1、 餐厨垃圾 无公害 处理工艺方案 书 杜绝餐厨垃圾直接作为饲料，确保肉类食品安全，排除 餐厨垃圾变相对人体健康 所 造成的危害，还城市美好环境 ！ 靖江市华能废弃物收集有限公司 二一五年四月公司简介 靖 江市华能废弃物收集有限公司，是中明环保集团的相关负责人在靖江市设立的独立子公司，公司专注于对靖江市餐厨废弃油脂、餐厨垃圾的收运、无害化处理事业的市场调研、运营及规范。本 在靖江市场具有多年餐厨废弃物收集、处理经验，公司现有专业收集人员十多名。专业分类人员数名及市场专业维护人员十余名，都具有从事餐厨废弃物收集、分类、维护的多年工作经验，工作技术经验非常成熟。公司现有专用收集车辆十部，市场维护服务
2、车辆 2 部。公司所有人员都同心协力，认真负责，致力于靖江市餐厨废弃物收集、处置事业的发展，确保靖江市餐饮企业的废弃物日产日清。 中明环保集团是国内环保行业的大型企业。由四川省中明环境治理有限公司、重庆市中明环境治理有限公司、重庆中明港桥环保有限责任公司、上海中明环境治理有限公司、香港中明环境治理有限公司、上海浩天矿物油脂综合利用有限公司、四川省中升环保科技有限公司和北京中明环保科技有限公司、 四川省废物处置与资源化研究中心等企业和科研单位组合而成。 1999 年，中明（上海浩天矿物油脂综合利用有限公司、上海中明环境治理有限公司）应运而生。诞生伊始，中明便肩负着保护环境造福人类的神圣使命。十多
3、年来，中明集团锐意进取、不断拼搏，至今已经发展成为国内专业从事工业固体废物的收集与处置、餐厨垃圾的收运与处置、废旧电器电子产品拆解处置、环境事故应急抢险，环保设备制造、环保建材生产、再生资源回收利用和环保科技服务等环保产业的一流企业。 中明人始终秉持追求卓越的职业精神、共同发展的合作精神、力求完美的服务精神和永 无止境的创新精神；孜孜恪尽职守，奋勇开拓创新，已经并将继续为中国和全人类的环保事业做出积极贡献。 欢迎您走进中明，了解中明，关心中明，携手中明。 让我们同享一片蓝天，共建美好家园。 目录 1 前言 2 餐厨垃圾概况 2.1餐厨垃圾性质 2.2餐厨垃圾无害化处理的必要性 2.3餐厨垃圾资
4、源化处理的可行性 3 餐厨垃圾的处理 3.1餐厨垃圾的收运 3.2餐厨垃圾处理技术 3.2.1概述 3.2.2餐厨垃圾厌氧处理技术 3.2.3餐厨垃圾厌氧处理工艺流程 4. 东莞市力宇燃气动力 有限公司所用工艺 4.1 工艺参数及 工艺过程 4.1.1机械化预处理过程 4.1.2水解酸化过程 4.1.3发酵产沼气过程 4.1.4沼气发电过程 4.1.5发酵后沼液，沼渣处理利用过程 4.1.6废弃油脂处理再利用过程 5 结语 6. 附相关设备图 1前言 餐厨垃圾是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物，属于城市生活垃圾，其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物，具有含水率高，油
5、脂、盐份含量高，易腐烂发臭，不利于普通垃圾车运输等特点。这类垃圾若不经分类专项处理，会对环境造成极大的危害。 餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料（厨余）和食用残余 （泔脚）。 随着我们国家经济的飞速发展，城市化进程的逐渐加快，餐厨垃圾的产量呈现出逐年上升的趋势。在国内的大型，特大型城市中如北京，上海，深圳等，餐厨垃圾的日产量已达数千吨， 靖江是苏北沿江四创城市，全市人口 70 万左右，日产量也已超过 70 吨， 单纯填埋的话，占用大量土地，产生的垃圾渗滤液和填埋气体也需要后期处理，耗费大量人力，物力。 餐厨垃圾 目前 在很多城市尚未进行规范化管理，收集容器
