【正文】 5．結語 餐廚垃圾處理作為一個新生事物在中國還并不成熟， 雖然厭氧發(fā)酵技術在國內科研較多，但針對餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵處理在實際的工程應用上幾乎是一片空白， 只有通過引進 國外先進技術工藝并加以消化吸收改造，才能夠在較短的時間內追趕上國際領先水平伺機超越。生物柴油是清潔可再生能源，具有硫含量低，燃燒后含硫廢氣排放少，燃燒性好，安全性好等優(yōu)點，可作為鍋爐，渦輪機，柴油機等的燃料使用。分離后剩余的廢水仍然具有較高的有機物含量，再次進入發(fā)酵系統(tǒng)發(fā)酵，與原有的餐廚垃圾混合，制取沼氣。采用高溫析出的方法，使固 態(tài)的脂肪形態(tài)改變，以游離態(tài)存，再經過油水分離去除。游離態(tài)的油脂通常與餐廚垃圾中的水份混合在一起，這部分油脂的分離可采用油水分離的方式，根據水與油的密度不同，利用溫度的高低變化，實現油從水相中的分離。 本工藝在處理餐廚垃圾的同時考慮到“地溝油”的危害性，設計了廢棄油脂的處理再利用工藝，將分離出來的餐廚垃圾中的油脂與“地溝油”共同處理。這其中前面兩種就是人們常說的“地溝油”的主要來源。沼液經過脫氮等處理達標后可直接排放，沼渣可繼續(xù)制成固體肥料或營養(yǎng)土，可廣泛應用于農業(yè) 、林業(yè) 、 水果蔬菜種植業(yè) 、 市政園林 、 沙化土壤改良 、 重金屬污染土壤治理后恢復等多個領域。 在我國，由于條件所限，這種發(fā)酵后產物的利用方式目前還不能得到大范圍推廣使用，本工藝設計了發(fā)酵后產 物脫水處理過程，解決發(fā)酵后產物問題。 目前在歐洲，發(fā)酵后產物直接被用作農業(yè)肥料適用，餐廚垃圾處理廠周邊的農戶將這些產物用車輛運走，直接噴灑在自家的田地上，節(jié)省了購買肥料的經費。 ．發(fā)酵后沼液，沼渣處理利用過程 厭氧發(fā)酵后產物中仍然含有部分有機物，同時含有大量的氮，磷，鉀以及微量元素。 除發(fā)電利用外，產生的沼氣在經過提純凈化處理符合國家有關標準后，還可以進入城市市政天然氣管道作為家用燃氣使用，或是作為清潔汽車原料使用。 特別是在沼氣凈化上擁有較強的技術實力，能夠實現干法 、 濕法 、 生物等不同方式的脫硫以及氣體的發(fā)電前處理。并且在氣柜中配有測量控制設備，可以時時監(jiān)控沼氣的生產情況及沼氣品質，通過相應的控制閥門對進入沼氣發(fā)電機的氣量進行控制調節(jié)，保證發(fā)電機組能夠連續(xù)穩(wěn)定運行。經過發(fā)酵后的物質進入再發(fā)酵罐中再次降解，最大限度的提高垃圾原料中有機物質的降解率，從而提高沼氣的產量，增加發(fā)電量，獲取更多的經濟利益。 與傳統(tǒng)的傾斜式攪拌器相比，中央攪拌器具有系列優(yōu)點： 1) 物料在發(fā)酵罐內的分布更加均勻 2) 發(fā)酵罐內溫度、 pH值的分布更加均勻 3) 避免發(fā)酵罐內出現沉淀 4) 攪拌死角更小 5) 維修更換方便快捷 6) 能耗較低 此外，本工 藝獨創(chuàng)性地采用了再發(fā)酵技術。發(fā)酵罐體積為有機物降解率的提高意味著單位重量垃圾經過過發(fā)酵后沼氣產量的提高，本工藝中每噸餐廚垃圾可產沼氣 ,目前年國內投入運行的餐廚垃圾厭氧處理廠每噸垃圾的沼氣產量僅為 。 本工藝采用帶有中央攪拌器的完全混合式發(fā)酵罐，圓柱形罐體，材質為帶玻璃纖維內襯鋼制，具有效率高 、 穩(wěn)定性強 、 產氣效果好 、 使用壽命長等特點。 ．產沼氣過程 經過水解酸化過程后產生的有機酸類物質通過管道輸送進入發(fā)酵罐中，在適當的溫度，pH 值等條件下，在產甲烷菌類的作用下進一步降低分子數最終轉化成為甲烷。 兩相厭氧發(fā)酵工藝在德國眾多有機垃圾厭氧降解工程中得到應用。