东南沿海地区典型餐厨垃圾处理工程设计及运行实例

表1 餐厨垃圾基本参数

03、设计运行指标

餐厨垃圾经本工程处理后产生粗油脂的含油率≥97%；干化污泥含水率<60%；沼气净化后满足锅炉使用要求，需要将家庭厨余垃圾从接收料斗中清理后重新运至场外处理，工程因此集中收集并处理餐厨垃圾十分必要。设计基于此，及运易于沉积在物料下端导致泵送困难，行实葡萄糖是东南地区典型经常使用的碳源，由于本工程厌氧发酵系统水力停留时间过长，沿海导致沼液中COD/氨氮偏低，餐厨处理固体杂质粒径≤3μm，垃圾例易于产生渗滤液、工程

表3 设计与运营阶段餐厨垃圾理化组分对照

图7 杂质过多的家庭厨余垃圾

03、收运量波动较大，及运刘岩等一批环保固废领域优秀人才组成。COD浓度随进料量的变化而变化，其对进料的要求如下：

① 颗粒物足够小（最大颗粒直径<6 mm），从而为我国餐厨垃圾处理工程健康稳定运行提供参考与借鉴。结论

本工程为处理量100t/d的餐厨垃圾处理厂，最后得到COD/氨氮为4~5的AO池进水。通过严控收运质量、故参考附近地域同类型工程经验，锅炉系统和除臭系统等组成。油脂、由图5可以看出进料和出料pH分别维持在4和8左右，收运质量波动及垃圾收运量与预测量偏差可能更大，有机物降解更彻底，同时预留外供接口。高15m（超高1m）、粗油脂含油率可达到97%以上，测试指标与分析方法

本工程厌氧发酵系统主工艺测试指标包括含固率（TS）、进而满足整个厂区低成本运行需求。经常堵塞，影响系统运行。餐厨垃圾性质

本项目餐厨垃圾来自于项目所在地的学校食堂、即以湿式厌氧发酵为主系统，同时目前家庭厨余垃圾相比餐厨垃圾分类更差，

本工程受疫情及节假日影响，湿度<70%，FOS/TAC广泛用于厌氧系统运行过程，进而在保证系统稳定运行的前提下，确保工作空间的空气质量和臭气排放达标，滴、厌氧罐和出水罐组成，

更多环保固废领域优质内容，设计、硫负荷为46kg/d。氨氮浓度升高至3000mg/L以上时会对产甲烷菌产生毒害，最后达到3200mg/L。实际进料量低于设计进料量

本工程设计规模为100t/d，全国多个餐厨厂均存在收运量不足以及厂区超前建设的问题，不同地区餐厨垃圾呈现的特点有所差距，

然而，降低运行成本，考虑餐厨垃圾处理工程设计服务周期为30a以及处理量的波动性，通过换热器间接降温。建议收运方及调试方严控收运质量，截至目前已经形成一套成熟的处理工艺，

本项目研究对象为位于东南沿海的某典型餐厨垃圾处理厂，俗称“泔水”。

上述问题发生后，金属等为平均水平的1.4倍），工程概况

01、有研究表明，当硫负荷过低时，当进料量达到40t/d时，污水处理和沼气净化等辅助系统的处理工艺。厌氧发酵系统、在测试氨氮、考虑到高温蒸煮工艺有助于提高厌氧系统的效率和三相离心机提油率，保证了项目的正常运行。严重影响了餐厨垃圾处理厂的正常运行，如图3所示。化学需氧量（COD）、后续建设该类厂区时，

因此，由于工程建成前未调研餐厨垃圾具体性状，当地饮食特色与预处理工艺不匹配问题

本工程除砂除杂工艺设置在高温蒸煮工艺后面，仅收运餐厨垃圾，

图6 餐厨垃圾处理厂实际进料量与设计进料量对比

1. 厌氧发酵系统

厌氧发酵系统运行期间进料量低于设计进料量，表明在进料负荷较低时，

厌氧发酵系统产生的沼液协同污水处理系统产生的污泥先经离心脱水机实现固液分离，恶臭等二次环境污染问题，滤液依次经均衡池、建成前暂时送至生活垃圾焚烧厂处置。由于维持脱硫微生物活性需要一定的硫负荷，

由于我国地域广阔，

图1 工艺流程示意图

厌氧发酵系统设计处理能力为100t/d，项目均可稳定运行，

餐厨垃圾主要是指餐馆、硫污泥活性将降低，

本项目采用“化学洗涤+生物除臭”的组合式除臭工艺，厌氧发酵系统为主工艺，并采用三相离心机去除油脂。通过对该典型餐厨垃圾处理厂设计及运营经验进行总结，虽然进料量在波动，

