龙岩市易腐垃圾协同处理模式及工程建设方案研究
摘要：隨着生活垃圾分类制度实施方案的发布，垃圾分类工作在全国范围内全面开展。易腐垃圾作为垃圾分类收集的类别之一，主要包括餐厨、厨余和农贸市场垃圾等。我国餐厨垃圾处理已有所进展，而厨余及农贸市场垃圾的处理尚处于起步阶段，成为大多数城市面临的现实问题。易腐垃圾的处理是大多数城市面临的现实问题，文章对易腐垃圾协同处理的技术方案进行了分析，结果表明：厨余垃圾由于产生收集方式、性质组成的差异，无法利用餐厨垃圾预处理设备协同处理，需要建设专用的预处理系统，厌氧发酵阶段可结合工程实际情况选择与餐厨垃圾协同处理或单独建设干式厌氧发酵系统，厌氧发酵产物处理和利用可与餐厨垃圾处理厂协同共享。并结合龙岩市易腐垃圾处理现状及需求，提出了适合龙岩市的易腐垃圾分类收集处理模式及工程建设方案。
关键词：易腐垃圾；厨余垃圾；餐厨垃圾；农贸市场；垃圾分类；厌氧发酵
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0225-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.134
Abstract： With the release of the implementation plan for the classification system of domestic waste， the classification of waste has been fully carried out nationwide. Perishable garbage is one of the categories of garbage collection， including food and kitchen， kitchen waste， and farmers market garbage. The processing of food waste in China has progressed， and the disposal of waste in kitchen waste and farmers markets is still in its infancy and has become a real problem for most cities. The article analyzes the technical solutions for the co-processing of kitchen waste， farmers market garbage， and kitchen-kitchen garbage. Because of the differences in the collection methods and nature of the waste， the kitchen waste cant be co-processed using the kitchen waste pretreatment equipment. In the pretreatment system， the anaerobic fermentation stage can be combined with the actual situation of the project to select the co-processing of kitchen waste or dry anaerobic fermentation system alone. The anaerobic fermentation product processing and utilization can be shared with the kitchen waste treatment plant. Finally， combined with the current situation and needs of perishable garbage disposal in Longyan City， this paper proposes a model for the collection and disposal of perishable refuse suitable for Longyan City and a project construction plan.
