鄭 重
(深圳市城市廢物處置中心,廣東 深圳 518112)
隨著社會經濟的不斷發展,人們的生活水平不斷提高,城市中動物類產品廢棄物的數量和種類也日益增加。作為深圳市病死禽畜和不合格肉制品的唯一處理設施,深圳市衛生處理廠面臨的動物類產品廢棄物來源較為復雜,整體上可分為三個大部分:病死禽畜及屠宰廢棄物、肉制凍品廢棄物及水產品廢棄物。其中,病死禽畜及其屠宰廢棄物一直是深圳市衛生處理廠主要的處理源;肉制凍品廢棄物由于其特性,在進入無害化處理系統前需要進行解凍,因此需在車間停留超過48 h進行化凍處理,這不符合無害化處理的防疫相關規定,一直沒有可行的處理途徑。目前,深圳市肉制凍品廢棄物長期積存于各職能部門的冷庫中,未能及時進行無害化處理[1]。而水產品廢棄物由于有著高蛋白、低油脂、高含水率的特性,直接與病死禽畜及屠宰廢棄物一起處理容易造成在反應釜中物料粘壁、糊鍋,極大影響釜內熱傳導,將導致無害化處理無法正常進行。因此,目前深圳市水產品廢棄物多混合在生活垃圾中進行處理,但這不僅影響生活垃圾的后續處理,也造成極大的安全隱患。
針對肉制凍品及水產品廢棄物直接進行無害化處理所存在的問題,結合肉制凍品及水產品廢棄物的特性,有必要研發一套既不影響深圳市衛生廠原有的干化處理工藝,又能夠改善肉制凍品及水產品廢棄物特性的預處理工藝及設備,使肉制凍品快速化凍,滿足無害化處理的防疫相關規定。同時,該工藝要能迅速降低水產品廢棄物的含水率,在不影響衛生廠原有的處理流程及工藝基礎上,實現多源物料的無害化協同處理的目的,從而形成一套完整的多源物料協同處理技術方案。
衛生廠多源物料協同處理系統主要采用干化處理技術,主要包括:夾道式高溫滅菌—脫水反應釜;先進的物料破碎及密閉的送料系統,肉類廢品的出料和進料都采用了全封閉泵管輸送體系,這樣可以避免物料出現跑、冒、滴、漏、臭氣外泄;在處理前端新增一套預熱系統,實現肉制凍品及水產品廢棄物在進入協同處理前進行化凍,同時降低物料的含水率,通常在進入處理系統前,可以化凍80%;車間中安裝微負壓換氣系統,將處理過程中產生的臭氣收集和處理,保證整體的生產環境[2]。
衛生廠多源物料協同處理系統主要分為動物產品廢棄物處理系統、廢氣處理系統以及廢水處理系統。其中,動物產品廢棄物處理系統劃分為預處理系統、主處理系統以及產品打包系統。
動物產品廢棄物在運送至預處理車間卸料后,其中活體動物將進行電擊致死,肉制凍品及水產品廢棄物將被傳輸到獨立的預處理設備進行快速解凍脫水,而后動物產品廢棄物將進行雜物分揀、金屬檢測,隨后輸送進入原料倉,統一進行破碎處理,破碎后由輸送泵將物料送入滅菌脫水反應釜,高溫蒸汽通入滅菌脫水反應釜,將動物碎料進行干燥滅菌,干燥完畢后廢物主要有殘渣、油脂,含水率非常低。在脫水處理完成后,通過螺旋機傳輸到連續滲濾槽中進行處理,之后再傳輸到料斗內部[3]。在上述處理完畢后,給料機會直接傳輸到脫水脫脂機中展開油、渣分離,過濾出來的廢渣、廢油會直接傳輸到振動篩中,在通過高溫處理將油脂輸送到儲油罐中,殘渣被傳輸到廢料收集箱中,最終把殘料輸送到存儲倉庫當中。在反應釜中生產中所產生的廢氣通過冷凝器中冷凝后,將臭氣和不冷凝氣體傳輸到處理系統中,避免造成環境污染等問題。
