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分析|縣級(jí)城市餐廚垃圾處理工藝以及案例分析

分類:行業(yè)熱點(diǎn) > 固廢處理    發(fā)布時(shí)間:2017年3月2日 13:22    作者:《環(huán)境衛(wèi)生工程》雜志    文章來(lái)源:北極星固廢網(wǎng)

 來(lái)源:《環(huán)境衛(wèi)生工程》雜志

目前,我國(guó)縣級(jí)城市并沒有出臺(tái)餐廚垃圾管理辦法,而且餐廚垃圾也沒有實(shí)施統(tǒng)一收集和管理。由于農(nóng)村的飼養(yǎng)習(xí)慣,大部分農(nóng)村餐廚垃圾用于家畜的喂養(yǎng),小部分餐廚垃圾混入生活垃圾由環(huán)衛(wèi)部門收運(yùn)處理。因此縣級(jí)城市餐廚垃圾若不進(jìn)行無(wú)害化處理,將會(huì)對(duì)環(huán)境中的水、氣、土、生物等多種要素和人類的健康造成污染和危害。

國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理處置現(xiàn)狀

1填埋

我國(guó)對(duì)于生活垃圾的處理未實(shí)行垃圾分類,餐廚垃圾作為生活垃圾的主要組成部分,填埋法是其處理的主要方法。餐廚垃圾的衛(wèi)生填埋不僅浪費(fèi)了餐廚垃圾中的可回收資源,而且還存在著安全隱患,如垃圾滲瀝液可以通過(guò)地表徑流以及滲透作用污染地表水和地下水,對(duì)環(huán)境造成二次污染[1]。同時(shí)填埋處理技術(shù)要占用大量的土地資源,滋生蟲蠅,污染大氣。隨著人們對(duì)餐廚垃圾的不斷深入研究,對(duì)其處理技術(shù)也不斷革新。因此,世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)餐廚垃圾的填埋處理方式的比率正在逐漸降低。由此可見,隨著餐廚垃圾處理技術(shù)的發(fā)展,將餐廚垃圾采用衛(wèi)生填埋處理將逐步退出歷史大舞臺(tái)。

2堆肥

堆肥是一種比較成熟的有機(jī)垃圾資源化有效處理方式。國(guó)內(nèi)的發(fā)達(dá)地區(qū)已有投產(chǎn)(北京南宮堆肥廠),但堆肥處理不僅占地面積大、投資和運(yùn)行費(fèi)用較高,而且受工業(yè)廢水的影響,餐廚垃圾中重金屬超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查,餐廚垃圾堆肥制品的銷路并不十分令人滿意,其產(chǎn)品售價(jià)一般為300~500元/t,利潤(rùn)較低;與普通化肥相比,其品質(zhì)難以保證,堆肥產(chǎn)品中仍然含有一定的蟲卵和病原體,不利于餐廚堆肥產(chǎn)品的推廣和使用。由于種種原因,上海運(yùn)行的幾家餐廚垃圾堆肥廠已經(jīng)倒閉。

3飼料化

 餐廚垃圾飼料化處理的基本要求是殺毒滅菌且達(dá)到飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),最大限度地保留營(yíng)養(yǎng)成分,改善餐廚垃圾的飼用價(jià)值。該技術(shù)成本較高,同時(shí)值得注意的是高溫烘干是否可以完全杜絕牲畜傳染病的蔓延。從城市的消費(fèi)者心理角度,人們?cè)絹?lái)越不接受這種“泔水豬肉”,因此至少?gòu)陌踩嵌葋?lái)看,飼料化處理不是餐廚垃圾處理的發(fā)展方向。

 4厭氧發(fā)酵

厭氧發(fā)酵是指在缺氧的情況下,利用自然界中的微生物厭氧菌(尤其是產(chǎn)甲烷菌)將餐廚垃圾中有機(jī)質(zhì)作為自身的營(yíng)養(yǎng)源,通過(guò)生理代謝作用將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣和沼肥的生產(chǎn)工藝過(guò)程。厭氧發(fā)酵是在全密封的系統(tǒng)中進(jìn)行的,過(guò)程可以控制,發(fā)酵的周期短且占地少,從而對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染比較小;與好氧相比,設(shè)備簡(jiǎn)單,不需要通風(fēng),運(yùn)行成本低,屬于節(jié)能型方法。厭氧發(fā)酵技術(shù)不僅能降解有機(jī)成分,提高脫水性,還能回收沼氣作為能源,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢棄物的減量化、資源化和無(wú)害化。

