新型破碎压榨联合生物工艺处理餐厨垃圾中试研究

采用新型破碎压榨预处理、油液渣三相分离的联合生物工艺(CBP)处理广州市餐厨垃圾,研究该工艺对餐厨垃圾减量率、产乙醇量、回收油脂和高蛋白酒糟的效能。结果表明:1)新型破碎压榨预处理后,餐厨垃圾减量率达90%以上,且压榨渣的干基低位燃烧值为4 885 kJ/kg,达到GB/T 18750—2008《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》的垃圾焚烧标准。2)在偏酸性(pH为3.62)和含盐量较高(盐分浓度为8.03 g/L)的环境下,酵母代谢工程菌(噬污酵母)在24 h内对餐厨垃圾总糖转化为乙醇的效率高达91.78%,说明酵母代谢工程菌具有耐盐耐酸性及糖醇转化的高效性。3)联合生物加工工艺对餐厨垃圾的油脂回收率为89.78%,对高蛋白酒糟的回收率为98.39%,且产品特性达到GB/T 25866—2010《玉米干全酒糟(玉米DDGS)》高脂型一级标准;对乙醇回收率为94.99%,且产品特性达到GB/T 394.1—2008《工业酒精》一级标准。联合生物加工工艺对餐厨垃圾处理具有减量化程度高、发酵周期短、产品回收率高且品质好的优势。

典型餐厨垃圾预处理效果比较

以粤菜系和川湘菜系餐厨垃圾为研究对象,采用新型破碎压榨技术对这2种典型餐厨垃圾进行预处理以比较其有效成分的分离效果,结果表明:新型破碎压榨预处理之后,川湘菜和粤菜系餐厨垃圾的平均减量率分别为82.65%、91.27%,粤菜系餐厨垃圾减量率略高于川湘菜系餐厨垃圾;川湘菜系餐厨垃圾压榨液中含水率、p H分别低于粤菜系餐厨压榨液的4.99%、14.75%,而压榨液中盐分含量高于粤菜系餐厨压榨液的25.85%,且具有显著性差异(P<0.05),说明川湘菜系餐厨垃圾压榨液干物质率高,但处于偏酸性和盐含量较高的环境;川湘菜系餐厨垃圾压榨液中油脂含量高于粤菜系餐厨的76.75%,而总糖含量低于粤菜系餐厨的56.18%,且都具有极显著性差异(P<0.01)。因此,经过新型破碎压榨预处理后,川湘菜系餐厨垃圾压榨液应优先回收油脂,避免对后续发酵、产蛋白饲料等资源化处理工艺产生负面影响;而粤菜系餐厨垃圾宜采用耐酸耐盐性的菌种发酵产乙醇、厌氧发酵产沼气等核心处理工艺。