基本信息
- 项目名称：
- 餐厨垃圾的混合菌固态发酵处理
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着中国城市经济快速增长，人口聚集和城市化进程必将加快，餐厨垃圾产出量日见增多，已经成为城市垃圾收集、运输和填埋处理的主要难题。餐厨垃圾主要是指食物加工和饮食消费过程中产生的易腐、易生物降解的废弃物，脱水性能较差，高温易腐，发出难闻的异味。与其他垃圾相比，其具有含水量、有机物含量、营养元素丰富等特点，具有很大的回收利用价值。
- 详细介绍：
- 当前我国餐厨垃圾数量正在快速增长，但处理方式仍然非常落后，对环境存在着极大的危害，并且极易造成禽流感、口蹄疫等传染性疾病的大规模流行，人畜间的交叉感染，且已对人类的健康、社会的稳定构成了极大的威胁。本文针对这一现实状况，基于循环经济理论，在对城市餐厨垃圾的数量、成分调查的基础上，论述了当前餐厨垃圾的主要处理方法及优缺点，并提出了混合菌固态发酵处理餐厨垃圾的新方法。对城市餐厨垃圾的液态部分以及固态部分进行分别处理研究，利用微生物技术，对餐厨垃圾资源化利用进行了理论和实践研究，探索出通过生物法利用餐厨垃圾制备生物有机肥的技术路线。利用筛选获得的高效菌株对餐厨垃圾进行发酵处理，对其发酵条件以及发酵产品的质量进行了研究。本文从11株菌株中筛选出能耐高温并且能够大量产淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶的4株菌株，采用混合菌固体发酵工艺将餐厨垃圾制备为生物有机肥，经检测，符合农业部生物有机肥的国家标准。实验结果表明，采用此法对餐厨垃圾进行处理，遵循了无害化、资源化、减量化的餐厨垃圾处理原则，且生产成本低，响应了时代所倡导的低碳生活的号召，具有一定的经济、社会和环境效益，对进一步实现餐厨垃圾的工业化处理具有重大的意义。本研究以工业化生产为目的，不仅对解决餐厨垃圾的环境污染有一定的积极意义，且能为工农业提供各类产品，同时带来了巨大的社会效益和经济效益。该工艺简单可行，易于操作，具有广阔的应用前景。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 我国餐厨垃圾产量正在快速增长，但处理方式仍然非常落后，对环境存在着极大的危害，并且极易导致禽流感、口蹄疫等传染性疾病的大规模流行，人畜间的交叉感染，已经对人类的健康、社会的稳定构成了极大的威胁，本文针对这一现实状况，基于循环经济理论，在对城市餐厨垃圾的数量、成分调查的基础上，论述了当前餐厨垃圾的主要处理方法及优缺点，并提出了混合菌固态发酵处理餐厨垃圾的新方法。
科学性、先进性及独特之处
- 对城市餐厨垃圾的液态部分以及固态部分进行分别处理研究，利用微生物技术，对餐厨垃圾资源化利用进行了理论和实践研究，探索出利用餐厨垃圾制备生物有机肥的技术路线。采用此法对餐厨垃圾进行处理，遵循了无害化，资源化，减量化的餐厨垃圾处理原则，且生产成本低，响应了时代所倡导的低碳生活的号召，具有一定的经济、社会和环境效益，对进一步实现餐厨垃圾的工业化处理具有重大意义。
应用价值和现实意义
- 本研究以工业化生产为目的，不仅对解决餐厨垃圾的环境污染有一定的积极意义，且能为工农业提供各类产品，同时带来了巨大的社会效益和经济效益。该工艺简单可行，易于操作，具有广阔的应用前景。
学术论文摘要
- 无
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 目前，该产业在国内尚处于起始阶段，因技术的局限性，国内对餐饮垃圾处理处置主要有以下几种： 1）填埋处理法。方法简单、投资省。但填埋处理掉了可利用物，资源化水平极低，并以水土恶化、国土侵占、资源浪费为重大代价。餐饮垃圾的渗滤液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆转的对周围大范围的大气及水土的二次污染，产生渗滤液、有害物滋生、恶性气体、重金属等一系列严重问题。垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应。填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源。因此，欧盟国家已实施垃圾填埋法令禁止将餐饮垃圾填埋，填埋设施逐渐成为其他处理工艺的辅助方法，只用来处理不能再利用物质。 2）饲料化技术。由于餐饮垃圾中含有丰富的淀粉、纤维素、蛋白质、脂类及无机盐，利用微生物菌体将餐厨垃圾发酵，通过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。此方法可提高饲料氨基酸、蛋白质和维生素含量，实现资源化。但发酵条件要求较高。 3）传统堆肥处理法。堆肥是我国最古老的垃圾处理技术，堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量高的垃圾处理，堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物，且因发酵工艺简单，设备简陋，严重影响肥效；堆肥处理周期长，占地面积大，卫生条件相对较差。堆肥时要保证有机肥产品达到国家标准，就必须将新鲜的垃圾先进行分选，然后将易腐有机组分再进行发酵，但餐饮垃圾的含水率高达70%，发酵过程中糊状垃圾将整个堆垛全部空间填死，空气无法进入内部，只是微生物处于厌氧状态，使降解速度减慢，并产生硫化氢等臭气，同时使堆肥温度下降，严重影响堆肥质量，易造成二次污染。 4）生物柴油技术。餐厨垃圾进行人工分拣固废物后，经高温蒸煮灭菌和几道分离手续，可分离出油、固体渣、废水。废油脂经过集中加工处理，可制成脂肪酸甲酯等低脂类物质，作为半成品工业原料油脂，或经深加工变成皮革合成加脂剂以及生物柴油。不过，由于餐厨垃圾中杂质较多，制备生物柴油时，必须采取有针对性的预处理措施和正确的工艺，才能保证转化率和产品纯度不受影响。
