日处理50-300kg级餐厨垃圾生化处理机项目可行性报告一、立项的背景和意义餐厨垃圾主要是指居民日常生活及除此之外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾。

餐厨垃圾包括餐余垃圾和厨余垃圾。

其中餐余垃圾是指食物食用后的残余，包括废弃食用油脂等残余物，其中废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物，即通常不法分子制作“地沟油”的原料；厨余垃圾是指食物食用前产生的损耗和食品加工后的垃圾。

餐厨垃圾具有以下基本特点：1）粗蛋白和粗纤维等有机物含量较高，开发利用价值较大，但易腐并产生恶臭。

2）含水率高，不便收集运输，热值低，处理不当容易产生渗沥液等二次污染物。

3）油类和盐类物质含量较其它生活垃圾高，对资源化产品品质影响较大，需要妥善处理。

随着我国经济的飞速发展，城市化进程的逐渐加快，人民生活水平的极大提高，餐厨垃圾的产量以10%的比例逐年上升。

在普通大城市中，日产生活垃圾已经达到2000吨以上，其中50%左右为餐厨垃圾。

当前我国的餐厨垃圾普遍的主要解决方法是，由城市周边的养殖户收集作为饲料直接食用。

这种方法存在着以下几大危害：1) 餐厨垃圾中含有大量的有毒元素以及人畜共患传染病的病源微生物，这些有毒元素以及微生物通过食物链的传递，最终会间接作用于人类本身，造成人类感染诸如口蹄疫、禽流感等具有致死性的疾病。

2) 餐厨垃圾中产生的油脂部分目前已经被不法分子提炼加工成了“地沟油”，形成了一条巨大的灰色产业链，对我国居民的健康构成了极大的威胁，对于构建和谐社会，实现经济的可持续发展带来了巨大的挑战。

3) 我国农业部令第40号已经明确规定，利用灭菌餐厨垃圾生产的饲料不能作为禽畜养殖饲料。

因此城市周边的小型养猪场正面临逐渐被淘汰的趋势，餐厨垃圾的出路就将成为一个大问题。

4）餐厨垃圾中有10%左右的杂质，被不做任何处理的散布于各个养猪场周边，又形成了一个新的污染源。

近年来，我国部分城市如北京、上海、天津和广州等市政府相继出台“禁止用餐厨垃圾喂猪”的管理条例，这种管理条例将逐步在全国大中城市推广，由此诞生了餐厨垃圾合理资源化的新型课题。

美日等发达国家从上个世纪八十年代开始就开始研究餐厨垃圾的管理问题，发明了多种新型的实用的餐厨垃圾处理技术。

目前主流的是餐厨垃圾生化处理机技术。

在美国餐厨垃圾生化处理机的普及率达到40%，提供了110万个就业岗位，行业规模与汽车行业相当。

与发达国家相比，我国的人口更多，产生的餐厨垃圾数量更加巨大，行业潜力也更大。

据有关部门预测，我国餐厨垃圾处理机的潜在规模超过1000亿元，并能带动生物工程、机械制造、有机肥料等多个领域的产业，能间接创造500-600亿元的产值。

可惜的是目前我国生活垃圾利用尚未形成健康有效的运行体系，特别是餐厨垃圾没有被有效地开发和合理的二次利用。

面对餐厨垃圾生化处理机的巨大的国内市场，响应国家节能减排的号召，本项目申请单位从2012年开始对餐厨垃圾国内外处理技术做了大量的调研，与国内外高等院校和科研单位进行了大量的研究与开发，终于成功研发了新型的餐厨垃圾生化处理技术。

初步研究结果表明，该技术通过高效的微生物菌剂能成功地将餐厨垃圾转化为有机肥，减量率达90%以上，可有效地从源头上解决了餐厨垃圾处理的问题。

产生的有机肥完全符合国家标准（NY525-2002）。

同时该技术能有效地将餐厨垃圾进行固液分离，分离出来的液体进行油水分离后，产生工业油脂的原料，能有效地杜绝“地沟油”的非法利用现象。

本项目试图在申请单位现有研究的基础上，围绕餐厨垃圾处理与资源化利用问题，致力于开展餐厨垃圾高效脱水脱油机械系统与装置研制、高效微生物菌种的培育、机械自动化和温控自动化软件研制、油水分离装置研制，实现系统集成与样机制造，并建立产品生产工艺流程和质量控制体系，形成生产能力。

