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新鄉(xiāng)市中天星火機械有限公司
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閱讀：4550發(fā)布時間：2021-7-16
1.1餐廚垃圾處理現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增長，我國城市餐飲業(yè)增長迅速，餐廚垃圾產(chǎn)不斷遞增。據(jù)估計,我國
城市每年餐廚垃圾產(chǎn)生量不低于6000萬噸。起初，國內(nèi)大多數(shù)城市餐廚垃圾與生活垃圾混
合處理，以傳統(tǒng)的填埋、焚燒為主。但由于餐廚垃圾有含水率高、容易腐*變質、含鹽量高等
特點，常對填埋和焚燒處理造成不利影響，且餐廚垃圾中蘊含的營養(yǎng)成分和有機質能量無法得
到資源化利用。
近年來，隨著非典、地溝油、畜禽傳染病等危害事件的爆發(fā)，我國也開始逐漸重視餐廚垃圾及
廢棄食用油的收運、處理。從中央到各個地方政府相繼出臺了各項政策措施，自2010年到
2014年，發(fā)改委先后批準了四批餐廚垃圾處理試點城市,安排專項資金給予支持。2012年,
在國務院印發(fā)的《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》中提出了餐廚垃圾
分類收運和處理的具體建設目標。
1.2市餐廚垃圾相關政策
山東某市餐飲業(yè)較為發(fā)達，中心區(qū)上規(guī)模的餐飲店鋪就上萬家，另外還有大量的快餐店、夜排
檔、早餐店。此外，還有為數(shù)眾多的機關、企事業(yè)單位和學校的食堂。眾多的餐飲單位每日產(chǎn)
生數(shù)量巨大的餐廚垃圾。
2.項目概況
在國家重視和推進餐廚垃圾收運處理的大背景下，餐廚垃圾處理廠采用干法厭氧發(fā)酵工藝處理餐廚垃圾并利用發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進行熱電聯(lián)產(chǎn)，另外還配置了廢棄食用油
處理系統(tǒng)。
2.1項目范圍
項目考慮地理位置和收集距離的經(jīng)濟性，主要收集餐廚垃圾的地域范圍為某市行政管轄部分
區(qū)域，包括中心城區(qū)和各近郊縣。初步估算可收集的餐廚垃圾總量為150噸/日，廢棄食用油9
噸/日。
2.2項目規(guī)模
項目餐廚垃圾處理規(guī)模為150噸/日,垃圾滲瀝液(本項目附近的垃圾處理廠的滲瀝液，輸
送至本項目內(nèi)統(tǒng)一處理)處理規(guī)模為200立方米日,另包含廢棄食用油處理規(guī)模*噸/日。垃
圾滲瀝液與餐廚處理沼液和項目其它污廢水匯總共350立方米/日，合并于本項目內(nèi)一起處
理。
2.3餐廚垃圾性質
根據(jù)對某市餐廚垃圾的調(diào)查，參考類似工程經(jīng)驗，餐廚垃圾設計進料性質、組份見下表
3.1主體工藝方案.
本項目工藝流程中大體包括三個主要部分:餐廚垃圾處理、廢棄食用油處理、廢水處理。
表1餐廚垃圾的理化性質(其中堿度以CaCO3計)
測定項目粗蛋白%粗纖維%粗脂肪%含油量mg/L飼料氨基酸%鈣%鈉%測定結果16.732.527
~ 301 50 ~ 6000230.730.76
3.1.1餐廚垃圾處理
餐廚垃圾采用分選、制漿、脫水、厭氧等處理工藝。餐廚垃圾經(jīng)預處理分選出不能降解的物
質，此部分物質外運至垃圾綜合處理廠處理，剩余的有機物經(jīng)破碎制漿、脫水處理。 脫出的水
經(jīng)油水分離，油脂部分進入廢棄油脂處理系統(tǒng)，水部分進入廢水處理系統(tǒng)，剩余的渣進入餐廚
厭氧系統(tǒng)。厭氧產(chǎn)生的沼氣進入沼氣處理系統(tǒng)，經(jīng)脫硫、脫水后燃燒發(fā)電產(chǎn)熱供廠區(qū)工藝系統(tǒng)
自用，厭氧產(chǎn)生的沼渣進入脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水進入廢水處理系統(tǒng)，脫水后的渣外
運至污泥處理廠或垃圾綜合處理廠焚燒處理。
3.1.2廢棄食用油處理
收集的廢棄食用油和從餐廚垃圾瀝水中分離出來的粗油脂，通過閃蒸、脫色、酯交換等工藝提
純，作為潤滑油基礎油再生利用,產(chǎn)生的廢水進入廢水處理系統(tǒng)進行處理。
3.1.3廢水處理.
