3月1日，2024(第十一届)厨余垃圾资源化利用论坛上上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司王艳明副总工程师受邀分享“厨余垃圾厌氧沼渣与沼液深度资源化技术探讨”。王总详细介绍了厌氧沼渣、沼液资源化利用及厨余垃圾深度资源化利用展望。

 

　　厨余垃圾厌氧沼渣与沼液深度资源化技术探讨
 

　　厨余垃圾资源化背景与实践
 

　　2018年11月6日，习近平主席在上海调研中强调“垃圾分类工作就是新时尚！垃圾综合处理需要全民参与，上海要把这项工作抓紧抓实办好。”
 

　　2019年1月31日，上海市人民代表大会通过《上海市生活垃圾管理条例》，并于2019年7月1日起实施，号称史上最严垃圾分类要求。
 

　　2020年中央经济工作会议上，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年全年重点任务之一。要实现“碳中和”，需进行能源结构转型、社会经济绿色低碳化转型。其中，有机垃圾资源化是我国实现碳中和的关键一环。
 

　　王总介绍了厨余垃圾干式厌氧和湿式厌氧以及协同湿式厌氧的处理工艺流程，厌氧产生的沼渣沼液也做了详细分析，他提到沼渣含水率65%，有机质含量50-55%，属于低品质有机质，大部分为难降解纤维，含有少量的塑料；沼液含水率97%，有机质含量较低，由COD、氨氮、SS等组成。
 

　　厌氧沼渣资源化利用
 

　　沼渣堆肥。堆肥是利用依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，将有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程；堆肥过程划分四个阶段：前处理段、发酵阶段、熟化阶段和后处理阶段；堆肥方式分：条垛式、槽式、达诺筒、立式筒仓式。槽式堆肥、条剁式堆肥技术传统成熟，但占地大，规模大；达诺筒堆肥和立式筒仓式堆肥技术分别以北京阿苏卫城市生活垃圾综合处理厂、南京江北废弃物综合处置中心二期工程为例，详细介绍了项目特点及主要参数。
 

　　热解炭化。热解炭化是有机物在无氧或缺氧条件下加热分解的过程；按温度划分：低温250~350℃、中温400~500℃、高温800℃以上；按炭化炉形式分：外加热螺旋推进炭化炉(日本巴工业)、直接电加热螺旋炉(法国、德国和美国)、回旋焚烧炉(日本脏器株式会社)、回转式带夹套的间接加热炉(国内案例多)、立式多膛炉(日本月岛公司)。
 

　　湿热水解。通过强氧化反应和高温蒸煮的双重作用，实现沼渣彻底灭菌杀毒，同时实现沼渣中微生物细胞彻底破壁，将细胞内水分和有机物质释放到水溶液中，改变浆液的物料特性。反应前沼渣需要与沼液调配制浆，确保进料的流动性。处理过程密闭操作，无污染逸散；反应过程破坏了微生物结构，利于脱水和残留有机质的溶解；回收反应过程中有机物分解释放的热能，实现系统能量自持。
 

　　厌氧沼液资源化利用
 

　　热提取脱氮技术。吹脱法通过平衡条件的控制，利用溶液中氨氮实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，利用不溶气体带动水相中氨氮迁移至气相中，从而达到脱除氨氮的目的，氨吹脱法的推动力来自气相氨分压和与水中氨浓度相当的平衡分压之间的差值，有研究表明，氨氮吹脱去除率可达95%。
 

　　其技术有几点优势：
 

　　●缩小曝气硝化池容，降低系统内回流比；
 

　　●少加或无需投加碳源；
 

　　●降低曝气系统规模；
 

　　●缓解膜分离系统的结垢现象。
 

　　厨余垃圾深度资源化利用展望
 

　　工艺的使用对象-分质处理
 

　　低浓度厌氧：含水率≥85%，碳氮比18-20为宜，纤维、骨头不允许进入，以易降解浆液类为主，适合作为污水处理的前置工艺。
 

　　高浓度厌氧：含水率65-70%，碳氮比18-20为宜，塑料、纤维等杂质允许进入，适合处理高含固率、难制浆的纤维且杂质含量高的低品质有机物料。
 

　　生物养殖：含水率70-80%，易降解浆状物，蛋白含量高、纤维含量少的物料。
 

　　好氧发酵：含水率55-65%，碳氮比20-25为宜，物料中含有一定结构物，状态蓬松易于通风，否则需加辅料。
 

　　炭化：碳氮比无要求，对进料特性要求稳定，不宜作为原料处理。
 

　　物料特性及适用工艺
 

　　制浆固渣：粒径：3-5mm，颗粒状态有机质，含水率70-75%，有机质含量：≥70%，组分：以碳水化合物、蛋白质为主，含有少量辣椒皮、花椒粒、骨渣等，属于较高等品质有机质夹杂了一定量的杂质，适用黑水虻养殖+好氧发酵。
 

　　三相固渣：粒径：≤2mm，面粉状有机质，含水率80%，有机质含量：85%，组分：以碳水化合物、蛋白质为主，属于高品质有机质，使用黑水虻养殖+好氧发酵。
 

　　厨余固渣：含水率70%，粒径≤60mm，有机质含量：75%，组分：含有大量纤维类、半纤维类、塑料等杂质，组分较杂，属于低品质有机质，特性：难以磨浆，含固率过高，制浆需配水，适用高浓度厌氧+沼渣炭化。
 

　　浆液(餐饮+厨余)：含水率90%，浆液形态，有机质含量：85%，组分：易降解有机质，特性：含水率高，适用低浓度厌氧+沼渣炭化。
 

　　干化污泥：含水率40%，颗粒或粉末形态，有机质含量：45%，组分：难降解有机质，属于低品质有机质，特性：含水率低，适用炭化。
 

　　挤压沼渣：含水率65%，颗粒形态，有机质含量：50-55%，组分：难降解有机质，属于低品质有机质，特性：大部分为难降解纤维，含有少量的塑料，适用炭化。
 

　　原标题：【精彩发言回顾】王艳明先生—厨余垃圾厌氧沼渣与沼液深度资源化技术探讨