餐厨垃圾预处理工艺研究及现场应用

余旭

摘要：随着我国人民生活水平的提高，我收到的餐厨垃圾越来越多，在严格的环境保护要求下，我必须大力提倡循环经济和自主创新，根据自身特点，开发餐厨垃圾处理技术。餐厨垃圾内部处理起步较晚，工艺简单，处理量小，设备故障率高。餐厨垃圾预处理质量不高，不能满足后部厌氧进料的需要，油脂提取率低，有机物资源浪费。现有处理设备结构不合理，处理能力不足，故障率高，影响运行效率。

关键词：餐厨垃圾预;处理工艺;研究;现场应用

引言

随着国民经济的增长和餐饮业的不断发展，我国的烹饪垃圾产量以每年10%左右的速度增长。餐厨垃圾是指家庭、学校、机关、公共食堂和餐廳的餐厨垃圾、餐饮残渣、食品加工废弃物和不可再利用的动植物油脂和各种油水混合物，是本市生活垃圾的一部分。与其他垃圾相比，餐厨垃圾具有防潮、有机物、油脂和盐含量高、易腐烂、营养丰富等特点，处理不当将严重影响城市面貌、公众健康和环境质量。目前，厨房垃圾通过焚烧、填埋、好氧堆肥等处理。由于餐厨垃圾含有丰富的有机物，沼泽厌氧发酵成为餐厨垃圾资源化利用最广泛的技术。该技术在减少城市餐厨垃圾污染的同时，还可以生产可再生能源，是餐厨垃圾处理的有效途径。

1厨余垃圾处理技术及存在的问题

1.1源头减量处理技术

源头处理技术是指在居民厨房安装厨房垃圾粉碎机，将厨房垃圾粉碎后，直接通过排水管网进入污水处理系统。该技术在保持厨房卫生、减少蚊子和苍蝇方面对公众非常直观;环卫部门可大幅降低垃圾处理量，降低配套人员、设施投入等费用;污水处理系统可提高C/N进水，从而改善脱氮除磷效果。但也存在以下问题：①由于我国饮食习惯高，盐习惯高，市政管网设计限制，容易造成下水道堵塞等问题;②增加污水固含量，增加小区化粪池和排污管道的清淤频率和成本;③污水中有机物浓度升高，管道厌氧环境中易生物降解，产生沼气，存在安全隐患。

1.2运输和保存的过程中具有不定性

由于城市厨房垃圾渗滤液中含有多种微生物，在运输和保存过程中存在不确定性，随着温度、湿度、氧量等环境条件的变化，会自行发生生化反应，大量有害气体污染大气。同时，由于渗滤液中营养元素比例不均衡，具有较高的氮含量，其中有机氮逐渐转化为氨氮，对周边水体具有一定的污染性。另外，潮湿垃圾的渗滤液中可能含有很多重金属离子，直接排放也可能对环境和人体造成危害。处理后的垃圾渗滤液必须符合《污水排入城市污水的水质标准》（GB/T31962—2015）。

1.3肥料化处理技术

厨余垃圾处理技术有好氧发酵堆肥和生物肥料制备技术。好氧处理技术是指将厨房垃圾破碎，筛分垃圾有机部分，并将有机物转化为有机肥，将氧气曝气成有机部分的技术，可以分为浓缩和分散两种方式。生物质肥料是指利用蚯蚓、黑水等生物将厨房剩余有机物分解并转化为有机肥的过程。垃圾农业实际上在我国已经实行了十多年，但缺乏明确的政策支持，深受其害，化肥销售难以退出。作为一种绿化肥料，由于垃圾过剩，市场容量有限，也很难大量实施。

1.4物料接收系统

堆磅称量后的厨房垃圾收集车通过坡道进入预处理工厂内的排出大厅，将厨房垃圾放入排出装置的排出料斗。接合装置设置在密闭的房间内，具备快速快门，可以根据作业状况开闭，防止废（臭）气的扩散。另外，顶盖上安装有排气管道口，可以与除臭系统的管道连接，进行负压集中除臭处理。物料被底部带脱水功能的无轴螺旋输送机送到大物质分选机，在输送中被脱水的液体储存在集水池中。集水池浆液通过输送泵输送到精分制浆系统进行处理。

