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实现厨余垃圾全流程处理的秘诀是什么?

时间:2021-09-29 09:34

来源:中国固废网

作者:赵利伟整理

  垃圾分类深刻改变着每个人的生活习惯,同时,也大力推动着固废行业发展,特别是厨余垃圾末端处理技术的发展。在“2021(第九届)上海固废热点论坛”上,南京万德斯环保科技股份有限公司研发总监刘杰做了题为《厨余垃圾全流程处理技术及案例分享》的技术报告。

  报告围绕万德斯在厨余垃圾和餐厨垃圾资源化处置领域的成功案例,对如何运用核心技术装备,提供全流程解决方案,实现厨余垃圾和餐厨垃圾的无害化、资源化处置等话题展开深入探讨。

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刘杰

  万德斯成立于2007年,是全国第一家生态保护和环境治理业科创板上市企业,主营业务领域涵盖垃圾污染综合治理、工业废水治理及资源化、生态环境修复。

  作为国内专业化程度较高的环保高新技术企业之一,万德斯响应国家“垃圾分类”战略,积极完善产业布局,于2021年发起对北京时代桃源环境科技股份有限公司的并购。时代桃源成立于2004年,专注于有机垃圾的处理和资源化利用,借助本次收购,万德斯迅速切入有机垃圾处理市场,快速提升有机垃圾处理领域的核心竞争力和市场影响力,形成城乡有机固废全产业链优质服务商。

  厨余垃圾市场爆发 资源化处置技术难点凸显

  近年来,随着国家《“无废城市”建设试点工作方案的通知》、《生活垃圾分类制度实施方案》等重大政策不断出台,垃圾分类产业市场化进程迅速加快,有机垃圾无害化处理和资源化利用作为生活垃圾处理的重要方式,需求不断释放,由此带来的厨余垃圾末端处理市场也在逐步爆发。从垃圾分类城市公布的数据来看,在垃圾分类工作开展以后,厨余垃圾、可回收物、有毒有害垃圾分出量显著提升,其中,北京、上海增加量尤为突出。

  厨余垃圾的资源化处置是全面推行垃圾分类及“无废城市”建设的核心。

  由于我国幅员辽阔,各地生活习惯、饮食结构不同,每个城市的垃圾分类管理办法、推行力度都不尽相同,分出的厨余垃圾性状差异较大;复杂的物料组份,对处理工艺的适应性提出了非常高的要求,特别是预处理工艺段。

  在复杂的物料组份特征条件下,家庭厨余垃圾处理项目3大核心系统面临各自的技术难点:预处理系统要应对物料总量和组份的波动;厌氧系统面临浮渣、沉砂问题和高固含物料的冲击;水处理系统则面临高悬浮物和油脂,碳氮比失衡的问题。有效解决上述问题,需要全流程协同考虑,比如设计中考虑处理系统间的衔接性,做一些小的调配工艺模块,运行过程中优化系统间的物质能量传递。

  发挥系统优势 促进厨余垃圾全流程处理

  考虑厨余垃圾物料的差异及不同项目的需求,万德斯提出两种厨余垃圾全流程处理工艺,对于分类情况较好的厨余垃圾,通过差异化粗破碎、筛分后的物料制浆后进入湿式厌氧系统;分类水平较低的地方,则通过差异化粗破碎、筛分后的物料进行挤压脱水,挤出的浆液进入湿式厌氧系统。两种工艺如何选择,依赖于垃圾分类水平及物料特征。

  当前,厨余垃圾项目规模越来越大,预处理的单线处理能力需要增大以减少项目占地和整体设备投资,万德斯的全流程解决方案,预处理系统处理能力达25-30t/h,是常规预处理工艺处理能力的2-3倍。预处理系统可以制备更高固含浆料,开发了耐受高固含浆料湿式厌氧系统,降低厨余垃圾处理项目的用水量,沼液处理系统规模也相应降低,同时水处理系统更加注重低成本实现废水稳定达标排放。整个系统设计更多的考虑通过预处理、厌氧、沼液处理综合协同,解决各个子系统各自无法解决的问题,设备优化配置实现系统优势。

  预处理系统方面,粗破碎环节选择使用横切流式粗破机,可以实现柔性、脆性物料的差异化破碎,有助于杂物的有效分离,且处理能力大;后续筛分环节的大物质分选设备,通过低速旋转筛分技术,可以尽量减少对非生物质的挤压、破碎,避免其进入下一步制浆系统;制浆环节采用分选制浆设备,通过独特的铰链式锤片破碎,可耐受更大体积的物料,减少设备卡阻,高速破碎可以保证浆料更细小,有利于厌氧发酵和餐厨垃圾提油。

  厌氧系统方面,制浆以后的物料,会进入到除砂设备。餐厨浆液粘稠,重质砂粒在其中不易去除,万德斯选用多级旋流器除砂技术,通过不同的旋流器对各个粒径沙粒的针对性去除,可以实现砂石、骨头、蛋壳、玻璃、瓷器等杂质的有效去除。

  湿式厌氧系统通过优化厌氧罐、搅拌器设计来高固含的稳定厌氧发酵。首先,针对沉砂严重的厌氧发酵系统,万德斯开发了移动式除砂设备,可进行在线除砂,恢复厌氧罐有效容积。刘杰表示,万德斯的厌氧罐容积更大,单罐容积可达8000 m3以上,可长期耐受最高含固16%的浆液,进出料方式与流场配合的全罐排浮渣排砂系统的设计,确保10年不清罐。其次,搅拌器根据物料粘度、固含等参数,对桨叶的参数做出调整,保证全罐的完全混合状态。

  干式厌氧系统采用竖向推流式流态罐体,保证物料的充分混合发酵的同时,不易分层、不堵塞。

  沼液系统方面,针对沼液中高浓度SS、碳氮比失衡等问题,考虑与厌氧系统协同解决,万德斯开发了独特的沼液除杂预处理系统,设计有滤液、消化液综合调配单元,调节碳氮比,同时针对高悬浮物开发了专门的综合预处理单元解决这一问题。

  厨余垃圾处理三大模式与相关案例

  厨余垃圾市场常见处理模式主要有三大类:一是家庭厨余垃圾单独处理项目;二是餐厨垃圾和家庭厨余垃圾协同处理项目;三是与当地已有的焚烧厂、水泥窑等项目协同建设的处理项目。刘杰表示,应针对物料特征、基础设施配套等情况,因地制宜地选择厨余垃圾资源化模式。

  基于技术设备的研发和经验积淀,在全国范围内,万德斯在厨余垃圾领域已经有多个成功的实践案例。刘杰在现场结合项目案例进行了分享。

  上海宝山湿垃圾处理项目,处理规模800t/d,采用3条预处理生产线,单线处理能力25t/h。项目在满足技术要求的基础上,采用了智慧化工厂设计,减少了运维人员的投入。该项目的独特之处在于,因上海地区厨余垃圾物料性质优良,项目采用以制浆为核心的预处理工艺,实现全物料厌氧,资源化程度高。

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编辑:赵利伟

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