯积较⼩，这样会使得垃圾颗粒在反应器内与厌氧菌的接触⾯积减⼩，降低厌氧发酵降解效果。为增强处理过程中设备运⾏的稳定性以及提⾼厌氧发酵的效果，在进⾏分拣后，餐厨垃圾通常需再进⾏粉碎处理，粉碎后的垃圾颗粒根据不同⼯艺要求不同，通常情况下颗粒⼤⼩在10mm左右。
粉碎后的垃圾可进⾏固液分离。餐厨垃圾在经过了分选、粉碎后仍然含有⼀些颗粒较⼩，但是在厌氧反应器中不能够被降解掉的固体物质，如细砂等。这些固体物质进⼊反应器后通过内部搅拌，会磨损反应器和搅拌器，降低设备使⽤寿命。长时间运⾏时，还会在反应器底部形成堆积，降低反应器的有效是使⽤体积。通过固液分离可使得这部份固体物质从垃圾中分离出去，只剩下可降解物质进⼊反应器，从⽽提⾼厌氧发酵罐的⼯作效率，保证产⽓稳定，进⽽保证整个厌氧装置的⾼效稳定运⾏。
当餐厨垃圾的⼲物质含量（TS）⾼于反应器设计进料TS时，通常会在垃圾进⼊反应器前加⼊清⽔或循环回流⽔进⾏稀释，以降低TS。此时可在预处理阶段设均浆⼯艺。经过均浆后的垃圾物料再通过管道输送⼊反应器内。
3. 2. 3．2．⽔解酸化
经过预处理的餐厨垃圾进⼊⽔解酸化罐内进⾏⽔解酸化。在此之前，可以设置热交换设备，使得垃圾在管道输送过程中实现升温，达到⽔解酸化所需温度，从⽽避免反应器内温度出现较⼤的起伏变化。
有机垃圾在反应器内经过⽔和⽔解酸化菌的作⽤下，由块状，⼤分⼦有机物，逐步转化成为⼩分⼦有机酸类，同时释放出⼆氧化碳，氢⽓，硫化氢等⽓体。⽔解酸化阶段产⽣的有机酸主要是⼄酸，丙酸，丁酸等。由于⽔解酸化过程进⾏的很快，反应器内很快形成酸性环境，也就是说pH值在降低。尽管⽔解酸化菌的耐酸性很好，当pH值过低时，菌类仍然会受到抑制，导致降解效果低下。
为解决这⼀问题，可向反应器内加⼊碱性物质进⾏中和，但碱性物质的加⼊会增加盐度，对厌氧发酵和沼液处理产⽣负⾯影响。此外为解决pH值过低的问题，也可使⽤pH值较⾼（约8）的循环回流⽔进⾏中和。回流⽔的使⽤可部分解决发酵后沼液处理问题，实现厌氧发酵⼚内的物质循环利⽤。同时使⽤回流⽔也可补充部分养料及稀有⾦属供给厌氧菌使⽤，避免菌类因营养缺乏引起的活性下降甚⾄死亡。
⽔解酸化阶段产⽣的⽓体中含有硫化氢，不能直接排放进⼊空⽓，经过脱硫处理后⽓体可直接排放或作其他⽤途。
⽔解酸化阶段的温度通常控制在25℃-35℃，并且不会随着产甲烷阶段的温度变化⽽改变。维持反应器内温度可使⽤沼⽓热点联产后产⽣的热量实现。
3．2．3．3．产甲烷
产甲烷阶段也可称为产⽓阶段，这⼀阶段是厌氧发酵的核⼼阶段，厌氧发酵的主要产品都来⾃于这⼀阶段，因此，控制好这⼀阶段是控制好整个厌氧处理的关键。
⽔解酸化阶段的产物如有机酸类和溶解在液体中氢⽓，⼆氧化碳等通过管道运输进⼊产甲
烷罐中，有机酸和⽓体在反应器内被进⼀步转化为甲烷⽓体和⼆氧化碳⽓体，由于硫化氢在⽔解酸化阶段已经释放出去，在产甲烷阶段的硫化氢产量很⼩，⼏乎可忽略不计。
由于进⼊产甲烷罐的物料为⽔解酸化后的有机酸，因此反应器的可以适应较⾼的有机负荷，同时缩短物料的停留时间。根据国外现有经验表明，反应器的有机负荷通常在3 - 4.5 kgoTS/m3.d 。沼⽓产量可稳定保持在700 - 900 L/kg oTS 之间，沼⽓中甲烷浓度在60%-75%间。 影响厌氧发酵的因素有很多，如反应器内的温度，pH值，进料垃圾的碳氮⽐等，这些因素直接影响着厌氧降解的稳定性。表3.6中列出了影响厌氧降解过程的各种因素及其⼯艺适宜值.表3.6 厌氧降解影响因素及其⼯艺适宜值
