餐饮垃圾与厨余垃圾一体化协同处理工程实例

2021-11-18李群福建省水利投资集团平潭水务有限公司

节能与环保 2021年10期

文_李群福建省水利投资集团（平潭）水务有限公司

餐饮垃圾主要是指餐馆、饭店、食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物，食物残余以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分，其垃圾特性是具有含水率高、油脂、盐份含量高、易腐变发酵、发臭等特点。厨余垃圾，主要是指以家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾为主。此外，菜场垃圾的主要成分为丢弃的腐烂水果、蔬菜、鱼类、禽类等动物内脏等有机垃圾，也是厨余垃圾的主要来源。

目前，国内外餐饮垃圾和厨余垃圾除了预处理工艺有所差别外，其主要处理技术几乎相同主要包括粉碎直排、填埋处理、焚烧、肥料化处理、饲料化处理、生化处理机和厌氧发酵处理技术。大部分企业都独立设置厂房，分别对餐饮垃圾和厨余垃圾进行分类处理，但项目占地面积大、投资及运行成本高。本文结合平潭餐厨垃圾处理厂项目的餐饮垃圾与厨余垃圾一体化协同处理工程实例，并与漳州市某餐饮垃圾处理厂的非一体化协同处理进行对比，发现餐厨垃圾处理同厂房布置、设施共用、技术协同可降低项目占地面积、降低项目投资、降低运营成本、便于管理等，并实现经济和环境持续发展，能为其他地区餐厨垃圾处理厂的建设提供参考。

1 项目概况

平潭餐厨垃圾处理厂于2020年10月竣工验收，并获得住房和城乡建设部“科技示范奖”。项目设计处理量150t/d，其中餐饮垃圾50t/d、厨余垃圾100t/d。本项目主要采用“预处理+协同厌氧消化+沼气净化提纯”的工艺技术。餐饮垃圾经过预处理及蒸煮提油后的有机浆料与厨余垃圾经过破碎分选预处理后的有机浆料进行联合厌氧消化，消化过程中产生沼气。沼气经净化后进行膜提纯达到车用燃气的压力标准，并通过加气柱加入撬装车中，运至周边各加气站使用（后续并入位于项目西侧华润燃气站）；餐饮垃圾预处理蒸煮提油产生粗油脂，粗油脂出售给生产生物柴油、润滑油等化工企业。

2 平潭餐饮垃圾与厨余垃圾的特性

2.1 餐饮垃圾特性

根据实际运行过程中了解到平潭餐饮垃圾含水率一般在84%～93%之间，含水率高。餐饮垃圾中有机物类约占干物质的71%～83%，其他杂物主要包括海鲜贝壳类、塑料橡胶类、餐巾纸类、筷子、破盘破碗、玻璃瓶/杯、金属盒类等，成分非常复杂。平潭餐厨垃圾处理厂餐饮垃圾具体物理组分调研数据见表1。

表1 平潭餐厨垃圾处理厂进厂餐饮垃圾物理组分数据

2.2 厨余垃圾特性

平潭地处沿海地区，当地饮食以海鲜为主，生活垃圾和厨余垃圾中贝壳类的东西较多。平潭餐厨垃圾处理厂厨余垃圾具体组分调研数据见表2。

目前厂区内主要配备4辆餐厨垃圾收运车，分别根据餐饮垃圾和厨余垃圾的特性进行分类收运，其中2辆餐饮垃圾收运车（载重3t），2辆厨余垃圾收运车（载重8t）。

3 一体化技术协同

3.1 一体化厌氧发酵

由表1、表2餐饮垃圾和厨余垃圾组分数据可知，餐饮垃圾和厨余垃圾最本质的区别在于含水率、含油率以及含固率中的成分不同。因此，餐饮垃圾和厨余垃圾在预处理工艺上所采取的设备有所不同，具体工艺流程见图1。

图1 餐饮垃圾与厨余垃圾协同处理工艺

将餐饮垃圾和厨余垃圾通过不同的收运车辆收运后进入餐厨垃圾处理厂，分别进入各自的餐厨垃圾、厨余垃圾预处理系统进行筛分处理，筛出杂质压缩后送往焚烧厂焚烧处理，餐饮垃圾经过提取油脂处理后并入厨余厌氧系统统一进行干式厌氧发酵。这样做的好处除了能避免餐饮垃圾含水率过高厌氧易分层和厨余垃圾固体杂质较多厌氧罐堵塞等问题，还能充分发挥厌氧的工艺优势，提高厌氧系统的安全性及效率。同时，相比分开建设的独立项目而言避免了重复建设，更能节约占地、降低运营成本。

