餐廚、地溝油垃圾處理與生活垃圾焚燒發電處理的一種新型結合模式

摘要：指出了傳統靜態產業園區的模式是將餐廚、地溝油垃圾處理與生活垃圾焚燒發電項目建設在一個園區內，單體獨立建設，通過管道來銜接的方式，介紹了某市垃圾處理項目沒有采用傳統模式，而是將三者建立在一個主廠房內的集成模式。分析了采用該方式的優點，目前有少數幾家垃圾焚燒發電廠采用該模式，也印證了該種模式的可行性。

關鍵詞：餐廚預處理;地溝油預處理;生活垃圾焚燒發電;協同處理

中圖分類號：X799.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）22-0138-03

1 引言

在人口數量較小的城市，餐廚垃圾產量低，地溝油垃圾的產量更低，單獨建廠處理成本極高。另外會造成嚴重的臭氣臭水污染，極少單獨建設。所以現在很多企業投資垃圾焚燒發電廠的時候，當地地方政府會強制要求協同建設餐廚和地溝油處理系統。

某市垃圾處理項目沒有采取傳統靜態產業園區的模式：將餐廚、地溝油垃圾處理與生活垃圾焚燒發電項目建設在一個園區內，單體獨立建設，通過管道來銜接的方式，而是將三者建立在一個主廠房內。為小型餐廚及地溝油垃圾處理開創了一條新方法[1，2]。

2 餐廚垃圾概述

餐廚垃圾，俗稱泔腳，又稱泔水、潲水，是居民在生活消費過程中形成的生活廢物，極易腐爛變質，散發惡臭，傳播細菌和病毒。餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等，從化學組成上，有淀粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽。

近年來，隨著經濟社會的快速發展和城鎮化進程的加快，餐飲企業快速發展，餐飲垃圾產量迅速增加。越來越多的餐飲垃圾沒有分類處理，處理不規范。

（1）被不法商販收集用于喂養生豬或作為其他牲畜飼料，造成泔水豬泛濫市場，其中含有的大量害病原菌及有毒化學成分將被帶入人體，給人民群眾身體健康帶來極大隱患。

（2）廢棄食用油脂被回收并用于加工成品油，通過非正常途徑回流到餐桌，其中含有大量的致癌物質。

（3）混人生活垃圾進行填埋或焚燒處理，導致滲濾液導排管道堵塞問題，甚至使填埋場沼氣產量短時間內迅速增加，在夏季高溫季節，引起自燃現象

（4）未經處理被直接傾倒至下水管道，極易引起下水管道堵塞，而且餐廚垃圾發酵產生大量甲烷氣體，也極大增加了城市污水管網爆裂的危險性。

餐飲垃圾缺乏統一的收運監管及處理設施，對社會環境造成嚴重的污染。

為配合國內餐廚垃圾處理設施建設、管理及運營，《餐廚垃圾處理技術規范》（CJJ184-2012）已經發布，《餐廚垃圾資源利用技術要求》、《餐廚垃圾處理廠運行維護技術規范》等相關技術規范即將發布實施，為餐廚垃圾“資源化、無害化”處理提供技術保障。

3 廢棄油脂概述

廢棄油脂包括煎炸廢油、泔水油（潲水油）和餐廚地溝油等源自于餐飲業的廢油脂，成分主要是烹調用植物油和食品中的動物油脂，化學組成主要為脂肪酸甘油醋。煎炸廢油來自于餐飲業的煎炸工序，由于反復高溫煎炸，容易產生具有致癌作用的脂肪酸類聚合物，這類廢油產生源相對集中，容易收集。泔水油主要是指從地溝油中分離回收的廢油，這類廢油是植物油和動物油的混合物，主要來自地溝油處理廠，容易收集和集中管理。餐廚地溝油是從下水道或飯店隔油池中獲取的廢油脂。餐廚地溝油中含有大量污水中的飄浮物、飯店沖洗碗筷使用的表面活性劑等，并極易酸敗變質、滋生霉菌，產生致癌物，這類廢油在3種廢油中衛生狀況最差，一般由小商販私下收集后賣給加工商。