因此，本项目对从源头上解决餐厨垃圾减量处理和“地沟油”两大问题，实现节能减排、低碳环保和资源再生利用，具有重要的现实意义。

二、国内外研究现状和发展趋势餐厨垃圾的污染性和资源性逐步为人类所认识，目前国内外对餐厨垃圾资源化的技术多种多样，主要有以下几种：1．填埋法填埋将餐厨垃圾与土壤在陆地上交替分层铺开，是一种不妨害公众健康与安全的处理方式。

国内外餐厨垃圾填埋处置基本上都是利用化学反应，通过添加化学物质将其中的有机物质分解，然后单独或混合其他城市垃圾一起填埋。

填埋法简单、高效，但其占地面积大，餐厨垃圾中大量的营养物质被浪费掉，且易造成二次污染，资源化利用率为零。

随着城市资源和能源回收工作的加强以及填埋场地选择的局限性，尽管填埋法是现在垃圾处理的主要方式，但今后所占比例会不断减少。

2．焚烧处理1）焚烧发电餐厨垃圾焚烧处理是在高温条件下，将餐厨垃圾中的可燃成分与空气中的氧气进行剧烈地化学反应，放出热量，转化为高温燃烧气体及量少且性质稳定的固体残渣。

焚烧放出的热量可发电供热。

该方法无害化程度高，能迅速减容，并节约大量土地资源，但焚烧的热能利用较低，且焚烧时促进二噁英的生成，提高飞灰中重金属的浸出率，从而产生二次污染，增加处理成本。

根据联合国环境规划署（UNEP）规定发热量范围在3350-7118kj/kg以上的垃圾适于焚烧处理。

但是餐厨垃圾单位质量的热值（2100-3100kj/kg）较低,不能满足垃圾焚烧发电的热值要求。

尽管与其他垃圾混合后能够焚烧，但无论从处理效益还是提高焚烧专业化水平来讲，餐厨垃圾都不适于焚烧。

2）餐厨垃圾炭化处理该方法是把餐厨垃圾放在400-500℃的高温且几乎无氧的状态下进行烧蒸，再把释放出来的气体在足以使二噁英分解的800℃的高温条件下进行二次加温，大约20个小时后变成炭。

该炭化处理器在掺有废纸、枯枝、残筷的情况下也不会发生故障，对餐厨废物的分类要求不高，且无臭易于保管。

但是该技术对设备的要求比较高，能耗巨大，不符合国家“节能减排”的要求。

3．厌氧发酵制生物气厌氧发酵制生物气是指有机质在无氧条件下受微生物作用而生成可燃气体。

厌氧发酵制生物气回收法目前比较先进的方法采用的是两段法制氢气、甲烷。

但是该方法所需的工程量巨大，投资成本较高，而且产生的气体安全性差，产值低。

4．饲料化餐厨垃圾饲料化的基本要求是实现杀毒灭菌，达到饲料卫生标准，并最大限度的保留营养成分。

制作饲料技术主要有高温消毒法（物理法）和微生物发酵法（生物法）。

微生物发酵利用微生物菌体将餐厨垃圾发酵，利用微生物的生长繁殖和新陈代谢，积累有用的菌体、酶和中间体，经过烘干后制成蛋白饲料。

采用的发酵方式主要有固态发酵和液态发酵两种工艺体系。

但是该法产生的饲料完全杀毒灭菌的成本较高，而且资源合理利用程度较低。

5．餐厨垃圾生化处理机餐厨垃圾生化处理机处理餐厨垃圾目前在国内外均有应用，它利用微生物发酵技术，培养出高温好氧性微生物复合菌种，经过对餐厨垃圾生化处理10--12小时后降解发酵，80%以上成为水蒸气和无害气体，少量的残渣成为有机肥料。

