【學術前沿】中國沼氣：餐廚垃圾干式厭氧發酵研究進展

  餐廚垃圾包括餐飲垃圾和廚余垃圾。餐飲垃圾指餐館、食堂等的飲食剩余物，包括果蔬、肉、油脂、面點等加工廢棄物以及過期食品等；廚余垃圾指家庭日常生活中丟棄的果蔬、瓜果皮及食物方面的下腳料、剩菜剩飯等易腐有機垃圾。

  我國每年約產生2.10*10⁸ t的餐廚垃圾，若將這些垃圾全部利用，能夠節約200萬公頃玉米的能量和600萬噸生物柴油。但目前在我國真正用于資源化處理（好氧堆肥、厭氧堆肥）的餐廚垃圾僅有不到2%，其余超過98%的餐廚垃圾均被直接焚燒。

  厭氧發酵能夠將餐廚垃圾中的有機部分轉化為再生能源，且發酵后的沼渣還可作為優質肥料。因此，厭氧發酵也成為了我國當前餐廚垃圾資源化的主要處理方式，在全國餐廚垃圾處理試點城市中，80%的餐廚垃圾都采用了厭氧發酵的方式處理。

  餐廚垃圾的主要成分為碳水化合物（干基）55.2%~61.9%，蛋白質（干基）13%~27%，油脂（干基）4.6%~42%，纖維素（干基）2.6%~6.5%等。

  目前的厭氧發酵技術可分為干式厭氧發酵、半干式厭氧發酵和濕式厭氧發酵。

  干式厭氧發酵技術相比于濕式厭氧發酵技術，反應器體積小、容積產氣率高、加熱耗能低、總甲烷損失量低，且用水量少，不會出現濕式厭氧發酵中出現的浮渣、沉淀等問題；后期處理更容易，沼渣可直接作為有機肥料使用。因此，干式厭氧發酵技術是更適合于處理餐廚垃圾這樣數量龐大的有機固體廢物的。

  早在20世紀50年代，國外便已經開始了對干式厭氧發酵的研究，而我國則起步較晚，大多停留在科研機構和高校實驗室研究試驗階段，國內工程應用較少。

  主要的應用案例有：聊城使用的覆膜槽干式厭氧發酵處理畜禽污染物，日處理量150t，日產沼氣11000m³；廈門和哈爾濱的生活垃圾處理廠可處理總固體濃度高達50%以上的廢棄物；杭州餐廚垃圾處理一期工程，日處理量可達200t，日產沼氣13000 m³，日發電量達26000kW·h，毛油日產量5.3t。

  但干式厭氧發酵技術也存在著酸抑制、氣泡、混合不均勻等問題，嚴重影響著干式厭氧發酵的系統穩定性和產氣效率。

  利用干式厭氧發酵技術處理餐廚垃圾有很明顯的優勢和好處，但干式厭氧發酵技術目前還存在著較多的問題，還需要進一步完善和發展工藝。如何在保證系統穩定性和效率的同時，增加經濟效益，形成一條適合于工程應用和推廣的穩定可靠的發酵處理工藝，還有待今后的研究和探索。  針對以上問題，可以使用以下這幾種方法來解決或者改善。

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參考文獻：

[1]王炯科,湯曉玉,王文國.餐廚垃圾干式厭氧發酵研究進展[J].中國沼氣,2021,39(3):35-41.

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