東南沿海地區(qū)典型餐廚垃圾處理工程設(shè)計及運行實例

來源《CE碳科技》微信公眾號

作者中城環(huán)境 孟偉、于超、范曉平、劉巖、蘇紅玉

中城環(huán)境第二事業(yè)部有機垃圾處理團隊由于超、孫燕華、孟偉、李小飛、劉巖等一批環(huán)保固廢領(lǐng)域優(yōu)秀人才組成。團隊曾先后參與國內(nèi)多項有機垃圾處理項目的咨詢、設(shè)計、研究工作。

餐廚垃圾主要是指餐館、飯店、單位食堂等集中就餐點的飲食剩余物以及食物加工過程產(chǎn)生的垃圾，俗稱“泔水”。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平不斷提高，我國餐廚垃圾產(chǎn)生量逐年增加，但餐廚垃圾常常被不法商販?zhǔn)占脕砦关i或制作地溝油，威脅居民的生命安全，另外由于餐廚垃圾具有有機質(zhì)含量高和含水率高等特點，存在易腐敗變質(zhì)，易于產(chǎn)生滲濾液、惡臭等二次環(huán)境污染問題，因此集中收集并處理餐廚垃圾十分必要。

針對餐廚垃圾特點，我國探索了厭氧發(fā)酵、好氧堆肥和飼料轉(zhuǎn)化等多種工藝，截至目前已經(jīng)形成一套成熟的處理工藝，即以濕式厭氧發(fā)酵為主系統(tǒng)，配合預(yù)處理、污水處理和沼氣凈化等輔助系統(tǒng)的處理工藝。

根據(jù)已報道工程，濕式厭氧發(fā)酵的常用有機負(fù)荷為2.0~3.5kg/（m3·d），停留時間為30~40d，pH范圍為7.0~8.0，運行溫度為37~38℃或55℃，少數(shù)工程運行溫度為42℃，項目均可穩(wěn)定運行，產(chǎn)氣量為50~70m3/t（以進(jìn)罐垃圾計）。該工藝在處理餐廚垃圾的同時，還可以產(chǎn)生清潔能源沼氣和粗油脂，變廢為寶。

由于我國地域廣闊，不同地區(qū)餐廚垃圾呈現(xiàn)的特點有所差距，例如川渝地區(qū)餐廚垃圾中油脂含量高、辣椒含量大；對于東南沿海地區(qū)，由于飲食清淡且喜食海鮮，因而餐廚垃圾中油脂偏低且存在較多貝殼等重雜質(zhì)。故針對不同地區(qū)的餐廚垃圾處理工程需進(jìn)行地區(qū)適應(yīng)性改造。

本項目研究對象為位于東南沿海的某典型餐廚垃圾處理廠，其具有餐廚垃圾處理廠設(shè)計及運營的普遍問題，例如收運量與設(shè)計處理量不一致、收運質(zhì)量不能滿足設(shè)計要求以及地區(qū)適應(yīng)性等問題。通過對該典型餐廚垃圾處理廠設(shè)計及運營經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，希望可以為在建或已經(jīng)投產(chǎn)運行的餐廚垃圾處理廠提供基本數(shù)據(jù)，從而為我國餐廚垃圾處理工程健康穩(wěn)定運行提供參考與借鑒。

一、工程概況

01、設(shè)計規(guī)模

本工程位于東南沿海地區(qū)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟陙砣丝诂F(xiàn)狀和總體規(guī)劃，至2020年底常住人口為54.5萬人，預(yù)測至2023年底常住人口將達(dá)到73.0萬人，按照CJJ 184—2012餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范預(yù)測餐廚垃圾產(chǎn)生量為75~100t/d，考慮餐廚垃圾處理工程設(shè)計服務(wù)周期為30a以及處理量的波動性，故本工程處理規(guī)模按照100t/d建設(shè)。

02、餐廚垃圾性質(zhì)

本項目餐廚垃圾來自于項目所在地的學(xué)校食堂、企事業(yè)單位食堂及各類餐館。由于工程建成前未調(diào)研餐廚垃圾具體性狀，且餐廚垃圾的性質(zhì)與地域具有較強的關(guān)系，故參考附近地域同類型工程經(jīng)驗，確定本工程餐廚垃圾基本參數(shù)如表1所示。

