餐飲垃圾與廚余垃圾一體化協(xié)同處理工程實例

文_李群 福建省水利投資集團(tuán)（平潭）水務(wù)有限公司

餐飲垃圾主要是指餐館、飯店、食堂等的飲食剩余物以及后廚的果蔬、肉食、油脂、面點等的加工過程廢棄物，食物殘余以淀粉類、食物纖維類、動物脂肪類等有機(jī)物質(zhì)為主要成分，其垃圾特性是具有含水率高、油脂、鹽份含量高、易腐變發(fā)酵、發(fā)臭等特點。廚余垃圾，主要是指以家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料、剩菜剩飯、瓜果皮等易腐有機(jī)垃圾為主。此外，菜場垃圾的主要成分為丟棄的腐爛水果、蔬菜、魚類、禽類等動物內(nèi)臟等有機(jī)垃圾，也是廚余垃圾的主要來源。

目前，國內(nèi)外餐飲垃圾和廚余垃圾除了預(yù)處理工藝有所差別外，其主要處理技術(shù)幾乎相同主要包括粉碎直排、填埋處理、焚燒、肥料化處理、飼料化處理、生化處理機(jī)和厭氧發(fā)酵處理技術(shù)。大部分企業(yè)都獨立設(shè)置廠房，分別對餐飲垃圾和廚余垃圾進(jìn)行分類處理，但項目占地面積大、投資及運行成本高。本文結(jié)合平潭餐廚垃圾處理廠項目的餐飲垃圾與廚余垃圾一體化協(xié)同處理工程實例，并與漳州市某餐飲垃圾處理廠的非一體化協(xié)同處理進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)餐廚垃圾處理同廠房布置、設(shè)施共用、技術(shù)協(xié)同可降低項目占地面積、降低項目投資、降低運營成本、便于管理等，并實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境持續(xù)發(fā)展，能為其他地區(qū)餐廚垃圾處理廠的建設(shè)提供參考。

1 項目概況

平潭餐廚垃圾處理廠于2020年10月竣工驗收，并獲得住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“科技示范獎”。項目設(shè)計處理量150t/d，其中餐飲垃圾50t/d、廚余垃圾100t/d。本項目主要采用“預(yù)處理+協(xié)同厭氧消化+沼氣凈化提純”的工藝技術(shù)。餐飲垃圾經(jīng)過預(yù)處理及蒸煮提油后的有機(jī)漿料與廚余垃圾經(jīng)過破碎分選預(yù)處理后的有機(jī)漿料進(jìn)行聯(lián)合厭氧消化，消化過程中產(chǎn)生沼氣。沼氣經(jīng)凈化后進(jìn)行膜提純達(dá)到車用燃?xì)獾膲毫?biāo)準(zhǔn)，并通過加氣柱加入撬裝車中，運至周邊各加氣站使用（后續(xù)并入位于項目西側(cè)華潤燃?xì)庹荆?；餐飲垃圾預(yù)處理蒸煮提油產(chǎn)生粗油脂，粗油脂出售給生產(chǎn)生物柴油、潤滑油等化工企業(yè)。

2 平潭餐飲垃圾與廚余垃圾的特性

2.1 餐飲垃圾特性

根據(jù)實際運行過程中了解到平潭餐飲垃圾含水率一般在84%～93%之間，含水率高。餐飲垃圾中有機(jī)物類約占干物質(zhì)的71%～83%，其他雜物主要包括海鮮貝殼類、塑料橡膠類、餐巾紙類、筷子、破盤破碗、玻璃瓶/杯、金屬盒類等，成分非常復(fù)雜。平潭餐廚垃圾處理廠餐飲垃圾具體物理組分調(diào)研數(shù)據(jù)見表1。

表1 平潭餐廚垃圾處理廠進(jìn)廠餐飲垃圾物理組分?jǐn)?shù)據(jù)

2.2 廚余垃圾特性

平潭地處沿海地區(qū)，當(dāng)?shù)仫嬍骋院ｕr為主，生活垃圾和廚余垃圾中貝殼類的東西較多。平潭餐廚垃圾處理廠廚余垃圾具體組分調(diào)研數(shù)據(jù)見表2。

