厌氧发酵技术在餐厨垃圾与城市污泥协同处置中的应用与研究

刘锦伦 曾 婷 熊 亭(. 深圳市利赛环保科技有限公司，广东 深圳 58000； .深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司，广东 深圳 58000； .深圳瑞赛尔环保股份有限公司，广东 深圳 58000)

厌氧发酵技术在餐厨垃圾与城市污泥协同处置中的应用与研究

刘锦伦1曾 婷2熊 亭3
(1. 深圳市利赛环保科技有限公司，广东 深圳 518000； 2.深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司，广东 深圳 518000； 3.深圳瑞赛尔环保股份有限公司，广东 深圳 518000)

以深圳市利赛环保科技有限公司已完成建设并成功投入运行的深圳市城市生物质废物(垃圾)处置工程项目作为典型案例，对厌氧发酵技术在餐厨垃圾与城市污泥协同处置中的应用在处理工艺、处理效果、经济技术等方面加以评价和总结。

厌氧发酵；餐厨垃圾；城市污泥；协同处置

引言

餐厨垃圾和城市污泥是城市生物质废弃物的主要成分，两者均具有有机质含量高、含水率大的特点。在餐厨垃圾和城市污泥单独收运、集中处理之前，深圳市这两种生物质废弃物主要采用卫生填埋处理方式进行处置。高含水率的餐厨垃圾和城市污泥也是导致垃圾填埋场垃圾渗滤液产生量大、COD和BOD浓度高的主要原因，容易对项目所在地周边的大气环境、地下水和土壤环境造成污染。邓国平等[1]、王永会等[2]、段妮娜等[3]和李晓帅等[4]研究结果表明，餐厨垃圾与城市污泥联合厌氧消化处置可以解决餐厨垃圾单独消化产生的酸化问题，同时还能有效地提高地厌氧消化系统的有机负荷率、沼气产气量以及系统稳定性。因此，开展厌氧发酵技术在餐厨垃圾与城市污泥协同处置中的应用与研究工作已成为固废处置行业环保科技工作者研究的热点。

1 厌氧发酵技术协同处理餐厨垃圾与城市污泥工艺

厌氧发酵是通过厌氧微生物的代谢作用，将餐厨垃圾消化、分解，主要产生甲烷和氢气等能源物质[5-10]。在目前较成熟的固废减量技术中，厌氧发酵技术因其能够将有机废弃物稳定化的同时回收沼气作为能源，缓解日益紧张的能源供需矛盾而在世界各地得到普遍应用[11-12]。以深圳市利赛环保科技有限公司已完成建设并成功投入运行的深圳市城市生物质废物(垃圾)处置工程项目为例，该项目所采用的核心处理工艺为两相中温湿式厌氧处理工艺。项目总处理规模为500吨/天，其中包含：深圳市龙华新区产生的餐饮垃圾 200吨/天，深圳市布吉污水处理厂和布吉河水质净化厂脱水污泥300吨/天。厌氧发酵技术协同处置餐厨垃圾与城市污泥的工艺流程见图1。

图1 厌氧发酵技术协同处置餐厨垃圾与城市污泥工艺流程图

2 处理效果

该项目沼气年产生量为876万m3，年减排二氧化碳6.5万T，节能效果明显。项目生产运行过程中产生的臭气，采用水洗+生物滤池进行净化除臭，臭气经管道、风机进入除臭设备净化处理达标后排放，排放指标优于《广东省地方标准大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二时段二级和《中华人民共和国国家标准恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)。项目生产运行过程中产生的污水与粪便处理厂、卫生处理厂产生的污水混合排至卫生处理厂污水处理站处理，能够有效地调节污水处理站进水水质，提高污水处理站的处理效率，最终均接入深圳卫生处理厂处理，然后排入布吉污水处理厂。餐厨垃圾与城市污泥厌氧发酵产生的沼渣等固体废弃物送至粪便堆肥厂进行堆肥处置。这与熊亭[13]的部分建议和结论一致。本项目在实现社会效益、生态效益、环境效益、节能效益的同时，还可以带来一定的经济效益，是餐厨垃圾与城市污泥资源化处理、生物质能源开发和节能减排的综合性示范工程。

3 主要经济技术指标

本项目总投资29942.59万元。达到日处理龙华新区餐厨垃圾200t、深圳市布吉污水处理厂和布吉河水质净化厂脱水污泥300t的规模；项目沼气年产生量为876万m3，年减排二氧化碳6.5万t。

