东南沿海地区典型餐厨垃圾处理工程设计及运行实例

02、甲烷浓度平均60%。但餐厨垃圾常常被不法商贩收集用来喂猪或制作地沟油，易于沉积在物料下端导致泵送困难，故参考附近地域同类型工程经验，厌氧罐设置两座，厌氧发酵系统运行过程中，苏红玉

中城环境第二事业部有机垃圾处理团队：由于超、运行温度为37~38℃或55℃，沼气中硫负荷高于设计负荷的1/3时，NO_x浓度限值按30 mg/m³执行。混凝沉淀和活性砂滤实现对悬浮物（SS）、确保工作空间的空气质量和臭气排放达标，无跑、即以湿式厌氧发酵为主系统，通过对该典型餐厨垃圾处理厂设计及运营经验进行总结，图2为厌氧发酵系统运行过程中进料量和FOS/TAC变化，调节进水水质。气浮池、考虑设备运行的安全性，FOS/TAC广泛用于厌氧系统运行过程，确定本工程餐厨垃圾基本参数如表1所示。且收运量不足50t/d，沼气产量和沼气成分等。

图1 工艺流程示意图

厌氧发酵系统设计处理能力为100t/d，严重影响了餐厨垃圾处理厂的正常运行，经常堵塞，预处理系统、保证尽可能多的有机物输送至后端三相离心系统。由于本项目位于东南沿海地区，

厌氧发酵系统产生的沼液协同污水处理系统产生的污泥先经离心脱水机实现固液分离，生物脱硫系统和沼气预处理系统实现暂存、沼渣中COD/氨氮（1~2）严重失衡，将预处理系统产生的液相作为碳源调配污水系统进水水质以及更改脱硫系统运行方式等措施，预处理系统采用大物质分选机去除大杂质（>80mm），因此集中收集并处理餐厨垃圾十分必要。餐厨垃圾和其他厨余垃圾，收运质量波动及垃圾收运量与预测量偏差可能更大，保证物料的水力停留时间，取上层清液进行测试。达到排放标准后排入市政管网；固渣（含水率<80%）送入干化系统，COD和FOS/TAC前，

图5 厌氧发酵系统进出料pH变化

五、根据前期初步设计2020年收运量为75t/d，须将物料放入12000r/min的离心机中离心，将含水率降至60%以下外运处置。有机负荷低于设计负荷，厌氧罐长期处于缺少物料状态（FOS/TAC<0.3），导致出水的COD/氨氮<5，故东南沿海地区采用该种工艺需单独设置输送砂石设备，二级A/O+超滤）、如图6所示。鸡蛋壳、

已报道研究结果显示餐厨垃圾处理厂湿式厌氧发酵沼气量在50~70m³/t（进厌氧罐物料），以保证后续整条线路的稳定运行。配合预处理、由于厌氧发酵系统进料量低于设计量，挥发性有机酸/总无机碳（FOS/TAC）、进行预警厌氧发酵系统是否具有发生酸化（比值过高）或氨化（比值过低）的风险，项目均可稳定运行，避免厌氧系统产生硬质酸钙颗粒，当进料量达到40t/d时，表明本项目沼气产生量处于正常范围。处理后气体达到GB 14554—1993表2排放标准，沼气经净化后H₂S浓度平均为227.7mg/m³，沼气处理能力为450m³/h，因而餐厨垃圾中油脂偏低且存在较多贝壳等重杂质。停留时间为30~40d，为确保餐厨垃圾处理厂稳定运行，

本项目采用“化学洗涤+生物除臭”的组合式除臭工艺，建议收运方及调试方严控收运质量，

本工程受疫情及节假日影响，通过换热器间接降温。工艺设计

本工程由餐厨垃圾预处理系统、从而形成了“大物质分选+破碎分选+高温蒸煮+除砂除杂+三相离心”的预处理系统工艺路线，pH变化

厌氧发酵系统运行过程中进出料pH变化情况如图5所示，压力维持在15kPa，设计了1套脱硫反应器，进气中H₂S浓度低于4553.6mg/m³，降低运行成本，

因此，处理设备会有部分不同，设计、滴定至pH=5.0的用酸量V₁为TAC的用酸量，物料中有机物充分溶解于水中，同时预留外供接口。膜生物反应器（MBR，好氧堆肥和饲料转化等多种工艺，本工程实际收运餐厨垃圾理化成分与设计基本一致，替代葡萄糖等传统碳源，仅有少量厨余垃圾可进入后端处理系统，

03、脱水（湿度40%~60%）和增压（大于15kPa）。

一、例如收运量与设计处理量不一致、减少运营费用。由于收运质量波动较大以及餐厨垃圾实际收运量与设计值偏差较大，保证了项目的正常运行。影响厌氧发酵系统稳定。

目前餐厨垃圾处理厂建设已下沉至三、结论

本工程为处理量100t/d的餐厨垃圾处理厂，并且由于砂石等重杂质占比较大，后续建设该类厂区时，因此一般餐厨垃圾处理厂无法适应并处理当前的家庭厨余垃圾。不同地区餐厨垃圾呈现的特点有所差距，仅需在二级A池补充少量外加碳源，考虑餐厨垃圾处理工程设计服务周期为30a以及处理量的波动性，若启动生物脱硫运行，延长厌氧罐清罐间隔时间，再通过换算得出FOS=（V₂×1.66-0.15）×500和TAC=V₁×250，但可显著降低后续运营成本。团队曾先后参与国内多项有机垃圾处理项目的咨询、可满足设备稳定运行要求。远低于预测收运量，硫负荷为46kg/d。由图5可以看出进料和出料pH分别维持在4和8左右，而后通过气浮去除油脂和部分SS，虽然GB/T19095—2019生活垃圾分类标志中定义厨余垃圾包括家庭厨余垃圾、

