APP下载

餐厨、地沟油垃圾处理与生活垃圾焚烧发电处理的一种新型结合模式

2019-12-30宁红艳

绿色科技 2019年22期
关键词:臭气餐厨垃圾焚烧

摘要:指出了传统静态产业园区的模式是将餐厨、地沟油垃圾处理与生活垃圾焚烧发电项目建设在一个园区内,单体独立建设,通过管道来衔接的方式,介绍了某市垃圾处理项目没有采用传统模式,而是将三者建立在一个主厂房内的集成模式。分析了采用该方式的优点,目前有少数几家垃圾焚烧发电厂采用该模式,也印证了该种模式的可行性。

关键词:餐厨预处理;地沟油预处理;生活垃圾焚烧发电;协同处理

中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)22-0138-03

1 引言

在人口数量较小的城市,餐厨垃圾产量低,地沟油垃圾的产量更低,单独建厂处理成本极高。另外会造成严重的臭气臭水污染,极少单独建设。所以现在很多企业投资垃圾焚烧发电厂的时候,当地地方政府会强制要求协同建设餐厨和地沟油处理系统。

某市垃圾处理项目没有采取传统静态产业园区的模式:将餐厨、地沟油垃圾处理与生活垃圾焚烧发电项目建设在一个园区内,单体独立建设,通过管道来衔接的方式,而是将三者建立在一个主厂房内。为小型餐厨及地沟油垃圾处理开创了一条新方法[1,2]。

2 餐厨垃圾概述

餐厨垃圾,俗称泔脚,又称泔水、潲水,是居民在生活消费过程中形成的生活废物,极易腐烂变质,散发恶臭,传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等,从化学组成上,有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。

近年来,随着经济社会的快速发展和城镇化进程的加快,餐饮企业快速发展,餐饮垃圾产量迅速增加。越来越多的餐饮垃圾没有分类处理,处理不规范。

(1)被不法商贩收集用于喂养生猪或作为其他牲畜饲料,造成泔水猪泛滥市场,其中含有的大量害病原菌及有毒化学成分将被带入人体,给人民群众身体健康带来极大隐患。

(2)废弃食用油脂被回收并用于加工成品油,通过非正常途径回流到餐桌,其中含有大量的致癌物质。

(3)混人生活垃圾进行填埋或焚烧处理,导致渗滤液导排管道堵塞问题,甚至使填埋场沼气产量短时间内迅速增加,在夏季高温季节,引起自燃现象

(4)未经处理被直接倾倒至下水管道,极易引起下水管道堵塞,而且餐厨垃圾发酵产生大量甲烷气体,也极大增加了城市污水管网爆裂的危险性。

餐饮垃圾缺乏统一的收运监管及处理设施,对社会环境造成严重的污染。

为配合国内餐厨垃圾处理设施建设、管理及运营,《餐厨垃圾处理技术规范》(CJJ184-2012)已经发布,《餐厨垃圾资源利用技术要求》、《餐厨垃圾处理厂运行维护技术规范》等相关技术规范即将发布实施,为餐厨垃圾“资源化、无害化”处理提供技术保障。

3 废弃油脂概述

废弃油脂包括煎炸废油、泔水油(潲水油)和餐厨地沟油等源自于餐饮业的废油脂,成分主要是烹调用植物油和食品中的动物油脂,化学组成主要为脂肪酸甘油醋。煎炸废油来自于餐饮业的煎炸工序,由于反复高温煎炸,容易产生具有致癌作用的脂肪酸类聚合物,这类废油产生源相对集中,容易收集。泔水油主要是指从地沟油中分离回收的废油,这类废油是植物油和动物油的混合物,主要来自地沟油处理厂,容易收集和集中管理。餐厨地沟油是从下水道或饭店隔油池中获取的废油脂。餐厨地沟油中含有大量污水中的飘浮物、饭店冲洗碗筷使用的表面活性剂等,并极易酸败变质、滋生霉菌,产生致癌物,这类废油在3种废油中卫生状况最差,一般由小商贩私下收集后卖给加工商。

