餐厨垃圾特性及分选方案

1.1餐厨垃圾原料特性本项目实现苏州市污泥与餐厨垃圾的无害化、资源化处置，通过以厌氧酵技术为核心的转化工艺，可获得的终端产品包括沼气（生物天然气）、复合微生物肥原料等。餐厨废弃物以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分。具有含水率高、油脂、盐份含量高、易腐变发酵、发臭的特点，其含水率一般大于80%，杂质含量约为10%。苏州市餐厨废弃物从物理组成上来说，包括米面类食物残余、蔬菜、果皮、植物油、动物油、肉、鱼、骨头、蛋壳以及废餐具、塑料、纸巾等；从化学组成上来说，包含淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等，其中以有机组分为主，无机盐中氯化钙的含量较高，同时还含有一定量的钙、镁、钾、铁等微量元素。相对于其他生活垃圾而言，餐厨废弃物具有有机物含量高，富含蛋白质、植物纤维、油脂等营养成分等特点，有较高的再利用价值。同时根据已检测的部分地区餐厨废弃物，其含水率一般在80～90%，属半流体物质；油脂含量在0.05～0.4%；含盐率约为1.4%。另外，餐厨废弃物含有0.1～0.3%的杂物，如破碎餐具、塑料制品等。另据中船环境生物能源课题研究人员对餐厨废弃物组成进行分析：餐厨废弃物总COD平均200000-300000mg/L；固形物（含水量70-80%）含量占40-60%，主要成份为淀粉、纤维素、蛋白质、油脂、骨头等，其中淀粉的含量占固形物总含量的10-12%；有机废水含量30%-50%，内含丰富的有机质，COD含量达到100000-180000mg/L，油脂含量3-5%；不可生物利用的废弃物4-7%。根据调查，参考类似工程经验，确定苏州市餐厨废弃物处理设施的进料性质、组份参数见下表。表1-1餐厨废弃物的理化性质（其中碱度以caco3计）测定项目TS（%）VS（TS%）全氮（%）PHNH3-N（mg/l）碱度（mg/l）CODcr（mg/l）C/N测定结果13-1875.142.024.75363.1540.548440017.49表1-2餐厨废弃物组分测定项目食物垃圾%纸张%金属%骨头%木头%织物%塑料%油%合计%测定结果90.090.800.105.201.010.100.702.00100.00表1-3餐厨废弃物成分测定项目粗蛋白%粗纤维%粗脂肪%含油量mg/L饲料氨基酸%钙%钠%测定结果16.732.527~30150~6000230.730.761.2餐厨垃圾预处理系统专用的餐厨垃圾收运车辆进厂后，首先通过电子汽车衡称重并记录，将每辆进出厂内的餐厨废弃物车进行称重计量，并做好记录。然后直接驶入预处理车间，在指定位置将餐厨垃圾进到接料系统，物料通过生物质分离系统，分选后的有机物质到移动式折返装置后，通过进料泵输送到厌氧系统进行处理。1.2.1餐厨垃圾接料系统接料斗设计2台，每台总容积为15m3，可满足4个小时高峰期50t×65%÷1.096t/m3÷4=7.5m3（约8.22吨）的物料。接收斗上部加间隙0.1m的格栅进行过滤；顶部空间密封，空气由引风机引出进行除臭处理。1.2.2杂物分选系统从接收系统的料液中含有将餐厨垃圾中的塑料、纸、玻璃、竹木、贝壳、陶瓷、金属以及大件垃圾等杂物。如果这些物质不从有机质中去除，将会对后续的厌氧系统产生不可挽回的影响。餐厨垃圾首先进入进料机，然后进入生物质分离器分离杂物，并破碎、粉碎等措施后将料液制成浆液，并保证制浆后的浆料颗粒直径在8mm以下。图1-6进料机和生物质分离器外观图在本设计中，利用生物质分离器将料液中的轻物质分离去除，轻物质分离的原理为：利用料液中物质的性质不一样，在离心场中重的物质及相对轻物质会出现分离，轻物质分离器内部带有螺旋结构，顶部为电机，在电机的高速旋转下会产生强的离心力，重的物质（浆液）被甩至分离器内壁，并沿着分离器内壁下降，轻物质通过内部螺旋上升，再通过设置在分离器侧面的出料孔出料。塑料和纸张的去除率达到95%。图1-7、图1-8为分离出的无机质（塑料、纸屑、金属、木头等）实际工程图片，图1-9为分离后的有机质浆液实际放大图。图1-7分离出的无机物质（纸屑、塑料等）图1-8分离出的金属等杂物图1-9分离后的有机质浆液放大图1.2.3主要设备预处理单元主要设备有接收斗、生物质分离器等。表1-4预处理系统主要设备序号设备及构筑物规格参数主要材质单位数量备注1格栅3.45×3.20m，间隙0.1m不锈钢个22接收斗V=15m³不锈钢个23进料机Qmax=10m³/h不锈钢台24生物质分离器2.2m*2.2m*4.2m不锈钢台25轻物质收集箱V=2m3碳钢防腐个2