东南沿海区域类型餐厨残剩措置工程筹划及运转实例

本源 ：《CE碳科技》微信群众号

作者 ：中城气候 孟伟 、于超
、沿海范晓平、区域刘岩、类型例苏红玉

中城气候第二奇不雅不雅部无机残剩措置团队：因为超 、孙燕华 、工程孟伟 、及运李小飞、转实刘岩等一批环保固废局限优外子才构成 。东南团队曾前后介入国际多项无机残剩措置项方针征询、沿海筹划  、区域研究工作。类型例

餐厨残剩主假定指餐馆、饭铺、工程单位食堂等集结就餐点的及运饮食残剩物和食物加工过程产生发火的残剩，俗称“泔水” 。跟着我国经济展开和人们糊口程度不竭进步 ，我国餐厨残剩产生发火量逐年添加，但餐厨残剩经常被犯警商贩群集用来喂猪或建造地沟油  ，威胁居平易近的生命安然，此外因为餐厨残剩具有无机质含量高和含水率初级特点
，存在易损掉落踪利演变
，易于产生发火渗滤液 、恶臭等二次气候净化问题 ，是以集结群集并措置餐厨残剩特别很是需求 。

针对餐厨残剩特点 ，我国试探了厌氧发酵、好氧堆肥和饲料转化等多种工艺
 ，阻拦如今已构成一套成熟的措置工艺，即以湿式厌氧发酵为主琐细，合营预措置 、污水措置和沼气净化等赞助琐细的措置工艺 。

屈就已报导工程，湿式厌氧发酵的经常独霸无机负荷为2.0~3.5kg/（m³·d），勾留时分为30~40d ，pH局限为7.0~8.0 ，运转温度为37~38℃或55℃，多半工程运转温度为42℃，项目都可晃荡运转，产气量为50~70m³/t（以进罐残剩计）。该工艺在措置餐厨残剩的同时，还可以产生发火干净动力沼气和粗油脂
，变废为宝  。

因为我国区域坦荡宽大年夜大年夜奔放宽除夜广大年夜奔放 ，不合区域餐厨残剩展示的特点有所差距，比如川渝区域餐厨残剩中油脂含量高 、辣椒含量除夜；对东南沿海区域 
，因为饮食平平且喜食海鲜，是以餐厨残剩中油脂偏低且存在较多贝壳等重杂质。故针对不合区域的餐厨残剩措置工程需举办区域适应性更始。

本项目研究对象为位于东南沿海的某类型餐厨残剩措置厂，其具有餐厨残剩措置厂筹划及运营的普及问题，比如收运量与筹划措置量不合等、收运质量不克不及知足筹划哀告和区域适应性等问题。经由过程对该类型餐厨残剩措置厂筹划及运营经验举办总结，希看可感应在建或已投产运转的餐厨残剩措置厂供给根本数据，从而为我国餐厨残剩措置工程安康晃荡运转供给参考与自创
。

1、工程外不雅

01 、筹划局限

本工程位于东南沿海区域 ，屈就外埠比来几年来人丁近况和集团筹算，至2020年尾常住人丁为54.5万人
，料想至2023年尾常住人丁将抵达73.0万人 ，屈就CJJ 184—2012餐厨残剩措置技能圭表类型料想餐厨残剩产生发火量为75~100t/d，思虑餐厨残剩措置工程筹划处事周期为30a和措置量的闲逛性，故本工程措置局限屈就100t/d培养汲引。

02、餐厨残剩性质

本项目餐厨残剩来自于项目地址地的黉舍食堂、企奇不雅不雅单位食堂及各类餐馆。因为工程建成前未调研餐厨残剩具体性状，且餐厨残剩的性质与区域具有较强的相干，故参考邻近区域同圭表类型工程经验，断定本工程餐厨残剩根本参数如表1所示。

表1 餐厨残剩根本参数

03
、筹划运转方针

餐厨残剩经本工程措置后产生发火粗油脂的含油率≥97%；干化污泥含水率<60%；沼气净化后知足锅炉独霸请求 ，即H₂S含量<303.6 mg/m³；固体杂质粒径≤3μm，湿度<70%，压力为10~35 kPa；污水措置后应契合现行国度标准GB 8978—1996污水综合排放标准、GB/T 31962—2015 污水排进城镇下水道水质标准及浙江省中心标准 DB 33/887—2013财富企业废水氮、磷净化物直接排放限值；臭气排放标准知足GB 14554—1993恶臭净化物排放标准中端方的厂界（一级）和15 m高度排气筒排放标准限值；燃气锅炉烟尘和二氧化硫排放知足DB 13271—2014锅炉除夜气净化物排放标准中表3出格排放限值请求，NO_x浓度限值按30 mg/m³奉行。