5焚燒

 焚燒技術(shù)是將經(jīng)過(guò)發(fā)酵和脫水處理后的垃圾放置在密閉的焚燒爐中,在高溫(1200℃以上)條件下將垃圾中的有機(jī)物完全氧化分解,達(dá)到減量化目的。焚燒處理是將城市垃圾實(shí)施熱能回收利用資源化的一種形式,可以減少?gòu)U棄物處置量達(dá)到75%~95%,但投資巨大。

餐廚垃圾處理技術(shù)比較

目前餐廚垃圾主要處理技術(shù)有填埋、焚燒、厭氧消化、飼料/堆肥化等??紤]到餐廚垃圾廢棄物的特點(diǎn),填埋術(shù)的適應(yīng)性均相對(duì)較差。因此針對(duì)厭氧消化、飼料化、焚燒技術(shù)進(jìn)行比較,結(jié)果見表1。

表1 餐廚垃圾處理主要技術(shù)比較結(jié)果


目前國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處置項(xiàng)目的運(yùn)行規(guī)模在100~600t/d,針對(duì)的服務(wù)范圍也僅局限于地級(jí)城市主要行政區(qū),主要采用的處理工藝為厭氧發(fā)酵,縣級(jí)城市由于餐廚垃圾產(chǎn)生量較少等原因,尚未實(shí)現(xiàn)合理處置。因此,一種結(jié)合縣級(jí)城市當(dāng)?shù)厣罾姀S的餐廚垃圾處理工藝可以改變這一現(xiàn)狀。

餐廚垃圾項(xiàng)目與生活垃圾電廠相結(jié)合處理工藝

按照2013年頒布的《餐廚垃圾管理辦法》,餐廚垃圾總產(chǎn)生量大于50t/d的城市宜建設(shè)餐廚垃圾集中處理設(shè)施。縣級(jí)城市餐廚垃圾的處理現(xiàn)狀尚未實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化和資源化。依據(jù)CJJ184—2012餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范,可以按人均日產(chǎn)生量的方式對(duì)縣級(jí)城市餐廚垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行估算。餐廚垃圾日產(chǎn)生量宜按下式估算:

 Mc=Rmk

 式中:Mc為某城市或區(qū)域餐廚垃圾日產(chǎn)生量,kg/d;R為城市或區(qū)域常住人口;m為人均餐廚垃圾產(chǎn)生量基數(shù),kg/(人?d),人均餐廚垃圾日產(chǎn)生量基數(shù)m宜取0.1kg/(人?d);k為餐廚垃圾產(chǎn)生量修正系數(shù),經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市、旅游業(yè)發(fā)達(dá)城市、沿海城市可取1.05~1.15,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)旅游城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)沿海城市可取1.15~1.30,普通城市取1.00??h級(jí)城市人口在80~110萬(wàn)人,因此可以估算餐廚垃圾產(chǎn)生量為80~110t/d。由于尚未實(shí)現(xiàn)垃圾分類收集以及收運(yùn)率不足,能夠收運(yùn)集中處置的餐廚垃圾為20~50t/d。

 對(duì)于餐廚垃圾處理量在大于50t/d時(shí),宜采用厭氧發(fā)酵處理,不僅處理技術(shù)成熟可靠,而且能產(chǎn)生清潔能源———沼氣。厭氧發(fā)酵處理工藝的前期投資較大,但縣級(jí)城市的餐廚垃圾產(chǎn)生量不足,無(wú)法完成經(jīng)濟(jì)效益的回收。因此,厭氧發(fā)酵工藝不適合縣級(jí)城市餐廚垃圾的處理處置。經(jīng)調(diào)查研究,餐廚垃圾在集中收運(yùn)至接料倉(cāng)時(shí),可以自動(dòng)分離出42%左右的瀝液,此時(shí)餐廚垃圾的含水率為72.85%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,餐廚垃圾干基平均低位熱值為18828kJ/kg,當(dāng)含水率為50%時(shí),其平均低位熱值為5240kJ/kg,與生活垃圾低位熱值相當(dāng),完全符合生活垃圾摻燒的條件。因此,可以采用“脫水+焚燒發(fā)電+油脂利用”處理工藝。

