預(yù)處理技術(shù)工藝原理以及餐廚垃圾厭氧處理工藝
【一】、餐廚垃圾預(yù)處理技術(shù)工藝原理
目前,國(guó)內(nèi)餐廚垃圾主要以生物技術(shù)處理為主,在生物技術(shù)厭氧消化過(guò)程中,發(fā)酵底物的理化性質(zhì)對(duì)發(fā)酵效率、發(fā)酵時(shí)間、產(chǎn)沼氣質(zhì)量等有較大的影響。而餐廚垃圾含有量的雜質(zhì),為了滿(mǎn)足后續(xù)生物技術(shù)處理工藝的生產(chǎn)要求,應(yīng)根據(jù)餐廚垃圾成分對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理去除雜質(zhì)?,F(xiàn)有預(yù)處理技術(shù)主要有預(yù)分選和生化預(yù)處理等措施。
垃圾的分選是指根據(jù)物質(zhì)的密度、粒度、磁性、彈性、光電性、摩擦性以及表面潤(rùn)濕性的差異,采用相應(yīng)的手段將其分離的過(guò)程。針對(duì)餐飲垃圾和廚余垃圾進(jìn)行預(yù)分選,其目的是將餐廚垃圾中的塑料袋、木塊、玻璃和金屬等不可降解物或?qū)罄m(xù)處理工藝產(chǎn)生不良影響的物質(zhì)預(yù)先分離出來(lái)。
1、破袋
破袋的主要作用是將袋裝的廚余垃圾破碎,使垃圾散落出來(lái),便于后續(xù)的分選處理,同時(shí)對(duì)尺寸較大的餐廚垃圾進(jìn)行破碎。其具體工作過(guò)程是:垃圾由帶式輸送機(jī)輸送進(jìn)入破袋篩分機(jī)內(nèi),在旋轉(zhuǎn)篩筒刮板和螺旋刮板差動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)下對(duì)物料進(jìn)行剪切,同樣在刮板作用下對(duì)塑料、編織袋等軟性物料進(jìn)行撕裂。
2、人工分選
人工分選是利用人力把尺寸較大的皮革、織物和無(wú)機(jī)廢物從垃圾中挑選出來(lái),以防止進(jìn)入后續(xù)餐飲垃圾處理機(jī),造成堵塞、纏繞現(xiàn)象的發(fā)生。人工分選的位置一般集中在垃圾輸送帶兩旁,可對(duì)一些無(wú)需進(jìn)一步加工即可回用的物品進(jìn)行直接回收,同時(shí)還可可能對(duì)后續(xù)處理系統(tǒng)產(chǎn)生事故的固體廢物。對(duì)于餐廚垃圾來(lái)說(shuō),需要人工分選出來(lái)的物品主要是塑料瓶、酒瓶、易拉罐、抹布等易與塑料袋分離的物品。
3、滾筒篩分
滾筒篩是利用作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的筒形篩體將固體廢物按粒度進(jìn)行分級(jí),其篩面一般為編織網(wǎng)或打孔薄板,工作時(shí)筒形篩體傾斜安裝。進(jìn)入滾筒篩內(nèi)的固體廢物隨篩體的轉(zhuǎn)動(dòng)作螺旋狀的翻動(dòng),且向出料口方向移動(dòng),在重力作用下,粒度小于篩孔的固體廢物透過(guò)篩孔而被篩下,大于篩孔的固體廢物則在篩體底端排出。滾筒篩能將砂石等粘附在瓜果皮殼、塑料和包裝物中的細(xì)小雜質(zhì)去除。
4、彈跳分選
彈跳分選是根據(jù)垃圾中各組分摩擦和碰撞系數(shù)的差異,在斜面上運(yùn)動(dòng)或與斜面碰撞彈跳時(shí)產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度和彈跳軌跡而實(shí)現(xiàn)組分分離的一種處理方法。彈跳分選機(jī)主要是利用垃圾的粒徑大小與密度差別對(duì)垃圾進(jìn)行分選處理,通過(guò)調(diào)整篩板傾斜角度、孔徑以及主軸的轉(zhuǎn)速以適應(yīng)不同成分的物料分選??蓪⑸罾譃楹Y上輕質(zhì)物、篩上重質(zhì)物和篩下物3個(gè)部分。
5、風(fēng)力分選