2、工艺筹划

本工程由餐厨残剩预措置琐细
、厌氧发酵琐细、沼气净化琐细、污水措置琐细 、锅炉琐细和除臭琐细等构成
 。厌氧发酵琐细为主工艺，其对进料的请求以下：

① 颗粒物充分小（最除夜颗粒直径<6 mm） 
，阻拦堵塞管道和污水琐细离心脱水机
，并促进厌氧罐浮渣；

② 含砂率低（含砂率<0.1%） ，担搁厌氧罐清罐距离时分，促进污水琐细离心脱水机的磨损；

③ 油脂含量充分低（油脂含量低于0.5%），阻拦厌氧琐细产僵硬质酸钙颗粒，影响琐细运转。

屈就上述请求，预措置琐细采取除夜物质分选机往除除夜杂质（>80mm） ，采取***分选机（>20mm）和除杂机制浆机（>2mm）往除小杂质，采取除砂机促进含砂量，并采取三相离心计神情往除油脂。思虑到低温蒸煮工艺有助于进步厌氧琐细的屈就和三相离心计神情提油率 ，故在三相离心计神情行进步先中断低温蒸煮工艺（130~140℃保温30~60min） ，从而构成了“除夜物质分选+***分选+低温蒸煮+除砂除杂+三相离心”的预措置琐细工艺线路 ，其工艺流程示定见图1 。

图1 工艺流程展示图

厌氧发酵琐细筹划措置身手为100t/d，由进水罐 、厌氧罐和出水罐构成
，罐体均采取中心搅拌 ，其水力勾留时分分袂为3、40、2d。厌氧罐设置两座，每座厌氧罐直径14m 、高15m（超高1m）、有效容积2150m³，措置身手为50t/d ，采取（42±1）℃中温延续发酵。厌氧罐温度降低时，蒸汽先将进水罐物料加热 ，厌氧罐再经由过程进料完成升温；厌氧罐温度降低时 ，经由过程换热器直接降温 。

厌氧发酵琐细产生发火的沼气按序经双膜储气柜（1000m³）、生物脱硫琐细和沼气预措置琐细完成暂存、脱硫（<303.6mg/m³）、除尘（颗粒物粒径<3μm）、脱水（湿度40%~60%）和增压（除夜于15kPa）
。经净化后的沼气分袂送至锅炉（供全厂独霸）和火把（应急措置），同时预留外供接口。

厌氧发酵琐细产生发火的沼液协同污水措置琐细产生发火的污泥先经离心脱水机完成固液分袂，滤液按序经均衡池 、气浮池、膜生物回响器（MBR，二级A/O+超滤） 、混凝沉淀和活性砂滤完成对悬浮物（SS）、油脂、化学需氧量（COD）、氨氮和总氮等净化物质的降解往除，抵达排放标准后排进市政管网；固渣（含水率<80%）送进干化琐细，将含水率降至60%以下外运措置。

本项目采取“化学清洗+生物除臭”的组合式除臭工艺，赞助植物液空间雾化和离子送新风琐细，确保工作空间的氛围质量和臭气排放达标，措置后气体抵达GB 14554—1993表2排放标准，经15m排气筒排放 。

3、测试方针与分化编制

本工程厌氧发酵琐细主工艺测试方针包含含固率（TS）、VS 、pH 、挥发性无机酸/总无机碳（FOS/TAC）、COD
、氨氮、沼气产量和沼气要素等 。在测试氨氮、COD和FOS/TAC前，须将物料放进12000r/min的离心计神情中离心，取基层清液举办测试。沼气产量和沼气要素经由过程在线监测仪表测试掉落踪掉落踪
。各项方针具体测试编制见表2
。

表2 厌氧发酵琐细相干方针及测试编制

4 、运转终局分化

本项目经调试后预措置琐细可晃荡运转，无跑、冒、滴、漏等问题，粗油脂含油率可抵达97%以上
，送至厌氧琐细的物料知足运转需求  。厌氧琐细运转根本晃荡，运转温度为（42±1）℃
，沼气产量平均为62m³/t（以进罐残剩计）
，甲烷浓度平均60% 。沼气经净化后H₂S浓度平均为227.7mg/m³
，固体杂质粒径≤3μm，湿度<70% ，压力贯穿连接在15kPa，可知足锅炉琐细独霸需求。污水琐细、除臭琐细和锅炉琐细排放方针都可知足排放请求。

