象山縣餐廚廚余糞便協(xié)同處理工程建設(shè)方案研究

金文濤 安曉霞

摘要：本文詳細(xì)探究了“餐廚、廚余垃圾預(yù)處理+加熱提油+濕式厭氧發(fā)酵+干式厭氧發(fā)酵+糞便處理+沼渣脫水+沼氣凈化利用”的工藝路線(xiàn)協(xié)同處理餐廚、廚余垃圾及糞便的工程建設(shè)方案。得出此法可有效解決有機(jī)垃圾處理難度大、含水率高、油脂及大量有機(jī)質(zhì)進(jìn)入填埋場(chǎng)填埋導(dǎo)致的資源浪費(fèi)等問(wèn)題，能有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)垃圾減量化、無(wú)害化、資源化，具有良好的推廣潛能。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾;廚余垃圾;糞便;協(xié)同處理模式

中圖分類(lèi)號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）08-0-04

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.062

Research on co-processing model and project construction scheme of food residue，kitchen waste and faeces in Xiangshan County

Jin Wentao，An Xiaoxia

（Hangzhou Environmental Group Co. Ltd.，Hangzhou Zhejiang 310022，China）

Abstract： The article analyzed the technical solutions for the co-processing of food residue， kitchen waste and faeces. The project adopted the process line of “the pretreatment of food residue and kitchen waste + heating extraction of oil + wet anaerobic digestion + dry anaerobic digestion + fecal treatment + biogas slag dehydration + biogas purification”. This method could effectively solve the problems such as the difficulty in the treatment of organic waste， the high oil content and the waste of resources caused by a large amount of organic waste in the landfill site. Besides， this project could successfully realized the reduction， harmless and resource treatment of organic waste， which had the potential to be popularized.

Key words： Food residue;Kitchen waste;Faeces;Co-processing model

2017年3月18日國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《生活垃圾分類(lèi)制度實(shí)施方案》要求各級(jí)政府加快建立分類(lèi)投放、分類(lèi)收集、分類(lèi)運(yùn)輸、分類(lèi)處理的垃圾處理系統(tǒng)，到2020年底，在實(shí)施生活垃圾強(qiáng)制分類(lèi)的城市，生活垃圾回收利用率達(dá)到35%以上，因此各城市加快加強(qiáng)生活垃圾分類(lèi)處理設(shè)施建設(shè)迫在眉睫。

近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，餐廚垃圾呈急速上升趨勢(shì)，象山縣環(huán)衛(wèi)處已經(jīng)開(kāi)始收集縣主城區(qū)的大中型餐館、學(xué)校、機(jī)關(guān)單位食堂的餐廚垃圾，每天收集餐廚垃圾約40t，采用高溫發(fā)酵制肥的工藝，每天約生產(chǎn)出1t肥料，但是因?yàn)槭艿秸鞯孛娣e的限制，不能再擴(kuò)大規(guī)模，所以不能滿(mǎn)足象山縣生活垃圾分類(lèi)處理工作的要求。象山縣主城區(qū)糞便主要是通過(guò)化糞池，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，由環(huán)衛(wèi)處凈化中心進(jìn)行收集處理，處理規(guī)模為80t/d，同樣因?yàn)槭艿秸鞯孛娣e的限制，不能再擴(kuò)大規(guī)模，所以也急需再選擇一塊場(chǎng)地進(jìn)行擴(kuò)容建設(shè)。廚余垃圾為居民生活中廚房?jī)?nèi)產(chǎn)生的垃圾，目前象山縣的生活垃圾還未徹底進(jìn)行分類(lèi)收集，廚余垃圾和其他生活垃圾均采用衛(wèi)生填埋的方式進(jìn)行處理?？紤]我國(guó)固體廢棄物處理現(xiàn)狀[1] [2][3]，并結(jié)合象山縣垃圾處理實(shí)際，本司對(duì)餐廚、廚余、糞便處理等環(huán)保產(chǎn)業(yè)的資源進(jìn)行整合以及項(xiàng)目預(yù)規(guī)劃，提出針對(duì)性協(xié)同處理[4]方案具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 餐廚、廚余、糞便性質(zhì)組成分析