Keywords： Perishable waste； Kitchen waste； Food and kitchen waste； Farmers market； Waste classification； Anaerobic fermentation
2017年生活垃圾分类制度实施方案发布，在全国范围内开展垃圾分类工作，并对分类试点城市提出强制分类要求，2020年垃圾分类回收利用率要达到35%。我国易腐垃圾占生活垃圾总量的比例达到40%～60%，易腐垃圾的末端处理设施配套将成为保证垃圾分类工作有效推进的重要环节。
易腐垃圾作为垃圾分类收集的类别之一，主要包括餐厨垃圾、厨余垃圾和农贸市场垃圾等。自2011年餐厨垃圾处理工作开始布局，国家发改委先后批复了100个餐厨垃圾试点城市，已有15座城市通过验收，全国在建或已投产的餐厨垃圾处理厂约200座，我国餐厨垃圾处理已迈向一个新的阶段。而厨余及农贸市场垃圾的处理尚处于起步阶段，大多数城市缺少配套的处理设施，随着垃圾分类工作的推进，末端处理设施的配套成为大多数城市面临的现实问题。
龙岩市已规划固体废弃物综合处理中心，中心内餐厨垃圾处理厂正在建设中，预计2018年建成投产。但龙岩市尚无厨余垃圾及农贸市场垃圾的处理设施，故对厨余垃圾及农贸市场垃圾与餐厨垃圾协同处理的技术方案研究以及结合龙岩市现状易腐垃圾处理设施建设情况提出针对性工程方案具有重要的现实意义。
1 易腐垃圾性質组成分析
易腐垃圾均具有有机质含量高、含水率较高、易腐败的特点，不同种类的易腐垃圾由于产生来源、收集方式等不同在性质组成上也不尽相同。
餐厨垃圾含水率高，水分占到垃圾总重量80%～90%，以淀粉、食物纤维类、动物脂肪类、植物油等有机物质为主要成分，具有高水分、高有机物含量、高油脂含量、高盐分含量，易发酵、易变霉、易发臭等特点。餐厨垃圾主要来源于餐馆、饭店、食堂的剩余物，杂质相对较少，以桶装形式暂存并由专用收集车收集，总体呈流态，无塑料袋包裹。由于其含有丰富的有机营养成分，经过合理处置后是制作有机肥料和生产生物能源的重要来源，是一种高价值生物质资源。
厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾性质相近，以生料为主，含水率较餐厨垃圾更低，一般为60%～70%，油盐含量低。厨余垃圾受到源头分类效果影响，材质含量更多，成分更复杂，且大多为袋装收集，与生活垃圾性状相近[1]；农贸市场易腐垃圾分类收集较易且成分相对单一。厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾同样具有高有机物含量，经过分拣除杂后亦是一种高价值的生物质来源。
2 易腐垃圾协同处理技术方案分析
2.1 总体技术路线
各类易腐垃圾均具有较高的含水率及较高的有机物含量，国内该类废弃物资源化处理技术路线可概括为“预处理+资源化利用”，目前主流处理工艺为利用厌氧发酵技术[2]，物料经不同的方式预处理后，以厌氧产沼气为处理目标，对经净化处理后的沼气及脱水处理后的沼渣进行资源化利用。目前国内80%以上的规模化餐厨垃圾处理厂采用此种技术路线。基于上述技术路线，易腐垃圾的处理工艺主要分为三个工艺单元：预处理单元、厌氧发酵单元、沼气利用及配套单元。
2.2 预处理单元
餐厨垃圾的预处理主要包含除杂、破碎制浆、除砂和提油等，餐厨垃圾由专用运输车运输至处理厂，来料均为散料，因其高含油量，在去除各部分杂质、制备厌氧发酵物料的同时，也需要对其进行油水分离处理。在预处理阶段，通常采用“接料粗分+精分制桨+除砂除杂+油水分离”四个子系统进行处理[3]。以大物质分选机、螺旋输送机、精分制桨机、除砂机、除杂机、加热器、卧式离心机、蝶式离心机等组成。