影响因素温度酸碱值（pH值）碳氮⽐（C/N）
固含量养料 C:N:P:S微量元素
⽔解酸化阶段25℃-35℃
⾼温：55℃-60℃
5.2-6.310-45＜ 40 %? TS500:15:5:3⽆要求
6.8-7.520-30＜ 30 %? TS600:15:5:3镍，铬，锰，硒产甲烷阶段中温：35℃-38℃
3．2．3．4．沼⽓利⽤
发酵后产⽣的沼⽓中含有甲烷，⼆氧化碳，硫化氢，其他⽓体等。甲烷⽓具有可燃性，浓度通常可达到60%-75%，沼⽓通⼊热电联产发电机后可进⾏发电，剩余的热量可供垃圾处理设备⾃⾝使⽤。根据国外已有项⽬经验，处理能⼒为200吨/天的垃圾厌氧处理⼚每天的沼⽓产量可达到25000m3-30000m3，当沼⽓中的甲烷浓度为60%时，由此发出的电能约为60000kW.h/d- 71000kW.h/。
除了直接燃烧发电之外，厌氧发酵后产⽣的沼⽓还可以在经过脱碳净化后进⼊城市煤⽓⽣产企业，经过加压后进⼊管⽹，供给居民⽇常⽣活使⽤。
随着技术的不断进步，新能源汽车逐渐出现在市场之上。欧洲国家，如瑞典，德国等已经出现了利⽤沼⽓作为燃料的新能源汽车。如果能够普及加注站点，沼⽓也是⼗分优越的新能源汽车燃料。
3．2．3．5．沼液，沼渣的处理及利⽤
厌氧发酵后的剩余产物从发酵罐出来后仍然具有较⾼的含⽔率，并不能够直接填埋，⽽是需要先经过脱⽔处理。发酵剩余物经过离⼼脱⽔后还会产⽣沼液及沼渣。沼液和沼渣中富含有氮，磷，钾，微量元素等植物所需的营养物质，可被⽤来作为有机肥料使⽤。
关于沼液制肥料的处理在国外已有成熟的技术，并且经过实际应⽤，效果良好，使得经过处理后的沼液可以符合有关标准要求，直接作为液体肥料喷洒在农⽥⾥。
脱⽔后剩余的沼渣经过好氧堆肥后可作为成品肥料出售。在进⾏好氧堆肥时通常要加⼊秸秆的物质降低含⽔率并且补充营养物质。堆肥的时间⼤概在15-25天间，经过堆肥后的肥料即可作为肥料在市场上出售。
这种利⽤发酵后剩余物的⽅式在欧洲厌氧发酵应⽤⼴泛的国家已经得到验证，并获得成功。依据我国农业现状，经过处理后制得的有机肥料有⽐较⼴泛的市场。 除此之外，沼液在经过脱盐，脱硫，脱氮，脱磷等处理后达标排放。
3．2．3．6．废油脂利⽤
我国有着悠久的饮⾷⽂化传统，各地美味佳肴数不胜数，菜肴中除了⾁，蛋，蔬菜等⾷材外，还有烹制所加⼊的⾷⽤油。也就是说，餐厨垃圾中除了含有⼤量的有机物外还存在油脂类废弃物，因此，在处理餐厨垃圾时应对废弃油脂采取相应的解决办法。
餐厨垃圾中的油脂是可以被厌氧发酵降解掉的，但脂肪的性质决定了其厌氧降解过程⼗分缓慢，并且及易在反应器内与其它物质形成黏度较⼤的悬浮物，影响设备的正常运⾏。因此在厌氧发酵⼯艺中通常先去除餐厨垃圾中含有的⼤量油脂废弃物，剩余的含有较少量油脂的餐厨垃圾进⼊到发酵罐中进⾏降解。