1.1 餐廚垃圾理化性質(zhì)

餐廚垃圾[5]是指除居民日常生活以外產(chǎn)生的有機(jī)垃圾和廢棄食用油脂。其中，有機(jī)垃圾是指食物加工殘余和食品加工廢料;廢棄食用油脂是指不可再食用的動(dòng)植物油脂和各類(lèi)油水混合物。通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，象山縣餐廚垃圾理化性質(zhì)如表1所示。

表1 餐廚垃圾理化性質(zhì)表

參數(shù) 容重

kg/L 總固體含量

（干基）% 粘度

mPa.s 含油率

（粗脂肪含量）% 可揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)含量

（干基）% C/N

含量 0.878 19.34 2.84 9.88 91.65 26.8

1.2 廚余垃圾理化性質(zhì)

廚余垃圾[6]主要指城鄉(xiāng)居民家庭產(chǎn)生的“濕垃圾”，即居民自家產(chǎn)生的食物殘余和食品加工廢料等，廚余垃圾為生活垃圾的有機(jī)部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，象山縣廚余垃圾理化性質(zhì)如表2所示。

表2 廚余垃圾理化性質(zhì)表

參數(shù) 食物殘?jiān)? 紙類(lèi)% 塑料% 織物% 玻璃% 金屬% 草木% 其他% 含水率%

含量 73.6 3.3 14.3 3 3 0.15 0.37 2.38 68.94

1.3 糞便理化性質(zhì)

象山縣糞便收集范圍為全縣縣域內(nèi)環(huán)衛(wèi)公廁、化糞池，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，象山縣糞便有機(jī)物理化性質(zhì)如表3所示。

表3 糞便物理化性質(zhì)表

參數(shù) 含水率% 固形物% 大塊雜質(zhì)%

含量 90.85 8.15 1

2 餐廚廚余糞便協(xié)同處理技術(shù)方案分析

2.1 處理現(xiàn)狀及規(guī)劃

象山縣尚無(wú)規(guī)?；蛷N、廚余垃圾處理設(shè)施，結(jié)合杭州市全國(guó)第一個(gè)規(guī)?；膹N余垃圾處理項(xiàng)目[7]，采用“前分選+厭氧產(chǎn)沼+沼氣凈化利用”技術(shù)工藝，將有機(jī)質(zhì)分離送入?yún)捬豕薨l(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化處理變成電能及杭州市第一個(gè)規(guī)?；牟蛷N垃圾處理項(xiàng)目[8][9]，采用“預(yù)處理+加熱提油+厭氧發(fā)酵+沼氣凈化利用”工藝，將餐廚垃圾提取轉(zhuǎn)化為沼氣和生物柴油原材料。象山縣計(jì)劃在生活垃圾生態(tài)化循環(huán)產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)建設(shè)規(guī)模化的垃圾分類(lèi)處置末端設(shè)施。項(xiàng)目處理對(duì)象為象山縣廚余垃圾、餐廚垃圾和城市糞便，分兩期建設(shè)，一期處理規(guī)模為餐廚垃圾50t/d，廚余垃圾100 t/d，糞便垃圾120 t/d;二期最終處理規(guī)模為餐廚垃圾100 t/d，廚余垃圾400 t/d，糞便垃圾200 t/d。處理工藝采用“餐廚、廚余垃圾預(yù)處理+加熱提油+濕式厭氧發(fā)酵+干式厭氧發(fā)酵+糞便處理+沼渣脫水+沼氣凈化利用”工藝，具體工藝流程及物料平衡見(jiàn)圖1所示。

2.2 總體技術(shù)路線(xiàn)

