餐廚垃圾處理

餐廚垃圾的處理前言餐廚垃圾是居民在生活消費(fèi)過(guò)程中形成的生活廢物，居民區(qū)、飯店、各種企事業(yè)單位的食堂是其集中排放的場(chǎng)所。一般在食品加工過(guò)程中產(chǎn)生的食物剩余稱(chēng)為“廚余〞，而在飲食消費(fèi)后的食物剩余稱(chēng)為“浴腳〞。前者成分主要為菜葉、果皮.碳水化合物含量高;后者以淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪為主，同時(shí)還表現(xiàn)出高含鹽量(濕基:0.8%一1.5%)、游離態(tài)脂肪(干基:20%一30%)比重大的特點(diǎn)易為微生物利用，含水率高(65%一95%)。餐廚垃圾的主要特點(diǎn)：

產(chǎn)生量大；

含水量高〔80%～90%〕；

含油量高；

異雜物成分復(fù)雜；

有機(jī)物含量高；

易腐爛，腐爛時(shí)散發(fā)惡臭氣濃；

餐廚垃圾產(chǎn)生源復(fù)雜，隨著地區(qū)、季節(jié)、飲食習(xí)慣的不同，產(chǎn)出的餐廚垃圾組分也會(huì)發(fā)生變化，其中營(yíng)養(yǎng)成分多少有差異，纖維含量易受季節(jié)性的變化而變化。

餐廚垃圾初統(tǒng)計(jì)餐廚垃圾為城市垃圾中的主要成分，我國(guó)一些城市和一些國(guó)家餐廚垃圾在垃圾中所占的比例為：北京37%，天津54%，上海59%，沈陽(yáng)62%，深圳57%，廣州57%，濟(jì)南41%，墨西哥56.14%，馬尼拉53.17%，尼日尼亞76%。平均餐廚垃圾量可達(dá)50%，而07年我國(guó)生活垃圾總量為1.6億噸，其數(shù)量之巨大是令人可畏的！餐廚垃圾獨(dú)立處理的必要性

城市垃圾的處置方法通常有燃燒和填埋，如果將城市生活垃圾進(jìn)行燃燒，由于餐廚垃圾的水分含量常常高達(dá)90%左右，熱值為21O0kJ/kg一3000kJ/kg左右，和其它垃圾一起進(jìn)行燃燒，不但不能滿(mǎn)足垃圾燃燒發(fā)電的發(fā)熱量要求(5000kJ/kg左右)，反而會(huì)致使燃燒爐燃燒不充分而產(chǎn)生二嗯英等物質(zhì);如果將生活垃圾進(jìn)行填埋，同樣會(huì)因?yàn)榛烊氲牟蛷N垃圾水分含量高而不宜處理。而且燃燒、填埋都會(huì)導(dǎo)致大量有機(jī)物的浪費(fèi)。因此餐廚垃圾有必要進(jìn)行個(gè)別處理。隨著人們對(duì)餐廚垃圾認(rèn)識(shí)的不斷加深.國(guó)內(nèi)一些地區(qū)和城市.對(duì)餐廚垃圾的集中處理已經(jīng)提到了議事日程，例如廣州正在規(guī)劃建餐廚垃圾工廠，因?yàn)閺V州的餐飲垃圾占了垃圾的50％，所以餐廚垃圾的獨(dú)立處理是非常必要的。餐廚垃圾處理現(xiàn)狀

Ⅰ.未經(jīng)無(wú)害化處理直接用作家禽與家畜的飼料喂養(yǎng)

直接喂養(yǎng)動(dòng)物，因存放期間可能發(fā)生的病毒、致病菌、病原微生物，將會(huì)造成疾病的傳播、交叉感染等隱患，并容易引發(fā)新的污染。Ⅱ.直接填埋處理

因餐廚垃圾本身含水量高易腐爛等原因直接填埋導(dǎo)致大量的滲瀝液、沼氣，使填埋場(chǎng)無(wú)害化處理費(fèi)用居高不下。餐廚垃圾處理技術(shù)填埋處理；飼料法；傳統(tǒng)堆肥處理；燃燒處理；熱解法；生物技術(shù)綜合處理方法。菌種的選育引例

