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新乡市中天星火机械有限公司
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阅读：3616发布时间：2021-7-16
1.1餐厨垃圾处理现状
随着经济发展和人口增长，我国城市餐饮业增长迅速，餐厨垃圾产不断递增。据估计,我国
城市每年餐厨垃圾产生量不低于6000万吨。起初，国内大多数城市餐厨垃圾与生活垃圾混
合处理，以传统的填埋、焚烧为主。但由于餐厨垃圾有含水率高、容易腐*变质、含盐量高等
特点，常对填埋和焚烧处理造成不利影响，且餐厨垃圾中蕴含的营养成分和有机质能量无法得
到资源化利用。
近年来，随着非典、地沟油、畜禽传染病等危害事件的爆发，我国也开始逐渐重视餐厨垃圾及
废弃食用油的收运、处理。从中央到各个地方政府相继出台了各项政策措施，自2010年到
2014年，发改委先后批准了四批餐厨垃圾处理试点城市,安排专项资金给予支持。2012年,
在国务院印发的《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中提出了餐厨垃圾
分类收运和处理的具体建设目标。
1.2市餐厨垃圾相关政策
山东某市餐饮业较为发达，中心区上规模的餐饮店铺就上万家，另外还有大量的快餐店、夜排
档、早餐店。此外，还有为数众多的机关、企事业单位和学校的食堂。众多的餐饮单位每日产
生数量巨大的餐厨垃圾。
2.项目概况
在国家重视和推进餐厨垃圾收运处理的大背景下，餐厨垃圾处理厂采用干法厌氧发酵工艺处理餐厨垃圾并利用发酵产生的沼气进行热电联产，另外还配置了废弃食用油
处理系统。
2.1项目范围
项目考虑地理位置和收集距离的经济性，主要收集餐厨垃圾的地域范围为某市行政管辖部分
区域，包括中心城区和各近郊县。初步估算可收集的餐厨垃圾总量为150吨/日，废弃食用油9
吨/日。
2.2项目规模
项目餐厨垃圾处理规模为150吨/日,垃圾渗沥液(本项目附近的垃圾处理厂的渗沥液，输
送至本项目内统一处理)处理规模为200立方米日,另包含废弃食用油处理规模*吨/日。垃
圾渗沥液与餐厨处理沼液和项目其它污废水汇总共350立方米/日，合并于本项目内一起处
理。
2.3餐厨垃圾性质
根据对某市餐厨垃圾的调查，参考类似工程经验，餐厨垃圾设计进料性质、组份见下表
3.1主体工艺方案.
本项目工艺流程中大体包括三个主要部分:餐厨垃圾处理、废弃食用油处理、废水处理。
表1餐厨垃圾的理化性质(其中碱度以CaCO3计)
测定项目粗蛋白%粗纤维%粗脂肪%含油量mg/L饲料氨基酸%钙%钠%测定结果16.732.527
~ 301 50 ~ 6000230.730.76
3.1.1餐厨垃圾处理
餐厨垃圾采用分选、制浆、脱水、厌氧等处理工艺。餐厨垃圾经预处理分选出不能降解的物
质，此部分物质外运至垃圾综合处理厂处理，剩余的有机物经破碎制浆、脱水处理。 脱出的水
经油水分离，油脂部分进入废弃油脂处理系统，水部分进入废水处理系统，剩余的渣进入餐厨
厌氧系统。厌氧产生的沼气进入沼气处理系统，经脱硫、脱水后燃烧发电产热供厂区工艺系统
自用，厌氧产生的沼渣进入脱水系统。脱水系统产生的废水进入废水处理系统，脱水后的渣外
运至污泥处理厂或垃圾综合处理厂焚烧处理。
3.1.2废弃食用油处理
收集的废弃食用油和从餐厨垃圾沥水中分离出来的粗油脂，通过闪蒸、脱色、酯交换等工艺提
纯，作为润滑油基础油再生利用,产生的废水进入废水处理系统进行处理。
3.1.3废水处理.