厨余垃圾在组成成分、含水率、物理性状等方面与餐厨垃圾差别较大。厨余垃圾更接近原生生活垃圾，组成性质更为复杂，除易发酵、易变霉、易发臭等特点外，还具有袋装进厂、杂质成分复杂含量多、含油率低、含水率较低等特点，餐厨垃圾预处理系统缺少破袋设备，除杂和输送装置也无法应用于厨余垃圾，因此厨余垃圾需要配套专用的预处理系统。相较于餐厨垃圾，厨余垃圾的预处理不需要油水分离单元，但需要进行破袋和更复杂的除杂工艺，其预处理以“物料接收布料+破袋+弹跳筛分+磁选+生物质破碎分离”为主[4]。以预破碎机、皮带输送机、弹跳筛、磁选机、生物质破碎机等设备组成。农贸市场易腐垃圾在理化特性方面与厨余垃圾相近，但成分更为单一，对预处理系统的要求较厨余垃圾简单。综合以上分析，餐厨垃圾预处理系统无法适应厨余垃圾的特性，需要单独配置专用的厨余垃圾预处理系统。农贸市场易腐垃圾类似于无袋装、杂质含量较少的厨余垃圾，可应用厨余垃圾预处理系统进行处理。
2.3 厌氧发酵单元
易腐垃圾经预处理后通过厌氧发酵系统可产生沼气进行资源化利用。餐厨垃圾含水率约80%～90%，厌氧消化系统适宜采用湿式厌氧，发酵反应器内物料含固率在8%～12%，罐体采用CSTR完全混合式厌氧罐，罐体呈圆柱体，国内工程以中央机械搅拌为主。罐体容积一般在5000m3以内，根据处理规模不同而不同。厨余垃圾及农贸市场易腐垃圾含水率较低，一般为60%～70%，也可与餐厨垃圾协同采用湿式厌氧发酵处理，但需要对预处理后的物料进行补水，调节浆液含固率至12%以下，需要消耗额外的水量。补水可以来自厂内污水处理后的出水，但仍然会增加项目污水处理量，大大增加处理成本。若采用发酵液脱水滤液回流可节约补水量并且不增加污水处理量，但发酵液回流容易造成厌氧发酵罐内氨氮等有毒物质累积，破坏厌氧系统稳定性，在工程上很少使用。若有其他含水率高的有机废物如城市粪便等协同处理，则可调节厨余垃圾含水率，避免额外补水。根据厨余垃圾及农贸市场易腐垃圾含水率低的特性，适宜采用干式厌氧发酵，发酵反应器内含固率在18%～30%。干式厌氧发酵多采用卧式推流式厌氧反应器。综合以上分析，厨余垃圾及农贸市场易腐垃圾若与餐厨垃圾协同进行湿式厌氧消化，会增加用水量及污水产量，因此应结合工程实际，在有条件的情况下采用干式厌氧发酵工艺，或与城市粪便等含水率高的废物协同处理。
2.4 发酵产物处理及利用单元
易腐垃圾经过厌氧发酵后的产物包括沼气、沼渣和沼液。餐厨垃圾、厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾虽然预处理工艺和厌氧消化工艺不同，但发酵产生的沼气的性质成分基本一致[5]。易腐垃圾厌氧发酵产生沼气成分中CH4约占50%～70%，CO2约占30%～50%，H2S<5000ppm，O2<1%，N2<2%，湿度为100%[6]。因此，餐厨、厨余和农贸市场易腐垃圾厌氧产生的沼气可以合并利用。沼气利用途径主要有锅炉燃烧供热、提纯压缩制CNG、内燃机热电联产或垃圾焚烧炉焚烧发电4种，可根据具体工程条件确定，不同利用途径也对应不同的净化处理工艺。
除沼气外，各类易腐垃圾厌氧发酵后的沼渣沼液性质也相近，配套处理设施可协同处理。
3 龙岩市易腐垃圾协同处理模式研究
3.1 龙岩市易腐垃圾处理现状及规划
龙岩市尚无餐厨、厨余及农贸市场易腐垃圾处理设施，在建餐厨垃圾处理厂位于规划龙岩市固体废弃物综合处理中心内，生活垃圾焚烧发电厂西侧。餐厨垃圾处理厂处理对象为龙岩市餐厨垃圾和城市粪便，分两期建设，一期处理规模为餐厨垃圾75t/d、粪便100t/d，二期总规模达到餐厨垃圾150t/d，粪便200t/d。处理工艺采用餐厨粪便联合厌氧发酵工艺，具体工艺流程见图1。
