餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术探讨.pdf

CleaningWorld2023年7 月环保节能第3 9卷第7 期洗世界清清文章编号：6 7 1-8 90 9（2 0 2 3）7-0 1 5 4-0 0 3餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术探讨李天水1，2（1.江苏天楹环保能源成套设备有限公司上海分公司，上海201315;2.中国天楹股份有限公司，江苏南通226600)摘要：餐厨垃圾协同生活垃圾楚烧处理技术是目前我国中小规模餐厨垃圾处理项目的主流技术，该技术可使餐厨垃圾得到有效的减量化、资源化处置。本文通过对比国内主要的餐厨垃圾处理技术，分析了餐厨垃圾协同生活垃圾楚烧处理技术的工艺组成和技术优势。通过餐厨垃圾协同生活垃圾楚烧处理，可以达到“设施共用、技术协同”，有效提高处理效率及降低投资与运行成本，实现经济与环境效益的双赢。关键词：餐厨垃圾；生活垃圾；协同处置；资源化中图分类号：X799.3文献标识码：A0引言按照生活垃圾分类标志（GB/T19095一2019）的定义，餐厨垃圾是指食堂、饭店等在食品加工、饮食服务、单位供餐活动中产生的饮食剩余物，以及后厨加工过程中产生的废弃物。餐厨垃圾主要由蔬菜、米饭、肉类、豆制品、蛋壳等物质组成，包括易降解有机物（如蛋白质、淀粉、糖类等）和难降解有机物（如油脂、纤维素等），以及不能降解的物质（如骨头、蛋壳等）。随着我国经济社会的快速发展和人民生活水平的提高，餐厨垃圾产生量与日俱增。受我国居民生活方式的影响，餐厨垃圾具有高含水率、高盐分、高有机物含量、高营养成分等特征。餐厨垃圾兼具污染属性和资源属性。一方面，餐厨垃圾因其有机物含量高的特点，容易发酵腐败并滋生细菌和蚊蝇，也是这些动物携带和传播疾病的重要场所。长时间未处理的会产生不良气味，对居民的生活环境造成严重的影响。餐厨垃圾产生的渗滤液还会造成水体污染，引发食品安全隐患，危及居民身体健康。另一方面，餐厨垃圾具有较高的资源属性，对其进行资源化处理可以制备沼气、氢气等，油水油可用于生物柴油的生产。随着餐厨垃圾处理项目向中小城市和县域拓展，探索一种适合中小规模餐厨垃圾处理项目的技术模式，是当前餐厨垃圾处理所面临的紧迫问题。本文对主要餐厨垃圾处理技术进行了分析，提出了适用于我国中小规模餐厨垃圾处理项目的餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术模式，为该技术模式的推广应用提供参考。1三主要餐厨垃圾处理技术餐厨垃圾处理是指对餐厨垃圾进行减量化、资源化和无害化的处理过程。我国现阶段餐厨垃圾主要处理技术有堆肥化、厌氧发酵、饲料化和协同焚烧处理技术等。以下对主要餐厨垃圾处理技术进行介绍和分析。1.1堆肥化堆肥化是利用自然界中存在的真菌、细菌、放线菌等微生物，或者人工培养的工程菌，将餐厨垃圾中的可降解有机物转化成稳定的腐殖质。堆肥化技术按需氧程度一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥，好氧堆肥具有工艺简单、无害化程度高、可以大规模机械化处理等，所以堆肥技术多指好氧堆肥。餐厨垃圾高温堆肥后的腐殖质产物可用于改良贫土壤，具有明显的增肥效果，但餐厨垃圾高含油量、高含盐量的特性，导致堆肥产品的效果和基金项目：国家重点研发计划（编号：2 0 1 8 YFC1900700）。作者简介：李天水（1 98 7-），男，硕士研究生，主要从事有机废弃物资源化技术研究和咨询。收稿日期：2 0 2 3-0 4-1 9。155第3 9 卷李天水.餐厨垃圾协同生氵活垃圾焚烧处理技术探讨销路难以保证。同时，堆肥过程对周边环境易造成污染。1.2厌氧发酵厌氧发酵是在无氧或缺氧的条件下，利用兼性菌及专性厌氧菌的作用，将餐厨垃圾中可生物降解的有机物分解成CH4、CO,以及其他微量气体的生物化学反应。由于餐厨垃圾中有机物含量高，对餐厨垃圾进行厌氧发酵处理，不仅可以有效处理大量的餐厨垃圾，还能产生清洁能源-沼气。相比好氧堆肥，厌氧发酵的周期短且占地少，运行成本较低，对环境带来的二次污染小。