厭氧消化處理技術工程在餐廚垃圾應用效果探討

王潔

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提升，生活中產生的餐廚垃圾數量也急劇增加。餐廚垃圾油脂和水分含量較高，含有雜質較多，很容易快速腐爛變質，為細菌和病毒提供繁衍和傳播的渠道。如果不能對這些垃圾進行及時處理，不僅會對環境產生較大負面影響，也會危及到人們的健康。在各種處理技術中，厭氧消化不會對環境產生污染，因此文章將對餐廚垃圾厭氧消化工藝進行分析，并討論其工程應用實例，希望可以帶來一定借鑒意義，助力厭氧消化處理技術的推廣。

關鍵詞：厭氧消化處理技術;餐廚垃圾;工程應用

餐廚垃圾在我國也有泔水的別稱，是人們在生活中形成的常見生活廢棄物的一種，不僅會散發難聞的氣味，而且還會成為細菌病毒的傳染源。當前社會背景下，我國有眾多城市在餐廚垃圾的處理上，主要用厭氧消化方式，效果較為明顯。

一、厭氧消化原理

餐廚垃圾的厭氧消化原理，主要分成不同階段進行。在第一階段，主要進行復雜有機物水解發酵的過程，這一過程受到發酵性細菌群的影響;在第二階段，產氫產乙酸菌會作用于第一階段產物，生產氫氣和乙酸;在第三階段，受到產甲烷菌的作用，在將氫氣和二氧化碳轉換成甲烷的基礎上，可通過脫羧作用令乙酸反應生成甲烷。當環境溫度為35℃，pH值為7.0時，厭氧消化處理餐廚垃圾會具有較好效果，此時產氣量也會偏高，甲烷含量可以達到大約55%。經過調控pH之后，厭氧消化系統并未產生氨氮抑制現象[1]。

二、厭氧消化處理技術工程在餐廚垃圾應用實例

某工程位于南方省份某市，項目設計處理量包含的餐廚垃圾，每天可達200噸。餐廚垃圾中雜物含量較高，容易令輸送處理設備產生堵塞問題;油脂、水等無機惰性物具有較高混合程度，不容易進行分離，同時對處理系統耐沖擊性能要求較高，如果決定采用厭氧發酵工藝，則不僅需要具備較好內沖擊能力，而且還應有防浮渣結構;由于餐廚垃圾容易散發惡臭氣味，因此容器需要密封。

（一）預處理

1.接受設備。在餐廚垃圾接收設備上，選擇料斗和瀝水收集箱和其他輸送機械。料斗底板結構為多孔形式，在底部設計瀝水收集箱。餐廚垃圾在稱重之后，會向接收料斗中傾倒，簡單瀝水過后會進入后續預處理系統。瀝水收集箱會對有機漿液進行收集，并將其中雜質去除，再將有機漿液送回提純系統[2]。

2.自動分選。餐廚垃圾中有很多雜物，例如塑料、金屬等，自動分選機會將出食物殘渣之外的雜質排出。本項目配備2臺自動分選機，每臺每小時處理能力可達10噸。自動分選機中的食物殘渣經過漿化之后，會產生有機粗漿料，含水率可達到75%，并且可以省去人力，防止工作人員身體健康受到影響。

3.水力除渣。該系統主要由主機與輔機兩部分組成。其中主機除漿原理為水力與機械力，可令有機質在生物降解的作用下，溶入液相，通過輔機分離其他雜物，避免有機質大量損失。經過固液分離與油脂回收之后，固相物會產生固渣，而無機固渣之中的有機質，無法通過生物降解，在擠壓脫水之后可以進行填埋[3]。

（二）厭氧消化

本項目采用的工藝是CSTR厭氧發酵工藝，在設計上兼顧了減少底部沉渣與上部浮渣功能的設計，從而為物料在反應器中分布的均勻性提供保障，充分同生物接觸以保證物料可以完全反應，達到產氣量標準。該系統平均進料濃度為10%，COD質量濃度大約為100g/L，氨氮質量濃度為340mg/L;而平均出水COD質量濃度為1400mg/L，氨氮質量濃度為900mg/L，監督質量濃度為4500mg/L。本項目在預處理之后產生的沼氣，大部分用作沼氣發電，沼渣在脫水之后用于堆肥。

（三）沼氣利用

沼氣利用系統主要由沼氣預處理、脫硫單元、勇氣單元和應急燃燒火炬等系統組成。其中，預處理系統、厭氧消化系統需要蒸汽，蒸汽來源為沼氣，剩余沼氣則會進到沼氣熱電聯產系統中，獲得的電力可以達到周邊設施用電要求，剩下的余熱可達到項目要求[4]。

（四）油脂回收

由固液分離形成的有機料液，會先送至攪拌加熱罐進行反應，除此之外，應基于工藝運行實際情況，將瀝水充分混合，同樣送入攪拌加熱罐加熱。當溫度升至57℃至60℃時，料液充分加熱之后，會進入三相提油機進行提油操作，產生油水混合液，含水率通常在20%以下，并產生含水率大約為80%的固渣。鑒于固渣內含有較高含量有機質，可將固渣輸送到水力除渣系統中進行回收。為了令優質提純質量得到增強，應二次加熱油水混合液，待溫度上升至大約83℃時，進行提純操作，此時為純度超過99%的毛油，應用毛油儲罐存儲。

（五）除臭系統

本項目在除臭方面，采用植物液噴淋、生物和化學手段結合的方式進行除臭，在源頭上進行封閉設計。除此之外，在卸料車間，通過噴淋植物液的方式抑制臭味的擴散[5]。

結束語

總體來說，厭氧消化處理技術較為先進和環保，在餐廚垃圾應用效果良好，不僅有效回收了餐廚垃圾中的金屬、塑料等資源，而且對油脂進行提純，通過反應制造沼氣，實現了對垃圾資源的全方位利用。

參考文獻

[1] 宋雪英，郭畔，宋晗，冉煜，趙夢竹，崔小維，李玉雙.利用新鮮餐廚垃圾進行蚯蚓堆肥的試驗[J].沈陽大學學報：自然科學版，2016，28（6）：452-456.

[2] 萬順剛，孫蕾，張藝瓊，向炯華，丁濤，羅文邃.餐廚垃圾前處理對有機酸釋放及厭氧消化影響[J].環境科學與技術，2013，36（10）：95-100.

[3] 邱忠平，楊立中，劉丹，劉源月，吳敏，王艷捷.優勢菌株對垃圾滲濾液COD的降解特性[J].西南交通大學學報，2006，41（2）：264-268.

[4] 劉依林，陳大志，朱爽，吳艷.廚余混合綠化垃圾的不同配比對赤子愛勝蚓生物量及堆肥效率的影響[J].生態科學，2013（5）：571-575.

[5] 馬溪曼，陸彥宇，謝志全，李群良，何查霖，何曙光.添加碳氮代謝相關微生物對堆肥過程中菌群結構的影響[J].環境工程，2015，33（12）：95-99.