厨余垃圾预处理工艺技术探讨

  作者简介：孙燕华，现就职中城环境第二事业部，高级工程师，主要是做餐厨、厨余等有机垃圾项目、垃圾渗滤液项目的咨询、设计工作，曾先后参与柳州餐厨垃圾项目、柳州立冲沟二期垃圾渗滤液项目、中山南有机垃圾项目等多个项目设计工作。

  2016年，习在中央财经领导小组第十四次会议上提出普遍推行生活垃圾分类制度。《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》也提出，要有序开展厨余垃圾处理设施建设，科学选择处理技术路线，有序推进厨余垃圾处理设施建设并积极探索多元化可持续的运营模式。

  从“十二五”拨付20多亿元在100座城市开展餐厨垃圾试点，到“十四五”有序推进厨余垃圾处理设施，不但可以看出国家对有机垃圾分类处理的重视，也传递出目前有机垃圾处理设施建设方向的转变——逐渐由餐厨垃圾处理转为家庭厨余垃圾处理。家庭厨余垃圾处理处置，也同早期餐饮垃圾一样，面临着预处理工艺如何明智的选择、技术路线怎么样确定等难题。

  厨余垃圾预处理的选择与项目选择的主工艺存在必然联系，干式厌氧、湿式厌氧、全量厌氧和浆液厌氧对应的预处理工艺均不同。本文就厨余垃圾预处理工艺中的接料方式、输送方式、预处理工艺路线选择及厨余垃圾预处理中的重难点做简单介绍与探讨。

  在接料方式的选择上，针对厨余垃圾的处理，是选择接料斗形式（餐厨垃圾常用）还是料坑形式（焚烧厂常用）一直存在着困惑和争议。以下就两种形式，进行简单的优劣势分析。

  通过以上对比可知，从缓冲能力、臭味收集密封性及除臭量来看，两种接料方式各有利弊。

  总结建议，对于处理规模小于等于300t/d的厨余垃圾，采用料斗形式较为合适。料斗具备一定的缓存能力，同时还可保证密封性及臭气收集处理的效果。对于处理规模大于300t/d的厨余垃圾，为防止收运车辆的长时间排队，需保证一定的缓存能力，可采用垃圾料坑形式。对于料坑处的臭气收集，需要仔细考虑较好的密封措施及收集方式，并相应增加除臭风量，以满足除臭达标排放的要求。

  在垃圾分类推进前期，厨余垃圾预处理工艺基本沿用了生活垃圾的预处理工艺，较为典型是“破袋+滚筒筛分+磁选+破碎”。厨余垃圾输送也延续了生活垃圾的输送思路，采用链板或皮带等方式。例如，早期的杭州厨余垃圾处理项目、宁波厨余垃圾处理项目，均以此工艺方式为主。之所以选择此类预处理工艺，主要由于早期厨余垃圾分类效果差、物料成分基本等同于生活垃圾，缺乏更多的经验指导等原因。

  随着垃圾分类的开展，厨余垃圾来料慢慢的变好。同时早期输送所采用的诸如链板和皮带类输送方式在实操中也出现臭气等环保问题，因此在新建及改建项目中基本不被采用，更多被螺旋输送方式替代。该方式一则方便密封，利于臭味收集；二则可防止输送过程中渗滤液的“跑冒滴漏”，防止造成卫生环境差、臭味逸散、臭气不易收集等情况。

  近年来，螺旋输送由于其倾角及长度的限制，且输送过程易出现卡堵等情况，“螺旋+气力输送”相结合的输送方式逐渐被市场采纳认可。气力输送缩小了设备的占地面积，更好的解决了环境密闭，设备高差较大的垂直输送问题。

  预处理工艺是厨余垃圾处理项目中较为关键的环节，该环节关系到后续厌氧工艺的选择、处理效果及整个项目的成败。

  厨余垃圾预处理工艺主要有以下几种方式：“破碎+磁选+分选除杂”、“高压挤压+除杂”、“破碎+水力旋流制浆”、“热水解+水力旋流制浆”、“破碎+热水解+除杂”。这几种解决方法基本围绕破碎、制浆、除杂、热水解等方面做。设备供应方结合自有的核心设备，探索具备自身特色的处理工艺路线。

  在实际的工程应用中，业内主要的几种厨余垃圾预处理模式，均有一定的应用案例。随国家垃圾分类的政策实施及线下开展，厨余垃圾的组分越来越“纯”。预处理环节工艺链条故障率较低、能耗低、有机质提取率高的工艺将是未来更多项目的选择。

  就物料组分而言，厨余垃圾主要为丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。这部分垃圾可占到生活垃圾的50%左右，但真正能分离出来的厨余垃圾占比情况，各地参差不齐。

  目前，分类较好的厨余垃圾可占到生活垃圾的20-30%。厨余垃圾组分的质量，与居民垃圾分类的意识息息相关，同时也与当地政府垃圾分类政策的宣传及执行密不可分除此之外，实际的收运环节也起着重要影响。以上所有的环节将直接影响后端处理。

  在早期厨余垃圾项目实施时，部分人会认为该类项目很“鸡肋”，之所以有这样的想法，也与分类的质量有很大关系。厨余垃圾中混入了大量生活垃圾，导致早期依据物料组分来搭建预处理工艺路线，最终配备的工艺设备相对而言较粗放。

  预处理环节中最重要的一个任务，即如何有效将厨余垃圾物料中的塑料、筷子、砂等杂质有效分离出来。虽然垃圾分类会让厨余垃圾物料越来越“好”。但也要考虑其中的不利情况。

  杂质去除需要着重考虑两大类：（1）塑料等轻物质的去除；（2）骨头、贝壳等砂类物质的去除，一种原因是为后面的厌氧系统做保障，另外也可保障输送设备（如输送泵）的正常运行。

  当前行业内设备厂家围绕自己的核心设备展开工艺搭接，无论是破碎制浆、水力旋流制浆、还是热水解的浆化过程，都需要仔细考虑工艺中的除杂除砂，来保证整条预处理工艺线、提油

  早期的厨余垃圾处理中，一般没有提油环节。随着垃圾分类的情况慢慢的变好，厨余垃圾中的油脂含量也占到了一定比重，如北京南宫厨余垃圾项目油脂含量近1%。因此，有必要在厨余项目中增加提油环节，一则保障后端的厌氧处理系统及污水处理

  厨余垃圾含有水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭。尤其是夏季高温，汤汤水水，臭味问题更严重，除臭就变得很重要了。

  臭味主要从源头收集和后端处理两个方面着手解决。其中，臭味的收集最为关键，臭味最为严重的是预处理车间。因此在工艺处理、设备选择中需考虑设备密封，防止臭味逸散至环境中难以收集。一般采取的措施有卸料间设置双道自动卷帘门、料斗上方密封罩密封、设备密封、输送设备选用密封螺旋、车间内减少排水沟或对排水沟采取一定措施，防止物料积累、堆积，做到及时清洗整理等。

  回望预处理工艺的发展历史，每一种工艺的推广及应用都有其特定的背景与应用场景，前有餐厨垃圾项目的经验参考及借鉴，相信厨余垃圾项目的工艺摸索阶段也会快速缩短，尽早迎来工艺路线的成熟阶段。当然这也有赖于分类工作落到实处，只有前端真正的完成厨余与生活垃圾的有效分离，后端厨余项目才能真正凸显其“价值”，而不为大众所诟病：“预处理中产生的大量杂质又拉到焚烧厂去烧掉，分了一圈，没有真正分开。”