该工程餐厨垃圾预处理系统包括接料斗、大物质分拣、破碎筛分制浆和除砂单元，单线处理能力75t/d。餐厨垃圾预处理线一期安装一条，厂房内预留二期线位。厌氧发酵系统采用中温湿式厌氧，反应温度35～38℃，浆液含固率≤10%，采用CSTR中央搅拌式厌氧发酵罐，单罐容积3000m3，一期配置一座，预留二期厌氧罐位置。厂区占地面积67038.80m2，包括管理区、生产区和辅助设施区三大功能分区，厂区布置紧凑，拓展空间有限。龙岩市固体废弃物综合处理中心内还规划有有机垃圾综合处理厂，处理对象为厨余、农贸市场易腐垃圾等有机废弃物，规划处理规模300t/d，位于中心东北侧。有机垃圾综合处理厂建设前期工作尚未开展，且涉及征地拆迁工作，项目建设需要一定时间，短时间内无法承担厨余垃圾处理职能。
3.2 协同处理模式
根据前述分析，由于厨余垃圾具有袋装进厂、成分复杂、含水率低等特点，需配置专用的预处理设备，而在建餐厨垃圾处理厂内已无新增厨余垃圾预处理设施的空间。而农贸市场易腐垃圾成分组成较为单一、杂质含量较少，可暂时占用餐厨垃圾预处理二期线位，配置简单的预处理设施，对农贸市场易腐垃圾进行预处理，预处理后与餐厨垃圾进入同一发酵罐进行协同湿式厌氧发酵，调节含水率所需的补水可由本项目处理的城市粪便提供，工艺匹配较为合理。根据国内餐厨垃圾处理项目经验，餐厨垃圾收集率是一个逐步提升的过程，项目建成投产两年内很难达到满负荷运行，因此农贸市场易腐垃圾可作为餐厨垃圾的补充物料，提高该工程运行效率，后端厌氧发酵罐及发酵产物处理利用设施的处理规模均可满足处理需求，无需新建设施。根据上述工程方案，龙岩市垃圾分类应采取近期根据垃圾产生功能区进行分流的模式，优先对农贸市场、农产品批发市场等场所进行分类收集，远期逐步推进到居民生活垃圾的分类收集。此种分类模式也与《生活垃圾分类制度实施方案》中的要求相匹配。
3.3 工程建設方案
餐厨垃圾处理厂协同处理农贸市场易腐垃圾的工程建设主要包括设备基础和设备、管道安装。工程需要新增接料斗、大物质分选机、破碎机、浆液调节罐和输送装置、管道等设备，固液分离、除砂、除臭等设备可与餐厨垃圾共用。餐厨垃圾处理厂预处理车间尺寸为32m×56m，预处理设备间尺寸为24m×48m，其中餐厨垃圾二期设备预留空间尺寸为8m×16m，标高-6.00m，可作农贸市场易腐垃圾接料预处理设备区。预处理车间内二期预留设备区现状地面为环氧涂料面层地面，未预留设备基础。需要对现状地面进行破除，按新增设备条件浇筑设备基础。工程需增加粪液输送管道，将粪液送至预处理车间内新增的农贸市场易腐垃圾浆液调节罐内，调节浆液含水率，以适应后续原餐厨垃圾处理和输送设备。厂区内粪便调节池的泵坑内现有粪液输送泵两台，扬程30m、流量25m3/h，将城市粪便经过固液分离后的粪液输送至厌氧发酵单元。工程采用管道驳接的方式，在原有粪液输送管道上驳接DN50不锈钢304粪液输送管，接至预处理车间内新增农贸市场易腐垃圾浆液调节罐。管线接驳点位于原粪液输送管与预处理车间至厌氧进料罐的餐厨浆液管水平交叉位置。新增管道架空敷设，借用原有餐厨垃圾浆液管管架进入预处理车间。厌氧发酵及发酵产物处理利用设施可与原有设施共用，无新增工程。
4 结论
易腐垃圾有机质含量高，均可采用厌氧产沼工艺进行处理。协同处理方面，不同易腐垃圾厌氧发酵产物的处理和利用是可行的；厌氧发酵单元可以根据工程实际情况选择协同处理或单独处理，建议厨余及农贸市场易腐垃圾在有条件的情况下采用干式厌氧发酵工艺，或与城市粪便等含水率高的废物协同处理；厨余垃圾预处理单元需要单独建设，无法与餐厨垃圾预处理系统共用。
龙岩市应统筹考虑前端分类收集模式和末端工程方案，采用先功能区后居民的分类模式，匹配餐厨垃圾协同处理农贸市场易腐垃圾的工程方案，既符合国家分类制度要求，又可解决短期内分类垃圾末端处理问题，同时可以弥补近期餐厨垃圾收集处理量不足的问题，提高餐厨垃圾处理厂运行效率。同时应尽快开展有机垃圾综合处理厂的建设工作。
参考文献
[1]闵海华，刘淑玲，郑苇等.厨余垃圾处理处置现状及技术应用分析[J].环境卫生工程，2016，24（6）：5-7.
