植物乳酸菌在餐厨垃圾上的作用机制2

1.4餐厨垃圾的资源化技术

目前，工程应用的餐厨垃圾资源化技术主要包括，堆肥处理、蚯蚓处理、 发酵、生产可降解塑料、生产饲料等。

（1）堆肥法堆肥法，其实际是微生物处理技术的一种。利用微生物降解堆放于地面或专门的发酵装置中处理餐厨垃圾。由于餐厨垃圾含有丰富的营养物质，适宜微生物的生长。因此在加入适量的粪便、炉渣等蓬松剂的条件下，可以利用微生物的大量繁殖，快速的降解有机质，最终形成富含腐殖质的肥料。堆肥法可以实现减少餐厨垃圾 0%，并且产生的有机肥料富含氮、磷、钾等营养元素，可以直接被用于农业，实现资源化。

根据堆肥过程是否需要氧气，可以将其分为厌氧堆肥和好氧堆肥两种。厌氧堆肥由于需要在缺氧条件下进行，微生物生长较慢，故实际应用并不多。实际应用最广泛的是高温好氧堆肥。早在20世纪70～80年代，欧美等发达国家就建设了大批机械化程度完备的好氧堆肥厂，并且制定了相关的技术标准。例如德国Rethmann公司开发的集装箱堆肥法。设备由封闭的集装箱反应器和多层生物过滤器组成，采用20个以上50m3的集装箱并联而成，堆肥15～20d后，产生的气体可以回收利用，剩余的残渣则作为土壤回填材料。堆肥法亦存在着许多问题和缺点。由于餐厨垃圾本底中含有大量的油脂与盐分，因此影响了微生物的生长，限制了最终的分解效率。由于发酵温度不高，难以将病原菌彻底消除，且肥料中盐分含量偏高，导致农民不愿使用，直接影响了餐厨垃圾堆肥化技术的应用及推广。另外堆肥过程会造成CH4和N2O等温室气体的排放，加重了环境负担，也不利于应用于大规模处理。

（2）蚯蚓处理蚯蚓属于腐食性动物，在食物链中属于分解者。它具有惊人的食量，每日食量可达体重的一半。蚯蚓处理技术是指在微生物的协同作用下，蚯蚓利用自身丰富的酶系统，将有机物快速分解，从而加快了餐厨垃圾处理的进程。餐厨垃圾营养物质丰富，因此特别适合使用蚯蚓处理技术。20世纪80年代清华大学即开展了蚯蚓处理城市生活垃圾的可行性研究，并于后期建立了一座生物有机肥厂。被誉为“绿色奥运”的年悉尼奥运会期间，澳大利亚就曾利用万条蚯蚓处理奥运村的生活垃圾。从而做到垃圾就地消除的效果。无独有偶，蚯蚓处理技术在年北京奥运会也同样被采用，并起到了很好的作用。蚯蚓具有很高的经济价值，作为处理餐厨垃圾的副产物，在养殖领域，它可以作为养殖业的蛋白饵料；在现代医药领域，它不仅可以提取具有抑制肿瘤的生物大分子，还可以提取具有抗血栓和溶解血栓作用的中分子成分，以及用做提取“蚓激素”、“ 酸”等原料。但由于蚯蚓的种类繁多，不同国家和地区餐厨垃圾的成分差别明显，未来还需要针对各地特点引进和筛选出处理效果好，适应能力强的蚯蚓品种。

