上海國際旅游度假區(qū)廢棄物，主要包括綠化廢棄物、游客攜帶垃圾以及廚余垃圾三大類。隨著度假區(qū)的綠化建設(shè)和養(yǎng)護以及游客的增多，綠化廢棄物以及餐廚垃圾的數(shù)量越來越多，在總垃圾量中占有很大比例，同時垃圾的分類收運與處置也已成為垃圾減量化、無害化與資源化的主要前提。因此，為實現(xiàn)這兩類垃圾高效低碳、綠色環(huán)保的資源化處置與利用，申迪園林公司與其合作單位共同研制開發(fā)了突破傳統(tǒng)餐廚垃圾處置瓶頸的高效低耗餐廚垃圾與綠化廢棄物混合資源化處置技術(shù)與設(shè)備，該技術(shù)的研發(fā)不僅實現(xiàn)了度假區(qū)餐廚垃圾及綠化廢棄物的就地收運與處置，也為傳統(tǒng)餐廚垃圾處理存在的問題提供了一個新的解決途徑。

一、工藝介紹

將綠化廢棄物粉碎后作為調(diào)理劑和輔料，與餐廚垃圾混合進行高溫好氧發(fā)酵處置，同時針對傳統(tǒng)高溫好氧發(fā)酵工藝高溫加熱耗能的弊端，采用板狀重力熱管技術(shù)，充分利用熱管的傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，以及熱管優(yōu)良的等溫性和恒溫特性，實現(xiàn)利用低品位能，即可滿足系統(tǒng)的供熱要求，同時可以使熱源系統(tǒng)的熱效率達到80 %以上。

低品位熱能來源廣泛，從太陽能、空氣能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，生物質(zhì)能、工業(yè)、生活余熱等均可獲得，可以使餐廚垃圾等有機廢棄物在60 oC以上的高溫條件下，得到無害化、資源化的完善處理。熱管技術(shù)的利用使餐廚垃圾等有機廢棄物的高溫生物處理突破了能耗大的瓶頸。

圖6-4-1 工藝流程圖

同時，綠化廢棄物作為高碳有機化合物，和餐廚廢棄物有機結(jié)合，作為處置過程中的調(diào)理劑，不僅為餐廚垃圾處置增加了空隙率，降低了含水率，滿足了最佳的碳氮比需求，同時通過高溫好氧發(fā)酵生物技術(shù)，為兩大類有機廢棄物的資源化處置提供了出路。此外，對于樹葉及小樹枝等可直接作為輔料協(xié)同餐廚垃圾共同處置，對于較大的樹枝等，還可加工為生物質(zhì)燃料，補充反應(yīng)系統(tǒng)所需的熱能。

采用嗜熱好氧微生物進行高溫發(fā)酵，將餐廚垃圾結(jié)合綠化廢棄物混合處置，將其中不穩(wěn)定的有機質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，達到快速降解腐熟。同時高溫過程可殺滅餐廚垃圾中的病原菌、蟲卵等，反應(yīng)原料中一部分有機物直接被微生物分解礦化，另外一部分形成腐殖質(zhì)中的部分成分，包括胡敏酸和富里酸等化合物，發(fā)酵產(chǎn)物可加工制成有機肥料。

二、技術(shù)特點

（1）反應(yīng)設(shè)備應(yīng)用了超導(dǎo)傳熱的熱管技術(shù)，熱管具有超導(dǎo)熱性，具有理想的等溫性，同時熱管還具有工作溫度的可控性及熱流密度的可調(diào)性；其中重力熱管還有傳熱方向的不可逆性等優(yōu)點。使餐廚垃圾等有機廢棄物的高溫生物處理突破了能耗大的瓶頸口，使之采用低品位熱能，就能滿足處理工藝要求的溫度。

（2）熱管式太陽能餐廚垃圾等有機廢棄物高溫生物處理機是將處理設(shè)備的筒體制成板狀重力熱管。當(dāng)外界高溫水通過進水口進入供熱水箱，處于熱管加熱端內(nèi)的工質(zhì)吸收汽化潛熱，工質(zhì)蒸發(fā)，蒸汽上升至熱管放熱端，即筒壁，通過筒壁向筒內(nèi)物體釋放汽化潛熱，也即加熱物料，釋放汽化潛熱后的冷凝液，依靠重力返回?zé)峁芗訜岫?，由此，組成不斷吸熱、放熱的循環(huán)，供熱水箱進來的高溫水被吸熱后，低溫水從出水口排出，進出水口與外界的供熱水箱組成循環(huán)供熱，由此，組成了高效供熱、傳熱系統(tǒng)。由于熱管是抽成高真空的元件，管內(nèi)工質(zhì)以水為主體組成，水在大氣壓下沸點為100 ℃，在高真空狀態(tài)下水的沸點降為50 ℃左右，因此，高溫水立即能啟動熱管內(nèi)的工質(zhì)沸騰、蒸發(fā)，管內(nèi)工質(zhì)蒸發(fā)傳熱時其熱阻值幾乎等于零，所以熱管被稱為超導(dǎo)傳熱元件，能達到高速、高效的傳熱效果。

（3）太陽能有機廢棄物生物處理機由于采用了超導(dǎo)傳熱的熱管技術(shù)，使餐廚垃圾等有機廢棄物的高溫生物處理突破了能耗大的瓶頸口，使之采用低品位熱能，就能滿足處理工藝要求的溫度。而低品位熱能來源廣泛，從太陽能、空氣能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，生物質(zhì)能、工業(yè)、生活余熱等均可獲得，將其單獨或組合運用，提供80 ℃以上的熱水，就能使餐廚垃圾等有機廢棄物在60 ℃以上的高溫條件下，得到無害化、資源化的完善處理。