但厌氧发酵处理技术存在预处理工艺复杂、主体厌氧发酵系统单元效率偏低，以及沼液、沼渣处理难等技术问题1.3饲料化餐厨垃圾饲料化处理是以餐厨垃圾作为原料生产再生饲料，主要分为高温纯化干燥技术和微生物处置技术。高温干化技术是将餐厨垃圾经过分抹、破碎、脱水、脱油、除盐等环节处理后，高温干燥并制成饲料，同时也实现了饲料灭菌。微生物处置技术是利用微生物对餐厨垃圾中的有机物发酵后深加工成蛋白饲料。由于高温纯化干燥技术或微生物处置技术的不规范操作，使饲料中残留有害物质或病原菌，容易造成同源性污染和生物安全隐患。同时，餐厨垃圾中的脂肪和盐分含量过高，难以达到畜禽饲料标准，无法直接推广应用。1.4协同焚烧技术协同焚烧技术是将餐厨垃圾经过处理后实施热能回收利用资源化，可以使废弃物处置量减少75%95%。为了减少焚烧量，同时提高进焚烧炉热值。餐厨垃圾要先进行机械自动分选、粉碎制浆、除杂提油、去除杂质的同时降低含水率，滤液送入生活垃圾焚烧厂渗滤液处理系统，分离的固渣杂质送入生活垃圾焚烧厂的垃圾池；同时，餐厨垃圾含油脂3%左右，提取油脂制备成毛油，可再利用。1.5主要处理技术分析通过对以上餐厨垃圾处理技术路线可以看出，厌氧发酵是目前国内最主流的餐厨垃圾处理技术，工艺成熟、技术先进、无害化程度较高，可将餐厨垃圾转化为清洁能源。但该技术对预处理设备要求较高，工艺流程复杂，且投资和运营成本很高，适合2 0 0 t/d以上规模的项目。好氧堆肥技术投资和运营成本不高，但处理环境较差、容易引发二次污染，并且堆肥产品市场认可度低，目前没有行业标准，导致该技术经济效益差；此外，高盐分的产品会抑制种子发芽并容易导致土壤的盐碱化等问题，产品品质参差不齐。同样，饲料化受餐厨垃圾组分影响较大，产品销路受限。餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术通过充分利用生活垃圾焚烧项目的便利条件使餐厨垃圾得到无害化、资源化处置，缩短了餐厨垃圾处理的工艺环节，降低了项目建设与运行成本，提高了已有设施的利用率。2协同楚烧处理流程协同焚烧处理工艺主体采用“除杂提油预处理+固渣杂质协同焚烧”的技术，工艺路线由预处理与协同处置两部分组成。餐厨垃圾收运至餐厨垃圾预处理设施后，经过接料系统收集进入除杂系统，在除杂系统中分选出不适合后续提油工艺的餐具、塑料、金属等杂物。除杂后的餐厨垃圾在提油系统中分离出油脂并收集。利用这种方法可以将分离出的杂物含水率降低至小于7 0%，油脂提取率高于90%，油脂含杂率小于3%。餐厨垃圾预处理过程中产生的“三废”通过生活垃圾焚烧厂进行协同处置。废水经除油除杂预处理后进入生活垃圾焚烧厂的渗滤液处理系统，分离的固渣杂质与生活垃圾混合后进行焚烧处理，臭气通过负压收集后作为垃圾焚烧的一次风进行无害化处理，所有无害化处理均达标排放。分离的油脂静置后售卖给专业的生物柴油公司。3协同焚烧技术优势协同焚烧技术通过污染物协同处置、设施与能源共用有显著的技术优势，说明如下：（1）除臭系统协同：餐厨垃圾处理产生的臭气可作为焚烧炉一次风进行焚烧和彻底消除，也可与生活垃圾焚烧厂共用臭气处理系统，从而降低了除臭系统运行费用的同时，也大大提高了除臭效果，确保臭气不外溢，减少对周边环境的影响。（2）废水处理协同：餐厨垃圾处理产生的废水经除杂提油预处理后可协同至生活垃圾焚烧厂渗滤液处理站处理，充分发挥渗滤液处理站的规模效应，节约废水处理系统的用地和投资。（3）废渣处理协同：餐厨垃圾经分离脱水后的杂物可进入生活垃圾焚烧厂进行焚烧后用于发电，?156清洗世界第7 期变废为宝，实现餐厨垃圾的资源化利用。有条件的协同项目可以采用密闭机械输送代替垃圾车运输废渣，进一步降低费用和环境影响。（4）蒸汽供热发电共用：生活焚烧厂可为餐厨处理过程提供热源和电力，其所需热量占焚烧厂蒸汽产量很小，只需建设蒸汽管道来满足餐厨项目所需的蒸汽和用电需求。此外，餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术在土建占地、工作人员数量、设备维护费用等方面也具有优势。综上，通过“设施共享、热电联用”可将预处理过程中产生的“三废”在生活垃圾焚烧厂得到协同处置，有效实现餐厨垃圾的“减量化、资源化和无害化”。餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术模式不仅能可靠稳定地解决餐厨垃圾处理问题，还具备一定经济性，故将在市场中展现持续生命力。