國內廚余垃圾厭氧消化工藝的應用

徐曉靜

（中國電子工程設計院有限公司 北京 100142）

引言

廚余垃圾是我國常用的分類方法四分法中的一種，全國各地對廚余垃圾的處理方法都是不同的，由于沒有固定的方法，所以一直處于一個不斷摸索的過程。廚余垃圾主要是指人們日常生活和食品加工、餐飲行業、單位學校食堂等產生的垃圾，其中包括剩飯剩菜、骨頭、油脂等，廚余垃圾中含有較高的水分和有機物，很容易就發生變質和腐爛，在我國厭氧消化工藝是處理廚余垃圾的主要方式之一[1]。但是在使用厭氧消化工藝時，在處理廚余垃圾上也會有很多的不足，比如廚余垃圾在進行單獨的處理消化時，會容易出現酸化的現象或者是處理效率較低，所以在使用厭氧消化工藝的同時，也要對厭氧消化工藝進行不斷的改進和創新。

1 廚余垃圾的危害和厭氧消化工藝的定義

廚余垃圾中含有大量的水分，所以在進行垃圾處理和運輸的時候，會比較的費事。而且由于廚余垃圾成分復雜，里面的有機物含量較高，所以很容易就會發生腐爛，散發臭味兒，這樣還容易引起細菌的傳播，造成一些疾病。大多數的廚余垃圾所含的營養物質會比較多，相對來說廚余垃圾還是有一定的可回收性的。這也就對廚余垃圾的處理，提出了更高的要求[2]。處理不當不僅會影響人們的生活環境，由于垃圾向地面的不斷滲透，也會給地面和地下飲用水帶來一定的污染。在有的地區，廚余垃圾沒有統一的處理方式，人們就會將廚余垃圾作為牲畜的喂養飼料，時間一長，有毒的物質就會停留在動物的身體內，后期如果人們對其食用，可能就會引起人們的免疫系統下降，引發疾病。

厭氧消化工藝又稱為沼氣發酵，就是在使用厭氧消化工藝的時候，將廚余垃圾進行分解，將其中一部分的物質轉換為沼氣和二氧化碳。厭氧發酵工藝在我國五十年代時，曾被廣泛的進行應用，但是現在的階段，我國的大部分地區都處在較為分散的一個階段，和國外的厭氧消化工藝相比較，我國的厭氧消化工藝還處于最初的起步階段[3]。

廚余垃圾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境衛生造成惡劣影響，且容易滋長病原微生物、霉菌毒素等有害物質。所以廚余垃圾處理的不及時，不僅影響一個城市的市容和環境衛生，而且還會傳播疾病，危害人類的日常生活和身心健康。

2 厭氧消化工藝處理廚余垃圾的優勢和不足

2.1 厭氧消化工藝處理廚余垃圾的優勢

第一，傳統的處理廚余垃圾的主要方式主要是通過焚燒、填埋等，這樣的方式不僅會污染大氣也會污染土地，而且垃圾的分解年限不同，造成的污染程度也會不同[4]。而厭氧消化工藝是采用厭氧微生物把廚余垃圾中的有機物質轉換成為沼氣，不僅不會造成環境的污染，還會為工業、農業的生產提供新的能源，在進行厭氧消化工藝處理垃圾時，也會減少燃料資金的投入，減少因為焚燒而引起的二氧化碳的排放。厭氧消化工藝中所產生的殘渣和水還可以作為肥料的使用，這也大大的降低了農業成本的支出，合理有效的利用廚余垃圾中的有機物質，進行了資源的循環使用。廚余垃圾在完全密封的厭氧消化池中完成整個發酵的過程，可以有效的防止氣體的泄露。厭氧消化技術處理廚余垃圾可以有效的對一些有毒或者難降解的污染材料進行有效的降解，所以厭氧消化工藝還可以對持久性的有機物進行分解和降解。厭氧消化工藝在進行發酵的時候，相對來說占地面積會比較小，處理的周期也會比較快，而且相對來說比較環保，不會造成環境的污染，厭氧消化工藝相對來說比較適合環境污染相對嚴重的城市和想要保護環境的城市[5]。

