餐廚廢棄物資源化循環利用技術研究與應用示范

宮渤海，徐家英，王楠楠，鄭德華，朱朝進，龐立習，黃修國

（1.青島市環境衛生科研所，山東 青島 266071；2.青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司，山東青島 266003；3.青島十方生物能源有限公司，山東 青島 266000）

餐廚廢棄物資源化循環利用技術研究與應用示范

宮渤海1，徐家英1，王楠楠1，鄭德華2，朱朝進3，龐立習1，黃修國1

（1.青島市環境衛生科研所，山東 青島 266071；2.青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司，山東青島 266003；3.青島十方生物能源有限公司，山東 青島 266000）

針對餐廚廢棄油脂制取生物柴油精煉技術和餐廚廢棄物產沼氣集成技術及沼氣制取壓縮天然氣（CNG）提純技術進行研究，并進行環衛車輛應用示范，形成餐廚廢棄物的資源化大循環體系和可控的閉路循環圈，從而實現餐廚廢棄物的無害化、安全化、資源化處理與循環利用。

餐廚垃圾；生物柴油精煉技術；沼氣制取壓縮天然氣提純技術

青島市為全國首批33個餐廚廢棄物處理試點城市之一，已經建成餐廚垃圾處理廠和廢棄油脂處理廠。國內餐廚廢棄物資源化循環利用尚未形成完全成熟的模式，產品出路尚不規范。青島市雖已經初步建立餐廚廢棄物收運處置體系，但生產工藝有待改進，部分工藝有待優化，產品應用較為困難。為此，青島市環境衛生科研所與青島市餐廚垃圾產業鏈各企業進行流程合作，對餐廚廢棄物資源化循環利用進行了專題研究。

1 研究內容

1） 餐廚廢棄油脂制取生物柴油精煉技術研究，并進行環衛車輛應用示范。該工藝中的蒸餾階段采用分段精餾技術，是資源化循環利用的節能環保型生產工藝。

2）餐廚廢棄物產沼氣集成技術及沼氣制取壓縮天然氣（CNG）提純技術研究，并進行環衛車輛應用示范。脫碳工藝部分采用膜脫碳技術，是節能型生產工藝，膜材料易得且無污染。

3）餐廚廢棄物循環利用技術與模式研究。建立餐廚廢棄物的資源化大循環體系和可控的閉路循環圈。

2 研究結果

2.1 餐廚廢棄油脂制取生物柴油精煉技術研究

1） 建立了年生產能力為1.0×104t的廢棄油脂制備生物柴油的示范工程；制備的生物柴油產品質量達到或超過GB/T 20828—2015柴油機燃料調合用生物柴油（BD100）中的規定。

2）逐步完善青島市區餐廚廢棄油脂收集體制。

3）對廢棄油脂制備生物柴油預處理工藝進行研究以及生物柴油分段精餾工藝優化，通過對各精餾段成分物性指標測試，確定精餾段工藝參數。

4）廢棄油脂精制工藝小試，形成技術文件。大豆油毛油、棕櫚油和混合廢棄油脂精制生物柴油生產小試，優化生產工藝參數，確定量產工藝參數，形成企業標準文件執行。

5）推廣應用示范生物柴油車2輛。

2.2 餐廚廢棄物產沼氣集成技術及沼氣制取壓縮天然氣（CNG） 提純技術研究

1） 建立了原料氣提純能力為1.0×104m3/d（500 m3/h）的沼氣凈化制取壓縮天然氣的示范工程；制取的壓縮天然氣產品質量達到或超過GB 17820—2012天然氣中規定的二類氣質量標準。

2018年1月25日，美國國會美中經濟與安全評估委員會舉行聽證會，專門就中國的“一帶一路”倡議進行評估。評估委員會成員丹尼斯·謝阿(Dennis C. Shea)指出，中國領導人希望借助“一帶一路”倡議促進其地緣政治利益，拓展中國在地區及全球治理中的地位，美國則在維護自由與開放的印太地區方面擁有重要利益，美國必須高度重視中國“一帶一路”倡議對美國的戰略影響，并對此作出回應。[11]

2）預處理破碎分選工段中固液分離工藝設備已經進行改進。

3）脫碳工藝部分采用膜脫碳技術，對膜處理系統加設電加熱器設備來提升膜的溫度，使膜系統進行自我修復。

4）沼氣制備壓縮天然氣應用車輛1輛。

2.3 餐廚廢棄物循環利用技術與模式研究

2.3.1 建立餐廚廢棄物的收集、運輸設備的配置和管理系統

1）餐廚廢棄物油水分離裝置、收集裝置的配備。應對餐飲企業的餐廚廢棄物油水分離裝置（隔油池）進行監督管理，并按照要求進行建設，在通過排水部門的驗收后才能獲得環保局的環境評估。青島計劃油水分離裝置（隔油池） 的設施率基本保持在100%，完好運轉率也基本保持在95%。

2）專用收集裝置的配備。根據現有的收運一體化運行模式，餐飲企業的收集裝置將由收運公司負責配置，根據青島市生活垃圾分類的要求，逐步采用灰色餐廚廢棄物專用收集桶。

3）餐廚垃圾收運車輛的配置。對于地溝油的收集，配置專門的收集車輛。而這些車輛是公司根據以往的收集運輸經驗進行專門設計和改造，不僅成本低，更重要的是具有很強的實用性，收集人員也由公司進行專門組織和培訓。