附近處理廠垃圾滲瀝液和本項目產(chǎn)生的廢水合并進入廢水處理系統(tǒng)，廢水處理采用厭氧-A/O-
MBR-NF- RO工藝。達標產(chǎn)水作為生產(chǎn)用水回用至廠區(qū)各用水點，產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)MVC蒸發(fā)
器處理后外運至焚燒廠處理，產(chǎn)生的沼氣送至沼氣處理系統(tǒng)，產(chǎn)生的污泥進入污泥脫水處理系
統(tǒng)。
3.2預處理工藝
預處理系統(tǒng)包括接料及輸送系統(tǒng)、雜物分選系統(tǒng)、兩級螺壓脫水系統(tǒng)等。
接收斗底部設有進料螺旋，同時具有破碎功能，便于后續(xù)I藝制漿。餐飲垃圾在傾斜螺旋輸送
過程中，游離水靠動自流實現(xiàn)固液分離,進入收集水箱。
餐廚垃圾中含有塑料、紙、玻璃、竹木、貝殼陶瓷、金屬以及大件垃圾等雜物。如果這些物
質不從有機質中去除，將會對后續(xù)的厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生不可挽回的影響，故必須進行篩分去除。
?物料經(jīng)螺旋進料機進入生物質分離器分離雜物，并同時進行破碎制漿。生物質分選后的有機漿
液進入螺壓脫水系統(tǒng)，螺壓脫水機是種低轉速、全封閉、可連續(xù)運行的脫水機械，物料先流
入預脫水區(qū)進行重動分離，隨著機械的運行，物料被逐漸提升并壓榨后送出機械。
?3.3厭氧發(fā)酵工藝
經(jīng)過固液分離后的固態(tài)物質進入快速干法厭氧發(fā)酵系統(tǒng),實現(xiàn)厭氧發(fā)酵。
通過對現(xiàn)有厭氧發(fā)酵工藝、物料性質的分析比較，本項目選用干法單相-中溫厭氧反應工
藝物料和厭氧罐中的沼液返混后，通過進料泵進入?yún)捬豕?，在其中?jīng)過充分的酸化水解后再
完成甲烷化過程。厭氧發(fā)酵過程中通過循環(huán)泵進行物料循環(huán),達到攪拌均勻的目的。厭氧罐的
出料采用螺旋輸送。進料泵和循環(huán)泵采用柱塞泵。厭氧罐容積約1200立方米， 停留時間17
厭氧罐出料經(jīng)過泵送至脫水機間，脫水之后沼渣外運處置。
3.4油脂處理工藝
本系統(tǒng)從餐廚垃圾瀝水及預處理階段螺壓脫水系統(tǒng)分選出的油水混合物中提取油脂。油水混合
物中含有水分及雜質等,在提取油脂時先經(jīng)過離心分離機將固體顆粒物分離出來送至厭氧發(fā)酵
系統(tǒng)，再將液相部分進行提油，使用碟片式三相分離機將液相分為水和油脂，并將細小顆粒物
通過排渣口排出。
上述經(jīng)碟片分離出的油脂及單獨收集的廢棄油脂*入原料油儲罐儲存，通過自然沉降可分離
出一部分油脂中夾雜的水、渣等雜質。通過加熱攪拌沉降升溫預熱，降低粘度，使廢棄油脂中
夾雜的水、渣等絕大部分雜質加速沉降，殘余部分比重差異小的雜質通過強制離心去除。
若離心后的廢棄油脂酸值過大，就需通過堿煉脫酸、水洗脫皂處理，否則可直接進入負壓閃蒸
干燥脫低碳酸與水分。
經(jīng)過除水、脫酸處理的油脂進入脫色鍋,加入一定油重比例的活性白土，在攪拌狀態(tài)下，使油
脂與活性白土充分混合的同時，通過蒸汽間接加熱至約120°C，在高真空度下進行脫色處理。
經(jīng)脫色后的油脂通過過濾及脂交換處理，分離出油脂中白土,得到潤滑油基礎油。
?3.5廢水處理工藝
本項目廢水處理系統(tǒng)接收餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液和廠區(qū)其它生產(chǎn)廢水和生活污水，以及
來自附近垃圾處理廠的滲瀝液,污染物濃度較高。廢水處理采用CSTR厭氧+A/O+外置式
MBR+ NF+RO的工藝，納濾和反滲透濃縮液采用MVC法處理。
廢水處理系統(tǒng)進水*入調(diào)節(jié)池，再泵送至廢水厭氧罐，厭氧罐出水進入A池、O池后再進入
膜處理系統(tǒng)。膜系統(tǒng)反滲透出水進入回用水池，作為廠區(qū)生產(chǎn)用水回收利用，主要用途為洗
車、沖洗地面和綠化澆灑，同時作為消防用水水源。多余水量通過溢流設施外排。濃縮液進入
機械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。
?4.1沼氣處理系統(tǒng)