6、摆放地环境脏乱，孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫 ，易传染疾病，危害人民的身体健康。垃圾收集地附近容易产生难闻气味，引起人们感官上的反感 ； 由于餐厨垃圾含水量较高的特性，在运输的过程中存在一系列问题。 运输车辆不规范，易发生餐厨垃圾外漏和倾洒，严重影响市容、市貌和交通； 最主 要的是城市餐饮企业的垃圾多被养殖户收集，作为养殖饲料直接使用，垃圾未经处理进入人类食物链，危及人民群众的身体健康；同时地沟油也被收集起来重新炼制成为廉价食用油，在市场上再次流通，危害人民群众的身体健康。 在存在问题的同时，餐厨垃圾因其富含有机物也可作为潜在的能源供应体。通过恰当的处理方法，可以释放出蕴藏在餐厨垃圾中的能
7、量，转化为电能，热能，作为常规能源载体的有效补充。在当前我国能源供应日趋紧张的时期，寻求新能源迫在眉睫，利用餐厨垃圾通过成熟工艺技术获取能源不失为合理的解决方案。 2餐厨垃圾概况 2 1餐厨垃圾性质 集中收集的餐厨垃圾成分复杂，不仅包括宾馆、饭店的剩菜、剩饭还包括大量废旧餐具、破碎的器皿，厨房的下脚料等， 是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。糖类含量高，以蛋白质、淀粉和动物脂肪等为主，且盐分、油脂含量高。 以中国南方某城市为例，下表详细给出了餐厨垃圾的组分与成份： 表 2.1 ：餐厨垃圾组分 食物垃圾 纸张 金属 骨头 木头 织物 塑料 油脂 75
8、.1% - 90.1% 0.8% 0.1% 5.2% 1 0% 0.1% 0.7% 2 0% - 17% 表 2.2 ：餐厨垃圾成分 平均含水率 平均含固率 有机干物质 含油率 粗蛋白 盐分 总含碳量 碳氮比C/N 有机酸 87% 13% 93%TS 17% 15 g/100g 0.2 % 1.0% 360 g/kg 15 1500 mg/L 餐厨垃圾的特点可归纳为： 1） 含水率高，可达 80% - 95% 2） 盐分含量高，部分 地区含辣椒，醋酸高 3） 有机物含量高，蛋白质，纤维素，淀粉，脂肪等 4） 富含氮，磷，钾，钙及各种微量元素 5） 存在有病原菌，病原微生物 6） 易腐烂，变质
9、，发臭，滋生蚊蝇 2 2餐厨垃圾无害化处理的必要性 之前我国餐厨垃圾的主要用途是被城市周边的养殖户收集起来作为饲料直接使用，这种利用方式有着悠久的历史。这种利用方式的问题在于： 餐厨垃圾中含有大量人畜共患传染病的病原微生物，不但容易引起动物感染病毒，还容易造成人体感染口蹄疫、肝炎等疾病。 猪食用后极易感染和诱发各种疾病，势必加大对病猪的用药剂量，从而会加大抗生素类药物的残留，通过猪肉进入人体，容易对人体健康造成危害。 餐厨废弃物，已受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化 合物的污染，被猪食用后，有害物质蓄积在猪的脂肪、肌肉等组织里，人食用到一定程度后，就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降
10、。 此外，餐厨垃 圾作饲料可能会导致同源性污染。所谓同源性污染是指动物食用其同类动物的肉，骨，血液等动物组织生产的动物源性饲料，产生的潜在的，不确定的传播疾病风险。餐厨垃圾中恰恰含有动物组织，直接作为动物饲料的话，存在着潜在风险。 除直接作为饲料喂养动物使用外，餐厨垃圾中的油脂部份被不法分子提炼后重新作为食用油（地沟油）使用也对人类的健康产生威胁。地沟油中含有黄曲霉素，苯等毒素杂质 ，长期食用会造成慢性疾病的发生，更严重时会致癌。 2 3餐厨垃圾资源化处理的可行性 餐厨垃圾是动植物原料经过加工后产生的，其中富含有机物质，有机无中蕴含有大量的能量，如果餐厨垃圾只是被简单的填埋在垃圾填埋场中，这些
11、能量就被白白的浪费掉了。随着我国经济的快速发展及经济结构的调整，对能源，特别是绿色可再生能源的需求越来越迫切，高效合理地将蕴藏在垃圾中的能源重新利用起来，将会部分满足这种能源需求。 20 世纪末技术人员把原本用于污水处理领域内的厌氧发酵产沼气技术移植到餐厨垃圾处理上来，经过不断的努力，如今利用厌氧 发酵处理餐厨垃圾产沼气在技术上已经十分成熟，工艺也相当可靠。该技术的原理是餐厨垃圾中的有机物在厌氧菌的作用下，在适宜的温度条件下，经过发酵降解产生沼气。同时降解后产生的含水量较小的沼渣经过处理后作为有机肥料使用，沼液作为液体肥料使用，从而实现垃圾减量化资源化利用。发酵后产生的沼气中含有 55%-75