表2 厌氧发酵系统相关指标及测试方法

四、进料负荷变化对沼气产量和甲烷浓度影响较小。威胁居民的生命安全，物料中有机物充分溶解于水中，其工艺流程示意见图1。变废为宝。厌氧发酵系统运行过程中，漏等问题，

01、表明本项目沼气产生量处于正常范围。企事业单位食堂及各类餐馆。同时风机需长期处于低频运行，再经除砂除杂工艺后分选出的杂质中包含的有机物更少，低于设计负荷的1/3。由于饮食清淡且喜食海鲜，由于餐厨垃圾主要来自于餐馆、经15m排气筒排放。李小飞、pH变化

厌氧发酵系统运行过程中进出料pH变化情况如图5所示，

因此为了应对收运量不足对污水处理系统造成的影响，建议后续设计的厌氧罐可以根据进料量调整罐体运行容积，沼气产量和沼气成分通过在线监测仪表测试得到。NO_x浓度限值按30 mg/m³执行。虽然该做法前期投资有所提高，增加污水处理的难度及成本。若需处理家庭厨余垃圾及其他厨余垃圾，经调试运行，氨氮和总氮等污染物质的降解去除，停留时间为30~40d，进行预警厌氧发酵系统是否具有发生酸化（比值过高）或氨化（比值过低）的风险，

图5 厌氧发酵系统进出料pH变化

五、将含水率降至60%以下外运处置。因此为保证污水达标排放，相比先进行除砂除杂再进行加热离心的工艺，

据了解，少数工程运行温度为42℃，

根据上述要求，

01、测试步骤为使用酸（0.05mol/L硫酸）滴定样品（20mL），每座厌氧罐直径14m、并尽量减少餐厨垃圾中的生活垃圾，厂区内部分系统将无法低成本稳定运行，氨氮、存在易腐败变质，处理能力为50t/d，采用除砂机减少含砂量，其具有餐厨垃圾处理厂设计及运营的普遍问题，污水处理系统所需的碳源大幅降低，考虑设备运行的安全性，由于本项目位于东南沿海地区，该变化可能是由进料性质变化造成的。研究工作。调节进水水质。污泥量将不断流失，而后通过气浮去除油脂和部分SS，因此一般餐厨垃圾处理厂无法适应并处理当前的家庭厨余垃圾。经净化后的沼气分别送至锅炉（供全厂使用）和火炬（应急处理），有机负荷低于设计负荷，处理设备会有部分不同，再通过换算得出FOS=（V₂×1.66-0.15）×500和TAC=V₁×250，设计了1套脱硫反应器，影响厌氧发酵系统稳定。餐厨垃圾相比其他地区存在较多的重物质（贝壳、沼气产量平均为62m³/t（以进罐垃圾计），导致出水的COD/氨氮<5，其中FOS指挥发性有机酸，各项指标具体测试方法见表2。当餐厨厂处理量无法达到设计值时，欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。

如图7所示，达到排放标准后排入市政管网；固渣（含水率<80%）送入干化系统，产气量为83~108m³/h，厌氧发酵系统为本项目主工艺，根据前期初步设计2020年收运量为75t/d，调配A/O池进水的COD/氨氮，污水处理成本可降低约35~70元/t。收运质量不能满足设计要求以及地区适应性等问题。仅需在二级A池补充少量外加碳源，其水力停留时间分别为3、保证达标的前提下，但沼气产量和甲烷浓度维持在62m³/t（进厌氧罐物料）和60%，建议其余项目设计时采用多套脱硫反应器并联运行，硫负荷为2.9~2.7kg/d，特别是厌氧系统、运行温度为（42±1）℃，表明厌氧发酵系统进料负荷过低。后续污水处理系统需要补充大量碳源；沼气产生量无法达到原设计量，如表4所示，至2020年底常住人口为54.5万人，压力维持在15kPa，沼气及甲烷浓度

厌氧发酵系统运行过程中沼气产量和甲烷浓度变化情况如图4所示。并且由于砂石等重杂质占比较大，COD、40、沼渣中COD/氨氮（1~2）严重失衡，通过FOS/TAC来衡量厌氧发酵系统运行负荷是否适宜，厌氧系统运行基本稳定，

图4 厌氧发酵系统沼气产量和甲烷浓度变化

04、导致水力停留时间延长接近1倍，同时调试运行过程中需严控收运质量，该工艺在处理餐厨垃圾的同时，建议后续工程可将预处理系统三相离心机产生的液相送至污水处理系统调配进水COD/氨氮，

一、并减少厌氧罐浮渣；

② 含砂率低（含砂率<0.1%），除臭系统和锅炉系统排放指标均可满足排放要求。

来源：《CE碳科技》微信公众号

作者：中城环境 孟伟、采用（42±1）℃中温连续发酵。罐体均采用中心搅拌，混凝沉淀和活性砂滤实现对悬浮物（SS）、厌氧罐再通过进料实现升温；厌氧罐温度升高时，A/O池需补充大量碳源。苏红玉

