“高壓擠壓+除油+厭氧發(fā)酵”技術(shù)在餐廚垃圾處理工程中的應(yīng)用

遲國(guó)（中國(guó)城市建設(shè)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(chēng)[1]。餐廚垃圾是我國(guó)城市的一種主要固體廢棄物，由于我國(guó)居民生活習(xí)慣的原因，餐廚垃圾的產(chǎn)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(diǎn)包括：水分、有機(jī)物、油脂、鹽分含量高；容易腐爛變質(zhì)，不但散發(fā)惡臭，而且易滋長(zhǎng)致病微生物。受利益驅(qū)動(dòng)，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(jīng)無(wú)害化處理的餐廚垃圾直接作為畜禽飼料。這對(duì)我國(guó)食品安全、公眾健康造成了嚴(yán)重威脅。因此，餐廚垃圾的無(wú)害化處理和資源化利用在我國(guó)日益受到重視。

目前餐廚垃圾處理技術(shù)主要包括厭氧發(fā)酵、好氧堆肥、制作飼料等，其中以厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用最多，也最為成熟。考慮到我國(guó)餐廚垃圾的特點(diǎn)，采用“預(yù)處理+厭氧發(fā)酵”技術(shù)，通過(guò)預(yù)處理實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)分選及除油、通過(guò)厭氧發(fā)酵實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾減量化、無(wú)害化和資源化，具有成本低、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景。而在雜質(zhì)分選工藝中，高壓擠壓是一項(xiàng)新型技術(shù)，可大幅簡(jiǎn)化預(yù)處理工藝流程，且設(shè)備可靠耐用、操作簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)。

陜西省某市餐廚廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理項(xiàng)目選用“高壓擠壓+除油+厭氧發(fā)酵”工藝，對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行處理，使該市實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化，并可為類(lèi)似工程設(shè)計(jì)及運(yùn)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(wú)害化處理項(xiàng)目目標(biāo)是對(duì)該市城區(qū)餐飲行業(yè)在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的液、固態(tài)廢棄物進(jìn)行有效收集和處理。包括：建立該市城區(qū)范圍內(nèi)的餐廚廢棄物收集和運(yùn)輸體系；對(duì)餐廚廢棄物進(jìn)行油脂分離；對(duì)除油后的餐廚廢棄物進(jìn)行有效處理，使其完全達(dá)到無(wú)害化和資源化；對(duì)餐廚廢棄物處理工藝產(chǎn)生的污水、廢氣和殘?jiān)M(jìn)行再處理，污水排放達(dá)到DB61/224-2011《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（該標(biāo)準(zhǔn)未涉及的污染物種類(lèi)執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），其他污染物排放達(dá)到相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

該項(xiàng)目采用“高壓擠壓+除油+厭氧發(fā)酵”工藝，設(shè)計(jì)日處理餐廚垃圾100噸。項(xiàng)目于2017年11月開(kāi)始帶料調(diào)試，2018年5月完成調(diào)試，至今保持穩(wěn)定運(yùn)行，目前日均處理餐廚垃圾約101噸。

2 餐廚垃圾性質(zhì)

根據(jù)運(yùn)行期間測(cè)定結(jié)果，該項(xiàng)目餐廚垃圾處理設(shè)施進(jìn)料性質(zhì)見(jiàn)表1-1。

表1-1 餐廚垃圾理化性質(zhì)（其中堿度以CaCO3計(jì)）

3 工藝設(shè)計(jì)

3.1 工藝流程圖

詳情見(jiàn)圖1所示。

3.2 主要工藝單元

本工程主要工藝單元包括預(yù)處理單元、厭氧發(fā)酵單元、沼氣脫硫單元。其中預(yù)處理單元包括卸料進(jìn)料單元、高壓擠壓?jiǎn)卧?、除雜單元和蒸煮除油單元。

3.2.1 卸料進(jìn)料單元

卸料進(jìn)料單元由接料斗和無(wú)軸螺旋輸送機(jī)組成，主要功能是接收稱(chēng)重后的餐廚垃圾原料，將物料中的游離水瀝出，將固態(tài)物料輸送至高壓擠壓?jiǎn)卧?。卸料進(jìn)料車(chē)間為密閉設(shè)置，杜絕臭氣外溢。

接料斗設(shè)計(jì)2套，單套容積為10m3，材質(zhì)為不銹鋼。接料斗頂部設(shè)有集氣罩，卸料時(shí)產(chǎn)生的臭氣由引風(fēng)機(jī)引出至后續(xù)除臭單元進(jìn)行處理。無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送能力為20t/h，材質(zhì)為不銹鋼，具備瀝水功能。料斗和螺旋輸送機(jī)瀝出的水分先進(jìn)入滲濾液池儲(chǔ)存，通過(guò)除雜單元后，進(jìn)入蒸煮除油單元。

圖3-1 工藝流程圖

3.2.2 高壓擠壓?jiǎn)卧?/p>

高壓擠壓?jiǎn)卧筛邏簲D壓機(jī)（2臺(tái)）、上料螺旋輸送機(jī)、擠壓出料螺旋輸送機(jī)、雜質(zhì)螺旋輸送機(jī)組成。高壓擠壓?jiǎn)卧邮招读线M(jìn)料單元輸送來(lái)的物料，通過(guò)高壓擠壓作用，將餐廚垃圾分離成有機(jī)漿料和無(wú)機(jī)雜質(zhì)，無(wú)機(jī)雜質(zhì)通過(guò)雜質(zhì)螺旋輸送機(jī)輸送至勾臂車(chē)內(nèi)，后外運(yùn)至填埋場(chǎng)處置。有機(jī)漿料通過(guò)擠壓出料螺旋輸送機(jī)和柱塞泵輸送至除雜單元。

高壓擠壓機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：

處理量：10t/h

裝機(jī)功率：125kW

運(yùn)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(jī)（1臺(tái)）及緩存箱組成。高壓擠壓?jiǎn)卧斔蛠?lái)的有機(jī)漿料用滲濾液池內(nèi)的滲濾液調(diào)節(jié)TS 后，進(jìn)入除雜機(jī)，將物料中粒徑1mm以上的雜質(zhì)分離，從而減少雜質(zhì)對(duì)后續(xù)蒸煮除油單元設(shè)備的磨損。雜質(zhì)從除雜機(jī)出渣口排出，通過(guò)雜質(zhì)螺旋輸送機(jī)輸送至勾臂車(chē)內(nèi)，后外運(yùn)至填埋場(chǎng)處置。過(guò)濾后的漿料進(jìn)入緩存箱儲(chǔ)存，后輸送至蒸煮除油單元。

4 結(jié)語(yǔ)

陜西省某市餐廚廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理項(xiàng)目采用“高壓擠壓+除油+厭氧發(fā)酵”工藝，對(duì)該市城區(qū)餐廚垃圾進(jìn)行處理。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)正常，能夠成功實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化。工程實(shí)踐表明，“高壓擠壓+除油+厭氧發(fā)酵”技術(shù)在餐廚垃圾處理工程中的應(yīng)用是成功的，具有廣闊的應(yīng)用前景。