目前廠區(qū)內(nèi)主要配備4輛餐廚垃圾收運車，分別根據(jù)餐飲垃圾和廚余垃圾的特性進(jìn)行分類收運，其中2輛餐飲垃圾收運車（載重3t），2輛廚余垃圾收運車（載重8t）。

3 一體化技術(shù)協(xié)同

3.1 一體化厭氧發(fā)酵

由表1、表2餐飲垃圾和廚余垃圾組分?jǐn)?shù)據(jù)可知，餐飲垃圾和廚余垃圾最本質(zhì)的區(qū)別在于含水率、含油率以及含固率中的成分不同。因此，餐飲垃圾和廚余垃圾在預(yù)處理工藝上所采取的設(shè)備有所不同，具體工藝流程見圖1。

圖1 餐飲垃圾與廚余垃圾協(xié)同處理工藝

將餐飲垃圾和廚余垃圾通過不同的收運車輛收運后進(jìn)入餐廚垃圾處理廠，分別進(jìn)入各自的餐廚垃圾、廚余垃圾預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行篩分處理，篩出雜質(zhì)壓縮后送往焚燒廠焚燒處理，餐飲垃圾經(jīng)過提取油脂處理后并入廚余厭氧系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行干式厭氧發(fā)酵。這樣做的好處除了能避免餐飲垃圾含水率過高厭氧易分層和廚余垃圾固體雜質(zhì)較多厭氧罐堵塞等問題，還能充分發(fā)揮厭氧的工藝優(yōu)勢，提高厭氧系統(tǒng)的安全性及效率。同時，相比分開建設(shè)的獨立項目而言避免了重復(fù)建設(shè)，更能節(jié)約占地、降低運營成本。

3.2 一體化協(xié)同生產(chǎn)管理

餐飲垃圾與廚余垃圾如果獨立建廠，后續(xù)必須設(shè)置專門運行管理、設(shè)備維護(hù)、垃圾收運和后勤等崗位，而本項目除了再預(yù)處理工段采用不同工藝外，其余工段及公用設(shè)施都共用，在很大程度上不僅減少了人員編制、降低了運行管理成本，還提高了工作管理效率。

3.3 一體化協(xié)同三廢處理

3.3.1 固渣

該項目餐飲垃圾和廚余垃圾經(jīng)預(yù)處理后的固渣分別通過密閉的傳送帶運輸至統(tǒng)一固渣間，并由壓縮車收集后外運處理，一次性完成固渣收運處置作業(yè)，降低多次運輸造成的環(huán)境污染和運輸成本。

3.3.2 臭氣處理

由于餐廚垃圾的成分復(fù)雜，臭氣也相對復(fù)雜，單獨依靠一種除臭方法難以達(dá)標(biāo)排放，因此為了在滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)的同時使工作人員的工作環(huán)境得到改善，本項采用“酸洗塔+堿洗塔+催化氧化活化+生物除臭系統(tǒng)”的聯(lián)合除臭方式，分別對預(yù)處理系統(tǒng)及固液分離系統(tǒng)以及污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的臭氣收集處理，該處理工藝大幅度降低了管道重復(fù)鋪設(shè)工作，并且便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，降低處理成本。

3.3.3 廢水處理

該項目設(shè)置一座100t/d污水處理站，主體工藝采用本項目污水處理技術(shù)路線擬采用“預(yù)處理+膜生物反應(yīng)器（MBR）+納濾”，其中預(yù)處理系統(tǒng)采用高效分離塔及除油一體化設(shè)施，將來源廠區(qū)不同的廢水進(jìn)入緩沖池儲存，并進(jìn)行水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)，做到了按污水的性質(zhì)進(jìn)行分類處理，避免污水處理站的重復(fù)建設(shè)，提高污水的集中處理量。