附近处理厂垃圾渗沥液和本项目产生的废水合并进入废水处理系统，废水处理采用厌氧-A/O-
MBR-NF- RO工艺。达标产水作为生产用水回用至厂区各用水点，产生的浓缩液经MVC蒸发
器处理后外运至焚烧厂处理，产生的沼气送至沼气处理系统，产生的污泥进入污泥脱水处理系
统。
3.2预处理工艺
预处理系统包括接料及输送系统、杂物分选系统、两级螺压脱水系统等。
接收斗底部设有进料螺旋，同时具有破碎功能，便于后续I艺制浆。餐饮垃圾在倾斜螺旋输送
过程中，游离水靠動自流实现固液分离,进入收集水箱。
餐厨垃圾中含有塑料、纸、玻璃、竹木、贝壳陶瓷、金属以及大件垃圾等杂物。如果这些物
质不从有机质中去除，将会对后续的厌氧系统产生不可挽回的影响，故必须进行筛分去除。
物料经螺旋进料机进入生物质分离器分离杂物，并同时进行破碎制浆。生物质分选后的有机浆
液进入螺压脱水系统，螺压脱水机是种低转速、全封闭、可连续运行的脱水机械，物料先流
入预脱水区进行重動分离，随着机械的运行，物料被逐渐提升并压榨后送出机械。
3.3厌氧发酵工艺
经过固液分离后的固态物质进入快速干法厌氧发酵系统,实现厌氧发酵。
通过对现有厌氧发酵工艺、物料性质的分析比较，本项目选用干法单相-中温厌氧反应工
艺物料和厌氧罐中的沼液返混后，通过进料泵进入厌氧罐，在其中经过充分的酸化水解后再
完成甲烷化过程。厌氧发酵过程中通过循环泵进行物料循环,达到搅拌均匀的目的。厌氧罐的
出料采用螺旋输送。进料泵和循环泵采用柱塞泵。厌氧罐容积约1200立方米， 停留时间17
厌氧罐出料经过泵送至脱水机间，脱水之后沼渣外运处置。
3.4油脂处理工艺
本系统从餐厨垃圾沥水及预处理阶段螺压脱水系统分选出的油水混合物中提取油脂。油水混合
物中含有水分及杂质等,在提取油脂时先经过离心分离机将固体颗粒物分离出来送至厌氧发酵
系统，再将液相部分进行提油，使用碟片式三相分离机将液相分为水和油脂，并将细小颗粒物
通过排渣口排出。
上述经碟片分离出的油脂及单独收集的废弃油脂*入原料油储罐储存，通过自然沉降可分离
出一部分油脂中夹杂的水、渣等杂质。通过加热搅拌沉降升温预热，降低粘度，使废弃油脂中
夹杂的水、渣等绝大部分杂质加速沉降，残余部分比重差异小的杂质通过强制离心去除。
若离心后的废弃油脂酸值过大，就需通过碱炼脱酸、水洗脱皂处理，否则可直接进入负压闪蒸
干燥脱低碳酸与水分。
经过除水、脱酸处理的油脂进入脱色锅,加入一定油重比例的活性白土，在搅拌状态下，使油
脂与活性白土充分混合的同时，通过蒸汽间接加热至约120°C，在高真空度下进行脱色处理。
经脱色后的油脂通过过滤及脂交换处理，分离出油脂中白土,得到润滑油基础油。
3.5废水处理工艺
本项目废水处理系统接收餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼液和厂区其它生产废水和生活污水，以及
来自附近垃圾处理厂的渗沥液,污染物浓度较高。废水处理采用CSTR厌氧+A/O+外置式
MBR+ NF+RO的工艺，纳滤和反渗透浓缩液采用MVC法处理。
废水处理系统进水*入调节池，再泵送至废水厌氧罐，厌氧罐出水进入A池、O池后再进入
膜处理系统。膜系统反渗透出水进入回用水池，作为厂区生产用水回收利用，主要用途为洗
车、冲洗地面和绿化浇洒，同时作为消防用水水源。多余水量通过溢流设施外排。浓缩液进入
机械式蒸汽再压缩蒸发器。
4.1沼气处理系统
本项目沼气处理系统由沼气存储、沼气净化(脱水脱硫)、沼气应急燃烧和沼气利用四部分组
