餐廚垃圾資源化處理預處理方案對比分析

李游 劉喜 趙石鐵 畢淑然 孫明圣

摘要：本文對比分析了當前餐廚垃圾不同預處理技術（reCulture、Clear、Everbright預處理方法）與厭氧消化工藝結合處理的原理、工藝流程、技術特點等。對三種預處理工藝進行技術分析和經(jīng)濟分析，結果表明Everbright預處理工藝無論是從技術還是經(jīng)濟效益方面看，均是一項值得研發(fā)和推廣的餐廚預處理技術，與厭氧消化工藝結合，可有效解決餐廚垃圾的無害化、減量化和資源化處理的難題，且具有極佳的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：餐廚垃圾;預處理;技術分析;經(jīng)濟分析

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： This paper compares and analyzes the principles， process flow and technical characteristics of the combination of different pretreatment technologies （reCulture， Clear， and Everbright pretreatment methods） and anaerobic digestion processes. Through technical analysis and economic analysis of the three pretreatment processes， the results show that the Everbright pretreatment process is a kitchen pretreatment technology worthy of research and development and anaerobic digestion process， both in terms of technology and economic benefits. The combination can effectively solve the problem of harmlessness， reduction and resource treatment of kitchen waste， and has excellent economic benefits.

Keywords：Food waste;Pretreatment;Technologic analysis;Economic analysis

餐廚垃圾顧名思義就是餐館、飯店和食堂等飲食剩余物和油脂、肉食、果蔬、面點等加工過程的廢棄物。長期以來，仍有大多數(shù)城市存在隨意堆放和處置無序的管理現(xiàn)象。清華大學環(huán)境學院副教授金宜應表示：“餐廚垃圾 資源化利用”在市場中具有持續(xù)生命力的模式：一是要具備經(jīng)濟性，二是要可靠穩(wěn)定地解決問題。”目前，厭氧消化工藝已是餐廚處理的主流工藝，占餐廚處理工藝的74.3%[1]，選擇合適的預處理工藝與厭氧消化工藝配合才是目前尤為重要的。本文以海鹽餐廚為例，通過對比reCulture、Clear、Everbright三種預處理工藝分別與厭氧消化工藝結合處理的技術和經(jīng)濟分析，旨在給投資商、政府及相關部門等提供幫助，以促進我國餐廚垃圾資源化處理事業(yè)的大力發(fā)展。

1 海鹽餐廚垃圾的特性

1.1 高含水率

海鹽餐廚垃圾含水率為83.4%，給其收集、運輸和處理帶來很大的難度。

1.2 易腐爛

餐廚垃圾中有機物含量高，從化學成分上分析，餐廚垃圾含有大量的淀粉、纖維素、蛋白質、脂肪和無機鹽等，營養(yǎng)豐富，易腐敗發(fā)臭。

1.3 營養(yǎng)豐富

除了有機物含量高外，餐廚垃圾還富含各種微量元素，具有營養(yǎng)元素齊全，再利用價值高等特點。

2 不同預處理工藝對比分析

2.1 reCulture預處理工藝

reCulture預處理工藝為：分解分離、除砂除雜、換熱和油脂分離。物料需要經(jīng)過預處理，除了將餐廚重的輕、重組分從漿液中分離外，更大的目的是節(jié)省占地和人工成本。

（1）分解分離：餐廚垃圾經(jīng)“料倉”接收后輸送至“分解分離器”，分解后分別輸出漿液、重渣組分和輕渣組分，重渣組分經(jīng)“砂水分離器”分離后，輕渣組分經(jīng)“螺旋擠壓脫水機”脫水后進入后續(xù)處置或利用系統(tǒng);雜物脫水過程中產(chǎn)生的濾液經(jīng)“砂水分離器”除砂后回流至卸漿罐，進入后續(xù)系統(tǒng)。（2）漿液除雜：漿液經(jīng)“卸漿罐”暫存后進入除砂除雜系統(tǒng)，依次經(jīng)過“旋流除砂器”和“浮渣機”進一步去除重渣組分和輕渣組分暫存于“除雜罐”。（3）換熱：除雜后的漿液依次經(jīng)“旋流板式換熱器”和“蒸汽加熱器”，暫存于“滅菌罐”。而后經(jīng)“降溫換熱器”與冷卻水進一步換熱降溫至滿足后續(xù)厭氧系統(tǒng)進料要求，與三相分離機的渣相于“調漿罐”中調配后進入?yún)捬跸到y(tǒng)。（4）油脂分離：油脂自流入中轉油箱后轉存油脂儲罐，最終裝車外售。

