餐厨垃圾肥料化处理工艺技术
餐厨垃圾营养均衡，富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素，具备转化为肥的潜质。我国农村一直就有堆肥的传统，常用的根据需氧与否可分为好氧堆肥和厌氧发酵；近些年，随着MSW处理技术的发展，垃圾堆肥技术有了不少新突破，出现了蚯蚓堆肥和集装箱堆肥法等。
(1)好氧堆肥。前期通过相应的餐饮垃圾处理装置进行预处理，而后在好氧条件下，通过微生物的增殖、生长等生命活动把餐厨垃圾物转变成稳定的腐殖质，同时利用发酵过程产生的热量病原体的过程。其基本原理为：微生物合成的各种水解酶可以穿过细胞膜，将餐厨垃圾中的大分子物质水解为能穿过细胞膜的可溶性小分子，这些小分子质渗入到细胞内，一部分被微生物用来合成新的细胞物质，另一部分经过一系列的氧化作用转化为腐殖质，并放出能量供微生物利用。在好氧堆肥过程中，温度变化明显，代表了不同的反应阶段：
①起始阶段(15~45℃)。堆料中的淀粉等简单质被被中温性好氧菌分解，同时产生大量热能，使堆料温度大幅度上升。常见的中温性好氧菌有无芽抱杆菌、芽抱杆菌和霉菌。
②反应阶段(45~65℃)。随着温度的升高，餐厨垃圾中的果胶质等复杂物，开始逐渐被微生物分解，并开始腐殖质的形成。在该阶段中，以嗜热性微生物起主导作用，如嗜热属、褐色嗜热链霉菌、普通嗜热放线菌等。
③腐熟阶段。当餐厨垃圾中可生物降解的成分被转化后，系统温度下降到仅稍高于气温，此时进入腐熟保肥阶段。在这一阶段，堆料继续缓慢腐解，终成为与土壤腐殖质相近的物质。为了保存肥效，将堆肥压紧，造成厌氧状态。
好氧堆肥过程受到多种因素的影响，包括堆肥微生物的选育，垃圾的碳氮比(C/N)、含水率，以及环境pH、温度和溶氧度。含油量和含盐量越高，堆肥的高温阶段维持时间越短，堆肥效果和效果越差，而各因素对堆肥进程影响顺序为：含水率＞初始环境温度＞粒径＞通风量。
好氧堆肥的发酵过程可控制，操作简单，处理负荷与处理量较大，运行费用低，保氮效果比较突出。但由于餐厨垃圾含油量和含盐量较大，对微生物的活动产生影响，增加了预处理难度，降低了产品品质，此外，好氧堆肥周期较长，产生较多的废水和臭气，需要进行专门的控制和处理。目前，好氧堆肥的研究热点为小型化、移动化和化堆肥设备的。
(2)厌氧发酵。厌氧堆肥是指在厌氧条件下，利用产甲烷菌的作用，将物分解，其中大部分的C、H、O转化为甲烷和二氧化碳，可作为生物沼气，而N、P、K等元素则保存到残渣中，通过堆肥过程制成肥料。与直接好氧堆肥相比，厌氧发酵经过厌氧产气，减少了堆肥的数量和占地面积，同时，产生的沼气可以用作发酵厂的能源，或者供给电厂发电，降低了能源消耗。
由于需要特定的厌氧条件，厌氧发酵的反应器一般是密闭的，发酵的过程会受到反应器运行参数的影响。根据反应器环境温度的不同分为中温工艺和高温工艺；根据进料的含水率分为湿式工艺和干式工艺(液态和固态)；根据反应器的级数分为单相工艺和两相工艺；根据反应器运行模式分为序批式工艺和连续式工艺。
①中温工艺和高温工艺。温度是影响微生物活性的一个重要因素，以产甲烷菌为例，有分别适应低温(15℃)、中温(35℃)、高温(50℃)的种类，但是温度很低时物的降解速度太慢，所以常用的是中温和高温工艺。中温工艺温度范围为35~38℃，优点是反应温和，能耗较小，且不容易受到氨氮的；高温工艺温度范围为55~60℃，与中温相比，降解速度较快且产气率较高，但是能耗较高，过程不稳定，受氨氮影响较大。
②湿式工艺和干式工艺。湿式工艺的进料含固率小于20%，整个发酵系统与传统的污泥厌氧稳定化处理技术类似，优点是进料的混合及搅拌比较容易，热交换和物质交换，但在实际运行中，需要对进料进行比较复杂的预处理，包括分选去除硬质垃圾、将垃圾调成匀浆等；干式工艺的进料含固率为20%~30%，其优点是不需要厨余垃圾处理设备进行复杂的预处理过程即可进料，但是需要解决高含固率物体的搅拌和物质交换问题。
③单相工艺和两相工艺。物厌氧降解大体上经过两个阶段，即水解酸化阶段和产甲烷阶段，其中水解酸化阶段的活性微生物能适应的pH范围为5~8，而产甲烷菌的适宜pH范围为6.8~7.5。传统的单相工艺中，水解酸化阶段和产甲烷阶段在同一反应器内进行，很容易出现“酸化”现象，影响产气。两相工艺的水解酸化阶段和产甲烷阶段分别在单独的反应器内进行，可同时满足各自活性微生物的适环境条件，提高了产气的效率。
④序批式工艺和连续式工艺。序批式工艺的运行模式为一次进料后，直接封闭反应器，待反应结束后再清空反应器，进行下一批反应，在不同的处理周期之间需要对反应器进行清洁和。此工艺控制简单，但是所需反应器数量较多，投资、运行成本较高。连续式工艺的运行模式为发酵物连续进入反应器，同时连续取出降解产物，不需要对反应器进行清洁。此工艺对反应器数量需求较少，运行较为简单，但是需要较高的自动化程度。
将餐厨垃圾厌氧发酵，可以实现垃圾的减量化和资源化，发酵过程不仅肥，还能回收大量生物沼气，发酵后不产生二次污染，在欧美等发达广泛应用。我国在项技术的研究起步较晚，目前尚无实际应用的报道，在厌氧发酵机制、影响因素和产品回收方法等方面，都需要进行深入的研究以及数据的积累。