表1 餐廚垃圾基本參數(shù)

03、設(shè)計運行指標(biāo)

餐廚垃圾經(jīng)本工程處理后產(chǎn)生粗油脂的含油率≥97%；干化污泥含水率<60%；沼氣凈化后滿足鍋爐使用要求，即H2S含量<303.6 mg/m3；固體雜質(zhì)粒徑≤3μm，濕度<70%，壓力為10~35 kPa；污水處理后應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8978—1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)、GB/T 31962—2015 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及浙江省地方標(biāo)準(zhǔn) DB 33/887—2013工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放限值；臭氣排放標(biāo)準(zhǔn)滿足GB 14554—1993惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的廠界（一級）和15 m高度排氣筒排放標(biāo)準(zhǔn)限值；燃?xì)忮仩t煙塵和二氧化硫排放滿足DB 13271—2014鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中表3特別排放限值要求，NOx濃度限值按30 mg/m3執(zhí)行。

二、工藝設(shè)計

本工程由餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣凈化系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)和除臭系統(tǒng)等組成。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為主工藝，其對進(jìn)料的要求如下

① 顆粒物足夠?。ㄗ畲箢w粒直徑<6 mm），避免堵塞管道和污水系統(tǒng)離心脫水機，并減少厭氧罐浮渣；

② 含砂率低（含砂率<0.1%），延長厭氧罐清罐間隔時間，減少污水系統(tǒng)離心脫水機的磨損；

③ 油脂含量足夠低（油脂含量低于0.5%），避免厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生硬質(zhì)酸鈣顆粒，影響系統(tǒng)運行。

根據(jù)上述要求，預(yù)處理系統(tǒng)采用大物質(zhì)分選機去除大雜質(zhì)（>80mm），采用破碎分選機（>20mm）和除雜機制漿機（>2mm）去除小雜質(zhì)，采用除砂機減少含砂量，并采用三相離心機去除油脂?？紤]到高溫蒸煮工藝有助于提高厭氧系統(tǒng)的效率和三相離心機提油率，故在三相離心機前先進(jìn)行高溫蒸煮工藝（130~140℃保溫30~60min），從而形成了“大物質(zhì)分選+破碎分選+高溫蒸煮+除砂除雜+三相離心”的預(yù)處理系統(tǒng)工藝路線，其工藝流程示意見圖1。

圖1 工藝流程示意圖

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)設(shè)計處理能力為100t/d，由進(jìn)水罐、厭氧罐和出水罐組成，罐體均采用中心攪拌，其水力停留時間分別為3、40、2d。厭氧罐設(shè)置兩座，每座厭氧罐直徑14m、高15m（超高1m）、有效容積2150m3，處理能力為50t/d，采用（42±1）℃中溫連續(xù)發(fā)酵。厭氧罐溫度降低時，蒸汽先將進(jìn)水罐物料加熱，厭氧罐再通過進(jìn)料實現(xiàn)升溫；厭氧罐溫度升高時，通過換熱器間接降溫。

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣依次經(jīng)雙膜儲氣柜（1000m3）、生物脫硫系統(tǒng)和沼氣預(yù)處理系統(tǒng)實現(xiàn)暫存、脫硫（<303.6mg/m3）、除塵（顆粒物粒徑<3μm）、脫水（濕度40%~60%）和增壓（大于15kPa）。經(jīng)凈化后的沼氣分別送至鍋爐（供全廠使用）和火炬（應(yīng)急處理），同時預(yù)留外供接口。

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生的沼液協(xié)同污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥先經(jīng)離心脫水機實現(xiàn)固液分離，濾液依次經(jīng)均衡池、氣浮池、膜生物反應(yīng)器（MBR，二級A/O+超濾）、混凝沉淀和活性砂濾實現(xiàn)對懸浮物（SS）、油脂、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮和總氮等污染物質(zhì)的降解去除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入市政管網(wǎng)；固渣（含水率<80%）送入干化系統(tǒng)，將含水率降至60%以下外運處置。