宜興國(guó)豪公司生產(chǎn)的宜豪牌餐廚垃圾處理機(jī)，引進(jìn)日本“BIO-TECH21〞微生物菌群，采用好氧工作原理，通過(guò)加熱、機(jī)械攪拌和強(qiáng)制通風(fēng)等手段，在60℃～80℃的高溫下，經(jīng)過(guò)24～48小時(shí)的快速發(fā)酵和枯燥、脫水、除臭、排毒，有效降解餐廚垃圾中的鹽分、脂肪，將動(dòng)物蛋白、植物蛋白轉(zhuǎn)化為菌體蛋白。根據(jù)不同的需要，每臺(tái)設(shè)備日處理能力通常為2.5～500公斤。經(jīng)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所鑒定，這種復(fù)合菌種對(duì)人體、群體、環(huán)境無(wú)影響，無(wú)毒性，遺傳穩(wěn)定性好，具有理想的市場(chǎng)適用價(jià)值。討論結(jié)果：

對(duì)于這個(gè)菌群是怎樣得一個(gè)菌群，他們各種菌體的比例究竟是怎樣，我們搜索了很多資料都沒(méi)有找到他們得詳細(xì)資料，可能存在著商業(yè)秘密的問(wèn)題，如果可以知道詳情的話，我想這公司也不用去引進(jìn)日本該菌群進(jìn)行餐廚垃圾的處理。從而我們組將運(yùn)用我們所學(xué)的選育高效菌株的知識(shí)進(jìn)行理論上實(shí)驗(yàn)性的設(shè)計(jì)。第一節(jié)微生物飼料微生物蛋白飼料在一定的環(huán)境條件下微生物通過(guò)代謝活動(dòng)對(duì)飼料原料中的某些物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化，使原料中不易被牲畜和家禽利用的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為易于消化吸收的小分子物質(zhì)，同時(shí)，微生物得到增殖，由于微生物菌體的單細(xì)胞蛋白含量很高因而提高了成品飼料的蛋白質(zhì)含量，這就是廣義的微生物蛋白飼料。首先我們明確我們的產(chǎn)品——微生物蛋白飼料我們組根據(jù)這一技術(shù)，針對(duì)性研究了我們所選育的菌種需要到達(dá)哪些要求。生物發(fā)酵制蛋白飼料技術(shù)一般將餐廚垃圾與米糠、麥麩等調(diào)整材料混合。再參加某些微生物菌種與其進(jìn)行攪拌加熱。在一定的溫度下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)酵分解和枯燥、滅菌處理后就可制成微生物蛋白飼料。假設(shè)微生物菌種群中含有對(duì)牲畜和家禽具有益生功能的飼用微生物，那么微生物蛋白飼料就會(huì)具有更好的飼喂效果。討論結(jié)果：經(jīng)過(guò)討論與資料的翻查比照，并根據(jù)我們所要發(fā)酵生產(chǎn)微生物飼料的要求，我們制訂選育菌種標(biāo)準(zhǔn)是：要能產(chǎn)淀粉酶，蛋白酶，和分解纖維素，從而到達(dá)飼料產(chǎn)品的高蛋白，易吸收與易消化的特點(diǎn)。第二節(jié)菌種來(lái)源

實(shí)驗(yàn)室保藏、EM制劑及由餐廚垃圾中的原位微生物?？赡芎芏嗤瑢W(xué)都都EM制劑不太了解,在這里我們來(lái)介紹一下EM制劑.

