餐厨垃圾资源化技术现状及研究进展

蚯蚓体内可分泌多种酶类，对绝大多数厨余垃圾有较强的分解作用，同时还能有效抑制堆肥过程中产生的臭味。2000年悉尼奥运会期间，利用4000条蚯蚓处理奥运村包括厨余在内的生活垃圾，做到了垃圾不出村就地消纳。
除此之外，针对厨余垃圾具有产生相对集中的特点，目前国内外出现了一种小型的厨余垃圾生化处理机，特别适用于食堂、饭店等场所。厨余垃圾与特定的优势菌种以及麦麸等辅料按照一定比例倒入处理机中反应，反应器内设有加热、搅拌以及抽气装置。12~24h后，一部分有机物在微生物作用下分解为CO2和水蒸气，经抽气装置排出，剩余的有机物烘干后制成肉松状的有机肥料。
2.2现存问题及对策
好氧堆肥占地面积大，处理时间长，易产生大量臭气；以混合收集为主，分选效果差，厨余垃圾中杂质多，不易分解，肥料质量差；病原微生物未彻底消除，肥料中重金属高，销路不畅。厨余肥料含盐高也是一个突出问题。施用厨余肥料后，土壤全盐含量升高，且与施用量成正相关，因此中度盐渍土不适合使用垃圾堆肥[11]。而且，当用厨余堆肥作为容器育苗基质时，用量也不宜过高。且堆肥前厨余垃圾也必须水洗脱盐。有研究表明可以用水作溶剂降低厨余垃圾中过高的油脂含量和食盐含量，含盐量由4.59%降为3.93%；同时还可以在厨余堆肥中加入无机肥，进一步降低盐分的影响，有研究表明有机肥与无机肥结合，可以促进脱盐，抑制返盐[12]。
3厌氧发酵技术
厨余垃圾的厌氧发酵是在特定的厌氧条件下，微生物将有机质分解，其中一部分碳素物质转换为甲烷和二氧化碳。根据厨余垃圾的特点，厌氧发酵技术具有很多优势：不需要进行水分调节，反应不受供氧限制，机械能损失少；可以产生具有利用价值的甲烷，发酵后沼渣和沼液可以利用；由于反应在密闭容器中进行，不会产生臭气等污染物，对环境影响较小。
3.1国内外厨余垃圾厌氧发酵技术发展现状
1979年美国建立了世界上第1个年处理5000t的生活垃圾发酵实验工厂，其工艺流程如图1。
 
图1厨余垃圾厌氧发酵工艺流程
此工艺是以后各种高固体厌氧消化工艺的基础[13]。目前较成熟的技术有法国VALORGA工艺、丹麦CarlBro工艺等。我国上海普陀垃圾综合处理厂的厌氧发酵采用VALORGA工艺，设计处理能力22.75t/a，该工艺与其它工艺最大的不同是反应器没有任何运动的机械部件，而是利用产生的甲烷进行压缩回流，起搅拌作用，因此运转更可靠，维护更简化。
3.2研究进展及现存问题
汪群慧等[14]从厨余垃圾中分离出一株乳杆菌TD175，可以强化厨余垃圾的乳酸发酵。在不控制pH条件下厌氧发酵2d，比不接种的对照实验乳酸浓度高88%；运用电渗析法从中提取乳酸，可将乳酸浓缩至70%~80%。乳酸是合成聚乳酸类可完全生物降解性塑料的主要原料，不但可使厨余垃圾资源化，而且还有望解决困扰人类的白色污染难题。另外，生物制氢以及甲烷发酵与燃料电池发电系统的开发，也必将为厨余垃圾变清洁能源开辟新的途径。
但是厌氧消化在国内的应用还不成熟，利用发酵工艺处理厨余垃圾对进料纯度要求很高，即分类收集要求高。同时，由于厨余垃圾油量和纤维素含量高，可能导致厌氧过程过度酸化；而且，最终产物若无法就地施肥，必须干化处理，将加大成本的投入[15]。
4生物柴油技术
4.1厨余垃圾生产生物柴油
据统计，每吨厨余垃圾可以提炼出20~80kg废油脂，经过集中加工处理，则可以制成脂肪酸甲酯等低碳酯类物质，即生物柴油。
预处理和酯交换，以及脂肪酸甲酯和甘油回收构成厨余垃圾生产生物柴油工艺流程的主要阶段。而预处理包括沉淀除杂、酸化脱胶、水蒸气蒸煮脱臭、真空脱水等，见图2。
 
图2厨余垃圾生产生物柴油工艺流程