衛生處理廠多源物料協同處理技術方案經過了半年的調試與試運行,能夠滿足深圳市衛生處理廠當前物料協同處理的要求,特別是在肉制凍品及水產品廢棄物的處理上,不僅能夠實現協同無害化處理,同時也可以實現資源化利用。此套工藝的特點主要有以下幾個方面。
(1)衛生處理廠多源物料協同處理系統的無害化采用的是高溫蒸汽在夾道間接加熱反應釜的方法,物料不會和蒸汽直接接觸,這樣既可將物料進行高溫滅菌、烘干,也可以避免令凝水直接進入物料,在處理完成后可將物料含水率降低到5%。物料在經過處理后只剩余了油脂和殘渣,更加有利于后續的油渣分離[4]。并且高溫烘干完成后,物料中的大部分水分已揮發成水蒸氣,水蒸氣進過冷凝后進入廢水處理系統進行處理,無法冷凝的氣體和臭氣統一傳輸到臭氣處理系統進行處理。
(2)衛生處理廠多源物料協同處理系統的破碎設備是采用動物專用的粉碎設備,粉碎能力十分強悍,可以很好地將大型牛馬肢體粉碎,就算是混凝土、鋼筋、鐵鏈等進入粉碎系統也不會影響其粉碎功能。調查結果顯示,粉碎后物料導熱粒徑可以控制在32 mm以下,方便了物料后續的輸送和無害化處理。
(3)衛生處理廠多源物料協同處理系統采用了自動化泵管密閉輸送技術,不僅可以提高物料輸送效率,同時也可以避免肉制凍品、水產品在解凍過程中出現跑、滴、漏、臭等問題,確保處理車間環境符合標準,大大減少了物料處理中對環境造成的影響。
(4)衛生處理廠多源物料協同處理系統采用機械化、自動化操作形式,減少了對人工勞力的依賴性,實現了工業化、現代化、規劃化處理效應,符合《病死動物無害化處理技術規范》的運行要求。
(5)衛生處理廠多源物料協同處理系統處理車間采用了微負壓吸氣換氣系統,可以將生產中產生的氣體進行收集和處理,避免對車間環境造成不良的影響[6-9]。
衛生處理廠多源物料協同處理技術方案目前處于試運行階段,從試運行階段取得的效果來看,本套方案在目前的運行中具有良好的處理效果,可持續穩定地進行多源物料的協同處理,其中肉制凍品及水產品廢棄物的預處理效果通過對設備的改進還可以得到進一步的改善;通過對多源物料的配比調整,人們能夠進一步提高后續的無害化處理效果[5]。試運行期間,為了確保衛生廠原有無害化處理系統可以正常運行,保證系統整體的穩定性,需要進一步加強設備管理工作,對設備運行狀態進行監控和檢驗,發現系統在長時間高負荷的運行情況下設備可能出現的故障和問題,加以改進。在試運行結束后,將結合試驗數據和成果形成更加完善詳細的技術方案并申請專利,同時編寫衛生處理廠多源物料協同處理系統相關的設備運行管理規定,包括檢查制度、維修制度、運行制度和故障應急預案等,最終形成一套成熟的技術應用方案并進行推廣[10-15]。
衛生處理廠多源物料協同處理技術方案主要采用新增預處理設備的方式,解決了目前肉制凍品及水產品廢棄物在進行無害化處理時存在的問題,實現了深圳市衛生處理廠多源物料的協同處理。衛生處理廠多源物料協同處理技術方案于2017年開始立項研究,現處于試運行階段,計劃于2019年正式投入生產[16]。本方案在深圳市衛生處理廠現有設備基礎上,通過部分工序和設備的優化改進來實現多源物料的協同處理,提升現有設備的處理能力和處理范圍,以滿足深圳市日益復雜復雜的動物類產品廢棄物無害化處理的需求,同時也實現生產過程的自動化和產品的資源化利用。