本課題的菌種來(lái)源：EM制劑是一種多功能復(fù)合的微生物活性菌劑，其代表性的菌種包括光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌、放線菌、絲狀菌等。根據(jù)微生態(tài)學(xué)的原理，各種微生物在其生長(zhǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的有用物質(zhì)及其分泌物，又將成為各自或相互間生長(zhǎng)的基質(zhì)和原料，通過(guò)相互間的這種共生增殖關(guān)系，形成一個(gè)復(fù)雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，并發(fā)揮多種功能。通過(guò)這兩個(gè)途徑我們將獲得充足的菌種資源。第三節(jié)培養(yǎng)基的選擇討論結(jié)果：根本上都選用選擇性培養(yǎng)基放線菌液體培養(yǎng)基：高式一號(hào)培養(yǎng)基霉菌：查氏合成培養(yǎng)基乳酸菌：SL選擇培養(yǎng)基MRS半選擇培養(yǎng)基:乳酸細(xì)菌培養(yǎng)基芽胞菌完全培養(yǎng)基:指培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，具備可使其最大限度地生長(zhǎng)和繁殖的條件，而含有滿(mǎn)足各種營(yíng)養(yǎng)缺陷突變型要求的培養(yǎng)基。酵母菌富集培養(yǎng)基：富集培養(yǎng):一類(lèi)使混合微生物群體中某特定微生物比例激增的培養(yǎng)方法。其一可用促進(jìn)某特定微生物生長(zhǎng)繁殖的選擇性培養(yǎng)基或培養(yǎng)條件,其二可用抑制其他微生物生長(zhǎng)繁殖的選擇性培養(yǎng)基或培養(yǎng)條件。10度麥芽汁培養(yǎng)基:加水將麥汁糖度調(diào)到10度。無(wú)機(jī)鹽根底培養(yǎng)基胨水根底培養(yǎng)基

出于時(shí)間關(guān)系與篇幅關(guān)系，培養(yǎng)基詳細(xì)配方?jīng)]有詳細(xì)列出來(lái)，如果有興趣得同學(xué)可以課下過(guò)來(lái)我組看其詳細(xì)配方。第四節(jié)菌種的別離與鑒別1)乳酸菌的別離與鑒別:乳酸定性分析方法，吸取10毫升發(fā)酵液于大試管中，參加1ml10%的硫酸和1ml2%的高錳酸鉀，加熱，用含有氨的硝酸銀濾紙條放在管口，如濾紙條變黑說(shuō)明有乳酸產(chǎn)生。2)芽孢桿菌別離與鑒別3)酵母菌別離與鑒別4)放線菌的別離與鑒別5)霉菌的別離與鑒別2~5都可以用我們所學(xué)的微生物學(xué)知識(shí)從而別離與篩選,最終選出最有效的菌種.〔詳情不再介紹〕產(chǎn)淀粉酶實(shí)驗(yàn)a.首先我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定所別離的菌種能否利用淀粉，能否產(chǎn)淀粉酶，并將產(chǎn)酶高的菌落挑選出來(lái)，作為下一步研究的對(duì)象。b.將菌種稀釋、涂布在淀粉平板上，30℃培養(yǎng)3～4d。c.觀察平板上是否有菌落產(chǎn)生，并且用吸管將稀碘液滴在菌落上。如果菌種向胞外分泌淀粉酶的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)再菌落周?chē)纬蓛蓚€(gè)圈，內(nèi)圈為透明棕黃色圈，外圈為淀粉與碘液反響形成的藍(lán)色圈。d.挑出內(nèi)圈即透明圈最大的菌落接入斜面作為下一步實(shí)驗(yàn)的菌種。如何鑒定其別離出來(lái)得菌是所需要的菌？討論結(jié)果：與我們之前所制訂得菌種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行以下試驗(yàn)產(chǎn)蛋白酶實(shí)驗(yàn)

干酪素平板檢驗(yàn):將一定量的干酪素用氫氧化鈉溶液溶解，以干酪素作為培養(yǎng)基唯一氮源，除氮源外的成分與完全培養(yǎng)基相同，配制固體平板培養(yǎng)基，用稀鹽酸調(diào)pH，直至液體呈乳白色渾濁，滅菌。斜面菌種稀釋、涂布于平板上培養(yǎng)5～7d。假設(shè)乳白色平板上菌落周?chē)纬赏该魅Γ敲凑f(shuō)明菌落可生成蛋白酶，挑取透明圈形成最快和最大的菌落即產(chǎn)酶最快、產(chǎn)酶量最大的菌作為下一步實(shí)驗(yàn)的菌種。

