“高壓擠壓+除油+厭氧發酵”技術在餐廚垃圾處理工程中的應用

遲國（中國城市建設研究院有限公司，北京 100032）

餐廚垃圾是餐飲垃圾和廚余垃圾的總稱[1]。餐廚垃圾是我國城市的一種主要固體廢棄物，由于我國居民生活習慣的原因，餐廚垃圾的產生量較大，約占城市生活垃圾總量的30%～50%[2]。餐廚垃圾的特點包括：水分、有機物、油脂、鹽分含量高；容易腐爛變質，不但散發惡臭，而且易滋長致病微生物。受利益驅動，不法分子一方面將餐廚垃圾、地溝油等非法收集后提煉廢棄油脂，將其回流餐桌；另一方面將未經無害化處理的餐廚垃圾直接作為畜禽飼料。這對我國食品安全、公眾健康造成了嚴重威脅。因此，餐廚垃圾的無害化處理和資源化利用在我國日益受到重視。

目前餐廚垃圾處理技術主要包括厭氧發酵、好氧堆肥、制作飼料等，其中以厭氧發酵技術應用最多，也最為成熟。考慮到我國餐廚垃圾的特點，采用“預處理+厭氧發酵”技術，通過預處理實現雜質分選及除油、通過厭氧發酵實現餐廚垃圾減量化、無害化和資源化，具有成本低、運行穩定等優點，在國內具有廣闊的應用前景。而在雜質分選工藝中，高壓擠壓是一項新型技術，可大幅簡化預處理工藝流程，且設備可靠耐用、操作簡單、適用性強。

陜西省某市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理項目選用“高壓擠壓+除油+厭氧發酵”工藝，對餐廚垃圾進行處理，使該市實現餐廚垃圾的減量化、無害化和資源化，并可為類似工程設計及運行提供參考。

1 工程概況

陜西省某市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理項目目標是對該市城區餐飲行業在營運過程中產生的液、固態廢棄物進行有效收集和處理。包括：建立該市城區范圍內的餐廚廢棄物收集和運輸體系；對餐廚廢棄物進行油脂分離；對除油后的餐廚廢棄物進行有效處理，使其完全達到無害化和資源化；對餐廚廢棄物處理工藝產生的污水、廢氣和殘渣進行再處理，污水排放達到DB61/224-2011《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標準》二級標準（該標準未涉及的污染物種類執行GB8978-1996《污水綜合排放標準》二級標準），其他污染物排放達到相關環保標準。

該項目采用“高壓擠壓+除油+厭氧發酵”工藝，設計日處理餐廚垃圾100噸。項目于2017年11月開始帶料調試，2018年5月完成調試，至今保持穩定運行，目前日均處理餐廚垃圾約101噸。

2 餐廚垃圾性質

根據運行期間測定結果，該項目餐廚垃圾處理設施進料性質見表1-1。

表1-1 餐廚垃圾理化性質（其中堿度以CaCO3計）

3 工藝設計

3.1 工藝流程圖

詳情見圖1所示。

3.2 主要工藝單元

本工程主要工藝單元包括預處理單元、厭氧發酵單元、沼氣脫硫單元。其中預處理單元包括卸料進料單元、高壓擠壓單元、除雜單元和蒸煮除油單元。

3.2.1 卸料進料單元

卸料進料單元由接料斗和無軸螺旋輸送機組成，主要功能是接收稱重后的餐廚垃圾原料，將物料中的游離水瀝出，將固態物料輸送至高壓擠壓單元。卸料進料車間為密閉設置，杜絕臭氣外溢。

接料斗設計2套，單套容積為10m3，材質為不銹鋼。接料斗頂部設有集氣罩，卸料時產生的臭氣由引風機引出至后續除臭單元進行處理。無軸螺旋輸送機輸送能力為20t/h，材質為不銹鋼，具備瀝水功能。料斗和螺旋輸送機瀝出的水分先進入滲濾液池儲存，通過除雜單元后，進入蒸煮除油單元。

圖3-1 工藝流程圖

3.2.2 高壓擠壓單元

高壓擠壓單元由高壓擠壓機（2臺）、上料螺旋輸送機、擠壓出料螺旋輸送機、雜質螺旋輸送機組成。高壓擠壓單元接收卸料進料單元輸送來的物料，通過高壓擠壓作用，將餐廚垃圾分離成有機漿料和無機雜質，無機雜質通過雜質螺旋輸送機輸送至勾臂車內，后外運至填埋場處置。有機漿料通過擠壓出料螺旋輸送機和柱塞泵輸送至除雜單元。

高壓擠壓機主要技術參數：

處理量：10t/h

裝機功率：125kW

運行功率：90kW

擠壓腔最大壓力：18MPa

3.2.3 除雜單元

除雜單元主要由除雜機（1臺）及緩存箱組成。高壓擠壓單元輸送來的有機漿料用滲濾液池內的滲濾液調節TS 后，進入除雜機，將物料中粒徑1mm以上的雜質分離，從而減少雜質對后續蒸煮除油單元設備的磨損。雜質從除雜機出渣口排出，通過雜質螺旋輸送機輸送至勾臂車內，后外運至填埋場處置。過濾后的漿料進入緩存箱儲存，后輸送至蒸煮除油單元。

4 結語

陜西省某市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理項目采用“高壓擠壓+除油+厭氧發酵”工藝，對該市城區餐廚垃圾進行處理。實際運行結果表明，該工藝運行穩定，各項指標正常，能夠成功實現餐廚垃圾的減量化、無害化和資源化。工程實踐表明，“高壓擠壓+除油+厭氧發酵”技術在餐廚垃圾處理工程中的應用是成功的，具有廣闊的應用前景。