餐廚垃圾的水解酸化有厭氧菌類參與，由于水解酸化菌類發(fā)揮最佳活性的環(huán)境條件與產甲烷菌類發(fā)揮最佳活性的環(huán)境條件有較大差別，因此為實現最佳的降解效果，本工藝設計為水解酸化過程與產甲烷過程分別獨立進行的兩相發(fā)酵過程，避免出現其他單相工藝容易出現的反應器內酸化，導致整個厭氧降解過程受到抑制的不利情況。 ．水解酸化過程 經過一系列機械化預處理過程后，餐廚垃圾被制成均質漿液，漿液被泵入水解罐內進行水解酸化處理。 經過粉碎分揀后的垃圾物料再次進行高溫殺菌消毒處理，這是影響到垃圾 處理后沼液，沼渣作為有機肥料使用能否達標的重要過程。經過粉碎分揀后分離出來的雜質進入衛(wèi)生填埋場填埋，雜質的去除率可達 99%。分離出來的油脂可作為工業(yè)原料制取具有經濟價值的產品，剩余的廢水仍然具有較高的 有機物含量，進入發(fā)酵系統(tǒng)發(fā)酵，制取沼氣。油脂在垃圾中以游離態(tài)和固態(tài)存在。垃圾被直接傾倒入接收池內，經過螺旋輸送器運送至粉碎分揀裝置，在這個輸送過程中可實現破袋，粗粉碎等過程。設計工藝技術指標如下： 表 工藝指標（無油脂分離） 工藝參數 指標 工藝參數 指標 處理能力 50 t/d 雜質含量 干物質含量（ TS） 25% 發(fā)酵溫度 3742 ℃ 有機干物質含量（ oTS） 有機降解率 88% 沼氣產量 m3/h 需水量 單位產氣能力 874 L/kg oTS 電耗 1425 MWh/a 甲烷濃度 ≥ 58% 熱耗 3919 MWh/a 有機負荷 占地面積 發(fā)電裝機容量 1 MW 停留時間 工藝流程如下： 1） 機械化預處理過程 2） 水解酸化過程 3） 發(fā)酵產氣過程 4） 沼氣發(fā)電過程 5） 發(fā)酵后沼液，沼渣處理利用過程 6） 廢棄油脂處理再利用過程（可選） 下頁為工藝流程圖。 通過與德國餐廚垃圾處理企業(yè)合作，引進世界領先的餐廚垃圾處理工藝及設備，采用成熟工藝及高效設備完成餐廚垃圾的厭氧處理，真正實現餐廚垃圾的無害化，資源化，減量化處理。通過油脂的分離處理利用，既實現了廢棄資源的重新利用，產生較好的經濟回報，又能夠從源頭上消除“地溝油”的生產，使得“地溝油”不再回到人們的餐桌上，保證食品安全，避免人們的身體健康受到危害。 餐廚垃圾中的油脂部分通常在預處理階段通過油水分離的方式從垃圾中分離出去。 餐廚垃圾中的油脂是可以被厭氧發(fā)酵降解掉的，但脂肪的性質決定了其厭氧降解過程十分緩慢，并且及易在反應器內與其它物質形成黏度較大的懸浮物，影響設備的正常運行。 3． 2． 3． 6． 廢油脂利用 我國有著悠久的飲食文化傳統(tǒng)，各地美味佳肴數不勝數，菜肴中除了肉，蛋，蔬菜等食材外，還有烹制所加入的食用油。依據我國農業(yè)現狀，經過處理后制得的有機肥料有比較廣泛的市場。堆肥的時間大概在 1525 天間，經過堆肥后的肥料即可作為肥料在市場上出售。 脫水后剩余的沼渣經過好氧堆肥后可作為成品肥料出售。沼液和沼渣中富含有氮，磷，鉀，微量元素等植物所需的營養(yǎng)物質，可被用來作為有機肥料使用。 3． 2． 3． 5． 沼液，沼渣的處理及利用 厭氧發(fā)酵后的剩余產物從發(fā)酵罐出來后仍然具有較高的含水率，并不能夠直接填埋，而是需要先經過脫水處理。歐洲國家，如瑞典，德國等已經出現了利用沼氣作為燃料的新能源汽車。 除了直接燃燒發(fā)電之外，厭氧發(fā)酵后產生的沼氣還可以在經過脫碳凈化后進入城市煤氣生產 企業(yè)，經過加壓后進入管網，供給居民日常生活使用。甲烷氣具有可燃性，濃度通?？蛇_到 60%75%，沼氣通入熱電聯產發(fā)電機后可進行發(fā)電，剩余的熱量可供垃圾處理設備自身使用。 影響厭氧發(fā)酵的因素有很多，如反應器內的溫度， pH 值，進料垃圾的碳氮比等，這些因素直接影響著厭氧降解的穩(wěn)定性。根據國外現有經驗表明，反應器的有機負荷通常在 3 kg oTS/ 。 水解酸化階段的產物如有機酸類和溶解在液體中氫氣，二氧化碳等通過管道運輸進入產甲烷罐中，有機酸和氣體在反應器內被進一步轉化為甲烷氣體和二氧化碳氣體，由于硫化