地沟油具有鲜明的废物和资源的二重性,需要进行无害化处理和资源用。在目前管理体系相对不完善的形势下,由于利益驱使,地沟油极易被不法商贩加工为食用油重新回到居民餐桌,严重威胁居民健康。因此,在充分研究我国地沟油产生现状及其环境风险和健康风险的基础上,通过法律手段、行政手段、经济手段相结合,正确引导地沟油物流路径,控制废油出口,并采用合理可行的工艺技术,将地沟油深加工为高附加值的化工原料,从而消除环境污染,实现资源利用,对于保障人民身体健康,发展循环经济具有重要意义。

4 集中统一协同处理模式

某市垃圾处理项目没有采取常规静态产业园区的模式:将餐厨、地沟油垃圾处理与生活垃圾焚烧发电项目建设在一个园区内,单体独立建设,通过管道来衔接的方式,而是将三者建立在一个主厂房内。将餐厨地沟油车间放置在垃圾發电厂的卸料平台下面,充分节省了空间,实现所有污染物的集中处理。可充分利用垃圾发电厂设施,降低生产能耗并充分实现餐厨垃圾的无害化和资源化,协同处理、优势互补。

4.1 餐厨处理工艺

餐厨处理工艺:“预处理+固液分离+提油+固渣焚烧”的主工艺流程。

餐厨垃圾经过预处理后,分离出固、液和油三相,其中分拣出的固渣运入垃圾焚烧厂内焚烧,油脂出售给生物柴油加工厂,液相进入垃圾焚烧发电厂渗滤液处理系统,与垃圾渗滤液一起处理。臭气经处理后达标排放或作为焚烧炉一次风。预处理需要的蒸汽采用焚烧厂产生的蒸汽。

本工艺充分考虑和焚烧协同的特点,将满足或经过预处理后满足入炉要求的餐厨废弃物投入焚烧炉,在进行生活垃圾焚烧发电的同时实现对餐厨废弃物的无害化处置。

4.2 地沟油处理工艺

工序1:接料加热。把日常所产生的地沟油进行收集,通过接料斗暂时储存并加热。

工序2:破碎筛分。通过破碎筛分机对浆料进行破碎筛分,分离出浆料中的粗杂物,并通过2#螺旋输送机输送至斗提机进料螺旋,筛分后的浆料进入称重罐口

工序3:沉降加热。通过沉降加热罐进行长时间地加热沉降,使物料分离开。

工序4:油脂处理。对沉降罐分离出来的上层清油脂进行过滤,过滤后进入中转油箱储存,在进入储油罐储存外卖。

工序5:沉砂。对沉降罐分离出来的底层沉降物物进行除砂处理,处理后的浆液进入加热罐,沙砾通过2#螺旋输送机。

工序6:三相分离。物料在加热罐中被加热至75℃后,由分离机给料泵泵入三相分离机,流量由阀门控制,均匀进入管道,从分离机不同出口分别得到油脂、贫油废水、固渣;油脂进入油脂过滤器过滤后进入中转油箱进行储存;贫油废水进入废液罐后泵至餐厨系统;固渣落入3#螺旋输送机输送至餐厨车间的斗式出渣螺旋泵。

5 垃圾焚烧工艺

垃圾焚烧发电厂的工艺仍然采用常规的流程:垃圾由垃圾运输车运送至焚烧厂,经汽车衡称量后通过坡道进入卸料大厅并卸入垃圾仓暂存。垃圾抓斗吊抓斗将垃圾送人各焚燒炉的进料斗。垃圾通过进料斗、溜槽,由给料机推送至焚烧炉内。燃烬的炉渣经出渣口落入出渣机。锅炉产生的过热蒸汽推动汽轮机做功,除去自用电以及餐厨地沟油用电后,其余电量上网发电。由于卸料平台下面是餐厨地沟油车间,所以化水车间只能放在主厂房外单独的房间内。

