餐厨垃圾废气处理方法

　　餐厨垃圾，俗称泔脚、泔水，也叫潲水又称馊水，是餐饮垃圾和厨余垃圾的统称。

　　餐厨垃圾主要是居民在生活消费过程中形成的生活废物，是食物垃圾中*主要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下角料（厨余）和食用残余（泔脚）。

　　其成分复杂，主要是油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。

　　特点是极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。

　　餐厨垃圾占城市生活垃圾的比重较大，约占50%。因餐厨垃圾为“人类副产的优质有害生物培养基”，极易自发滋生蚊蝇病菌，产生有毒、恶臭、可燃气体，带来消防隐患和环保、公众健康问题。不当利用餐厨垃圾的地沟油、泔水猪危害巨大，餐厨垃圾因油脂和其他有机物含量较为丰富，脱水后热值较高，是可利用的资源，故对餐厨垃圾的处理形式进行梳理是十分必要的。

　　1 分类

　　按处理媒介分为非生物处理和生物处理：其中非生物处理包括机械破碎、卫生填埋、焚烧发电、气化等；生物处理包括厌氧发酵、好氧发酵、制备生态饲料等。

　　（1）机械破碎。充分利用城市污水处理系统，将家庭垃圾通过垃圾粉碎机破水后进入市政污水系统进行处理。机械破碎过程中餐厨垃圾并未发生化学变化，仅降低了粒径，该方法实质上是将餐厨垃圾污水污泥化，不是消解处理而是转移污废，仅适用于具有新规划的能接纳该部分污废处理的城市或区域，否则势必会对原有的市政污水处理系统造成挑战。

　　（2）卫生填埋。将餐厨垃圾填埋于地下，包括持续的微生物对有机物降解过程即为餐厨垃圾卫生填埋。微生物的生化处理过程为近期的研究热点，一般性结论为微生物优先分解有机物并将其转化为自身生长繁殖所需的营养物质，在有机物富余的情况下可进一步将有机物生化降解为无机物增加土壤的肥沃程度。

　　卫生填埋具有操作简单，费用低的优点，同时具有占地面积大且需占用时间长，存在渗滤液二次污染，释放臭气，副产沼气易引发爆炸重大安全隐患。随着人们对环境问题日益看重和土地资源日趋紧张，餐厨垃圾的卫生填埋率在逐年下降。

　　（3）焚烧发电。餐厨垃圾含水率较高不宜直接燃烧，须先进行脱水处理，而后在焚烧炉中彻底氧化分解，一般以不低于1000℃的温度过氧燃烧，可将固状物减量65%（±15%），燃烧的高品位热一般用于发电，低品位热可用来供暖。灰渣可作为生产建筑材料的原料。为保证焚烧过程连续稳定，一般可掺烧20%的煤炭。

　　目前垃圾焚烧技术主要分为层状燃烧、流化床燃烧和旋转燃烧技术（即转窑式）3大类。

　　该方式处理速率高，转化产生的动力蒸汽用来发电，低品位热量用来供热，减量化程度大，实现了餐厨垃圾的资源、减量化；但是常规的垃圾焚烧不可避免地产生呋喃、二噁英、飞灰等大气污染物，另外焚烧炉灰渣（一般为燃前的5%～20%）重金属含量较高，污染环境较为严重。

　　（4）厌氧发酵。厌氧发酵是指微生物在氧气不足甚至无氧气的厌氧条件下通过自身代谢，将一部分有机质转化为微生物本体，另外一部分则分解为CH4（有的工艺可直接分解为H2）、CO2，亦可通过选择不同的微生物制备有机酸或醇。温度、酸碱度、碳氮比、微量元素、含氧量显著制约着厌氧发酵的速率和转化率[3]，目前厌氧发酵技术已经在欧洲得到长足的发展，国内应用代表工艺有Biomax。

　　集中厌氧发酵技术相对成熟，具有自动化程度高，能生产燃气或有机酸、醇，资源化程度好，经济性较高，渣可制成有机肥等优点，广泛应用于城市生活垃圾处理，为餐厨垃圾清洁资源化的有效途径。

　　（5）好氧发酵。餐厨垃圾好氧堆肥[1]是指人工培育的特效菌种或自然的好氧微生物在氧气充裕的条件下对餐厨垃圾的生物降解过程，与厌氧发酵类似，将一部分有机质转化为微生物本体，与厌氧发酵不同的是另一方面转化为有机肥而不产生CH4或H2。

