家庭餐厨垃圾处理方法及设备的研究

摘要：家庭餐厨垃圾大多是有机物，可以作为生产有机肥料的原料，在此基础上提出了家庭餐厨垃圾粉碎、发酵、形成有机肥料原料的方法。分析了家庭餐厨垃圾处理设备的装置结构设计，此结构既减轻垃圾处理和环境的负担，又能为绿色无污染农产品的种植提供绿色环保有机肥料原料。
关键词：家庭餐厨垃圾；垃圾处理；有机肥料；环境保护
中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1006－4414（2010）03－0009－02
1家庭餐厨垃圾处理现状
　　我国每天餐厨垃圾的产生量超过20000t，其中家庭餐厨垃圾就有12000t。如果家庭餐厨垃圾能得到有效处理及合理利用，将有效的节约资源。家庭餐厨垃圾的主要组成有蔬菜、果皮、果核、肉食、骨头等，还有一定量的牙签及餐纸。由于厨房空间有限，因此就地减量处理是餐厨垃圾处理的基本立足点[1，2]。
　　目前国外一些发达国家普遍采用在厨房配置餐厨垃圾处理装置、将破碎后的餐厨垃圾排入市政下水管网的方法。但餐厨垃圾破碎直接排放容易产生污水和臭气，滋生病菌、蚊蝇和导致疾病传播，油污凝结成块会造成排水管堵塞，降低城市下水道的排水能力，高油脂含量等特性也增加了城市污水处理厂和垃圾填埋场负荷，同时不可避免地产生二次污染[3，4]。
　　笔者提出的家庭餐厨垃圾处理方法是通过对餐厨垃圾破碎后进行发酵的方法产生有机肥料，使产生的有机肥料用于农业施肥。这样既可以较少化肥对土壤和水资源的污染，也可为种植绿色无污染作物提供充足的有机肥料。
2家庭餐厨垃圾处理发酵设备的优点
　　（1）对居民　①减少厨房尤其是存放垃圾桶的橱柜内的臭味；②减少孳生蟑螂、细菌的可能；③使清理排放家庭垃圾成为一项轻松干净的工作；④要保持楼梯间和居住小区的卫生环境；⑤出售发酵物可增加居民的收入。
　　（2）对环卫部门和物业管理部门　①改善环卫作业环境；②有效减少垃圾产量；③减少垃圾收运过程的二次污染；④减少垃圾收运处理的难度和成本。
　　（3）对市政和交管部门　减少垃圾车的数量和垃圾污水滴漏对路面的污染。
　　（4）对环境和资源回收　①减少餐厨垃圾对可回收物的污染，提高资源回收率；②改善填埋场和焚烧厂的处理工况，减少渗滤液、沼气、烟气等污染物的排放[5]。
3家庭餐厨垃圾处理方法的工艺流程

图1家庭餐厨垃圾处理发酵工艺流程
　　家庭餐厨垃圾的发酵工艺流程如图1所示。包括破碎、注水、加入菌种、厌氧发酵、气体排放、发酵物回收利用等环节。首先是破碎，利用破碎机对物料中的粗大物体进行破碎，破碎后形成小于3mm的颗粒，有利于后续发酵单元的顺利进行。注入定量水分适合发酵条件，厌氧发酵阶段通过投加兼性和厌氧微生物菌种，强化物料中有机组分的分解，生成较稳定的发酵产品，由于发酵过程中产气量很低，可采用直接排入室外的方法。
4家庭餐厨垃圾处理设备结构及工作原理
　　家庭餐厨垃圾处理设备组成如图2所示。家庭餐厨垃圾处理设备里的所有装置工作都密封在外箱体体内进行，以防止发酵过程中产生气体流入室内，污染室内空气。其设备工作原理：家庭餐厨垃圾由进料装置进入破碎装置，在破碎装置中把餐厨垃圾破碎后由储水装置里的废水经过三通阀加发酵菌后将其冲入发酵仓内进行发酵，总共有6个发酵仓，每天的餐厨垃圾量用一个发酵仓，发酵仓里的餐厨垃圾经5天发酵后由出料口取出。

图2家庭餐厨垃圾处理设备简图
4.1进料装置
　　进料装置由进料口、挡料板、堵盖等零件组成。进料采用手送式，在进料口处装有挡料板。挡料板与进料口采用销轴连接，在销轴上装有弹簧，使挡料板能向下运动，其作用是将餐厨垃圾倒入挡料板时防止硬物（砖石块、陶瓷、玻璃等）进入破碎仓前的最后一次检查，以防破坏回转冲击头和刀盘，并且防止垃圾在破碎过程中在离心作用下使垃圾通过进料口反溅。
　　将餐厨垃圾直接放入进料口的挡板上后，用手轻轻的一按，挡料板便向下旋转，餐厨垃圾便进入破碎仓中。破碎完成后用堵盖将进料口盖上，防止在日常生活中硬物落入及气体露出，保护整体设备的卫生。
4.2破碎装置
　　破碎装置由冲击头、刀盘、驱动电机等组成。破碎方式采用FDS新型烈性高效破碎方式，具有安全可靠、性能稳定、使用寿命长、破碎效果好等优点。目前国内外大都采用此种破碎方式。其工作原理是用不锈钢碾盘固定在FDS专用电机上，碾盘设有4排回转的冲击头，冲击头上设有利刃。不锈钢多棱角刀头固定在破碎腔内。餐厨垃圾进入破碎腔后，开启电源开关，通过FDS专用电机驱动碾盘，利用离心力将腔内的餐厨垃圾向刀头处挤压并将其进行破碎。破碎后餐厨垃圾的颗粒在2～4mm，用储水仓的水加定量EM发酵菌将餐厨垃圾颗粒经出料管冲入发酵仓。