本項目采用“化學(xué)洗滌+生物除臭”的組合式除臭工藝，輔助植物液空間霧化和離子送新風(fēng)系統(tǒng)，確保工作空間的空氣質(zhì)量和臭氣排放達(dá)標(biāo)，處理后氣體達(dá)到GB 14554—1993表2排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)15m排氣筒排放。

三、測試指標(biāo)與分析方法

本工程厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主工藝測試指標(biāo)包括含固率（TS）、VS、pH、揮發(fā)性有機酸/總無機碳（FOS/TAC）、COD、氨氮、沼氣產(chǎn)量和沼氣成分等。在測試氨氮、COD和FOS/TAC前，須將物料放入12000r/min的離心機中離心，取上層清液進(jìn)行測試。沼氣產(chǎn)量和沼氣成分通過在線監(jiān)測儀表測試得到。各項指標(biāo)具體測試方法見表2。

表2 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)及測試方法

四、運行效果分析

本項目經(jīng)調(diào)試后預(yù)處理系統(tǒng)可穩(wěn)定運行，無跑、冒、滴、漏等問題，粗油脂含油率可達(dá)到97%以上，送至厭氧系統(tǒng)的物料滿足運行需求。厭氧系統(tǒng)運行基本穩(wěn)定，運行溫度為（42±1）℃，沼氣產(chǎn)量平均為62m3/t（以進(jìn)罐垃圾計），甲烷濃度平均60%。沼氣經(jīng)凈化后H2S濃度平均為227.7mg/m3，固體雜質(zhì)粒徑≤3μm，濕度<70%，壓力維持在15kPa，可滿足鍋爐系統(tǒng)使用需求。污水系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)和鍋爐系統(tǒng)排放指標(biāo)均可滿足排放要求。

本工程受疫情及節(jié)假日影響，收運量波動較大，且收運量不足50t/d，故厭氧發(fā)酵系統(tǒng)僅運行1個厭氧罐。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為本項目主工藝，重點對其運行參數(shù)介紹如下。

01、進(jìn)料負(fù)荷情況

在歐洲，F(xiàn)OS/TAC廣泛用于厭氧系統(tǒng)運行過程，進(jìn)行預(yù)警厭氧發(fā)酵系統(tǒng)是否具有發(fā)生酸化（比值過高）或氨化（比值過低）的風(fēng)險，測試步驟為使用酸（0.05mol/L硫酸）滴定樣品（20mL），滴定至pH=5.0的用酸量V1為TAC的用酸量，繼續(xù)滴定由pH=5.0至pH=4.4的用酸量V2為FOS的用酸量，再通過換算得出FOS=（V2×1.66-0.15）×500和TAC=V1×250，其中FOS指揮發(fā)性有機酸，TAC指總無機鹽碳酸鹽（堿性緩沖容量）。

本工程在運行過程中，通過FOS/TAC來衡量厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行負(fù)荷是否適宜，當(dāng)FOS/TAC>0.4時，表明厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料負(fù)荷較重；當(dāng)FOS/TAC為0.3~0.4時，表明厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料負(fù)荷適宜；當(dāng)FOS/TAC<0.3時，表明厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料負(fù)荷過低。圖2為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行過程中進(jìn)料量和FOS/TAC變化，由圖2可以看出本工程厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的進(jìn)料量隨收運量為20~40t/d，F(xiàn)OS/TAC維持在0.2以下，低于0.3，表明厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料負(fù)荷過低。

圖2 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料量和FOS/TAC變化

02、COD/氨氮

在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行過程中，COD濃度隨進(jìn)料量的變化而變化，當(dāng)進(jìn)料量達(dá)到40t/d時，COD濃度達(dá)到6000mg/L，如圖3所示。

圖3 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)COD濃度、氨氮濃度和COD/氨氮變化

氨氮濃度在整個運行過程中不斷提高，最后達(dá)到3200mg/L。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中有機氮主要轉(zhuǎn)化為氨氮，總氮濃度與氨氮濃度基本一致，因此沼液中的C/N可以用COD/氨氮表示。由于厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料量低于設(shè)計量，沼液中COD/氨氮維持在2左右，即污水系統(tǒng)進(jìn)水COD/氨氮≈2，無法滿足污水系統(tǒng)中A/O池進(jìn)水要求（COD/氨氮≥5），導(dǎo)致污水系統(tǒng)需要添加大量碳源，調(diào)節(jié)進(jìn)水水質(zhì)。