餐廚垃圾預(yù)處理去除無(wú)機(jī)物，有機(jī)物破碎成8～10mm粒徑，與去除完無(wú)機(jī)物的糞便污水一起進(jìn)行濕式厭氧消化;廚余垃圾經(jīng)預(yù)處理后去除無(wú)機(jī)物后，進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧消化;有機(jī)廢物厭氧消化后產(chǎn)生的沼氣在本廠(chǎng)內(nèi)進(jìn)行脫水、脫硫，然后送入園區(qū)的沼氣發(fā)電廠(chǎng)內(nèi)發(fā)電;預(yù)處理分離出的廢渣和厭氧發(fā)酵的殘?jiān)腿雸@區(qū)內(nèi)生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行最終處置;本廠(chǎng)產(chǎn)生的污水送入園區(qū)內(nèi)的污水處理廠(chǎng)處理達(dá)標(biāo)后外排。

根據(jù)總體工藝流程，本項(xiàng)目主要由以下幾個(gè)系統(tǒng)組成：

（1）餐廚、廚余垃圾預(yù)處理單元：預(yù)處理及厭氧發(fā)酵是本項(xiàng)目的核心工藝段，服務(wù)范圍內(nèi)的餐廚、廚余垃圾經(jīng)收集后送至綜合處理車(chē)間預(yù)處理，分離油脂、殘?jiān)螅_(dá)到厭氧發(fā)酵的進(jìn)料要求。（2）濕式厭氧發(fā)酵單元：經(jīng)預(yù)處理后餐廚垃圾漿液和廚余垃圾瀝水、糞液在均質(zhì)池混合后進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐厭氧發(fā)酵，有效利用有機(jī)質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)沼氣，回收資源。（3）干式厭氧發(fā)酵單元：經(jīng)預(yù)處理后廚余垃圾及餐飲垃圾固相有機(jī)質(zhì)在返回系統(tǒng)加熱后進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐厭氧發(fā)酵，有效利用有機(jī)質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)沼氣，回收資源。（4）沼渣脫水單元：對(duì)厭氧后的沼渣進(jìn)行脫水。（5）糞便處理單元：對(duì)進(jìn)廠(chǎng)的糞便進(jìn)行固液分離、絮凝脫水，糞渣運(yùn)到填埋場(chǎng)處理，上清液進(jìn)入濕式厭氧發(fā)酵單元處理。（6）沼氣凈化增壓?jiǎn)卧赫託鈨艋筮_(dá)到沼氣發(fā)電機(jī)使用要求，園區(qū)內(nèi)沼氣發(fā)電廠(chǎng)的蒸汽供廠(chǎng)內(nèi)預(yù)處理加熱及厭氧發(fā)酵保溫。在總體技術(shù)線(xiàn)路的選擇上，首先能滿(mǎn)足不同特性垃圾的處理需求，分別針對(duì)性采取不同的預(yù)處理和厭氧工藝，其次也能對(duì)沼渣、沼液、沼氣等產(chǎn)物統(tǒng)籌設(shè)置處理或資源化利用設(shè)施，充分發(fā)揮協(xié)同處理的優(yōu)勢(shì)，節(jié)約工程投資和占地。

3 工藝設(shè)計(jì)描述

3.1 餐廚垃圾預(yù)處理及濕式厭氧系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

3.1.1 餐廚垃圾接收系統(tǒng)

餐廚垃圾接收系統(tǒng)[10]設(shè)置在餐廚垃圾卸料廳內(nèi)，實(shí)現(xiàn)餐飲垃圾接收及瀝水功能。餐廚垃圾經(jīng)稱(chēng)重后駛向卸料大廳，根據(jù)監(jiān)控室和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指示，倒車(chē)駛向指定卸料位。餐廚垃圾收集車(chē)進(jìn)入指定卸料位后，首先打開(kāi)車(chē)輛底部閥門(mén)，將餐廚垃圾中的易分離水通過(guò)放水溝泄水至料斗底部的瀝水集液箱內(nèi)。然后打開(kāi)尾部卸料門(mén)，將餐廚垃圾卸至接收料斗，作業(yè)完成后，采用卸料廳內(nèi)的高壓水槍及時(shí)沖洗車(chē)輛卸料倉(cāng)內(nèi)部，避免遺留遺撒。餐廚垃圾接收系統(tǒng)由1座容積50m3的接收料斗、瀝水收集箱及若干輸送機(jī)械組成。

