餐厨垃圾微生物快速发酵减量化技术研究

南开大学科技成果——餐厨垃圾资源化利用技术及方法
项目简介
餐厨垃圾等生物质废弃物易腐败、滋生蚊蝇，不但产生恶臭气体、滤出液等污染环境，而且已成为传播疾病的因素之一，同时餐厨垃圾的不当使用也威胁人身健康，因此餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化处理已是国家的重大需要之一。

本项目通过筛选、驯化获得能够高效降解木质纤维素、淀粉、蛋白质、油脂等的微生物菌株20余株，构建了系列微生物菌剂5种，研发了系列化的餐厨垃圾资源化装置。

利用上述菌剂在自主研发的装置中能在6小时内实现餐厨垃圾的资源化。

作为土壤基质的产出物中有机质含量超过80%，氮磷钾总量不低于5%，其各项指标均符合或超过农业部有机肥相关标准（NY525-2012和NY884-2012）。

该土壤基质可有效改良当前的盐碱地和沙漠化土壤，恢复土壤的生态功能，其社会意义、环境意义重大。

上述相关技术成果在应用过程中具有能耗低，处理效果好的特点。

相关技术成果获得2015年天津市专利金奖，2016年中国专利优秀奖。

关于餐厨垃圾处理技术的研究摘要：厨房垃圾占日常生活垃圾的大部分，且水分含量较高，其独特的化学物理特性使其很难处置。

怎样高效运用各类新的处置技术应用和工艺方法，增强对餐厨垃圾的能源化处置，在确保处置成效的时候输出更高效的能量，是非常值得众多科技人员深入研究的科研课题。

关键词：餐厨垃圾；处理技术；应用现状；相关措施前言：近年来，城市生活垃圾的产生量迅速增长。

例如：广州、深圳和上海等大城市的垃圾日产量已超过1亿吨。

为了减少传统的生活垃圾处理处置带来的一系列问题，新时代下必将朝着生活垃圾分类管理和分类处理的科学方法迈进。

餐厨垃圾是目前生活垃圾的主要组成部分，也是生活垃圾无害化处理的主要矛盾之一，因此将城市餐厨垃圾分类出来再进行资源化处理已成为一个城市垃圾处理的研究方向。

本文着重对餐厨垃圾处理的特性和技术进行分析研究，为餐厨垃圾的科学处理提供参考。

1餐厨垃圾特征1.1具有危害性特征在餐厨垃圾中含有的营养成分较为丰富，而且含水率比较高，因此餐厨垃圾极易腐败发臭，并且容易滋生出有害生物，若不及时进行处理或者处理不到位，不仅会造成的水污染与空气污染，还会影响餐厨垃圾排放地周围居民的正常生活。

餐厨垃圾的随意堆放不仅会散发恶臭，还极易滋生蚊蝇鼠害，严重影响居民生活卫生以及居住舒适感，并滋生细菌，严重时会造成疾病传播。

除此之外餐厨垃圾还易通过非正常途径制成“地沟油”等，进入人们日常生活，严重影响人体健康。

1.2具有资源性特征餐厨垃圾内含大量的氮、磷、钾等微量营养元素，还含有动植物油、有机物等，若能对其进行合理的处理，则能够用来作为有机肥料、动物饲料、制取沼气能源和生物柴油等，是重要的生物能源资源，应用价值较高。

但是需要利用生物处理技术，用来制作生物堆肥，将其再利用，进而实现餐厨垃圾资源化。

1.3具有差异性特征餐厨垃圾差异性主要体现在分布时空的差异性，因为餐厨垃圾构成成分与性质等与区域内居民的饮食结构与季节变化等有着直接的关系，因此使得餐厨垃圾的时空差异性较为明显，同时也增加餐厨垃圾处理难度。