（4）高溫降解餐廚垃圾的微生物菌劑是由多種好氧耐高溫菌種制成的E米復(fù)合微生物菌。主要由細菌、放線菌、光和菌、酵母和真菌等多種益生微生物菌，通過獨特的培養(yǎng)技術(shù)，將這些菌種有機地整合在一起，形成各種微生物之間互相依存、協(xié)同作用的一個有機整體。復(fù)合菌種對人體、群體、環(huán)境無影響，無毒性，遺傳穩(wěn)定性好，同時，具有耐高溫、繁殖快、活性高，對有機廢物分解力強。復(fù)合菌種能有效地降解餐廚垃圾中的鹽分、脂肪，動植物蛋白及淀粉等有機廢棄物，產(chǎn)出高活菌、高蛋白、高能量的固體再生資源。

三、工藝設(shè)備

本工藝研發(fā)的設(shè)備采用多能源自動供熱系統(tǒng)，應(yīng)用超導(dǎo)傳熱的板狀重力熱管技術(shù)，快速實現(xiàn)高溫等溫加熱，加熱熱管工質(zhì)的熱水主要來自于低品位能源利用及熱泵的高效增溫。對餐廚垃圾及綠化廢棄物的混合物進行高溫好氧發(fā)酵，反應(yīng)溫度為55~85 ℃，有機質(zhì)含量為20%~90 %，反應(yīng)物含水率≤80 %，反應(yīng)p H值范圍為6~9，反應(yīng)物中C/N為25:1~35:1，C/P為75:1~150:1，鼓風(fēng)量為0.5~5 立方米/分鐘，反應(yīng)時間為12~96小時，微生物菌劑投加量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.2%~2 %。反應(yīng)后產(chǎn)出物含水率≤30 %，可用做肥料、土壤改良劑以及種植土原輔料。

四、技術(shù)優(yōu)勢

（1）采用多能源自動供熱系統(tǒng)，可因地制宜選擇最廉價的低品位能源（如光能、風(fēng)能，地?zé)崮?、生物質(zhì)能、工廠余熱等；采用直接制熱模式，沒有熱能和電能互相轉(zhuǎn)換的能量損耗；多種新能源的互補、優(yōu)化、集成模式，極大地提高了供熱系統(tǒng)的能效比。

（2）采用熱管技術(shù)，內(nèi)置真空，具有理想的等溫性，降低反應(yīng)體系中加熱水沸點，且加熱過程無熱轉(zhuǎn)換，無論是汽化段或是凝結(jié)段，蒸汽的狀態(tài)都是飽和的，由汽化段產(chǎn)生的蒸汽流向凝結(jié)段的壓降幾乎為零，減少能量損耗。

圖6-4-2 餐廚垃圾及綠化廢棄物高溫好氧發(fā)酵資源化處置設(shè)備

（3）將綠化廢棄物與餐廚垃圾混合處置，提高反應(yīng)物孔隙率及反應(yīng)體系中氧氣傳輸速率，同時在餐廚垃圾中富含N、P元素的同時，通過加入綠化廢棄物補充反應(yīng)產(chǎn)物中K元素，并降低餐廚垃圾中含水率及鹽度，彌補傳統(tǒng)堆肥工藝營養(yǎng)不全面，含鹽量高，容易形成土地鹽堿化等不足。

（4）具有高效殺菌滅菌功效。高溫殺菌：復(fù)合微生物菌種在60℃以上的高溫好氧條件下快速生長的同時，長時間高溫將滅殺這些有機廢棄物中的大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌等病原菌及蛔蟲卵等；分泌物殺菌：復(fù)合微生物菌種在快速生長的同時，分泌的一些有機酸、抗生素等有效成分，可以抑制和殺滅有機廢棄物中的致病菌和蟲卵；生長競爭抑制殺菌滅蟲：蒼蠅和蛔蟲等卵變成成蟲的過程中，主要依靠幼蟲攝入腐爛物質(zhì)中的特定成分而產(chǎn)生的變態(tài)激素，由于高溫發(fā)酵減少腐爛物質(zhì)的生成，以及高溫菌產(chǎn)生的高氧化物質(zhì)，抑制幼蟲產(chǎn)生變態(tài)激素，從而達到消滅蟲蠅的效果。

（5）加熱水可反復(fù)循環(huán)利用，反應(yīng)產(chǎn)物可同時作為發(fā)酵菌劑，減少微生物菌劑投加量。處理周期短，產(chǎn)物無異味，處理過程環(huán)境污染性小。

（6）產(chǎn)出物既可以作為一種土壤增效劑，降解化肥、溶解土壤中被固化的營成分，增加土壤中有效養(yǎng)分的含量；還可作為土壤修復(fù)劑，抑制和殺死土壤中的病原菌，有效地控制和預(yù)防農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生；同時由于產(chǎn)出物具有較高的腐殖質(zhì)含量和肥效，還可以作為種植土原輔料代替其中泥炭及有機肥成分。

通過開發(fā)太陽能、空氣能等（低品位能源）生物處理設(shè)備，創(chuàng)新一種高效益、低能耗工藝技術(shù)，從根本上解決餐廚垃圾及綠化廢棄物等“有機廢棄物處理難”的問題，為度假區(qū)餐廚垃圾及綠化廢棄物等有機廢棄物的資源化利用提供了高收益、低能耗的技術(shù)保證。