地溝油具有鮮明的廢物和資源的二重性，需要進行無害化處理和資源用。在目前管理體系相對不完善的形勢下，由于利益驅使，地溝油極易被不法商販加工為食用油重新回到居民餐桌，嚴重威脅居民健康。因此，在充分研究我國地溝油產生現狀及其環境風險和健康風險的基礎上，通過法律手段、行政手段、經濟手段相結合，正確引導地溝油物流路徑，控制廢油出口，并采用合理可行的工藝技術，將地溝油深加工為高附加值的化工原料，從而消除環境污染，實現資源利用，對于保障人民身體健康，發展循環經濟具有重要意義。

4 集中統一協同處理模式

某市垃圾處理項目沒有采取常規靜態產業園區的模式：將餐廚、地溝油垃圾處理與生活垃圾焚燒發電項目建設在一個園區內，單體獨立建設，通過管道來銜接的方式，而是將三者建立在一個主廠房內。將餐廚地溝油車間放置在垃圾發電廠的卸料平臺下面，充分節省了空間，實現所有污染物的集中處理。可充分利用垃圾發電廠設施，降低生產能耗并充分實現餐廚垃圾的無害化和資源化，協同處理、優勢互補。

4.1 餐廚處理工藝

餐廚處理工藝：“預處理+固液分離+提油+固渣焚燒”的主工藝流程。

餐廚垃圾經過預處理后，分離出固、液和油三相，其中分揀出的固渣運入垃圾焚燒廠內焚燒，油脂出售給生物柴油加工廠，液相進入垃圾焚燒發電廠滲濾液處理系統，與垃圾滲濾液一起處理。臭氣經處理后達標排放或作為焚燒爐一次風。預處理需要的蒸汽采用焚燒廠產生的蒸汽。

本工藝充分考慮和焚燒協同的特點，將滿足或經過預處理后滿足入爐要求的餐廚廢棄物投入焚燒爐，在進行生活垃圾焚燒發電的同時實現對餐廚廢棄物的無害化處置。

4.2 地溝油處理工藝

工序1：接料加熱。把日常所產生的地溝油進行收集，通過接料斗暫時儲存并加熱。

工序2：破碎篩分。通過破碎篩分機對漿料進行破碎篩分，分離出漿料中的粗雜物，并通過2#螺旋輸送機輸送至斗提機進料螺旋，篩分后的漿料進入稱重罐口

工序3：沉降加熱。通過沉降加熱罐進行長時間地加熱沉降，使物料分離開。

工序4：油脂處理。對沉降罐分離出來的上層清油脂進行過濾，過濾后進入中轉油箱儲存，在進入儲油罐儲存外賣。

工序5：沉砂。對沉降罐分離出來的底層沉降物物進行除砂處理，處理后的漿液進入加熱罐，沙礫通過2#螺旋輸送機。

工序6：三相分離。物料在加熱罐中被加熱至75℃后，由分離機給料泵泵入三相分離機，流量由閥門控制，均勻進入管道，從分離機不同出口分別得到油脂、貧油廢水、固渣;油脂進入油脂過濾器過濾后進入中轉油箱進行儲存;貧油廢水進入廢液罐后泵至餐廚系統;固渣落入3#螺旋輸送機輸送至餐廚車間的斗式出渣螺旋泵。

5 垃圾焚燒工藝

垃圾焚燒發電廠的工藝仍然采用常規的流程：垃圾由垃圾運輸車運送至焚燒廠，經汽車衡稱量后通過坡道進入卸料大廳并卸入垃圾倉暫存。垃圾抓斗吊抓斗將垃圾送人各焚燒爐的進料斗。垃圾通過進料斗、溜槽，由給料機推送至焚燒爐內。燃燼的爐渣經出渣口落入出渣機。鍋爐產生的過熱蒸汽推動汽輪機做功，除去自用電以及餐廚地溝油用電后，其余電量上網發電。由于卸料平臺下面是餐廚地溝油車間，所以化水車間只能放在主廠房外單獨的房間內。