餐厨垃圾发酵碳源制备及其生物脱氮利用性能研究餐厨垃圾发酵碳源制备及其生物脱氮利用性能研究引言餐厨垃圾的处理一直是城市管理的重要课题之一。

由于餐厨垃圾中含有大量的有机物质和营养元素，因此对其进行有效的处理和利用具有重要的意义。

本研究旨在探索餐厨垃圾通过发酵制备碳源，并研究该碳源在生物脱氮过程中的利用性能。

材料与方法1. 实验设备本研究使用设备包括餐厨垃圾处理仪、恒温培养箱、离心机、高效液相色谱仪和分子生物学实验设备等。

2. 实验步骤（1）餐厨垃圾收集和预处理：收集餐厨垃圾，并进行初步处理，包括去除杂物和餐具等。

（2）餐厨垃圾发酵制备碳源：将预处理后的餐厨垃圾送入餐厨垃圾处理仪进行发酵处理。

调节适宜的温度、湿度和通气条件，利用发酵的微生物降解有机物质，生成碳源。

（3）碳源的特性分析：对制备得到的碳源进行特性分析，包括COD（化学需氧量）、NH4+-N（铵态氮）和可溶性有机碳（DOC）等指标的测定。

（4）生物脱氮试验：将制备得到的碳源投料至生物脱氮反应器中，设置适宜的反应条件，进行生物脱氮实验。

根据实验过程中的样品取样，测定反应器内NH4+-N浓度的变化。

结果与讨论1. 碳源的制备与特性分析：通过餐厨垃圾发酵制备得到了一种含有有机碳和氮源的碳源。

根据特性分析结果，该碳源的COD、NH4+-N和DOC浓度分别为X、Y和Z。

这表明碳源含有丰富的有机物质和养分，有助于生物脱氮过程的进行。

2. 生物脱氮性能研究：在生物脱氮试验中，监测到反应器中NH4+-N浓度随时间的变化。

结果显示，在适宜的反应条件下，随着时间的推移，反应器内NH4+-N浓度明显下降。

这表明碳源可以提供足够的氮源供细菌进行脱氮反应，从而达到降低氨氮浓度的目的。

结论本研究通过餐厨垃圾发酵制备碳源，并研究了该碳源在生物脱氮过程中的利用性能。

结果表明，制备得到的碳源具有丰富的有机物质和养分，适合用于生物脱氮反应。

未来的研究可以进一步完善碳源的制备工艺，并考虑其在其他废水处理方面的应用。

餐厨垃圾处理技术方案餐厨垃圾是指在餐饮业中产生的剩余食物、废弃食材以及与食物相关的包装材料等垃圾。

这些垃圾的处理不仅会带来环境问题，还会给人们的生活带来诸多不便。

因此，开发高效、环保的餐厨垃圾处理技术方案是十分重要的。

本文将介绍几种优秀的技术方案，以期为餐饮企业提供参考。

一、生物降解处理技术生物降解处理技术是一种基于生物学原理，通过微生物的活动将有机物分解为可被大自然循环的物质的方法。

在餐厨垃圾处理中，通常使用的是厌氧发酵和好氧堆肥两种技术。

1、厌氧发酵：将餐厨垃圾放入密封的容器中，通过控制温度、湿度和通气条件，使垃圾中的有机物被微生物分解为甲烷和二氧化碳等气体以及液体和固体的有机肥料。

这种方法的优点是处理过程中不会产生异味和噪音，并且产出的沼气可用作能源，具有经济效益。

2、好氧堆肥：将餐厨垃圾与适量的填料混合，通过适宜的通风条件和环境温度，利用细菌和真菌的作用将有机物分解成稳定的有机肥料。

堆肥过程中会产生热量，可以有效杀灭垃圾中的病原微生物和虫卵，减少环境污染风险。

二、生物转化技术生物转化技术是指利用特定的微生物菌种，将餐厨垃圾中的有机物质转化为有用的生物质能源或生物化学品的方法。

1、沼气发酵：通过选择性加热处理餐厨垃圾，在高温和湿化的条件下，有效分离出油脂和蛋白质等可发酵的有机物，然后通过厌氧发酵过程，将其转化为沼气。

这种方法能够实现垃圾资源化利用，同时产出的沼渣可以当作有机肥料利用，具有较高的综合效益。

2、蛋白质发酵：选择性分离餐厨垃圾中的蛋白质，利用特定的微生物菌株将其转化为蛋白质饲料或生物活性肽。

这种方法可以最大程度利用餐厨垃圾中的有机物质，减少资源浪费，并且产出的蛋白质饲料具有高营养价值。

三、物理处理技术物理处理技术是指通过物理手段将餐厨垃圾进行分离、压实、破碎等处理，以减少其体积和改变其物理特性。

1、压实机处理：采用专用的压实机对餐厨垃圾进行压实处理，使其体积变小。

这种方法适用于高密度居住区域中垃圾存储的空间有限的情况，可以减少垃圾的存放频次和运输成本。

国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展一、概述随着全球城市化的快速发展和人民生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量呈现出快速增长的趋势。

这些垃圾若不得当处理，不仅会对环境造成污染，还会浪费大量的资源。

寻求高效、环保的餐厨垃圾处理与资源化技术成为了全球关注的焦点。

近年来，生物处理技术在餐厨垃圾处理领域的应用日益广泛，通过厌氧消化、好氧堆肥、黑水虻生物处理等方式，实现了餐厨垃圾的高效降解和资源化利用。

本文将重点介绍国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展，以期为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。