[2]张晓宏，刘德江，刘盛林.我国餐厨垃圾厌氧处理技术的现状及发展前景[J].环境与可持续发展， 2016，23（5）：203.
[3]刘红霞，何亮.餐厨垃圾预处理工艺研究——以南宫餐厨垃圾处理厂为例[J].绿色科技，2016，（10）：96-97.
[4]班福忱，刘鑫，孙晓昕等.某生活垃圾处理中心厨余垃圾处理工程实例分析[J].环境工程，2016，34（12）：137-140.
[5]孔维芳.餐厨垃圾和厨余垃圾厌氧消化产生沼渣的脱水性能分析[J].城市建设理论研究：电子版， 2014，（1）：76.
[6]刘家燕，赵爽，姜伟立等.餐厨垃圾厌氧消化处理技术工程应用[J].环境科技， 2016， 29（5）：43-46.
收稿日期：2018-03-26
作者简介：陈惠燕，女，本科，工程师，研究方向为环境卫生工程管理。
关键词：易腐垃圾；厨余垃圾；餐厨垃圾；农贸市场；垃圾分类；厌氧发酵
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0225-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.134
Abstract： With the release of the implementation plan for the classification system of domestic waste， the classification of waste has been fully carried out nationwide. Perishable garbage is one of the categories of garbage collection， including food and kitchen， kitchen waste， and farmers market garbage. The processing of food waste in China has progressed， and the disposal of waste in kitchen waste and farmers markets is still in its infancy and has become a real problem for most cities. The article analyzes the technical solutions for the co-processing of kitchen waste， farmers market garbage， and kitchen-kitchen garbage. Because of the differences in the collection methods and nature of the waste， the kitchen waste cant be co-processed using the kitchen waste pretreatment equipment. In the pretreatment system， the anaerobic fermentation stage can be combined with the actual situation of the project to select the co-processing of kitchen waste or dry anaerobic fermentation system alone. The anaerobic fermentation product processing and utilization can be shared with the kitchen waste treatment plant. Finally， combined with the current situation and needs of perishable garbage disposal in Longyan City， this paper proposes a model for the collection and disposal of perishable refuse suitable for Longyan City and a project construction plan.
