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1、 第 l 8 卷第 1 期 2 4 2 0 1 0年 2 月 环境卫生工程 En v i r o nme n t a l Sa n i t a t i o n En g i n e e r i n g Vo 1 1 8 No 1 F e b r u a r v 北京市餐厨垃圾的处理现状及发展趋势术 王丹阳 ，弓爱君 ，张振 星 ，毛亚 南，周陆军 ( 北京科技大学，北京1 0 0 0 8 3 ) 摘要：介绍了北京市餐厨垃圾现状，分析了北京市餐厨垃圾处理中存在的主要问题，并阐述餐厨垃圾主要资源化 的处理技术及发展前景，旨在为北京市餐厨垃圾管理及资源化提供参考。 关键词：餐厨垃圾；资源化；管理 中
2、图分类号：X 7 9 9 3 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 5 8 2 0 6 ( 2 0 1 0 )O 1 0 0 2 4 0 3 T r e a t me n t S t a t u s a n d D e v e l o p me n t a l T r e n d o f F o o d R e s i d u e i n B e i j i n g Wa n g D a n y a n g ， G o n g A i j u n ， Z h a n g Z h e n x i n g ， M a o Y a n a n ， Z h o u L u j u n ( U n i
3、v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e i j i n g B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ) A b s t r a c t ：S t a t u s o f f o o d r e s i d u e t r e a t m e n t i n B e i j i n g w a s i n t r o d u c e d ，e x i s t i n g p r o b l e ms o f f o o d r e s i d u e t r e a t m e n t i n B e
4、 ij i n g w e r e a n a l y z e d ，a n d t r e a t m e n t t e c h n o l o gy a n d d e v e l o p me n t a l t r e n d o f f o o d r e s i d u e r e s o u r c e w e r e e x p o u n d e d ，w h i c h p r o v i d e d s o me u s e f u l ma t e r i a l f o r m a n a g e me n t a n d r e s o u r c e o f f
5、 o o d r e s i d u e i n B e i j i n g Ke y wo r ds：f o o d r e s i du e； r e s o ur c e；man a g e me n t 餐厨垃圾是城市垃圾的重要组成部分。居 民 区、餐饮服务行业及各种企事业单位食堂是产生 餐厨垃圾的主要场所。一般在食 品加工过程中产 生的食物残余称为厨余，成分主要为菜叶、果皮， 其碳水化合物含量高 ；而在饮食消费后的食物残 余称为 “ 泔脚” ，以淀粉 、蛋白质 、脂肪为主 ，同 时还表现 出含盐 量 、游离态脂肪含量高 的特点 ， 含水率高 ，易为微生物利用降解l 1 。 由于餐厨垃
