同方水务集团有限公司 江苏南京 210000
摘要：因非洲猪瘟的影响，各地方出现餐厨垃圾处理能力受限的问题，不能满足实际处理需要。针对这一情况，我们通过工程实践，将餐厨垃圾替代碳源投加到污水处理厂进水口，分析污水处理工艺处理餐厨垃圾技术上的可行性和经济效益。根据实践数据分析，污水处理厂投加餐厨垃圾后可以正常稳定运营，餐厨垃圾作为碳源用于污水处理运营从技术上和经济上均是可行性的。
关键词：餐厨垃圾；碳源；污水处理；经济效益
一、研究背景
餐厨垃圾，又称“泔水”，主要来源于餐饮业。迅猛发展的餐饮业为我国经济带来巨大效益的同时也带来了巨量的餐厨垃圾。以往餐厨垃圾会用来饲养生猪，但受非洲猪瘟的影响，中央和地方政府纷纷出台政策，加强泔水等餐厨垃圾监管，严禁泔水等餐厨垃圾流入生猪饲养环节。由于禁用泔水喂养生猪，以往被私人收运喂猪的泔水断了出路，各地餐厨废弃物收运处理需求激增，导致地方餐厨处理能力受限，不能满足实际处理需求。但若不及时收运处理将可能造成乱洒乱倒、污染环境，以及被非法利用的现象。因此我们尝试将预处理后的餐厨垃圾当做碳源投加到污水处理厂进行处理。
二、污水处理厂处理餐厨垃圾的工程实践情况
1.餐厨垃圾的情况介绍
餐厨垃圾散发较大的恶臭。污水处理厂内所处理的餐厨垃圾，是已经过除杂，粉碎和水、渣、油三相分离预处理后的，以便于污水处理厂投加，另外防止过多的油脂影响污水处理厂正常运营。
.png)
图1 三相分离预处理后的餐厨垃圾
餐厨垃圾的主要污染指标见表1：
表1 餐厨垃圾的主要污染指标
根据几批样品的检测结果，餐厨垃圾的COD约166000mg/L，SS约50000mg/L，TP约600mg/L，氨氮约260mg/L，TN约3300mg/L，石油类约1500mg/L，动植物油约25000mg/L，含盐量约110000mg/L。
2.污水处理厂的基本情况
污水处理厂设计规模为10.5万吨/日，实际处理量约9.5万吨/日。由于餐厨垃圾的投入务必会增加曝气量、产泥量，因此投加前需根据污水处理厂的设备设施负荷情况，核算餐厨垃圾的最大处理量。
（1）曝气量核算 根据理论计算，每处理1吨此餐厨垃圾渗滤液增加曝气量约为112.5m3/h，按照目前实际处理情况，曝气余量还剩5783m3/h，则日处理处此餐厨垃圾渗滤液最大量为51.4吨。
（2）产泥量核算 根据1kgBOD生产1kg的绝干污泥来理论核算，每处理1吨此餐厨垃圾渗滤液产泥量（80%）约为0.4吨，按照现状，日产污泥约70吨，最大能力为100吨来核算，则日处理处此餐厨垃圾渗滤液最大量为75吨
综合上述核算分析，污水厂每天最多处理餐厨垃圾51.4吨。
3.污水处理厂处理餐厨垃圾的情况
我们总结了餐厨垃圾投加2个月的情况，并环比投加前前2个月和前一年同期的处理情况，分析餐厨垃圾投加前后COD、TN和有机物含量的情况。
（1）餐厨垃圾投加前后COD数据变化
餐厨垃圾投加前后COD数据见表2：
表2 餐厨垃圾投加前后COD数据
备注：2019年5-6月投加餐厨垃圾数据（红色字体标注）；2019年3-4月和2018年5-6月为投加乙酸钠（碳源）数据（黑色字体标注）。
小结：出水COD含量和COD的去除率，5、6月份环比3、4月均有所提高，和去年5、6月份同比，相差不大。说明餐厨垃圾的投加不影响COD去除效果。
（2）餐厨垃圾投加前后TN数据变化
餐厨垃圾投加前后TN数据见表3：
表3 餐厨垃圾投加前后TN数据