Keywords： Perishable waste； Kitchen waste； Food and kitchen waste； Farmers market； Waste classification； Anaerobic fermentation
2017年生活垃圾分类制度实施方案发布，在全国范围内开展垃圾分类工作，并对分类试点城市提出强制分类要求，2020年垃圾分类回收利用率要达到35%。我国易腐垃圾占生活垃圾总量的比例达到40%～60%，易腐垃圾的末端处理设施配套将成为保证垃圾分类工作有效推进的重要环节。
易腐垃圾作为垃圾分类收集的类别之一，主要包括餐厨垃圾、厨余垃圾和农贸市场垃圾等。自2011年餐厨垃圾处理工作开始布局，国家发改委先后批复了100个餐厨垃圾试点城市，已有15座城市通过验收，全国在建或已投产的餐厨垃圾处理厂约200座，我国餐厨垃圾处理已迈向一个新的阶段。而厨余及农贸市场垃圾的处理尚处于起步阶段，大多数城市缺少配套的处理设施，随着垃圾分类工作的推进，末端处理设施的配套成为大多数城市面临的现实问题。
龙岩市已规划固体废弃物综合处理中心，中心内餐厨垃圾处理厂正在建设中，预计2018年建成投产。但龙岩市尚无厨余垃圾及农贸市场垃圾的处理设施，故对厨余垃圾及农贸市场垃圾与餐厨垃圾协同处理的技术方案研究以及结合龙岩市现状易腐垃圾处理设施建设情况提出针对性工程方案具有重要的现实意义。
1 易腐垃圾性質组成分析
易腐垃圾均具有有机质含量高、含水率较高、易腐败的特点，不同种类的易腐垃圾由于产生来源、收集方式等不同在性质组成上也不尽相同。
餐厨垃圾含水率高，水分占到垃圾总重量80%～90%，以淀粉、食物纤维类、动物脂肪类、植物油等有机物质为主要成分，具有高水分、高有机物含量、高油脂含量、高盐分含量，易发酵、易变霉、易发臭等特点。餐厨垃圾主要来源于餐馆、饭店、食堂的剩余物，杂质相对较少，以桶装形式暂存并由专用收集车收集，总体呈流态，无塑料袋包裹。由于其含有丰富的有机营养成分，经过合理处置后是制作有机肥料和生产生物能源的重要来源，是一种高价值生物质资源。
厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾性质相近，以生料为主，含水率较餐厨垃圾更低，一般为60%～70%，油盐含量低。厨余垃圾受到源头分类效果影响，材质含量更多，成分更复杂，且大多为袋装收集，与生活垃圾性状相近[1]；农贸市场易腐垃圾分类收集较易且成分相对单一。厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾同样具有高有机物含量，经过分拣除杂后亦是一种高价值的生物质来源。
2 易腐垃圾协同处理技术方案分析
2.1 总体技术路线
各类易腐垃圾均具有较高的含水率及较高的有机物含量，国内该类废弃物资源化处理技术路线可概括为“预处理+资源化利用”，目前主流处理工艺为利用厌氧发酵技术[2]，物料经不同的方式预处理后，以厌氧产沼气为处理目标，对经净化处理后的沼气及脱水处理后的沼渣进行资源化利用。目前国内80%以上的规模化餐厨垃圾处理厂采用此种技术路线。基于上述技术路线，易腐垃圾的处理工艺主要分为三个工艺单元：预处理单元、厌氧发酵单元、沼气利用及配套单元。
2.2 预处理单元
餐厨垃圾的预处理主要包含除杂、破碎制浆、除砂和提油等，餐厨垃圾由专用运输车运输至处理厂，来料均为散料，因其高含油量，在去除各部分杂质、制备厌氧发酵物料的同时，也需要对其进行油水分离处理。在预处理阶段，通常采用“接料粗分+精分制桨+除砂除杂+油水分离”四个子系统进行处理[3]。以大物质分选机、螺旋输送机、精分制桨机、除砂机、除杂机、加热器、卧式离心机、蝶式离心机等组成。
