餐廚垃圾是具有一定價值的物質(zhì)資源和能量來源，若能實現(xiàn)資源化利用，將大幅減少垃圾丟棄量，節(jié)約堆放用地，形成飼料、肥料、燃料等產(chǎn)品，促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。

一、生物技術(shù)處理

1、引進特殊“吃貨”黑水虻

（1）生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，利用“大殺器”黑水虻，一種腐生性的水虻科昆蟲。它們在“昆蟲農(nóng)場”里兢兢業(yè)業(yè)致力于“吃垃圾”，經(jīng)過它們的生物轉(zhuǎn)化，餐廚垃圾的80%成為高質(zhì)量的昆蟲蛋白，余下的20%成為富含養(yǎng)分的蟲糞有機肥。高效處理餐廚垃圾，為城市每天產(chǎn)生的餐廚垃圾提供一種全新的資源化利用解決途徑。這是一種跟蒼蠅差不多的昆蟲，不攜帶病原體和微生物，干不存在生物侵害性，對人畜、動植物無害，對環(huán)境和人體沒有不利影響，不屬于外來物種，可以采食消化幾乎所有的有機廢棄物，使用黑水虻生物轉(zhuǎn)化技術(shù)可以實現(xiàn)當天接收的餐廚垃圾當天完成轉(zhuǎn)化，減量化效率較高，被被冠以“勞模”、“環(huán)保昆蟲”的美譽。它叫黑水虻，

（2）、“黑水虻一生分成四個階段，第一個階段是蟲卵，蟲卵孵化出幼蟲，就是這種白色的蛆，形狀和蒼蠅的幼蟲期蛆差不多，吃掉餐廚垃圾的，就是這些處于幼蟲期的蛆。蛆成長后化蛹，就是第三階段了。第四階段才轉(zhuǎn)化成不會吃東西的成蟲黑水虻，產(chǎn)卵后就完成了其生命的一個循環(huán)。”

（3）、垃圾都作為食物被消耗掉了，沒有任何的廢水廢渣遺留產(chǎn)生。而我們卻得到了蟲體蛋白飼料和蟲糞有機肥。利用機器對已完成吃餐廚垃圾任務的黑水虻進行分離，分離出幼蟲和蟲沙。

（4）、廚余垃圾變廢為寶的過程是這樣的——運來的垃圾經(jīng)過粉碎、制漿，加入菌種和輔料除臭、防控病原菌并加快腐熟、降解和增加通透性，變成了幼蟲愛吃的熟料。剛孵化的幼蟲下到料里，2周左右就可與殘留物進行篩離。幼蟲作為高價值動物蛋白飼料，并不愁銷路，一般都是賣給養(yǎng)殖戶，用作活體飼料，可以用來養(yǎng)雞、養(yǎng)魚。褐色的蟲沙是黑水虻幼蟲的糞便，有機質(zhì)含量高、透氣性好，是極佳的土壤改良劑。篩分后的幼蟲，會經(jīng)過挑選后留下一小部分做種，整個產(chǎn)業(yè)鏈形成一個閉環(huán)。

二、通過好氧發(fā)酵獲得生物質(zhì)肥料和通過厭氧發(fā)酵獲得潔凈的沼氣能源等。好氧生物處理技術(shù)又包括好氧堆肥、制備生化腐殖酸、快速好氧發(fā)酵。

（1） 好氧堆肥

好氧堆肥是指在有氧條件下,利用好氧微生物對堆積于地面或者專門發(fā)酵裝置中的有機質(zhì)進行生物降解,最終形成穩(wěn)定的高肥力腐殖質(zhì)[16]。餐廚垃圾中有機質(zhì)含量高,營養(yǎng)元素全面,C∕N較低,是微生物的良好營養(yǎng)物質(zhì),適于采用堆肥處理,主要包括傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)及高溫好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)2類。還可在好氧堆肥的基礎上投入蚯蚓,利用蚯蚓自身豐富的酶系統(tǒng),將餐廚垃圾有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為其自身或其他生物易于利用的營養(yǎng)物質(zhì),加速堆肥的穩(wěn)定化過程。但我國餐廚垃圾的高鹽分、高油分問題,在很大程度限制了肥料化利用技術(shù)的推廣與應用。