备注：2019年5-6月投加餐厨垃圾数据（红色字体标注）；2019年3-4月和2018年5-6月为投加乙酸钠（碳源）数据（黑色字体标注）。
小结：TN的去除率，今年5、6月份环比3、4月份，同比去年5、6月份，均有较为明显的明显的提高。说明餐厨垃圾替代碳源投加后，不影响TN的去除效果，可达到投加碳源的去除效果。
（3）餐厨垃圾投加前后有机物含量变化
餐厨垃圾投加前后有机物含量数据见表4：
表4 餐厨垃圾投加前后有机物含量数据
备注：2019年5-6月投加餐厨垃圾数据（红色字体标注）；2019年3-4月和2018年5-6月为投加乙酸钠（碳源）数据（黑色字体标注）。
小结：有机物含量，5、6月份环比3、4月份，有机物含量相差不大，说明餐厨垃圾可代替原有碳源，提高了系统有机物含量；同比去年5、6月份，由于去年碳源投加量较低，其有机物含量比今年的低。
三、污水处理厂投加餐厨垃圾的经济分析
餐厨垃圾投加后，污水处理厂的污泥产量和电耗势必会增加。根据污水处理厂的实际情况统计如下。
1.餐厨垃圾投加前后电量及电耗变化
表5 餐厨垃圾投加前后电量及电耗表
备注：2019年5-6月投加餐厨垃圾数据（红色字体标注）；2019年3-4月和2018年5-6月为投加乙酸钠（碳源）数据（黑色字体标注）。
小结：电耗来看，由于水质浓度的差异，5、6月份环比3、4月份意义不大，但同比去年5、6月份，也有非常明显的提高；因此，根据理论核算和实际情况核算，餐厨水进入后，日均电量增加了约2500度。
2.餐厨垃圾投加后成本增加核算
根据污水处理厂的实际运营情况，以日为单位，计算投入餐厨垃圾后污水处理厂的增加的运营成本合计为2714.4元/天，其中电费增加1625元/天、污泥运输费增加761.8元/天、PAM阳离子药剂费增加327.6元。
3.餐厨垃圾的收入与节省的费用核算
污水处理厂处理餐厨垃圾一方面会获得70元/吨的餐厨垃圾处理费用，另外一方面节省了污水处理厂碳源的投加，具体节省费用核算如下：
（1）餐厨垃圾处理费用按照70元/吨，根据5、6月份实际的餐厨垃圾处理量，（1737.44+898.45）*70=184512.30元，折算成每天的收入为3024.79元；
（2）由于投加了餐厨垃圾，5、6月份均未加碳源，按照4月同期的碳源投加量为87ppm，5、6月份污水处理厂实际污水处理量6120305吨，碳源单价为1120元/吨计算，两个月合计节约59.64万元，折合成每日节约碳源费用9800元；
小结：污水处理厂投入餐厨垃圾后增加的运营成本为2714.4元/天，获得的收入和节约的费用合计为12824.79元/天，因此污水处理厂处理餐厨垃圾经济上是可行的。
四、结语
综上所述，从技术方面来说，餐厨垃圾投加后对污水处理厂的COD、TN去除没有影响，污水处理厂可以正常的稳定运营，同时餐厨垃圾投加后可替代污水处理厂的碳源，节省了污水处理厂碳源的投加。从经济方面来说，处理餐厨垃圾获得的处理费用和节省的碳源费用可以完全覆盖因投加餐厨垃圾增加的运营成本。因此，餐厨垃圾作为碳源用于污水处理厂运营无论从技术上还是经济上是可行的。
参考文献：
[1]刘云，李晓姣，袁进.餐厨垃圾的微生物处理技术研究进展[J].环境卫生工程，2011，19（4）：28-31.
[2]黄欣怡，张珺婷，王凡，贺文智，李光明.餐厨垃圾资源化利用及其过程污染控制研究进展[J].化工进展，2016，35（9）：2944-2951.