该方法能从源头上对餐厨垃圾进行减量化处理，有效地对资源进行二次利用，环境污染少，而且可实现资源的再生循环利用。

目前，本项目申请单位初步研制的餐厨垃圾生化处理机取得了巨大的突破，餐厨垃圾生化处理时间缩短到10个小时左右，减量率达到了90%以上。

任何一种资源化技术用于处理餐厨垃圾都存在技术、经济和环境三方面的适应性问题，并且对不同地区、不同成分、不同性质的餐厨垃圾适应性也不同。

随着我国环境保护、节能减排、资源循环利用要求日趋严格，餐厨垃圾生化技术处理无疑是今后主要的发展方向。

三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点1．主要研究内容（1）高效脱水、脱油机械系统与装置研制●研制新型的多功能粉碎机，能够有效地将餐厨垃圾中的大颗粒固状物进行破碎处理，满足链带式挤压脱水的需求。

●研制双层链带式挤压脱水装置，能够将破碎后的餐厨垃圾通过链带挤压的作用进行脱水和脱油，满足餐厨垃圾物料与油水混合物分离的要求。

●在此基础上，研制链带式传送系统，该传送系统具有初步脱水脱油的能力，并能将粉碎机，链带式脱水装置和生化桶链接起来，使脱水生化过程一体化。

（2）高效微生物菌种的培育培育出生化处理时间短、餐厨垃圾减量率在90%以上的高效高温好氧性微生物复合菌种，并将该菌种进行扩大培养与工业化生产。

（3）机械自动化和温控自动化软件研制研制机械自动化和温控自动化的软件，使餐厨垃圾生化处理机的操作便捷，同时能将生化控制在一定温度范围之内，促进高温菌剂的生化作用。

（4）油水分离装置研制研制油水分离装置，满足将餐厨垃圾脱水后的油水混合物进行油水分离的需要，解决“地沟油”的问题。

（5）建立产品生产工艺流程和质量控制体系，形成生产能力确定餐厨垃圾生化处理机生产工艺流程，建立产品质量控制体系，形成满足市场需求的产品生产能力。

2．技术关键（1）高效微生物菌种的培育餐厨垃圾生化处理机是一种全新的产品，其核心技术在于微生物菌种的培育与扩大再生产。

由于餐厨垃圾容易腐烂变质，产生刺激性恶臭的特殊性，因此，餐厨垃圾生化处理机必须满足当日的餐厨垃圾当日处理的基本要求，即要求餐厨垃圾的生化时间不能超过24小时；同时，餐厨垃圾的源头化减量处理，要求微生物菌种对餐厨垃圾的减量率越高越好。

目前国际上通用的先进标准为90%以上，我公司的高效微生物菌剂完全符合这一标准，而且产生的有机肥完全符合国家标准（NY525-2002），无须再加工即可直接使用。

（2）油水分离装置的研制通过机械技术将餐厨垃圾进行脱水处理，同时将产生的油水混合物进行油水分离，产生工业油脂的原料，从而有效地从源头上解决“地沟油”的问题，实现资源的二次利用。

（3）仪器主机控制系统的研制仪器主机控制系统是仪器实现高可靠性和人性化操作功能的关键。

选择高性能嵌入式工控计算机系统作为控制系统的核心硬件，以满足长时间无人值守条件下稳定可靠运行的要求。

主机控制软件采用C语言编程，结合触摸屏人机交互界面设计，实现仪器完善的实用功能和人性化设计的操作界面。

仪器主机控制系统主要分为机械自动化系统和温控自动化系统两大部分。

机械自动化系统是针对脱水脱油环节的机械系统的电脑自动化控制，使得餐厨垃圾生化处理机的操作便捷。

高温好氧性微生物复合菌种对生化反应的温度条件要求非常严格，温控自动化系统，采用高精度的温度传感器能实时检测生化筒内部的温度，通过主机控制系统的智能化作用能将生化温度控制在适宜范围之内。

（4）系统集成与样机研制整合以上研究成果，实现系统集成，制作适合于餐厨垃圾源头单位使用要求的50-300kg级餐厨垃圾生化处理机样机。

要求样机实现自动控制，并且操作便捷、经济实用。

3．主要创新点（1）多功能机械脱水技术本项目研发的机械脱水技术主要包括多功能粉碎机和双层链带式挤压脱水两项技术，以满足各种条件的餐厨垃圾的需求。