内江市餐厨垃圾资源化利用和无害化处理

餐厨垃圾和居民生活是密切相关的，我们每天都要吃饭，吃饭就会丢弃 或多或少的废物，这些废物就是餐厨垃圾。与其他国家相比，中国的餐厨垃圾有着自己的特点，具体表现为：
1、油脂、盐分含量高，我国餐厨垃圾油脂及盐分含量较之欧美地区普 遍较高，我国餐厨垃圾油脂含量平均在 5%-8%左右，而四川的餐饮结构的独特性，油脂含量达到10%左右， 传统处理工艺处理难度大，例如高温好氧堆肥处理工艺和厌氧发酵工艺 ，餐厨垃圾中的高油脂、 高盐分含量非常不利于微生物的生长，制约了高温好氧堆肥处理工艺和厌氧 发酵工艺的效果。
2、含水率高，水分占到垃圾总重量的 80－90％，这对垃圾的收集和运输都带来了难题，如果与普通的生活垃圾混在一起，也提高了普通垃圾的含水率，降低了热值，对于垃圾焚烧技术的应用就产生了一定的困难；
3、有机物含量高，在高温条件下，很容易腐烂变质，产生臭味，对收集地点附近居住的居民健康来说是一个威胁。
目前，我国的餐厨垃圾主要处置方式是有如下几点： 城市近郊的农民或者个体贩运者通过大的餐饮营业点回收，然后运至城郊的小型油脂加工厂进行处理，“地沟油”因此孕育而生，地沟油的对人身 体危害极大，垃圾油脂质量极差、极不卫生，过氧化值、酸价、水分严重超标的非食用油。它含有毒素，流向江河会造成水体营养化，一旦食用，则会破坏白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。“过菜油”之一的炸 货油在高温状态下长期反复使用，与空气中的氧接触，发生水解、氧化、聚 合等复杂反应，致使油黏度增加，色泽加深，过氧化值升高，并产生一些挥 发物及醛、酮、内酯等有刺激性气味的物质，这些物质具有致癌作用。“泔 水油”中的主要危害物黄曲霉素的毒性则是砒霜的 100 倍。
城市近郊的农民或者个体贩运者通过大的餐饮营业点回收，然后运至城郊的小型饲养场，用以喂养家畜；普通居民产生的餐厨垃圾大部分都混入生 活垃圾，作填埋处置。这两种方法都会给环境带来损害。利用餐厨垃圾来喂养家畜，会把餐厨垃圾中的细菌传染给家畜，而家畜又会被人放到餐桌上食用，处于食物链顶端的人就会被传染患病。不分类收集得餐厨垃圾直接填埋，由于其有机成分高，对填埋场的冲击负荷很大，会污染地下和地表水体，形成病菌滋生地。
内江市润宏环保科技有限公司利用先进的处理技术，提出通过生物转化 方式处理餐厨垃圾，不仅大大降低餐厨垃圾处理的成本，而且将餐厨垃圾中储藏的营养物质转化为高品质生物蛋白，实现了价值提升。从而彻底改变了 餐厨垃圾处理企业依靠政府补贴而生存的现状。
 