3.1.2 自動(dòng)分選系統(tǒng)

餐廚垃圾自動(dòng)分選系統(tǒng)由自動(dòng)分選機(jī)、漿料加熱裝置和固液分離機(jī)以及相配套的物料輸送機(jī)械組成。接收料斗中經(jīng)過(guò)瀝水的餐廚垃圾經(jīng)由輸送螺旋輸送入自動(dòng)分選機(jī)，自動(dòng)分選機(jī)的主要功能是對(duì)餐廚垃圾中的塑料、紡織物及硬質(zhì)不易破碎的無(wú)機(jī)物如金屬等進(jìn)行分離，同時(shí)通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)錘對(duì)餐廚垃圾中的食物殘?jiān)M(jìn)行制漿處理產(chǎn)生的有機(jī)粗漿料從下部多孔板排出，自動(dòng)分選產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物的主要成分為塑料，視其品質(zhì)好壞，可以進(jìn)行回收利用或填埋。自動(dòng)分選機(jī)產(chǎn)生的有機(jī)粗漿料通過(guò)專(zhuān)用的漿料柱塞泵輸送至漿料加熱裝置，漿料加熱裝置的主要作用有二：首先是對(duì)有機(jī)粗漿料進(jìn)行加熱（加熱至65℃）以利于后續(xù)油脂回收工藝最大化的回收餐飲垃圾中的油脂;第二是在高溫和一定機(jī)械攪拌作用下使粗漿料中的有機(jī)食物殘?jiān)M可能的水解進(jìn)入后續(xù)固液分離中的液相，同時(shí)減少固液分離過(guò)程中產(chǎn)生的固相物產(chǎn)生量。經(jīng)過(guò)加熱的有機(jī)粗漿料采用固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離。固液分離機(jī)功能為經(jīng)過(guò)漿料加熱后將漿料的擠壓脫水，有效將漿料中含油漿液分離出來(lái)，控制進(jìn)入固相水力除渣裝置的物料量。

3.1.3 油脂回收及提純系統(tǒng)

本系統(tǒng)的主要設(shè)備功能是將漿液中的油脂、固相殘?jiān)约坝袡C(jī)漿液分離，對(duì)粗油脂進(jìn)行提純，使毛油純度達(dá)到98%以上。經(jīng)過(guò)加熱后的有機(jī)料液溫度為65℃，通過(guò)泵輸送至三相提油機(jī)[11]，在該溫度下，三相提油機(jī)能很好地實(shí)現(xiàn)固渣、料液及油分的分離。經(jīng)過(guò)加熱的料液采用三相提油機(jī)進(jìn)行提油，產(chǎn)生含水率小于15%的油水混合液，含水率在80%左右的固渣以及剩余的有機(jī)料液。由于固渣中的有機(jī)質(zhì)含量較高，因此固渣輸送入固相水力除渣系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)質(zhì)回收;有機(jī)料液則輸送至厭氧消化系統(tǒng)。為提高油脂提純的質(zhì)量，設(shè)計(jì)對(duì)三相提油產(chǎn)生的油水混合液進(jìn)行二次加熱，在三相粗油加熱罐內(nèi)加熱至80℃后采用立式提油機(jī)進(jìn)行提純，提純產(chǎn)生純度為98%的毛油，輸送至毛油儲(chǔ)罐暫存。立式提油產(chǎn)生的有機(jī)廢水也進(jìn)入后續(xù)厭氧消化系統(tǒng)。

3.1.4 固相水力除砂系統(tǒng)

