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日处理200吨餐厨垃圾厌氧发酵工艺流程

time:2015-01-05 13:19:14浏览次数:217 来源:http://www.dlhmhgj.cn

 餐厨垃圾是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物,属于城市生活垃圾,其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物,具有含水率高,油脂、盐份含量高,易腐烂发臭,不利于普通垃圾车运输等特点。
  餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余 (泔脚)。随着我们国家经济的飞速发展,城市化进程的逐渐加快,餐厨垃圾的产量呈现出逐年上升的趋势,使得餐厨垃圾的减量化处理显得尤为重要。
   餐厨垃圾目前在很多城市尚未进行规范化管理,城市餐饮企业的垃圾多被养殖户收集,作为养殖饲料直接使用,垃圾未经处理进入人类食物链,危及人民群众的身体健康;同时地沟油也被收集起来重新炼制成为廉价食用油,在市场上再次流通,危害人民群众的身体健康。体现了餐厨垃圾的无害化处理的必要性。
  存在问题的同时,餐厨垃圾因其富含有机物也可作为潜在的能源供应体。通过恰当的处理方法,可以释放出蕴藏在餐厨垃圾中的能量,转化为电能,热能,作为常规能源载体的有效补充。为餐厨垃圾的资源化利用指明了方向。
  目前餐厨垃圾处理技术主要包括有:
  1)填埋2)焚烧3)好氧堆肥4)饲料化处理5)厌氧发酵
  1.1填埋
  目前我国的餐厨垃圾大部分采用的仍然是直接填埋的处理方式。这种工艺的优点是方法简单,运行的费用低廉,而且处理量巨大。缺点是占用大量土地资源,耗费大量的土地征用费用。餐厨垃圾填埋后因其含水率高,有机物含量高等特点,会形成垃圾渗滤液,臭气等直接影响到地下水和大气等自然资源,形成二次污染,危害人类的健康。
   在当前土地资源紧缺、人们对环境问题的关注度越来越高,餐厨垃圾产量日趋增高的前提下,填埋处理技术已明显不适合我国餐厨垃圾处理的实际情况。
  1.2焚烧
  焚烧工艺的优点是处理量大,垃圾的减量效果明显。焚烧后产生的热量可以发电,实现垃圾资源化利用。但是焚烧对垃圾的热值有一定的要求,餐厨垃圾中的含水量通常在80%-90%间,过高的含水率使得餐厨垃圾的热值也很低,如果使用焚烧技术进行处理,将会极大地增加处理成本。同时由于不完全燃烧产生的气体固体产物排放后会危害人类的健康。
   近年来我国垃圾焚烧项目在实施过程中引起的争议较大,人民群众对焚烧技术的信任程度与接受认可程度均不高,因此无论从技术上看,还是从社会影响上看,焚烧技术应用在餐厨垃圾处理项目上的可行性很低。
  1.3好氧堆肥
  该工艺的优点是技术比较简单,好氧处理后的产物可作为农产品使用,实现了垃圾的再利用。但是好氧堆肥技术主要应用于绿色植物垃圾(市政维护产生的树枝,树叶等)及秸秆等富含组织结构的垃圾处理,对于餐厨垃圾这样不含有组织结构的垃圾处理没有技术上的优势。此外,好氧堆肥占地面积较大,处理周期加长,增大运行成本。好氧过程在非密闭环境内进行,产生的臭气会形成二次污染,影响周围环境。
由于餐厨垃圾的含水量较大,在好氧堆肥技术上液体的处理也是技术上的难点。餐厨垃圾的好氧堆肥前景并不明朗。
  1.4饲料化处理