（3） 发酵 发酵，是指利用餐厨垃圾厌氧发酵产生沼气的技术。由于全球能源的日益减少，寻找清洁的能源成为当前最热门的课题之一。餐厨垃圾含有丰富的营养物质，如果仅仅堆肥分解未免可惜。因此可以作为沼气发酵的原料，将其中的含碳有机物转化为沼气。沼气的主要成分是 ，既可以用来供热和发电，又可以作为汽车使用的清洁能源，实现资源和能源的回收。 发酵自20世纪70年代产生以来，得到了快速的发展。丹麦、法国等很多国家都形成了各自成熟的厌氧 技术。在日本神户，也已经建成了每天处理6t餐厨垃圾的发电厂。在我国农村，很早就利用厌氧发酵生产沼气，北京董村分离垃圾综合处理厂与上海宝山生活垃圾处理厂也都利用的是厌氧 技术。然而与发达国家相比，我国的 发酵技术依然处于落后水平，主要表现在发酵时间长、沼气产量低。并且餐厨垃圾在 发酵过程中，会产生大量 ，抑制 菌的生长，影响餐厨垃圾利用率及 产量。因此如何提高其利用率，将是未来 发酵技术研究的重点。

（4）生产可降解塑料塑料制品的广泛使用，既为人类的日常生活带来了便利，也造成了严重的环境污染。因此研制和开发可降解性塑料成为各国亟待解决的问题。聚 以其优良的性能、良好的微生物降解性，逐渐引起了人们的重视，因此具有广阔的开发前景。然而传统生成聚 的原料是小麦、玉米、甜菜等粮食或经济作物，生成成本高，不易被市场所接受。年，日本的Shirai等提出通过餐厨垃圾发酵生产 的想法，为降低 生产成本，促进餐厨垃圾的资源化利用提供了新的思路。家庭产生的餐厨垃圾，首先被安装在厨房水池下的粉碎机粉碎，再传送至住宅下的排水系统，完成固液分离。其中液体“泔水”混入污水系统，进入污水处理厂进行处理；固体“泔脚”则被运送到 生产厂进行 发酵。发酵后通过 的分离、纯化、聚合便得到低成本的聚 ，发酵残渣可作为饲料和肥料，从而完成餐厨垃圾的资源化应用。总的来说，餐厨垃圾 发酵生成可降解塑料技术，还处于起始阶段，国内外开展的实验并不多。目前开展此项研究的机构有日本的Sakai研究组和国内的汪群慧课题组。因此在高效 菌种的筛选、发酵参数的控制以及 分离纯化方面还需要投入大量的研究。

聚

（5）饲料化餐厨垃圾是人类未吃完的食物残余，它既含有生物生长所必需的淀粉、 、蛋白质、脂类等大量营养物质成分，又包含了无机盐、维生素和矿物质等微量营养成分。因此，具有加工成合格的动物饲料的潜质。我国饲料蛋白资源相对不足，几千年来形成了将剩菜剩饭喂猪喂鸡的悠久传统。但这种传统并不是一成不变的。在过去餐厨垃圾可以随时产生并被随时利用，而今天餐厨垃圾需要先经历较长时间的收集储运，然后才能被用于饲养家畜。正是这种转变，增加了疾病微生物繁殖与传播的机会。致病菌产生的各种生物毒素，容易在畜禽体内蓄积，并通过食物链的富集与传递最终危害人类健康，也增加了人畜共患病传播的风险。近年来，口蹄疫、疯牛病等疫情的扩散都在一定程度上唤起了人们对饲料安全的重视。年7月1日开始实施的《中华人民共和国畜牧法》首次对餐厨垃圾养猪进行明确规定，“禁止使用未经高温处理的餐馆、食堂的泔水饲喂家畜”。

餐厨垃圾是一种潜在的资源，直接将其饲养家畜的传统做法已经不能满足环境及卫生安全的要求。在日本，餐厨垃圾需经高温消毒处理后才能作为牲畜饲料，在韩国则是通过微生物集中处理制取饲料。在国内，以泔水作为原料进行生物发酵，生产真菌白蛋白提高蛋白质、 酸含量，用以替代大豆、鱼粉的研究也已经见诸于报导。微生物蛋白饲料是指，通过微生物的代谢，对原料中的物质进行分解和转化，降解大分子物质为更易被家畜消化吸收和利用的小分子物质；同时由于微生物的增殖，菌体单细胞蛋白的增加，提高了成品饲料的综合营养价值。因此研究从源头上防止餐厨垃圾原位腐败的技术具有重要的意义。