厨余垃圾在组成成分、含水率、物理性状等方面与餐厨垃圾差别较大。厨余垃圾更接近原生生活垃圾，组成性质更为复杂，除易发酵、易变霉、易发臭等特点外，还具有袋装进厂、杂质成分复杂含量多、含油率低、含水率较低等特点，餐厨垃圾预处理系统缺少破袋设备，除杂和输送装置也无法应用于厨余垃圾，因此厨余垃圾需要配套专用的预处理系统。相较于餐厨垃圾，厨余垃圾的预处理不需要油水分离单元，但需要进行破袋和更复杂的除杂工艺，其预处理以“物料接收布料+破袋+弹跳筛分+磁选+生物质破碎分离”为主[4]。以预破碎机、皮带输送机、弹跳筛、磁选机、生物质破碎机等设备组成。农贸市场易腐垃圾在理化特性方面与厨余垃圾相近，但成分更为单一，对预处理系统的要求较厨余垃圾简单。综合以上分析，餐厨垃圾预处理系统无法适应厨余垃圾的特性，需要单独配置专用的厨余垃圾预处理系统。农贸市场易腐垃圾类似于无袋装、杂质含量较少的厨余垃圾，可应用厨余垃圾预处理系统进行处理。
2.3 厌氧发酵单元
易腐垃圾经预处理后通过厌氧发酵系统可产生沼气进行资源化利用。餐厨垃圾含水率约80%～90%，厌氧消化系统适宜采用湿式厌氧，发酵反应器内物料含固率在8%～12%，罐体采用CSTR完全混合式厌氧罐，罐体呈圆柱体，国内工程以中央机械搅拌为主。罐体容积一般在5000m3以内，根据处理规模不同而不同。厨余垃圾及农贸市场易腐垃圾含水率较低，一般为60%～70%，也可与餐厨垃圾协同采用湿式厌氧发酵处理，但需要对预处理后的物料进行补水，调节浆液含固率至12%以下，需要消耗额外的水量。补水可以来自厂内污水处理后的出水，但仍然会增加项目污水处理量，大大增加处理成本。若采用发酵液脱水滤液回流可节约补水量并且不增加污水处理量，但发酵液回流容易造成厌氧发酵罐内氨氮等有毒物质累积，破坏厌氧系统稳定性，在工程上很少使用。若有其他含水率高的有机废物如城市粪便等协同处理，则可调节厨余垃圾含水率，避免额外补水。根据厨余垃圾及农贸市场易腐垃圾含水率低的特性，适宜采用干式厌氧发酵，发酵反应器内含固率在18%～30%。干式厌氧发酵多采用卧式推流式厌氧反应器。综合以上分析，厨余垃圾及农贸市场易腐垃圾若与餐厨垃圾协同进行湿式厌氧消化，会增加用水量及污水产量，因此应结合工程实际，在有条件的情况下采用干式厌氧发酵工艺，或与城市粪便等含水率高的废物协同处理。
2.4 发酵产物处理及利用单元
易腐垃圾经过厌氧发酵后的产物包括沼气、沼渣和沼液。餐厨垃圾、厨余垃圾和农贸市场易腐垃圾虽然预处理工艺和厌氧消化工艺不同，但发酵产生的沼气的性质成分基本一致[5]。易腐垃圾厌氧发酵产生沼气成分中CH4约占50%～70%，CO2约占30%～50%，H2S<5000ppm，O2<1%，N2<2%，湿度为100%[6]。因此，餐厨、厨余和农贸市场易腐垃圾厌氧产生的沼气可以合并利用。沼气利用途径主要有锅炉燃烧供热、提纯压缩制CNG、内燃机热电联产或垃圾焚烧炉焚烧发电4种，可根据具体工程条件确定，不同利用途径也对应不同的净化处理工艺。
除沼气外，各类易腐垃圾厌氧发酵后的沼渣沼液性质也相近，配套处理设施可协同处理。
3 龙岩市易腐垃圾协同处理模式研究
3.1 龙岩市易腐垃圾处理现状及规划
龙岩市尚无餐厨、厨余及农贸市场易腐垃圾处理设施，在建餐厨垃圾处理厂位于规划龙岩市固体废弃物综合处理中心内，生活垃圾焚烧发电厂西侧。餐厨垃圾处理厂处理对象为龙岩市餐厨垃圾和城市粪便，分两期建设，一期处理规模为餐厨垃圾75t/d、粪便100t/d，二期总规模达到餐厨垃圾150t/d，粪便200t/d。处理工艺采用餐厨粪便联合厌氧发酵工艺，具体工艺流程见图1。
