有机垃圾发酵处理实验

第一篇：有机垃圾发酵处理实验

厨余垃圾发酵实验

一、实验目的厨余垃圾的发酵处理是其无害化、资源化处理的最重要途径之一。通过本实验，使得学生了解有机垃圾发酵处理的特点及其影响因素。知道如何准备发酵原料，如何控制发酵各参数条件等。

二、实验原理

厨余垃圾发酵属于厌氧发酵。厌氧处理在废弃物处理上大多用于水处理，在生活垃圾的处理上用的较少，尤其是我国。厌氧发酵也叫厌氧消化、沼气发酵、甲烷发酵，是将复杂有机物在无氧条件下利用厌氧微生物：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢耗乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等降解生成N、P等无机化合物和甲烷、二氧化碳等气体的过程。

厌氧处理方法无论是在水处理还是有机垃圾处理发面原理都是一样的，都存在三阶段理论。

第一阶段为水解发酵阶段，是指复杂的有机物在微生物胞外酶的作用下进行水解和发酵，将大分子物质转化成小分子物质如：单糖、氨基酸等为后一阶段做准备。

第二阶段为产氢、产乙酸阶段，该阶段是在产酸菌如胶醋酸菌、部分梭状芽孢杆菌等的作用下分解上一阶段产生的小分子物质，生成乙酸和氢。这一阶段产

酸速率很快，致使料液pH值迅速下降，使料液具有腐烂气味。

第三阶段为产甲烷阶段，有机酸和溶解性含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和二氧化碳、甲烷、氮气、氢气等。甲烷菌将乙酸分解产生甲烷和二氧化碳，利用氢将二氧化碳还原为甲烷，在此阶段pH值上升。

这三个阶段当中有机物的水解和发酵为总反应的限速阶段。一般来说，碳水化合物的降解最快，其次是蛋白质、脂肪，最慢的是纤维素和木质素。

三、实验材料、仪器及要求

1.实验原料

本实验的原料来自于学校学生食堂餐厨垃圾, 成分为： 菜叶(葱叶、芹菜叶、白菜叶等)、海鲜(虾皮、蟹壳、鱼刺等)、泔脚(蛋壳、面条、剩菜等)； 不含塑料、玻璃、石块等大块无机固体。接种污泥为污水处理厂的污泥。

2．发酵反应器

KL-LJFJ-1型发酵处理反应器，发酵反应器容积为30L，带有机械搅拌，加温恒温系统。可测量发酵温度，并恒定控制发酵温度。

3．测定内容

(1)初始及发酵结束时，测定堆肥材料的含水率(MC)、总固体(TS)、挥发性固体(VS)、碳氮比(C／N)、甲烷体积；

(2)发酵过程中，发酵材料的温度、pH值。

4．分析和记录仪器

烘箱、马弗炉、天平、TOC和TN测定仪、数据检测记录仪、计算机。

四、实验分析方法

1.实验原料的TS、VS测定：

TS即总固体，又称干物质，是指发酵原料除去水分后所剩余的物质；VS即挥发性固体，是指原料总固体中除去灰分以后所剩余的物质。TS、VS测定方法如下：

（一）TS测定方法

固体含量是厌氧消化的一个重要指标，反映了反应器处理效率的高低。总固体含量的测试方法采用烘干法，即将原料在105℃下烘干至恒重。此时物质的质量就是该样品 的总固体含量。

TS=样品中TS质量W干100%样品质量Ws

（二）VS测定方法

将在105℃下烘干的原料放在500~550℃温度下灼烧1h，其减轻的质量就是该样品挥发性固体量。

VS=样品中TS质量W干-样品灰分质量W灰

样品TS质量W干100%

2.实验原料的TOC、TN测定

五、实验步骤

1.原料准备

对于植物性垃圾首先将其捣碎混匀，取样测定TS、VS，加入水调其TS为20%左右，然后采用NaHCO3调节其pH值，使其值维持在7.5左右。按照菌料比1:3配装污泥。

2.投入原料

开启KL-LJFJ-1型发酵处理反应器，设置加热桶温度（45~60℃）。将实验步骤1中准备的原料投入发酵反应器中。开启搅拌。开始发酵实验，并记录实验数据。

2.观察实验现象

发酵过程中，观察收集气体的量以及气体释放速度。

第二篇：有机生活垃圾生化处理初探（本站推荐）

有机生活垃圾生化处理初探

生活垃圾分类减量是市政府的实事项目，生活垃圾资源利用是科学发展观的实践；要实现生活垃圾的真正减量，垃圾的无害化处理已经迫在眉睫。生活垃圾无害化处置有生化处置、卫生填埋和焚烧三种方式。而对在生活垃圾中占有相当大的比例的有机生活垃圾来说，最节省且资源最环保的处理方式就是生化处理，它既能实现生活垃圾减量，又能保护环境，达到资源利用、变废为宝的目标。通过对有机生活垃圾生化处理技术的研究，可以为全面推进生活垃圾分类减量和资源利用提供技术依据。