  饲料化处理的优点是机械化程度高,占地面积较小,垃圾的资源化利用程度高。缺点是制得的有机饲料重新进入食物链,最终回到人体之中,其中的风险无法预测。有消息称,国家将会在2011年出台政策禁止餐厨垃圾饲料化处理后制得的生物饲料进入流通环节,该处理技术不再能够使用。
  1.5厌氧发酵处理
  餐厨垃圾经厌氧发酵降解后产生的沼气可通过热电联产发电机组中转化为电能和热能,电能可接入电网供生产生活实用,热能在供应垃圾处理设备自身使用后可补充市政供热设施部份热能需求,实现经济利益与社会效益共赢的局面。
  发酵后产生的沼液经过脱氮,脱盐,脱硫处理后可作为液态有机肥料在农业灌溉园林种植等领域广泛使用。沼渣经过好氧堆肥后也可作为肥料使用,从而实现垃圾的减量化,资源化处理。
  厌氧发酵技术的优点是垃圾的减量化,资源化处理效果好,产生的沼气发电可作为新能源补充现有常规能源。厌氧发酵过程中无臭气逸出,发酵后不会产生二次污染,社会大众的接受程度较高。该技术成熟,在国外已有较为广泛的应用,工程案例很多。
  2.餐厨垃圾厌氧发酵工艺
  2.1工艺过程
  按照日处理200吨餐厨垃圾设计,厌氧发酵的工艺流程如下:
  1)机械化预处理过程
  2)水解酸化过程
  3)发酵产气过程
  4)沼气利用过程
  5)发酵后沼液,沼渣处理利用过程
  6)废弃油脂处理再利用过程
  2.1.1机械化预处理过程
  餐厨垃圾经收运车辆运输后到达处理场,处理过程的开端是物料接收池。垃圾被直接倾倒入接收池内,经过螺旋输送器运送至粉碎分拣装置,在这个输送过程中可实现破袋,粗粉碎等过程。
  预处理过程是餐厨垃圾厌氧发酵过程中的控制性工艺过程,预处理结果直接关系到发酵产气效果以及发酵后沼渣沼液利用。国内外已知的餐厨垃圾处理项目上预处理阶段已经暴露出一些问题,主要集中在垃圾的输送及粉碎分拣阶段。
  由于国内餐厨垃圾主要是收运自饭店,餐馆,食堂等餐饮企业,垃圾中会混入比较多的餐具用品,如筷子、碗碟、玻璃酒杯等,以及厨具用品,如锅铲、大勺等杂物。这些杂物体积较大,进入到输送管道中会引起堵塞,造成整个设备的停运。这个问题在国内一些餐厨垃圾处理项目的运行时已经暴露出来,由于垃圾进料中杂物较多堵塞输送管道,导致垃圾处理工程停摆,造成严重后果。因此在工艺设计的时候,应给予高度重视。
   粉碎分拣阶段主要是实现餐厨垃圾中轻重物质的分离,杂质的去除,垃圾颗粒的减小。餐厨垃圾中含有大量的在收集过程中使用的塑料包装袋,这些塑料袋虽然重量不大,但很柔软,在螺旋输送机中并不能够得到很好的破碎。塑料袋进入到粉碎机中很容易被挤压在粉碎机刀片的缝隙之间,进而缠绕到刀片之上,导致粉碎机停止运转,阻碍预处理进程。
  粉碎机刀片被塑料袋缠绕导致设备无法运行的问题也已出现在某些餐厨垃圾处理项目上,由于设备停运,不得不停止进料,更换设备,甚至做出工艺设计变更,耗费大量人力物力,造成严重的后果。
  郑州鼎力新能源引进国外先进餐厨垃圾处理设备,在同一设备中可同时实现以上工艺过程,能够极大地提高处理效率,优化处理结果,降低运行成本。该设备使用国际领先技术,无论进料垃圾中含有何种杂物,无论该杂物是那种材质,金属或是非金属,均能够将其粉碎。粉碎后的物料根据各自不同的密度,实现自动分拣,可有效地分离出塑料、纸张类、金属类杂物以及垃圾中混杂的细砂石。
  经过粉碎分拣后分离出来的杂质进入卫生填埋场填埋,使用该设备时,餐厨垃圾中杂质的去除率可达99%。分拣出来的轻重物质主要是有机合成物及金属物等,可回收再利用,创造经济价值,实现物质的循环利用,也符合垃圾处理循环利用的要求。

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