固相水力除渣系統(tǒng)主要功能為固液分離后殘?jiān)叭嗵嵊秃髿堅(jiān)M(jìn)一步處理，充分回收固相中有機(jī)質(zhì)。由于固液分離產(chǎn)生的固相和油脂回收產(chǎn)生的固相中仍然含有40%～50%的有機(jī)質(zhì)，為充分回收生物質(zhì)能源，需要對(duì)上述固相進(jìn)行深度處理以實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)物的分離。設(shè)計(jì)采用固相水力除渣機(jī)對(duì)固相進(jìn)行深度處理，水力除渣用水為厭氧出水。固液混合物在強(qiáng)力的水力和機(jī)械攪拌作用下，將固相中的絕大部分有機(jī)物溶進(jìn)水中，再通過(guò)粗渣分離機(jī)將無(wú)機(jī)物分離出并進(jìn)行壓榨，固渣中可用于厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼的有機(jī)質(zhì)含量不高于4.5%，含水率不高于60%，可進(jìn)行填埋處置。而經(jīng)過(guò)粗渣分離的有機(jī)料液則經(jīng)過(guò)旋流除砂處理后，輸送至后續(xù)厭氧消化系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3.1.5 濕式厭氧消化系統(tǒng)

本項(xiàng)目擬采用CSTR厭氧發(fā)酵工藝，CSTR厭氧發(fā)酵工藝為完全混合厭氧發(fā)酵工藝，其工藝原理如下：經(jīng)過(guò)除渣的有機(jī)料液排入均質(zhì)池經(jīng)由厭氧進(jìn)料泵提升入?yún)捬醢l(fā)酵反應(yīng)器，中溫CSTR厭氧發(fā)酵罐的停留時(shí)間高達(dá)25d，經(jīng)過(guò)CSTR厭氧反應(yīng)器充分發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液通過(guò)重力自流進(jìn)入沼渣儲(chǔ)池，通過(guò)沉淀回收其中的厭氧微生物，一部分回流至預(yù)處理系統(tǒng)的水力除渣單元，另一部分通過(guò)泵提升至廠(chǎng)內(nèi)的廢水收集池。

3.2 廚余垃圾預(yù)處理及干式厭氧工藝設(shè)計(jì)

3.2.1 廚余垃圾接料、分選、制漿系統(tǒng)

專(zhuān)用的廚余垃圾收運(yùn)車(chē)輛進(jìn)廠(chǎng)后，首先通過(guò)電子汽車(chē)衡稱(chēng)重并記錄，然后直接駛?cè)刖C合處理車(chē)間，在指定位置將廚余垃圾卸入接料斗，廚余垃圾經(jīng)過(guò)破袋、手選、磁選、滾筒分選等工段將廚余垃圾中大部分的大件、輕質(zhì)物料、金屬及硬質(zhì)物料選出。經(jīng)初步分選后的廚余垃圾進(jìn)入破碎制漿系統(tǒng)，首先進(jìn)入進(jìn)料機(jī)，進(jìn)料機(jī)的頂部安裝破碎機(jī)，經(jīng)破碎機(jī)破碎到40mm左右，進(jìn)入破碎制漿器分離雜物，進(jìn)一步破碎、粉碎等措施后將料液制成漿液，并保證漿料顆粒直徑在15mm以下。

3.2.2 干式厭氧發(fā)酵系統(tǒng)

進(jìn)入本工段之前，餐廚垃圾固相、廚余垃圾已進(jìn)行了分選、制漿，大部分的雜質(zhì)已被去除。本工段包含廚余垃圾的勻質(zhì)、接種、厭氧消化等工藝，其中勻質(zhì)、接種在返混箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由于廚余垃圾中的纖維素較多，且也包含一部分油脂，為了使廚余垃圾無(wú)害化和資源化處理更徹底，本項(xiàng)目采用高溫干式厭氧工藝。厭氧罐內(nèi)沒(méi)有攪拌設(shè)備或氣體噴嘴，靠物料自身重力下降，熱量消耗少，熱量主要用于新鮮物料的加熱，罐體本身熱量消耗少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單免維護(hù)，消化罐的錐形設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)發(fā)酵罐上層浮渣、下層沉淀的現(xiàn)象，處理后不用除砂系統(tǒng)。反應(yīng)器內(nèi)無(wú)機(jī)械傳送部件，方便檢修，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，厭氧罐有效容積2600m3。

3.3 糞便處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

3.3.1 固液分離系統(tǒng)