1.  餐厨垃圾处理工艺比

1、微生物处理技术虽然具有技术安全性、先进性、可靠性较好；其产品质量好，并且附加值高等优点，但是由于单台设备处理能力少、设备能耗很大，运营费用也高，同时在餐厨垃圾中掺加大量的麸皮和糠等物料，不符合垃圾减量化的原则。因此目前只在少量饭店等自身采用，较少在处理规模大的项目应用，有待进一步检验。
2、烘干作饲料技术具有机械化程度、资源化程度高、占地面积小，投资省等优点。该技术发源于日本、韩国等国家，一度占据很重要的位置，但是近年来，该技术逐渐在上述两国市场逐渐退缩，相反厌氧消化在上述两国逐渐占据主导地位。究其原因，主要因为人们担心的蛋白的同源性问题，但是在工艺中难以避免。因此，应慎重选择该技术。
3、利用厌氧消化处理技术处理餐厨垃圾在国外有着比较广阔的应用，特别是在欧洲，用厌氧消化的方法处理有机垃圾得到较大的发展，在日本和韩国，厌氧消化处理餐厨垃圾也得到了较大的发展。该技术无害化程度较高，完全克服了同源性的影响，且具有高的有机负荷承担能力。虽然我国餐厨垃圾与国外的餐厨垃圾存在一定的差异。但是通过相应的技术改进和优化，也是能满足国内餐厨垃圾处理的需要的。
   通过认真分析上述各种因素，在现有餐厨垃圾处理技术中，厌氧发酵技术比较先进；可靠性较高；符合国家产业政策和发展方向，不存在类饲料化技术存在的安全隐患；产品为沼气或电力，能平稳销售，可保证餐厨垃圾的长期持续性处理；国内外成功应用案例较多；适合大规模连续化工厂生产；二次环境污染较小，易于控制，选址比较容易，投资适中。综上所述，依据现有技术条件和技术水平，内江市餐厨垃圾处理技术首选厌氧发酵技术。
 

1.  餐厨垃圾处理工艺设计

 
本工艺采用“综合预处理+湿式中温厌氧消化技术”处理餐厨垃圾。经过破碎筛分、三相分离、油水分离后后粗油脂储存外售，液、固相物料进入厌氧系统；产生的沼气经提纯后作为CNG燃料出售。产生的沼渣和骨料混合后进入自动垃圾处理系统进行好氧堆肥，经过好氧生物处理后其腐殖质和含水率大大下降，外运可作为农用肥出售。沼液进入污水处理系统，经生化处理后作为液态肥使用。整个处理工艺包括以下6个子工艺系统：

• 餐厨垃圾预处理系统
• 厌氧发酵系统
• 污水（沼液）处理系统
• 沼气利用系统
• 固液分离及沼渣堆肥系统
• 除臭系统

 餐厨垃圾进厂后卸入接料斗中，进行预处理，经两级分拣破碎系统，制浆除砂系统，油水分离系统处理后，分离获得的粗油脂储存至油脂存储槽后制取粗油脂，有机物料存入浆液池由输送泵输送至厌氧发酵系统进行厌氧发酵产沼。
经过预分选后的餐厨垃圾物料和经油水分离后的浆液通过进料泵进入厌氧罐，通过投加主导微生物，在经过充分的酸化水解后再完成甲烷化过程，实现厌氧发酵。
消化后的消化液脱水，脱水后的沼渣经进行堆肥处置，生产肥料出售。沼液经生活处理后制液肥进行农田施肥使用。消化产生的沼气经沼气净化系统，一部分通过沼气锅炉制蒸汽，供给全厂热量需求，另一部分提纯制取CNG燃料使用。

1. 预处理系统

由于餐厨垃圾的复杂特殊性质及我国餐厨垃圾源头分类不彻底等制约因素影响，预处理过程极易出现设备故障，为保障工程的顺利运行，在总结以往餐厨垃圾工程实践中的经验，餐厨垃圾预处理，宜使用两条生产线。本项目设2条接料及预处理生产线，各100吨。
预处理生产线由接料粗分系统，筛分制浆系统两部分组成。收集到的餐厨垃圾采用桶装式密闭餐厨垃圾收运车进行运输，垃圾车内设有挤压推板，能实现罐体内餐厨垃圾油水的初步分离，被分离的污水进入罐体底部的污水箱，并送入油水分离系统提取油脂。固状物质被压缩后留在罐体内，通过排料卸入预处理环节的接收系统内。同时，可直接提取粗油脂，不必单独设立油脂预处理系统。油脂提取工艺高效率低能耗，物料油脂残留率不超过0.5%。

1. 厌氧处理系统

本工艺拟采用湿式-中温-厌氧反应工艺，物料通过进料泵进入厌氧罐。根据餐厨垃圾收运效率、餐厨垃圾成分复杂，易酸化含盐量高等特性及与预处理规模的合理匹配的条件下，本方案采用两个CSTR反应罐进行厌氧发酵，不宜采用单个厌氧发酵罐进行厌氧消化。
厌氧工艺参数