12、%（体积浓度）的甲烷，可用于发电，供热等，能够缓解能源供应紧张的局面。 3餐厨垃圾的处理 餐厨垃圾的处理包含有三方面内容：餐厨垃圾的收集运输；餐厨垃圾的无害化，资源化处理；处理后产物的利用。 餐厨 垃圾产生 3.1餐厨垃圾的收运 目前国内已有部分城市颁布实施了餐厨废弃物管理条例，对餐厨垃圾的收运做出了具体的规定。 餐厨垃圾收运系统由 垃圾收集装置、垃圾运输装置及其维修车间等设施组成，主要负责 宾馆、食堂及餐饮企业餐厨垃圾的收集和运输。 餐厨垃圾产生后，由宾馆、食堂等产生单位将其收入标准 收集 桶内，在环卫部门规定的时间内放置于指定的转运点， 再由环卫部门或政府指定的垃圾清运企业定时收运。 运输
13、车辆采用密闭式运输车，车上设有挂桶机构，将垃圾标准桶提升至车厢顶部，再通过翻料机构将垃圾 倒入车厢内，运输过程中车厢密闭。 垃圾被运至处理厂卸料平台之后，密封后盖打开，推料机构将餐厨垃圾推出，进入接料系统进行后续处理。车上所有操作为液压自动控制，可分别在驾驶室和车旁操作。 为了对运输车辆及设备进行日常维护和修理，在垃圾处理厂内设置了小型维修车间，车间内配置有 相应的车辆维护设备，可在车间内对车辆进行 一般维护、轮胎加气和修理 ， 大修则在厂外协作。 收运流程为：宾馆、食堂、餐厅标准桶 收集点 运输车 处理厂计量 卸料平台卸料 车辆清洗 再次收运。 餐厨垃圾的收运清理过程须保证运输器具 的密封性
14、，清洁性，收运的及时性，以及收运单位的经济性。 收运 处理 产物利用 3.2餐厨垃圾处理技术 3 2 1概述 目前餐厨垃圾的处理技术主要包括有： 1） 填埋 2） 焚烧 3） 好氧堆肥 4） 饲料化处理 5） 厌氧发酵 3 2 1 1餐厨垃圾的填埋 目前我国的餐厨垃圾大部分采用的仍然是直接填埋的处理方式。收运来的餐厨垃圾与 其他生活垃圾混杂在一起，直接进入填埋场进行填埋。这种工艺的优点是方法简单，运行的费用低廉，而且处理量巨大。缺点是占用大量土地资源，耗费大量的土地征用费用。餐厨垃圾填埋后因其含水率高，有机物含量 高等特点，会形成垃圾渗滤液，臭气等直接影响到地下水和大气等自然资源，形成二次污染
15、，危害人类的健康。另外，餐厨垃圾直接填埋也白白浪费掉了垃圾中蕴含的能量，使得资源没有得到有效利用。 在当前土地资源紧缺、人们对环境问题的关注度越来越高，餐厨垃圾产量日趋增高的前提下，填埋处理技术已明显不适合我国餐厨垃圾处理的实际情况。 3 2 1 2 餐厨垃圾的焚烧 将垃圾中的可燃物燃烧后产生热量进行发电，从而达到垃圾资源化利用的一种垃圾处理工艺。该工艺的优点是处理量大，垃圾的减量效果明显。焚烧后产生的热量可以发电，实现垃 圾资源化利用。但是焚烧工艺对垃圾的热值较高的要求，餐厨垃圾中的含水量通常在80%-90%间，过高的含水率使得餐厨垃圾的热值也很低，如果使用焚烧技术进行处理，将会极大地增加处
16、理成本。同时由于不完全燃烧产生的气体固体产物排放后会危害人类的健康。 近年来我国垃圾焚烧项目在实施过程中引起的争议较大，人民群众对焚烧技术的信任程度与接受认可程度均不高，因此无论从技术上看，还是从社会影响上看，焚烧技术应用在餐厨垃圾处理项目上的可行性很低。 3 2 1 3 餐厨垃圾的好氧堆肥 好氧堆肥技术是指有机物在有氧条件下，在好 氧微生物（主要是菌类）的作用下，将高分子有机物降解成为无机物的过程。好氧堆肥的技术比较成熟，在国外的应用比较广泛。该工艺的优点是技术比较简单，好氧处理后的产物可作为农产品使用，实现了垃圾的再利用。但是好氧堆肥技术主要应用于绿色植物垃圾（市政维护产生的树枝，树叶等）
