有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)
城市生活垃圾主要指城市中單位和居民在日常生活及生活服務(wù)中產(chǎn)生的固體廢棄物。我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)生量每年以8%～10%的速度增長(zhǎng)。目前，國(guó)內(nèi)城市生活垃圾積存量已高達(dá)62億噸，2004年我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)生量接近2.6億噸，其中80%～90%來(lái)自大中城市，平均城市每人每天產(chǎn)生的垃圾量約為1.2kg，其處理率僅為50%左右，約有200多座大中城市已陷入城市生活垃圾的包圍中。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活水平的提高，城市生活垃圾中的可回收廢品及有機(jī)垃圾含量所占的比重將逐步增加。在垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)處理過程中，垃圾中有的有機(jī)物會(huì)腐爛變質(zhì)，產(chǎn)生惡臭；有的垃圾中含有疾病患者用過的廢物，乃至排泄物，若任意堆放，病原微生物就會(huì)隨著雨水滲入地下，污染地下水源，直接或間接危害城市居住環(huán)境和公眾的身體健康。因此，采用新型、高效的城市生活垃圾源頭處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。
1 我國(guó)現(xiàn)有的城市生活垃圾處理技術(shù)
目前，我國(guó)城市生活垃圾以“末端處理”為主，主要采取填埋法、焚燒法和堆肥法三種處理技術(shù)。
1.1 填埋技術(shù)
填埋技術(shù)由于具有投資相對(duì)少、技術(shù)較成熟、處理量大、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，是我國(guó)各大城市生活垃圾處理中最常采用的技術(shù)。但填埋法的缺點(diǎn)是選址較困難，侵占土地資源，建設(shè)及維護(hù)成本高；對(duì)垃圾資源的回收利用率幾乎為零；產(chǎn)生的垃圾滲濾液嚴(yán)重威脅地下水系統(tǒng)，并需另設(shè)污水處理廠進(jìn)行二次處理。因此該處理方法存在一定的環(huán)境隱患。
1.2 焚燒技術(shù)
焚燒技術(shù)是目前世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用的一種城市生活垃圾處理技術(shù)。焚燒技術(shù)可使垃圾中的碳水化合物轉(zhuǎn)變成CO2和H2O，同時(shí)在高溫下能殺滅垃圾中的病毒、細(xì)菌。與填埋技術(shù)相比，其具有占地少，選址較易，減容效果好（可使垃圾體積縮小80%～95%），無(wú)害化較徹底，垃圾焚燒余熱可以進(jìn)行回收利用等優(yōu)點(diǎn)。但焚燒技術(shù)基建投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高；在焚燒過程中燒掉了可回收的資源；垃圾回收、運(yùn)輸、貯存及焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的刺激異味，易生成致癌有機(jī)物（如二惡英等），形成二次污染。
1.3 堆肥技術(shù)
堆肥技術(shù)是依靠自然界廣泛分布的微生物將可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)進(jìn)行生化轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程，基本實(shí)現(xiàn)了城市生活垃圾的資源化、無(wú)害化處理。與填埋技術(shù)相比，該技術(shù)可以減少對(duì)周圍環(huán)境的污染；與焚燒法相比，可以減少對(duì)大氣的污染，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，但前提是必須進(jìn)行垃圾分類。堆肥技術(shù)的缺點(diǎn)是，垃圾堆肥生產(chǎn)機(jī)械化程度低，堆肥質(zhì)量不高，因而肥效較低，易造成再次堆積，形成二次污染。
以上三種現(xiàn)有的城市生活垃圾處理技術(shù)均存在著垃圾資源利用率及無(wú)害化處理率低的問題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)垃圾的就地處理，不利于城市可持續(xù)發(fā)展。因此采用符合垃圾處理減量化、無(wú)害化、資源化原則，高效、低成本的有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)是解決我國(guó)城市生活垃圾處理的有效途徑。
2 有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)
2.1 技術(shù)原理
有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)的基本原理是，利用微生物降解菌產(chǎn)生多種酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、殼素酶、纖維素酶、氧化酶、水解酶等，對(duì)分類后的有機(jī)垃圾（以廚余垃圾為主，包括果皮、菜葉、菜根、廢紙、食品殘?jiān)、雞鴨魚肉廢棄物、蝦蟹殼、蛋殼、骨頭和泔腳等）進(jìn)行快速分解，從而使96%的有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮、二氧化碳、水及少量的NH3；有機(jī)垃圾經(jīng)過有機(jī)垃圾微生物處理機(jī)處理后，大約4%的物質(zhì)殘留在生物基質(zhì)里，殘余物主要是有機(jī)垃圾被微生物分解后殘存的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)、菌床基質(zhì)以及微生物殘?bào)w等。經(jīng)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng)過微生物處理設(shè)備處理后的有機(jī)生活垃圾殘余物進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，殘余物的各項(xiàng)指標(biāo)都有利于土壤的改良，其中有機(jī)質(zhì)占為82.5%，總N、總P（P2O5）、總K（K2O）的分別占0.037%、0.966%、2.88%，肥效相當(dāng)于有機(jī)肥。因此，有機(jī)垃圾經(jīng)該設(shè)備處理后的殘余物可就近消化，一般可直接回用于土壤改良或園林建設(shè)，無(wú)須再運(yùn)到填埋場(chǎng)填埋，實(shí)現(xiàn)了垃圾的可持續(xù)利用。
