一、概述

　　餐(can)廚垃(la)圾(ji)，即濕垃(la)圾(ji)，是城(cheng)市生活垃(la)圾(ji)的(de)一部分，兼(jian)具(ju)資源(yuan)屬(shu)性(xing)(xing)和污(wu)染(ran)物屬(shu)性(xing)(xing)。我國餐(can)廚垃(la)圾(ji)具(ju)有(you)(you)高(gao)有(you)(you)機物含量、高(gao)含水率、高(gao)油(you)、高(gao)鹽分等特(te)點(dian)。同(tong)時，餐(can)廚垃(la)圾(ji)又具(ju)有(you)(you)難保存(cun)、易腐敗，難收集(ji)、易堵塞，難清理(li)(li)、易散味道(dao)，難轉運、易生蟲的(de)污(wu)染(ran)物屬(shu)性(xing)(xing)特(te)點(dian)。餐(can)廚垃(la)圾(ji)的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝多種多樣(yang)，有(you)(you)就地處(chu)(chu)理(li)(li)和收運后集(ji)中(zhong)(zhong)處(chu)(chu)理(li)(li)方式等。而集(ji)中(zhong)(zhong)處(chu)(chu)理(li)(li)有(you)(you)多種方式，主要包(bao)括粉(fen)碎(sui)直排、焚燒、填埋、堆肥、厭(yan)氧消(xiao)(xiao)化(hua)、飼料(liao)化(hua)和生化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)方式。目前厭(yan)氧消(xiao)(xiao)化(hua)是大多數試點(dian)城(cheng)市采用的(de)主要技術。

　　厭(yan)氧消(xiao)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理是指(zhi)在(zai)特定的(de)(de)厭(yan)氧條件下，微(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)代謝作(zuo)用將有(you)(you)機(ji)垃(la)圾(ji)(ji)進(jin)行(xing)分(fen)(fen)解，其中的(de)(de)碳(tan)、氫、氧轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為甲(jia)烷和二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)，而氮、磷、鉀等(deng)元素則(ze)存留(liu)于殘留(liu)物(wu)(wu)中，并轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為易被動植物(wu)(wu)吸收(shou)利(li)用的(de)(de)形(xing)式[1]。厭(yan)氧消(xiao)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)具有(you)(you)減量化(hua)(hua)(hua)程(cheng)度高(gao)、產物(wu)(wu)具有(you)(you)經(jing)濟性、可(ke)(ke)代替部分(fen)(fen)不可(ke)(ke)再生能源、可(ke)(ke)有(you)(you)效減少(shao)病原(yuan)菌、自動化(hua)(hua)(hua)程(cheng)度高(gao)、技(ji)術(shu)(shu)可(ke)(ke)靠、經(jing)濟效益高(gao)等(deng)優點(dian)，是我國餐廚(chu)垃(la)圾(ji)(ji)后端處(chu)理的(de)(de)研(yan)究重點(dian)和發展方向。焚燒(shao)技(ji)術(shu)(shu)主要利(li)用了(le)餐廚(chu)垃(la)圾(ji)(ji)中含有(you)(you)較高(gao)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)質及油(you)脂等(deng)易燃組(zu)分(fen)(fen)的(de)(de)特點(dian)，將餐廚(chu)垃(la)圾(ji)(ji)進(jin)行(xing)一定的(de)(de)預(yu)處(chu)理，經(jing)篩(shai)選并降低垃(la)圾(ji)(ji)水分(fen)(fen)后混合一定燃料進(jin)行(xing)燃燒(shao)或處(chu)置(zhi)的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)。

