餐廚垃圾厭氧工藝比選和廚余垃圾非主流處理技術(shù)-河北航凱機(jī)械制造有限公司

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餐廚垃圾厭氧工藝比選和廚余垃圾非主流處理技術(shù)

2020-03-08 21:39:39

其一、餐廚垃圾厭氧工藝比選
  餐廚垃圾經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵工藝段,餐廚垃圾存在三高(水分高、含鹽高、油脂高)的特點(diǎn),選擇合適的厭氧處理工藝對于餐廚垃圾的處理非常重要。按照厭氧發(fā)酵罐(反應(yīng)器)的操作條件如進(jìn)料的含固率、運(yùn)行溫度等,餐廚垃圾厭氧消化處理技術(shù)可分為以下4類。
  (1)按照固體含量可分為:濕式、干式。
  (2)按照溫度可分為:中溫、高溫。
  (3)按照階段數(shù)可分為:單相、兩相。
  (4)按照進(jìn)料方式可分為:序批式、連續(xù)式。
  1、濕式厭氧消化和干式厭氧消化的比較
  濕式含固率一般在10%~15%,而干式厭氧消化處理一般在20%~40%。
  濕式厭氧消化優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)成熟、處理設(shè)施便宜。而缺點(diǎn)是預(yù)處理復(fù)雜;定期浮渣層;對沖擊負(fù)荷敏感;水的消耗量大,產(chǎn)生廢水的量也大。
  干式厭氧消化優(yōu)點(diǎn)是預(yù)處理中揮發(fā)性物損失少,很少用新鮮水稀釋;物負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷較強(qiáng);預(yù)處理相對便宜,反應(yīng)器小;水的耗量和熱耗量小,產(chǎn)生廢水的量較少,廢水處理費(fèi)用相對較低。缺點(diǎn)是濕垃圾不能單獨(dú)處理;廚余垃圾處理機(jī)造價相對較高;由于在高固體含量下進(jìn)行,輸送和攪拌困難,尤其攪拌是個技術(shù)難點(diǎn)。
  干式厭氧消化處理技術(shù)目前尚不是特別成熟,容易造成很多問題,如氨毒性問題,導(dǎo)致產(chǎn)氣不暢的問題,因此,餐廚垃圾處理厭氧系統(tǒng)多采用濕式消化工藝。
  2、中溫厭氧消化和高溫厭氧消化的比較
  根據(jù)的生活形態(tài),厭氧消化有兩種適宜溫度:中溫(35~40℃)和高溫(55~60℃)。
  中溫厭氧消化運(yùn)行相對穩(wěn)定,抗沖擊負(fù)荷,能耗低。從化的角度來看,高溫厭氧發(fā)酵提高其厭氧消化降解速率,能加速底物溶解和水解,將固態(tài)大分子物轉(zhuǎn)化為易于生化降解的溶解態(tài)小分子物質(zhì),溶解比率提高,另外在高溫條件下能縮短廢物在反應(yīng)器中的停留時間。
  針對餐廚垃圾成分的復(fù)雜性和產(chǎn)量的波動性,中溫厭氧發(fā)酵對進(jìn)料的要求,消化運(yùn)行相對穩(wěn)定。高溫厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效率雖然較高,但能耗大,系統(tǒng)的穩(wěn)定性相對更差,而且厭氧發(fā)酵終的產(chǎn)氣量相差并不大。
  3、單相和兩相厭氧消化的比較
  在厭氧反應(yīng)中有水解酸化和甲烷發(fā)酵階段的兩大類作用的,而水解酸化菌和產(chǎn)甲烷菌對環(huán)境條件有著不同的要求。根據(jù)厭氧消化過程中產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷菌的形態(tài)特性的研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)酸菌種類繁多,生長快,對環(huán)境條件變化不太敏感,而產(chǎn)甲烷菌剛好相反,其專一性強(qiáng),對環(huán)境條件要求苛刻,繁殖緩慢,這也是人們把一個厭氧消化過程分為產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的理論依據(jù)。
  傳統(tǒng)的厭氧消化工藝把產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌這兩大類菌群置于一個反應(yīng)器內(nèi),即單相厭氧消化工藝,不利于充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。改進(jìn)的兩相厭氧消化工藝是把水解酸化和甲烷發(fā)酵兩個階段盡量分離在兩個串聯(lián)的反應(yīng)器中,也可稱為是兩步單相。
  對于餐廚垃圾來說,所含油脂和纖維素都比較高。為追求良好的產(chǎn)氣量,工程解決油脂和纖維素的水解限速問題。根據(jù)實(shí)際餐廚工程運(yùn)行情況和實(shí)驗(yàn)研究,這些物質(zhì)少要有5天左右的水解期。實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為經(jīng)過人為控制5天的水解酸化期后,后面的厭氧發(fā)酵階段的產(chǎn)氣比較穩(wěn)定,且產(chǎn)氣量將比單相工藝提高20%左右。根據(jù)已有生活垃圾或餐廚垃圾厭氧處理工程采用兩相厭氧工藝,通過實(shí)踐運(yùn)行后發(fā)現(xiàn),該處理工藝易于靈活控制,對進(jìn)料的緩沖,產(chǎn)氣穩(wěn)定。
  其二、廚余垃圾非主流處理技術(shù)
  1、焚燒技術(shù)
  廚余垃圾與其它生活垃圾混合焚燒時,會在貯存?zhèn)}產(chǎn)生大量BOD滲瀝液,增加焚燒廠惡臭污染風(fēng)險,降低垃圾熱值,增加二惡英類物質(zhì)釋放幾率。
  1)含水率高,熱值低:我國廚余垃圾平均含水率高達(dá)75%,其低位熱值僅為3100kJ/kg,而垃圾焚燒要求5000~7500kJ/kg。
  2)產(chǎn)生大量滲瀝液:由于含水率高,垃圾在貯存?zhèn)}存儲期間,可瀝出水分、提高熱值,從而產(chǎn)生大量滲瀝液,增加污水處理成本。
  3)增加大氣污染風(fēng)險:一方面,廚余垃圾含有大量生物質(zhì),易在貯存?zhèn)}及滲瀝液處理設(shè)施中產(chǎn)生惡臭物質(zhì),如NH3,H2S、惡臭物質(zhì)等,需要增加這些設(shè)施惡臭物質(zhì)防控力度;另一方面,廚余垃圾含水率高、熱值低、鹽(NaCl)含量高,易造成燃燒不充分,增加二惡英產(chǎn)生風(fēng)險。
  2、用作動物飼料
  飼料化處理技術(shù)對物及重金屬等的污染無法很好解決,廚余垃圾處理化不,不能從根本上解決廚余垃圾同源性的問題,對其用作飼料存在的顧慮。農(nóng)業(yè)部頒布的《動物源性飼料產(chǎn)品衛(wèi)生管理辦法》明確規(guī)定:“禁止在反當(dāng)動物飼料中使用動物源性飼料產(chǎn)品,但乳及乳制品除外?!眹鴥?nèi)目前尚未頒布餐廚廢棄物作原料生產(chǎn)動物飼料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),由于廚余垃圾作為飼料原料有其性,如果僅用飼料標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn),難以食品。
  3、填埋處置
  《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋規(guī)范》規(guī)定,垃圾進(jìn)場含水率應(yīng)小于20%~30%。然而,我國廚余垃圾含水率約為75%,混入生活垃圾后,會增加城市生活垃圾的含水量。另外,廚余垃圾混入城市生活垃圾中,會散發(fā)惡臭氣體,增加滲瀝液產(chǎn)生量,提高滲瀝液氨氮含量等一系列環(huán)境問題。

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