常州維爾利餐廚廢棄物處理有限公司，常州市環(huán)境衛(wèi)生管理中心

作者：徐 剛，陸祥昕，徐璟奇，徐興鈴，史東曉，郵箱：luxiangxin@wellegroup.com

【基本情況】

常州市生活廢棄物處理中心和江蘇維爾利環(huán)?？萍脊煞萦邢薰竟餐袚?dān)的住房城鄉(xiāng)建設(shè)部市政公用科技示范工程——常州市餐廚廢棄物綜合處置一期工程（NO：2017-S3-030）于2014 年11 月開工，2015 年12 月建成投產(chǎn)，總投資1.37 億元，采用BOT 形式實施運營，日處理餐廚廢棄物220 t，主要采用“機械預(yù)處理+厭氧消化+污水處理”工藝，項目主要建有餐廚廢棄物預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧消化及脫水系統(tǒng)、沼氣凈化及利用系統(tǒng)以及臭氣處理等輔助配套系統(tǒng)，建成了餐廚垃圾無害化處理、生物質(zhì)能源利用和節(jié)能減排綜合性示范工程，如圖1 所示。項目還攻克了包括餐廚廢棄物收運與監(jiān)控一體化、“三相分離及立式分離”油脂提純、優(yōu)化全混CSTR 厭氧消化和“化學(xué)及生物處理”組合除臭等在內(nèi)的幾項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了垃圾處理無害化、資源化、減量化等目標(biāo)。

圖1 常州市餐廚廢棄物綜合處置項目現(xiàn)場Figure 1 Scene of Changzhou kitchen waste comprehensive disposal project

該項目作為列入全國第二批餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點城市的示范性工程，獲得太湖流域水環(huán)境綜合治理第八期省級專項資金共計4 124 萬元的補助支持。

【技術(shù)/案例原理及技術(shù)路線】

該項目主體工藝流程如圖2 所示。

圖2 主體工藝流程Figure 2 Main process flow

（1）餐廚垃圾預(yù)處理：采用“接收+大物質(zhì)分選+精分制漿+除砂除雜+漿料加熱及提油”處理工藝。餐廚垃圾由車輛運至預(yù)處理車間內(nèi)的接收料斗處，垃圾物料被卸入料斗內(nèi)。接收料斗中的餐廚垃圾，經(jīng)螺旋輸送機提升進入大物質(zhì)分選機，大物質(zhì)分選機的主要功能是對餐廚垃圾中的塑料、織物等大件雜物進行分離，經(jīng)過雜物分離后的漿料進入精分制漿機。精分制漿機能對餐廚垃圾中的食物殘渣進行漿化處理產(chǎn)生有機粗漿料，同時把剩余的塑料、骨頭、根莖等殘渣分選出來。

經(jīng)除砂除雜后的漿液泵送至漿料加熱罐，通過蒸汽直接加熱將溫度提升至80 ℃。蒸煮后的漿液進入三相提油機，將漿液中的油脂、有機固相以及有機液相分離。三相提油機分離出的有機液相泵送至厭氧進水罐，進行后續(xù)的厭氧消化處理。厭氧消化產(chǎn)生的沼氣除進入鍋爐產(chǎn)生蒸汽用于前端物料加熱外，其余均用于發(fā)電，發(fā)電自用、剩余電量上網(wǎng)。厭氧消化產(chǎn)生沼液進入到污水處理廠處理，處理達標(biāo)后納管排放。有機固相部分用于蠅蛆養(yǎng)殖，進行昆蟲蛋白轉(zhuǎn)化，剩余部分填埋處置。三相提油機分離出的粗油脂含水雜率在3%以下，可直接作為工業(yè)原料外售。

（2）厭氧消化：本項目采用CSTR 厭氧發(fā)酵工藝，其COD 去除率可達到80%以上，其特點是能耐受高固相含量的進水，適應(yīng)性強，穩(wěn)定性好。經(jīng)過消化后的厭氧出水，送至沼渣脫水系統(tǒng)，經(jīng)過離心脫水后，脫水沼液泵送至污水處理系統(tǒng)。厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化處理后，輸送至沼氣發(fā)電機組。

（3）污水處理：污水處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理+外置式MBR+納濾”的主體工藝路線。污水清液達到GB/T 31962—2015 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中B 等級（TDS 及TP 除外）后排至城市污水管網(wǎng)。