一、生活垃圾处理现状

近年来，全世界生活垃圾年增长速度为8.42%，中国生活垃圾年增长率更高。本文以上海市金山区为例，每年的垃圾就达到了2%到3%的增幅，日产量为450吨左右，而其中有机垃圾又占比很大。按照市政府要求，要在全市范围内实施生活垃圾分类，促进源头减量的试点工作。

在日产450吨左右的生活垃圾中，主要组成为无机垃圾（部分可回收利用，大部分填埋）、有机垃圾（可资源利用）、有毒有害垃圾（分类投放无害化处置）、玻璃（分类投放资源利用）。2011年金山区生活垃圾减量目标以2010年为基数，人均处理量减少了5%，也就是日产生活垃圾总量控制在了454吨之内。到2015年，金山区计划人均生活垃圾处理量减少20%，这就要求我们必须利用科技的手段，推行生活垃圾分类减量，以确保生活垃圾总量能够控制在目标值之内。上海自2009年12月27日关闭金山区生活垃圾卫生填埋场之后，部分区域的生活垃圾改为通过水运方式运往上海老港生活垃圾卫生填埋场填埋，剩余几个镇还处于简易填埋方式阶段。目前金山区正在建设日处理量800吨的焚烧厂，计划2012年8月份试运行，届时全区的生活垃圾将通过焚烧发电无害化处置，但生活垃圾焚烧工艺仍然会对环境造成一定的污染。

二、有机生活垃圾生化处理工艺技术及其优点

有机生活垃圾的概念就是能降解、发酵、分解的所有生活垃圾中有机质物料的废弃物，它包含剩菜剩饭、瓜皮果壳、菜皮、茶叶渣、鱼虾、过期食品、养殖业排泄物等。

按照生活垃圾分类促进源头减量的工作要求，金山区于2011年6月份开始

对部分居民小区和菜市场推进生活垃圾干湿垃圾分类投放，对居民产生的湿垃圾，即厨余垃圾和菜市场的有机垃圾进行生化处理、变废为宝的试点，为配合垃圾分类的推进，设了一座日处理量5吨的有机垃圾生化处理装置，其技术是通过对有机垃圾脱水、粉碎、生物菌发酵、除臭等工艺，把有机垃圾制成有机肥料，真正实现变废为宝。

有机垃圾生化处理工艺流程

试验表明：有机生活垃圾经过4－5天封闭式的粉碎、生物菌发酵和除臭等技术工艺，生化处理后的产出物总量可减少65%以上，且无臭无味，手感细、松、软，是进一步制成商业有机肥料的好材料。

除了对固体有机生活垃圾进行生化处理，对大部分废液我们采用循环利用，少部分废液采用集中收集，对有机肥料未进行粉碎或制成颗粒。

通过试验，我们发现有机生活垃圾经生化处理，具有减量化、无害化、资源化、环保化等优点，具体为：

无害化：从源头上控制污染物；

资源化：把有机废弃物转化成生物有机肥，变废为宝，废油制成生物柴油；减量化：有机生活垃圾通过生化处理总量可减少65%以上；有机物转化成生物有机肥。

环保化：有机生活垃圾生化处理为封闭式处理方式，无臭味、无渗滤液排放，对周边环境无污染。

标准化：从有机垃圾的粉碎开始到生物有机肥制成，不添加任何化学药品或添加剂，实行标准化运行管理；

规格化：源头上处理设备5吨/日。二次发酵车间处理量可不断调整，从日处理5吨、100吨、200吨，步增加。

节约化：节约大量填埋土地，提高生活垃圾焚烧的燃烧值；

专业化：从有机生活垃圾的粉碎到制成生物有机物，有专业化的服务队伍按标准要求操作，做到一条龙优质服务；

产业化：按标准化、集成化的模式，把各城市有机生活垃圾无害化处理、资源化利用，成变废为宝的产业链。

三、生化处理中需要注意的问题

1.抓好生活垃圾分拣关。居民家庭、餐饮企业、菜市场和企事业单位必须将有机垃圾和无机垃圾分类投放，经过人工分拣将有机垃圾统一归类存放，运往生化处理系统处理。

2.抓好肥料盐含量关。由于有机生活垃圾包含厨余垃圾和部分餐厨垃圾，而生化处理后的有机肥料中盐份含量对植物生长发育影响非常大，因此在有机生活垃圾生化处理前必须控制餐饮企业和食堂的餐厨垃圾总量，以控制有机肥料的含盐量。3.抓好渗滤液收集关。有机生活垃圾在脱水分离过程中有污水产生，其废液可以经过油水分离，一部分分离为毛油，可以集中收集处理（加工为生物柴油再利用）；另一部分产生废水，必须集中收集统一处理（可以净化生物处理或运往污水厂集中处理），避免废液污染环境。

有机生活垃圾生化处理变废为宝是当今社会低碳生活的重要举措之一，引导千万户家庭和企事业单位共同参与“保护环境、从我做起”的系统工程，政府部门必须支持和帮助企事业单位和市民积极参与生活垃圾分类减量资源利用的活动，为创造绿色家园而共同努力。

