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3月1日，2024(第十一屆)廚余垃圾資源化利用論壇上上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司王艷明副總工程師受邀分享“廚余垃圾厭氧沼渣與沼液深度資源化技術(shù)探討”。王總詳細(xì)介紹了厭氧沼渣、沼液資源化利用及廚余垃圾深度資源化利用展望。
廚余垃圾厭氧沼渣與沼液深度資源化技術(shù)探討
廚余垃圾資源化背景與實(shí)踐
2018年11月6日，習(xí)近平主席在上海調(diào)研中強(qiáng)調(diào)“垃圾分類(lèi)工作就是新時(shí)尚！垃圾綜合處理需要全民參與，上海要把這項(xiàng)工作抓緊抓實(shí)辦好。”
2019年1月31日，上海市人民代表大會(huì)通過(guò)《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》，并于2019年7月1日起實(shí)施，號(hào)稱(chēng)史上最嚴(yán)垃圾分類(lèi)要求。
2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”被列為2021年全年重點(diǎn)任務(wù)之一。要實(shí)現(xiàn)“碳中和”，需進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、社會(huì)經(jīng)濟(jì)綠色低碳化轉(zhuǎn)型。其中，有機(jī)垃圾資源化是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵一環(huán)。
王總介紹了廚余垃圾干式厭氧和濕式厭氧以及協(xié)同濕式厭氧的處理工藝流程，厭氧產(chǎn)生的沼渣沼液也做了詳細(xì)分析，他提到沼渣含水率65%，有機(jī)質(zhì)含量50-55%，屬于低品質(zhì)有機(jī)質(zhì)，大部分為難降解纖維，含有少量的塑料；沼液含水率97%，有機(jī)質(zhì)含量較低，由COD、氨氮、SS等組成。
厭氧沼渣資源化利用
沼渣堆肥。堆肥是利用依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，將有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過(guò)程；堆肥過(guò)程劃分四個(gè)階段：前處理段、發(fā)酵階段、熟化階段和后處理階段；堆肥方式分：條垛式、槽式、達(dá)諾筒、立式筒倉(cāng)式。槽式堆肥、條剁式堆肥技術(shù)傳統(tǒng)成熟，但占地大，規(guī)模大；達(dá)諾筒堆肥和立式筒倉(cāng)式堆肥技術(shù)分別以北京阿蘇衛(wèi)城市生活垃圾綜合處理廠、南京江北廢棄物綜合處置中心二期工程為例，詳細(xì)介紹了項(xiàng)目特點(diǎn)及主要參數(shù)。
熱解炭化。熱解炭化是有機(jī)物在無(wú)氧或缺氧條件下加熱分解的過(guò)程；按溫度劃分：低溫250~350℃、中溫400~500℃、高溫800℃以上；按炭化爐形式分：外加熱螺旋推進(jìn)炭化爐(日本巴工業(yè))、直接電加熱螺旋爐(法國(guó)、德國(guó)和美國(guó))、回旋焚燒爐(日本臟器株式會(huì)社)、回轉(zhuǎn)式帶夾套的間接加熱爐(國(guó)內(nèi)案例多)、立式多膛爐(日本月島公司)。