糞便運(yùn)輸車(chē)進(jìn)入卸糞間后與專(zhuān)用快速密閉對(duì)接裝置和固液分離設(shè)備相連接，快速卸糞，避免卸載糞便過(guò)程中糞液遺撒、泄露及臭氣對(duì)空氣的污染。接糞管內(nèi)設(shè)有沖洗裝置[12]，卸糞后可將對(duì)接口內(nèi)部進(jìn)行清洗，避免糞便固化和遺撒。接口材質(zhì)為AISI304不銹鋼，耐腐蝕能力強(qiáng)。糞便進(jìn)入的固液分離設(shè)備[13]由大塊物分揀、水下無(wú)支撐雙轉(zhuǎn)鼓螺旋細(xì)格柵（糞便分離器）、輸砂螺桿、排渣/砂螺桿、壓榨脫水和臭氣集中收集排放管等組成，集成在一個(gè)密封箱體內(nèi)。其功能是去除糞便中的大塊沉淀物和直徑大于20mm的漂浮懸浮物以及90%以上的直徑大于0.5 mm的砂。經(jīng)固液分離后的液體進(jìn)入糞便沉砂、調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水排入絮凝脫水段。由于糞便具有靜態(tài)分層的特性，即表面結(jié)痂，池底沉淀固化，中間懸浮，這些都將導(dǎo)致調(diào)節(jié)池內(nèi)物料性質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響后續(xù)工藝的運(yùn)行及對(duì)設(shè)備造成損傷。所以在調(diào)節(jié)池中設(shè)置攪拌裝置[14]，可有效解決糞液表面結(jié)痂和池底沉淀的問(wèn)題。

3.3.2 絮凝脫水系統(tǒng)

固液分離后的液體經(jīng)糞便調(diào)節(jié)池進(jìn)入絮凝脫水設(shè)備[15]，絮凝脫水后的液體懸浮物含量將大幅下降，不會(huì)對(duì)管道造成堵塞和淤積，CODcr也有大幅下降。脫水機(jī)采用螺壓式濃縮脫水裝置，為低轉(zhuǎn)速、全封閉、可連續(xù)運(yùn)行的濃縮脫水一體化的脫水機(jī)。整機(jī)在工作狀態(tài)時(shí)全密閉。設(shè)備所有和介質(zhì)（糞便）的接觸件均采用不銹鋼（AISI304）材質(zhì)并經(jīng)酸洗鈍化處理，使用壽命長(zhǎng)。脫水機(jī)單臺(tái)處理能力8～12m3/h，主機(jī)裝機(jī)功率僅3.04 kW，能耗低，節(jié)約投資和占地面積，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。脫水機(jī)有穩(wěn)壓裝置，保證當(dāng)脫水機(jī)進(jìn)料濃度發(fā)生變化時(shí)，脫水泥餅的含固率20%～30%。脫水機(jī)的濾網(wǎng)內(nèi)、外側(cè)均有專(zhuān)用清洗裝置。在脫水運(yùn)行中，由內(nèi)、外側(cè)的專(zhuān)用清洗裝置配合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)對(duì)濾網(wǎng)的全面清洗?？稍诓挥绊懨撍畽C(jī)出泥的運(yùn)行狀態(tài)中對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行間歇式全方位360°高效自清洗。脫水機(jī)備有單獨(dú)的、完整的濾網(wǎng)自動(dòng)沖洗系統(tǒng)，其中包括安裝在脫水機(jī)上的沖洗裝置、輸水管及閥門(mén)等。在沖洗時(shí)不影響設(shè)備的運(yùn)行和脫水效果。

3.3.3 沼渣脫水系統(tǒng)

由于厭氧消化產(chǎn)生的沼渣含水率較高，需進(jìn)行脫水后才能外運(yùn)填埋處理，并且脫水沼渣含水率要求較低，為60%以下，傳統(tǒng)的脫水設(shè)備如帶式脫水機(jī)、離心脫水機(jī)均達(dá)不到此要求，只有板框式脫水機(jī)的壓榨才能讓沼渣脫水后含水率降到60%以下。

