xx區餐廚垃圾處理廠可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 時還含有少量的 Ca、Mg、Fe、K 等微量元素。其化學組成以 C、H、O、PS、Cl 為主。餐廚垃圾有機物含量豐富，營養成分高，營養物種類全，水分含量高，如不及時處理易腐爛，其性狀和氣味都會對環境衛生造成惡劣影響，且容易滋長病原微生物、霉菌毒素等有害物質。從物質的存在形式上來看，餐廚垃圾中的有機物有大量存在的固形物和溶解或懸浮于水中的有機質，其中固形物質占 30%以上，是餐廚垃圾中有機物質的主要存在形式。餐廚垃圾成分與當地的生活水平和飲食習慣密切相關，表 31 和表 32 分別是典型餐廚垃圾的典型組成成分及化學成分。表31 餐廚垃圾典型成分表成份 水比重大的硬物質（骨頭、金屬、陶瓷、玻璃等）比重輕的軟物質（塑料、包裝袋、紙張等）油脂 可發酵 固體含量（ %） 84 3 8表 32 餐廚垃圾化學成分成份 C H O P S CL含量（%） 從上表可以看出餐廚垃圾的有機物含量達到 90%以上，其余部分主要是由金屬、木頭、塑料、紙張、織物和骨頭等。因此，十分適合采取生物降解的方法進行處理。 餐廚垃圾處置概況 國外餐廚垃圾處理政策1. 餐廚垃圾產生源頭減量化。美國的一些州制定了專門的食物捐助法，個人或者餐館將過剩的可供人食用的食物供無家可歸的窮人食用，盡量從源頭上減少餐廚垃圾產生。2. 處理處置法制化。日本在 2022 年頒布了餐廚廢物再生法，該法律規定餐廚加工業、飲食業和流通企業有義務減少餐廚廢物排出量和把一部分轉換成飼料和肥料，同時制定了再生飼料和肥料標準；韓國 1995 年成立了餐廚廢物管理委員會，政府強令各酒店、餐飲業主自行購置設施回收處理其產生的餐廚及食品垃圾；同時對一般家庭將一般垃圾和餐廚垃圾分開包裝，放在門外，由垃圾車和餐廚垃圾車分別收運；英國、加拿大、葡萄牙、澳大利亞等國均分布了禁止使用餐廚垃圾喂養牲畜的法令。3. 回收處置有償化。美國采用垃圾處理收費制度，對垃圾處理費實行分類征收，特別是對濕垃圾處理收費更高，收費標準是以家庭垃圾產生量為基準，所以自行堆肥處理家庭餐廚垃圾在美國的家庭很普及；韓國則由國家和地方政府投資建設食物垃圾處理廠，通過垃圾產生單位和個人購買食物垃圾袋來收取清運處理費。4. 回收體系正規化。美國各地根據當地具體情況，建立合適的回收處理體系，如加州就由政府授權一些公司負責收集一些單位產生的食物垃圾送到專業的堆肥機構，然后堆肥以產品的形式出售給農場等，政府只承擔管理任務，對參與服務的公司提供技術支持，并接收一些單位要求清運垃圾的申請。 國內餐廚垃圾處理目前，國內城市的餐廚垃圾處于一種嚴重的無序管理的狀態，“垃圾豬飼養”和“泔水油充當食品油”的事件時有發生。在政策上也缺乏系統性，如有的城市雖然規定不許亂扔餐廚垃圾，但是對餐廚垃圾的后續處理不到位，致使政策的實施和企業的執行都存在較大的難度。目前國內進行餐廚垃圾單獨處理的城市為數不多，僅有上海、北京、西寧、寧波等城市出臺了相關法規對餐廚垃圾進行集中收運處理。但由于餐廚垃圾的管理工作難度很大，目前在這些出臺餐廚垃圾管理辦法的城市中，僅寧波、西寧、和上海閔行區等地的管理效果較好，能夠收集到所在區域 60%左右的餐廚垃圾，并有效處置。