6、圾产生量大，细菌、酵母菌等活 菌含量非常高 ， 极易变质腐败，孳生和招引蚊、 蝇、鼠、蟑螂等害虫 ，污染环境 ，必须进行严格 有效 的正规处理 。然而 目前餐厨垃圾 的处理并未 进入规范的处理渠道 ，一些非正规的餐厨垃圾处 理存在很多薄弱环节 ，对人们的生活 、健康和环 境造成安全隐患。 餐厨垃圾的主要组成有粮食 、蔬菜、植物油、 动物油、肉骨及少量废餐具 、牙签、餐纸等。主 要化学成分有淀粉 、纤维素 、蛋白质 、脂类和无 机盐等 ，同时含有少量氮 、磷 、钾 、钙 、镁 、铁 等微量元素。 1 北京市餐厨垃圾现状 据不完全统计 ，目前北京市餐厨垃圾的 日产 生量约为 1 2 0 0 t d
7、 ，并呈现快速上升趋势 。北 京市部分单位餐厨垃圾主要成分检测结果见表 1 。 基金项 目：国 家标 准 物 质 资 源共 享平 台建 设 项 目 ( 2 0 0 5 D K A 2 1 5 0 1 ) ；北京市教委产学研项 目 收稿 日期 ：2 0 0 9 0 8 2 8 表 1 北京部分单位餐厨垃 圾主要成分 单位 含 割有 枷粗 粗 脚 从表 1 可 以看 出 ，在 星级饭店 、高级餐厅 、 餐馆和食堂产生的餐厨垃圾 ，含水率 、 有机物和 粗蛋 白变化幅度不大 。粗脂肪除了烤鸭店偏高之 外 ，其余 的饭店也基本稳定 。对于沥水油分不同 的饭店变化 比较大 ，这主要是 由于不 同饭店 的
8、菜 系不同、管理方式不同造成的。 2 餐厨垃圾特点 1 )高含水率 。餐厨垃圾的含水率高 ( 7 5 左 右) ，其收集 、运输和处理都有很大难度。而且由 于餐厨垃圾的热值在 2 1 0 0 k J k g 左右，不能满足 垃圾焚烧发电的热值要求 ，如果 与其他垃圾一起 焚烧会导致燃烧不充分而产生二嗯哄等物质 ；而 填埋则会产生大量沼气及渗沥液_ 4 ，渗沥液可通 过地表径流和渗 透等作 用污染 地表水和地下水 ， 对环境造成二次污染 。 2 )易腐烂 。餐厨垃圾 中有机物含量高 ( 占干 物质质量 的 9 3 左右) ，主要 为淀粉类 、食物纤 维类 、动物脂肪类等。又 因其含水率高 ，易腐
9、败 第 1 期 王丹阳，等北京市餐厨垃圾的处理现状及发展趋势 2 5 发臭 ；易孳生病菌 ，包括大量沙 门氏菌 、金黄色 葡萄球菌 、肝炎病毒等多种致病微生物 ，造成 多种疾病的传播。 3 )营养丰富。除了粗蛋白和粗纤维等有机物 含量高外 ，餐厨垃圾还含丰富的氮 、磷 、钾 、钙 以及各种微量元素 ，具有营养素齐全 、再利用价 值高等特点。厨余中的糖类含量较高，而泔脚则 以蛋 白质 、淀粉和动物脂肪类等为主要成分 ，且 含盐 、油脂量高( 可达泔脚总量的 2 0 3 0 ，其 中相当部分是游离态) ，见表 2 。 表 2 泔脚粗 蛋白和粗脂肪消化率测定结果 注：北京农学 院测定结果 。 3 北
10、京市餐厨垃圾处理存在主要 问题 1 )采取非正规方式处置餐厨垃圾 ，隐藏严重 的卫生安全问题 。餐厨垃圾富含的有机物在温度 较高时很快会腐烂变质 ，产生大肠杆菌等病原微 生物 ，直接喂猪会危害人体健康。而废弃食用油 脂经过多次反复油炸 、烹炒后 ，含有大量的致癌 物质 ，如苯并芘 、黄曲霉 素等 ，长期食用会导致 人体慢性 中毒 ，容易患上肝癌 、胃癌 、肠癌等疾 病E 。而且现有的一些处理技术也存在缺陷，如餐 厨垃圾饲料化技术 中加热烘干 的方式很难去除霉 杆霉菌等菌种E 。 2 )处理设施能力不足。预计到 2 0 1 0年北京 市餐厨垃圾 日产生量将达到 1 4 5 0 t ，而 目前 日
11、处 理能力仅是 2 0 0 t 左右 ，缺 口很大。 3 ) 收集运 输系统不完善 。除正规 收集 企业 外 ，目前大多数餐厨垃圾收集运输工具以人力三 轮车和小型机动车为主。没有密封 ，车辆上路行 驶时易发生外溅 、倾洒 ，造成沿途环境污染 ，严 重影响市容 、市貌和道路交通。 4 )政策机制不健全。缺乏相关政策法规 ，价 格机 制 、监督执法制 度 尚未建立 ，运用市场化 、 企业化的方式建设餐厨垃圾处理厂面临很多困 难 ，企业参与投资的积极性不高。新 出台的 由餐 厨垃圾的生产者支付清运和处理费用 的政策 ，更 是消减 了很 多单位参与合理处理餐厨垃圾 的积极 性。因为这意味着他们将从卖泔
