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餐厨垃圾的无害化处理方法综述

综合国内外餐厨垃圾处理方法，据目前的研究来看，餐

厨垃圾大体可分为生物法和物理法两种方法。

1.1生物法处理餐厨垃圾

生物法主要采取微生物或者其他生物技术，将餐厨垃圾

制成发酵饲料或者肥料，这种处理工艺一般周期比较长，需

要对菌种和其他生物选择管理，工艺相对物理方法比较复

杂。而生物法又可大致分为厌氧发酵和好氧增肥方法，厌

氧发酵工艺相对较为复杂，不过厌氧发酵工艺废物利用率较

高，发酵过程中产生的沼气可发电或者用作家用燃气，而好

氧增肥工艺则相对较为简单，其代表为蚯蚓增肥法，在美国

中西部用运较多。

1.1.1厌氧发酵工艺

厌氧发酵作为一种绿色环保的技术工艺，近20年来在

国内有了较大的发展。它主要利用厌氧微生物，将有机废物

高效地降解利用并产生清洁能源气体的技术，不仅满足了当

今社会人们对环保的需要，而且还有效的解决了餐厨垃圾的

处理问题，变成了可利用的资源。国内早期厌氧发酵技术主

要用于废弃污泥和高浓度有机废液的处理，但在餐厨垃圾处

理方面用运较少，随着国内餐厨垃圾排放量的日渐增多，餐

厨垃圾在城市垃圾中所占的比例也相应的增多，厌氧发酵技

术也逐渐被用运于餐厨垃圾的处理上，并且也取得了相应的

成果。下面就从餐厨垃圾厌氧发酵的原理和影响因素、工艺

流程、设备设施以及技术瓶颈四个方面对厌氧发酵工艺进行

一个大致的概述。

1.1.1.1厌氧发酵的原理和影响因素

(1)厌氧发酵原理：

厌氧发酵（又称为厌氧消化）是指在厌氧微生物的作用

下，有控制地使废物中可生物降解的有机物转化为、和

稳定物质的生物化学过程。沼气为混合气体，其主要称为为

甲烷和二氧化碳，其中前者约占左右，后者为

左右，此外其中还有少量的等气体。

厌氧发酵主要分为两个过程：厌氧分解过程和生物化学

反应过程。有机物分子中含有元素，以表示，则其

分解过程可表示为:

图1.1为厌氧发酵的有机降解步骤：

图1.1厌氧发酵的有机降解步骤

图1.1中显示了厌氧微生物降解大分子有机物质的四个

阶段，即水解、酸化、乙酸化和甲烷化。在厌氧发酵过程中，

餐厨垃圾中的大分子量物质首先被微生物分解为分子量较

小的物质，如糖、多肽和长链脂肪酸等物质。研究表明，在

如上四个步骤当中，水解是限速步骤，即水解的快慢直接影

响了厌氧发酵过程，其主要原理为在水解过程中，水解酶或

辅水解酶首先要吸附在有机大分子颗粒表面，将长链大分子

有机质分解成短链聚合物。而第二阶段，生成的短链有机物

进一步被产酸菌酸化，生成如葡萄糖、氨基酸和其他短链的

有机酸，同时产生少量的和。第三阶段为产乙酸阶段，

葡萄糖和氨基酸等物质在乙酸菌的作用下，生成挥发性的脂

肪酸（如乙酸和丁酸），同时也会生成少量的和。第四阶

段为甲烷化阶段，将脂肪酸类、/转化成甲烷，在整个发

酵过程中，大部分能量将储存在甲烷中，少部分被微生物利

用。图1.2为产甲烷菌的代谢类型：

图1.2产甲烷菌的代谢模型

(2)厌氧发酵的影响因素：

目前的厌氧发酵技术主要采用厌氧活性污泥堆有机质

进行高效降解，然而该技术却易受多种因素的影响，如有机

质的进料负荷、发酵温度、C/N比、氨氮、挥发性脂肪酸、

长链脂肪酸、pH值、物料粒径和微量元素等。[张存胜.厌氧

发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究[D].北京化工大

学,2013]

有机负荷对厌氧发酵有重要的影响，负荷较低的情况

下，厌氧发酵中发酵菌的分解处理能力相对较弱；而负荷过

大的情况下，容易使得发酵酸化，进而导致发酵失败。所以

维持比较适宜的有机负荷可以使厌氧发酵高速有效地