常州維爾利餐廚廢棄物處理有限公司，常州市環(huán)境衛(wèi)生管理中心

作者：徐 剛，陸祥昕，徐璟奇，徐興鈴，史東曉，郵箱：luxiangxin@wellegroup.com

【基本情況】

常州市生活廢棄物處理中心和江蘇維爾利環(huán)?？萍脊煞萦邢薰竟餐袚?dān)的住房城鄉(xiāng)建設(shè)部市政公用科技示范工程——常州市餐廚廢棄物綜合處置一期工程（NO：2017-S3-030）于2014 年11 月開(kāi)工，2015 年12 月建成投產(chǎn)，總投資1.37 億元，采用BOT 形式實(shí)施運(yùn)營(yíng)，日處理餐廚廢棄物220 t，主要采用“機(jī)械預(yù)處理+厭氧消化+污水處理”工藝，項(xiàng)目主要建有餐廚廢棄物預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧消化及脫水系統(tǒng)、沼氣凈化及利用系統(tǒng)以及臭氣處理等輔助配套系統(tǒng)，建成了餐廚垃圾無(wú)害化處理、生物質(zhì)能源利用和節(jié)能減排綜合性示范工程，如圖1 所示。項(xiàng)目還攻克了包括餐廚廢棄物收運(yùn)與監(jiān)控一體化、“三相分離及立式分離”油脂提純、優(yōu)化全混CSTR 厭氧消化和“化學(xué)及生物處理”組合除臭等在內(nèi)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了垃圾處理無(wú)害化、資源化、減量化等目標(biāo)。

圖1 常州市餐廚廢棄物綜合處置項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)Figure 1 Scene of Changzhou kitchen waste comprehensive disposal project

該項(xiàng)目作為列入全國(guó)第二批餐廚廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理試點(diǎn)城市的示范性工程，獲得太湖流域水環(huán)境綜合治理第八期省級(jí)專(zhuān)項(xiàng)資金共計(jì)4 124 萬(wàn)元的補(bǔ)助支持。

【技術(shù)/案例原理及技術(shù)路線】

該項(xiàng)目主體工藝流程如圖2 所示。

圖2 主體工藝流程Figure 2 Main process flow

（1）餐廚垃圾預(yù)處理：采用“接收+大物質(zhì)分選+精分制漿+除砂除雜+漿料加熱及提油”處理工藝。餐廚垃圾由車(chē)輛運(yùn)至預(yù)處理車(chē)間內(nèi)的接收料斗處，垃圾物料被卸入料斗內(nèi)。接收料斗中的餐廚垃圾，經(jīng)螺旋輸送機(jī)提升進(jìn)入大物質(zhì)分選機(jī)，大物質(zhì)分選機(jī)的主要功能是對(duì)餐廚垃圾中的塑料、織物等大件雜物進(jìn)行分離，經(jīng)過(guò)雜物分離后的漿料進(jìn)入精分制漿機(jī)。精分制漿機(jī)能對(duì)餐廚垃圾中的食物殘?jiān)M(jìn)行漿化處理產(chǎn)生有機(jī)粗漿料，同時(shí)把剩余的塑料、骨頭、根莖等殘?jiān)诌x出來(lái)。

經(jīng)除砂除雜后的漿液泵送至漿料加熱罐，通過(guò)蒸汽直接加熱將溫度提升至80 ℃。蒸煮后的漿液進(jìn)入三相提油機(jī)，將漿液中的油脂、有機(jī)固相以及有機(jī)液相分離。三相提油機(jī)分離出的有機(jī)液相泵送至厭氧進(jìn)水罐，進(jìn)行后續(xù)的厭氧消化處理。厭氧消化產(chǎn)生的沼氣除進(jìn)入鍋爐產(chǎn)生蒸汽用于前端物料加熱外，其余均用于發(fā)電，發(fā)電自用、剩余電量上網(wǎng)。厭氧消化產(chǎn)生沼液進(jìn)入到污水處理廠處理，處理達(dá)標(biāo)后納管排放。有機(jī)固相部分用于蠅蛆養(yǎng)殖，進(jìn)行昆蟲(chóng)蛋白轉(zhuǎn)化，剩余部分填埋處置。三相提油機(jī)分離出的粗油脂含水雜率在3%以下，可直接作為工業(yè)原料外售。

（2）厭氧消化：本項(xiàng)目采用CSTR 厭氧發(fā)酵工藝，其COD 去除率可達(dá)到80%以上，其特點(diǎn)是能耐受高固相含量的進(jìn)水，適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定性好。經(jīng)過(guò)消化后的厭氧出水，送至沼渣脫水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)離心脫水后，脫水沼液泵送至污水處理系統(tǒng)。厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化處理后，輸送至沼氣發(fā)電機(jī)組。

（3）污水處理：污水處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理+外置式MBR+納濾”的主體工藝路線。污水清液達(dá)到GB/T 31962—2015 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中B 等級(jí)（TDS 及TP 除外）后排至城市污水管網(wǎng)。