本工程受疫情及节假日影响，收运量闲逛较除夜 
，且收运量窘蹙50t/d 
，故厌氧发酵琐细仅运转1个厌氧罐。厌氧发酵琐细为本项目主工艺，重点对其运转参数引见以下。

01、进料负荷气候

在欧洲 ，FOS/TAC普及用于厌氧琐细运转过程，举办预警厌氧发酵琐细可否具有产生发火酸化（比值太高）或氨化（比值太低）的风险，测试法度圭表类型为独霸酸（0.05mol/L硫酸）滴定样品（20mL） ，滴定至pH=5.0的用酸量V₁为TAC的用酸量，延续滴定由pH=5.0至pH=4.4的用酸量V₂为FOS的用酸量，再经由过程换算得出FOS=（V₂×1.66-0.15）×500和TAC=V₁×250，个中FOS指使发性无机酸 ，TAC指总无机盐碳酸盐（碱性缓冲容量）。

本工程在运转过程中 ，经由过程FOS/TAC来衡量厌氧发酵琐细运转负荷可否契合，当FOS/TAC>0.4时  ，注解厌氧发酵琐细进料负荷较重；当FOS/TAC为0.3~0.4时，注解厌氧发酵琐细进料负荷契合；当FOS/TAC<0.3时，注解厌氧发酵琐细进料负荷太低。图2为厌氧发酵琐细运转过程中进料量和FOS/TAC改削
，由图2可以看出本工程厌氧发酵琐细的进料量随收运量为20~40t/d，FOS/TAC贯穿连接在0.2以下，低于0.3，注解厌氧发酵琐细进料负荷太低
。

图2 厌氧发酵琐细进料量和FOS/TAC改削

02
、COD/氨氮

在厌氧发酵琐细运转过程中，COD浓度随进料量的改削而改削
，当进料量抵达40t/d时，COD浓度抵达6000mg/L ，如图3所示
。

图3 厌氧发酵琐细COD浓度、氨氮浓度和COD/氨氮改削

氨氮浓度在全数运转过程中不竭进步，末尾抵达3200mg/L。厌氧发酵琐细中无机氮次要转化为氨氮，总氮浓度与氨氮浓度根本齐截，是以沼液中的C/N可以用COD/氨氮展示 。因为厌氧发酵琐细进料量低于筹划量，沼液中COD/氨氮贯穿连接在2放置 ，即污水琐细进水COD/氨氮≈2
 ，没法知足污水琐细中A/O池进水请求（COD/氨氮≥5），招致污水琐细需求添加除夜量碳源，调剂进水水质 。

03、沼气及甲烷浓度

厌氧发酵琐细运转过程中沼气产量和甲烷浓度改削气候如图4所示 。厌氧发酵琐细运转过程中
，当然进料量在闲逛，但沼气产量和甲烷浓度贯穿连接在62m³/t（进厌氧罐物料）和60% ，注解在进料负荷较低时，进料负荷改削对沼气产量和甲烷浓度影响较小。

已报导研究下场展示餐厨残剩措置厂湿式厌氧发酵沼气量在50~70m³/t（进厌氧罐物料） ，注解本项目沼气产生发火量处于正常例模 。运转第50天 ，沼气产量先降低至90m³/t（进厌氧罐物料）后降至62m³/t（进厌氧罐物料），该改削多是由进料性质改削构成的 。

图4 厌氧发酵琐细沼气产量和甲烷浓度改削

04 、pH改削

厌氧发酵琐细运转过程中进出料pH改削气候如图5所示 ，由图5可以看出进料和出料pH分袂贯穿连接在4和8放置，厌氧琐细处于晃荡运转外形
，注解当然进料负荷较低，但对琐细运转影响较小 。

图5 厌氧发酵琐细进出料pH改削

5
、存在问题与应对编制

本工程收运质量和数量与筹划存在偏向，收运质量问题激起预措置琐细展示频繁堵塞；收运数量偏向构成厌氧发酵琐细勾留时分太长，招致沼液中COD/氨氮偏低
，后续污水措置琐细需求补偿除夜量碳源；沼气产生发火量没法抵达原筹划量 ，沼气净化琐细因运转负荷偏低 ，没法启动生物脱硫。