该工程餐厨垃圾预处理系统包括接料斗、大物质分拣、破碎筛分制浆和除砂单元，单线处理能力75t/d。餐厨垃圾预处理线一期安装一条，厂房内预留二期线位。厌氧发酵系统采用中温湿式厌氧，反应温度35～38℃，浆液含固率≤10%，采用CSTR中央搅拌式厌氧发酵罐，单罐容积3000m3，一期配置一座，预留二期厌氧罐位置。厂区占地面积67038.80m2，包括管理区、生产区和辅助设施区三大功能分区，厂区布置紧凑，拓展空间有限。龙岩市固体废弃物综合处理中心内还规划有有机垃圾综合处理厂，处理对象为厨余、农贸市场易腐垃圾等有机废弃物，规划处理规模300t/d，位于中心东北侧。有机垃圾综合处理厂建设前期工作尚未开展，且涉及征地拆迁工作，项目建设需要一定时间，短时间内无法承担厨余垃圾处理职能。
3.2 协同处理模式
根据前述分析，由于厨余垃圾具有袋装进厂、成分复杂、含水率低等特点，需配置专用的预处理设备，而在建餐厨垃圾处理厂内已无新增厨余垃圾预处理设施的空间。而农贸市场易腐垃圾成分组成较为单一、杂质含量较少，可暂时占用餐厨垃圾预处理二期线位，配置简单的预处理设施，对农贸市场易腐垃圾进行预处理，预处理后与餐厨垃圾进入同一发酵罐进行协同湿式厌氧发酵，调节含水率所需的补水可由本项目处理的城市粪便提供，工艺匹配较为合理。根据国内餐厨垃圾处理项目经验，餐厨垃圾收集率是一个逐步提升的过程，项目建成投产两年内很难达到满负荷运行，因此农贸市场易腐垃圾可作为餐厨垃圾的补充物料，提高该工程运行效率，后端厌氧发酵罐及发酵产物处理利用设施的处理规模均可满足处理需求，无需新建设施。根据上述工程方案，龙岩市垃圾分类应采取近期根据垃圾产生功能区进行分流的模式，优先对农贸市场、农产品批发市场等场所进行分类收集，远期逐步推进到居民生活垃圾的分类收集。此种分类模式也与《生活垃圾分类制度实施方案》中的要求相匹配。
3.3 工程建設方案
餐厨垃圾处理厂协同处理农贸市场易腐垃圾的工程建设主要包括设备基础和设备、管道安装。工程需要新增接料斗、大物质分选机、破碎机、浆液调节罐和输送装置、管道等设备，固液分离、除砂、除臭等设备可与餐厨垃圾共用。餐厨垃圾处理厂预处理车间尺寸为32m×56m，预处理设备间尺寸为24m×48m，其中餐厨垃圾二期设备预留空间尺寸为8m×16m，标高-6.00m，可作农贸市场易腐垃圾接料预处理设备区。预处理车间内二期预留设备区现状地面为环氧涂料面层地面，未预留设备基础。需要对现状地面进行破除，按新增设备条件浇筑设备基础。工程需增加粪液输送管道，将粪液送至预处理车间内新增的农贸市场易腐垃圾浆液调节罐内，调节浆液含水率，以适应后续原餐厨垃圾处理和输送设备。厂区内粪便调节池的泵坑内现有粪液输送泵两台，扬程30m、流量25m3/h，将城市粪便经过固液分离后的粪液输送至厌氧发酵单元。工程采用管道驳接的方式，在原有粪液输送管道上驳接DN50不锈钢304粪液输送管，接至预处理车间内新增农贸市场易腐垃圾浆液调节罐。管线接驳点位于原粪液输送管与预处理车间至厌氧进料罐的餐厨浆液管水平交叉位置。新增管道架空敷设，借用原有餐厨垃圾浆液管管架进入预处理车间。厌氧发酵及发酵产物处理利用设施可与原有设施共用，无新增工程。
4 结论
易腐垃圾有机质含量高，均可采用厌氧产沼工艺进行处理。协同处理方面，不同易腐垃圾厌氧发酵产物的处理和利用是可行的；厌氧发酵单元可以根据工程实际情况选择协同处理或单独处理，建议厨余及农贸市场易腐垃圾在有条件的情况下采用干式厌氧发酵工艺，或与城市粪便等含水率高的废物协同处理；厨余垃圾预处理单元需要单独建设，无法与餐厨垃圾预处理系统共用。
龙岩市应统筹考虑前端分类收集模式和末端工程方案，采用先功能区后居民的分类模式，匹配餐厨垃圾协同处理农贸市场易腐垃圾的工程方案，既符合国家分类制度要求，又可解决短期内分类垃圾末端处理问题，同时可以弥补近期餐厨垃圾收集处理量不足的问题，提高餐厨垃圾处理厂运行效率。同时应尽快开展有机垃圾综合处理厂的建设工作。
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收稿日期：2018-03-26
作者简介：陈惠燕，女，本科，工程师，研究方向为环境卫生工程管理。