12、水收费到缴费的 转变 ，直接影响了他们的经济利益。 4资源化处理方式 1 )饲料化技术 。利用微生物菌体将餐厨垃圾 发酵 ，通过微生物的生长繁殖 和新陈代谢 ，积累 有用的菌体 、酶和中间体 ，经过烘干后制成蛋 白 饲料 。 2 )生物厌氧发酵处理技术 。在厌氧发酵过程 中，有机质被分解 ，部分有机碳 物质转化为 C H 和 C O ，被分解 的有机碳化物 的能量大部分储存 在 甲烷 中，小部分 氧化为 C O ，释放 出能量满足 微生物生命活动 的需要 l 9 。同时 ，厌氧条件下 的 乳酸发酵生成生物降解性塑料E “ ，生物制氢l 】 以及 甲烷发酵 与燃料电池发 电系统E 等技术也 在开
13、发之中。 3 )生物柴油技术。餐厨垃圾进行人工分拣 固 废物后 ，经高温蒸煮灭菌和几道分离手续 ，可分 离 出油 、固体渣 、废水。废油脂经过集 中加工处 理 ，可制成脂肪酸 甲酯等低脂类物质 ，作为半成 品工业原料油脂 ，或经深加工变成皮革合成加脂 剂 以及生物柴油 8 , 1 5 。 4 )肥料化处理技术 。国内外运用较多的是餐 厨垃圾高温机械堆肥法 ，该工艺采用高温嗜热菌 微生物进行发酵 ，温度高 ，发酵速度快 ，对餐厨 垃圾这种富含大量有机物的垃圾具有 良好的处理 效果 。高温好氧堆肥技术能在较短的发酵周期 内完成物料熟化并能杀灭病菌E 2 。 5 )高温炭化处理。将餐厨垃圾放在 4
14、0 0 5 0 0 的高温且无氧条件下进行蒸烧 ，再将释放 出的 气体在 8 0 0的条件下( 足以使二嗯哄分解)进 行二次加热 2 0 h ，使其变成炭化物 j 。 6 )发酵产燃料酒精。即利用运动发酵单胞菌 对餐厨垃圾进行发酵以生产酒精E 1 7 - 1 8 j 。 7 )蚯蚓堆肥 。蚯蚓在其新陈代谢过程 中吞食 大量有机物 ，并将其 与土壤混合 ，通过砂囊 的机 械研磨作用 和肠道中生化作用促进有机物分解转 化 9。其体内可分泌多种酶类，对绝大多数餐厨 垃圾有较强的分解作用 ，同时还能有效地抑制堆 肥过程 中产生的臭味 6 。 8 )小型餐厨垃圾处理机 。通常采用好氧发 酵 的工作原理
15、，利用特殊菌种 ，通过加热 、机械 搅拌和强制通风等手段，使餐厨垃圾分解 ，剩余 物作为肥料使用。 餐厨垃圾属于资源型废物，由于其极易被微 生物降解的特性，使得生物降解法成为处理此类 垃圾 的主要方法 ，不仅对环境的影 响小 ，而且可 以回收能源及产生对环境有益的二次产物。 目前 比较常用 的生物处理法一般为堆肥及厌氧发酵制 2 6 环境卫生工程 第 1 8卷 生物气。 堆肥的处理成本相对较低 ，而且处理工艺简 单，而厌氧发酵制生物气虽然投资大，但是操作 自动化程度高 ，可 以解决部分能源问题 ，因此这 2种方法成为近年来的主流技术 。同时 ，由于生 物农药的绿色 、高效 、针对性强等特点 ，
16、利用餐 厨垃圾进行发酵生产微生物农药也必将是一种资 源化处理的方法。 5结束语 餐厨垃圾 中丰富的营养成分是有益微生物 的 最佳养料 ，在 降解过程 中，可 以产生多种具有资 源利用价值的再生物质 。随着 国家一系列利好政 策的出台以及餐厨垃圾资源化技术 的发展 ，餐厨 垃圾必然会成 为一种具有广 阔前景 的宝贵资源 ， 而生物法将成为此类垃圾处理的主要方法。 参考文献 1 黄文雄，刘畅 餐厨垃圾处理现状 与发展趋势 J _ 建设科技 ，2 0 0 8 ( 3 ) ： 90 -9 2 2 曾宪兴，宫本水，王富生 高压蒸汽灭菌工艺处理餐厨垃圾 J 环境卫 生 工程 2 0 0 7，l 5 ( 1
17、 ) ：5 5 5 6 3 邢汝明，吴文伟 ， 王建 民，等 北京市餐厨垃圾管理对策讨论 J 环境 卫生工程 ，2 0 0 6 ，1 4 ( 6 ) ：5 8 6 1 4 王星 ，王德汉 ，张玉帅 ，等 国内外餐厨垃圾 的生物处理及 资源化技 术进展 J 环境卫生 T程 ，2 0 0 5 。1 3 ( 2 ) ：2 5 2 9 5 李小卉 餐厨垃圾的危害及综合治理对策 J 研究与探讨，2 0 0 6 ，1 1 ： 2 4-2 5 6 T h o m a s R，I d a S ，A m e F T h e P r e s e n c e o f P e n i e i l l i u m a