提高蛋白質(zhì)消化率作為本課題的一個(gè)主要的目的，對(duì)菌種產(chǎn)蛋白酶的能力必須有一個(gè)了解，并挑選出產(chǎn)酶高的菌落。具體方法:生理生化測(cè)定

a.纖維素分解試驗(yàn)將根底培養(yǎng)基分裝試管，在培養(yǎng)基中浸泡一條優(yōu)質(zhì)濾紙，如新華一號(hào)濾紙。紙條寬度以易于放入試管為宜。紙條長(zhǎng)度約5～7cm。測(cè)定好氧菌時(shí)，應(yīng)有局部紙條露于培養(yǎng)基液面外，測(cè)定厭氧菌時(shí)，紙條應(yīng)全浸泡于培養(yǎng)基中。接種培養(yǎng)基，應(yīng)有不接種的空白對(duì)照。觀察：適溫培養(yǎng)1～4周觀察，能將濾紙條分解成一團(tuán)纖維或?qū)V紙條折斷或便薄者為陽(yáng)性，濾紙條無(wú)變化者為陰性。b.需氧性試驗(yàn)c.氧化酶反響〔這些不詳細(xì)介紹〕通過(guò)這些試驗(yàn)從而篩選出符合我們要求得菌種。第五節(jié)發(fā)酵1〕生長(zhǎng)曲線的測(cè)定作各菌株的生長(zhǎng)曲線。芽抱菌、酵母菌以O(shè)D值為指標(biāo)；霉菌以菌體干重為指標(biāo)。2〕濾液發(fā)酵試驗(yàn)①利用單菌種發(fā)酵，以COD降解率、生物量為指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。②利用多菌種混合發(fā)酵，以COD降解率、生物量為指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。3〕濾渣發(fā)酵試驗(yàn)進(jìn)行一系列測(cè)定以及與實(shí)際發(fā)酵處理餐廚垃圾數(shù)據(jù)而調(diào)整：完成以上的實(shí)驗(yàn)步驟后設(shè)計(jì)一個(gè)水平的正交實(shí)驗(yàn)表對(duì)發(fā)酵的菌種組合、接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間和培養(yǎng)方式等條件進(jìn)行優(yōu)化。從而得出最理想得混合配伍菌群。當(dāng)然到了最后發(fā)酵生產(chǎn)所得飼料仍需要進(jìn)行平安性試驗(yàn)，例如：對(duì)小白鼠進(jìn)行喂養(yǎng)，觀察等等，并按國(guó)家飼料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)〔詳細(xì)不一一介紹。〕結(jié)論：以上是我組近來(lái)討論所得的理論性設(shè)計(jì)從而獲得能處理餐廚垃圾的菌種方案，或者我們也可對(duì)日本“BIO-TECH21〞微生物菌群進(jìn)行分析研究其所含的菌種種類(lèi)，菌的結(jié)構(gòu)，菌群比例，或許有更大的發(fā)現(xiàn)，并能為我們組所討論出來(lái)的理論性設(shè)計(jì)育種方案提供更有力的資料彌補(bǔ)我們的缺乏之處。

餐廚垃圾

工藝流程分析餐廚垃圾處理工藝流程分析根據(jù)我們組資料收集整理所得：不同處理方法決定其工藝流程的不同，并且根據(jù)我們組所想要得到的產(chǎn)品，從而選取了北京天湖環(huán)保設(shè)備的一套工藝流程進(jìn)行講解，更深一層認(rèn)識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中整個(gè)餐廚垃圾的發(fā)酵處理工藝。北京天湖環(huán)保

〔1〕枯燥菌體蛋白工藝流程〔2〕濕式發(fā)酵流程圖〔選用此流程〕工藝設(shè)備特征投放、儲(chǔ)藏系統(tǒng)

投放、儲(chǔ)藏箱設(shè)計(jì)時(shí)，做到密閉化，防止惡臭外露，同時(shí)解決餐廚垃圾〔含水率85-90%〕在儲(chǔ)藏輸送過(guò)程當(dāng)中發(fā)生空洞現(xiàn)象。不同噸位的餐廚垃圾收集運(yùn)輸車(chē)輛均可配套，密閉型自動(dòng)開(kāi)閉門(mén)可防止餐廚垃圾投放時(shí)產(chǎn)生的惡臭外漏。根據(jù)設(shè)計(jì)要求可定量地向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的處理設(shè)備輸送和投入餐廚物，結(jié)構(gòu)為密閉式設(shè)計(jì)，組裝拆卸式的結(jié)構(gòu)便于維修，驅(qū)動(dòng)部位無(wú)滲水現(xiàn)象。