（作者：上海市金山区绿化和市容管理局副局长）

第三篇：有机垃圾生化处理方案

有机垃圾生化处理方案

为加快推进银河花苑、双雁花苑、晨沐花苑三个社区生活垃圾分类收集和生化处理的建设、管理和运行保障机制，促进全区生活垃圾分类收集和生化处理工作的协调、有序发展，促进生活垃圾再生行业的发展，提高生活垃圾处理利用率，特制订本方案

一、指导思想

以科学发展观为指导，坚持可持续发展战略，按照“资源节约型、环境友好型”社会，因地制宜、分类指导，综合利用、变废为宝的原则。树立城乡生活垃圾全过程管理理念，全民动员、科学引导，促进垃圾源头减量，推动垃圾分类，健全收运、回收体系。建立生活垃圾分类收集和生化处理制度，完善垃圾分类收集和生化处理的建设、管理和运行保障机制，促进全区生活垃圾分类收集和生化处理工作的协调、有序发展，不断提高城乡生活垃圾减量化、资源化和无害化水平。

二、工作目标

创建银河花苑、双雁花苑、晨沐花苑三个示范小区，初步实现餐厨垃圾分类收运处理，使生活垃圾资源化利用率达？？%以上，竟而避免二次污染的出现，为全市全面推行有机垃圾有机化处理打下坚实的基础。

三、方案项目基本概况

据了解，目前银河花苑、双雁花苑、晨沐花苑三个社区共有住户1000户左右，现有居民约6000人左右。按照同类城市城镇人口每人每天产生1公斤生活垃圾量计算，则每天产生生活垃圾总量约6吨，其中有机垃圾约占60%左右。有机垃圾产生量约为3.5吨，由于社区垃圾分类处于初级阶段，分类呈阶段性发展，故本次有机垃圾源头处理的垃圾产生量初估为2—2.2吨（按全区60%的住户参与分类计算）期间。故一期先配置2台日处理一吨的有机垃圾生化处理机进行源头生化处理，后续生化处理机配置再根据有机垃圾实际产生量进行匹配。

四、方案项目系统原理流程及运行费用估算

先由保洁工人将有机垃圾统一收集收运至生化处理站，由保洁人员对有机垃圾进行人工分类后投入生化处理机同人，经过12至24小时内96%的有机垃圾无害化降解，剩余4%的降解和残留物质可制成再生有机物质如再生饲料、有机肥料等；通过工艺调整可将垃圾中80%以上的资源回收，实现资源循环利用，整个处理过程无公害、不存在二次污染，符合国家垃圾处理的“减量化、无害化、资源化”处理原则。

RJW—2200B型生化处理机运行费用一览表

此外配备1吨垃圾收集车1辆，约8万元，员工3名，年工资3.8万元。

五、安装场地布置

此场地选址XXXX,占地XXXX平方米。

六、总结

本方案的建设不仅彻底解决了银河花苑、双雁花苑、晨沐花苑社区有机垃圾无害化、减量化、资源化处理目标，为小区居民提供更舒适、安全、休闲、生活环境；而且建立科学的有机垃圾处理示范模式，实现资源化、产业化、市场化的目标，为贵市推广社区有机垃圾资源化处理起到示范带头作用。

第四篇：厨余垃圾发酵处理论文资料

固态发酵

以餐厨垃圾为原料进行固态发酵生产菌体蛋白饲料，可提高氨基酸、蛋白质和维生素含量，代替大豆、鱼粉等蛋白饲料。邬苏焕等1利用固态发酵的方法处理城市餐厨垃圾，研究中采用多种酵母菌和霉菌混合发酵，筛选出白地霉 F—1，米曲霉 F—6 进行优势菌 种组合，最优化发酵条件：发酵培养基高温灭菌 20min，加如硫酸铵1%，磷酸二氢钾4%，氯化钠3%，初始PH5.5，含水率60%左右；种子液15%，接种比率为1：1，发酵5天。最终得到饲料粗蛋白含量33.87%，比原料增加6.85%。该方法投资少、见效快、能耗低、操作简易。

陈金钟等2采用多菌种混合发酵同时处理泔脚和秸 杆，在 泔脚和秸 杆粉按3:1混合，温度150摄氏度，高压锅中高温湿热酸处理的条件下，经初步双菌混合发酵试验所得的饲料产品质量为：粗蛋白>25%，粗纤维<18%，水分<10%。该工艺能很好地同时处理泔脚和秸杆，并大大地提高秸秆饲料的蛋白含量，是一种很好的饲料制备方法。