3.2 一体化协同生产管理

餐饮垃圾与厨余垃圾如果独立建厂，后续必须设置专门运行管理、设备维护、垃圾收运和后勤等岗位，而本项目除了再预处理工段采用不同工艺外，其余工段及公用设施都共用，在很大程度上不仅减少了人员编制、降低了运行管理成本，还提高了工作管理效率。

3.3 一体化协同三废处理

3.3.1 固渣

该项目餐饮垃圾和厨余垃圾经预处理后的固渣分别通过密闭的传送带运输至统一固渣间，并由压缩车收集后外运处理，一次性完成固渣收运处置作业，降低多次运输造成的环境污染和运输成本。

3.3.2 臭气处理

由于餐厨垃圾的成分复杂，臭气也相对复杂，单独依靠一种除臭方法难以达标排放，因此为了在满足国家排放标准的同时使工作人员的工作环境得到改善，本项采用“酸洗塔+碱洗塔+催化氧化活化+生物除臭系统”的联合除臭方式，分别对预处理系统及固液分离系统以及污水处理系统产生的臭气收集处理，该处理工艺大幅度降低了管道重复铺设工作，并且便于风量调节，降低处理成本。

3.3.3 废水处理

该项目设置一座100t/d污水处理站，主体工艺采用本项目污水处理技术路线拟采用“预处理+膜生物反应器（MBR）+纳滤”，其中预处理系统采用高效分离塔及除油一体化设施，将来源厂区不同的废水进入缓冲池储存，并进行水量和水质调节，做到了按污水的性质进行分类处理，避免污水处理站的重复建设，提高污水的集中处理量。

4 餐饮垃圾与厨余垃圾一体化协同处理的经济性分析

4.1 平潭餐厨垃圾处理厂

该项目将餐饮垃圾与厨余垃圾协同处理，设计处理量150t/d，其中餐饮垃圾50t/d、厨余垃圾100t/d。项目总投资13337.17万元，其中，建筑工程费用估算10162.97万元，其他费用2485.03万元，基本预备费为632.4万元，铺底流动资金为56.77万元，建设期利息82.52万元。折算项目投资88.91万元/t，厂编制人员33人。

表2 平潭餐厨垃圾处理厂进厂厨余垃圾组分数据

根据统计本项目在运营期间实际处理量约80t/d（主要来源本地区内餐饮10t/d和福清厨余垃圾70t/d），年产生直接运营费用含外购原材料及动力费，人工成本，污水处理费，共计590.6万元。餐厨垃圾处理成本为202.3元/t。

4.2 漳州市某餐饮垃圾处理厂（一期工程）

项目一期工程日处理餐饮垃圾量100t/d，同样“采用预处理+厌氧发酵+沼气提纯制天然气”的处理模式，仅处理厨余垃圾，非餐饮垃圾与厨余垃圾一体化协同处理。项目总投资11346.16万元，其中，建筑工程费用估算9136.38万元，其他费用1594.2万元，基本预备费为567.28万元，铺底流动资金为48.3万元，建设期利息70.2万元，折算项目投资113.4万元/t，全厂编制人员35人。

据了解，漳州某餐饮垃圾处理厂在运营期间实际处理量约80t/d。年产生直接运营费用含外购原材料及动力费、人工成本和污水处理费等，共计609.14万元。餐厨垃圾处理成本为208.61元/t，漳州某餐饮垃圾处理厂非一体化工艺流程见图2。

4.3 经济性对比分析

根据上述两座垃圾处理厂的实际案例分析可知，在同样采用“厌氧消化”的处理工艺下，平潭餐厨垃圾处理厂采用的餐饮垃圾与厨余垃圾协同处理相比于漳州市某餐饮垃圾处理厂非餐饮垃圾与厨余垃圾协同处理，具有项目占地面积小、投资成本低、餐厨垃圾处理单价低等优点，可大幅度节约用地，减少管道铺设，减少运营成本，提升经济效益，实现经济和环境持续发展。