第二，對廚余垃圾進行厭氧消化還可以降低其對周圍環境的影響，對周圍環境以及人們居住的環境起到保護的作用，同時使用厭氧消化工藝也可以在一定程度上減少廚余垃圾跑味，滲漏的現象，這樣不僅可以降低對環境的污染，同時也可以減少因氣溫過高而使廚余垃圾產生臭味的問題。其次，為了提高處理廚余垃圾的環保性，也可以對廚余垃圾進行分類處理，這樣將廚余垃圾與其他垃圾分開處理，也可以有針對性的對其進行處理，這樣不僅實現了定點分類處理，同時為厭氧消化工藝的實施提供了便利。當然，為了減少廚余垃圾對環境的影響，也可以對其進行二次利用，將蔬菜果皮等制作成環保酵素，將動物的內臟用來培育花草，像是在飯店這種廚余垃圾數量很多的地方，便可以使用厭氧消化工藝或者購買專門的處理設備，這樣不僅可以減少對環境的污染，同時在二次利用中，也可以實現部分廚余垃圾的價值。

第三，厭氧處理工藝是由法國某公司研發的，其主要是采取一個垂直的圓柱形消化器，其可以針對城市中的垃圾進行厭氧消化處理，但是在處理的過程中，存在著攪拌難的問題，而且其的固體含量高，會抑制反應的活性，隨著社會的發展，技術逐漸在優化中，其開始面向全部的垃圾進行有效的處理，通過部分滲透液回流與沼氣壓縮攪拌技術，從而提高了該項技術的環保性，不僅可以對環境形成一定的保護，同時也可以促進經濟的發展。因此對廚余垃圾使用厭氧消化工藝，不僅可以對這些進行有效的處理，同時也可以使得技術在不斷的更新中，為保護環境作出更大的貢獻。

2.2 厭氧消化工藝在進行廚余垃圾時，所存在的不足

現在國內很多家庭為了方便和節省垃圾分類的時間，就會在廚房里面安裝一臺破碎機，將生活和廚房里所產生的垃圾，進行破碎，并進行沖刷，這在一定的時間內減少了垃圾分類的時間，為人們的生活帶來了一定的便利性，但是這種行為不僅增加了水資源的浪費也增加了城市對于污水的處理量[6]。

厭氧消化工藝在處理廚余垃圾上存在著很多的優點，但是在實際的生活中，卻也存在著一些弊端和不足，在進行廚余垃圾厭氧消化工藝處理時，在進行出水排放時，可能要進行達標的檢測，這樣會增加工藝的成本支出。

廚余垃圾的混合收集也會對厭氧消化工藝帶來一定的限制。在進行廚余垃圾處理時，由于垃圾分類的不準確，導致垃圾中含有很多不可分解的物質，這也會影響垃圾的處理和發酵，所以也要對厭氧消化處理系統進行不斷的完善，可以在預處理階段，將這些雜質進行分離。現在我國的垃圾分類制度在不斷的完善和推廣，厭氧消化工藝技術也會不斷的獲得提高。

3 廚余垃圾厭氧消化工藝的流程

廚余垃圾的成分是比較雜亂的，在廚余垃圾中含有大量的油水、有機物。廚余垃圾的產量多少，受到不同地域、飲食習慣和垃圾分類推廣實行等多方面的影響。我國的廚余垃圾具有以上的特征所以在處理起來會比較的麻煩和復雜。

廚余垃圾中含有大量的雜質，在進行輸送時，就會對輸送設備進行纏繞或者堵塞，在加上廚余垃圾中，含有大量的水和油脂，如果對廚余垃圾進行分離回收，相對來說也是比較困難的，廚余垃圾的產量在日益增多，需要進行分解處理的也越來越多，這也就需要處理廚余垃圾的系統設備，具有較強的耐沖擊的性能，在運用厭氧消化工藝時，也需要厭氧消化工藝具有較強的耐沖擊性，具有防沉渣和仿浮渣的性能。廚余垃圾由于垃圾的性質，比較容易腐爛和變質，在進行垃圾收集時，可能就出現了變質的現象，散發出不好聞的氣味，所以就要求處理廚余垃圾的機器設備，具有一定的密封性，防止氣味的泄露。

我們就根據以上容易出現的問題，進行了設計和研發，將厭氧消化工藝和機械預處理進行了融合，在經過了多次的實驗和數據的分析后進行了使用。厭氧消化機械預處理工藝主要包括六大系統，機械預處理系統、厭氧消化工藝系統、沼氣系統、提油系統、污水處理和除臭系統。通過多個系統的共同應用，能夠有效提高其使用效果，在減少氣味泄露情況的同時，也能夠踐行環保理念。

