餐厨垃圾处理与生活垃圾焚烧发电结合项目案例
在我国县一级，餐厨垃圾产量低，单独建厂处理成本极高。江苏省海安县将餐厨垃圾处理与生活垃圾焚烧发电项目结合，餐厨垃圾经预处理提取毛油后，残渣直接送进垃圾焚烧发电厂。为县级餐厨垃圾处理开创了一条新路子。
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目前，我国县级城市并没有出台餐厨垃圾管理办法，而且餐厨垃圾也没有实施统一收集和管理。由于农村的饲养习惯，大部分农村餐厨垃圾用于家畜的喂养，小部分餐厨垃圾混入生活垃圾由环卫部门收运处理。因此县级城市餐厨垃圾若不进行无害化处理，将会对环境中的水、气、土、生物等多种要素和人类的健康造成污染和危害。
国内餐厨垃圾处理处置现状
1填埋
我国对于生活垃圾的处理未实行垃圾分类，餐厨垃圾作为生活垃圾的主要组成部分，填埋法是其处理的主要方法。餐厨垃圾的卫生填埋不仅浪费了餐厨垃圾中的可回收资源，而且还存在着安全隐患，如垃圾渗沥液可以通过地表径流以及渗透作用污染地表水和地下水，对环境造成二次污染[1]。同时填埋处理技术要占用大量的土地资源，滋生虫蝇，污染大气。随着人们对餐厨垃圾的不断深入研究，对其处理技术也不断革新。因此，世界各国尤其是发达国家对餐厨垃圾的填埋处理方式的比率正在逐渐降低。由此可见，随着餐厨垃圾处理技术的发展，将餐厨垃圾采用卫生填埋处理将逐步退出历史大舞台。
2堆肥
堆肥是一种比较成熟的有机垃圾资源化有效处理方式。国内的发达地区已有投产（北京南宫堆肥厂），但堆肥处理不仅占地面积大、投资和运行费用较高，而且受工业废水的影响，餐厨垃圾中重金属超标现象严重。据调查，餐厨垃圾堆肥制品的销路并不十分令人满意，其产品售价一般为300～500元/t，利润较低；与普通化肥相比，其品质难以保证，堆肥产品中仍然含有一定的虫卵和病原体，不利于餐厨堆肥产品的推广和使用。由于种种原因，上海运行的几家餐厨垃圾堆肥厂已经倒闭。
3饲料化
餐厨垃圾饲料化处理的基本要求是杀毒灭菌且达到饲料卫生标准，最大限度地保留营养成分，改善餐厨垃圾的饲用价值。该技术成本较高，同时值得注意的是高温烘干是否可以完全杜绝牲畜传染病的蔓延。从城市的消费者心理角度，人们越来越不接受这种“泔水猪肉”，因此至少从安全角度来看，饲料化处理不是餐厨垃圾处理的发展方向。
4厌氧发酵
厌氧发酵是指在缺氧的情况下，利用自然界中的微生物厌氧菌（尤其是产甲烷菌）将餐厨垃圾中有机质作为自身的营养源，通过生理代谢作用将有机质转化为沼气和沼肥的生产工艺过程。厌氧发酵是在全密封的系统中进行的，过程可以控制，发酵的周期短且占地少，从而对环境带来的二次污染比较小；与好氧相比，设备简单，不需要通风，运行成本低，属于节能型方法。厌氧发酵技术不仅能降解有机成分，提高脱水性，还能回收沼气作为能源，可以同时实现废弃物的减量化、资源化和无害化。
5焚烧
焚烧技术是将经过发酵和脱水处理后的垃圾放置在密闭的焚烧炉中，在高温（1200℃以上）条件下将垃圾中的有机物完全氧化分解，达到减量化目的。焚烧处理是将城市垃圾实施热能回收利用资源化的一种形式，可以减少废弃物处置量达到75%～95%，但投资巨大。
餐厨垃圾处理技术比较
目前餐厨垃圾主要处理技术有填埋、焚烧、厌氧消化、饲料/堆肥化等。考虑到餐厨垃圾废弃物的特点，填埋术的适应性均相对较差。因此针对厌氧消化、饲料化、焚烧技术进行比较，结果见表1。
表1 餐厨垃圾处理主要技术比较结果
目前国内餐厨垃圾处置项目的运行规模在100~600t/d，针对的服务范围也仅局限于地级城市主要行政区，主要采用的处理工艺为厌氧发酵，县级城市由于餐厨垃圾产生量较少等原因，尚未实现合理处置。因此，一种结合县级城市当地生活垃圾电厂的餐厨垃圾处理工艺可以改变这一现状。
餐厨垃圾项目与生活垃圾电厂相结合处理工艺
按照2013年颁布的《餐厨垃圾管理办法》，餐厨垃圾总产生量大于50t/d的城市宜建设餐厨垃圾集中处理设施。县级城市餐厨垃圾的处理现状尚未实现减量化、无害化和资源化。依据CJJ184—2012餐厨垃圾处理技术规范，可以按人均日产生量的方式对县级城市餐厨垃圾产生量进行估算。餐厨垃圾日产生量宜按下式估算：
Mc=Rmk