濕熱水解。通過(guò)強(qiáng)氧化反應(yīng)和高溫蒸煮的雙重作用，實(shí)現(xiàn)沼渣徹底滅菌殺毒，同時(shí)實(shí)現(xiàn)沼渣中微生物細(xì)胞徹底破壁，將細(xì)胞內(nèi)水分和有機(jī)物質(zhì)釋放到水溶液中，改變漿液的物料特性。反應(yīng)前沼渣需要與沼液調(diào)配制漿，確保進(jìn)料的流動(dòng)性。處理過(guò)程密閉操作，無(wú)污染逸散；反應(yīng)過(guò)程破壞了微生物結(jié)構(gòu)，利于脫水和殘留有機(jī)質(zhì)的溶解；回收反應(yīng)過(guò)程中有機(jī)物分解釋放的熱能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量自持。
厭氧沼液資源化利用
熱提取脫氮技術(shù)。吹脫法通過(guò)平衡條件的控制，利用溶液中氨氮實(shí)際濃度與平衡濃度之間存在的差異，利用不溶氣體帶動(dòng)水相中氨氮遷移至氣相中，從而達(dá)到脫除氨氮的目的，氨吹脫法的推動(dòng)力來(lái)自氣相氨分壓和與水中氨濃度相當(dāng)?shù)钠胶夥謮褐g的差值，有研究表明，氨氮吹脫去除率可達(dá)95%。
其技術(shù)有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
●縮小曝氣硝化池容，降低系統(tǒng)內(nèi)回流比；
●少加或無(wú)需投加碳源；
●降低曝氣系統(tǒng)規(guī)模；
●緩解膜分離系統(tǒng)的結(jié)垢現(xiàn)象。
廚余垃圾深度資源化利用展望
工藝的使用對(duì)象-分質(zhì)處理
低濃度厭氧：含水率≥85%，碳氮比18-20為宜，纖維、骨頭不允許進(jìn)入，以易降解漿液類(lèi)為主，適合作為污水處理的前置工藝。
高濃度厭氧：含水率65-70%，碳氮比18-20為宜，塑料、纖維等雜質(zhì)允許進(jìn)入，適合處理高含固率、難制漿的纖維且雜質(zhì)含量高的低品質(zhì)有機(jī)物料。
生物養(yǎng)殖：含水率70-80%，易降解漿狀物，蛋白含量高、纖維含量少的物料。
好氧發(fā)酵：含水率55-65%，碳氮比20-25為宜，物料中含有一定結(jié)構(gòu)物，狀態(tài)蓬松易于通風(fēng)，否則需加輔料。
炭化：碳氮比無(wú)要求，對(duì)進(jìn)料特性要求穩(wěn)定，不宜作為原料處理。
物料特性及適用工藝
制漿固渣：粒徑：3-5mm，顆粒狀態(tài)有機(jī)質(zhì)，含水率70-75%，有機(jī)質(zhì)含量：≥70%，組分：以碳水化合物、蛋白質(zhì)為主，含有少量辣椒皮、花椒粒、骨渣等，屬于較高等品質(zhì)有機(jī)質(zhì)夾雜了一定量的雜質(zhì)，適用黑水虻養(yǎng)殖+好氧發(fā)酵。
三相固渣：粒徑：≤2mm，面粉狀有機(jī)質(zhì)，含水率80%，有機(jī)質(zhì)含量：85%，組分：以碳水化合物、蛋白質(zhì)為主，屬于高品質(zhì)有機(jī)質(zhì)，使用黑水虻養(yǎng)殖+好氧發(fā)酵。
廚余固渣：含水率70%，粒徑≤60mm，有機(jī)質(zhì)含量：75%，組分：含有大量纖維類(lèi)、半纖維類(lèi)、塑料等雜質(zhì)，組分較雜，屬于低品質(zhì)有機(jī)質(zhì)，特性：難以磨漿，含固率過(guò)高，制漿需配水，適用高濃度厭氧+沼渣炭化。
漿液(餐飲+廚余)：含水率90%，漿液形態(tài)，有機(jī)質(zhì)含量：85%，組分：易降解有機(jī)質(zhì)，特性：含水率高，適用低濃度厭氧+沼渣炭化。
干化污泥：含水率40%，顆?；蚍勰┬螒B(tài)，有機(jī)質(zhì)含量：45%，組分：難降解有機(jī)質(zhì)，屬于低品質(zhì)有機(jī)質(zhì)，特性：含水率低，適用炭化。
擠壓沼渣：含水率65%，顆粒形態(tài)，有機(jī)質(zhì)含量：50-55%，組分：難降解有機(jī)質(zhì)，屬于低品質(zhì)有機(jī)質(zhì)，特性：大部分為難降解纖維，含有少量的塑料，適用炭化。
原標(biāo)題：【精彩發(fā)言回顧】王艷明先生—廚余垃圾厭氧沼渣與沼液深度資源化技術(shù)探討
