a技術原理
餐廚垃圾處理裝置系列采用好氧法降解餐廚垃圾的有機物質,在好氧條件下,利用好氧微生物對裝置中的有機質進行生物降解,最終形成穩定的高肥力腐殖質,制造出營養豐富的有機肥料,實現餐廚垃圾的再生循環利用并減少餐廚垃圾對環境的污染。
(1)餐廚垃圾的分解過程如圖1所示,糖·淀粉,脂肪,蛋白質等容易成為微生物的營養源的成分比較快速的被分降解,纖維素(纖維質)等長時間殘留。關于微生物處理方式,餐廚垃圾的有機質中含有的碳·氧·氫的大部分變成為二氧化碳和水被裝置排出。少部分被微生物利用,作為菌體的成分被保留下來。蛋白質等所含有的氮,大部分被無機化變為氨態或硝酸態化合物。一部分以氨氣的狀態被裝置排出,大部分還是以氨態或硝酸態化合物的形式殘留。餐廚垃圾里的無機物,不會降解或氣化,一直殘留在裝置內。
(2)微生物通過自身分泌的酵素產生化學反應,合成自己需要的能源物質并攝取至自己的體內,進行自身的增殖等活動,在這個過程中產生了水和二氧化碳。在這個降解的過程中,物質越小降解的越快,物質越大越需要時間。糖類:從葡萄糖獲取能量的原因,最初的2至3小時被降解。蛋白質:氨基和羧基被分別降解,在氧氣充足的情況下,氨基在一小時以內被降解掉。羧基進入三羧酸循環后在幾小時內被完全降解為水和二氧化碳。脂肪類:一般脂肪類的降解速度要慢于糖類及蛋白質類。我們的設備在降解過程的觀察中,約5到6小時可以降解掉脂肪,當然要以脂肪類在整個餐廚垃圾內的比例而言。
圖2餐廚垃圾可降解成分的降解降解過程示意圖。
(3)餐廚垃圾在被微生物降解后,逐漸呈現黑土狀,這中間殘存有被低分子化的有機物及難降解有機物,統稱腐殖質?,F在市場上主流的有機垃圾處理裝置,和我們的裝置相同,利用微生物好氧呼吸,盡可能地提高有機物的降解率,但不可能達到完全分解,有的制造廠家宣傳的性能上百分之百降解等裝置在我們看來都是是非科學的,沒有尊重微生物降解的原理。
(4)關于降解率,可以做一個簡單的計算,
含水率80%的餐廚垃圾100kg,水分是80kg,剩余物質20kg,剩余物質的10%是無機物,就是說有2kg的無機物,當然這些無機物不能被分解,剩余的有機物為18kg,有機物經過微生物好氧降解,降解率為80%時,18×0.2=3.6kg,加上無機物的重量,總重量為5.6公斤,剩余物的含水率按30%計算,降解完的剩余物總重量為5.6÷0.7=8kg,
綜上所述,處理100kg,整個重量減少92kg。在有機物降解率80%,最后剩余物含水率30%的條件下,餐廚垃圾能夠減量90%以上的話,可以稱為性能較為理想的餐廚垃圾處理裝置。
參考資料:
圖3:
我們和日本群馬大學工學部聯合做餐廚垃圾降解實驗的實驗裝置。
圖4:
65天持續填料,持續降解后的數據,紅框內為最終從總重量計算出的降解率,根據條件不同,降解率為93.1%及92.2%。