杭州市城乡建设设计院股份有限公司，浙江杭州310004
摘要：介绍了某餐厨垃圾处置项目的设计概况，阐述了该项目预处理系统、厌氧发酵系统、沼气综合利用系统、污水处理系统、除臭系统、产出物利用方案的设计。
关键字：餐厨垃圾；项目设计；厌氧发酵
1.项目背景
随着城市现代化程度的不断提高，餐厨垃圾对环境的污染和公共卫生安全的危害日益显现，餐厨垃圾的危害引起大家的广泛关注。餐厨垃圾无害化处理和资源化利用迫在眉睫。为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》等法律、法规，以及国家“十三五”规划纲要中对环境保护的要求，在某市建设餐厨垃圾处理项目，符合国家、省、市的发展规划和政策需要，符合餐厨垃圾处理的可持续发展，有利于某市的固体废弃物管理、处理处置工作的开展，有利于保护当地的环境，同时能够实现餐厨垃圾处理的无害化、减量化和资源化，具有良好的经济效益和示范性作用。
从某市实际出发，通过严谨细致的场址比选，本着节约用地和符合城市整体规划、环境卫生专业规划以及国家现行有关标准规定的原则，最终确定某市生活垃圾焚烧发电厂内场地作为本项目的建设场址，与生活垃圾协同处置。部分所需的电力和热能由某市生活垃圾焚烧发电厂提供；项目残渣送至垃圾焚烧厂与生活垃圾混合焚烧，并利用垃圾焚烧厂的烟气净化处理系统对焚烧烟气中的有害物质进行处理；项目的生产和生活污水纳入垃圾焚烧厂的污水处理站处理，产生的恶臭气体经过臭气处理设施处置，同时也可引人焚烧厂的焚烧炉用于助燃。
2.工程内容
2.1项目规模与产品方案
本项目的建设规模为：100t/d餐厨垃圾。
本项目主体工艺采用：预处理+厌氧消化[1]+沼气综合利用。
本项目的产品主要有：沼气和粗油脂。其中沼气预计产量250Nm3/h，利用方式为入炉焚烧或采用燃气发电机发电上网；粗油脂产量为2.5t/d，拟作为工业用油原料进行出售。
2.2餐厨垃圾预处理系统
（1）卸料进料单元
卸料槽设置在卸料间内，采用卸料平台的方式，便于垃圾车直接卸料。卸料槽主体采用不锈钢结构，抗腐蚀性强。卸料槽底部设置无轴螺旋，用于将餐厨垃圾提升输送至分拣机。卸料槽顶部设置臭气收集罩，臭气收集罩还设置有除臭吸气口，在卸料时内部可维持微负压以防止臭气外溢。
（2）机械分拣单元
经接料装置沥水后输出的固态物料通过分拣机处理，以机械分选方式将物料中粒径大小在60mm以上的杂物分离出系统，主要为大块金属、瓷片、玻璃瓶及塑料袋等杂物，得到的以有机质为主的均质物料进入下一个精分制浆系统。
（3）精分制浆单元
经接料粗分系统处理后的物料经除铁后进精分制浆机处理，精分制浆机对物料进行破碎及杂物分拣，将物料中粒径大的杂物分离出系统，如瓶盖、筷子小粒径杂物及塑料、纸张等轻质杂物，杂物外运处理。同时对大块有机质进行破碎，得到浆状物料的均质物料，该物料泵送至后续系统处理。
（4）渗滤液收集输送单元
卸料槽及螺旋输送机底部均设置渗滤液收集槽及输送管道，渗滤液经收集后进入渗滤液集水池，渗滤液采用污水泵输送至综合分选机内，与精分制浆单元排出的物料进行混合。
（5）除砂除渣单元
经精分制浆系统处理后制成的有机浆料，泵送至除砂除渣装置有效去除沙粒、贝壳、玻璃、瓷片、砂石等重物质杂质和细纤维、细碎塑料片、辣椒皮、辣椒籽等难以消化并对后续工艺造成干扰的非营养性无机物品，除砂后的浆液进入中间池储存并用做油水分离系统的原料。
（6）油水分离系统