“脫水+焚燒發(fā)電+油脂利用”處理工藝是將餐廚垃圾經(jīng)收運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)輸至餐廚垃圾資源化利用項(xiàng)目廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理,篩選出塑料、酒瓶等影響后續(xù)壓榨環(huán)節(jié)的固體,將分選破碎后的物質(zhì)經(jīng)過(guò)壓榨脫水,產(chǎn)生的廢水通過(guò)熱處理后進(jìn)行油水分離,得到的毛油經(jīng)處理后達(dá)到毛油外售要求,銷售給具有資質(zhì)的毛油處理單位。此外,脫水后的剩余物料與之前分選的廢棄物入爐焚燒發(fā)電。

縣級(jí)城市餐廚垃圾處理采用“脫水+焚燒發(fā)電+油脂利用”工藝處理,可以達(dá)到減量化明顯、資源化利用的效果。因此針對(duì)縣級(jí)城市餐廚垃圾日產(chǎn)生量不足的情況,建議與生活垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行合建,采用餐廚垃圾處置工藝與生活垃圾處置工藝相結(jié)合,更好地達(dá)到綜合利用。

1)生活垃圾“三廢”排放處理技術(shù)成熟規(guī)范,目前正在向歐盟標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡。而餐廚垃圾相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)則是處于初步制定,餐廚垃圾處置工藝與生活垃圾焚燒發(fā)電廠合建,可以采用生活垃圾“三廢”標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)控措施,做到資源整合利用以及節(jié)省土地。

2)餐廚垃圾惡臭治理是一道較難的工藝,單獨(dú)建設(shè)投資費(fèi)用很高。生活垃圾發(fā)電工藝可將臭氣通過(guò)用作一次風(fēng)進(jìn)行焚燒徹底消除。

3)縣級(jí)城市餐廚垃圾焚燒處理可以產(chǎn)生的熱量,通過(guò)渦輪機(jī)做功發(fā)電,實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源利用。

縣級(jí)城市餐廚垃圾處理工藝案例分析

 海安縣位于江蘇省東部的蘇中地區(qū),下轄10個(gè)區(qū)鎮(zhèn),其中,國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)1個(gè),省級(jí)高新區(qū)1個(gè)??h城規(guī)劃區(qū)內(nèi)餐飲單位產(chǎn)生的餐廚垃圾量為25t/d(一期工程),其處理采用“脫水+焚燒發(fā)電+油脂利用”工藝路線。海安縣餐廚垃圾處理工程建設(shè)于海安縣生活垃圾焚燒發(fā)電廠西側(cè),工程項(xiàng)目分為餐廚廢棄物預(yù)處理單元、餐廚廢棄物焚燒單元和油水分離處理單元。整個(gè)工程中總物料輸入主要包括餐飲垃圾及處理過(guò)程中所需的添加劑,同時(shí)也包括廠區(qū)的沖洗水及生活污水等。物料輸出主要包括了預(yù)處理過(guò)程中分離的物質(zhì)、毛油、污水處理出水等。項(xiàng)目物料平衡如圖1所示。

 工程建設(shè)項(xiàng)目總投資為789.23萬(wàn)元,餐廚垃圾年發(fā)電量為6.273×105kWh,年產(chǎn)生毛油量為182.4t。海安縣餐廚垃圾處置工程合理地利用了江蘇天楹環(huán)保能源股份有限公司的海安生活垃圾焚燒發(fā)電的煙氣、污水、臭氣、爐排爐焚燒等現(xiàn)有資源,運(yùn)行良好。

                           
                                                                         圖1 海安縣餐廚垃圾項(xiàng)目物料平衡
     
     隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高和政府對(duì)垃圾處理管理力度的加強(qiáng),完全可以逐步實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾單獨(dú)收集與處置,從而減輕餐廚垃圾因不合理處置對(duì)社會(huì)造成的危害??h級(jí)城市餐廚垃圾除具備自身特征之外,還具有產(chǎn)生量少的特點(diǎn),與生活垃圾焚燒發(fā)電廠合建,采用回收油脂和脫水焚燒工藝路線,不僅可以避免廢棄油脂回到餐桌的可能性,同時(shí)可以進(jìn)行焚燒發(fā)電,從而實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理。因此,縣級(jí)城市的餐廚垃圾實(shí)現(xiàn)集中收集,并采用“脫水+焚燒發(fā)電+油脂利用”進(jìn)行處理,其市場(chǎng)潛力巨大。

 

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