3.4 沼氣凈化系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣首先經(jīng)初級(jí)過(guò)濾器去除50μm以上的雜質(zhì)，之后進(jìn)入濕法脫硫系統(tǒng)，脫除以硫化氫為主的硫化物，原料氣中硫化氫含量降至200ppm以下，脫除的硫化氫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫排出系統(tǒng)。濕法脫硫后的沼氣經(jīng)汽水分離器去除液滴后進(jìn)入沼氣-水換熱器，將沼氣降溫，使沼氣中的水蒸氣冷凝出來(lái)，脫水后的沼氣進(jìn)入干法脫硫系統(tǒng)進(jìn)一步脫硫，原料氣中硫化氫含量降至150ppm以下，之后進(jìn)入沼氣柜存放。氣柜中的沼氣經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)加壓，使沼氣壓力滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)組對(duì)燃?xì)鈮毫Φ囊?，最后?jīng)精密過(guò)濾器去除3μm以上的雜質(zhì)，使沼氣中的粉塵粒徑及含量達(dá)到發(fā)電機(jī)組對(duì)粉塵的要求。當(dāng)沼氣利用設(shè)備檢修，或沼氣量超出其處理能力時(shí)，多余的氣體經(jīng)火炬燃燒后安全排放。

4 成本分析

該項(xiàng)目計(jì)劃占地面積約48.5畝，全廠(chǎng)裝機(jī)容量為1771.39 kW。日耗電量約 10136 kW·h，耗水量約60 m3，藥劑消耗量為PAM 0.04 kg，脫硫劑0.18 kg。全年計(jì)劃工作日為365d，預(yù)處理系統(tǒng)為二班制，沼渣脫水系統(tǒng)為3班工作制，厭氧系統(tǒng)、糞便處理系統(tǒng)、沼氣凈化系統(tǒng)、變配電、控制室均為3班工作制，每班工作時(shí)間為8小時(shí)。餐廚垃圾、廚余垃圾、糞便處置廠(chǎng)勞動(dòng)定員50人。僅考慮人工、電、水、藥劑成本，平均垃圾處理成本約162.96元/t。

5 結(jié)論及建議

（1）該工程采用“餐廚、廚余垃圾預(yù)處理+加熱提油+濕式厭氧發(fā)酵+干式厭氧發(fā)酵+糞便處理+沼渣脫水+沼氣凈化利用”的工藝路線(xiàn)協(xié)同處理餐廚、廚余垃圾及糞便，對(duì)有機(jī)廢物進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣進(jìn)行發(fā)電，沼氣年產(chǎn)生量為511萬(wàn)m3（一期），年減排二氧化碳約為6.5萬(wàn)t，節(jié)能效果明顯。（2）經(jīng)項(xiàng)目一期規(guī)模設(shè)計(jì)平衡性測(cè)算，該工藝減量化率可達(dá)70%以上，年提取毛油365t，年回收金屬36.5t，年外運(yùn)填埋量2.2萬(wàn)t，年外排污水9.8萬(wàn)t（含沖洗水、除臭水，厭氧沼液等）。（3）經(jīng)項(xiàng)目一期規(guī)模測(cè)算，預(yù)處理分離出來(lái)的固渣、厭氧消化產(chǎn)生的脫水沼渣及糞渣的綜合含水率會(huì)降到60%以下，原生垃圾產(chǎn)氣量約51.85 m3/t，甲烷含量為60%以上。（4）該工程可有效解決有機(jī)垃圾處理難度大、含水率高、油脂及大量有機(jī)質(zhì)進(jìn)入填埋場(chǎng)填埋導(dǎo)致的資源浪費(fèi)等問(wèn)題，能有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)垃圾減量化，還能回收生物質(zhì)能，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物的再生利用，充分體現(xiàn)環(huán)境效益、節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益的三贏(yíng)效應(yīng)，是有機(jī)廢物資源化處理、生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和節(jié)能減排的低碳發(fā)展綜合性示范工程，具有較高的推廣價(jià)值。

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收稿日期：2019-06-15

作者簡(jiǎn)介：金文濤（1987-），男，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)槲鬯幚?、固體廢棄物處理與資源化利用。