• 温度：中温消化35°C；
• 消化罐内停留时间：25天
• 产气量：75Nm³/每吨垃圾
• 容积：2×3300m³

餐厨垃圾厌氧消化系统TS/VS转化率70%，VS降解率为70%，单位VSS产甲烷量为668L/kgVSS；厌氧发酵罐出气甲烷含量55%。则单位VS产沼气量为：              
49%×668/55%=595.24L/kg
根据物料平衡，进入发酵罐的TS为25.095t/d，则每天产气量为：
25.095×595.24=15000m³/d
即餐厨垃圾厌氧消化后生物气产生量为15000m³/d。相当于每吨湿餐厨垃圾产气约为75.00m³。沼气产量波动范围在±20%内。
本项目沼气利用分两部分，一部分从厌氧发酵罐出来的沼气经过脱硫、脱碳和压缩后，输送到加气站作为车用燃气（CNG）出售。提纯的方式选择变压吸附，出来的沼气中甲烷含量能达到90%以上；另一部分供厂区热源使用，根据厂区用热情况，选择2-4t/d沼气锅炉转化蒸汽做厂区供热。
固液分离及堆肥系统
厌氧罐产生的沼液自流进入沼液储罐，经短暂停留后，通过螺杆泵泵入离心脱水机进行固液分离，固液分离后的液相进入回流水池，一部分回流至均质池用于调节物料的含水率及pH，一部分进入污水处理系统进行进一步处理。
固液分离后的沼渣进入堆肥系统，本项目采用“静态堆肥仓”技术。主发酵期为12天。沼渣堆肥的预调理原料分别为脱水沼渣、初步稳定化的回流物料、调理剂。沼渣等由厌氧后的固液分离车间自卸车运输至预调理车间直接卸沼渣料仓，回流物料由铲车铲入回流物料料仓中，调理剂由厂外运至调理剂料仓，三种物料通过螺旋输送机定量输送至集料皮带上。三种物料经进料皮带提升输送进入犁铧式接种混合反应器，进行高效均匀混合及微观接种，混合后有铲车送至发酵车间的密闭仓布料进行好氧堆肥，密闭仓底部设有特制喷嘴的通风管对其进行均匀供氧，并利用氧温探枪对堆体氧气浓度和温度进行在线监测及利用其信号控制通风系统的启停，实现按需供氧的联动控制。
沼渣堆肥系统由预调理单元、发酵单元、筛分打包单元及控制系统组成。
主发酵车间推荐采用全封闭发酵仓，以实现有针对性和有序地对工艺过程中所产生的异味有机气体予以收集，同时减少整个静态好氧堆肥仓的土建工作量。
 
根据同类型餐厨垃圾经厌氧发酵后的检测报告，综合分析确定污水水质见下表。
表  污水水质一览表
 
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
NH3-N（mg/L）
pH
 
浓度范围
8000~12000
3500~4500
10000~14000
800~1000
6~8
 
水质
10000
4000
12000
900
6~9
 
 
根据项目厂址周边处理设施情况，紧邻污水处理厂，可选择生化处理至三级标准后进入污水处理厂统一进行处理，由于沼液处理量较小，对污水处理厂不会造成冲击负荷。
《中华人民共和国废水综合排放标准》(GB8978-1996) “三级”标准中的（98年后新扩改）：
表3-11 出水水质要求
序号
项 目
数 值
 
1
pH
6～9
 
2
COD_Cr（mg/L）
≤500
 
3
BOD₅（mg/L）
≤300
 
4
SS（mg/L）
≤400
 
采用工艺为：生物反应器（MBR）工艺

方案二：
如达到零排放标准，不进入污水处理厂，可在此基础上进一步深度处理达到“一级A”标准技术工艺为“MBR系统+膜深度处理”。出水水质如图：
项目
出水标准
单位
 