1. 餐厨垃圾的定义与分类餐厨垃圾，亦被称为食物垃圾或有机垃圾，是指日常生活中产生的易腐烂、易变质发臭的废弃物。

这些废弃物主要源于家庭、餐馆、饭店、单位食堂等场所的食物残余和食品加工过程中产生的垃圾。

在住建部2012年底发布的《餐厨垃圾处理技术规范》中，餐厨垃圾被定义为餐饮垃圾和厨余垃圾的总称。

餐饮垃圾主要来源于餐馆、饭店、单位食堂等餐饮场所的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物。

这类垃圾以餐后垃圾为主，具有产生量大、来源多、分布广的特点。

厨余垃圾则主要源于家庭日常生活中的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾。

这类垃圾以餐前垃圾为主，油脂含量上略不及餐饮垃圾。

按照更详细的分类，餐厨垃圾可分为家庭餐厨垃圾和餐饮服务单位餐厨垃圾。

家庭餐厨垃圾主要包括剩菜剩饭、菜梗菜叶、动物内脏、瓜果皮核、米面粗粮、豆制品、水产食品（如鱼、虾、蟹、小龙虾等）、碎骨、汤渣、糕饼、糖果、风干食品、茶叶渣、咖啡渣、中药渣、宠物饲料、水培植物、鲜花等。

而餐饮服务单位餐厨垃圾则主要包括食物残渣、残液、废弃油脂等。

餐厨垃圾的处理和资源化利用，对于减少环境污染、推动循环经济和可持续发展具有重要意义。

研究和推广餐厨垃圾的生物处理及资源化技术，是当前环境保护和资源管理领域的重要课题。

2. 餐厨垃圾处理的重要性与紧迫性餐厨垃圾，也被称为食物残渣或泔脚，主要来源于餐饮行业、家庭厨房以及食品加工业等。

厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的探究近年来，随着城市化进程的加快和人口的增加，餐厨垃圾的处理成为一个日益突出的问题。

餐厨垃圾中富含有机废弃物，破坏环境并对人体健康带来恐吓。

厌氧发酵技术作为一种高效处理餐厨垃圾的方法被广泛探究和应用。

本文旨在探讨，并介绍该技术的原理、方法以及在实际应用中的优势。

一、引言随着人们生活水平的提高和城市化的进程，城市的餐饮业蓬勃进步，餐厨垃圾的数量激增。

餐厨垃圾中含有大量的有机物质，若果无法有效处理，会对环境和人体健康造成极大的危害。

因此，寻找一种高效、经济的餐厨垃圾处理方法成为亟待解决的问题。

二、厌氧发酵技术的原理厌氧发酵技术是一种生物处理技术，通过利用微生物在缺氧条件下对有机废弃物进行代谢和分解，产生沼气和有机肥料。

厌氧发酵的基本原理是微生物通过一系列的代谢过程将有机物质转化为沼气。

在缺氧条件下，厌氧菌通过发酵过程将有机废弃物中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等转化为沼气主要成分甲烷和二氧化碳。

同时，还会生成一些有机酸和其他代谢产物。

三、厌氧发酵技术的方法厌氧发酵技术的方法包括反应器选择、菌种选择和操作条件控制等方面。

反应器的选择可以依据餐厨垃圾的性质和处理规模来确定。

常见的反应器包括完全混合反应器、序列反应器和固定床反应器等。

菌种选择是关键的一步，合适的菌种能够提高发酵效果和产沼气量。

同时，确保反应器内的环境条件也是分外重要的，包括温度、PH值和有机物浓度等。

四、厌氧发酵技术在实际应用中的优势厌氧发酵技术作为一种高效处理餐厨垃圾的方法具有许多优势。

起首，该技术能够将餐厨垃圾转化为可再生能源沼气，既能够用于发电和取暖等，也可以作为交通燃料使用。

其次，厌氧发酵过程中还能够产生有机肥料，可以用于农业生产，提高土壤肥力。

此外，该技术可以缩减餐厨垃圾的体积，降低垃圾运输成本，缩减对垃圾填埋场的依靠。

五、结论厌氧发酵技术作为一种处理餐厨垃圾的方法在实际应用中显示出了明显的优势。

通过合理选择反应器、菌种和控制操作条件等方面的改进，可以进一步提高处理效果和产沼气量。

“无废城市”背景下餐厨垃圾处理技术研究进展摘要：餐厨垃圾是城市固体废物的重要组成部分。

我国每年产量超过9000万吨，约占城市固体废物总量的37%~62%，其处理处置问题亟待解决。

填埋、焚烧等传统处理方式不仅造成潜在的二次环境污染，而且导致资源的极大浪费。

厌氧法与传统的焚烧法、填埋法相比，更能充分利用餐厨垃圾中的有机质，处理效率更高，产生的腐殖质具有较高的经济价值。

而序批式厌氧消化法作为典型的两相厌氧处理工艺，由于其能量转化效率远高于单相处理工艺，在餐厨垃圾处理中得到广泛应用。

关键词：餐厨垃圾；处理技术；无废城市引言2019年住建部、发展改革委、生态环境部等九部门印发《住房和城乡建设部等部门关于在全国地级及以上城市全面开展生活垃圾分类工作的通知》要求全面启动生活垃圾分类工作。

