有機垃圾微生物處理技術
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中產生的固體廢棄物。我國城市生活垃圾產生量每年以8%～10%的速度增長。目前，國內城市生活垃圾積存量已高達62億噸，2004年我國城市生活垃圾產生量接近2.6億噸，其中80%～90%來自大中城市，平均城市每人每天產生的垃圾量約為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。隨著經濟的快速發展，生活水平的提高，城市生活垃圾中的可回收廢品及有機垃圾含量所占的比重將逐步增加。在垃圾收集、轉運處理過程中，垃圾中有的有機物會腐爛變質，產生惡臭；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是實現城市可持續發展的必然途徑。
1 我國現有的城市生活垃圾處理技術
目前，我國城市生活垃圾以“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。
1.1 填埋技術
填埋技術由于具有投資相對少、技術較成熟、處理量大、操作簡單等特點，是我國各大城市生活垃圾處理中最常采用的技術。但填埋法的缺點是選址較困難，侵占土地資源，建設及維護成本高；對垃圾資源的回收利用率幾乎為零；產生的垃圾滲濾液嚴重威脅地下水系統，并需另設污水處理廠進行二次處理。因此該處理方法存在一定的環境隱患。
1.2 焚燒技術
焚燒技術是目前世界上經濟發達國家廣泛采用的一種城市生活垃圾處理技術。焚燒技術可使垃圾中的碳水化合物轉變成CO2和H2O，同時在高溫下能殺滅垃圾中的病毒、細菌。與填埋技術相比，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%），無害化較徹底，垃圾焚燒余熱可以進行回收利用等優點。但焚燒技術基建投資及運轉費用較高；在焚燒過程中燒掉了可回收的資源；垃圾回收、運輸、貯存及焚燒過程中會產生大量的刺激異味，易生成致癌有機物（如二惡英等），形成二次污染。
1.3 堆肥技術
堆肥技術是依靠自然界廣泛分布的微生物將可生物降解的有機物向穩定的腐殖質進行生化轉化的微生物學過程，基本實現了城市生活垃圾的資源化、無害化處理。與填埋技術相比，該技術可以減少對周圍環境的污染；與焚燒法相比，可以減少對大氣的污染，具有一定的經濟效益，但前提是必須進行垃圾分類。堆肥技術的缺點是，垃圾堆肥生產機械化程度低，堆肥質量不高，因而肥效較低，易造成再次堆積，形成二次污染。
以上三種現有的城市生活垃圾處理技術均存在著垃圾資源利用率及無害化處理率低的問題，無法實現垃圾的就地處理，不利于城市可持續發展。因此采用符合垃圾處理減量化、無害化、資源化原則，高效、低成本的有機垃圾微生物處理技術是解決我國城市生活垃圾處理的有效途徑。
2 有機垃圾微生物處理技術
2.1 技術原理
有機垃圾微生物處理技術的基本原理是，利用微生物降解菌產生多種酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、殼素酶、纖維素酶、氧化酶、水解酶等，對分類后的有機垃圾（以廚余垃圾為主，包括果皮、菜葉、菜根、廢紙、食品殘渣、雞鴨魚肉廢棄物、蝦蟹殼、蛋殼、骨頭和泔腳等）進行快速分解，從而使96%的有機垃圾轉變為熱能、二氧化碳、水及少量的NH3；有機垃圾經過有機垃圾微生物處理機處理后，大約4%的物質殘留在生物基質里，殘余物主要是有機垃圾被微生物分解后殘存的無機礦物質、菌床基質以及微生物殘體等。經有關研究機構對經過微生物處理設備處理后的有機生活垃圾殘余物進行測試，結果表明，殘余物的各項指標都有利于土壤的改良，其中有機質占為82.5%，總N、總P（P2O5）、總K（K2O）的分別占0.037%、0.966%、2.88%，肥效相當于有機肥。因此，有機垃圾經該設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，無須再運到填埋場填埋，實現了垃圾的可持續利用。
綜上所述，有機垃圾微生物處理技術的減容率可達到100%，減量率達到96%以上。由于摒棄了化肥對土壤及環境的污染，為未來綠色環境的營造帶來了新的商機，真正做到了有機垃圾的“無害化、減量化、資源化”處理。
2.2 技術工藝
（1）工藝路線（見下圖）
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（2）工作原理
有機垃圾微生物處理技術的菌種是從自然界中分離出芽孢桿菌及其它菌，經過反復篩選，獲得對有機垃圾有較強分解力的多種菌株；再利用理化因子誘變、細胞融合等微生物遺傳技術，對篩選出的菌株進行誘變育種，最后得到“適應性更強、分解速度更快”的新菌株，然后通過復合而成。該菌種具有分解范圍廣、分解能力強、分解速度快、適溫范圍廣、可耐高濃度鹽類（NaCl≥5%）、遺傳性狀穩定等特點。根據分解對象組成成分的不同進行調配，可分別產生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、殼素酶、纖維酶、氧化酶、水解酶等，從而使有機生活垃圾的主要成分—大分子物質分解成能被微生物利用的低分子物質，微生物攝取這些低分子物質后，可將其大部分轉變成CO2、H2O、少量NH3和能量（熱量），以氣體和水蒸汽的形式排出，從而使有機垃圾達到減量的目的。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，均為全自動控制，全封閉處理，整個過程不會對環境造成二次污染。
2.3 與現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生填埋技術進行處理，2004年廈門全市生活垃圾年產量達56.29萬噸，平均垃圾日產量達1500噸，其中有機垃圾約占60%以上。根據廈門市市政局2004年的統計數字表明，廈門市處理生活垃圾的直接成本為255元/噸；填埋場的運行費用>50元/噸，由于為防止填埋場垃圾滲濾液，污染地下水資源，需建設污水處理廠進行配套，因此最終處理成本高于300元/噸。
有機垃圾微生物處理設備的成本主要為投資及運行管理費。經測算，采用RJW—550A型有機垃圾微生物機處理1噸有機垃圾的成本僅為165元。
2.4 有機垃圾微生物處理技術的先進性
有機垃圾微生物處理設備全機采用不銹鋼制造，具有較強的耐腐蝕性，易于清理。攪拌系統、進風、加熱等通過PLC控制，運行成本低，同時也起到了保護機械構件的作用。在正常情況下，采用自動運行方式。當機器出料或維護檢測時，可根據需要采用手動的運行方式。菌種的分解能力強，特別是對于某些頑固性的物質具有較高的分解效率，并且菌種的更換時間長，降低了有機生活垃圾處理的成本。同時，該設備還具有使用較簡便、安全可靠、不產生二次污染等優點。
3 應用實例和效果
有機垃圾微生物處理設備自2003年以來，已先后在鼓浪嶼干部療養院、鼓浪嶼海上花園酒店、鼓浪嶼工藝美術學校、夏新電子、廈門大學、廈門卷煙廠等單位安裝使用，設備處理效果穩定，噪聲小，無異味，安全可靠；減少了50%的外運垃圾，避免了外運時對道路和空氣的污染;改善了企業及周邊環境；經處理后的有機肥施用效果顯著。
綜上所述，有機垃圾微生物處理技術具有適用范圍廣、投資少、成本低、不產生二次污染等特點，完全符合城市可持續發展的需要。采用有機垃圾微生物處理技術是盡快實現我國城市生活垃圾源頭無害化、減量化、資源化處理的有效途徑。
參考文獻：
[1] 宗凱，孫建業.城市生活垃圾的現狀分析與對策探討[J].遼寧城鄉環境科技.2000,20（1）.
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