参 考 文 献

王向会，李广魏，孟虹．国内外餐厨垃圾处理状况概述．环境卫生工程，2005，2（13）：41—43 2 黄文雄，刘畅．餐厨垃圾处理现状与发展趋势．建设部环境卫生工程技术研究中心 3 耿士锁．食物性有机垃圾资源化方法．贵州环保科技，2002（12）：15—18 4 王星，王德汉，张玉帅．国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展．环境卫生工程，2005，2（13）：25—29 5 Ministry of Environmental of South Korea．Food Waste Reduction and Recycling [J]．2002 6 刘会友，王俊辉，赵定国．厌氧消化处理餐厨垃圾的工艺研究．能源技术，2005，26（4）：150—154 7 王星，王德汉，徐菲等．餐厨垃圾厌氧消化的工艺比选研究．能源工程，2005，（5）：27—31 8 丛利泽．餐厨垃圾的微生物处理与资源化的初步研究．厦门大学硕士论文，2007：5—18 9 华云，王丽莉，张波．我国餐厨垃圾处理现状及主要处理技术应用情况．城市管理技术，2009，2：60—63 10 许树龙．厨房的垃圾分类和厨内的垃圾处理机．家饰，2002，（3）：140—141 11 敬言．关于普及食物垃圾处理器的思考．家用电器，2003，（1）：6—87 12 王梅．餐厨垃圾的综合处理工艺及应用研究．西北大学硕士学位论文，2008：5—13 13 吴玉萍，董锁成．当代城市生活垃圾处理技术现状与展望．城市环境与城市生态，2001，14（1）：33—36 14 俞荣赋．走进厨房二次革命新时期．电器制造商，2002，（9）：49

厨余垃圾主要是家庭、宾馆、饭店、学校等机关企事业等单位饮食残留下来的供餐垃圾,是人们生活消费过程中产生的一种固体废弃物[1]。

从20世纪初由于经济大力发展，人们生活水平大有提高以及全球人口数量日益提高，导致厨余垃圾的产量也随之明显增长。现在世界每年产生的城市生活垃圾为500亿吨左右。厨余垃圾在其占的比重为10%~20%[2]。厨余垃圾由于容易发酵、变质、腐烂、不仅产生大量的毒素，散发气味，在地表堆积时还会污染水体和大气，更滋生有害细菌[3]。所以厨余垃圾处理的不及时，不仅影响一个城市的市容和环境卫生，而且还会传播疾病，危害人类的日常生活和心身健康。因此，厨余垃圾的资源化、无害化处理在全球大部分国家日益受到重视。14

（二）厨余垃圾厌氧发酵技术（1）厌氧发酵对有机质的降解机理

厌氧发酵是一个多步骤、多种微生物参与的过程。厌氧发酵被普遍认为是一个3阶段的复杂反应过程，即水解阶段、产氢产乙酸阶段和甲烷阶段。在整个厌氧发酵过程中，通过3大类菌群（发酵性细菌、产氢产乙酸菌和甲烷菌）的相互协同作用，最终使复杂的有机物降解为CH2、H2和CO2等气体。

厌氧发酵过程中有机质的降解机理主要包括丁酸型、内酸型和乙酸型3种类型。可溶性碳水化合物的发酵类型以丁酸型为主，发酵的主要末端产物为丁酸、乙酸、H2、CO2和少量的内酸；含氮有机物化合物主要以内酸型发酵为主，其特点是气体的产生量很少：乙酸型发酵的末端发酵产物以乙酸、乙醇为主，发酵液中含有大量的H+，对产氢和产甲烷都有优势。

（2）厌氧发酵的影响因素及研究进展

目前厨余垃圾的厌氧发酵技术研究主要集中在水解酸化工艺及反应器的设计、产氢和产甲烷菌种的选择与分离、发酵过程工艺条件的优化以及两相法产氢和产甲烷等方面。对于厨余垃圾这种大分子有机物来说，蛋白质、糖类和脂肪等大分子的降解十分重要，水解酸化程度的高低将直接影响生物气的产率，水解酸化程度的好坏除了与操作条件有关外，还与反应器的设计构造有关。史红钻等对酸化反应器做了改进，实现了酸化液与未消化固体物料的分离，可将水解酸化过程中产生的酸化液及时地提取出来，而未消化的固体物料则继续留在酸化反应器进行酸化，达到了对未消化物料的彻底酸化。李一平[33]等研究了两相法中PH对厨余垃圾酸化过程的影响，结果表明在PH=7时，86%的总有机碳（TOD)处于溶解性状态，大多数蛋白质可被降解形成氨氮，氨氮增加了体系对酸的缓冲能力，因此提高了厨余垃圾的水解与酸化速率，同时酸化产物中乳酸的浓度相对更低，这给后续的产甲烷阶段创造了良好的条件。

