厨余垃圾预处理技术
经过多年的技术发展,国内外已开发了多种餐厨垃圾处理技术。根据我国绿色环保的要求,餐厨垃圾处理有三大原则:无害化、减量化和资源化。在保证处理过程无害化的基础上提高减量化和资源化的效果。我国在餐厨垃圾处理的技术研究起步较晚,虽多种处理技术已实现工业应用,但无法完全满足无害化、减量化和资源化的环保要求。因此,亟需开发适合我国国情和环保要求的餐厨垃圾处理技术,解决我国餐厨垃圾环境污染问题,助力“双碳”目标实现。
目前,餐厨垃圾处理技术主要包括焚烧、卫生填埋、好氧堆肥、厌氧发酵和热解等。因餐厨垃圾含水率高、组成复杂,直接处理效率低、成本高,常对餐厨垃圾进行预处理,以提高效率、降低成本。
厨余垃圾预处理技术
生活垃圾中包含干垃圾和湿垃圾,其中干垃圾体积大、质量轻、含水率低,具有较高的热值,而湿垃圾绝大部分为餐厨垃圾,质量重、含水率高,直接处理效率低、成本高,需要进行预处理。预处理主要作用是将后续核心处理所需要的有效成分分离出来。根据相关规定,我国餐厨垃圾处理技术可概括为“预处理+无害化处理+资源化利用”。其中,预处理的核心工艺包括破碎(防止后续工艺的设备堵塞)、分拣(除去非有机质)、固液分离(将油、水与固体分开,降低含水量并提高油的回收率)、粉碎(根据产品的需求,粉碎程度不同)。
![厨余垃圾预处理系统3](https://images.xidunjishu.com/2022/01/厨余垃圾预处理系统3.jpg)
破碎分选主要是对餐厨垃圾初次分选及减小粒径。通过人工分选、离心分选等技术将骨头、塑料、玻璃瓶等大粒径物质初次分选出来。常规原料破碎方式有锤击式、挤压式和剪切式。锤击式是对混合物料进行打散和冲压式破碎;挤压式是利用辊筒等对物料进行挤压破碎和研磨;剪切式是利用旋转的刀组进行剪切破碎。破碎分选流程通常是利用单种或多种破碎方式组合,将餐厨垃圾中大尺寸杂物进行破碎,减小粒径。
固液分离是将餐厨垃圾中的固相、水相和油相进行分离。一般流程如下:将破碎后的餐厨垃圾送入螺旋挤压装置,进行初步固液分离,产生的废液流入储存罐暂存,固体进入压板抽滤装置进行二次固液分离。二次固液分离产生的废液和固体同初次固液分离一样,流入对应储存罐暂存,得到固相和水油混合的液相。液相分离是将废液储存罐与离心分离装置相连,废液间歇性地进入离心分离装置进行离心,离心后的废液排入油水分离罐静置,待油水分层后通过油水分离罐下端带有的自动黏度计进行判别,最后分别通过三通阀排至废水罐与废油罐,得到水相和油相。
固渣的后续处理方式一般包括填埋、热处理(焚烧、热解)和生物处理等。其中生物处理方法分为好氧堆肥、厌氧发酵、饲料化等,此类技术受含砂率、含水量、pH等多种因素影响,且对底物基本要求较高,因此需要对固渣进行预处理。预处理方式可分为物理预处理、化学预处理和生物预处理等。其中物理预处理有机械处理(超声波、高压和裂解)、热处理(湿热处理、干热处理)等。化学预处理有碱处理、酸处理、臭氧处理等。生物预处理有生物干化技术、生物淋滤等。
综上,我国垃圾未达到精细化分类,餐厨垃圾预处理质量不高,存在玻璃碎片、塑料薄膜等小尺寸物质掺杂不满足后续厌氧发酵进料要求等问题,但随着垃圾分类的推广和落实,餐厨垃圾中玻璃碎片、塑料等混杂物减少且化学性质更稳定,预处理质量将逐步提升,进而提升后续餐厨垃圾处理效果。