摘要： 厨余垃圾作为城市有机生活垃圾的主要成分之一，因其具有高水分、高有机质以及易腐发臭、易生物降解等特点，不宜直接填埋和焚烧。对宁波市厨余垃圾处理工程项目采用“机械分拣-水解酸化-压榨分离-厌氧消化”组合工艺的厨余垃圾处理工程进行了实例分析。该工艺处理厨余垃圾具有无害化、减量化、资源化程度较高和能耗较低的优势，具有良好的推广潜力。
关键词：厨余垃圾；机械分拣；工程实例
厨余垃圾是指居民在食品加工和消费过程中产生的一种固体废弃物，包括剩菜剩饭、菜根菜叶、果蔬菜皮等食品类废物，占生活垃圾30-40%的比重[1]。厨余垃圾含水率高、热值低、易腐烂、易滋生蚊蝇，产生大量毒素并散发恶臭气体，污染水体、土壤和大气。其来源与成分复杂，含有各种细菌和病原菌，并可通过食物链危害人体健康。传统的垃圾混收方式使得厨余垃圾作为生活垃圾进行焚烧或填埋处理，产生污水量大，堆体稳定性差等问题。随着环境污染和资源短缺等问题的加剧，城市生活垃圾分类处理，从无害化处理逐步向资源化利用成为趋势。
据统计，2014年，宁波市中心城区城乡生活垃圾日均处理量约4106吨，高峰日达到4700余吨，但中心城区生活垃圾设计日处理能力仅为3750吨，已超过中心城区现有生活垃圾处理设施设计处理能力。为解决日益严重的城市垃圾处理问题，提升生态文明、建设美丽宁波，市政府制定了《宁波市生活垃圾分类处理与循环利用工作实施方案（2013年-2017年）》（甬政办发〔2013〕73号），到2017年，宁波市生活垃圾分类处理和循环利用工作总体达到国内领先水平，分类收集覆盖率达到50%，资源回收利用率达到5%，人均垃圾处置减量率达到15%。为解决日益严重的城市垃圾处理问题，宁波开诚生态技术有限公司在餐厨垃圾处理技术的基础上，通过相应的技术研究和设备开发，建设一条日处理量为100t的厨余垃圾处理中试线。其主要功能是处理宁波市生活垃圾分类后收集的厨余垃圾，采用“机械分拣-水解酸化-压榨分离-厌氧消化”组合工艺。该项目的建设运营将采集该地区垃圾分类收集、分类处理的数据，对于在国内推行类似的垃圾处理工程具有示范作用。
1、概况
宁波市厨余垃圾处理工程位于宁波开诚生态技术有限公司厂区内，建于已建成的餐厨垃圾处理厂旁边空地。项目设计日处理量100t，主要处理对象为宁波市生活垃圾分类分类收集的厨余垃圾，尽管实施了垃圾分类，但在厨余垃圾物料中仍然会不可避免地混入大量其他杂物，如包装塑料、瓶子、纸盒、金属等，其有机物含量和其他杂物的成分具有较大的不确定性。
2、工艺流程描述
2.1、工艺流程
装满厨余垃圾的垃圾收运车经地磅称重计量后将厨余垃圾卸入接料装置，该装置具有物料破袋功能，将塑料袋等撕破，使其与袋内的物块分离，分离后的散状物料经输送设备送至一次粉碎机，输送机上安装有自动除铁装置，可自动将厨余垃圾中的铁磁类金属分离出来回收利用，以降低后续设备的运行风险。经粉碎机粉碎后的物料颗粒直径60-80mm，再由输送设备输送至轻物质分拣机，该机能有效分离物料中的塑料、纸张等轻物质，同时将物料打碎至30mm以下粒径，再经二次粉碎机粉碎后颗粒直径在10mm以下，大大降低了后续水解酸化系统的压力，提高酸化的效果。
2.2、工艺设备特点
接料装置采用液压翻斗式作业方式将厨余垃圾提升至料仓中。该设备内部设置破袋机构，能将塑料袋等撕破，使其与袋内的物块分离。同时考虑到高峰期的处理量和实际场地的限制原因，在该设备一侧预留地坑并配置料斗（可储料8-10m3），该料斗可通过行车起吊并安装至接料装置的翻斗中进料。