上述问题产生发火后 ，在后续调试过程中
 ，经由过程严控收运质量 、添加预措置琐细设备 ，将预措置琐细产生发火的液相作为碳源分派污水琐细进水水质和变换脱硫琐细运转编制等编制
，担保了项方针正常运转
。

01、理论进料量低于筹划进料量

本工程筹划局限为100t/d ，屈就后期末尾筹划2020年收运量为75t/d，但在2022年本工程调试过程中收运量最高仅抵达40t/d 
，远低于料想收运量，如图6所示。因为餐厨残剩次要来自于餐馆、黉舍食堂及企奇不雅不雅单位，是以受疫情及节假日影响较除夜 ，黉舍假期及疫情封控时 ，收运量将促进为20~30t/d ，收运量闲逛较除夜。当餐厨厂措置量没法抵达筹划值时，厂区内部分琐细将没法低成本晃荡运转 ，不凡是厌氧琐细、生物脱硫琐细和污水琐细等生物措置琐细。

图6 餐厨残剩措置厂理论进料量与筹划进料量比照

1. 厌氧发酵琐细

厌氧发酵琐细运转时代进料量低于筹划进料量
，无机负荷低于筹划负荷，厌氧罐经久处于贫窭物料外形（FOS/TAC<0.3），招致水力勾留时分担搁接近1倍，无机物降解更无缺，氨氮浓度迟缓降低至3000mg/L以上。有研究注解 ，氨氮浓度降低至3000mg/L以上时会对产甲烷菌产生发火优待 ，影响厌氧发酵琐细晃荡 。

此外，水力勾留时分担搁还会构成进料COD过分降解，COD低于4000mg/L，招致出水的COD/氨氮<5，添加污水措置的难度及成本 。基于此，建议后续筹划的厌氧罐可以屈就进料量调剂罐体运转容积，担保物料的水力勾留时分
，进而知足全数厂区低成本运转需求 。

2. 沼气净化琐细

本工程沼气净化琐细采取生物脱硫工艺脱除沼气中的H₂S，筹划了1套脱硫回响器，沼气措置身手为450m³/h，进气中H₂S浓度低于4553.6mg/m³ ，硫负荷为46kg/d 。因为贯穿连接脱硫微生物活性需求必定的硫负荷，当硫负荷太低时，若启动生物脱硫运转，硫污泥活性将降低，污泥量将不竭流损掉落踪落，招致碱耗添加和接种污泥慢慢促进等问题
，同时风机需经久处于低频运转
，严重降低风机寿命
。屈就工程经验 ，沼气中硫负荷高于筹划负荷的1/3时 ，脱硫回响器方可正常运转。

本工程如今进料量为30~40t/d ，产气量为83~108m³/h，H₂S浓度为1517.9mg/m³ ，硫负荷为2.9~2.7kg/d，低于筹划负荷的1/3。思虑设备运转的安然性，如今仅可经由过程添加碱液的编制举办湿法脱硫，担保达标的前提下 ，碱耗量比照生物脱硫添加了10倍 
。基于此 ，建议此外项目筹划时采取多套脱硫回响器并联运转，当硫负荷较低时，仅启动部分回响器便可知足运转请求。当然该做法后期投资有所进步，但可较着降掉落踪队续运营成本。

3. 污水措置琐细

一样往常气候下，A/O池进水COD/氨氮≥5时，琐细可以晃荡运转
。因为本工程厌氧发酵琐细水力勾留时分太长 ，沼渣中COD/氨氮（1~2）严重损掉落踪落衡，是认为担保污水达标排放，A/O池需补偿除夜量碳源。葡萄糖是经常独霸的碳源，但价值较高，若经久独霸将除夜幅进步运营成本
。本工程考验考验独霸预措置琐细三相离心计神情产生发火的液相作为碳源，分派A/O池进水的COD/氨氮，以降低污水琐细运转成本 。

厌氧琐细产生发火的沼渣经离心脱水后与预措置琐细三相离心计神情产生发火的液相在渗滤液池中屈就（5:1~10:1）同化，此后经由过程气浮往除油脂和部分SS，末尾掉落踪掉落踪COD/氨氮为4~5的AO池进水 。经调试运转，污水措置琐细所需的碳源除夜幅降低，仅需在二级A池补偿多量外加碳源，出水便可抵达排放标准。

是认为了应对收运量窘蹙对污水措置琐细构成的影响，建议后续工程可将预措置琐细三相离心计神情产生发火的液相送至污水措置琐细分派进水COD/氨氮，更调葡萄糖等传统碳源，污水措置成本可降低约35~70元/t。