6 工艺协同说明及协同优势

工艺协同内容见表1。

6.1 用电

独立处置项目:需要建立新的输送电线路,输送电线路在电能输送过程中产生能耗,不能实现资源化综合利用。

协同处置项目:不需要再建设新的输送电线路,可直接采用焚烧发电厂的输送电线路,减小电能的损耗,实现资源利用最大化。

6.2 生产用水

独立处置项目:在餐厨处置过程中使用的设备冷却及冲洗用水需要取自附近自来水管网,需重新铺设管线。

协同处置项目:生产用水直接采用垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理站的中水或直接从焚烧厂的中水管网接入,减少投资及实现焚烧厂中水的就地回用。

6.3 蒸汽

独立处置项目:需要配套一个小型锅炉以供生产所需蒸汽,小型锅炉产生的废气难以达标排放,增加投资成本及运行管理成本。

协同处置项目:蒸汽直接取自发电厂汽轮机做完功的乏汽,充分利用焚烧厂余热,大大提高资源化利用率,投资及运行管理成分低,无燃烧废气排放问题。

6.4 废水

独立处置项目:餐厨垃圾处置过程中产生的废水需要重新建设污水处理设施,增加占地面积、投资成本及运行管理成本。

协同处置项目:餐厨废水直接进入垃圾焚烧发电厂渗滤液处理中心,进行生化处理后的中水及浓水全部回用于焚烧厂及餐厨厂的生产过程,避免了污水处理设施的重复建设,减少占地面积,降低投资及运行管理成分。

6.5 臭气

独立处置项目:采用全厂臭气收集后集中处理,处理工艺一般采用化学洗涤+生物+等离子+光催化等方式,除臭系统成本高,占地大,运行管理成本高,有处理废水排放。

协同处置项目:处理车间内主要设备均采用密闭运行,在每个过料设备上接有除臭风管,在臭气产生的根源将臭气收集起来,防止臭气外溢。在运行过程中,卸料斗、出渣间等易臭味散发的点或面,合理布设臭气收集管,通过引风机的作用,使臭气收集点局部区域形成负压,对无组织臭气进行收集。臭气借助负压经集气风罩或吸气管道收集后直接进人生活垃圾焚烧厂垃圾仓内,与垃圾仓的臭气混合后通过焚烧炉一次风系统进入焚烧炉,且风量便于调节,降低运行管理成本。另外,餐厨厂需建设一套应急化学洗涤+光催化处理设施,可随时启用,不受微生物活性影响,处理废水年排放量少。

6.6 固渣

独立处置项目:餐厨处置过程中产生的固渣需要再次进人生活垃圾卫生填埋场,其危害有:一是运输过程中产生的抛洒及臭气外溢对周边环境造成的影响,容易加剧邻壁事件发生;二是进入填埋场仍然会造成土地资源浪费,加大填埋场的压力,影响政府公信力;三是餐厨垃圾固渣当中含有部分油脂,其热值较一般生活垃圾高,填埋后造成资源浪费。

协同处置项目:餐厨预处理分选出的固杂及厌氧沼渣可在园区经短距离输送后进入焚烧炉焚烧发电,首先不产生运输过程中的环境污染,其次不进入填埋场填埋,大大减小填埋场及政府压力,最后固渣在进入垃圾焚烧炉焚烧发电,达到资源化的深度利用。

协同处置项目:餐厨厂产生的沼气可与渗滤液处理站产生的沼气共同发电,沼气量大,发电量高,彻底解决单独餐厨项目沼气不稳定的问题,有较大的效益产出。

6.7 地磅

独立处置项目:单独地磅。

协同处置项目:可以共用,如光大汝州及辽阳项目。

6.8 引桥

独立处置项目:单独建设引桥。

协同处置项目:合理设计后,可以焚烧厂引桥共用,如光大汝州项目。

6.9 用地

独立处置项目:需要配套建设废水处理系统、锅炉房、大型臭气处理系统、沼气利用系统,以及办公楼、宿舍、食堂等,占地面积较大。(三亚餐厨处理项目一期占地40亩,日处理100t)。