餐厨垃圾中的油脂部分通常在预处理阶段通过油⽔分离的⽅式从垃圾中分离出去。这些油脂可以同回收的“地沟油”及废⾷⽤油⼀起，经过化学⽅法或⽣物⽅法处理后转变为⽣物柴油或其他化⼯⼯业原料，可实现较好的经济效益。通过油脂的分离处理利⽤，既实现了废弃资源的重新利⽤，产⽣较好的经济回报，⼜能够从源头上消除“地沟油”的⽣产，使得“地沟油”不再回到⼈们的餐桌上，保证⾷品安全，避免⼈们的⾝体健康受到危害。
4．公司采⽤⼯艺
通过与德国餐厨垃圾处理企业合作，引进世界领先的餐厨垃圾处理⼯艺及设备，采⽤成熟⼯艺及⾼效设备完成餐厨垃圾的厌氧处理，真正实现餐厨垃圾的⽆害化，资源化，减量化处理。本⼯艺为连续式、中温、湿法、两相厌氧发酵⼯艺，与其他厌氧发酵⼯艺相⽐，该⼯艺有如下特点：
表4.1 ⼯艺特点
⼯艺名称 与其他厌氧⼯艺相⽐的特点4. ⾃动化程度较⾼
⼯艺名称
1. 降解过程稳定2. 菌类的⽣物物种多样
中温
3. 氨氮物质对厌氧降解的抑制作⽤⼩4. 4．能耗较⼩
1. 进料的传送、混合技术简单
湿法
2. 反应器内搅拌技术简单
3. 反应器内的热交换及物质交换好，产⽣的⽓体较易释放出来1. ⼯艺稳定性好
两相
2. 产⽓量较⾼1. 反应器数量较少2. 占地⾯积较⼩
连续式
3. 运⾏成本较低4. ⾃动化程度较⾼
与其他厌氧⼯艺相⽐的特点
本⼯艺根据餐厨垃圾处理⼚⽇处理量200吨设计完成，各⼯艺组成部分为模块化设计，可根据业主的不同要求优化设计。设计⼯艺技术指标如下：表4.2 ⼯艺指标（⽆油脂分离）
⼯艺参数处理能⼒⼲物质含量（TS）有机⼲物质含量（oTS）
沼⽓产量单位产⽓能⼒甲烷浓度有机负荷发电装机容量
指标50 t/d25% 432.45 m3/h874 L/kg oTS
≥58% 1 MW
⼯艺参数杂质含量发酵温度有机降解率需⽔量电耗热耗占地⾯积停留时间
指标 37-42 ℃88% 1425 MWh/a3919 MWh/a
⼯艺流程如下：
1） 机械化预处理过程2） ⽔解酸化过程3） 发酵产⽓过程4） 沼⽓发电过程
5） 发酵后沼液，沼渣处理利⽤过程6） 废弃油脂处理再利⽤过程（可选）⼯艺流程图:
4.1.1．机械化预处理过程餐厨垃圾经收运车辆运输后到达处理场，处理过程的开端是物料接收池。垃圾被直接倾倒⼊接收池内，经过螺旋输送器运送⾄粉碎分拣装置，在这个输送过程中可实现破袋，粗粉碎等过程。根据不同⼯艺设计，破袋后的垃圾原料可进⾏除油分离处理。油脂在垃圾中以游离态和固态存在。游离态的油脂可通过油⽔分离去除，固态油脂经过⾼温析出，以游离态存在，再经过油⽔分离去除。分离出来的油脂可作为⼯业原料制取具有经济价值的产品，剩余的废⽔仍然具有较⾼的有机物含量，进⼊发酵系统发酵，制取沼⽓分拣粉碎阶段主要是实现餐厨垃圾中轻重物质的分离，杂质的去除，垃圾颗粒的减⼩，上海闻源环境公司引进德国先进设备，在同⼀设备运⾏过程中可同时实现以上这三个⽬的，能够极⼤地提⾼处理效率，优化处理结果，降低运⾏成本。经过粉碎分拣后分离出来的杂质进⼊卫⽣填埋场填埋，杂质的去除率可达99%。分拣出来的轻重物质主要是有机合成物及⾦属物等，可回收再利⽤，创造经济价值，实现物质的循环利⽤，也符合垃圾处理循环利⽤的要求。经过粉碎分拣后的垃圾物料再次进⾏⾼温杀菌消毒处理，这是影响到垃圾处理后沼液，沼渣作为有机肥料使⽤能否达标的重要过程。