17、及秸秆等富含组织结构的垃圾处理，对于餐厨垃圾这样不含有组织结构的垃圾处理没有技术上的优势。此外，好氧堆肥占地面积较大，处理周期加长，增大运行成本。好氧过程在非密闭环境内进行，产生的臭气会形成二次污染，影响周围环境。 由于餐厨垃圾的含水量较大，在好 氧堆肥技术上液体的处理也是技术上的难点。餐厨垃圾的好氧堆肥并不适用。 3 2 1 4 餐厨垃圾的饲料化处理 餐厨垃圾的饲料化处理是指餐厨垃圾经过固液分离后，含固率较高的部份经过高温杀菌消毒烘干后，加入适当的菌类将有机物降解成为生物饲料的过程。其他的液体垃圾部分经过厌氧发酵产沼气，含有的油脂经过油水分离后可制成工业原料或生物柴油。 饲料化处理的优点是机
18、械化程度高，占地面积较小，垃圾的资源化利用程度高。缺点是制得的有机饲料重新进入食物链，最终回到人体之中，其中的风险无法预测。目前国家有关部委正在评估有关餐 厨垃圾饲料化产物利用的风险问题，该处理技术前景并不明朗。 3 2 1 5 餐厨垃圾厌氧发酵处理 餐厨垃圾的厌氧发酵处理是指垃圾中的有机物质在厌氧菌的作用下，由高分子物质降解成为小分子物质，最终转化为沼气的过程。 餐厨垃圾经厌氧发酵降解后产生的沼气可通过热电联产发电机组中转化为电能和热能，电能可接入电网供生产生活实用，热能在供应垃圾处理设备自身使用后可补充市政供热设施部份热能需求，实现经济利益与社会效益共赢的局面。 发酵后产生的沼液经过脱氮，
19、脱盐，脱硫处理后可作为液态有机肥料在农业灌溉园林种植等领域广 泛使用。沼渣经过好氧堆肥后也可作为肥料使用，从而实现垃圾的减量化，资源化处理。 厌氧发酵技术的优点是垃圾的减量化，资源化处理效果好，产生的沼气发电可作为新能源补充现有常规能源。厌氧发酵过程中无臭气逸出，发酵后不会产生二次污染，社会大众的接受程度较高。该技术成熟，在国外已有较为广泛的应用，工程案例很多。 3 2 2 餐厨垃圾厌氧处理技术 由于餐厨垃圾的厌氧降解过程主要是在密闭的反应器（发酵罐）中进行的，因此反应器的运行参数会直接影响到厌氧发酵的过程。按照反应器运行的技术参数，厌氧工艺可分为： 1） 中温工 艺与高温工艺（按照反应器内温
20、度划分） 2） 湿法工艺与干法工艺（按照垃圾中干物质含量划分） 3） 单相工艺与两相工艺（按照厌氧降解阶段划分） 4） 序批次工艺与连续式工艺（按照进料方式划分） 3 2 2 1 中温工艺与高温工艺 参与厌氧降解过程的菌类对温度的适应范围不同，不同的厌氧菌在不同的温度范围内放可达到最佳活性。为使得厌氧菌能够达到最佳活性，反应器内的温度被控制在一定的范围内。 表 3.1 内列出了中温工艺与高温工艺的相互比较。 表 3.1 中温与高温工艺比较 中温工艺 高温工艺 温度范围 35 -38 55 -60 工艺优点 1 降解过程稳定 2 菌类的生物物种多样 3 氨氮物质对厌氧降解的抑制作用小 4 能耗较
21、小 1 降解速度较快 2 产气率较高 工艺缺点 1 降解速度相对较慢 1能耗较高 2 降解过程不稳定 3 氨氮物质对厌氧降解有抑制作用 尽管高温工艺在产气率要优于中温工艺，但由于温度很高，导致降解过程的稳定性下降，因此在国外实际工程案例中，中温工艺应用更为广泛。 3 2 2 2 湿法工艺与干法工艺 根据进入反应器中的垃圾中干物质含量的高低，可将厌氧工艺划分为湿法工艺与干法工艺。由于进料垃圾中的干物质含量高于 40%时，厌氧降 解会因为含水率过低而受到抑制，因此在工程上进料垃圾的干物质含量不超过 40%. 采用湿法工艺时，如果进料的干物质含量大于 15%，可使用清水或沼液处理过后的循环回流水进行稀释，在降低进料的干物质含量的同时，在使用循环水时也可起到初步接种的作用。 表 3.2 给出了这两种工艺的对比。 表 3.2 湿法与干法工艺比较 湿法工艺 干法工艺 干物质含量 15% 20%-40% 工艺优点 1 进料的传送混合技术简单 2 反应器内搅拌技术简单 3 反应器内的热交换及物质交换好 4 产生的气体较易释放出来 1 预处理较为简单 工 艺缺点 1 反应器体积较大 2 相关设备体积较大 3 机械预处理较为复杂 1 工艺极为复杂 2 设备较昂贵 3 物料输送技术复杂