2.2 Clear預處理工藝

Clear預處理與厭氧消化結合的處理工藝為：接料、除雜、渣水分離、油脂分離。物料需要經(jīng)過預處理，除了剔除餐廚垃圾中的雜質保護后續(xù)設備外，更大的目的是盡可能提取出垃圾中的有機質，或者把有機物料打漿便于厭氧反應，為更多的產(chǎn)沼打下基礎。

接料：料斗中的餐廚垃圾經(jīng)過無軸螺旋輸送裝置迅速運送至后續(xù)的轉鼓篩進行水力清洗和初步分離。

除雜：餐廚垃圾通過無軸螺旋均勻地輸送到轉鼓篩，通入數(shù)倍以上45℃的循環(huán)中水或熱水篩洗，目的是最經(jīng)濟限度地洗出有機污染物。

渣水分離：螺旋輸送過來的餐廚垃圾連續(xù)落入轉鼓洗篩機內，依靠轉鼓洗篩機的旋轉使垃圾在漂洗液中翻動，達到渣水分離的目的。轉鼓篩篩選出的大體量的餐廚垃圾和污水直接落入下部的砂水分離器，依靠重力借助大量篩洗熱水大大降低流體的動力學粘稠度，達到除重渣的目的。

油脂分離：油脂自流入中轉油箱后轉存油脂儲罐，最終裝車外售。

2.3 Everbright預處理工藝

Everbright預處理與厭氧消化結合的處理工藝為：雜物揀出、有機質漿化、沉砂壓濾、三項分離。物料需經(jīng)過預處理，剔除餐廚垃圾中的雜質保護后續(xù)設備外，更大的目的是充分利用垃圾發(fā)電廠設施，降低生產(chǎn)能耗并充分實現(xiàn)餐廚垃圾的無害化和資源化，協(xié)同處理、優(yōu)勢互補

雜物檢出餐廚垃圾由收運車將物料直接卸入接料斗內，由設置在接料斗底部的無軸螺旋輸送機輸送至分揀機，物料在輸送過程中同時瀝出大部分游離水進入水池。分揀機對物料破袋打散同時進行大小篩分，揀出粗大雜物，篩上雜物進入鏈板輸送機，篩下細料落入細料輸送泵后泵入一級破碎機。

制漿篩分：制漿篩分機對粗漿液進行高速隨機打碎進一步制漿，同時，篩分出不易打碎的、利用價值較低的細小雜物，如粗纖維、塑料片等，細雜由螺旋輸送機送至鏈板輸送機，漿液進入沉砂機。

沉砂壓濾：沉砂機重力沉淀出比重較大物質，沉淀物由底部螺旋輸送機緩慢輸送入鏈板輸送機，除砂后的物料溢流至水池。

三相分離：物料在加熱器中被加熱后，由閥門控制，均勻進入管道，流經(jīng)電子均質器得到均質處理后直接進入三相分離機進行三相分離，從不同出口分別得到油脂、貧油廢水、固渣。油脂自流入中轉油箱后轉存油脂儲罐，最終裝車外售。

3 餐廚垃圾預處理系統(tǒng)經(jīng)濟對比分析

通過對比200t餐廚項目經(jīng)濟對比分析表可知：

Everbright預處理工藝無論是從技術還是經(jīng)濟效益方面看，均是一項值得研發(fā)和推廣的餐廚預處理技術，而且項目回收期短。Everbright預處理工藝與厭氧消化工藝結合，可有效解決餐廚垃圾的無害化、減量化和資源化處理的難題，且具有極佳的經(jīng)濟效益。

4 總結

隨著國家對餐廚垃圾治理力度的不斷加大，餐廚垃圾資源化處理已經(jīng)逐漸延伸到中小城市，然而中小型城市餐廚垃圾產(chǎn)量低，政府補貼資金有限，加大了政府和企業(yè)的處理難度。Everbright與厭氧消化工藝相結合的餐廚處理工藝憑借著投資小，減量化徹底等優(yōu)勢脫穎而出，已逐漸成為各中小型城市餐廚垃圾資源化處理的重要處理模式之一。該工藝是一項值得進一步研發(fā)和盡快推廣的具有良好前景的工藝，可解決餐廚垃圾無害化、減量化和資源化處理的難題，是餐廚垃圾處理的未來發(fā)展方向。

參考文獻

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[2]張保霞，付婉霞.北京市餐廚垃圾產(chǎn)生量調查分析[J].環(huán)境科學與技術，2010（S2）：651-654

[3]徐長勇，宋薇，趙樹青，等.餐廚垃圾飼料化技術的同源性污染研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19（1）：9-15.

收稿日期：2019-07-23

作者簡介：李游（1987-），女，漢族，碩士，中級職稱，研究方向為環(huán)境工程。