成。
餐厨厌氧系统和废水厌氧系统产生的沼气经沼气收集管道收集至双膜沼气囊。沼气囊在正常使
用状态下外观为球形，利用内膜和外膜之间的调压空气来维持恒压储气状态，内膜随存储气体
量的变化而浮动，外膜则保持不变。
本项目的沼气利用方式为燃烧发电和产热,故沼气净化阶段仅需进行脱水和脱硫处理，以满足
燃烧尾气的环保要求,不需要进行脱碳提纯。因沼气产量较小,硫含量不高，故仅采用氧化铁
催化干法脱硫工艺，脱硫剂可再生。沼气囊出口接至气水分离器进行脱水后,接至沼气净化系
统的增压风机，收集的沼气由风机加压后进入脱硫塔。脱硫后的沼气进入沼气发电机燃烧发
电。
在发电系统故障或停用时，厌氧系统的沼气产生过程不能即时停止,所产沼气需经过火炬进行
应急燃烧，避免体系压力过大而使沼气通过水封直接排放至空气中。沼气火炬燃烧能力以能够
将系统产生的沼气*烧尽为准。配有自动化控制系统，根据沼气囊的物位信号或系统压力信
号自动启停。
4.2沼渣及污泥脱水系统
餐厨厌氧罐发酵后的沼渣和废水处理系统的污泥均需进行脱水后外运垃圾综合处理厂处置。废
水处理系统污泥加入絮凝剂后通过卧螺离心脱水机进行脱水。发酵沼渣粒径较大，难以满足离
心脱水机通常要求的6毫米以下的粒径范围，故沼渣采用螺压脱水机脱水。脱水机产生的废水
则进入废水处理系统。
4.3臭气处理系统
本项目臭气产生点主要有两处，- -处是餐厨卸料厅、预处理间和脱水区域，-处是废水处理系
统的调节池和缺氧池。故本项目设有两套生物滤池除臭设备，分别置于餐厨区域和废水调节池
附近。整个生物过滤除臭系统主要由管道输送系统、引风机、预洗池、生物滤池、烟囱和控制
系统组成。
5.1工艺特点
本项目采用的主工艺为干法厌氧发酵工艺,中温单相*混合式。预处理方式较为简单，因干
法工艺对进料纯度要求较低，同时餐厨垃圾收运范围为市县区域内的餐饮企业，比居民家厨余
垃圾中所混入的生活垃圾量较少。在预处理过程中采用了机械制浆和筛分一体机,仅对垃圾沥
水和预脱水产生的液体进行提油。对比通过对固体物质进行蒸煮提油，后水力洗浆的预处理方
式，本项目的预处理有机物的损失率略高，但耗水量小，处理流程简单，更适宜用于高含固率
的干法发酵工艺。
5.2改进方向
在项目用地较充裕的情况下，可加强前端预处理过程的分选环节，以适用于现阶段分类程度较
低的垃圾，并可通过磁选对金属物质进行专[ ]回收利用。
当餐厨垃圾中含油量较高时，可采取固液混合物全物料蒸煮提油措施，有利于厌氧发酵罐内物
料的均匀混合和沼渣脱水设备的脱水效率,尤其当使用压滤式脱水设备时，过高的油脂含量会
导致滤布堵塞损坏。
本项目采取的生物质机械制浆和杂物筛分工艺能够将不易破碎的轻物质(如塑料)和重物质
(如金属)等与有机浆液分离开,这种预处理方式与水力制浆工艺相比，虽然流程简单但有机
物损失率较高，应采取措施降低预处理过程中有机物的流失。
厌氧发酵过程并不会使物料中的有机物*降解，沼渣中含有一定量的小分子有机物和腐植
酸，且原料中的氮磷钾等营养元素几乎没有损失[3],故可开发沼渣堆肥、沼液制液体肥等技
术,拓展肥料用途和销路，降低废水废渣处理成本,增加盈利点，同时也可提高资源化程度。
目前已运行的餐厨垃圾处理项目多易发生物料堵塞、设备腐蚀磨损的问题，影响连续稳定运
行，故提高预处理阶段可靠度和自动化程度，提高厌氧系统稳定性等亦是今后改进的重要方
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