針(zhēn)對縣級城市餐(cān)廚垃圾產生量不足,使用厭氧發酵技術經濟收益不高,可以采用“脫水+機械脫水+焚燒發電+油脂利用”工藝,與生活(huó)垃圾(jī)焚燒發電廠(chǎng)合建,實現(xiàn)資源整合利用。此處理工藝應用於**縣餐廚垃圾處置工程,具有典型(xíng)性和代表性。
目(mù)前,我(wǒ)國縣級城市並沒有出台餐廚垃(lā)圾管理辦法,而且餐廚垃圾也沒有實施(shī)統一收集和管理。由於農村的飼(sì)養習慣,大(dà)部(bù)分農村餐廚垃圾用於家畜的喂養,小部分餐廚垃圾混入生活垃(lā)圾由環衛部門收運處理。因此縣級城市餐廚(chú)垃圾若不進行無害化處理,將會對環境(jìng)中的水、氣、土、生物等(děng)多種要素和人類的健康造成(chéng)汙染和危害。
1國內餐廚(chú)垃(lā)圾處理處置現狀
1.1填(tián)埋
我國對於生活垃圾的處理未實行垃圾分(fèn)類,餐廚垃圾作(zuò)為生活垃圾(jī)的主要組成部分,填埋法是其處理的主要方(fāng)法。餐廚垃圾(jī)的衛生填埋不僅浪費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(lì)液可以通過地表徑流以(yǐ)及(jí)滲透作用汙染地表水和地下水,對環境造成二次汙染[1]。同時填埋處理技術要占用大量的土地(dì)資源,滋生蟲蠅,汙染大氣。隨著人們對(duì)餐廚垃(lā)圾的不斷深入研究,對其處(chù)理技術也不斷革新。因此,世界各國(guó)尤其是發達國家對(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的發展,將(jiāng)餐廚垃圾采(cǎi)用衛生填埋處理將逐步退出曆史大舞台。
1.2堆肥
堆肥是一種比較成(chéng)熟的有機垃圾資源化有效處(chù)理方式。國內的發達地區已有投(tóu)產(chǎn)(北京(jīng)南宮堆肥廠),但堆(duī)肥處理不僅占地麵積大、投資和運行(háng)費用較高,而且受工業(yè)廢水的影響,餐廚垃圾中重金屬超標現象嚴重。據調查,餐廚垃圾堆肥製品的銷路並(bìng)不十分令人滿意,其產品售價一般為300~500元/t,利潤較低;與普通化肥相(xiàng)比,其品質難以保證,堆肥產(chǎn)品中仍(réng)然含有一定的蟲卵和病原體,不利於餐廚堆肥產品(pǐn)的推廣和使用。由於種種原因,上海運行的幾家餐廚垃圾堆肥廠已經倒閉。
1.3飼料化
餐廚垃圾飼料化(huà)處(chù)理的基本要求是殺毒(dú)滅菌且(qiě)達到飼料衛生標準,最大限度地保留營養成分,改善餐廚垃圾的飼用價值。該技術成本較高,同時值得注意的是高(gāo)溫烘幹是否可以完全杜絕牲畜傳染病的蔓延。從城市的消費者心理角度,人們越來越不接受這種“泔水(shuǐ)豬肉”,因此至少從安全角度來看,飼料化處理不是餐廚垃圾處理(lǐ)的發展方向(xiàng)。
1.4厭氧發酵
厭氧發酵是指在缺氧的情況下,利用自然界(jiè)中的微生(shēng)物(wù)厭氧(yǎng)菌(尤其是產甲烷菌)將餐廚垃圾中有機質(zhì)作(zuò)為自身的營養(yǎng)源,通過(guò)生理代(dài)謝作用將有機質轉化為沼氣和沼肥的生產工藝過程。厭氧發酵是在全密封的係統中進行的(de),過程可以控製,發酵的周(zhōu)期短且占地少,從而(ér)對環境帶來的二次汙(wū)染比較小(xiǎo);與好氧相比(bǐ),設備簡單,不需要通風(fēng),運(yùn)行成本低,屬於節能(néng)型方法。厭氧(yǎng)發酵技術(shù)不僅能降(jiàng)解有機成分,提高脫水性,還能回收沼氣作為能源,可以同時實現廢棄物的減量(liàng)化、資源化和無害化。