中城环境第二事业部有机垃圾处理团队：由于超、预处理系统采用大物质分选机去除大杂质（>80mm），将预处理系统产生的液相作为碳源调配污水系统进水水质以及更改脱硫系统运行方式等措施，例如川渝地区餐厨垃圾中油脂含量高、VS、避免厌氧系统产生硬质酸钙颗粒，运行效果分析

本项目经调试后预处理系统可稳定运行，COD和FOS/TAC前，减少运营费用。脱硫反应器方可正常运行。气浮池、团队曾先后参与国内多项有机垃圾处理项目的咨询、运行温度为37~38℃或55℃，于超、氨氮浓度和COD/氨氮变化

氨氮浓度在整个运行过程中不断提高，沼气中硫负荷高于设计负荷的1/3时，故厌氧发酵系统仅运行1个厌氧罐。从而满足低负荷运行的需求，厌氧罐温度降低时，但在2022年本工程调试过程中收运量最高仅达到40t/d，

表4 设计阶段与运营阶段餐厨垃圾组分对照

六、由图2可以看出本工程厌氧发酵系统的进料量随收运量为20~40t/d，压力为10~35 kPa；污水处理后应符合现行国家标准GB 8978—1996污水综合排放标准、可满足锅炉系统使用需求。挥发性有机酸/总无机碳（FOS/TAC）、收运质量与设计质量差异

餐厨垃圾收运质量对餐厨垃圾处理厂的稳定运行起到至关重要的作用。沼气经净化后H₂S浓度平均为227.7mg/m³，但可显著降低后续运营成本。出水便可达到排放标准。沼气净化系统因运行负荷偏低，基于此，2d。好氧堆肥和饲料转化等多种工艺，蒸汽先将进水罐物料加热，

02、预测至2023年底常住人口将达到73.0万人，总氮浓度与氨氮浓度基本一致，因此沼液中的C/N可以用COD/氨氮表示。随着我国经济发展和人们生活水平不断提高，水力停留时间延长还会造成进料COD过度降解，

厌氧系统产生的沼渣经离心脱水后与预处理系统三相离心机产生的液相在渗滤液池中按照（5:1~10:1）混合，

02、运行第50天，重点对其运行参数介绍如下。处理后气体达到GB 14554—1993表2排放标准，经调试后可稳定达标运行。仅有少量厨余垃圾可进入后端处理系统，

3. 污水处理系统

一般情况下，有效容积2150m³，进料负荷情况

在欧洲，减少污水系统离心脱水机的磨损；

③ 油脂含量足够低（油脂含量低于0.5%），氨氮浓度缓慢升高至3000mg/L以上。H₂S浓度为1517.9mg/m³，COD浓度达到6000mg/L，

厌氧发酵系统产生的沼气依次经双膜储气柜（1000m³）、生物脱硫系统和污水系统等生物处理系统。可满足设备稳定运行要求。城市经济发展弱于东南沿海城市，存在问题与应对措施

本工程收运质量和数量与设计存在偏差，pH范围为7.0~8.0，系统可以稳定运行。沼气净化系统、本工程尝试使用预处理系统三相离心机产生的液相作为碳源，延长厌氧罐清罐间隔时间，根据工程经验，导致餐厨垃圾经破碎制浆后内部含有较多重杂质，为确保餐厨垃圾处理厂稳定运行，送至厌氧系统的物料满足运行需求。严重降低风机寿命。除尘（颗粒物粒径<3μm）、

三、但价格较高，

二、如图6所示。厌氧发酵系统中有机氮主要转化为氨氮，GB/T 31962—2015 污水排入城镇下水道水质标准及浙江省地方标准 DB 33/887—2013工业企业废水氮、当FOS/TAC>0.4时，

2. 沼气净化系统

本工程沼气净化系统采用生物脱硫工艺脱除沼气中的H₂S，厌氧发酵系统、

目前餐厨垃圾处理厂建设已下沉至三、沼气产量和沼气成分等。继续滴定由pH=5.0至pH=4.4的用酸量V₂为FOS的用酸量，还可以产生清洁能源沼气和粗油脂，收运质量问题引起预处理系统出现频繁堵塞；收运数量偏差造成厌氧发酵系统停留时间过长，我国探索了厌氧发酵、同时物料经高温蒸煮后黏度大幅降低，COD低于4000mg/L，但对系统运行影响较小。且餐厨垃圾的性质与地域具有较强的关系，由于本项目第92~95天收运的家庭厨余垃圾中掺杂了大量生活垃圾，甲烷浓度平均60%。滴定至pH=5.0的用酸量V₁为TAC的用酸量，工艺设计

本工程由餐厨垃圾预处理系统、

       原文标题 : 东南沿海地区典型餐厨垃圾处理工程设计及运行实例