厨余垃圾厌氧产氢通常和水解酸化在同一个反应器内完成。产氢效率受产氢菌种、生态因子（如PH、氧化还原电位ORP、温度和底物等）以及水力停留时间等因素的限制。通常利用产氢菌比产甲烷菌能耐受更宽的PH，产氢发酵细菌的生长速度比产甲烷快的特点，通过改变PH和水力停留时间等参数来实现对产氢细菌和产甲烷细菌动态分离。提高反应器的产氢能力。任南琪[34]等在高效产氢菌的分离、产氢菌的生态因子优化方面做了大量的研究工作。而在厨余垃圾产氢的实验研究中，产氢菌源则主要来自污泥。张振宏等分别研究了活性污泥、矿化污泥和矿化垃圾作为产氢菌源对厨余垃圾产氢的影响，结果发现活性污泥的产氢效果最好，其氢气浓度和产氢量分别为47.1%和100mL/g。李东[35]等利用活性污泥作为发酵产氢菌源，利用不同化学组成的厨余垃圾在反应器中进行了发酵产氢，结果表明富含糖类垃圾的产氢能力是脂类和蛋白类垃圾的20倍。付钟[36]等对厨余垃圾厌氧发酵产氢过程的研究表明，在发酵温度为55℃，PH在6.0-7.0时，发酵反应速率最快，PH对发酵过程影响较小，COD的产氢率为0.48mol/g。杨占春[37]等利用高温预处理过的活性污泥作为种泥，对厨余垃圾厌氧发酵制氢的工艺条件进行了优化，最终得到的气体中氢气的体积可达60%，氢气的产生速率为5.49m3/(m3﹒d）。

产氢和产甲烷是一个相互竞争的过程，特别是产甲烷对PH的依赖性较强，水解酸化阶段形成的酸性物质可能抑制产甲烷菌的活性，因此实验研究中比较常见的是将产酸和产甲烷2个阶段分开在不同的消化反应器中进行（两相法）以提高底物的利用和产甲烷速率。两相法产甲烷的研究主要集中在水解酸化反应器的设计改进以及运行工艺参数的优化方面。潘坚[38]等实验规模的单相反应器和两相反应器处理厨余垃圾，结果表明采用两相处理工艺时甲烷量可以提高

约20%。然而，尽管在研究报道上两相法多余单相法，但在工业应用方面，欧洲城市有机垃圾单相发酵占了绝对优势，两相发酵占10.6%，这可能是由于现有的两相厌氧发酵工艺在消化时间和处理效果方面未表现出单相明显的优势，而在系统操作和维护方面却比单相更加复杂的缘故。

两相法也可以将产氢和产甲烷结合起来，即在第1反应器酸化产氢，产氢残渣经过调节后在第2反应器进行产甲烷。肖本益等设计了1种厨余垃圾两相法厌氧消化产氢产甲烷的技术，即将厨余垃圾经预处理后，进入第1发酵罐进行厌氧产氢发酵，发酵后沼渣进入第2发酵罐进行厌氧产甲烷，从而使厨余垃圾中的有机质得到充分利用。陈迪明[39]也对厨余垃圾产氢后的残渣进行了产甲烷研究，结果表明在污泥接种量为60%时，产氢残渣进行静态发酵获得最高甲烷产率为441mL/g，产氢残渣动态发酵最大负荷为60%kg/(L﹒d),此时获的甲烷平均产率为370mL/g

第五篇：市有机垃圾生化处理分析

文 章来

源莲山 课件 w w

w.5 Y k J.Co m莲山随着生活垃圾处理技术的不断发展，有机垃圾生化处理作为现代生物工程与传统环境工程相结合的一项新兴垃圾处理技术已受到人们的关注。以有机垃圾生化处理机为代表的一类有机垃圾生化处理技术，以其能实现分类垃圾就地处理、实现垃圾源头减量，尤其是在推行源头垃圾分类收集的新形势下,而在一些城市得到了不同程度的推广应用。现结合有关城市生化处理机的应用情况和我市的具体实践，对我市有机垃圾生化处理机推广应用前景作简要分析。

一、有机垃圾生化处理技术介绍

有机垃圾生化处理技术的本质是人工堆肥技术，是在垃圾堆肥之前人为地添加了特定的微生物制剂，并通过处理机对堆肥温度、湿度、供氧量等参数加以控制，达到微生物制剂的最佳活动环境，从而促使有机垃圾以比传统堆肥快数十倍的速率分解，而且分解程度更高。垃圾生化处理机则是指使用微生物菌剂对可堆肥处理的生活垃圾进行生化处理的设备。

生化处理机添加的微生物制剂是由自然界中的放线菌、乳酸菌、酵母菌、细菌等多种微生物经过筛选、分离、培养、驯化、伍配等步骤，组成高效分解有机物的微生物群体（一般为好氧或兼氧菌），制剂成品可以是冻干粉、悬浊液或附着于固态载体。生化处理机使用的微生物制剂被约定俗称为“菌种”，这种菌种可以高效率地分解各类有机垃圾，如厨余垃圾、果皮、粪便、庭园垃圾、动物尸体等。