据体味，全国多个餐厨厂均存在收运量窘蹙和厂区超前培养汲引的问题
，基于此
，后续培养汲引该类厂区时 
，预措置琐细 、厌氧发酵琐细 、沼气净化琐细和污水措置琐细均需采取照顾编制 ，从而知足低负荷运转的需求 ，进而在担保琐细晃荡运转的前提下
，促进运营费用。

02、收运质量与筹划质量不合

餐厨残剩收运质量对餐厨残剩措置厂的晃荡运转起到相当次要的感染。本工程理论收运餐厨残剩理化要素与筹划根本齐截，如表3所示 ，可知足设备晃荡运转请求。

项目运转过程中收运单位为进步收运数量 ，第92~95天收运了家庭厨余残剩。当然GB/T19095—2019糊口残剩分类标识表记标帜中定义厨余残剩包含家庭厨余残剩、餐厨残剩和其他厨余残剩 ，但餐厨残剩与家庭厨余残剩的本源与性状有必定不合，同时如今家庭厨余残剩比照餐厨残剩分类更差 ，措置设备会有部分不合 ，是以一样往常餐厨残剩措置厂没法适应并措置往后的家庭厨余残剩。

如图7所示，因为本项目第92~95天收运的家庭厨余残剩中掺杂了除夜量糊口残剩，招致预措置系管辖受料斗堵塞严重
，独一多量厨余残剩可进进后端措置琐细，甚至构成领受料斗螺旋卡作古，需求将家庭厨余残剩从领受料斗中拾掇后从头运至场外措置，严重影响了餐厨残剩措置厂的正常运转 ，也加重了事恋人员的工作强度。

是以，为确保餐厨残剩措置厂晃荡运转
，建议收运方及调试方严控收运质量，仅收运餐厨残剩，并尽大年夜大年夜约促进餐厨残剩中的糊口残剩，不凡是铁类物质。若需措置家庭厨余残剩及其他厨余残剩，建议培养汲引孤单措置厂  ，建成前且则送至糊口残剩熄灭厂措置。

表3 筹划与运营阶段餐厨残剩理化组分比照

图7 杂质过量的家庭厨余残剩

03、外埠饮食特点与预措置工艺不婚配问题

本工程除砂除杂工艺设置在低温蒸煮工艺后背，比照进步先中断除砂除杂再举办加热离心的工艺，餐厨残剩先经130~140℃低温蒸煮，物估中无机物充分熔化于水中，杂质与油脂等分袂更无缺，再经除砂除杂工艺后分选出的杂质中包含的无机物更少，担保尽大年夜大年夜约多的无机物保送至后端三相离心琐细。

可是，如表4所示，因为本项目位于东南沿海区域，餐厨残剩比照其他区域存在较多的重物质（贝壳 、鸡蛋壳、骨头、金属等为平均程度的1.4倍），招致餐厨残剩经***制浆后内部含有较多重杂质，同时物料经低温蒸煮后黏度除夜幅降低，并且因为砂石等重杂质占斗劲除夜，易于聚积在物料下端招致泵送艰苦 ，经常堵塞，故东南沿海区域采取该种工艺需孤单设置保送砂石设备，以担保后续整条线路的晃荡运转。

表4 筹划阶段与运营阶段餐厨残剩组分比照

6、结论

本工程为措置量100t/d的餐厨残剩措置厂 ，采取“预措置琐细+厌氧发酵琐细+沼气净化琐细+污水措置琐细（预措置单位+两级A/O池+MBR+竖流沉淀池+活性砂虑器）+锅炉琐细+除臭琐细”工艺。因为收运质量闲逛较除夜和餐厨残剩理论收运量与筹划值偏向较除夜 ，餐厨残剩措置厂遍地舆琐细均受此影响，经调试后可晃荡达标运转 。

如今餐厨残剩措置厂培养汲引已下沉至3、四线都邑，都邑经济展开弱于东南沿海都邑，收运质量闲逛及残剩收运量与料想量偏向大年夜大年夜约更除夜
，是以餐厨残剩措置厂筹划需思虑若安在低负荷晃荡达标运转的前提下 ，降低运转成本，同时调试运转过程中需严控收运质量，从而担保餐厨残剩措置厂晃荡运转。

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       原文问题 : 东南沿海区域类型餐厨残剩措置工程筹划及运转实例