式中：Mc为某城市或区域餐厨垃圾日产生量，kg/d；R为城市或区域常住人口；m为人均餐厨垃圾产生量基数，kg/（人•d），人均餐厨垃圾日产生量基数m宜取0.1kg/（人•d）；k为餐厨垃圾产生量修正系数，经济发达城市、旅游业发达城市、沿海城市可取1.05~1.15，经济发达旅游城市、经济发达沿海城市可取1.15~1.30，普通城市取1.00。县级城市人口在80~110万人，因此可以估算餐厨垃圾产生量为80~110t/d。由于尚未实现垃圾分类收集以及收运率不足，能够收运集中处置的餐厨垃圾为20~50t/d。
对于餐厨垃圾处理量在大于50t/d时，宜采用厌氧发酵处理，不仅处理技术成熟可靠，而且能产生清洁能源———沼气。厌氧发酵处理工艺的前期投资较大，但县级城市的餐厨垃圾产生量不足，无法完成经济效益的回收。因此，厌氧发酵工艺不适合县级城市餐厨垃圾的处理处置。经调查研究，餐厨垃圾在集中收运至接料仓时，可以自动分离出42%左右的沥液，此时餐厨垃圾的含水率为72.85%。根据实验测得，餐厨垃圾干基平均低位热值为18828kJ/kg，当含水率为50%时，其平均低位热值为5240kJ/kg，与生活垃圾低位热值相当，完全符合生活垃圾掺烧的条件。因此，可以采用“脱水+焚烧发电+油脂利用”处理工艺。
“脱水+焚烧发电+油脂利用”处理工艺是将餐厨垃圾经收运系统运输至餐厨垃圾资源化利用项目厂内进行预处理，筛选出塑料、酒瓶等影响后续压榨环节的固体，将分选破碎后的物质经过压榨脱水，产生的废水通过热处理后进行油水分离，得到的毛油经处理后达到毛油外售要求，销售给具有资质的毛油处理单位。此外，脱水后的剩余物料与之前分选的废弃物入炉焚烧发电。
县级城市餐厨垃圾处理采用“脱水+焚烧发电+油脂利用”工艺处理，可以达到减量化明显、资源化利用的效果。因此针对县级城市餐厨垃圾日产生量不足的情况，建议与生活垃圾焚烧发电厂进行合建，采用餐厨垃圾处置工艺与生活垃圾处置工艺相结合，更好地达到综合利用。
1）生活垃圾“三废”排放处理技术成熟规范，目前正在向欧盟标准过渡。而餐厨垃圾相关标准则是处于初步制定，餐厨垃圾处置工艺与生活垃圾焚烧发电厂合建，可以采用生活垃圾“三废”标准及监控措施，做到资源整合利用以及节省土地。
2）餐厨垃圾恶臭治理是一道较难的工艺，单独建设投资费用很高。生活垃圾发电工艺可将臭气通过用作一次风进行焚烧彻底消除。
3）县级城市餐厨垃圾焚烧处理可以产生的热量，通过涡轮机做功发电，实现废弃物的资源利用。
县级城市餐厨垃圾处理工艺案例分析
海安县位于江苏省东部的苏中地区，下辖10个区镇，其中，国家级开发区1个，省级高新区1个。县城规划区内餐饮单位产生的餐厨垃圾量为25t/d（一期工程），其处理采用“脱水+焚烧发电+油脂利用”工艺路线。海安县餐厨垃圾处理工程建设于海安县生活垃圾焚烧发电厂西侧，工程项目分为餐厨废弃物预处理单元、餐厨废弃物焚烧单元和油水分离处理单元。整个工程中总物料输入主要包括餐饮垃圾及处理过程中所需的添加剂，同时也包括厂区的冲洗水及生活污水等。物料输出主要包括了预处理过程中分离的物质、毛油、污水处理出水等。项目物料平衡如图1所示。
工程建设项目总投资为789.23万元，餐厨垃圾年发电量为6.273×105kWh，年产生毛油量为182.4t。海安县餐厨垃圾处置工程合理地利用了江苏天楹环保能源股份有限公司的海安生活垃圾焚烧发电的烟气、污水、臭气、炉排炉焚烧等现有资源，运行良好。
图1 海安县餐厨垃圾项目物料平衡
随着人们环境保护意识的提高和政府对垃圾处理管理力度的加强，完全可以逐步实现餐厨垃圾单独收集与处置，从而减轻餐厨垃圾因不合理处置对社会造成的危害。县级城市餐厨垃圾除具备自身特征之外，还具有产生量少的特点，与生活垃圾焚烧发电厂合建，采用回收油脂和脱水焚烧工艺路线，不仅可以避免废弃油脂回到餐桌的可能性，同时可以进行焚烧发电，从而实现餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化处理。因此，县级城市的餐厨垃圾实现集中收集，并采用“脱水+焚烧发电+油脂利用”进行处理，其市场潜力巨大。
原载：《环境卫生工程》杂志
作者：伍长青 李军 周圣庆
原标题：《县级城市餐厨垃圾处理工艺以及案例分析》
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