6 工藝協同說明及協同優勢

工藝協同內容見表1。

6.1 用電

獨立處置項目：需要建立新的輸送電線路，輸送電線路在電能輸送過程中產生能耗，不能實現資源化綜合利用。

協同處置項目：不需要再建設新的輸送電線路，可直接采用焚燒發電廠的輸送電線路，減小電能的損耗，實現資源利用最大化。

6.2 生產用水

獨立處置項目：在餐廚處置過程中使用的設備冷卻及沖洗用水需要取自附近自來水管網，需重新鋪設管線。

協同處置項目：生產用水直接采用垃圾焚燒發電廠的滲濾液處理站的中水或直接從焚燒廠的中水管網接入，減少投資及實現焚燒廠中水的就地回用。

6.3 蒸汽

獨立處置項目：需要配套一個小型鍋爐以供生產所需蒸汽，小型鍋爐產生的廢氣難以達標排放，增加投資成本及運行管理成本。

協同處置項目：蒸汽直接取自發電廠汽輪機做完功的乏汽，充分利用焚燒廠余熱，大大提高資源化利用率，投資及運行管理成分低，無燃燒廢氣排放問題。

6.4 廢水

獨立處置項目：餐廚垃圾處置過程中產生的廢水需要重新建設污水處理設施，增加占地面積、投資成本及運行管理成本。

協同處置項目：餐廚廢水直接進入垃圾焚燒發電廠滲濾液處理中心，進行生化處理后的中水及濃水全部回用于焚燒廠及餐廚廠的生產過程，避免了污水處理設施的重復建設，減少占地面積，降低投資及運行管理成分。

6.5 臭氣

獨立處置項目：采用全廠臭氣收集后集中處理，處理工藝一般采用化學洗滌+生物+等離子+光催化等方式，除臭系統成本高，占地大，運行管理成本高，有處理廢水排放。

協同處置項目：處理車間內主要設備均采用密閉運行，在每個過料設備上接有除臭風管，在臭氣產生的根源將臭氣收集起來，防止臭氣外溢。在運行過程中，卸料斗、出渣間等易臭味散發的點或面，合理布設臭氣收集管，通過引風機的作用，使臭氣收集點局部區域形成負壓，對無組織臭氣進行收集。臭氣借助負壓經集氣風罩或吸氣管道收集后直接進人生活垃圾焚燒廠垃圾倉內，與垃圾倉的臭氣混合后通過焚燒爐一次風系統進入焚燒爐，且風量便于調節，降低運行管理成本。另外，餐廚廠需建設一套應急化學洗滌+光催化處理設施，可隨時啟用，不受微生物活性影響，處理廢水年排放量少。

6.6 固渣

獨立處置項目：餐廚處置過程中產生的固渣需要再次進人生活垃圾衛生填埋場，其危害有：一是運輸過程中產生的拋灑及臭氣外溢對周邊環境造成的影響，容易加劇鄰壁事件發生;二是進入填埋場仍然會造成土地資源浪費，加大填埋場的壓力，影響政府公信力;三是餐廚垃圾固渣當中含有部分油脂，其熱值較一般生活垃圾高，填埋后造成資源浪費。

協同處置項目：餐廚預處理分選出的固雜及厭氧沼渣可在園區經短距離輸送后進入焚燒爐焚燒發電，首先不產生運輸過程中的環境污染，其次不進入填埋場填埋，大大減小填埋場及政府壓力，最后固渣在進入垃圾焚燒爐焚燒發電，達到資源化的深度利用。

協同處置項目：餐廚廠產生的沼氣可與滲濾液處理站產生的沼氣共同發電，沼氣量大，發電量高，徹底解決單獨餐廚項目沼氣不穩定的問題，有較大的效益產出。

6.7 地磅

獨立處置項目：單獨地磅。

協同處置項目：可以共用，如光大汝州及遼陽項目。

6.8 引橋

獨立處置項目：單獨建設引橋。

協同處置項目：合理設計后，可以焚燒廠引橋共用，如光大汝州項目。

6.9 用地

獨立處置項目：需要配套建設廢水處理系統、鍋爐房、大型臭氣處理系統、沼氣利用系統，以及辦公樓、宿舍、食堂等，占地面積較大。（三亞餐廚處理項目一期占地40畝，日處理100t）。

