餐厨垃圾常用处理工艺有哪些?

关于餐厨垃圾的界定,根据 2019 年 12 月住建部发布的《生活垃圾分类标志》 规定,厨余垃圾包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾(农贸市场、农产品 批发市场产生)。其中,家庭厨余垃圾主要来自家庭日常生活中产生的果蔬及食物 边料、剩余饭菜及瓜果皮等易腐垃圾,家庭厨余垃圾以生料为主,盐分、油脂含量 较低,具有产生量大且分散的特点,收集运输难度相对较高。餐厨垃圾主要包括餐 馆、饭店、单位食堂等场所的饮食剩余物,以及后厨加工过程中产生的废弃物,以 熟料为主,具有油脂和盐分含量高、易腐变的特点,同时产生量大且数量相对集中, 收集运输相对容易。

餐厨垃圾兼具污染属性和资源属性。一方面,由于餐厨垃圾具有含水率高、高 油高盐等特点,容易发酵腐败并滋生细菌和蝇虫,进而造成水体污染,引发食品安 全隐患。另一方面具有较高的资源属性,可通过厌氧消化制备沼气、氢气等,泔水 油可用于生物柴油生产。

我国餐厨垃圾组分较为复杂,从物理成分来看,主要包括水、肉类、骨类、米 饭、壳类及动植物油脂等,此外还会含有一定的金属、纸类、织物等。同时,由于 各地区饮食习惯和生活习惯不同,餐厨垃圾组分和产生量区域化差异明显。总体上, 一般情况下含水率约占 80%以上,有机物含量占 10%左右,油脂含量在 1%~3% 之间不等。

由于餐厨垃圾组分复杂,一方面含水率高且容易造成环境污染,不适用于直接 填埋及焚烧;另一方面油脂渗入渗滤液系统,会影响相关处理膜系统的运行。因此 餐厨垃圾必须经过预处理环节,针对预处理后产生的物料品类进行处理,餐厨垃圾 处理需多种处理工艺相结合。

固体废渣有机固体、液体其他固体有机物油脂
物料性质无机物及人工合成物为主杂物少,挥发性固体含量高有机质含固量达 20%,挥发性固体含量高,杂质少油脂含水宰底,可用于生产生物柴油
占餐厨垃圾比例10%-35%70%~80%8%~12%2%~3%6
处理方式填埋或焚烧厌氧消化(普遍)厌氧消化(普遍)、生物转化(较少)生产生物柴油
餐厨垃圾常用处理工艺

国内常用餐厨垃圾处理工艺主要包括以下五种:焚烧、卫生填埋、生物转化、 好氧堆肥、厌氧消化。其中厌氧消化是目前最常用的处理工艺。

 焚烧: 因餐厨垃圾中水分和油脂含量高,发热量约为 2000+ kJ/kg,如果直接焚烧 不仅不能满足焚烧炉的发热量要求,反而容易因燃烧不充分而产生大量二噁英等 有害气体,同时酸性气体易加快设备腐蚀,直接焚烧的处理方式已被淘汰,需进行 预处理后,产生的固体废渣可与垃圾焚烧发电项目协同掺烧。

 卫生填埋: 将餐厨垃圾预处理后进行填埋,成本低、操作简单,但会对周边环境带来影响, 产生填埋臭气,导致土壤及地下水污染。目前,我国餐厨垃圾填埋率逐渐降低,部 分地区已禁止对餐厨垃圾进行直接填埋。

 生物转化: 餐厨垃圾中,含有大量的蛋白质等物质,可用于黑水虻等昆虫进行生物转化, 将餐厨垃圾三相分离后的固体有机物转化成腐殖化堆体,并获得具有经济价值的特定生物。该技术能耗低,具有一定的经济效益。但处理周期相对偏长,运营环境 调节成本较高,产品销售难度大,因此难以运用于大规模项目。

 好氧堆肥: 采用好氧微生物在有氧条件下,对餐厨垃圾中有机物质进行生物降解。优点在 于成本低、工艺简单、减量效果好,但对土地占用较大,同时易造成空气环境污染。

 厌氧消化: 在无氧或缺氧条件下,通过多种厌氧微生物菌群协同作用,将餐厨垃圾中的有 机物经多次分解,最终产出甲烷和二氧化碳等。产生的沼气可用于供热、发电、提 纯天然气,产生的沼渣沼液等可用于生物有机肥料,目前由于下游销售途径未打通, 大量沼渣只能送入焚烧炉进行处理。厌氧消化工艺较为复杂且工程投资金额较高, 但资源化程度较高,产生的沼气可回收利用,总体上可实现餐厨垃圾处理的无害化、 减量化、资源化。

处理工艺优点缺点
焚烧操作简单、减量效果明显资源化利用不够有效
填埋成本低、操作简单环境污染严重
生物转化资源化利用充分运营条件要求高,且难以大规模推广
好氧堆肥操作简单、成本低土地占用、环境污染
厌氧消化资源化程度高、环境污染小工艺复杂,投资成本高

结合 2018-2021 年餐厨垃圾投资运营类项目中标情况统计,处理工艺主要以 厌氧消化为主,占比达到 66%,另有 16%的项目采用压榨+焚烧协同处理工艺。 家庭厨余垃圾投运项目基本只采用厌氧消化和好氧发酵两种工艺,占比分别约为 71%、29%。