生化处理机主要用于分解处理易腐有机垃圾（简称有机垃圾、又称食物垃圾、俗称湿垃圾）。将有机垃圾投入生化处理机、加入菌种并搅拌均匀后，控制相应的温度、湿度和通风供氧条件，菌种会释放出大量的酶，将大分子有机物分解为糖、脂肪酸和氨基酸等短链的低分子有机物，菌种以此为养分代谢出水、气体和生物热能，同时以几何级数迅速繁殖。如此菌种可以周而复始地不断“吃”掉新投入的有机垃圾。随着代谢产物的累积，菌种会逐渐老化，一般经过数月至一年，需要在生化处理机中投入新的菌种。通常菌种对有机垃圾的分解速度为12～48小时，平均约24小时，残渣率为10%～20%。生化处理机排出的残渣可作为有机肥料或饲料添加剂，产生的水分可以通过表面蒸发、循环调湿或直接排出，产生的气体中可能会含有H2S、NH3等恶臭物质，可以通过高温分解除臭或喷淋塔生物脱臭，也有的将脱臭微生物直接配入菌种，而使排出的气体不含恶臭物质。

生化处理机在搅拌、控制温度、保持湿度、通风供氧、脱臭等过程中需要耗费较多电能，也有菌种称不需使用电能控制温度和脱臭，但进行适当的破碎和脱水的前处理工艺有时也是必要的。

二、垃圾生化处理在国内的应用实践

由于生化处理机设备结构不复杂，基本原理也较为简单，设备外型小巧，因此很容易形成不同规格和批次，目前市面上的生化处理机均按日处理有机垃圾量来确定其规格，有100公斤、150公斤、200公斤、250公斤、300公斤等不同型号，超过300公斤的较大型号比较少见。根据应用的对象不同，对规格型号的选择取决于服务区域内居住的人口和有机垃圾的产生量。就居住600户约2000人的一个单元小区而言，一般选择日处理规模200公斤-300公斤的型号，即可满足有机垃圾处理的要求。

垃圾生化处理机最早是从日本传入我国，上海一些从日本回国的“海归”们把日本的企业介绍到了中国。生化处理机在日本、美国、英国、荷兰、德国等国家都有应用，采用此项技术用于庭院垃圾、居民区分类收集有机垃圾的集中就地处理，以居民小区甚至居民家庭为单位配备生化处理机，处理后的残渣作为住宅周边绿化的肥料使用。从生化处理机的功能上来看，可以区分为两种基本类型，即减量型和资源型。

目前，国内在有机垃圾生化处理机的应用上投入力度最大的是上海市，北京、天津、广州、青岛、深圳等城市也相继在一些物业管理较全面的高档小区引进了此项技术。上海市从上世纪九十年代开始，即开始引进垃圾生化处理机，最早是由日本大纳梦公司赠建的，投资成本和运行成本均较高。随着对该项技术与设备的消化吸收和不断引进，该项技术与设备逐步实现了国产化，生化处理机的核心技术之一的微生物菌剂也实现了国产化，目前除国外的技术设备供应商外，仅上海市就有上海建设路桥、玉垒、环境卫生设备厂、百复、丰业、东武、复旦浦发、耀丰环保、纪明机电五金、一本、恒晔生物科技等十多家公司可以提供相关设备与服务，设备投资与运行成本也大为降低。2002年初，上海市投入运营的垃圾生化处理机就在60多台，其中70%设在居民生活小区，30%设在宾馆或饭店。结合垃圾源头分类收集工作的开展，上海市甚至将垃圾生化处理机的推广应用列入了“十五”环境卫生发展规划的主要建设和管理任务之中，即：“在有机垃圾专项回收地区，在居住区，特别是集市、宾馆、饭店等场所大力推广使用中、小型有机垃圾生化处理机，就地消纳垃圾，‘十五’期间完成市区布点设置有机垃圾生化处理机工作。”

随着此项技术的不断推广应用，也开始受到国家有关部门的重视，出台了相应的标准对其进行规范，其中最主要的是建设部颁布的《垃圾生化处理机CJ/T227-2006》技术标准，规定了垃圾生化处理设备的术语、分类、型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存等，适用于使用微生物菌剂对可堆肥处理的生活垃圾进行生化处理的设备。而在垃圾生化处理机应用较为普遍的上海，则进一步出台了《城市生活垃圾生化处理工程技术规范》和《上海市微生物菌剂使用环境安全评价导则》等试行地方标准规范，使生化处理机及其微生物菌剂的使用更加规范。

三、垃圾生化处理技术经济分析

结合我们从众多设备厂家获得的信息，以及我市绿景苑小区的应用经验，以垃圾生化处理机服务于600住户约2000人的居民小区为基础，小区建筑面积10-11万平方米，分析其成本。