綜上所述，有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)的減容率可達(dá)到100%，減量率達(dá)到96%以上。由于摒棄了化肥對(duì)土壤及環(huán)境的污染，為未來(lái)綠色環(huán)境的營(yíng)造帶來(lái)了新的商機(jī)，真正做到了有機(jī)垃圾的“無(wú)害化、減量化、資源化”處理。
2.2 技術(shù)工藝
（1）工藝路線（見下圖）
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（2）工作原理
有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)的菌種是從自然界中分離出芽孢桿菌及其它菌，經(jīng)過反復(fù)篩選，獲得對(duì)有機(jī)垃圾有較強(qiáng)分解力的多種菌株；再利用理化因子誘變、細(xì)胞融合等微生物遺傳技術(shù)，對(duì)篩選出的菌株進(jìn)行誘變育種，最后得到“適應(yīng)性更強(qiáng)、分解速度更快”的新菌株，然后通過復(fù)合而成。該菌種具有分解范圍廣、分解能力強(qiáng)、分解速度快、適溫范圍廣、可耐高濃度鹽類（NaCl≥5%）、遺傳性狀穩(wěn)定等特點(diǎn)。根據(jù)分解對(duì)象組成成分的不同進(jìn)行調(diào)配，可分別產(chǎn)生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、殼素酶、纖維酶、氧化酶、水解酶等，從而使有機(jī)生活垃圾的主要成分—大分子物質(zhì)分解成能被微生物利用的低分子物質(zhì)，微生物攝取這些低分子物質(zhì)后，可將其大部分轉(zhuǎn)變成CO2、H2O、少量NH3和能量（熱量），以氣體和水蒸汽的形式排出，從而使有機(jī)垃圾達(dá)到減量的目的。從垃圾和菌種的投放到垃圾被分解，以及廢氣和殘余物的利用，均為全自動(dòng)控制，全封閉處理，整個(gè)過程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。
2.3 與現(xiàn)有的城市生活垃圾處理方式的比較（見下表）
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城市生活垃圾的成分受居民生活水平和生活習(xí)慣等因素的影響，以廈門市為例，廈門市城市生活垃圾主要采用衛(wèi)生填埋技術(shù)進(jìn)行處理，2004年廈門全市生活垃圾年產(chǎn)量達(dá)56.29萬(wàn)噸，平均垃圾日產(chǎn)量達(dá)1500噸，其中有機(jī)垃圾約占60%以上。根據(jù)廈門市市政局2004年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，廈門市處理生活垃圾的直接成本為255元/噸；填埋場(chǎng)的運(yùn)行費(fèi)用>50元/噸，由于為防止填埋場(chǎng)垃圾滲濾液，污染地下水資源，需建設(shè)污水處理廠進(jìn)行配套，因此最終處理成本高于300元/噸。
有機(jī)垃圾微生物處理設(shè)備的成本主要為投資及運(yùn)行管理費(fèi)。經(jīng)測(cè)算，采用RJW—550A型有機(jī)垃圾微生物機(jī)處理1噸有機(jī)垃圾的成本僅為165元。
2.4 有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)的先進(jìn)性
有機(jī)垃圾微生物處理設(shè)備全機(jī)采用不銹鋼制造，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，易于清理。攪拌系統(tǒng)、進(jìn)風(fēng)、加熱等通過PLC控制，運(yùn)行成本低，同時(shí)也起到了保護(hù)機(jī)械構(gòu)件的作用。在正常情況下，采用自動(dòng)運(yùn)行方式。當(dāng)機(jī)器出料或維護(hù)檢測(cè)時(shí)，可根據(jù)需要采用手動(dòng)的運(yùn)行方式。菌種的分解能力強(qiáng)，特別是對(duì)于某些頑固性的物質(zhì)具有較高的分解效率，并且菌種的更換時(shí)間長(zhǎng)，降低了有機(jī)生活垃圾處理的成本。同時(shí)，該設(shè)備還具有使用較簡(jiǎn)便、安全可靠、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
3 應(yīng)用實(shí)例和效果
有機(jī)垃圾微生物處理設(shè)備自2003年以來(lái)，已先后在鼓浪嶼干部療養(yǎng)院、鼓浪嶼海上花園酒店、鼓浪嶼工藝美術(shù)學(xué)校、夏新電子、廈門大學(xué)、廈門卷煙廠等單位安裝使用，設(shè)備處理效果穩(wěn)定，噪聲小，無(wú)異味，安全可靠；減少了50%的外運(yùn)垃圾，避免了外運(yùn)時(shí)對(duì)道路和空氣的污染;改善了企業(yè)及周邊環(huán)境；經(jīng)處理后的有機(jī)肥施用效果顯著。
綜上所述，有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)具有適用范圍廣、投資少、成本低、不產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)，完全符合城市可持續(xù)發(fā)展的需要。采用有機(jī)垃圾微生物處理技術(shù)是盡快實(shí)現(xiàn)我國(guó)城市生活垃圾源頭無(wú)害化、減量化、資源化處理的有效途徑。
參考文獻(xiàn)：
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