其中寧波對餐廚垃圾產生企業采用象征性收費，政府對餐廚垃圾的收運和處置進行了補貼；西寧政府投資建設終端處置設施，并投入大量的管理力量進行源頭管理；上海閔行區成立了專門的收費中心，市場化運作較為理想。總體來說國內城市的餐廚垃圾管理都還處在起步階段，大多數已出臺餐廚管理辦法的城市在實際管理過程中還存在很多問題，如餐廚垃圾處置費收取難度很大，終端處置設施不健全，最終產品銷售不通暢，處置成本高，需要政府補貼等。如烏魯木齊由于餐廚垃圾處置費收取難度大，源頭企業抵觸情緒大，導致建成的終端處置廠因為收集不到原料而停產；濟南因為終端處置設施的環保不達標，暫停了餐廚垃圾管理辦法的執行。2022 年 5 月 4 日，由國家發改委、住房和城鄉建設部、環境保護部、農業部近日聯合印發了《關于組織開展城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點工作的通知》 ，擬選擇部分已出臺了相關政策法規并在餐廚廢棄物收運、資源化利用、無害化處理等方面具有一定基礎的城市，開展餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點，探索我國餐廚廢棄物處理問題的有效解決途徑。這也標志著我國在餐廚垃圾問題上給與了充分的重視并邁出了重要的一步。 武漢市餐廚垃圾處理目前，武漢市餐廚垃圾尚未進行統一收運和處理，餐廚垃圾已形成了一條自成一體的收集、運輸和消納渠道：一是由餐飲企業、食堂等所產生的餐廚垃圾，由養殖場主支付給餐館酒店業主一定的費用，然后收集運送到近郊的個體養殖場，用于飼養生豬等家畜；二是一些不法分子將將餐飲垃圾收集后，從泔水中提煉的“地溝油” ，混入食用油脂中再次出售給消費者使用，提煉油脂后的餐廚垃圾被隨意傾倒于低洼地或溝塘等。餐廚垃圾處理的現狀不僅嚴重影響我是的市容市貌，還給衛生防疫和食品安全帶來較大隱患，對人體健康構成了較大的潛在性威脅。省市人大代表、政協委員多次提出建議采取措施集中處置，并逐漸引起了市政府的高度重視，城管部門也把解決餐廚垃圾問題提上了議事日程，并采取了一些積極措施對待日益突出的餐廚垃圾問題。 武漢市餐廚垃圾處理規劃市城管、發改委、建委、規劃、環保等部門聯合組織編制完成了《武漢市環境衛生專項規劃（20222020 ） 》 ，并以武政辦[2022]128號文正式發布。規劃預測 2022 年和 2020 年，我市都市發展區餐廚垃圾產生量將分別達到 900 噸/天和 1200 噸 /天，確立了餐廚垃圾集中處理和分散處理相結合的處理模式，在全市建設三座集中的餐廚垃圾處理廠，按武漢三鎮的格局分別選址，與其它垃圾處理廠相結合設置，漢口、武昌和漢陽三座餐廚垃圾處理廠的日處理能力分別為 500 噸、500 噸和 300 噸，總處理能力達到 1300 噸。餐廚垃圾的回收有很高的價值，可以通過物理化學的手段提煉出工業油、生物柴油、飼料等，也可采取生化處理技術生產沼氣和肥料等，在無害化和減量化的同時實現資源化利用，形成循環經濟效益。因此，資源化綜合處理是我市餐廚垃圾處理的發展方向。 武漢市餐廚垃圾處理法規建設由市城管部門起草的《武漢市餐廚垃圾管理辦法》 ，正在報送有關部門審查，經過討論修改后，即可作為部門規章或政府規定頒布實施。 