　　餐廚處理廠(chang)獨立設(she)廠(chang)，廠(chang)區布(bu)置(zhi)凌亂；臭氣難以消納(na)，廠(chang)區氣味(wei)較重(zhong)；廢渣需(xu)外運填埋，占用(yong)大量(liang)土地(di)資源；臭氣與廢水均需(xu)自行處理，配套環(huan)(huan)保設(she)施(shi)較多(duo)。產生的沼氣多(duo)數(shu)用(yong)于沼氣鍋爐(lu)或(huo)沼氣發(fa)電(dian)機(ji)，但是由(you)于沼氣鍋爐(lu)蒸汽產量(liang)過剩以及沼氣發(fa)電(dian)機(ji)運行不穩定(ding)等問題，部(bu)分沼氣甚(shen)至直(zhi)接進火炬放空燃燒(shao)(shao)，造成(cheng)資源浪費；獨立項目(mu)(mu)(mu)衛(wei)生環(huan)(huan)境較差且(qie)整體投資和運行成(cheng)本(ben)高(gao)。針對上述(shu)問題，近些(xie)年來厭氧(yang)發(fa)酵(jiao)與其他處理手(shou)段協同處理逐漸成(cheng)為新的研究方向，而(er)焚燒(shao)(shao)與厭氧(yang)發(fa)酵(jiao)協同處理則(ze)是目(mu)(mu)(mu)前(qian)國內研究的主(zhu)要熱點(dian)之(zhi)一。生活垃圾焚燒(shao)(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)與餐廚垃圾協同處理也成(cheng)為靜(jing)脈產業園(yuan)等新建(jian)項目(mu)(mu)(mu)和焚燒(shao)(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)擴容改建(jian)項目(mu)(mu)(mu)的主(zhu)要技術方向。

　　二、餐廚(chu)垃(la)(la)圾厭氧(yang)發酵與生活垃(la)(la)圾垃(la)(la)圾焚燒協同處理技術

　　餐廚(chu)垃圾處理(li)(li)廠與生活垃圾焚燒廠協(xie)同(tong)處理(li)(li)主要體現(xian)在(zai)廠區布局、生產(chan)管(guan)理(li)(li)、能源物料、三廢(fei)處理(li)(li)四方面的(de)(de)協(xie)同(tong)處理(li)(li)上，實現(xian)工藝(yi)協(xie)同(tong)、管(guan)理(li)(li)協(xie)同(tong)、公(gong)共(gong)基礎(chu)設施協(xie)同(tong)，形成產(chan)業的(de)(de)耦合、資源的(de)(de)共(gong)享(xiang)和循(xun)環利用。

　　專利布局則(ze)主(zhu)要集中在能源物料和三廢(fei)處理兩方面，其(qi)常規(gui)協同(tong)過程如(ru)圖1和表(biao)1所(suo)示：主(zhu)要體現在利用(yong)焚燒(shao)(shao)設(she)備處理厭氧(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)酵(jiao)的(de)(de)沼渣、利用(yong)厭氧(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)酵(jiao)處理生(sheng)活垃圾滲濾液(ye)(ye)、厭氧(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)酵(jiao)產生(sheng)的(de)(de)沼氣用(yong)于焚燒(shao)(shao)發(fa)(fa)電、焚燒(shao)(shao)余熱用(yong)于厭氧(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)酵(jiao)設(she)備加熱、厭氧(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)酵(jiao)產生(sheng)的(de)(de)臭(chou)氣通(tong)過焚燒(shao)(shao)設(she)備焚燒(shao)(shao)凈化、廢(fei)液(ye)(ye)合并無(wu)害化處理、共享公共設(she)施、厭氧(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)酵(jiao)雜(za)質焚燒(shao)(shao)等(deng)。