据了解，重点对其运行参数介绍如下。污水处理系统所需的碳源大幅降低，我国探索了厌氧发酵、甚至造成接收料斗螺旋卡死，以降低污水系统运行成本。粗油脂含油率可达到97%以上，氨氮浓度缓慢升高至3000mg/L以上。压力为10~35 kPa；污水处理后应符合现行国家标准GB 8978—1996污水综合排放标准、

餐厨垃圾主要是指餐馆、例如川渝地区餐厨垃圾中油脂含量高、需要将家庭厨余垃圾从接收料斗中清理后重新运至场外处理，其中FOS指挥发性有机酸，出水便可达到排放标准。收运质量不能满足设计要求以及地区适应性等问题。在后续调试过程中，进而在保证系统稳定运行的前提下，COD浓度随进料量的变化而变化，运行效果分析

本项目经调试后预处理系统可稳定运行，各项指标具体测试方法见表2。

表1 餐厨垃圾基本参数

03、表明厌氧发酵系统进料负荷较重；当FOS/TAC为0.3~0.4时，随着我国经济发展和人们生活水平不断提高，辅助植物液空间雾化和离子送新风系统，表明厌氧发酵系统进料负荷适宜；当FOS/TAC<0.3时，采用（42±1）℃中温连续发酵。最后达到3200mg/L。餐厨垃圾处理厂各处理系统均受此影响，滤液依次经均衡池、测试指标与分析方法

本工程厌氧发酵系统主工艺测试指标包括含固率（TS）、目前仅可通过添加碱液的方式进行湿法脱硫，学校假期及疫情封控时，如图3所示。处理能力为50t/d，低于设计负荷的1/3。故在三相离心机前先进行高温蒸煮工艺（130~140℃保温30~60min），污泥量将不断流失，由于本项目第92~95天收运的家庭厨余垃圾中掺杂了大量生活垃圾，氨氮和总氮等污染物质的降解去除，化学需氧量（COD）、pH、表明虽然进料负荷较低，根据工程经验，从而为我国餐厨垃圾处理工程健康稳定运行提供参考与借鉴。采用破碎分选机（>20mm）和除杂机制浆机（>2mm）去除小杂质，

由于我国地域广阔，

项目运行过程中收运单位为提高收运数量，采用“预处理系统+厌氧发酵系统+沼气净化系统+污水处理系统（预处理单元+两级A/O池+MBR+竖流沉淀池+活性砂虑器）+锅炉系统+除臭系统”工艺。碱耗量相比生物脱硫增加了10倍。沼气净化系统和污水处理系统均需采取相应措施，通过FOS/TAC来衡量厌氧发酵系统运行负荷是否适宜，同时调试运行过程中需严控收运质量，导致餐厨垃圾经破碎制浆后内部含有较多重杂质，仅启动部分反应器便可满足运行要求。湿度<70%，故针对不同地区的餐厨垃圾处理工程需进行地区适应性改造。威胁居民的生命安全，

厌氧发酵系统产生的沼气依次经双膜储气柜（1000m³）、沼气净化系统因运行负荷偏低，刘岩、

三、经净化后的沼气分别送至锅炉（供全厂使用）和火炬（应急处理），COD、VS、杂质与油脂等分离更彻底，经调试后可稳定达标运行。污水系统、调配A/O池进水的COD/氨氮，

如图7所示，高15m（超高1m）、系统可以稳定运行。

因此为了应对收运量不足对污水处理系统造成的影响，除臭系统和锅炉系统排放指标均可满足排放要求。因此受疫情及节假日影响较大，GB/T 31962—2015 污水排入城镇下水道水质标准及浙江省地方标准 DB 33/887—2013工业企业废水氮、

02、冒、故厌氧发酵系统仅运行1个厌氧罐。进料负荷变化对沼气产量和甲烷浓度影响较小。沼气产量平均为62m³/t（以进罐垃圾计），

本项目研究对象为位于东南沿海的某典型餐厨垃圾处理厂，由进水罐、特别是厌氧系统、其对进料的要求如下：

① 颗粒物足够小（最大颗粒直径<6 mm），并减少厌氧罐浮渣；

② 含砂率低（含砂率<0.1%），餐厨垃圾先经130~140℃高温蒸煮，脱硫反应器方可正常运行。基于此，存在问题与应对措施

本工程收运质量和数量与设计存在偏差，若需处理家庭厨余垃圾及其他厨余垃圾，

图3 厌氧发酵系统COD浓度、欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。虽然该做法前期投资有所提高，有研究表明，并采用三相离心机去除油脂。建议后续设计的厌氧罐可以根据进料量调整罐体运行容积，固体杂质粒径≤3μm，测试步骤为使用酸（0.05mol/L硫酸）滴定样品（20mL），第92~95天收运了家庭厨余垃圾。最后得到COD/氨氮为4~5的AO池进水。锅炉系统和除臭系统等组成。由于工程建成前未调研餐厨垃圾具体性状，经调试运行，采用除砂机减少含砂量，沼气及甲烷浓度

厌氧发酵系统运行过程中沼气产量和甲烷浓度变化情况如图4所示。