18、n d P e n ie il l i u m M y c o t o x in s i n F o o d Wa s t e s J I n t J F o o d Mi c r o b i o 1 2 0 0 4 ，9 0 ：l 8 1 1 8 8 7 K i m K E O v e r v i e w o f K 0 r e a n S o l i d W a s t e s M a n a g e m e n t P o l i c i e s R P a p e r P r e s e n t e d a t S y mp o s i u m o n C o mpos t i n g
19、 T e c h n o l o g y o f F o o d a n d O r g a n i c Wa s t e s ，S e o u l ， 1 9 9 7 8 谢炜平 ，梁彦杰 ，何德 文 ，等 餐 厨垃圾资源化处理 技术现状及研究 进展 J 环境卫生工程 ，2 0 08 。1 6 ( 2 )：4 3 05 9 刘会友 ，王俊辉 ， 赵定国 厌氧消化处理餐厨垃圾 的工艺研究 J 能源 技术，2 0 0 5 ，2 6( 4 ) ：1 5 0 1 5 4 1 0 袁玉玉，曹先艳，牛冬杰，等 餐厨垃圾及处理技术 J _ 环境卫生工 程，2 0 0 6 ，1 4 ( 6 ) ：4 6 4
20、 9 1 1 Z h a n g R H，H a m e d M C h a r a c t e ri z a t i o n o f F o o d Wa s t e a s F e e d s t o c k f o An a e r o b ic Dig e s t i o n 【 J j Bio r e s o u r T e c h n o l ，2 0 0 7，9 8 ：9 2 9 9 3 5 1 2 孙营军，丁颖，吴伟祥 ，等 餐厨垃圾发酵生物制氢研究进展 J J 科 技通报 ，2 0 0 9 ，2 5 ( 2 ) ：2 2 6 2 3 2 【 1 3 j Ha n S K，S
21、h i n H S B i o h y d r o g e n P r o d u c t i o n b y An a e r o b i c F e r me n t a ti o n o f F o o d Wa s t e J I n t J H y d r o g e n E n e r g y ，2 0 0 4 ，2 9 ：5 6 9 5 7 7 1 4 陈晓哗 ，邱哗平 ，朱建 良 水葫 芦和餐 厨垃圾半连续厌氧发酵产 甲烷 研究 c 可再生能源规模化发展国际研讨会暨第三届泛长三角能源科技论 坛论文集 ，2 0 0 6 1 5 L a i c M，Ke G R，C h u n g
22、 M Y P o t e n t ia l o f F o o d Wa s t e s f o r P o w e r G e n e r a t io n a n d E n e r g y C o n s e r v a t i o n i n T a i w a n J R e n e w E n e r g y ，2 0 0 9 ，4 9 ：1 9 1 3 1 91 5 1 6 付婉霞， 王会红 餐厨垃圾资源化技术及应用 J 建设科技，2 0 0 8( 3 ) ： 9 4 9 5 1 7 马鸿志 ，宫利娟 ，汪群慧 ，等 L a e k e t t B u n n a n 实验设计优