4 餐飲垃圾與廚余垃圾一體化協(xié)同處理的經(jīng)濟(jì)性分析

4.1 平潭餐廚垃圾處理廠

該項目將餐飲垃圾與廚余垃圾協(xié)同處理，設(shè)計處理量150t/d，其中餐飲垃圾50t/d、廚余垃圾100t/d。項目總投資13337.17萬元，其中，建筑工程費用估算10162.97萬元，其他費用2485.03萬元，基本預(yù)備費為632.4萬元，鋪底流動資金為56.77萬元，建設(shè)期利息82.52萬元。折算項目投資88.91萬元/t，廠編制人員33人。

表2 平潭餐廚垃圾處理廠進(jìn)廠廚余垃圾組分?jǐn)?shù)據(jù)

根據(jù)統(tǒng)計本項目在運營期間實際處理量約80t/d（主要來源本地區(qū)內(nèi)餐飲10t/d和福清廚余垃圾70t/d），年產(chǎn)生直接運營費用含外購原材料及動力費，人工成本，污水處理費，共計590.6萬元。餐廚垃圾處理成本為202.3元/t。

4.2 漳州市某餐飲垃圾處理廠（一期工程）

項目一期工程日處理餐飲垃圾量100t/d，同樣“采用預(yù)處理+厭氧發(fā)酵+沼氣提純制天然氣”的處理模式，僅處理廚余垃圾，非餐飲垃圾與廚余垃圾一體化協(xié)同處理。項目總投資11346.16萬元，其中，建筑工程費用估算9136.38萬元，其他費用1594.2萬元，基本預(yù)備費為567.28萬元，鋪底流動資金為48.3萬元，建設(shè)期利息70.2萬元，折算項目投資113.4萬元/t，全廠編制人員35人。

據(jù)了解，漳州某餐飲垃圾處理廠在運營期間實際處理量約80t/d。年產(chǎn)生直接運營費用含外購原材料及動力費、人工成本和污水處理費等，共計609.14萬元。餐廚垃圾處理成本為208.61元/t，漳州某餐飲垃圾處理廠非一體化工藝流程見圖2。

4.3 經(jīng)濟(jì)性對比分析

根據(jù)上述兩座垃圾處理廠的實際案例分析可知，在同樣采用“厭氧消化”的處理工藝下，平潭餐廚垃圾處理廠采用的餐飲垃圾與廚余垃圾協(xié)同處理相比于漳州市某餐飲垃圾處理廠非餐飲垃圾與廚余垃圾協(xié)同處理，具有項目占地面積小、投資成本低、餐廚垃圾處理單價低等優(yōu)點，可大幅度節(jié)約用地，減少管道鋪設(shè)，減少運營成本，提升經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

針對國內(nèi)餐廚垃圾與廚余垃圾處理廠分開建設(shè)的弊端，依托平潭餐廚垃圾處理廠工程實例，總結(jié)出餐廚垃圾與廚余垃圾一體化協(xié)同餐廚垃圾處理項目技術(shù)優(yōu)勢，通過分析論述，形成如下結(jié)論：

①平潭餐廚垃圾處理廠在總結(jié)其他地區(qū)類似餐飲垃圾處理工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了餐廚垃圾與廚余垃圾協(xié)同處理工藝技術(shù)，能夠大幅度地減少項目占地面積、降低項目投資和運營成本。

②業(yè)界應(yīng)探索適合我國國情的餐廚垃圾資源化利用和無害化處理技術(shù)工藝路線，提高餐廚垃圾資源化和無害化水平，為后期餐飲垃圾與廚余垃圾協(xié)同處理項目鋪平道路。

③平潭餐廚垃圾處理廠2019年2月建設(shè)，于2020年10月竣工驗收，并獲得住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“科技示范獎”，足以證明餐廚垃圾與廚余垃圾一體化協(xié)同餐廚垃圾處理是先進(jìn)的餐廚垃圾處理模式，可供其他地區(qū)餐廚垃圾處理廠的建設(shè)及學(xué)習(xí)借鑒。

圖2 漳州某餐飲垃圾處理廠非一體化協(xié)同處理工藝