【技術(shù)/案例特點】

（1）工程集成研發(fā)了自動分選、除渣除砂、固液分離、油脂分離的預(yù)處理技術(shù)和穩(wěn)定有效的厭氧產(chǎn)沼技術(shù)，實現(xiàn)了餐廚垃圾可降解有機質(zhì)與其他物料的高效分離以及油脂的高效回收與利用，有機質(zhì)去除率高、沼氣產(chǎn)生量大，有效削減了餐廚垃圾環(huán)境污染負荷。

（2）工程建立了餐廚信息化監(jiān)管平臺，利用餐廚垃圾收運與監(jiān)控一體化技術(shù)，實現(xiàn)了對餐廚垃圾和廢棄食用油脂收運處理量、運行過程關(guān)鍵參數(shù)和污染排放數(shù)據(jù)及資源化銷售去向等實時、動態(tài)、遠程監(jiān)管功能，形成了科學(xué)系統(tǒng)的管理模式。項目數(shù)字化管理系統(tǒng)見圖3。

圖3 項目數(shù)字化管理系統(tǒng)Figure 3 Project digital management system

（3）項目建成了餐廚垃圾無害化處理、生物質(zhì)能源再利用和節(jié)能減排的綜合性示范工程，實現(xiàn)了餐廚垃圾無害化和資源化處理目標(biāo)。

（4）自主研究開發(fā)了分選技術(shù)及設(shè)備，將餐廚垃圾中的有機物破碎成漿，在高速離心作用下與塑料、織物、金屬等粗大雜物分離，實現(xiàn)餐廚垃圾全自動分選。分選后的漿液含水率由80%降低至70%以下，有利于提高有機質(zhì)液化效率，提高油脂分離效率。

（5）本項目通過技術(shù)攻關(guān)，對厭氧消化反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了重大調(diào)整，將內(nèi)部結(jié)構(gòu)由原先的上流模式優(yōu)化轉(zhuǎn)換成CSTR 推流式。據(jù)此開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的有機垃圾厭氧消化的技術(shù)路線。同時對傳統(tǒng)的推流式厭氧技術(shù)和設(shè)備結(jié)構(gòu)進行了重大改進，獨特的布水結(jié)構(gòu)有效避免反應(yīng)器底部沉積和頂部結(jié)蓋，生化反應(yīng)更迅速。

【長效運行模式與機制】

經(jīng)常州市人民政府授權(quán)，通過公開招標(biāo)的方式，由常州市城市管理局與常州維爾利餐廚廢棄物處理有限公司簽訂了《常州市餐廚廢棄物收集、運輸及綜合處置項目特許經(jīng)營權(quán)協(xié)議》。常州維爾利餐廚廢棄物處理有限公司負責(zé)常州市餐廚廢棄物收運系統(tǒng)和餐廚廢棄物處理廠及其相關(guān)附屬設(shè)施的投資、設(shè)計、建設(shè)、運營、維護及移交；常州市城管局負責(zé)監(jiān)管；常州市政府按特許權(quán)協(xié)議約定購買項目公司的餐廚廢棄物收集、運輸及綜合處置服務(wù)。項目BOT 特許期為25 a。項目建立了完善的管理、運營機制，保障項目的順利實施。

【經(jīng)濟、環(huán)境及社會效益】

（1）經(jīng)濟效益：餐廚廢棄物經(jīng)過機械預(yù)處理分離出有機固相、有機液相和粗油脂。本項目粗油脂提油率為4%，可直接作為工業(yè)原料出售，市場價格為8 000～10 000 元/t；有機液相進入?yún)捬跸到y(tǒng)產(chǎn)生沼氣，沼氣的產(chǎn)生量為70 m3/t，沼氣可用于發(fā)電自用，剩余電量上網(wǎng)；有機固相部分用于養(yǎng)殖昆蟲售賣，制備高附加值的昆蟲蛋白飼料，部分填埋處置。

（2）環(huán)境效益：餐廚廢棄物經(jīng)過綜合處置，減少了對土地、地下水以及空氣的污染，處置后的廢棄物再利用，顯著降低了碳排放強度，促進了對生態(tài)環(huán)境的保護。

（3）社會效益：餐廚廢棄物的有效處理減少了其在居住環(huán)境區(qū)域?qū)用裆畹挠绊懀阑鐣h(huán)境；杜絕了用餐廚垃圾投喂畜禽的源頭，杜絕了“垃圾畜禽”“泔腳油”流回人們的餐桌，保障了人們飲食的衛(wèi)生，有益于人民健康。