協同處置項目：對于協同項目來說，可以節約上述設備用地，有效節約土地資源。

6.10 運行管理人員

獨立處置項目：獨立完整的一套運行管理人員，運行人員需40人以上，增加運行管理成本。

協同處置項目：由于部分系統（如地磅、水處理等）及能源的共用，可以減少廢水處理、鍋爐房等處的人員安排，生產運行人員可降至20人左右，提高管理效率。

綜述分析，某市餐廚項目與焚燒發電項目協同后，具有以下優勢。

（1）占地面積小。與垃圾焚燒發電廠共用滲濾液處理站、食堂、宿舍樓等，避免重復建設，設備布置緊湊，降低占地面積。

（2）資源利用率高。焚燒發電產生的多余熱源可供餐廚項目使用，而餐廚產生的固相、臭氣則可通過焚燒項目進一步利用，焚燒和餐廚產生的滲濾液可以共同處理，產生的沼氣可以共同發電，達到資源有效利用目的。

（3）降低投資及運營成本。首先，總投資方面，滲濾液處理站、宿舍樓、食堂等共用，有效降低投資。同時，兩項目協同處理，餐廚所需蒸汽成本、滲濾液和臭氣處理成本都能大幅降低，而且管理人員成本也會相應減少，部分維修、化驗等人員可以共用，進而降低了運營成本。

（4）管理效率高。光大的焚燒項目運營成熟，人員配置齊全，采用同一套班子進行管理，機電、儀控專工等互用，技術配套更為齊備，相比于單獨的餐廚項目，更利于項目管理和長期運營。

（5）環境影響小。協同效應實現了資源的綜合深度利用，有效地降低了臭氣、煙氣、廢水、廢渣的環境影響。

7 工藝不足及實用性

傳統靜態產業園區的模式：將餐廚、地溝油垃圾處理與生活垃圾焚燒發電項目建設在一個園區內，單體獨立建設，通過管道來銜接的方式。XX市項目采用三者在同一個主廠房內建設同樣也有不足的地方，餐廚和地溝油系統對垃圾焚燒發電廠的依賴很大，如果垃圾發電廠停運，餐廚和地溝油處理系統只能被迫停運。但是如上所述，優點也是顯而易見的。

該種模式目前在國內已經有多家垃圾焚燒發電廠投運，例如萊蕪市垃圾焚燒發電項目[4]運行狀態良好，汝州市靜脈產業園固體廢棄物綜合處理項目[5]和天津市北辰區生活垃圾與餐廚垃圾協同處理[6]正在建設中。

8 結論

（1）某市餐廚、地溝油項目與焚燒發電項目協同后，具有占地面積小、資源利用率高、管理效率高、環境影響小等優點，對于國內靜態產業園垃圾集中處置提供了新思路

（2）山東萊蕪項目，河南汝州項目，北辰項目都是采用該模式，為國內垃圾焚燒發電廠的建設具有參考意義和示范價值。

參考文獻：

[1]中國城市建設研究院有限公司.南陽靜脈產業園規劃[R].南陽：中國城市建設研究院有限公司2017.

[2]中國城市建設研究院有限公司.南寧市固廢處理設施布局規劃方案[R].南寧：中國城市建設研究院有限公司2019.

[4]中國城市建設研究院有限公司。萊蕪市生活垃圾焚燒發電項目施工圖[R].萊蕪：中國城市建設研究院有限公司2017.

[5]中國城市建設研究院有限公司。汝州市靜脈產業園固體廢棄物綜合處理項目施工圖[R].汝州：中國城市建設研究院有限公司，2019.

[6]中國城市建設研究院有限公司.天津市北辰區生活垃圾與餐廚垃圾協同處理施工圖[R].天津：中國城市建設研究院有限公司，2019.

收稿日期：2019-10-17

作者簡介：寧紅艷（1987-），女，工程師，碩士，主要從事環衛行業垃圾焚燒發電設計工作。