我公司严格按照欧洲现⾏针对⾮⾷⽤类动物副产品杀菌消毒标准（EG 1774/2002）对餐厨垃圾进⾏杀菌消毒处理，餐厨垃圾在70℃⾼温下经过1个⼩时的下毒，避免由此⽽产⽣的危害⼈类健康，导致⾃然界污染等情况的产⽣，完全做到餐厨垃圾的⽆害化，⽆毒化处理。4.1.2．⽔解酸化过程经过⼀系列机械化预处理过程后，餐厨垃圾被制成均质浆液，浆液被泵⼊⽔解罐内进⾏⽔解酸化处理。⽔解酸化是整个有机物厌氧降解开始，有机物在⽔解罐内被从⼤分⼦⽔解开，逐渐转变为中⼩分⼦的有机酸，同时伴随释放出部分⽓体。餐厨垃圾的⽔解酸化有厌氧菌类参与，由于⽔解酸化菌类发挥最佳活性的环境条件与产甲烷菌类发挥最佳活性的环境条件有较⼤差别，因此为实现最佳的降解效果，本⼯艺设计为⽔解酸化过程与产甲烷过程分别独⽴进⾏的两相发酵过程，避免出现其他单相⼯艺容易出现的反应器内酸化，导致整个厌氧降解过程受到抑制的不利情况。最⼤限度的保证厌氧发酵过程的稳定性。两相厌氧发酵⼯艺在德国众多有机垃圾厌氧降解⼯程中得到应⽤。由于实现了不同降解过程的独⽴进⾏，⼤⼤提⾼的整体的厌氧降过程的稳定性，同时也提⾼了产⽓效果，增加收益。4.1.3．产沼⽓过程经过⽔解酸化过程后产⽣的有机酸类物质通过管道输送进⼊发酵罐中，在适当的温度，pH值等条件下，在产甲烷菌类的作⽤下进⼀步降低分⼦数最终转化成为甲烷。这⼀过程是整个餐厨垃圾厌氧发酵的核⼼过程，从技术⾓度讲，是否能够控制好产⽓过程，将会决定⼀个餐厨垃圾处理项⽬的成败。本⼯艺采⽤带有中央搅拌器的完全混合式发酵罐，圆柱形罐体，材质为带玻璃纤维内衬钢制，具有效率⾼、稳定性强、产⽓效果好、使⽤寿命长等特点。发酵罐有机负荷可达3.5
kgoTS/m3.d，垃圾中有机物的降解率可达88%，⽽通常厌氧发酵中有机物的降解率只有65% -75% 。发酵罐体积为有机物降解率的提⾼意味着单位重量垃圾经过过发酵后沼⽓产量的提⾼，本⼯艺中每吨餐厨垃圾可产沼⽓207.6m3,⽬前年国内投⼊运⾏的餐厨垃圾厌氧处理⼚每吨垃圾的沼⽓产量仅为86.4m3。本⼯艺在产⽓能⼒是该项⽬的2.4倍。与传统的倾斜式搅拌器相⽐，中央搅拌器具有系列优点：1) 物料在发酵罐内的分布更加均匀
2) 发酵罐内温度、pH值的分布更加均匀 3) 避免发酵罐内出现沉淀 4) 搅拌死⾓更⼩ 5) 维修更换⽅便快捷 6) 能耗较低
此外，本⼯艺独创性地采⽤了再发酵技术。即在发酵罐后单独设⽴再发酵罐。经过发酵后的物质进⼊再发酵罐中再次降解，最⼤限度的提⾼垃圾原料中有机物质的降解率，从⽽提⾼沼⽓的产量，增加发电量，获取更多的经济利益。
位于再发酵罐顶部还安装有双层膜沼⽓储柜，该⽓柜具有重量轻，容量⼤，耐腐蚀，寿命长等特点。并且在⽓柜中配有测量控制设备，可以时时监控沼⽓的⽣产情况及沼⽓品质，通过相应的控制阀门对进⼊沼⽓发电机的⽓量进⾏控制调节，保证发电机组能够连续稳定运⾏。4.1.4．沼⽓发电过程
本⼯艺设计厌氧装置产⽓量约为432.45m3/h，经过发电机组后每年可发电约800万度，按照北京市普通三⼝之家每年⽤电2400度电计算，厌氧产沼⽓发出的电量可以满⾜约3000多个普通三⼝之家⼀年的⽤电需求。
