餐廚垃圾廢水綜合處理技術(shù)及其應(yīng)用特點(diǎn)

　　環(huán)保：隨著我國居民生活水平的逐步提高，餐桌上的浪費(fèi)現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，餐廚垃圾產(chǎn)生量迅速增加。因為餐廚垃圾為固液混合物，所以處理時，應(yīng)先將液態(tài)的餐廚廢水與固態(tài)餐廚相分離，然后分別對固態(tài)物及液態(tài)廢水進(jìn)行處理。目前，國內(nèi)外學(xué)者對餐廚垃圾的研究主要圍繞固態(tài)餐廚垃圾的處理而展開，對液態(tài)餐廚廢水的處理鮮有報導(dǎo)。所以液態(tài)餐廚廢水的高效處理，對于餐廚垃圾的無害化和資源化具有重要的意義。由于餐廚廢水中油脂含量較高，而高含量的油脂會對后續(xù)處理造成不利的影響。所以對其進(jìn)行處理時，一般首先采用一定的技術(shù)將其中油脂與廢水分離，分離出的油脂進(jìn)行資源化利用，而去油脂廢水處理達(dá)標(biāo)后排入城市管網(wǎng)。

　　1、餐廚垃圾廢水綜合處理技術(shù)-油水分離技術(shù)

　　餐廚廢水中油脂以溶解油，乳化液，懸浮液等形式存在，目前常用的油水分離技術(shù)有物理分離法(包括：重力分離，離心分離，粗粒化分離和膜處理)和化學(xué)分離法(包括：絮凝和電解)。

　　1.1化學(xué)分離法

　　絮凝分離法是一種常用的成本低廉的油水分離方法。韓香云[4]優(yōu)化了混凝劑的組成，使餐廚廢水中的乳化油實現(xiàn)了破乳分離。結(jié)果表明采用聚丙烯，腐植酸鈉酰胺和聚合硫酸鐵的混合藥劑，可以實現(xiàn)廢水與油脂的迅速分離。電解分離法是指通過電解產(chǎn)生的大量的細(xì)小氣泡吸附在油滴表面上，使油滴可以隨著氣泡一起上浮到水面上而實現(xiàn)油水分離。絮凝沉淀技術(shù)工藝成熟，費(fèi)用低；但藥劑量大，當(dāng)水質(zhì)波動較大時，處理效果較差，且會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥。而電解法盡管油脂去除率較高，但裝置復(fù)雜且耗電量較大。

　　1.2物理分離法

　　重力分離法除油效果較穩(wěn)定，是除油技術(shù)中最方便，應(yīng)用最廣的技術(shù)。但其主要去除廢水中的分散油和懸浮油，對乳化液和溶解油的去除效果較差。離心分離法(小型的油水分離器)適應(yīng)于小型企業(yè)，且能耗較大。

　　聚集分離技術(shù)(又稱粗?；蛛x技術(shù))是指讓含有油脂的廢水通過具有疏水親油性能的粗粒徑濾料，油珠會吸附在濾料表面上，不斷聚集后形成一層油墨。當(dāng)油墨厚度較大時，會在水流剪切力和浮力的共同作用下脫離濾料表層，上浮到液面上完成分離。其可以將5~10um以上的油脂與水完全分離，但不適宜處理懸浮物含量較高(5%以上)的餐廚廢水，因為長期使用會使聚結(jié)材料發(fā)生堵塞。膜分離法去除油脂的效率較高，但膜易受到油脂污染而導(dǎo)致膜通量降低。此外，粘附油脂的膜較難清洗。

　　任連海[3]認(rèn)為增大油滴的粒徑，降低水的粘度，增加油與水的密度差等3種方式可以提高餐飲廢水中油滴的上浮速度，進(jìn)而提高油水分離的效率。

　　2、餐廚垃圾廢水綜合處理技術(shù)-廢棄油脂的資源化利用技術(shù)

　　油水分離出的廢棄油脂具有資及廢物的二重性，處理時應(yīng)盡可能實現(xiàn)資源化利用，廢棄油脂通?？勺鳛榛ぴ仙a(chǎn)生物柴油，肥皂、硬脂酸等產(chǎn)品。

　　2.1制取生物柴油

　　生物柴油是指以動、植物油脂為原料，通過一定的方法生成的柴油。廢棄油脂制取生物柴油的方法主要包括物理法(直接混合法，微乳液法)、高溫裂解法和化學(xué)法(酯化反應(yīng)，酯交換反應(yīng))，其中酯交換法最常用。酯交換反應(yīng)是指用甲醇或乙醇等低碳醇在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的催化作用下與廢油中的甘油三酸酯發(fā)生交換反應(yīng)，使其酯鍵發(fā)生斷裂而生成長鏈脂肪酸甲酯或乙酯，從而降低了碳鏈的長度及油脂的粘度，生產(chǎn)出生物柴油。選擇合適的催化劑是酯交換法的關(guān)鍵，由于餐廚廢油中酸度很高，所以往往采用直接酸催化法或者先酸催化后堿催化的兩部法。但酸催化反應(yīng)周期較長，效率低，而且需要消耗大量的低碳醇，反應(yīng)器容易腐蝕。所以工業(yè)化應(yīng)用中常用先酸后堿催化的工藝，這樣可以使酸催化后，進(jìn)料中脂肪酸大幅度降低，再進(jìn)行堿催化。但該工藝較復(fù)雜，成本也較高，而且濃硫酸催化時易發(fā)生副反應(yīng)。

　　趙華等以用濃硫酸做催化劑，利用地溝油和甲醇鈉發(fā)生酯交換制取生物柴油。最佳操作條件為∶油醇摩爾比為1∶7，地溝油與濃硫酸質(zhì)量比為100∶0.8，最佳溫度為65℃。生成的生物柴油可以達(dá)到ASTM的標(biāo)準(zhǔn)。

　　在我國建成的餐廚垃圾處理廠，生物柴油是一種重要的終端產(chǎn)品?！短K州市餐廚垃圾管理辦法》發(fā)布后，蘇州市潔凈廢植物油回收有限公司獲得政府授權(quán)，成為蘇州市唯一一家合法的從事餐廚垃圾處理的公司。其與清華大學(xué)合作開發(fā)了固體餐廚垃圾處理工藝。其后又與江南大學(xué)合作克服液體發(fā)酵，污泥脫水等技術(shù)難題。其公司收集來餐廚垃圾經(jīng)過預(yù)處理后，分為油脂，廢水，固體物和雜質(zhì)四部分。其中，油脂采用脂化-蒸餾工藝，提煉成生物柴油，約占4%~5%；固體餐廚垃圾經(jīng)過厭氧發(fā)酵干燥后變成飼料，約占15%；而廢水則可以通過厭氧-好氧組合工藝處理達(dá)標(biāo)后排入市政管網(wǎng)，這部分占70%~80%；最后5%~6%的雜質(zhì)則直接填埋。