【技術(shù)/案例特點(diǎn)】

（1）工程集成研發(fā)了自動(dòng)分選、除渣除砂、固液分離、油脂分離的預(yù)處理技術(shù)和穩(wěn)定有效的厭氧產(chǎn)沼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾可降解有機(jī)質(zhì)與其他物料的高效分離以及油脂的高效回收與利用，有機(jī)質(zhì)去除率高、沼氣產(chǎn)生量大，有效削減了餐廚垃圾環(huán)境污染負(fù)荷。

（2）工程建立了餐廚信息化監(jiān)管平臺(tái)，利用餐廚垃圾收運(yùn)與監(jiān)控一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)餐廚垃圾和廢棄食用油脂收運(yùn)處理量、運(yùn)行過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)和污染排放數(shù)據(jù)及資源化銷(xiāo)售去向等實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、遠(yuǎn)程監(jiān)管功能，形成了科學(xué)系統(tǒng)的管理模式。項(xiàng)目數(shù)字化管理系統(tǒng)見(jiàn)圖3。

圖3 項(xiàng)目數(shù)字化管理系統(tǒng)Figure 3 Project digital management system

（3）項(xiàng)目建成了餐廚垃圾無(wú)害化處理、生物質(zhì)能源再利用和節(jié)能減排的綜合性示范工程，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾無(wú)害化和資源化處理目標(biāo)。

（4）自主研究開(kāi)發(fā)了分選技術(shù)及設(shè)備，將餐廚垃圾中的有機(jī)物破碎成漿，在高速離心作用下與塑料、織物、金屬等粗大雜物分離，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾全自動(dòng)分選。分選后的漿液含水率由80%降低至70%以下，有利于提高有機(jī)質(zhì)液化效率，提高油脂分離效率。

（5）本項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，對(duì)厭氧消化反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，將內(nèi)部結(jié)構(gòu)由原先的上流模式優(yōu)化轉(zhuǎn)換成CSTR 推流式。據(jù)此開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有機(jī)垃圾厭氧消化的技術(shù)路線。同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)的推流式厭氧技術(shù)和設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大改進(jìn)，獨(dú)特的布水結(jié)構(gòu)有效避免反應(yīng)器底部沉積和頂部結(jié)蓋，生化反應(yīng)更迅速。

【長(zhǎng)效運(yùn)行模式與機(jī)制】

經(jīng)常州市人民政府授權(quán)，通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)的方式，由常州市城市管理局與常州維爾利餐廚廢棄物處理有限公司簽訂了《常州市餐廚廢棄物收集、運(yùn)輸及綜合處置項(xiàng)目特許經(jīng)營(yíng)權(quán)協(xié)議》。常州維爾利餐廚廢棄物處理有限公司負(fù)責(zé)常州市餐廚廢棄物收運(yùn)系統(tǒng)和餐廚廢棄物處理廠及其相關(guān)附屬設(shè)施的投資、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)及移交；常州市城管局負(fù)責(zé)監(jiān)管；常州市政府按特許權(quán)協(xié)議約定購(gòu)買(mǎi)項(xiàng)目公司的餐廚廢棄物收集、運(yùn)輸及綜合處置服務(wù)。項(xiàng)目BOT 特許期為25 a。項(xiàng)目建立了完善的管理、運(yùn)營(yíng)機(jī)制，保障項(xiàng)目的順利實(shí)施。

【經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)效益】

（1）經(jīng)濟(jì)效益：餐廚廢棄物經(jīng)過(guò)機(jī)械預(yù)處理分離出有機(jī)固相、有機(jī)液相和粗油脂。本項(xiàng)目粗油脂提油率為4%，可直接作為工業(yè)原料出售，市場(chǎng)價(jià)格為8 000～10 000 元/t；有機(jī)液相進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)產(chǎn)生沼氣，沼氣的產(chǎn)生量為70 m3/t，沼氣可用于發(fā)電自用，剩余電量上網(wǎng)；有機(jī)固相部分用于養(yǎng)殖昆蟲(chóng)售賣(mài)，制備高附加值的昆蟲(chóng)蛋白飼料，部分填埋處置。

（2）環(huán)境效益：餐廚廢棄物經(jīng)過(guò)綜合處置，減少了對(duì)土地、地下水以及空氣的污染，處置后的廢棄物再利用，顯著降低了碳排放強(qiáng)度，促進(jìn)了對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

（3）社會(huì)效益：餐廚廢棄物的有效處理減少了其在居住環(huán)境區(qū)域?qū)用裆畹挠绊?，美化社?huì)環(huán)境；杜絕了用餐廚垃圾投喂畜禽的源頭，杜絕了“垃圾畜禽”“泔腳油”流回人們的餐桌，保障了人們飲食的衛(wèi)生，有益于人民健康。