1、垃圾处理规模

日处理有机垃圾200kg，年处理73吨。

2、投资成本

设备投资：20.0万元/台

基建投资：4万元（含设备间、垃圾分类收集间、接水接电等）

其它投资：1万元

分摊到小区单位建筑面积上的投资成本：2.38元/平方米。

3、运行成本

（1）不计入折旧

电费（按民用电价0.60元/度计，日运行不低于20小时）480.00元/T；

人工费（按1万元/人年计，定员2人）273.97元/T；

菌种费（600元/半年）16.44元/T；

水费（年用水量0.7吨/天，水价2元/吨）7.00元/吨；

维修费（维修费按0.5%，大修费按0.5%计算）17.12元/T；

管理费（按上述直接费10%计取）79.45元/T。

合计运行成本：873.98元/T，约0.87元/kg，年总运行费用需6.38万元。

若将处理成本按建筑面积分摊，则分摊额为0.61元/m2.年，按户均住房建筑面积150m2计，则每户每年分摊91.5元

（2）计入折旧

设备等按十年折旧，维护费按年折旧费的30%计取，则单位垃圾处理成本增加为1.44元/kg，年总成本费用为10.51万元。

4、投资与运行成本比较

按200kg/天的处理规模计，生化处理机的单位规模投资为125万元/吨，而相比其它垃圾处理方式的单位规模投资而言，焚烧为40-60万元/ 吨，填埋为15-26元/m3库容，堆肥为20-30万元/吨。受处理规模的局限，生化处理机虽然节约了垃圾收运系统的投资，但其单位规模投资仍然是比较高的。如果在我市30个居民小区或大型单位、大厦、宾馆、饭店等试点推广应用，建设投资（包括设备）需要750万元；如果在全市推广垃圾生化处理机，全市垃圾中可处理的有机垃圾为600吨/天左右，需配备处理能力200kg/天的生化处理机3000台，其建设投资将达7.5亿元。

目前，我市垃圾收集、运输和处理（按陈家冲填埋场标准计算）成本分别为24元/吨、30元/吨和90元/吨，总计144元/吨，平均0.144元/kg（上海为0.24元/kg），相比之下，生化处理机0.87元/kg的运行成本（不计折旧）是比较高的。从运行成本构成比例来看，不含折旧，电费、人工和管理费三项所占比例较大，三项合计96.8%。而根据上海市垃圾生化处理机应用的统计分析，其中垃圾处理成本（不计折旧）为2.11元/kg，主要是人工和电费所占比例较大，二者合计86%，这两项也是造成上海与我市垃圾生化处理机运行成本差别的主要因素。

四、生化处理优缺点分析比较

生化处理机作为一种添加了高效菌种并控制堆肥条件的动态快速有机垃圾堆肥器，它对于整治小区环境、推进垃圾分类收集、消除垃圾收集和运输过程中的污染、实现垃圾“三化”处理具有显著效果，其主要优点为：

1、源头减量效果明显。垃圾生化处理机应用于有机垃圾的就地处理，效率极高、分解彻底，源头减量效果明显。

2、有利于推进垃圾分类收集。应用垃圾生化处理机可在源头实现分类垃圾后续分类处理的部分配套，垃圾仅按干垃圾、湿垃圾和有害垃圾分类投放，厨余等湿垃圾主要由生化处理机就地处理，有害垃圾按危险废物单独收集处理，余下的干垃圾和部分湿垃圾填埋处理，在条件成熟时可作为再生资源回收利用或综合处理，有利于推进垃圾分类收集，快速提升垃圾分类收集率。

3、降低了垃圾运输过程中环境污染。生化处理机的应用可以省略有机垃圾的运输环节，使垃圾总体运输质量降低15%以上。同时，有机垃圾分类收集后，其余垃圾的含水率明显下降，甚至降至干垃圾的持水能力之下，减少了垃圾运输过程中的污水滴漏现象，也能改善垃圾运输过程中的恶臭现象。

4、减少了垃圾清运收集频率。有机垃圾处理机的应用，可改变现行的垃圾清运收集频率，扩大垃圾压缩转运站的服务范围。

5、延长卫生填埋场使用寿命。根据卫生填埋技术标准规定，进卫生填埋场混合垃圾中的有机物不能大于30%。生化处理机的应用，可基本满足这一要求，并可减少垃圾渗沥水的处理压力，减少垃圾的最终处置量，从而延长卫生填埋场的使用寿命。

6、提高垃圾热值及焚烧厂处理效率。根据实验数据及理论测算，垃圾每失水1%，低位热值提高15～35kcal/kg。据此推算，有机垃圾减量后如果使垃圾失水10%，可提高垃圾热值150～350 kcal/kg。

7、小型方便使用灵活。生化处理机和有机垃圾堆肥厂处理的是同一种类的垃圾，前者是在小区或特定的点上分散处理分类收集的大部分有机垃圾，后者是在比较大的区域内集中处理全部有机垃圾；

8、与分拣中心处理具有优势互补。生化处理机与分拣中心处理的是不同种类的垃圾，具有很好的互补性，二者处理的前提都必须在垃圾的产生源头实行分类收集，在分拣中心的服务区域内，应重点推广生化处理机或建立有机垃圾堆肥厂。

从目前实践情况看，生化处理虽然具有很多优势，但也存在一定的局限性，主要表现为：

1、运行成本和建设投资比较高。推广应用中，这部分费用无论是由谁来出资，最终的承担者可能还是小区居民，需要考虑居民的承受力。此外，生化处理机的应用除设备外，还需要配套设备间和垃圾分类收集间等建构物，在已建成的居民小区应用，既要再次建设投资主体的限制，还要受到设置空间的限制，因此在新开发小区从规划开始即配套相应设施更具有操作性。

