浙江省某镇餐厨垃圾处理工程工艺设计

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第6期   作者:罗淋 丛海樱 金嗣红
[导读] 摘要:本文通过实地调研和工程设计研究,以玉环市某镇为例,对乡镇餐厨垃圾来源、设计处理规模及处理工艺进行总结和梳理,为我国乡镇餐厨垃圾处理工程工艺设计提供重要思路。
        杭州市城乡建设设计院股份有限公司  浙江杭州  310004
        摘要:本文通过实地调研和工程设计研究,以玉环市某镇为例,对乡镇餐厨垃圾来源、设计处理规模及处理工艺进行总结和梳理,为我国乡镇餐厨垃圾处理工程工艺设计提供重要思路。
        关键词:乡镇 餐厨垃圾 好氧堆肥 工艺设计
        1 前言
        国内餐厨垃圾处理技术一般分为饲料化技术、好氧堆肥技术和厌氧消化技术。饲料化技术[1]由于产品存在同源性风险,政府监管较为严格;厌氧消化[2]的无害化及减量化程度均较高,然而工程投资较大,工艺较复杂,产生的沼液量较大;好氧堆肥技术[3]的资源化程度较高,工艺简单,产品具有农用价值。对于县、市级别的餐厨垃圾,其产生量适中,具有一定的规模效应,适合采用饲料化和厌氧消化技术;而针对乡镇级别的餐厨垃圾,其产生量较小,适合采用好氧堆肥技术。
        2 餐厨垃圾来源
        根据《浙江省城镇生活垃圾分类标准》(DB 33/T 1166-2019),易腐垃圾是易腐烂的、含有机质的生活垃圾,包括居民日常生活产生的厨余垃圾、餐饮场所产生的餐厨垃圾和农贸市场产生的生鲜垃圾[4]。其中,餐饮垃圾被划分为餐厨垃圾类易腐垃圾,厨余垃圾被划分为厨余垃圾类易腐垃圾。浙江省某镇餐厨垃圾主要是指餐饮业的消费者用餐后所剩的饭菜等餐饮垃圾,兼有部分厨余垃圾。
        3餐厨垃圾处理设计规模
        3.1 餐厨垃圾产生量预测
        (1)餐饮垃圾产生量
        餐饮垃圾产生量宜按人均产生量进行估算,按下式计算:
 
        式中:
        MC——某城市或区域餐饮垃圾日产生量,kg/d;
        R——城市或区域常住人口;
        m——人均餐饮垃圾产生量,kg/(人•d)(宜取0.1);
        k——餐饮垃圾产生量修正系数(经济发达城市、旅游业发达城市、沿海城市可取1.05~1.10;经济发达旅游城市、经济发达沿海城市可取1.10~1.15;普通城市取1.00)。
        (2)厨余垃圾产生量
        生活垃圾人均产生量按1.2 kg/(人•d)计,厨余垃圾产生量按居民生活垃圾的25%进行估算,约为0.3 kg/(人•d)。
        根据《某镇环境卫生设施专项规划》,2020年、2025年和2030年,某镇常住人口分别达到7、8.5和10万人。预测2025年某镇餐厨垃圾日产生量约为34.4t,其中餐饮垃圾日产生量约为8.9t,厨余垃圾日产生量约为25.5t;2030年某镇餐厨垃圾日产生量约为40.5t,其中餐饮垃圾日产生量约为10.5t,厨余垃圾日产生量约为30.0t。
        3.2 餐厨垃圾清运量预测
        考虑到餐厨垃圾收运较为困难,2020年某镇餐饮垃圾清运率暂按60%估算,未来随着餐厨垃圾收运体系的完善,2025年、2030年餐饮垃圾清运率按70%、90%进行估算。目前,虽然生活垃圾分类正在大力推行中,但是实际效果不太理想,因此厨余垃圾清运率保守估计,2020年、2025年和2030年暂按10%、15%和30%进行估算。综上,2025年餐厨垃圾清运量预测达到10.1t/d,2030年餐厨垃圾清运量预测达到18.5t/d。
        3.3 餐厨垃圾处理规模确定
        根据餐厨垃圾产生及清运量预测,并考虑预留处理能力,本项目确定餐厨垃圾处理规模为20t/d,其中一期处理规模为10t/d。