風(fēng)力分選是以空氣為分選介質(zhì)的一種垃圾分選方式,其作用是將輕物料從較重物料中分離出來(lái)。風(fēng)選的原理是氣流將較輕的物料向上帶走或從水平方向帶向較遠(yuǎn)的地方,而重物料則由于上升氣流不能支承而沉降,或由于慣性在水平方向拋出較近的距離。由于氣流的作用,風(fēng)力分選容易帶走物料表面的水分,有利于物料烘干。
6、紅外分選
在餐廚垃圾分離出的硬質(zhì)無(wú)機(jī)物中含有數(shù)量的碎玻璃,可通過(guò)紅外鑒別分選的工藝回收。該工藝技術(shù)是一種利用物質(zhì)表面光反射特性的不同而分離物料的方法。在紅外分選機(jī)內(nèi),掃描系統(tǒng)對(duì)每塊進(jìn)入的物料進(jìn)行鑒別,并通過(guò)分配器將玻璃分出。
7、破碎
物理破碎作為廚余垃圾處理裝置預(yù)處理步驟,目的是減小餐廚垃圾的粒徑,方便后續(xù)處理。餐廚垃圾破碎的粒徑可根據(jù)后續(xù)處理工藝的不同有所不同,如采用濕法厭氧消化,則需將餐廚垃圾破碎至較小粒徑,以利于提高物料的流動(dòng)性。如采用干式厭氧工藝或者好氧生物處理工藝,則無(wú)需將餐廚垃圾破碎至太小粒徑,以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
預(yù)分選主要以物理分離為主,分選的物料只有在形狀、大小、質(zhì)量等方面的改變,沒(méi)有組分、成分等方面的改變,其作用在于將后續(xù)處理工序需要處理的物料分離出來(lái),并將此物料的大小粒徑等進(jìn)行預(yù)處理,從而達(dá)到后續(xù)運(yùn)輸和處理的要求。在進(jìn)行預(yù)分選的基礎(chǔ)上,可采用濕熱處理、干熱處理等生化預(yù)處理技術(shù),將無(wú)機(jī)質(zhì)和質(zhì)進(jìn)行分離,以利于后續(xù)生物技術(shù)處理。
【二】、餐廚垃圾厭氧處理工藝
國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理技術(shù)路線有以下兩類(lèi)。
1、以飼料化、肥料化為處理目標(biāo)的技術(shù)路線
從餐廚垃圾到飼料這條線是短的,能量、資源損失也小,所以餐廚垃圾制飼料是資源化程度相對(duì)較高的路徑。餐廚垃圾制肥/制飼料工藝路線是通過(guò)添加微生物菌種,高溫處理后出料,產(chǎn)品為肥或飼料。
2、以厭氧產(chǎn)沼氣用于能源循環(huán)為處理目標(biāo)技術(shù)路線
本技術(shù)路線是將餐廚垃圾進(jìn)行厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣用于能源的循環(huán)利用:沼氣用于燃料,為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供熱源;沼氣提純作為車(chē)載氣;沼氣用于熱電聯(lián)產(chǎn)供給系統(tǒng)用電、用熱或輸送至廠外用戶(hù)等。
餐廚垃圾制飼料可能存在潛在、不確定性的傳播風(fēng)險(xiǎn),農(nóng)業(yè)部暫不發(fā)放餐廚垃圾制飼料許可證;餐廚垃圾制肥料也存在肥料中鹽分高,會(huì)破壞土壤生態(tài)環(huán)境,肥料用量銷(xiāo)路不暢的問(wèn)題。
目前國(guó)內(nèi)正在運(yùn)行、在建或擬建餐廚垃圾處理設(shè)備以及設(shè)施采用厭氧產(chǎn)沼氣路線約占85%以上。從資源利用方面,沼氣作為生物質(zhì)能源用于生產(chǎn)和生活中,減少外在能源的消耗,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策。從處理廢棄物方面,厭氧是餐廚垃圾“減量化、化、資源化”的方式之一。從技術(shù)應(yīng)用方面,厭氧技術(shù)用于餐廚垃圾處理在早已成熟,根據(jù)目前技術(shù)發(fā)展方向,我國(guó)餐廚垃圾厭氧處理技術(shù)會(huì)逐漸成為一種趨勢(shì)。