2、减容效果不明显。生化处理机的应用虽然可以减少垃圾的运输重量，但对体积的影响相对较小，减容效果不明显，因此在垃圾运输能力以“车吨位”来衡量的情况下，对垃圾总体运输量的减省效果也不明显。

3、添加菌种有安全和稳定隐患。生化处理机添加的菌种，虽然据称是来自于自然界的纯天然微生物制剂，但由于生物量极大且在非密闭系统中运行，最后还将流散于开放系统中，其对人身健康的安全性，甚至生态和环境的安全性是不容忽视的问题，需要进行安全性检测，目前国家尚未有统一的规范要求。另外，不同生化处理机厂商都称拥有独特的微生物菌剂，容易造成了对菌剂提供者的依赖性，菌种生产需要本土化；

4、实施和运行受条件限制。生化处理机的运行依赖于垃圾分类收集的实施和垃圾分类收集效率。生化处理机对占有机垃圾相当比例的贝壳、长纤维类物质、粗大骨等的处理效果不明显，为保障生化处理机的处理效率和正常运行，则需要前置破碎装置，使设备投资和运行成本增加。

五、我市生化处理应用的建议和对策

根据以上调查与分析，认为生化处理机不可能成为大型城市生活垃圾处理系统中的主流处理模式，仅能作为小区、大型单位集中办公大厦、宾馆饭店等垃圾分类收集点的配套设施和垃圾处理多元化技术中的一种形式存在，有利于迅速提高垃圾分类收集率。针对生化处理机的推广应用中存在的局限性，我们目前我市应用生化处理技术，应遵循“合理规划、分步实施、政策引导、严格管理”的原则来组织实施。

1、小范围试点，有步骤推广。受菌种来源和安全性、建设运行成本、管理办法等因素的限制，我市推广应用垃圾生化处理机可先在小范围内试点，试点地点宜选择在建的集中管理的高档小区。根据试点经验，再逐步向窗口性居民小区、大型单位集中办公点、宾馆饭店、学校、集贸市场等推广。

2、加强安全管理，规范建设运行。制定相关的管理办法，包括菌种安全检测的规范，保证垃圾生化处理机建设运行规范、有序和稳定。

3、出台优惠政策，保障推广运行。由于建设与运行成本方面的问题，需要出台相应的政策措施保障生化处理机的试点推广。

一是建议设于居民小区的生化处理机，采取分时计取电价的形式给予用电补贴，如在每天规定时段对其执行居民夜间电价（用电低峰电价），甚至在履行必要的程序后可全天执行居民夜间电价。

二是建议从征收的卫生服务费或生活垃圾处理费中拿出一部分补贴给使用生化处理机的物业管理公司，或与房地部门合作，调整物业管理费指导价，将垃圾生化处理机的建设和运行成本包含在内。

三是对于使用生化处理机的企事业单位，政府应按照核定的垃圾处理量给予适当的补贴或减免一定额的垃圾收运服务费。

四是对于投资建设和运营生化处理机的企业，通过行政许可（根据建设部157号令），使其不仅处理有机垃圾，还可从事垃圾分类回收等工作，通过物资回收或从环卫服务费中分列一部分作为补贴等形式予以补偿。

五是与环保等部门联手，在争创绿色小区、文明小区等活动中，鼓励、引导住宅小区应用生化处理机。

六是与规划土地部门联手，从控制规划的角度要求在新建小区，开发商必须配套建设垃圾收集和预处理设施。

4、改良技术设备，降低运行成本。目前市场上各类生化处理机各有千秋，技术上均较先进，但仍有可进一步完善的余地，尤其是降低运行成本。如前置破碎挤压设备可以将长纤维物纳入处理范围；将高温除臭改为生物脱臭可以降低运行成本；加大单机处理量或数台并置可以降低人工费等。

5、制定计划方案，有步骤组织实施。研究制定2008年至2009年推广实施计划，探索和创新我市生化处理工作模式，同时与我市垃圾分类收集试点工作相结合，实现生活垃圾综合利用。

一是2008年，在新建小区和市、区级文明小区（社区）有选择地配置10台生化处理机，以新建小区为重点，与小区配套建设的垃圾收集站点配套使用。鼓励、引导高档小区应用生化处理机。

二是2009年，在总结10台生化处理机的应用经验的基础上，继续在新建小区和市、区级文明小区（社区）、高档小区配置30台生化处理机，以市区文明小区和物业管理完善的高档小区为重点。

三是2008-2009年，鼓励企业应用生化处理机，重点开展各大宾馆、大型餐馆和单位、食品加工企业、学校和各类室内集贸市场试点，有选择地配置生化处理机10台。

6、采取灵活方式，明确经费渠道。

一是试点期间上建设经费（一次性投入）由小区开发商或单位业主承担，个别已建成社区可由政府出资。运行经费由物业公司或管理单位承担，政府给予政策支持。

二是试点初期如有障碍，可考虑政府投资设备，小区提供土建。

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