　　三(san)、重點專利分(fen)析

　　餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)與生(sheng)活垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)術因產業化研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)較晚(wan)，相(xiang)關專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)布局(ju)較少(shao)，2010年(nian)以(yi)前主要(yao)集中(zhong)在(zai)日本，1975年(nian)日本專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申(shen)(shen)請(qing)(qing)JPS5219475A（公開號，下(xia)同(tong)(tong)(tong)(tong)）將垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)廠(chang)的(de)(de)滲(shen)濾液(ye)與餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)(yi)同(tong)(tong)(tong)(tong)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)將沼(zhao)(zhao)渣(zha)和(he)(he)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)進(jin)行(xing)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)，餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)與生(sheng)活垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)雛形(xing)初步形(xing)成。之后(hou)很多年(nian)相(xiang)關研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)一(yi)(yi)(yi)(yi)直沒(mei)有得到重視，處(chu)(chu)(chu)于停滯階段，直至2005-2008年(nian)，日本專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申(shen)(shen)請(qing)(qing)JP2006297210A、JP2008221142A、JP2009220087A才分(fen)別從(cong)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)代替焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)燃油、焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)余熱為(wei)(wei)(wei)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)提供熱能、餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)雜(za)質合(he)并(bing)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)等方(fang)向(xiang)(xiang)開展了進(jin)一(yi)(yi)(yi)(yi)步的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。2011后(hou)隨(sui)著(zhu)國(guo)內(nei)(nei)對環(huan)(huan)(huan)(huan)境衛生(sheng)要(yao)求(qiu)的(de)(de)越(yue)來(lai)越(yue)高、餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)領域(yu)投入(ru)越(yue)來(lai)越(yue)高，餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)與生(sheng)活垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)術逐漸成為(wei)(wei)(wei)國(guo)內(nei)(nei)餐(can)(can)廚(chu)(chu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個重要(yao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)方(fang)向(xiang)(xiang)，國(guo)內(nei)(nei)相(xiang)關專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)布局(ju)逐漸增(zeng)加，光(guang)大環(huan)(huan)(huan)(huan)保(bao)光(guang)大環(huan)(huan)(huan)(huan)境（原(yuan)光(guang)大環(huan)(huan)(huan)(huan)保(bao)）在(zai)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)與厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)處(chu)(chu)(chu)于國(guo)內(nei)(nei)領先水平(ping)，2011年(nian)其(qi)申(shen)(shen)請(qing)(qing)的(de)(de)專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申(shen)(shen)請(qing)(qing)CN102950137A是國(guo)內(nei)(nei)首次明確(que)涉及(ji)餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)中(zhong)的(de)(de)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)方(fang)法(fa)的(de)(de)國(guo)內(nei)(nei)專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)，從(cong)餐(can)(can)廚(chu)(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)雜(za)質和(he)(he)沼(zhao)(zhao)渣(zha)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)和(he)(he)沼(zhao)(zhao)渣(zha)的(de)(de)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)利(li)(li)(li)用、沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)作為(wei)(wei)(wei)CNG車用燃料(liao)以(yi)及(ji)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)發(fa)電(dian)廠(chang)中(zhong)的(de)(de)廢熱蒸汽作為(wei)(wei)(wei)高溫發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)熱源四個方(fang)面的(de)(de)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)做(zuo)了系統的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)和(he)(he)改進(jin)，并(bing)在(zai)2019年(nian)通過申(shen)(shen)請(qing)(qing)CN210023209U、CN210125627U、CN110976472A對相(xiang)關方(fang)法(fa)設(she)(she)備進(jin)行(xing)布局(ju)，在(zai)厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)臭氣(qi)(qi)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、廢液(ye)共處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)、設(she)(she)備共用等方(fang)面進(jin)一(yi)(yi)(yi)(yi)步優化協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)過程。舟(zhou)山旺能環(huan)(huan)(huan)(huan)保(bao)能源有限(xian)公司、武漢(han)龍凈環(huan)(huan)(huan)(huan)保(bao)工程有限(xian)公司等企業近些(xie)年(nian)也在(zai)能源物料(liao)和(he)(he)三廢處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)上在(zai)國(guo)內(nei)(nei)進(jin)行(xing)了相(xiang)應的(de)(de)布局(ju)（CN106642133A，CN110976472A，CN105798050）。截至2020年(nian)8月，專(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申(shen)(shen)請(qing)(qing)中(zhong)11項涉及(ji)沼(zhao)(zhao)渣(zha)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、11項涉及(ji)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)燃燒(shao)(shao)(shao)(shao)發(fa)電(dian)、8項涉及(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)余熱用于厭(yan)(yan)氧發(fa)酵(jiao)(jiao)(jiao)設(she)(she)備加熱，上述(shu)三個也是焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)和(he)(he)厭(yan)(yan)氧消化協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)最為(wei)(wei)(wei)常(chang)規的(de)(de)協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)方(fang)式。而廢水、廢氣(qi)(qi)和(he)(he)設(she)(she)備設(she)(she)計方(fang)面則是近年(nian)來(lai)一(yi)(yi)(yi)(yi)體化協(xie)(xie)同(tong)(tong)(tong)(tong)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)的(de)(de)新方(fang)向(xiang)(xiang)。

　　小結

　　多(duo)種有(you)機(ji)廢棄物(wu)(wu)、多(duo)種處(chu)理(li)(li)技術協(xie)同處(chu)理(li)(li)是厭(yan)氧發酵發展的新方向。焚(fen)燒與厭(yan)氧發酵協(xie)同處(chu)理(li)(li)從(cong)廠區(qu)布局、生(sheng)產管理(li)(li)、能源物(wu)(wu)料(liao)、三廢處(chu)理(li)(li)四個方面將餐廚垃圾厭(yan)氧發酵和生(sheng)活垃圾焚(fen)燒發電有(you)機(ji)的結合在一起，產生(sheng)1+1>2的經濟和環境效益(yi)。