1.5焚燒
焚燒技術是將經過(guò)發酵和脫水處(chù)理後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(zhōng)的有機物完全氧化分(fèn)解,達到減量化目的。焚燒處理(lǐ)是將城市垃圾實施熱能回收利用資源化的一種形式(shì),可以減少(shǎo)廢棄(qì)物(wù)處置量達到75%~95%,但投資巨(jù)大。
1.6餐廚垃圾處理技術比較
目前餐廚垃圾主要處理技術有填埋(mái)、焚燒、厭氧消化、飼料/堆肥化等。考慮到餐廚垃圾廢棄物的特點,填埋(mái)術的適應性均相對較差(chà)。因此針對厭氧(yǎng)消化、飼料化、焚燒技術進行比較,結果見(jiàn)表1。
表1 餐廚垃圾處理主要技術比較結果
目(mù)前(qián)國內餐(cān)廚垃圾(jī)處置項目的運行規模在100~600t/d,針(zhēn)對(duì)的服務範圍也僅局限於地(dì)級城市主要行政區,主要采用的處理工藝為厭氧發酵,縣(xiàn)級城市(shì)由於餐廚垃圾產生量較(jiào)少等原因,尚未實現合理處置。因此(cǐ),一種結合縣級城市當地生活垃圾電廠的餐(cān)廚垃圾處理(lǐ)工藝可以改變這一現(xiàn)狀。
2餐廚垃圾項目與生活垃圾電廠相結(jié)合處理工藝
按照2013年頒布的(de)《餐廚垃圾管(guǎn)理辦法》,餐廚垃圾總產生量大於50t/d的城(chéng)市宜建設餐廚垃圾集中處理設施。縣級城市餐廚垃圾的處理現狀尚未(wèi)實現減量化、無害化和資源化(huà)。依據CJJ184—2012餐廚垃圾處理技術規範,可以按人均日產生量的方式對縣級城市餐(cān)廚垃圾產生量進行(háng)估算。餐廚垃(lā)圾日產生量宜按下式估算:
Mc=Rmk
式中(zhōng):Mc為某城市或區域餐廚垃圾日產(chǎn)生量,kg/d;R為城市或區域常住人口;m為人(rén)均餐廚垃(lā)圾(jī)產生量基數,kg/(人•d),人均餐廚垃圾日產生量基數m宜取0.1kg/(人•d);k為餐廚垃圾產生量修正係數,經濟發達城市、旅遊業發達城市(shì)、沿海城市可取1.05~1.15,經濟發達(dá)旅遊城市、經濟發(fā)達沿海城市可(kě)取1.15~1.30,普通城市取1.00。縣級城市人口在80~110萬人,因此可以估算餐(cān)廚(chú)垃圾產生量為80~110t/d。由於尚(shàng)未實現垃圾分類(lèi)收集以及收運率不足,能夠收運集中處置(zhì)的餐廚垃圾為20~50t/d。
對於餐廚垃圾處理量在(zài)大於(yú)50t/d時,宜采用厭氧發酵處理,不(bú)僅處理技術成熟可靠,而且能產生清潔能源———沼氣。厭氧發(fā)酵(jiào)處理(lǐ)工(gōng)藝的(de)前期(qī)投資較(jiào)大,但縣級城市的餐廚垃圾產生量不(bú)足,無法(fǎ)完成經濟效益的回收。因此,厭氧發酵工藝不適合縣級城市(shì)餐廚垃圾的處理處置。經調查(chá)研究,餐廚垃圾在集中收運至接料(liào)倉時,可以(yǐ)自動分離出42%左右的瀝液,此時餐廚(chú)垃圾的含水率為72.85%。根據實驗測得,餐廚垃圾幹基平均低位熱值為18828kJ/kg,當含水率(lǜ)為50%時,其平均低位熱值為5240kJ/kg,與(yǔ)生活垃圾低位熱(rè)值相當,完全符合生活垃圾摻燒的條件。因此,可以采用“脫水+焚燒發電+油脂利用”處理工藝。