中间池浆液经提升泵提升至高位缓冲罐同时加热至55℃~65℃送入三相离心机进行三相分离，分离出三种状态的物料——水相、渣相、轻相（油水混合物料）。轻相（油相混合物料）再经输送泵输送至第二级提油缓冲加热系统，将轻相物料加热至85℃~90℃后，再进行立式分离提油；经分离出的粗油脂储存至油脂存储槽后输送至油脂回收系统，分离后的高温热水回用到系统中使用；三相离心机分离出的水相和渣相存入浆液池(渣水混合，浆料温度在50~60℃)由输送泵输送至厌氧发酵系统的均浆池中进行均料。
2.3厌氧发酵系统
经分选制浆后的垃圾浆液被泵送至调节罐，调节罐设有一套除砂系统，能将物料中的重物质如玻璃碎片、陶瓷碎片、砂石、小块金属等进行有效去除。罐内物料在发酵菌和酸化菌群的作用下，完成水解和酸化的作用，为后端中温厌氧发酵提供易于被产甲烷菌利用的底物。
本工程厌氧消化系统采用中温厌氧消化，消化温度控制在38±1℃。中温厌氧罐内物料在中温厌氧菌的作用下，实现有机质的降解并产生沼气。厌氧消化罐为完全混合式厌氧罐，采用立轴式机械搅拌。厌氧罐内有去除浮渣及检验浮渣厚度的措施，同时厌氧罐具备长期运行排砂、排浮渣的功能。
厌氧发酵系统排放的沼渣、沉渣和污水处理系统的污泥排入污泥储池，池内设置2台潜水搅拌器和浮球液位计。池内污泥送至卧螺脱水机进行脱水，脱水后的沼渣和污泥送至焚烧发电厂的卸料储坑，滤液送入某市垃圾焚烧发电厂污水处理系统处理。
2.4沼气综合处理与利用系统
本工程沼气资源化利用方式为入炉焚烧或采用燃气发电机发电上网。沼气经净化处理后，满足综合利用要求，当沼气使用设备因故检修或停用时，沼气去火炬应急燃烧。
2.5污水处理系统
本项目产生的污水可由垃圾电厂渗滤液处理站处理。某市垃圾电厂垃圾渗滤液处理采用UASB+A/O反应器（反硝化+硝化）+MBR+纳滤工艺，经处理达到纳管标准后由管道接入某市垃圾填埋场渗滤液处理站处理。
2.6除臭系统
采用化学除臭的方式对餐厨垃圾预处理车间中的卸料间进行除臭。工艺：“负压管道收集臭气+化学除臭”，排放点高度15米。经过治理后，气体排放指标达到国家标准《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）二级排放要求。
2.7产出物利用方案
本项目油脂提纯利用方案：餐厨垃圾经预处理后提取出的粗油脂和废弃油脂经提纯处理后的粗油脂（杂质含率≤3%）暂存于储油罐，作为工业用粗油脂全部外售给具有相关资质的企业用作加工生产生物柴油或化工原料。粗油脂提取量约为2.5t/d。
2.8项目选址
根据厂址比选，并借鉴其他餐厨垃圾处理项目情况，本项目可利用某市城市生活垃圾焚烧发电厂的预留地块，因地适宜建设，部分基础设施可与垃圾发电厂共用，污水可接至垃圾发电厂渗滤液处理站，沼渣运至垃圾发电厂焚烧处理。产生的恶臭气体经过臭气处理设施处置，同时也可引人焚烧厂的焚烧炉用于助燃。部分所需的电力和热能由某市生活垃圾焚烧发电厂提供。
3.结束语
近年来，随着人民生活的提高，餐饮业蓬勃发展，餐厨垃圾环境污染和食品安全问题影响着周边居民的工作和生活。通过上述分析研究，可以看出本项目建设意义重大，方案技术可行、工艺先进、经济合理、运作符合市场经济机制。
餐厨垃圾与生活垃圾协同处理优势明显，可充分利用电厂的处理实施解决餐厨垃圾处理项目中产生的沼渣、臭气、废水，降低项目的投资和运营成本。
参考文献
[1]孙媛媛,许鹏,刘丽清,餐厨垃圾资源化技术研究探讨[J].环境科学与管理,2014:178-181.