餐厨垃圾与城市生活垃圾焚烧协同处理研究

吴郎先

摘  要：随着社会经济的迅速发展，工业化和城市化进程的加快，餐厨垃圾的产生量急剧增加，大量的餐厨垃圾得不到及时处理，不但污染环境，还对居民的健康构成威胁。因此，在餐厨垃圾的危害日益突出的情况下，如何对餐厨垃圾进行有效的资源化、减量化、无害化处理已经刻不容缓。目前城市生活垃圾焚烧处理技术已相对成熟，应用较广。本文主要从餐厨垃圾与城市生活垃圾焚烧协同处理工艺方案选择、经济效益对比等方面研究论证其可行性及其优势所在。

关键词：餐厨垃圾;城市生活垃圾焚烧;协同处理

1定义

1.1餐厨垃圾

餐厨垃圾俗称泔水、潲水，是餐饮垃圾和厨余垃圾的总称。餐厨垃圾作为城市生活垃圾的重要部分，约占生活垃圾总量的50%。通常将家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物定义为餐厨垃圾，餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。

1.2城市生活垃圾

城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物，主要包括居民生活垃圾、商业垃圾、集贸市场垃圾、街道垃圾、公共场所垃圾、机关、学校、厂矿等单位的垃圾（工业废渣及特种垃圾等危险固体废物除外）。

2餐厨垃圾特点

餐厨垃圾的组分是由产生群体的饮食、生活习惯以及后续的存放、收运体系所决定的。与国外的餐厨垃圾相比，我国餐厨垃圾的最大的特点是可回收资源

如生物质能、油脂等含量丰富，其主要特点如下：

（1）含水率较高，达到75%～85% 。

（2）富含淀粉、脂肪、蛋白、纤维素等有机物，有机质含量占干重的75%～90% ，蕴含大量的生物质能。

（3）油脂含量丰富，达到1.5%～3% ，容易被回收加工成食用油，危害民众健康安全，但如果统一回收处理后用于工业用途如生物柴油附加值较高。

（4）腐烂变质速度快，易滋生病菌，容易造成病原菌的传播和感染。

（5）组分复杂而多变，随地域、饮食习惯、季节等因素的变化而变化。

（6）受存放、收运体系影响较大。

（7）处理需求大。

3处理现状

3.1餐厨垃圾处理现状

随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快和人民生活水平的普遍提高，城市生活垃圾的产生量也在快速增加。有许多大城市每天产生生活垃圾量在4000t以上，其中餐厨垃圾约占50%。餐厨垃圾较之其他垃圾， 具有水分、有机物、油脂及盐分含量高，易腐烂、营养元素丰富等特点。由于含水率高，餐厨垃圾不能满足垃圾焚烧的发热量要求（不低于5000kJ/kg），也不宜直接填埋，而焚烧和填埋又会造成有机物的大量浪费。同时由于餐厨垃圾所派生的“垃圾猪”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋焚烧外，大量餐厨垃圾进入二级市场，对人体健康构成极大的潜在威胁，因此，餐厨垃圾的处理处置越来越引起全社会的关注。

3.2城市生活垃圾处理现状

随着城市发展和人民生活水平的不断提高，我国随着我國工业化和城市化的逐步推进，城市生活垃圾问题越来越受到人们的关注。当前，我国城市垃圾每年产生量已经接近2亿吨，平均每人每年生产垃圾量约300公斤，而且增长势头不减，近几年来基本上是以10%的增速在增长。城市生活垃圾产生量逐年增加，其引起的环境污染问题越来越严重。目前对城市生活垃圾处理主要有卫生填埋、垃圾堆肥、垃圾焚烧三种方法，垃圾焚烧的应用不断增长，卫生填埋和堆肥处理的逐渐处于萎缩状态。鉴于我国城市发展现状，城市生活垃圾与土地资源紧缺的矛盾日益尖锐，在减少垃圾填埋应用的同时，增加垃圾焚烧的应用，因为垃圾焚烧具有减量多、耗时短、占地面积小等优点，可以缓解城市生活垃圾与土地资源紧缺的矛盾。

4餐厨垃圾处理工艺选择

目前，餐厨废弃物处理的主要技术包括填埋、焚烧、热解、好氧堆肥、饲料化生产和微生物机处理技术。

4.1填埋垃圾处理技术

餐厨废弃物填埋处理技术在国内尚无成功应用的先例，其主要优缺点如下：

优点是：处理量大、运行费用低、工艺相对简单。

缺点是：占用大量土地，耗用大量征地费用;填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需要新建填埋场，进一步占用土地资源;餐厨废弃物的渗滤液会污染地下水和土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气和水土的二次污染，产生渗滤液、有害物滋生、恶性气体、重金属等一系列问题;垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中产生温室效应;没有实现对餐厨废弃物的资源化处理。