03、沼氣及甲烷濃度

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行過程中沼氣產(chǎn)量和甲烷濃度變化情況如圖4所示。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行過程中，雖然進(jìn)料量在波動，但沼氣產(chǎn)量和甲烷濃度維持在62m3/t（進(jìn)厭氧罐物料）和60%，表明在進(jìn)料負(fù)荷較低時，進(jìn)料負(fù)荷變化對沼氣產(chǎn)量和甲烷濃度影響較小。

已報道研究結(jié)果顯示餐廚垃圾處理廠濕式厭氧發(fā)酵沼氣量在50~70m3/t（進(jìn)厭氧罐物料），表明本項目沼氣產(chǎn)生量處于正常范圍。運行第50天，沼氣產(chǎn)量先升高至90m3/t（進(jìn)厭氧罐物料）后降至62m3/t（進(jìn)厭氧罐物料），該變化可能是由進(jìn)料性質(zhì)變化造成的。

圖4 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)沼氣產(chǎn)量和甲烷濃度變化

04、pH變化

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行過程中進(jìn)出料pH變化情況如圖5所示，由圖5可以看出進(jìn)料和出料pH分別維持在4和8左右，厭氧系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，表明雖然進(jìn)料負(fù)荷較低，但對系統(tǒng)運行影響較小。

圖5 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)出料pH變化

五、存在問題與應(yīng)對措施

本工程收運質(zhì)量和數(shù)量與設(shè)計存在偏差，收運質(zhì)量問題引起預(yù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁堵塞；收運數(shù)量偏差造成厭氧發(fā)酵系統(tǒng)停留時間過長，導(dǎo)致沼液中COD/氨氮偏低，后續(xù)污水處理系統(tǒng)需要補充大量碳源；沼氣產(chǎn)生量無法達(dá)到原設(shè)計量，沼氣凈化系統(tǒng)因運行負(fù)荷偏低，無法啟動生物脫硫。

上述問題發(fā)生后，在后續(xù)調(diào)試過程中，通過嚴(yán)控收運質(zhì)量、增加預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)備，將預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)生的液相作為碳源調(diào)配污水系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)以及更改脫硫系統(tǒng)運行方式等措施，保證了項目的正常運行。

01、實際進(jìn)料量低于設(shè)計進(jìn)料量

本工程設(shè)計規(guī)模為100t/d，根據(jù)前期初步設(shè)計2020年收運量為75t/d，但在2022年本工程調(diào)試過程中收運量最高僅達(dá)到40t/d，遠(yuǎn)低于預(yù)測收運量，如圖6所示。由于餐廚垃圾主要來自于餐館、學(xué)校食堂及企事業(yè)單位，因此受疫情及節(jié)假日影響較大，學(xué)校假期及疫情封控時，收運量將減少為20~30t/d，收運量波動較大。當(dāng)餐廚廠處理量無法達(dá)到設(shè)計值時，廠區(qū)內(nèi)部分系統(tǒng)將無法低成本穩(wěn)定運行，特別是厭氧系統(tǒng)、生物脫硫系統(tǒng)和污水系統(tǒng)等生物處理系統(tǒng)。

圖6 餐廚垃圾處理廠實際進(jìn)料量與設(shè)計進(jìn)料量對比

1. 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)運行期間進(jìn)料量低于設(shè)計進(jìn)料量，有機負(fù)荷低于設(shè)計負(fù)荷，厭氧罐長期處于缺少物料狀態(tài)（FOS/TAC<0.3），導(dǎo)致水力停留時間延長接近1倍，有機物降解更徹底，氨氮濃度緩慢升高至3000mg/L以上。有研究表明，氨氮濃度升高至3000mg/L以上時會對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生毒害，影響厭氧發(fā)酵系統(tǒng)穩(wěn)定。

另外，水力停留時間延長還會造成進(jìn)料COD過度降解，COD低于4000mg/L，導(dǎo)致出水的COD/氨氮<5，增加污水處理的難度及成本?；诖耍ㄗh后續(xù)設(shè)計的厭氧罐可以根據(jù)進(jìn)料量調(diào)整罐體運行容積，保證物料的水力停留時間，進(jìn)而滿足整個廠區(qū)低成本運行需求。