协同处置项目:对于协同项目来说,可以节约上述设备用地,有效节约土地资源。

6.10 运行管理人员

独立处置项目:独立完整的一套运行管理人员,运行人员需40人以上,增加运行管理成本。

协同处置项目:由于部分系统(如地磅、水处理等)及能源的共用,可以减少废水处理、锅炉房等处的人员安排,生产运行人员可降至20人左右,提高管理效率。

综述分析,某市餐厨项目与焚烧发电项目协同后,具有以下优势。

(1)占地面积小。与垃圾焚烧发电厂共用渗滤液处理站、食堂、宿舍楼等,避免重复建设,设备布置紧凑,降低占地面积。

(2)资源利用率高。焚烧发电产生的多余热源可供餐厨项目使用,而餐厨产生的固相、臭气则可通过焚烧项目进一步利用,焚烧和餐厨产生的渗滤液可以共同处理,产生的沼气可以共同发电,达到资源有效利用目的。

(3)降低投资及运营成本。首先,总投资方面,渗滤液处理站、宿舍楼、食堂等共用,有效降低投资。同时,两项目协同处理,餐厨所需蒸汽成本、渗滤液和臭气处理成本都能大幅降低,而且管理人员成本也会相应减少,部分维修、化验等人员可以共用,进而降低了运营成本。

(4)管理效率高。光大的焚烧项目运营成熟,人员配置齐全,采用同一套班子进行管理,机电、仪控专工等互用,技术配套更为齐备,相比于单独的餐厨项目,更利于项目管理和长期运营。

(5)環境影响小。协同效应实现了资源的综合深度利用,有效地降低了臭气、烟气、废水、废渣的环境影响。

7 工艺不足及实用性

传统静态产业园区的模式:将餐厨、地沟油垃圾处理与生活垃圾焚烧发电项目建设在一个园区内,单体独立建设,通过管道来衔接的方式。XX市项目采用三者在同一个主厂房内建设同样也有不足的地方,餐厨和地沟油系统对垃圾焚烧发电厂的依赖很大,如果垃圾发电厂停运,餐厨和地沟油处理系统只能被迫停运。但是如上所述,优点也是显而易见的。

该种模式目前在国内已经有多家垃圾焚烧发电厂投运,例如莱芜市垃圾焚烧发电项目[4]运行状态良好,汝州市静脉产业园固体废弃物综合处理项目[5]和天津市北辰区生活垃圾与餐厨垃圾协同处理[6]正在建设中。

8 结论

(1)某市餐厨、地沟油项目与焚烧发电项目协同后,具有占地面积小、资源利用率高、管理效率高、环境影响小等优点,对于国内静态产业园垃圾集中处置提供了新思路

(2)山东莱芜项目,河南汝州项目,北辰项目都是采用该模式,为国内垃圾焚烧发电厂的建设具有参考意义和示范价值。

参考文献:

[1]中国城市建设研究院有限公司.南阳静脉产业园规划[R].南阳:中国城市建设研究院有限公司2017.

[2]中国城市建设研究院有限公司.南宁市固废处理设施布局规划方案[R].南宁:中国城市建设研究院有限公司2019.

[4]中国城市建设研究院有限公司。莱芜市生活垃圾焚烧发电项目施工图[R].莱芜:中国城市建设研究院有限公司2017.

[5]中国城市建设研究院有限公司。汝州市静脉产业园固体废弃物综合处理项目施工图[R].汝州:中国城市建设研究院有限公司,2019.

[6]中国城市建设研究院有限公司.天津市北辰区生活垃圾与餐厨垃圾协同处理施工图[R].天津:中国城市建设研究院有限公司,2019.

收稿日期:2019-10-17

作者简介:宁红艳(1987-),女,工程师,硕士,主要从事环卫行业垃圾焚烧发电设计工作。

猜你喜欢

臭气餐厨垃圾焚烧
垃圾焚烧厂之旅
宝贵的“臭气”
海南三亚:餐厨垃圾管理规定10月1日起正式施行违规处理餐厨垃圾最高可罚100万元
水池的下水管为什么是弯的?
“要命”的臭气防盗锁
合肥:首试餐厨垃圾统一收运
垃圾焚烧牵出的治理难题
垃圾焚烧,中国应提高标准