4.2焚烧处理技术

目前，对于多数垃圾处理技术较落后或垃圾分类不严格的地方，通常餐厨垃圾会与生活垃圾一起焚烧处理。焚烧处理法对于垃圾减量化很有效，能够达到减量90%或更高。对于一些技术较发达的地区，垃圾焚烧厂会利用垃圾焚烧产生的热量发电，以获得经济效益。但由于餐厨垃圾的特殊性质，垃圾焚烧处理会产生大量的有害气体，不能满足无害化的要求。对于霉变、严重变质和已被化学污染的餐厨垃圾则应采用焚烧法进行处理。

4.3高温好氧堆肥处理技术

堆肥是我国最古老的垃圾处理技术，堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理，堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物，所以，垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等不能被微生物分解的废弃物必须分捡出来另行处理。

4.4微生物机处理技术

高温好氧发酵处理技术（又称”微生物处理机技术”）是利用机械化定型反应器进行餐厨废弃物好氧消化的工艺，是好氧处理另外一种形式。该技术将好氧微生物投加进入生化处理设备内，利用好氧微生物的异化作用降解餐厨废弃物中有机物，同时加入麦麸、糠皮等热值较高的辅料，促进好氧发酵的进行并提高有机物降解过程中的热量释放。

4.5工艺的确定

由以上分析可知，填埋因不适合大规模餐厨废弃物处理而不被广泛采用。总体而言，焚烧处理才是适合我国国情的餐厨废弃物处理主流技术。通过对目前餐厨废弃物主流处理技术的深入调研，对各比选技术从处理效果、经济平衡、环保安全等多项指标进行比较。

5工艺流程

餐厨垃圾协同城市生活垃圾焚烧处理主要工艺为餐厨废弃物经预处理后，固体物料进入垃圾焚烧厂焚烧，液体物料进入焚烧厂配套渗滤液处理站处理，餐厨废弃物里的地沟油油水分离制粗油脂外售。

预处理系统包括：卸料进料单元、分选破碎单元、油水分离单元。

整个处理厂区臭气主要产生区域为预处理车间，消除臭气污染，对预处理车间保持微负压状态，对预处理车间臭气主要产生区域：卸料大厅、杂物转运间及相关设备区域进行处理，收集的臭气利用除臭风机送至生活垃圾焚烧发电厂焚烧处理，在垃圾焚烧厂项目停产检修无法满足除臭的要求时利用焚烧厂备用的除臭设备对臭气进行处理，达标排放。

6协同处置

餐厨废弃物与生活垃圾协同处置具有以下优点：

传统的餐厨废弃物处理采用“预处理+中温厌氧+沼渣堆肥+生物柴油”工艺，可做到资源利用最大化，但同时具有以下缺点：

1）投资较高、运行成本较高、收益较少、内部收益率较低;

2）中温厌氧罐运行的可靠性较低，故障率较高，时常出现排砂、搅拌不均、产沼气量少、厌氧罐安全等问题;

3）沼渣堆肥产生的肥料的外售可接受程度较低，不具备实际操作可行性，且堆肥产生的臭气较大，大大地影响周边的环境;

4）生物柴油的售价较粗油高，但大大增加了投資和运行成本;

5）占地较大;

餐厨废弃物经预处理后进入垃圾焚烧厂处理，产生的沼液去渗滤液站处理、沼渣去主厂房焚烧、粗油直接外售。工艺简洁，可大大减少项目的投资和占地，提高餐厨废弃物处理装置的运行可靠性和灵活性。产生的三废和产品如下：

1）餐厨垃圾经预处理压榨后，日产生的餐厨固渣，运至生活垃圾储坑，与生活垃圾一同焚烧处理;

2）餐厨垃圾预处理日消耗的蒸汽，由垃圾焚烧发电一抽蒸汽提供热源;

3）餐厨垃圾经预处理压榨后，日产生污水，送至生活垃圾焚烧厂配套的渗滤液处理站一同处理;

4）餐厨垃圾处理产生的臭气，抽至生活垃圾焚烧厂臭气收集系统，与垃圾焚烧厂合用除臭系统;

5）餐厨垃圾处理日产生粗油脂外售处置。

7结论

鉴于目前城市生活垃圾焚烧发电应用较广，技术相当成熟，餐厨垃圾与城市垃圾焚烧协同处理技术上具备条件;另外这种协同处理方式节省投资、节省占地面积，具有良好的经济性。

总而言之，在现有餐厨废弃物处理技术中，协同生活垃圾焚烧处理技术是比较先进、稳定可靠性较高适合大规模连续化处理;同时符合国家产业政策和发展方向，二次环境污染较小;而且易于控制，投资适中。餐厨垃圾协同城市生活垃圾焚烧处理技术能够实现环境、社会和经济效益的协调统一，对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。