2. 沼氣凈化系統(tǒng)

本工程沼氣凈化系統(tǒng)采用生物脫硫工藝脫除沼氣中的H2S，設(shè)計了1套脫硫反應(yīng)器，沼氣處理能力為450m3/h，進(jìn)氣中H2S濃度低于4553.6mg/m3，硫負(fù)荷為46kg/d。由于維持脫硫微生物活性需要一定的硫負(fù)荷，當(dāng)硫負(fù)荷過低時，若啟動生物脫硫運行，硫污泥活性將降低，污泥量將不斷流失，導(dǎo)致堿耗增加和接種污泥逐漸減少等問題，同時風(fēng)機需長期處于低頻運行，嚴(yán)重降低風(fēng)機壽命。根據(jù)工程經(jīng)驗，沼氣中硫負(fù)荷高于設(shè)計負(fù)荷的1/3時，脫硫反應(yīng)器方可正常運行。

本工程目前進(jìn)料量為30~40t/d，產(chǎn)氣量為83~108m3/h，H2S濃度為1517.9mg/m3，硫負(fù)荷為2.9~2.7kg/d，低于設(shè)計負(fù)荷的1/3?？紤]設(shè)備運行的安全性，目前僅可通過添加堿液的方式進(jìn)行濕法脫硫，保證達(dá)標(biāo)的前提下，堿耗量相比生物脫硫增加了10倍?；诖?，建議其余項目設(shè)計時采用多套脫硫反應(yīng)器并聯(lián)運行，當(dāng)硫負(fù)荷較低時，僅啟動部分反應(yīng)器便可滿足運行要求。雖然該做法前期投資有所提高，但可顯著降低后續(xù)運營成本。

3. 污水處理系統(tǒng)

一般情況下，A/O池進(jìn)水COD/氨氮≥5時，系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行。由于本工程厭氧發(fā)酵系統(tǒng)水力停留時間過長，沼渣中COD/氨氮（1~2）嚴(yán)重失衡，因此為保證污水達(dá)標(biāo)排放，A/O池需補充大量碳源。葡萄糖是經(jīng)常使用的碳源，但價格較高，若長期使用將大幅提高運營成本。本工程嘗試使用預(yù)處理系統(tǒng)三相離心機產(chǎn)生的液相作為碳源，調(diào)配A/O池進(jìn)水的COD/氨氮，以降低污水系統(tǒng)運行成本。

厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的沼渣經(jīng)離心脫水后與預(yù)處理系統(tǒng)三相離心機產(chǎn)生的液相在滲濾液池中按照（5:1~10:1）混合，而后通過氣浮去除油脂和部分SS，最后得到COD/氨氮為4~5的AO池進(jìn)水。經(jīng)調(diào)試運行，污水處理系統(tǒng)所需的碳源大幅降低，僅需在二級A池補充少量外加碳源，出水便可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

因此為了應(yīng)對收運量不足對污水處理系統(tǒng)造成的影響，建議后續(xù)工程可將預(yù)處理系統(tǒng)三相離心機產(chǎn)生的液相送至污水處理系統(tǒng)調(diào)配進(jìn)水COD/氨氮，替代葡萄糖等傳統(tǒng)碳源，污水處理成本可降低約35~70元/t。

據(jù)了解，全國多個餐廚廠均存在收運量不足以及廠區(qū)超前建設(shè)的問題，基于此，后續(xù)建設(shè)該類廠區(qū)時，預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣凈化系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)均需采取相應(yīng)措施，從而滿足低負(fù)荷運行的需求，進(jìn)而在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下，減少運營費用。

02、收運質(zhì)量與設(shè)計質(zhì)量差異

餐廚垃圾收運質(zhì)量對餐廚垃圾處理廠的穩(wěn)定運行起到至關(guān)重要的作用。本工程實際收運餐廚垃圾理化成分與設(shè)計基本一致，如表3所示，可滿足設(shè)備穩(wěn)定運行要求。

