廚余垃圾厭氧沼渣熱解特性及動力學分析

徐 偉，高 婷，殷 進

（1.上海申環環境工程有限公司，上海 200092；2.上海建工環境科技有限公司，上海 200092；3.揚州大學環境科學與工程學院，江蘇 揚州 225009）

0 引言

2021 年我國廚余垃圾產生量約為1.27×108t，占城市生活垃圾產生量的40%～60%［1］，且呈現增加趨勢， 遠高于其他國家或地區［2］。在“無廢城市”建設背景下，我國大力推動生活垃圾分類管理工作［3］，廚余垃圾的資源化利用成為必然趨勢。目前，廚余垃圾資源化利用主要有飼料化、厭氧消化、好氧堆肥和焚燒發電等［4-6］，而我國廚余垃圾處理工程約76% 采用厭氧工藝，其處理相對高效、衛生環保、成本低、能耗低、生物質能回收率高，但沼渣處理的“梗阻”問題制約了其應用與發展［7-10］。就沼渣而言，其富含有機質［8］，可用于畜禽飼料、作物化肥和栽培基質等農業領域［11-12］，但鑒于廚余來源的復雜性和不確定性等因素導致產品存在一定的環境風險，且沼渣中Pb、Ni、Zn 含量較高［10］，使得沼渣形成的資源化產品直接農用進入食物鏈存在一定的健康風險。而碳是沼渣含量最高的元素，其干質量分數為50%～70%，基于其成分的高值資源化已成為一項新興技術［10，13］，正逐漸引起研究者的關注。莊海峰等［14］利用不同比例的沼渣、含鐵剩余污泥和工業黏土，采用熱解法制備催化劑構建Fenton 體系，可以高效降解吡蟲啉農藥廢水；楊奕飛等［15］采用高溫熱解+稀鹽酸制備的改性沼渣生物質炭活化過硫酸鹽，對焦化廢水中總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）的去除率達到86.09%。Bogusz 等［16］研究發現厭氧沼渣生物炭對廢水中鉻、鎳的吸附能力優于秸稈生物炭。……