本項目沼氣處理系統(tǒng)由沼氣存儲、沼氣凈化(脫水脫硫)、沼氣應急燃燒和沼氣利用四部分組
成。
餐廚厭氧系統(tǒng)和廢水厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣收集管道收集至雙膜沼氣囊。沼氣囊在正常使
用狀態(tài)下外觀為球形，利用內(nèi)膜和外膜之間的調(diào)壓空氣來維持恒壓儲氣狀態(tài)，內(nèi)膜隨存儲氣體
量的變化而浮動，外膜則保持不變。
本項目的沼氣利用方式為燃燒發(fā)電和產(chǎn)熱,故沼氣凈化階段僅需進行脫水和脫硫處理，以滿足
燃燒尾氣的環(huán)保要求,不需要進行脫碳提純。因沼氣產(chǎn)量較小,硫含量不高，故僅采用氧化鐵
催化干法脫硫工藝，脫硫劑可再生。沼氣囊出口接至氣水分離器進行脫水后,接至沼氣凈化系
統(tǒng)的增壓風機，收集的沼氣由風機加壓后進入脫硫塔。脫硫后的沼氣進入沼氣發(fā)電機燃燒發(fā)
電。
在發(fā)電系統(tǒng)故障或停用時，厭氧系統(tǒng)的沼氣產(chǎn)生過程不能即時停止,所產(chǎn)沼氣需經(jīng)過火炬進行
應急燃燒，避免體系壓力過大而使沼氣通過水封直接排放至空氣中。沼氣火炬燃燒能力以能夠
將系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣*燒盡為準。配有自動化控制系統(tǒng)，根據(jù)沼氣囊的物位信號或系統(tǒng)壓力信
號自動啟停。
4.2沼渣及污泥脫水系統(tǒng)
餐廚厭氧罐發(fā)酵后的沼渣和廢水處理系統(tǒng)的污泥均需進行脫水后外運垃圾綜合處理廠處置。廢
水處理系統(tǒng)污泥加入絮凝劑后通過臥螺離心脫水機進行脫水。發(fā)酵沼渣粒徑較大，難以滿足離
心脫水機通常要求的6毫米以下的粒徑范圍，故沼渣采用螺壓脫水機脫水。脫水機產(chǎn)生的廢水
則進入廢水處理系統(tǒng)。
4.3臭氣處理系統(tǒng)
本項目臭氣產(chǎn)生點主要有兩處，- -處是餐廚卸料廳、預處理間和脫水區(qū)域，-處是廢水處理系
統(tǒng)的調(diào)節(jié)池和缺氧池。故本項目設有兩套生物濾池除臭設備，分別置于餐廚區(qū)域和廢水調(diào)節(jié)池
附近。整個生物過濾除臭系統(tǒng)主要由管道輸送系統(tǒng)、引風機、預洗池、生物濾池、煙囪和控制
系統(tǒng)組成。
?5.1工藝特點
本項目采用的主工藝為干法厭氧發(fā)酵工藝,中溫單相*混合式。預處理方式較為簡單，因干
法工藝對進料純度要求較低，同時餐廚垃圾收運范圍為市縣區(qū)域內(nèi)的餐飲企業(yè)，比居民家廚余
垃圾中所混入的生活垃圾量較少。在預處理過程中采用了機械制漿和篩分一體機,僅對垃圾瀝
水和預脫水產(chǎn)生的液體進行提油。對比通過對固體物質進行蒸煮提油，后水力洗漿的預處理方
式，本項目的預處理有機物的損失率略高，但耗水量小，處理流程簡單，更適宜用于高含固率
的干法發(fā)酵工藝。
5.2改進方向
在項目用地較充裕的情況下，可加強前端預處理過程的分選環(huán)節(jié)，以適用于現(xiàn)階段分類程度較
低的垃圾，并可通過磁選對金屬物質進行專[ ]回收利用。
當餐廚垃圾中含油量較高時，可采取固液混合物全物料蒸煮提油措施，有利于厭氧發(fā)酵罐內(nèi)物
料的均勻混合和沼渣脫水設備的脫水效率,尤其當使用壓濾式脫水設備時，過高的油脂含量會
導致濾布堵塞損壞。
本項目采取的生物質機械制漿和雜物篩分工藝能夠將不易破碎的輕物質(如塑料)和重物質
(如金屬)等與有機漿液分離開,這種預處理方式與水力制漿工藝相比，雖然流程簡單但有機
物損失率較高，應采取措施降低預處理過程中有機物的流失。
厭氧發(fā)酵過程并不會使物料中的有機物*降解，沼渣中含有一定量的小分子有機物和腐植
酸，且原料中的氮磷鉀等營養(yǎng)元素幾乎沒有損失[3],故可開發(fā)沼渣堆肥、沼液制液體肥等技
術,拓展肥料用途和銷路，降低廢水廢渣處理成本,增加盈利點，同時也可提高資源化程度。
目前已運行的餐廚垃圾處理項目多易發(fā)生物料堵塞、設備腐蝕磨損的問題，影響連續(xù)穩(wěn)定運
行，故提高預處理階段可靠度和自動化程度，提高厭氧系統(tǒng)穩(wěn)定性等亦是今后改進的重要方
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