4 廚余垃圾預處理系統

4.1 廚余垃圾接收設備

廚余垃圾的接收設備由三部分組成，其中包括接收料斗、瀝水收集和其他的輸送設備組成。廚余垃圾在被進行稱重之后，就可以放進接收料斗中，在接收料斗中進行瀝水并進行雜質的分離，然后再將其他的物質送往不同的接收設備，進行廚余垃圾的分解處理。并且這些設備都需要專員操作，保障設備的正常運行。相較于傳統的垃圾處理方式而言，此技術更具有環保性能，避免了廚余垃圾在造成環境污染的情況，從而為人們提供更加優質的生存環境。

4.2 將廚余垃圾進行自動分選

由于人們的分類不認真或者是直接沒有進行明確的分類，導致廚余垃圾中含有大量的塑料、硬物等，這些物質不容易被粉碎和分解，就需要自動分選機將廚余垃圾中，不容易被分解的物質進行分離。將所需要分離的垃圾放進分選機內，不要人工的看守，不僅節省了人力，也避免了工人接觸垃圾而造成的細菌疾病。

4.3 廚余垃圾的固體液體分離

廚余垃圾中固體液體的分離是由系統加熱進行分離，在機器運行的過程中，將需要分離的垃圾進行升溫，升溫到75 度左右，通過機械的攪拌，就可以減少垃圾中的固渣量，從而提高垃圾中的油脂回收，這樣油脂就避免出現污染環境的情況。

4.4 水力除渣

水力除渣系統是利用水力和機械的力量進行垃圾除渣的粉碎，使部分有機物可以變成液體。在經過機器將不能分解的雜質進行分離，通過不斷的過濾分解將垃圾中的雜質進行有效的分解和分離。通過此項技術的應用有效避免由于分離不完全的情況，使得有機物能夠充分分解，降低環境污染，其他雜質也不會在影響自然環境及生活環境，從而進一步踐行環保理念。

5 厭氧消化工藝

廚余垃圾經過厭氧消化工藝進行處理，所產生沼氣。一部分少量的沼氣，可以作為鍋爐用氣，節省焚燒費用的支出，其他的沼氣可以進行發電，不僅環保還可以節省能源。厭氧消化工藝處理廚余垃圾所產生的沼氣渣子，還可以經過脫水處理后變成農業用肥，減少農業肥料的開支。

沼氣的使用既可以提供能源，也可以降低城市建設的成本支出，完全符合我國可持續發展理念，也能夠推動我國環保事業的進行，使得環保工作取得不錯成績。厭氧消化工藝處理廚余垃圾所產生的沼氣液體可以排進廢水處理廠，進行污水的處理[7]。通過不同方式的分開處理，不僅可以方便人們的生活，也可以給人們的生活帶來新的能源。厭氧消化工藝在進行運行時，所產生的效果，和溫度有著密切的聯系。在進行垃圾處理時，溫度越高，所產生的速率就會越高。在溫度達到35 度或者55 度的時候，是厭氧消化工藝產期的高峰期。當所處的溫度越高，就可以獲得更多的沼氣。

在使用厭氧消化工藝進行廚余垃圾處理的時候，也要保證所進行的處理方式一定要遵循生態學和能源循環使用的選擇。對處理廚余垃圾中，所產生的油脂、塑料袋、金屬等硬物進行合理的分離和循環的使用，將廚余垃圾中可以被厭氧消化工藝所處理的有機物質進行轉化。

結語

我國的廚余垃圾，受數量和分類效果的影響，所以對厭氧消化工藝的要求也會比較的高。厭氧消化技術在進行廚余垃圾處理時，操作的過程比較簡單且容易控制，在進行處理時，整個的過程也處于全封閉的狀態，所產生的新能源還可以進行回收在利用。隨著時代的不斷進步，厭氧消化工藝技術也在不斷的發生改變和創新，厭氧消化技術，從最開始的占地較大，處理時間慢，密封性不好等缺點也已經被改進和處理。現在厭氧消化工藝在全國各地都得到了廣泛的應用，我們也需要不斷的提升厭氧消化工藝的技術。