除发电利⽤外，产⽣的沼⽓在经过提纯净化处理符合国家有关标准后，还可以进⼊城市市政天然⽓管道作为家⽤燃⽓使⽤，或是作为清洁汽车原料使⽤。在德国，瑞典等国已经有数量众多的此类车⽤燃⽓站投⼊使⽤，可实现温室⽓体的减排，延缓温室效应，改善环境。
4.1.5．发酵后沼液，沼渣处理利⽤过程
厌氧发酵后产物中仍然含有部分有机物，同时含有⼤量的氮，磷，钾以及微量元素。这些元素是植物⽣长所必需的优质营养成分，如果⽩⽩放弃⼗分可惜，形成极⼤的资源浪费。
⽬前在欧洲，发酵后产物直接被⽤作农业肥料适⽤，餐厨垃圾处理⼚周边的农户将这些产物⽤车辆运⾛，直接喷洒在⾃家的⽥地上，节省了购买肥料的经费。做到了垃圾的减量化处理。在我国，由于条件所限，这种发酵后产物的利⽤⽅式⽬前还不能得到⼤范围推⼴使⽤，本⼯艺设计了发酵后产物脱⽔处理过程，解决发酵后产物问题。
经过脱⽔后产⽣了含⽔量极⾼的沼液（99%）以及含⽔量相对较低的沼渣（65%）。沼液经过脱氮等处理达标后可直接排放，沼渣可继续制成固体肥料或营养⼟，可⼴泛应⽤于农业、林业、⽔果蔬菜种植业、市政园林、沙化⼟壤改良、重⾦属污染⼟壤治理后恢复等多个领域。4.1.6．废弃油脂处理再利⽤过程
废弃油脂主要是指餐饮企业，⾷堂废弃物中的油脂部分，使⽤过的⾷⽤油以及餐厨垃圾中含有的油脂部分。这其中前⾯两种就是⼈们常说的“地沟油”的主要来源。不法商贩通过各种⼿段将这些废弃的油脂回收，加⼯炼制成为廉价⾷⽤油，重新流⼊市场回到⼈们的餐桌上，进⼊⼈体危害⼈们的⾝体健康。
本⼯艺在处理餐厨垃圾的同时考虑到“地沟油”的危害性，设计了废弃油脂的处理再利⽤⼯艺，将分离出来的餐厨垃圾中的油脂与“地沟油”共同处理。油脂在餐厨垃圾中以游离态和固态存在。游离态的油脂通常与餐厨垃圾中的⽔份混合在⼀起，这部分油脂的分离可采⽤油⽔分离的⽅式，根据⽔与油的密度不同，利⽤温度的⾼低变化，实现油从⽔相中的分离。固态油脂通常是指⾁类中含有的脂肪，以固态形式存在，不能够利⽤油⽔分离⽅式析出。采⽤⾼温析出的⽅法，使固态的脂肪形态改变，以游离态存，再经过油⽔分离去除。分离出来的油脂可作为⼯业原料制取具有经济价值的产品，如⽣物柴油等。分离后剩余的废⽔仍然具有较⾼的有机物含量，再次进⼊发酵系统发酵，与原有的餐厨垃圾混合，制取沼⽓。
化学原理上讲，油脂类物质是⾼级脂肪酸⽢油酯，通过化学酯交换反应或⽣物酶合成反应可将油脂转化为⽣物柴油。⽣物柴油是清洁可再⽣能源，具有硫含量低，燃烧后含硫废⽓排放少，燃烧性好，安全性好等优点，可作为锅炉，涡轮机，柴油机等的燃料使⽤。加之⽣物柴油具有独特的可再⽣性，可以说取之不尽，⽤之不竭，应⽤前景极为⼴阔。
5．结语
餐厨垃圾处理作为⼀个新⽣事物在中国还并不成熟，虽然厌氧发酵技术在国内科研较多，但针
对餐厨垃圾的厌氧发酵处理在实际的⼯程应⽤上⼏乎是⼀⽚空⽩，只有通过引进国外先进技术⼯艺并加以消化吸收改造，才能够在较短的时间内追赶上国际领先⽔平伺机超越。公司引进先进成熟经验技术，与中国实际情况相结合，进⼀步消化吸收改进，⾛符合中国国情的餐厨垃圾厌氧处理道路，真正实现餐厨垃圾⽆害化，资源化，减量化处理，改善⼈民⽣活环境，保证⼈民⾝体健康，共同创建清洁，美好，幸福的和谐社会！
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