項目運行過程中收運單位為提高收運數(shù)量，第92~95天收運了家庭廚余垃圾。雖然GB/T19095—2019生活垃圾分類標(biāo)志中定義廚余垃圾包括家庭廚余垃圾、餐廚垃圾和其他廚余垃圾，但餐廚垃圾與家庭廚余垃圾的來源與性狀有一定差異，同時目前家庭廚余垃圾相比餐廚垃圾分類更差，處理設(shè)備會有部分不同，因此一般餐廚垃圾處理廠無法適應(yīng)并處理當(dāng)前的家庭廚余垃圾。

如圖7所示，由于本項目第92~95天收運的家庭廚余垃圾中摻雜了大量生活垃圾，導(dǎo)致預(yù)處理系統(tǒng)接收料斗堵塞嚴(yán)重，僅有少量廚余垃圾可進(jìn)入后端處理系統(tǒng)，甚至造成接收料斗螺旋卡死，需要將家庭廚余垃圾從接收料斗中清理后重新運至場外處理，嚴(yán)重影響了餐廚垃圾處理廠的正常運行，也加重了工作人員的工作強度。

因此，為確保餐廚垃圾處理廠穩(wěn)定運行，建議收運方及調(diào)試方嚴(yán)控收運質(zhì)量，僅收運餐廚垃圾，并盡量減少餐廚垃圾中的生活垃圾，特別是鐵類物質(zhì)。若需處理家庭廚余垃圾及其他廚余垃圾，建議建設(shè)單獨處理廠，建成前暫時送至生活垃圾焚燒廠處置。

表3 設(shè)計與運營階段餐廚垃圾理化組分對照

圖7 雜質(zhì)過多的家庭廚余垃圾

03、當(dāng)?shù)仫嬍程厣c預(yù)處理工藝不匹配問題

本工程除砂除雜工藝設(shè)置在高溫蒸煮工藝后面，相比先進(jìn)行除砂除雜再進(jìn)行加熱離心的工藝，餐廚垃圾先經(jīng)130~140℃高溫蒸煮，物料中有機物充分溶解于水中，雜質(zhì)與油脂等分離更徹底，再經(jīng)除砂除雜工藝后分選出的雜質(zhì)中包含的有機物更少，保證盡可能多的有機物輸送至后端三相離心系統(tǒng)。

然而，如表4所示，由于本項目位于東南沿海地區(qū)，餐廚垃圾相比其他地區(qū)存在較多的重物質(zhì)（貝殼、雞蛋殼、骨頭、金屬等為平均水平的1.4倍），導(dǎo)致餐廚垃圾經(jīng)破碎制漿后內(nèi)部含有較多重雜質(zhì)，同時物料經(jīng)高溫蒸煮后黏度大幅降低，并且由于砂石等重雜質(zhì)占比較大，易于沉積在物料下端導(dǎo)致泵送困難，經(jīng)常堵塞，故東南沿海地區(qū)采用該種工藝需單獨設(shè)置輸送砂石設(shè)備，以保證后續(xù)整條線路的穩(wěn)定運行。

表4 設(shè)計階段與運營階段餐廚垃圾組分對照

六、結(jié)論

本工程為處理量100t/d的餐廚垃圾處理廠，采用“預(yù)處理系統(tǒng)+厭氧發(fā)酵系統(tǒng)+沼氣凈化系統(tǒng)+污水處理系統(tǒng)（預(yù)處理單元+兩級A/O池+MBR+豎流沉淀池+活性砂慮器）+鍋爐系統(tǒng)+除臭系統(tǒng)”工藝。由于收運質(zhì)量波動較大以及餐廚垃圾實際收運量與設(shè)計值偏差較大，餐廚垃圾處理廠各處理系統(tǒng)均受此影響，經(jīng)調(diào)試后可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行。

目前餐廚垃圾處理廠建設(shè)已下沉至三、四線城市，城市經(jīng)濟發(fā)展弱于東南沿海城市，收運質(zhì)量波動及垃圾收運量與預(yù)測量偏差可能更大，因此餐廚垃圾處理廠設(shè)計需考慮如何在低負(fù)荷穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行的前提下，降低運行成本，同時調(diào)試運行過程中需嚴(yán)控收運質(zhì)量，從而保證餐廚垃圾處理廠穩(wěn)定運行。

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原文標(biāo)題:東南沿海地區(qū)典型餐廚垃圾處理工程設(shè)計及運行實例