常州市餐廚垃圾應(yīng)急預(yù)處理工程實例分析

朱衛(wèi)兵 ，金慧寧 ，史東曉 ，張進鋒，李月中

（1.江蘇維爾利環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆K 常州 213125；2.常州市生活廢棄物處理中心，江蘇 常州 213171）

1 工程項目概況

《江蘇省餐廚廢棄物管理辦法》于2011 年6月1 日起施行，常州市人民政府專門成立了餐廚廢棄物管理工作領(lǐng)導(dǎo)小組，擬采用厭氧消化技術(shù)［1］，建設(shè)餐廚廢棄物預(yù)處理、厭氧消化及脫水、沼氣凈化、沼氣利用、生物柴油脂化和污水處理等系統(tǒng)，將餐廚廢棄物預(yù)處理后厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣［2］，沼氣除自身供熱外還作為熱源用于生產(chǎn)、生活中，產(chǎn)生的廢油脂制取生物柴油，產(chǎn)生的沼渣脫水后填埋，產(chǎn)生的污水擬處理后納入城市污水管網(wǎng)統(tǒng)一處理。常州市政府提出先期實施餐廚垃圾應(yīng)急預(yù)處理工程，統(tǒng)一采購21 輛垃圾收集車及相配套的垃圾桶分配到各城區(qū)，由區(qū)環(huán)衛(wèi)處實施餐廚垃圾收集和運輸；江蘇維爾利環(huán)保科技股份有限公司承擔應(yīng)急工程的實施和運行，利用常州市固體廢棄物處置中心的1個臨時庫房改建作為處理車間。該應(yīng)急工程于2012 年5 月20日正式建設(shè)完成并接收處理餐廚垃圾，1 a 來穩(wěn)定運行，有效解決了常州市在餐廚廢棄物綜合處置廠建成前的無害化處理問題。

2 常州市餐廚垃圾的收運現(xiàn)狀

常州市各區(qū)環(huán)衛(wèi)部門通過上門調(diào)查與宣傳、溝通等方式，與納入近期餐廚廢棄物收運范圍的餐飲單位簽訂了335 份收運責任書。從2012 年5月20 日起，其已將每天產(chǎn)生的餐廚廢棄物交由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一收集與運輸，各區(qū)環(huán)衛(wèi)部門將收來的餐廚廢棄物運至常州市生活廢棄物處理中心進行處理。環(huán)衛(wèi)部門組織專門人員根據(jù)各單位產(chǎn)生餐廚廢棄物的實際情況，確定每天上門收運的時間。收運采用直運形式，每天單獨收集1 次。

3 應(yīng)急預(yù)處理工藝流程

餐廚垃圾應(yīng)急預(yù)處理系統(tǒng)工藝流程見圖1。餐廚垃圾經(jīng)稱量記錄后倒進接受料斗內(nèi)，物料經(jīng)螺旋提升輸送至自動分選機，打漿并分選出塑料等雜質(zhì)，之后漿液再輸送至固液分離機進行螺旋壓榨脫水，固相榨渣計量后進入填埋場庫區(qū)填埋。壓榨出來的液相有機漿料再通過隔油池進行油水分離［3］，廢油脂收集后送專業(yè)公司進行回收處理。廢水計量進入填埋場調(diào)節(jié)池與垃圾滲瀝液一起合并處理。垃圾滲瀝液采用“兩級生化+膜深度處理”工藝，處理后的出水達到GB 16889—2008生活垃圾填埋場污染控制標準中表3 限值要求。

圖1 餐廚垃圾應(yīng)急處理系統(tǒng)工藝流程

4 主要設(shè)備選型

1）接收料斗。餐廚垃圾卸料到接收斗中。接收料斗位于地下，料斗底部2 臺雙螺旋輸送機并排布置，再經(jīng)傾斜無軸螺旋提升至自動分選機。垃圾斗容量約為25 m3，鋼結(jié)構(gòu)表面防腐處理。

2）自動分選機。餐廚混合物料進入自動分選機后，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)錘作用下，有機物破碎成漿通過底部的多孔板分離到下層，底部排出的漿液輸送到后續(xù)處理工藝；塑料、纖維、未破碎的重物質(zhì)等通過末端排料口排出。設(shè)備單臺處理能力10 m3/h。

3）固液分離機。打漿后的物料被輸送至固液分離機，漿料一方面在螺旋作用下向前運動，漿料在螺旋推動和變徑主軸作用下與可調(diào)節(jié)擋板接觸產(chǎn)生擠壓力，將其中的游離水分擠出并從底部的孔板流出，流出的物料送入油水分離系統(tǒng)，脫水榨渣被排至運輸車內(nèi)送填埋場處置。固液分離機數(shù)量1 臺，處理能力10 m3/h。

4）油水分離單元。除渣機1 臺，處理能力7 m3/h；隔油池1 只，容量約27 m3，鋼結(jié)構(gòu)，外形尺寸3.0 m×3.0 m×3.5 m，水力停留時間2 h；毛油儲罐1 只，5 m3，PE 材質(zhì)。

5 運行效果分析

5.1 餐廚垃圾成分與收運處置量

該工程收運的餐廚廢棄物通過取樣測試，得到平均密度為1 010 kg/m3，總固體含量占15.18%。對餐廚垃圾成分進行統(tǒng)計分析，其數(shù)據(jù)見表1。

表1 餐廚垃圾主要成分 %

餐廚垃圾預(yù)處理之后分為固渣、廢水、毛油及塑料等雜質(zhì)，它們分別占餐廚垃圾的22%、76%、1.3%和0.7%。

餐廚垃圾由收運車輛送至生活廢棄物處理中心，經(jīng)汽車衡稱量并記錄，建立臺賬，同時數(shù)據(jù)上傳管理平臺。2012 年6 月至2013 年5 月的餐廚垃圾收運量統(tǒng)計見圖2。