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一次粉碎机是针对厨余垃圾杂物多的特点设计的一款剪切式双轴破碎机，其破碎能力强，剪切设计结构紧密，能够保证高破碎效率，适用各种物料处理，自动化程度高，破碎轴遇到不易破碎的物料，机器卡住时可自动反转，运行安全性高。轻物质分离机是申报单位自主研发设计的一套分拣设备，可有效提取垃圾中塑料袋、塑料片、纸张等轻物质，同时将物料粉碎至所需粒径，轻物质分选效果好，提取率高。
2.3、水解酸化系统
主要设备：水解酸化罐及物料输送设备。
主要功能：将破碎除杂处理后的物料进行水解酸化，有效降解有机质。
工艺流程：经破碎除杂后的有机物料由输送机设备输送至酸化罐中（酸化工艺温度控制在30~38℃）。对于酸化温度的控制，考虑到季节性环境温度的差异，在酸化罐中加装一套恒温控制系统，同时配备一套循环加热系统，冬季需要辅助使用。考虑到酸化过程是一个兼氧消化的过程，整个系统还增加一套曝气装置，以保证微生物的正常生长。酸化完成后，通过底部的输送设备排放物料至压榨制浆系统。
工艺设备特点：水解酸化罐内设置搅拌系统、恒温控制系统、曝气系统、进料及出料系统，可对有机物料进行水解酸化处理。
2.4、压榨制浆系统
主要设备：压榨机、砂分器、中间池、浆液池及配套输送泵、搅拌机等。
主要功能：将酸化系统排放的浆料筛分后进一步压榨，将无机质与生物质有效分离，使固渣含水率低于35%以下，同时浆液经除砂制浆后进入厌氧发酵系统。
工艺流程：厨余垃圾有机物料经水解酸化后，通过输送泵将物料送入压榨制浆系统，经砂分器将沙石、碎玻璃等杂质与有机浆液分开，杂物经输送机送入压榨机进行压榨处理；溢流出的有机浆液与压榨机压榨沥出的有机浆液混合后进入厌氧发酵系统。
工艺设备特点：采用卧式液压平板压力机，利用液压油缸对物料进行压榨脱水，降低滤渣的含水率。该机工作压力可达25MPa，并可根据要求任意设定压榨的压力，机电一体式控制，压腔进料与物料分配器配合交替进放料，实现连续作业，工作效率高，压榨后的物料含水率≤35%。
2.5、厌氧发酵系统
工艺流程；车间预处理后的物料在调节均质罐内调节温度到35-45℃，TS10%，再通过输送泵经CSTR厌氧发酵罐底部，使污泥中的微生物分解制沼原料中的有机物，得到沼气。系统产生的沼液一部分通过回流进入厌氧发酵罐，起均匀混合搅拌和均质作用，机械搅拌作为补充。剩余沼液暂存于发酵剩余物暂存池。
工艺设备特点；调节均质罐内部设有温控装置，调节进料温度，满足中温发酵要求。顶部设有立式搅拌器，热量分布均匀。
调节均质罐内部设有超声波物位计，罐体液面位置设有观察窗，通过视频对液面情况实时监控；罐顶设有可闭式加药口，方便添加碱液及其他药品；顶部设置正负压保护装置，具有防堵防爆功能。
结束语
综合考虑我国厨余垃圾特征，提出了厨余垃圾“机械分拣-水解酸化-压榨分离-厌氧消化”组合工艺，并在工程中进行应用，将厨余垃圾的各组分有效地分离开来，提取有用的有机物质进行厌氧发酵，生成沼气和可循环利用的物质，实现减量化和资源化。
参考文献
[1]马磊，刘肃。城市餐厨垃圾的厌氧消化处理研究[J].环境卫生工程，2012（4）：12-14.
论文作者:黄安娜1,朱建林2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/8
标签：物料论文; 垃圾论文; 宁波市论文; 系统论文; 垃圾处理论文; 生活垃圾论文; 浆液论文; 《基层建设》2017年第23期论文;