《辦法》對餐廚垃圾的收運和處理提出了明確的要求：政府主導餐廚垃圾的收集和運輸，統一收運，統一處理；從事餐廚垃圾收集、運輸和處理的企業，應當由具備專業技術條件的企業承攬；按“誰污染誰付費” 的原則，餐廚垃圾產生單位承擔相應的處置費；鼓勵和支持高新技術在餐廚垃圾收集、運輸和處理中的研究和使用。此外，城市管理綜合行政執法等部門將加強執法，加強對餐廚垃圾收集、清運及處理的監督管理，強化執法檢查責任制落實，加大對違法進行餐廚垃圾的收運和處理行為的查處打擊力度。 餐廚垃圾處理技術 傳統垃圾處理技術處理即采用傳統方法填埋、堆肥或焚燒法處理餐廚垃圾，或將餐廚垃圾與一般生活垃圾混合處理。傳統發酵堆肥的方式，由于餐廚垃圾不同于一般城市生活垃圾，所含有的水份極高，給堆肥造成了濕度過大，一般菌種難以進行有效分解，難以達到實際的堆肥效果，而且堆肥時會造成大量污水外溢問題，這些污水要得到有效處理必將大大增加潲水的整體處理費用，再者，潲水中油脂含量高，營養成份多，堆肥是一種有機垃圾資源化的有效處理方式，但對潲水來說不是最佳的處理方式。衛生填埋是一種既經濟又成熟的辦法，這種辦法仍然代價高昂，需要巨大的前期投入，大量餐廚垃圾混入一般生活垃圾處理，將會給填埋場的作業運行造成較大的不利影響。低含水率、高發熱值是垃圾發電對垃圾的基本要求，而這都不是餐廚垃圾所具有的，在一般生活垃圾焚燒過程中混入餐廚垃圾，其混入量必須嚴格控制，否則將會使焚燒爐的燃燒狀態受到顯著影響，導致煙氣處理的難度增加，甚至使垃圾焚燒發電廠無法正常運行。 飼料化處理飼料化處理是當前國內建成的餐廚垃圾集中處理廠的主要技術，有兩種不同的應用形式。一種是物理法飼料化處理，應用較多，是將餐廚垃圾分選、脫水、脫油脂后，利用烘干設備烘干消毒，粉碎后作為牲畜飼料添加劑；另一種是生物法飼料化處理，采取微生物發酵技術制成發酵飼料，這種處理工藝一般周期較長、需要對菌種進行選擇管理、工藝較復雜，主要是經粉碎機粉碎、脫水、脫油、加氮中和、滅菌等工序后的餐廚垃圾，與適當比例的含有飼料酵母的微生物發酵菌劑混合接種，有控制地分批進行固體發酵，發酵產物干燥、磨粉、化驗及包裝制成高鈣多維酵母蛋白飼料等多種類型的高附加值飼料。分離出的油脂經過乳化、氫化處理制成脂肪酸鈣顆粒，或供化工廠作為原料使用。該技術成本較高，同時值得注意的是高溫烘干是否可以完全杜絕牲畜傳染病的蔓延。從城市的消費者心理角度，人們越來越不接受這種“泔水豬肉” ，因此至少從安全角度來看，飼料化處理不是未來餐廚垃圾處理的發展方向。 消化處理消化處理主要分為好氧消化和厭氧消化兩大類。好氧消化具有消化時間短、反應速率快的特點，消化產物可作為有機肥料使用，但同時也存在較明顯的缺點，如需要添加大量的輔料，運行能耗和運行成本較高，不能回收沼氣，消化產物需要足夠的、穩定的市場渠道等，因此，好氧消化技術多用于中小型餐廚垃圾處理項目。而厭氧消化技術則運行能耗和成本較低，可以充分利用餐廚垃圾厭氧消化過程產生的甲烷燃燒發電，不僅供應自身的能源消耗同時富余電力上網，發酵后熟化的固態物轉化成高品質有機肥料，處理物中的水分作為工業用中水充分回用，實現完全資源化、能源化、零排放的處理目的。由于再生能源與回收油脂所產生的收入穩定，對泔水產生單位的經濟壓力很小，易于實現對餐廚垃圾的有效管理與及時處理。