1.5渗滤液中的氨氮处理方式

厨房垃圾渗滤液中的氨氮主要来源于厨房垃圾中蛋白质等含氮类化合物的生物降解。另外，随着时间的推移，潮湿的垃圾渗滤液中的有机氮转化为氨氮，氨氮含量大幅增加。氨氮浓度高的渗滤液不仅恶臭大，而且有很大的毒性，对周边环境有明显的影响。因此，氨氮的去除很重要。厨房垃圾渗滤液中氨氮的常规处理方式可以分为吹脱法、电解氧化法、化学沉淀法和吸附法。采用曝气吹脱法进行了从生活垃圾渗滤液中去除氨氮的实验，随着吹脱时间的延长，碱性条件时，氨氮去除率达到67.9%。采用铁微电解-芬顿组合工艺处理垃圾渗滤液，对比不同运行条件下的处理效果，结果表明，在最佳条件下，COD和氨氮的去除率分别可达到71.3%和83.9%。研究了Fe-Al-C和Fe-Cu-C三元微电解体系对垃圾渗滤液的处理，结果表明，两体系均表现出去除垃圾渗滤液中TN和氨氮的能力。化学沉淀法加入MgCl2·6H2O和NaH2po412h2o或MgSO4和NaH2po412h2o沉淀生成磷铵镁（MgNH4PO4·6H2O），去除垃圾渗滤液中的氨氮，去除氨氮的效果.

2现场应用设备

餐厨垃圾预处理工艺主要适用于单独运行的餐厨垃圾处理设施，是一种精细分选、高浓度油、浓缩有机物的处理工艺。它由料斗、分选机、破碎机、洗涤筛选机，脱水机、输送系统及生化系统组合工艺组成，主要用于单独运行的餐厨垃圾处理项目。

2.1料斗

厨余垃圾因地方产出量不一致，因此料斗有半自动以及全自动型，其中全自动型料斗用于15t/d以上区域，通过双螺旋自动输送至分拣机进行分拣，显著优点是减少人工参与程度，保证处理稳定进行。

2.2分拣机

该设备位于连接料斗的背面，主要功能是从厨房垃圾中抽取大量垃圾，根据我国厨房垃圾大小的特点，该设备主要过滤掉大量50-60mm的垃圾，包括易拉罐、瓷片、塑料袋、塑料袋异物抽取，小尺寸异物和液体从格栅孔流出，进入工艺后端，与滚筒式筛相比，该设备具有体积小、功率小的特点，采用液压驱动，摆动臂（共10个）最大角度120的转速为30 - 40次/min，可以根据物料情况调整转速，以达到连续分拣的效果。

2.3破碎机

分选机处理过的物料进入破碎机，破碎机的主要作用是切割、破碎物料，提供满足后段工艺要求的物料。破碎机由内筒和外筒组成，两个筒体以不同速度旋转，进料在两个筒体之间通过，由安装在内筒和外筒上的一组刀片切割破碎，随机破碎后的物料粒径约为22mm。

2.4洗涤筛选机

该设备由水洗和筛网系统组成，用破碎机处理后的粗浆料高速破碎，完成进一步厨余垃圾形状化，同时筛分出不易破碎、使用粗纤维、塑料等价值较低的细颗粒碎屑。筛选后的物料通过水洗系统将高油高盐进一步稀释，使物料保持无油无盐或低油低盐状态，为生化处理提供一个可靠保证。

2.5脱水机

洗涤完成后的物料通过脱水机将90%以上的水分去除，达到干料状态。

2.6生化系统

干料通过螺旋，最终送入生化系统发酵，发酵菌种为公司自行研发产品，可以保证在50～65℃有效处理干料，使干料减量化大于90%以上，由于发酵后的产出物通过多年的推广使用，目前已跟多个肥料厂达成合作协议，使厨余垃圾产出物最终回归自然，继续为美丽中国造福。

结束语

针对我国餐厨垃圾含水率高、垃圾含量高的特点，结合对多种回收工艺的分析，提出在目前国家垃圾分类条件下，节能减量是现阶段餐厨垃圾资源化的较为适宜的选择之一。

参考文献

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