        4 餐厨垃圾处理工艺设计
        4.1 设计进料组成
        本项目清运的餐厨垃圾主要分为瓜果、蔬菜、肉类、小骨头、剩饭菜、餐巾纸等可处理物料和一次性饭盒、筷子、塑料袋、金属、木块、大块骨头等无机物,可回收垃圾,有害垃圾(药品、电池等)等不可处理物料。
        4.3 处理工艺流程
        餐厨垃圾好氧堆肥工艺主要包括卸料/分拣、破碎匀质、挤压脱水、好氧发酵、物料出料。
        卸料/分拣:餐厨垃圾经由专用密闭运输车辆输送至餐厨垃圾处理车间,直接卸入卸料/分拣平台,经人工分选将其中的塑料和纸质包装类垃圾以及少量玻璃瓶、金属物料、砖瓦等无机物料分选出来。
        破碎匀质:分拣后的餐厨垃圾进入破碎机,破碎至粒径为2~5cm的物料。
        挤压脱水:破碎后的物料,再进入螺旋挤压脱水机进行脱水处理。脱除下来的渗滤液进入污水集水池,再输送至污水处理设施,处理达标后排入市政管网。
        好氧发酵:脱水处理后,含固率在20%以上的干物料,经由输送机送入高温好氧发酵仓内,进行高温好氧发酵处理。物料在高温好氧发酵仓内,通过强制通风与内部搅拌翻堆相结合的方式,保证氧气充分供给,以使物料中的挥发性有机质降解效率达到70%以上,同时保持55℃高温3d以上,以使物料中的寄生虫(卵)、病原菌、病毒等充分灭活。其中,高温好氧发酵仓内产生的水蒸气及臭气,由引风机引出,通过除臭风管抽吸至除臭系统进行净化处理,达标排放。
        物料出料:高温好氧发酵仓出料经由出料装置排出,然后送至发酵产物暂存车间存放。
        4.4 物料平衡
        本项目餐厨垃圾处理规模(一期)为10t/d。经过卸料/分拣,约0.1t/d杂质运往压缩转运车间,同生活垃圾一起压缩转运至焚烧厂焚烧处理。经挤压脱水,约有4.95t/d的物料进入高温好氧发酵仓,好氧发酵产物出料量约为0.54t/d。其中挤压脱除的废水、除臭设备产生的冷凝水含量分别约为6.17t/d、2.84t/d。餐厨垃圾处理工艺产生的污水(约9.01t/d),通过集水池收集,再集中输送至污水处理设施进行处理,达标排放。
        4.5主要设备配置
        餐厨垃圾处理工艺的主要设备主要分为五大系统,包括上料系统、破碎系统、脱水系统、好氧发酵腐熟系统、废水收集系统等,具体由卸料/分拣平台、破碎机、挤压脱水机、输送机、好氧发酵仓、出料装置等部分组成。设备为层递推流式结构,可保证物料层递式推进,保证垃圾物料的充分腐熟,不发生混料现象。
        参考文献:
        [1]王星,王德汉,张玉帅,等.国内外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展[J].环境卫生工程,2005(02):25-29.
        [2]张天益,王琬,吕沿霖,邓洪川,陆文旭.餐厨垃圾厌氧消化性能提高研究进展[J/OL].应用化工:1-8[2021-04-13].https://doi.org/10.16581/j.cnki.issn1671-3206.20210127.031.
        [3]杨延梅,席北斗,刘鸿亮,等.餐厨垃圾堆肥理化特性变化规律研究[J].环境科学研究,2007(02):72-77.
        [4]浙江省住房和城乡建设厅.DB33/T1166-2019,浙江省城镇生活垃圾分类标准[S].北京:中国建材工业出版社,2019.
        作者简介:罗淋(1994-),杭州市城乡建设设计院股份有限公司市政第一设计院、环境工程设计院,助理工程师,主要从事固废工程/环境卫生工程咨询、设计等工作。
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