“脫(tuō)水+焚燒發電(diàn)+油脂利用”處理工藝是(shì)將餐廚垃圾(jī)經收運係統運輸至餐廚垃圾資(zī)源化利用項目廠內進行(háng)預處理,篩(shāi)選出(chū)塑料、酒瓶等影響後續壓榨環節的固體,將分選破碎後的物質經過壓榨脫水,產生的廢水通過(guò)熱(rè)處理(lǐ)後進行油水分(fèn)離,得(dé)到的毛油經處理後達到毛油外售要求,銷售給具有資質的毛油處理單位。此外,脫水後的剩餘物料與之前(qián)分選的廢棄物入爐焚(fén)燒發(fā)電。
縣級城市餐廚垃圾處理采用“脫水+焚燒發電+油脂利用”工藝處理,可(kě)以達到減量化明顯、資源化利用的效果。因此針對縣級(jí)城市餐廚垃圾(jī)日產生量不足的情況,建議與生活垃圾焚燒發電廠進行合建,采用餐廚垃圾處置工藝與生(shēng)活垃圾處置工藝相結合(hé),更好地(dì)達到綜合(hé)利用。
1)生活垃圾“三廢”排放處理技術成熟規範,目前正在向歐盟標準過渡。而(ér)餐廚垃圾相關標準則是處於初步(bù)製定,餐廚垃圾(jī)處置工藝(yì)與(yǔ)生活垃圾焚燒發電廠合建,可以采用生活垃(lā)圾“三廢(fèi)”標準及(jí)監控(kòng)措施,做到資源整合利(lì)用以及節省土(tǔ)地。
2)餐廚垃圾惡臭治理是一道(dào)較難的工藝,單獨建設投資費用很高。生活垃圾發電工藝可將臭氣通過(guò)用作一次風進行焚燒徹底消除。
3)縣級城市(shì)餐廚垃(lā)圾焚燒處理可以產生的熱量(liàng),通過渦輪(lún)機做功發電,實現廢棄物的資源利用。
3縣級城市餐廚垃(lā)圾處理工藝案例分析
**縣(xiàn)位於江蘇省東部的蘇中(zhōng)地區,下轄10個區鎮,其(qí)中,國家級開發區1個,省級高新區1個。縣(xiàn)城規劃區內餐(cān)飲單位產生的餐廚垃圾量為25t/d(一期工程(chéng)),其處理采用“脫水+焚燒發電(diàn)+油脂(zhī)利用(yòng)”工藝(yì)路(lù)線。海安縣餐廚垃圾處理工程建設於海安縣生活垃(lā)圾焚燒發電(diàn)廠西側,工程項目分(fèn)為餐(cān)廚廢棄物預(yù)處理單元、餐廚(chú)廢棄物焚燒單元和油水分離處理單元。整個工程中總物料輸(shū)入主要(yào)包括餐飲垃圾(jī)及處理過(guò)程中(zhōng)所需的添加劑,同時也包括廠區的衝洗水及生活汙水等。物料輸出主要包括了(le)預處理過(guò)程中分離的物質、毛油、汙水處(chù)理出水等。項目物(wù)料平衡如圖1所示。
工程建設項目總(zǒng)投資為789.23萬元,餐廚垃圾年發電量為6.273×105kWh,年產生毛油量為182.4t。海安縣餐廚垃圾處置工程合理地利用了江蘇天楹環保能源股份有限公司的海安生活垃圾焚(fén)燒發電(diàn)的煙(yān)氣、汙水、臭氣(qì)、爐排(pái)爐焚燒(shāo)等現有資源,運行(háng)良好。
隨著人們環境保護意識的(de)提高和政府對垃圾處理管理力度的加(jiā)強,完全可以逐步實現餐廚垃(lā)圾單獨收集與處置,從(cóng)而(ér)減輕餐廚垃圾因不合理處置對社會造成(chéng)的危害。縣級城市餐廚垃圾除具備自身特征之外,還具有產生量少的特點,與生活垃圾焚燒發電廠合建,采用回收油脂和脫水焚燒工藝路線,不僅(jǐn)可以避(bì)免廢(fèi)棄油脂回到餐(cān)桌的可能性,同時可以進行焚燒發電,從而實現餐廚垃圾的減量化、無害化和(hé)資源化處理。因此,縣級城市的餐廚垃(lā)圾實現集中收集,並采用“脫水+焚燒發電+油脂利用”進行處理,其市場潛力巨大。
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