4工艺不足目前，餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术在工程实践中有以下常见问题需进一步完善：（1）设备堵塞缠绕问题：餐厨垃圾中塑料薄膜、陶瓷、玻璃等杂质含量较高，预处理要面对设备堵塞缠绕这一共同问题。为此，需根据实践不断优化预处理工艺与设备，并强化自动化监控与排障效率。（2）提油效率问题：目前，油水分离系统中的三相分离机提油效率可达到90%，仍有一部分油脂无法分离出，这些油脂会降低生活垃圾焚烧厂中渗滤液处理系统的处理效率。因此仍需改进技术与工艺来进一步提高提油效率，或改进对废水中油脂、SS去除的预处理工艺。（3）进料质量问题：餐厨垃圾中生活垃圾中的比例偏高，在实践中应加强与项目所在地城管局的合作，加大宣传和处罚力度，提高进料质量。5结论餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理技术模式具有占地面积小、资源利用效率高、管理效率高、环境影响小等优点，是目前国内中小城市解决餐厨垃圾处理的先进技术模式，能够使餐厨垃圾得到有效减量化处理和资源化利用。将餐厨垃圾处理设施与生活垃圾焚烧设施统一规划、统筹考虑，可以真正发挥餐厨垃圾协同生活垃圾焚烧处理的优势。在生活垃圾分类的大背景下，餐厨垃圾的处理处置备受社会关注。其中，以生活垃圾焚烧厂为主体，伴生建设餐厨垃圾厂因经济环保已逐渐成为餐厨垃圾处理的主流趋势，市场潜力巨大。参考文献：1 GB/T19095-2019，生活垃圾分类标志 S.2 Ruihong Z,M E H,Karl H,et al.Characterizationof food waste as feedstock for anaerobic digestion.J.Bioresource technology.2007,98(4).3 Zhang F,Wu Q.Functional Materials Developmentfrom Kitchen WasteJ.Procedia EnvironmentalSciences.2012,16.4 郦君妍，罗恩华，金宜英，等.中国餐厨垃圾资源化利用系统建设现状研究 J.环境科学与管理，2018,43(04):39-43.5 Guo,H.Y.A.Q.,Material flow analysis of alternativebiorefinery systems for managing Chinese food waste.Resources,Conservation and Recycling,2019,149.6Li Y,Jin Y,Li J,et al.Current Situation andDevelopment of Kitchen Waste Treatment in ChinaJ.Procedia Environmental Sciences.2016,31:40-49.7Saer A,Lansing S,Davitt N H,et al.Life cycleassessment of a food waste composting system:environmental impact hotspotsJ.Journal of CleanerProduction.2013,52.8 Ye,C.,C.J.J and C.K.S,Inhibition of anaerobicdigestion process:a review.Bioresource technology,2008,99(10).9 吕凡，章骅，邵立明，等.基于物质流分析餐厨垃圾厌氧消化工艺的问题与对策 .环境卫生工程，2017,25(01):1-9.10黄林丽，谢斌，陈立，等.公共餐厨垃圾饲料化利用的混合菌发酵工艺 J.食品与发酵工业，2019,45(24):148-152.11徐阳，李书航，陈，等.餐厨垃圾资源化循环利用技术的研究进展 .中国环保产业，2020,269(11):24-28.12徐长勇，宋薇，赵树青，等.餐厨垃圾饲料化技术的同源性污染研究 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