厭氧制沼制肥工藝相對繁瑣，條件控制要求高，適宜于較大規模的餐廚垃圾處理。 國內餐廚垃圾處理實例國內餐廚垃圾規模處理的工程實例還較少，其處理方式和產品見下表：國內餐廚垃圾處理實例 表 33序號 名稱 規模 處理方式 產品1 北京董村垃圾綜合處理廠 200t/d 再生能源化 沼氣+營養土或肥料2 北京高安屯處理廠 飼料化 肥料+飼料3 西寧處理廠 飼料化 工業油脂+蛋白飼料4 寧波處理廠 200t/d 飼料化 工業油脂+蛋白飼料4 工程規模、工藝方案 工程規模為滿足餐廚垃圾處理現狀需求，并兼顧未來發展需要，本工程擬設計規模為 200t/d，分為兩期建設，一期建設規模 100t/d，二期擴建根據餐廚垃圾處理量實際增長情況再行建設。 原生垃圾性質由于武漢市餐廚垃圾成分調查還在進行中，因此，本方案原生餐廚垃圾參照國內其他城市，具體組成見下表：表41 餐廚垃圾組成表成份 水比重大的硬物質（骨頭、金屬、陶瓷、玻璃等）比重輕的軟物質（塑料、包裝袋、紙張等）油脂 可發酵 固體含量（ %） 84 3 8 主體處理工藝比選由于青山餐廚垃圾處理項目規模較大，通過前文第 部分對不同處理技術的比較，潔神公司建議本項目采用厭氧消化技術。厭氧消化技術按照操作條件（如進料的含固率、運行溫度等） ，可分為以下幾類：? 按照固體含量可分為：濕式、干式。? 按照溫度可分為：中溫、高溫。? 按照階段數可分為：單相、兩相。（1）濕式和干式厭氧消化的比較表 42 濕式和干式厭氧消化的比較表濕式 干式含固率 一般在 10%～15% 一般在 20%～40%優點技術成熟。處理設施便宜。可充分利用餐廚垃圾的高含水性。預處理中揮發性有機物損失少，很少用新水稀釋；有機物負荷高，抗沖擊負荷較強。預處理相對便宜，反應器小。水的耗量和熱耗較小，產生廢水的量較少，廢水處理費用相對較低。缺點預處理復雜。定期需要清除浮渣層；對沖擊負荷敏感。水的耗量大，產生廢水的量也大（利用餐廚垃圾含水，可避免） 。濕垃圾不能單獨處理。設備造價高。由于在高固體含量下進行，輸送和攪拌困難，尤其攪拌是技術難點。根據武漢市餐廚垃圾含水率較高的特點，潔神公司推薦采用濕式消化工藝。（2）中溫和高溫厭氧消化的比較表 43 中溫和高溫厭氧消化的比較中溫 高溫溫度范圍 30～40℃ 50～60℃優點應用廣泛。能耗低。運行穩定。后續水處理無需考慮降溫措施消化時間短。產氣率高。對寄生蟲卵的殺滅率在數小時內就可達到 90%。缺點消化時間長。對寄生蟲卵的殺滅率低。油脂容易凝結成塊，對系統管道及泵的正常運轉帶來不利影響。熱能消耗高自動化控制要求較高。從上表可以看出，盡管高溫消化具有罐體體積小，產氣率高等優點，但能耗大，而且操作復雜。因此在青山項目中，推薦采用中溫消化，消化過程中所需的熱量可利用發電機組回收的余熱，實現系統熱能自給。（3）單相和兩相厭氧消化的比較在單相厭氧消化工藝中，產酸相和產甲烷相在同一個處理單元中進行。兩相厭氧消化本質特征是實現了生物相的分離，即產酸相和產甲烷相分成兩個獨立的處理單元，通過調控兩個單元的運行參數，形成產酸發酵微生物和產甲烷發酵微生物各自的最佳生態條件，從而形成完整的發酵過程，大幅度提高了廢物的處理能力和工藝運行的穩定性。表 44 單相和兩相厭氧消化比較表單相 兩相優點投資少。易控制。系統運行穩定。提高了處理效率(如減少了停留時間)。加