（2） 制備生化腐殖酸

通過高溫復合微生物和酶轉(zhuǎn)化技術(shù)、快速腐殖化集成裝備、轉(zhuǎn)化工藝精準控制技術(shù)集成,篩選自然界生命活力和增殖能力強的高溫復合微生物菌種,在生化處理設備中,對餐廚垃圾等有機垃圾進行高溫高速好氧發(fā)酵,使各種有機物得到快速降解和轉(zhuǎn)化為生物腐殖酸肥料。該腐殖酸肥料可以作為有機源土壤調(diào)理劑,用于土壤質(zhì)量提升,起到降低化肥利用率,提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用。該技術(shù)優(yōu)點是轉(zhuǎn)化速度快,有機質(zhì)利用率高,產(chǎn)品一致性高,可進入工業(yè)產(chǎn)品銷售通路。該技術(shù)為好氧技術(shù)的主流代表工藝,已在北京、廣州、成都、烏魯木齊等城市成功應用,但該工藝的液相進入污水處理系統(tǒng)會造成污水負荷增大及液相中有機質(zhì)的浪費。

（3） 厭氧發(fā)酵

餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵是指在無氧條件下,利用兼性微生物及厭氧微生物的代謝作用將復雜有機物分解為小分子有機物及無機物,在此過程中可產(chǎn)生甲烷和氫氣等能源物質(zhì),此外,利用厭氧發(fā)酵可獲得各種有機酸和醇類,如乙醇、乙酸、丁酸、葡萄糖糖化酶、乳酸等,從而實現(xiàn)對餐廚垃圾的減容減量及資源化利用。厭氧工藝產(chǎn)生的沼氣可轉(zhuǎn)化為電能與燃氣,厭氧消化罐中產(chǎn)出的沼渣可以進行二次發(fā)酵制肥處理。通常厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣中甲烷含量為60%~75%,據(jù)杭州市餐廚垃圾一期處理工程經(jīng)驗,處理能力為200 t∕d時,沼氣產(chǎn)量可達13 000 m3∕d,當沼氣中的甲烷濃度為60%時,可產(chǎn)生電能約為26 000 kW·h∕d,油脂回收率可達88%。厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣還可以經(jīng)過凈化、加壓后進入燃氣管網(wǎng),供給居民日常生活使用。

餐廚垃圾高油脂、高鹽分也會導致過度酸化及抑制菌體生長,不利于持續(xù)而穩(wěn)定地降解餐廚垃圾。此外,厭氧消化產(chǎn)生的沼渣處理仍是一大難題,通常需干化處理后填埋,或重新堆肥后制成有機肥。因此,尋找適合我國餐廚垃圾組分與特點的厭氧處理工藝,并保證厭氧消化系統(tǒng)的運行穩(wěn)定,降低運行管理難度及費用是當前亟待解決的關鍵技術(shù)問題。

（4）技術(shù)比較

主要餐廚垃圾處理技術(shù)比較見表2。

三、預處理在餐廚垃圾無害化處理中的作用

考慮到餐廚垃圾成分復雜,各地區(qū)飲食習慣差別大致使垃圾組分差異較大,往往通過預處理對餐廚垃圾進行雜質(zhì)去除和油脂回收。由于我國尚未全面開展垃圾分類工作,因此收集到的餐廚垃圾中仍然含有大量雜質(zhì),包括金屬、玻璃、陶瓷等無機雜質(zhì)和廢紙、廢塑料、廢餐盒、筷子等非營養(yǎng)性有機物,合理的預處理技術(shù)不僅可以實現(xiàn)雜質(zhì)的有效去除,同時能為后續(xù)處理環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利條件。預處理技術(shù)應根據(jù)收運的餐廚垃圾成分和主體工藝要求而定,并做出針對性設計,以實現(xiàn)預處理效果佳、后續(xù)資源化工藝運行穩(wěn)定的目的。

餐廚垃圾成分的復雜性決定了使用單一的現(xiàn)有處理技術(shù)難以完成高效高產(chǎn)值處理,因此,對餐廚垃圾進行組分分離、綜合運用已有多項處理技術(shù)是必然的處理思路。如將收集到的餐廚垃圾初步去除雜物后,利用離心或壓榨等手段得到有機質(zhì)干渣和油水混合物,有機質(zhì)干渣可用于微生物好氧發(fā)酵生產(chǎn)有機肥;油水混合物再次分離后,油脂可用于生產(chǎn)生物柴油,最終剩下的水分含有豐富的有機質(zhì),可進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)能源氣體,作為高品質(zhì)熱源循環(huán)用于發(fā)酵裝備,產(chǎn)生的沼渣可以進入好氧系統(tǒng)發(fā)酵。通過融合與技術(shù)創(chuàng)新,可以有效解決好氧發(fā)酵液相有機質(zhì)浪費、厭氧發(fā)酵沼渣處理難題,達到固相液相全利用,物質(zhì)能量全回收,既彌補了采用單一處理技術(shù)存在的短板,又增加了餐廚資源化產(chǎn)品的多樣性,實現(xiàn)投資收益最大化,是未來餐廚垃圾處理技術(shù)發(fā)展的趨勢。