輸送、投入系統(tǒng)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求可定量地向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的處理設(shè)備輸送和投入餐廚物，結(jié)構(gòu)為密閉式設(shè)計(jì)，組裝拆卸式的結(jié)構(gòu)便于維修，驅(qū)動(dòng)部位無(wú)滲水現(xiàn)象。

自動(dòng)分揀、破碎系統(tǒng)

該系統(tǒng)在切斷、破碎的同時(shí)能夠自動(dòng)分揀餐廚垃圾內(nèi)的異雜物，如塑料制品、木制品〔如筷子〕等，一次分揀率到達(dá)95%以上。其中，塑料制品分揀率達(dá)99%以上，從而使餐廚垃圾大量、連續(xù)、封閉、自動(dòng)化運(yùn)行變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?？煞乐谷斯し謷?lái)的環(huán)境污染，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、人工本錢(qián)。材質(zhì)采用了耐腐蝕、耐磨損的材料，足以承受破碎沖擊，內(nèi)置破碎、分揀塑料制品的功能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率少，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，動(dòng)力消耗低。脫水系統(tǒng)

餐廚垃圾專(zhuān)用壓縮脫水機(jī)使餐廚垃圾內(nèi)的水分能夠充分排出，采用耐磨、防腐蝕材料并可調(diào)節(jié)含水率。脫水后含水率低于75%，投放的餐廚垃圾減量60%，固液別離效率高，低轉(zhuǎn)速、低噪音，故障率低。

枯燥〔滅菌〕系統(tǒng)

用蒸汽的間接或熱空氣加熱方式連續(xù)烘干使餐廚物枯燥、滅菌。經(jīng)過(guò)破碎分揀、脫水、烘干后的餐廚物含水率可根據(jù)用戶(hù)要求調(diào)整到13%～30%，適于大容量餐廚物的處理。性能穩(wěn)定，故障率低，烘干效率高，烘干后的蛋白飼料原料色澤光亮、具有正常蒸炒后糧食氣、滋味，處理過(guò)程中蛋白質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分損失少。

廢氣凈化系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)收集到的廢氣〔惡臭氣〕送入凈化裝置凈化后，連續(xù)流入噴淋室與水充分接觸最終到達(dá)脫臭的效果。脫臭后的氣體排到大氣符合國(guó)家《惡臭污染排放標(biāo)準(zhǔn)》。所有工藝設(shè)備的卸料部位安裝吸風(fēng)口，并聚集到風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理。

油水別離系統(tǒng)

從脫水機(jī)排出的大量廢水經(jīng)過(guò)儲(chǔ)藏槽進(jìn)入油水別離系統(tǒng)，別離油層和油水混合層的動(dòng)植物油，別離效率達(dá)95%以上。收集到的油脂作為工業(yè)用油的原料或經(jīng)過(guò)凈化后到達(dá)GB13078-2001《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，用于飼料加工工藝添加劑。油水別離系統(tǒng)中提取的固態(tài)物質(zhì)回送到枯燥機(jī)中進(jìn)行再處理?？刂葡到y(tǒng)

處理系統(tǒng)運(yùn)行分為中央控制和現(xiàn)場(chǎng)控制，現(xiàn)場(chǎng)控制可以單獨(dú)啟動(dòng)系統(tǒng)中的某個(gè)環(huán)節(jié)，自動(dòng)控制可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守狀態(tài)，節(jié)約人力、財(cái)力。全部按照國(guó)際電工上下壓電路平安系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，電控元件平安可靠。由高壓、低壓過(guò)載保護(hù)、穩(wěn)壓保護(hù)、電流過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)等系統(tǒng)組成是該電控系統(tǒng)的平安屏障設(shè)備自動(dòng)啟停，設(shè)備出現(xiàn)故障自動(dòng)顯示并報(bào)警；智能化電路設(shè)計(jì)使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)人值守狀態(tài)。技術(shù)展望1.我國(guó)對(duì)于餐廚垃圾的處理技術(shù)仍處于相對(duì)落后的開(kāi)展階段。例如：我們廣州也是近來(lái)才開(kāi)始進(jìn)行籌備建設(shè)餐廚垃圾處理廠，對(duì)于其他歐洲興旺國(guó)家，