厌氧消化处理技术工程在餐厨垃圾应用效果探讨

王洁

摘 要：随着人们生活水平的不断提升，生活中产生的餐厨垃圾数量也急剧增加。餐厨垃圾油脂和水分含量较高，含有杂质较多，很容易快速腐烂变质，为细菌和病毒提供繁衍和传播的渠道。如果不能对这些垃圾进行及时处理，不仅会对环境产生较大负面影响，也会危及到人们的健康。在各种处理技术中，厌氧消化不会对环境产生污染，因此文章将对餐厨垃圾厌氧消化工艺进行分析，并讨论其工程应用实例，希望可以带来一定借鉴意义，助力厌氧消化处理技术的推广。

关键词：厌氧消化处理技术;餐厨垃圾;工程应用

餐厨垃圾在我国也有泔水的别称，是人们在生活中形成的常见生活废弃物的一种，不仅会散发难闻的气味，而且还会成为细菌病毒的传染源。当前社会背景下，我国有众多城市在餐厨垃圾的处理上，主要用厌氧消化方式，效果较为明显。

一、厌氧消化原理

餐厨垃圾的厌氧消化原理，主要分成不同阶段进行。在第一阶段，主要进行复杂有机物水解发酵的过程，这一过程受到发酵性细菌群的影响;在第二阶段，产氢产乙酸菌会作用于第一阶段产物，生产氢气和乙酸;在第三阶段，受到产甲烷菌的作用，在将氢气和二氧化碳转换成甲烷的基础上，可通过脱羧作用令乙酸反应生成甲烷。当环境温度为35℃，pH值为7.0时，厌氧消化处理餐厨垃圾会具有较好效果，此时产气量也会偏高，甲烷含量可以达到大约55%。经过调控pH之后，厌氧消化系统并未产生氨氮抑制现象[1]。

二、厌氧消化处理技术工程在餐厨垃圾应用实例

某工程位于南方省份某市，項目设计处理量包含的餐厨垃圾，每天可达200吨。餐厨垃圾中杂物含量较高，容易令输送处理设备产生堵塞问题;油脂、水等无机惰性物具有较高混合程度，不容易进行分离，同时对处理系统耐冲击性能要求较高，如果决定采用厌氧发酵工艺，则不仅需要具备较好内冲击能力，而且还应有防浮渣结构;由于餐厨垃圾容易散发恶臭气味，因此容器需要密封。

（一）预处理

1.接受设备。在餐厨垃圾接收设备上，选择料斗和沥水收集箱和其他输送机械。料斗底板结构为多孔形式，在底部设计沥水收集箱。餐厨垃圾在称重之后，会向接收料斗中倾倒，简单沥水过后会进入后续预处理系统。沥水收集箱会对有机浆液进行收集，并将其中杂质去除，再将有机浆液送回提纯系统[2]。

2.自动分选。餐厨垃圾中有很多杂物，例如塑料、金属等，自动分选机会将出食物残渣之外的杂质排出。本项目配备2台自动分选机，每台每小时处理能力可达10吨。自动分选机中的食物残渣经过浆化之后，会产生有机粗浆料，含水率可达到75%，并且可以省去人力，防止工作人员身体健康受到影响。

3.水力除渣。该系统主要由主机与辅机两部分组成。其中主机除浆原理为水力与机械力，可令有机质在生物降解的作用下，溶入液相，通过辅机分离其他杂物，避免有机质大量损失。经过固液分离与油脂回收之后，固相物会产生固渣，而无机固渣之中的有机质，无法通过生物降解，在挤压脱水之后可以进行填埋[3]。

（二）厌氧消化

本项目采用的工艺是CSTR厌氧发酵工艺，在设计上兼顾了减少底部沉渣与上部浮渣功能的设计，从而为物料在反应器中分布的均匀性提供保障，充分同生物接触以保证物料可以完全反应，达到产气量标准。该系统平均进料浓度为10%，COD质量浓度大约为100g/L，氨氮质量浓度为340mg/L;而平均出水COD质量浓度为1400mg/L，氨氮质量浓度为900mg/L，监督质量浓度为4500mg/L。本项目在预处理之后产生的沼气，大部分用作沼气发电，沼渣在脱水之后用于堆肥。

（三）沼气利用

沼气利用系统主要由沼气预处理、脱硫单元、勇气单元和应急燃烧火炬等系统组成。其中，预处理系统、厌氧消化系统需要蒸汽，蒸汽来源为沼气，剩余沼气则会进到沼气热电联产系统中，获得的电力可以达到周边设施用电要求，剩下的余热可达到项目要求[4]。

（四）油脂回收

由固液分离形成的有机料液，会先送至搅拌加热罐进行反应，除此之外，应基于工艺运行实际情况，将沥水充分混合，同样送入搅拌加热罐加热。当温度升至57℃至60℃时，料液充分加热之后，会进入三相提油机进行提油操作，产生油水混合液，含水率通常在20%以下，并产生含水率大约为80%的固渣。鉴于固渣内含有较高含量有机质，可将固渣输送到水力除渣系统中进行回收。为了令优质提纯质量得到增强，应二次加热油水混合液，待温度上升至大约83℃时，进行提纯操作，此时为纯度超过99%的毛油，应用毛油储罐存储。

（五）除臭系统

本项目在除臭方面，采用植物液喷淋、生物和化学手段结合的方式进行除臭，在源头上进行封闭设计。除此之外，在卸料车间，通过喷淋植物液的方式抑制臭味的扩散[5]。

结束语

总体来说，厌氧消化处理技术较为先进和环保，在餐厨垃圾应用效果良好，不仅有效回收了餐厨垃圾中的金属、塑料等资源，而且对油脂进行提纯，通过反应制造沼气，实现了对垃圾资源的全方位利用。

参考文献

[1] 宋雪英，郭畔，宋晗，冉煜，赵梦竹，崔小维，李玉双.利用新鲜餐厨垃圾进行蚯蚓堆肥的试验[J].沈阳大学学报：自然科学版，2016，28（6）：452-456.

[2] 万顺刚，孙蕾，张艺琼，向炯华，丁涛，罗文邃.餐厨垃圾前处理对有机酸释放及厌氧消化影响[J].环境科学与技术，2013，36（10）：95-100.

[3] 邱忠平，杨立中，刘丹，刘源月，吴敏，王艳捷.优势菌株对垃圾渗滤液COD的降解特性[J].西南交通大学学报，2006，41（2）：264-268.

[4] 刘依林，陈大志，朱爽，吴艳.厨余混合绿化垃圾的不同配比对赤子爱胜蚓生物量及堆肥效率的影响[J].生态科学，2013（5）：571-575.

[5] 马溪曼，陆彦宇，谢志全，李群良，何查霖，何曙光.添加碳氮代谢相关微生物对堆肥过程中菌群结构的影响[J].环境工程，2015，33（12）：95-99.