4 结 论

(1)采用厌氧发酵技术协同处置餐厨垃圾与城市污泥，厌氧消化系统运行稳定，沼气产生量提升显著，经济效益和环境效益良好。

(2)厌氧发酵技术协同处置餐厨垃圾与城市污泥的成功实施与应用可以避免因分别建设单独的处理设施而造成重复建设和浪费问题，把具有相似特征的这部分生物质进行综合的协同处理，是一种有效节省土地资源，又能充分利用各自特点进行优势互补的工艺。

(3)通过将污泥脱水后滤液与预处理后的餐饮垃圾联合厌氧，调节污泥和餐饮垃圾混合的比例，能够使污泥和餐饮垃圾混合液中C：N比处于厌氧的最佳比值，利于产沼；另外联合厌氧后沼渣具有脱水难度小、泥饼含固率高的特点。

[1] 邓国平，任玉森，李杰伟，等.餐厨垃圾市政污泥联合厌氧消化处理技术[J].环境工程技术学报，2013，3(2)：179-182.

[2]王永会，赵明星，阮文权.餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产沼气协同效应[J].环境工程学报，2014，8(6)：2536-2542.

[3]段妮娜，董滨，李江华，等.污泥和餐厨垃圾联合干法中温厌氧消化性能研究[J].环境科学，2013，34(1)：321-327.

[4]李晓帅，张栋，戴翎翎，等.污泥与餐厨垃圾联合厌氧消化产甲烷研究进展[J].环境工程，2015，33(9)：100-104.

[5]Zhang R，El-Mashad H M，Hartman K，et al.Characterization of food waste as feedstock for anaerobic digestion[J].Bioresource Technology，2007，98(4)：929-935.

[6]Ji H J，Lee D S，Park D，et al.Biological hydrogen production by immobilized cells of Clostridium tyrobutyricum JM1 isolated from a food waste treatment process[J].Bioresource Technology，2008，99(14)：6666-72.

[7]Kim J K，Le N，Chun Y N，et al.Hydrogen production conditions from food waste by dark fermentation with Clostridium beijerinckii，KCTC 1785[J].Biotechnology & Bioprocess Engineering，2008，13(4)：499-504.

[8]Han S K，Shin H S.Performance of an innovative two-stage process converting food waste to hydrogen and methane.[J].Journal of the Air & Waste Management Association，2004，54(2)：242-9.

[9]Chu C F，Li Y Y，Xu K Q，et al.A pH- and temperature-phased two-stage process for hydrogen and methane production from food waste[J].International Journal of Hydrogen Energy，2008，33(18)：4739-4746.

[10]Chu C F，Ebie Y，Xu K Q，et al.Characterization of microbial community in the two-stage process for hydrogen and methane production from food waste[J].International Journal of Hydrogen Energy，2010，35(15)：8253-8261.

[11]陈广银，郑正，常志州，等.NaOH处理对互花米草高温干式厌氧发酵的影响[J].环境科学，2011，32(7)：2158-2163.

[12]赵云飞，刘晓玲，李十中，等.餐厨垃圾与污泥高固体联合厌氧产沼气的特性[J].农业工程学报，2011，27(10)：255-260.

[13]熊亭.餐厨垃圾处理现状及主要处理技术分析[J].绿色科技，2016(16)：32-34.

Research and Application on Anaerobic Fermentation Technology in the Coordination Disposal of Food Waster and City Sludge Together

LIU Jinlun1ZENG Ting2XIONG Ting3
(1.Shenzhen Lisai Environmental Protection and Technology Co.，Ltd.，Guangdong Shenzhen 518000； 2.IER Enviromental Protection Engineering Technology Co.，Ltd.，Guangdong Shenzhen 518000； 3.Shenzhen Recycle environmental protection Co.，Ltd.，Guangdong Shenzhen 518000)

The completed construction of biomass waste and successfully put into operation disposal project of Shenzhen Lisai Environmental Protection and Technology Co.，Ltd. has as a typical case of anaerobic fermentation technology in food waste and sludge disposal in city collaborative application in the treatment process，the treatment effect，economic and technical aspects of the evaluation and summary.

anaerobic fermentation；food waste；city sludge；coordination disposal

刘锦伦，环境工程本科，助理工程师，从事餐厨垃圾资源化利用与处理工作

熊亭，环境工程本科，助理工程师，从事餐厨垃圾资源化利用与处理工作

X21

A

1673-288X(2017)01-0096-02

项目资助：科技应用示范项目(KJYY20140829092048271)

引用文献格式：刘锦伦 等.厌氧发酵技术在餐厨垃圾与城市污泥协同处置中的应用与研究[J].环境与可持续发展，2017，42(1)：96-97.