23、 化餐厨垃 圾发酵产燃料酒精的研究 J 环境科学，2 0 0 8 ，2 9 ( 5 ) ：1 4 5 2 1 4 5 6 1 8 K i m S H，H a n S K，S h i n H S F e a s i b i li t y o f B io h y d r o g e n P r o d u c t i o n b y A n a e r o b i c C o - d i g e s t io n o f F o o d Wa s t e a n d S e w a g e S l u d g e J I n t J H y d r o g e n E n e r g y， 20
24、 04， 29： 1 6 07 1 61 6 1 9 S c o t t M K，N o r a G，K a r s t e n M T h e S t a t e o f G a r b a g e in A m e ri c a J B i o c y c l e 。2 0 o 4 ，4 5 ( 1 ) ：3 1 3 3 作者 简介 ：王丹 阳 ( 1 9 8 9 一) ，北京科 技大学 生物科 学 与技术 系 O 8 级 学 生 ，从事餐厨垃圾 资源化处理方法研究 ，同年获新生二等奖学金 ，2 0 0 9年 获国家级人民特 等奖学 金及校级优 秀三好学生称号 。 E - ma i l ：
25、q i n g c h a g o o d 1 6 3 c o i n 。 ( 上接 第 2 3页) 4 )施用时需与土混合均匀 ，碾碎后再施用 ， 否则干燥后容易结块 ，影响使用效果 。 5 )将大港污水污泥作为大港地区的绿化用肥 具有广阔的应用前景。 参考文献 1 张水英，赵颖，顾剑，等 循环经济之路一增钙干化污泥作为建筑 材料 的研 究与示范 E B O L 2 0 0 8 0 3 0 4 h t t p ： 1 w w w c h i n a s l u d g e e o m b b s s i mp l e ? t 2 4 8 9 h t m1 2 朱开金，马忠亮 污泥处理技术及资
26、源化利用 M 北京：化学工业出 版社 ，2 0 0 7 3 解 庆林 ，千敦球 ，李金 城 ，等桂林市污水 处理厂 污泥农业利用 J l 广西科学院学报 ，2 0 0 0 ，1 6 ( 3 ) ：1 3 1 1 3 4 4 张辰 ，王国华 ，孙晓 污泥处理处置技术 与工程 实例 M 北京 ：化学 工业出版社 2 0 0 6 5 上海市卫生防疫站 环境保护检验 M 上海： 上海人民出版社 1 9 7 6 6 隋方功 ，李俊 良 土壤农化分析实验 M 北 京 ： 中国农业大学 出版社 ， 2 0 04 7 赵庆祥 污泥资源化技术 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 2 8 朱本仁，辞惠珍 泥土中
27、钾的原子吸收法测定和 0 I ( 的B放射性计算 J 核技术，1 9 8 5( 7 ) ：2 2 2 4 ， 6 0 9 易晓娥 城市污水厂污泥农用资源化研究 D 福州：福建师范大学， 20 05 1 O 比尤伊克 M w M 有机废物转化利用 M ， 李新华，戴跃松 ，宋家琪， 译 北京 ：中国环境科学出版社 ，1 9 8 6 1 1 林兰稳，钟继洪，谭军 城市污水污泥与稻草、粉煤灰混合堆肥及其 利用评价 J 生态环境，2 0 0 5 ，1 4( 5 ) ：6 7 8 6 8 2 作者简介 ：刘庆余( 1 9 3 4 一) ，现任南开大学滨海学院环境科学 系系主任， 教授 ，参加过 “ 天津市 城市生态 系统 与污染综合防治 研究”、 “ 天津市城 市污水 土地处理与 利用 系统研究” 、 “ 城市污 泥发酵处理对 毒性 有机物净 化效果研究 ”等 “ 六五” 、 “ 七五” 、 “ 八 五”等国家攻关项 目，先后获 国 家二等奖 l 项，天津市二等奖 1 项，国家教委三等奖 2 项，国家环保局二 等奖 l 项。在国内外发表论文6 O 余篇。 E ma i l ：l h l y l 2 3 4 5 6 s i n a c o in 。