COD_Cr
≤50
mg/L
 
BOD₅
≤10
mg/L
 
SS
≤20
mg/L
 
NH₃-N
≤5
mg/L
 
pH
6-9
--
 
色度
≤30
--

1. 臭气处理系统

 
本项目的臭气来源：餐厨垃圾预处理车间和堆肥车间产生的臭气成分主要为垃圾分拣挥发产生的低浓度硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等恶臭气体组成，成分复杂，嗅觉感官强；污水生化池主要为高浓度的氨氮废气组成，刺激性强。
臭气的主要成份为H₂S和NH₃，此外还有少量的有机气体如甲硫醇、甲胺、甲基硫等。这些气体挥发性较大，易扩散在大气中，而且部分气体有毒、刺激性气味大。为防止臭气危害人的健康、污染空气，必须采用除臭技术有效遏止空气污染，改善空气质量。
餐厨垃圾处理厂选址属于GB3095所规定的二类环境空气质量区。经过治理后最终出风口各项污染物指标不高于《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中的二级标准、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）的浓度限值，符合国家环保要求。主要排放要求如下表：
表7-13臭气主要指标排放要求
 
污染物
名称
排放限值
无组织排放监控浓度限值
执行标准
 
 
最高排放浓度(mg/m³)
最高排放速率kg/h（15m）
监控点
浓度(mg/m³)
 
 
氨气
---
4.9
周界外浓度最高点
1.0
GB14554-93
 
硫化氢
---
0.33
周界外浓度最高点
0.03
GB14554-93
 
恶臭
2000(无量纲)
周界外浓度最高点
10(无量纲)
GB14554-93
 
甲硫醇
---
0.04
周界外浓度最高点
0.004
GB14554-93
 
本项目主要采用“生物滤池”进行除臭处理。
需要除臭处理的各构筑物中挥发、产生的有机污染物和恶臭气体先通过对构筑物的封闭加盖收集系统收集后在风机的负压作用下进入生物滤池，在生物滤池前段加湿段中，少量有机废气和含氨类恶臭气体能得到去除，并且能调节气体湿度，使气体状态能保证微生物的最大活性，然后进入生物滤床，经微生物的吸收、降解之后达标排放。
4.1  运作模式
 
内江市餐厨垃圾资源化利用和无害化处理项目将在政府（高新区管理委员会）的指导下、在润宏环保的统一管理下、面向社会、面对市场，有效整合各种资源，运用现代高科技知识，充分利用城市有机物再生资源，净化环境、造福人类，为内江打造一片蓝蓝的天。
在润宏环保产业园内，公司将本着“科技领先、资源共享、管理高效”的原则，为创业者提供管理支持、科技支持、资源支持、人才支持和环保支持，凝聚一批有志者共同开发内江的环保产业。促使润宏环保产业园向更高水平发展，为净化社会环境和投资者创造丰厚的回报。
 
4.2  润宏环保产业园的产业链
 
4.3  润宏环保产业园的发展战略
 
4.3.1  市场化的融资战略
 
 
战略方向
具体内容
 
1
风险投资组合
润宏环保项目将有选择性地选择风险投资机构，与风险投资机构共同选择并投资孵化企业，与风险投资机构形成利益共享、风险共担的合作机制。
 
2
外部资金利用
润宏环保项目将积极组织申请国家创新基金、国家科技专项基金，充分利用这些资金促进园区发展。同时，利用市场关系积极引进外资，争取有利的合作条件。
 
3
加强融资管理
润宏环保项目将依据企业的发展，选择性地进入中国三板市场，积极争取进入中国主板市场。通过股市融资，壮大企业综合实力，回报广大投资者。
 
 
4.3.2  人力资源资本化战略
 
 
战略方向
具体内容
 
1
引进高素质人才
树立人力资本投资的新理念，引进有发明、有项目、有管理经验的高素质人才。
 
2
加强与高等院校、科研院所
立足当地及周边的教育、科研资源，吸引高等院校和科研院所的科研人员参与润宏环保产业园的课题研究，并到产业园和孵化企业进行科技成果转化。
 
3
加强现有人才的培养
通过岗位培训、轮训、出国培训、实习等方式，对现有人员进行培训，以提高其专业素质，适应国际化要求。