5）定點回收制度。在收運體系穩定運行一段時間以后，由收運單位對某區域餐廚廢棄物產生的時間及數量進行統計分析，確定餐廚廢棄物的最佳收運時間及需要配備的收運車輛，并分別通知區域內的餐飲單位，在固定時間固定地點進行餐廚廢棄物的收運，以提高餐廚廢棄物的運行效率，減少收集時對周邊環境的影響。

2.3.2 建立餐廚廢棄物的資源化大循環體系和可控的閉路循環圈

餐廚廢棄物可控閉路循環圈分為2部分，如圖1所示。

1） 循環圈1:餐廚垃圾內部循環圈。餐廚垃圾經過特許經營單位的專用收運車輛收集，送往什邡餐廚垃圾處理廠進行厭氧消化，制取沼氣，沼氣和粗油脂經過凈化提純后，應用到餐廚垃圾專用收運車輛。產品應用于內部循環圈內，可以進行有效的閉路控制。

2） 循環圈2：廢棄油脂內部循環圈。廢棄油脂經過特許經營單位的專用收運車輛收集，送往廢棄油脂處理廠制取生物柴油，經過精餾提純后，應用到餐廢棄油脂專用收運車輛，這樣產品應用于內部循環圈內，防止污染物外流，可有效控制產品的去向。

3 研究結論

1）本研究整合了本土優勢資源，創造性地將科研單位和垃圾處理單位聯合起來進行關鍵技術攻關，形成餐廚廢棄物的資源化大循環體系和可控的閉路循環圈，從而實現餐廚廢棄物的無害化、安全化、資源化處理與循環利用。可在青島形成全國領先的樣板化示范工程，模式可復制、技術可推廣，具有廣闊的應用空間。

2） 餐廚廢棄油脂制取生物柴油精煉技術研究，該工藝中的蒸餾階段采用分段精餾技術，技術先進，產品品質優良且穩定，附加值高，是資源化循環利用的節能環保型生產工藝。

3）研究餐廚廢棄物產沼氣集成技術及沼氣制取壓縮天然氣（CNG）提純技術研究，脫碳工藝部分采用膜脫碳技術，技術先進、動力消耗較低，產品氣質量易于得到保證，是節能型生產工藝，經濟效益好。

［1］ 錢伯章.世界石油石化發展現狀與趨勢［M］.北京:石油工業出版社，2007.

［2］ 李為民，姚超.酯交換法制備生物柴油研究進展［J］.糧食與食品工業，2009，16（1）:9-13.

［3］ 馬震，銀建中，商紫陽，等.超臨界酯交換法制備生物柴油工藝基礎及其過程強化技術研究［J］.化學與生物工程，2009，26（8）:1-7.

［4］ 全國天然氣標準化技術委員會．車用壓縮天然氣：GB 18047—2000［S］．北京：中國標準出版社，2000．

［5］ 程序，朱萬斌．歐盟國家新興的生物天然氣產業［J］．中外能源，2011，16（6）：22-29.

［6］ 周磊．車用沼氣純化裝置試驗研究［D］．鄭州：河南農業大學，2008．

［7］ 馮國輝，陳斌，于洋.脫硫劑箱內間歇性再生技術的應用［J］.煤氣與熱力，2009，29（5）：15-18.

［8］ 黎良新．大中型沼氣工程的沼氣凈化技術研究［D］．南寧：廣西大學，2007．

［9］ 董仁杰，伯恩哈特·藍寧閣．沼氣工程與技術［M］．北京：中國農業大學出版社，2012．

Recycling Technology of Kitchen Waste and Its Application Demonstration

Gong Bohai1，Xu Jiaying1，Wang Nannan1，Zheng Dehua2，Zhu Zhaojin3，Pang Lixi1，Huang Xiuguo1
（1.Qingdao Environmental Sanitation Science and Research Institute，Qingdao Shandong 266071；2.Qingdao Fresh Bio-Energy Technology Development Co.Ltd.，Qingdao Shandong 266003；3.Qingdao Shifang Bio-Energy Co.Ltd.，Qingdao Shandong 266000）

The refining technology of producing biodiesel from kitchen waste oil，the integration technology of biogas from kitchen waste products and the purification technology of producing compressed natural gas（CNG）from biogas were studied.Meanwhile，the sanitation vehicles application was demonstrated.Accordingly，kitchen waste recycling system and controllable closed-loop cycle were built to realize harmless，safe，resourceful treatment and recycling ofkitchen waste.

kitchen waste；biodiesel refining technology；purification technology ofcompressed natural gasby biogas

X799.3

B

1005-8206（2017）05-0028-03

2016-08-08

宮渤海（1972—），高級工程師，主要從事環境衛生行業相關研究工作。

中環協華東地區第25屆年會暨第20屆廢棄物處理研討會在山東泰安順利召開

本刊訊 10月12日至13日，中環協華東地區第25屆年會暨第20屆廢棄物處理研討會在山東泰安順利召開，共計1 360余人參加了會議。泰安市副市長成麗、上海市市容環境衛生行業協會會長梁超、山東省住建廳城管局副廳長左紹輝、中環協理事長肖家保出席會議并致辭。會議還邀請了清華大學劉建國教授、中國城市建設研究院徐海云教授、杭州市環境衛生科研所張束空所長等知名專家講座。會上分別介紹了華東地區六省一市垃圾分類和廢棄物處理工作所取得的經驗和成果，展示了華東地區廢棄物處理成果視頻，舉行了 “壽光環衛集團杯”華東地區垃圾分類知識競賽，并進行了優秀論文頒獎儀式。此次會議主題鮮明，形式多樣，亮點突出，為推動環衛事業的新發展起到了示范和引領作用。