实行垃圾分类管理政策后,餐厨垃圾的占有量与日俱增，急需无害化、资源化和规模化处理设备与技术。

目前餐厨垃圾处理方式有集中式填埋、集中式焚烧、机械破碎、厌氧发酵和好氧堆肥等，但都存在缺陷。

厌氧发酵和好氧堆肥是工业应用最广的餐厨垃圾资源化处理技术。

餐厨垃圾厌氧发酵是在缺氧或无氧环境下，在厌氧菌作用下将餐厨垃圾分解为甲烷、二氧化碳和水等清洁无污染，所需技术较复杂、投资大。

好氧堆肥法具有高减量率、有害程度低、营养程度较高等优点，好氧堆肥周期长、有臭气等。

为此，本研究结合餐厨垃圾沼气工程的运行工况数据，分析工程运行效率的关键影响因素，以期为同类餐厨垃圾沼气工程运行工艺优化提供科学参考依据。

1餐厨垃圾特征餐厨垃圾是城市生活垃圾的一种，包括餐饮垃圾和厨余垃圾。

前者是指饭店、餐馆及单位食堂等处饮食产生的剩余物及其后厨在食物成品加工过程形成的废弃物，后者则是指人们日常家庭生活中丢弃的各种饮料、食物及其下脚料等易腐有机废弃物。

餐厨垃圾不但富含糖类、蛋白质及脂肪等有机营养物质，其有机物含量占比髙达80%-93%（干重），还含有无机盐（如ＮａＣｌ含量占比1%-3%）及少量Ｋ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｍｇ等微量元素，同时还具有高含油（油脂含量1%-5%，甚至髙达17%）及高含水（含水率70%-95%）特点。

食物垃圾微生物处理技术的研究进展2011-05-04 12:31 环卫科技网作者：刘英杰付婉霞0条评论分享本文到...-摘要：食物垃圾处理技术有多种，但利用微生物固态发酵技术，使处理后的食物垃圾转化成微生物蛋白饲料，对食物垃圾污染的综合治理和资源的可持续利用具有十分重要的意义。

关键词：食物垃圾；发酵；微生物蛋白饲料随着经济的发展，城市规模的迅速扩大和城市人口的快速增加，全国城市生活垃圾据估计每年超过1.3亿t，人均年产量已达到440kg，且生活垃圾总量以每年8％～10％的速度增长。

目前用于城市生活垃圾处理的费用已达100元／t以上，且在不断增加之中。

城市生活垃圾的多少及成分与城市人口、经济发展水平、居民收入和消费水平、消费习惯等有关。

在我国城市生活垃圾中，食物垃圾比重较大，一般为50％左右。

食物垃圾主要来源于食品工业废弃物、家庭及饮食业在清洗、烹饪过程中扔掉的食物、吃剩的残渣剩菜和因保管不善而变质的食物。

食物垃圾数量大，BOD值高，如直接排放，对环境将造成很大的危害。

若用食物垃圾直接喂养生猪，可能造成人畜之间疫病的交叉传染。

2004年9月8日，北京市十二届人大常委会第十四次会议对《北京市动物防疫条例（草案）》进行初审，草案明确规定，动物养殖场不得使用饭店、宾馆、餐厅、食堂产生的未经过无害化处理的餐厨垃圾饲喂动物，这就意味着今后必须对饲喂动物的餐厨垃圾进行处理。

鉴于以上原因，城市生活垃圾尤其是食物垃圾的无害化、减量化、资源化处理已成为一个十分迫切需要解决的社会问题，引起世界各国政府的高度重视。

1食物垃圾的各种处理方法及存在的问题1.1固体废物传统处理方法固体废物（包括生活垃圾）的传统处理方法有填埋、焚烧和堆肥。

填埋法占地面积大，二次污染严重且臭味四处飘散；焚烧法建设投资和运行费用较高，且垃圾在焚烧时会产生二恶英等有害气体；堆肥法处理周期长，易造成二次污染，所生产的堆肥成本较高。

上述问题对传统处理方法的应用产生了不利影响。