圖2 餐廚垃圾收運量統(tǒng)計

由圖2 可知：應(yīng)急處理工程中共處置餐廚垃圾21 837 t，平均日收運量60 t。對于同一收運區(qū)域，在2012 年10 月、12 月和2013 年1 月餐廚垃圾收運量增加，分別達到2 099 t、2 068 t和2 144 t。分析原因與中國傳統(tǒng)節(jié)假日居民在飯店消費數(shù)量增加有一定關(guān)系。

5.2 廢油脂成分分析

固液分離機排出的有機漿液首先經(jīng)過除渣機進行固液分離后，再進入隔油池進行廢油脂回收利用。

食用油脂由于在食品加工過程中發(fā)生了化學(xué)降解，氧化作用、氫化作用等破壞了原有的脂肪酸和維生素，或由于苯類、丙烯醛、己醛、酮等污染物的累積，使得油脂不再適合于食品加工。廢油脂主要成分為脂肪酸甘油酯，其中游離脂肪酸含量較高，還含有醛、酮和聚合物等氧化產(chǎn)品，是不可食用的廢油脂。廢油脂的成分復(fù)雜，其主要成分見表2。

表2 廢油脂主要成分

由表2 可看出廢油脂成分是可以用來作為制備生物柴油的原料，本工程中收集廢油脂由專業(yè)公司回收制備生物柴油。 對餐廚廢棄物進行規(guī)范化收集和預(yù)處理可以有效遏制食物殘余進入不法商販手中，從源頭上抑制了不健康的養(yǎng)殖業(yè)和制假販假活動，直接減少了“地溝油”、“潲水豬”流入市場的數(shù)量，阻止了有害物質(zhì)進入人類的食物鏈，為保障食品衛(wèi)生安全和市民的身體健康奠定了基礎(chǔ)。

應(yīng)急工程由于條件所限，沒有進行廢油脂深加工，目前只送有資質(zhì)的廢油脂加工單位回收處理。在常州市200 t/d 餐廚垃圾處理項目中，將采用制取生物柴油的方式進行資源化利用。

5.3 固渣和廢水成分分析

預(yù)處理過程中自動分選機分選出來的物料包括塑料、抹布、金屬碎片等雜物和破碎后的漿料（渣），部分無機物，如金屬、塑料等可以出售給專業(yè)資源化產(chǎn)品回收企業(yè)加以利用。經(jīng)固液分離機擠壓脫水后的榨渣經(jīng)稱量后直接送填埋場處置，極大地減輕了環(huán)境負擔。平均每天產(chǎn)生10～15 t 的榨渣，約占原垃圾總量的20%，其主要成分見表3，可以看出該固渣是適合填埋處理的。在常州市200 t/d 餐廚垃圾處理項目中，將采用水解工藝，將可降解有機質(zhì)水解并與其他雜質(zhì)分離后進行厭氧消化處理。

表3 固相榨渣主要成分 %

預(yù)處理后的廢水主要來自油水分離后的廢水和地面沖洗水，有機物濃度高，可生化性強。化驗分析其水質(zhì)數(shù)值情況見表4。

表4 預(yù)處理后的廢水水質(zhì)

6 效益分析

適應(yīng)應(yīng)急項目的特點和要求，常州市餐廚垃圾應(yīng)急工程結(jié)合了現(xiàn)有垃圾衛(wèi)生填埋場、滲瀝液處理廠現(xiàn)有設(shè)施條件而建設(shè)，解決了餐廚垃圾的出路問題。①塑料纖維等粗大雜物直接填埋和焚燒處理；②回收的廢油脂作為化工原料進行資源化利用；③固液分離的固相渣直接填埋處理；④其余為高濃度有機液體，作為滲瀝液處理的補充碳源進行資源化利用。

因此，即使本應(yīng)急工程沒有采用厭氧消化工藝，也是一種適度餐廚垃圾資源化的處理利用工藝，具有明顯的投資小、實施快、運行成本低的特點，可以因地制宜地進行餐廚垃圾收集和資源化處理，尤其適宜已經(jīng)具有填埋場和滲瀝液處理設(shè)施的中小型城市。

7 結(jié)論

常州市餐廚垃圾應(yīng)急預(yù)處理系統(tǒng)工程，采用自動分選、固液分離和油水分離等工藝，固渣填埋、廢油脂回收、廢水作為垃圾填埋場滲瀝液處理的補充碳源進行利用，收運信息數(shù)據(jù)可同步上傳監(jiān)管平臺。工程建設(shè)周期短、投資成本小、運行費用低。工藝操作簡便，管理方便，初步達到“集中收運、專業(yè)處置”的目標。

本應(yīng)急工程所采用的工藝，可以作為餐廚垃圾厭氧消化處理的預(yù)處理系統(tǒng)，將成分復(fù)雜的餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為高濃度的有機液體進行處理，降低厭氧消化的技術(shù)風險，利于加強餐廚垃圾管理，控制二次污染，促進餐廚廢棄物的資源化利用和無害化處理，推進處置工程建設(shè)，為餐廚廢棄物管理工作的全面開展奠定基礎(chǔ)，也為餐廚垃圾快速實現(xiàn)有效處理處置提供了典范。

［1］馬磊，劉肅.城市餐廚垃圾的厭氧消化處理研究［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2012，20（4）：12-14.

［2］靳俊平，王琦，韓正平，等.中小城市有機廢物的共同處置探討［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2012，20（6）：10-11.

［3］曹書翰，陳立功，劉先杰.餐廚垃圾油水分離技術(shù)與方法研究［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2012，20（4）：39-42.