　　餐厨垃圾好氧发酵目前的核心技术主要集中在好氧微生物的优选驯化，反应器的合理化改进等方面。餐厨垃圾好氧发酵主要压榨脱水、油水分离、生化降解、尾气处理、废水净化、有机肥处理等工艺过程，其中生化降解过程通常以破碎至粒径为1.5～8cm餐厨垃圾为原料，添加菌种及辅料，进行为期约4周的发酵。

　　如餐厨垃圾的油脂、盐分过高则会降低微生物的活性，另外集中好氧发酵占地面积大，会产生污染性臭气，经济效益不高。国内无害化堆肥处理厂数目逐年下降，与城市垃圾混合堆放、分离成本高、堆肥企业经济效益低有关。

　　值得推荐的是高温好氧快速降解技术，利用高效微生物菌群，好氧发酵1天将餐厨垃圾转化为有机肥，该方法速率快、盐度适应性好、高温活跃性好（甚至能达到80℃）。相对好氧堆肥而言，高温好氧反应过程无任何有害物质产生，产出的气体比较小、耗时短、过程可控制、易操作、降解快、资源化效果好，可以处理混合环保垃圾，运行费用低。而且90%的有机垃圾在前段垃圾预处理的过程中污水达标排放、油脂回收利用。10%的固体排放物作为有机肥原料用于生态种植养殖。整个处理过程无公害，不存在二次污染。符合国家餐厨垃圾处理的“减量化、无害化、资源化”就地处理原则。目前已有餐厨垃圾一体化设备投入市场，并且已经推广应用。

　　（6）制备生态饲料。生态饲料[1]是指以餐厨垃圾为原料制备的饲料。制备生态饲料的餐厨垃圾处理方法主要分为发酵生产菌体蛋白、青贮法、脱水法3大类。国内应用较多的是发酵法制备菌体蛋白；青贮法的典型做法为乳酸菌发酵；脱水制备干饲料通常包括直接高温干燥、煮沸干燥、真空油炸等方法。

　　（7）气化。虽诸如煤化工等领域主流的气化技术种类繁多，但因餐厨垃圾含水量较高，能运行稳定、经济合理的应用于餐厨垃圾处理的气化技术仅有极为有限的数种，这里仅推荐高温等离子炬气化技术[8]。该技术具有反应速率快、附加值高、本质环保的特点，核心技术为国外掌握，主要在美国、加拿大、日本有应用。该技术处理餐厨垃圾可将简单脱水处理后的固状物连同油脂一并气化，因高温等离子气化反应温度高，气流停留时间合理，基本不产生二噁英、呋喃等有机污染物，合成气有效成分为CO、H2。固渣可作为建筑保温原料，但目前国内应用不多，需要引进核心技术。

　　酸碱废气治理工程

　　企业在生产过程中会挥发产生一定量的酸碱废气，酸碱废气的主要污染成份为硝酸雾、氯化氢、硫酸雾、氰化物、铬酸雾、碱雾等。主要来源化工、化学、石油、涂料、绝缘材料、纺织、铸造、印铁、印刷、涂装、家具、皮革、鞋业、玻璃、建材等。酸碱废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点,在国内酸碱废气处理时普遍采用的是酸碱中和法等。

　　酸：化学上是指在溶液中电离时产生的阳离子完全是氢离子的化合物。可分为无机酸、有机酸。酸碱质子理论认为：能释放出质子的物质总称为酸。

　　酸性气体：指遇水呈酸性的气体,可能是溶解于水后电离呈酸性,或与水反应生成酸性物质.如Cl2 NO2 SO2 CO2 与水反应生成酸性物质。

　　在一些使用硝酸或含有硝酸的混酸酸洗的工艺如铝件酸洗、铜件酸洗、不锈钢酸洗、单晶硅和多晶硅酸洗、金刚石酸洗等或硝酸盐分解的地方常有大量的NOx废气  （黄烟）排出，由于反应剧烈，NOx的瞬时浓度很高，废气成分的复杂性决定了此种废气的处理难度很高，普通的液体吸收法或活性炭吸附法都存在很多问题。我们经过大量的工程实践，在含有高浓度阵发性NOx废气的净化方面积累了丰富的经验，具有很多成功的案例。

　　酸碱废气处理（喷淋塔）主要的运作方式是不断酸雾废气由风管引入净化塔，经过填料层，废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应，酸雾废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到全国排放标准的排放要求，低于国家排放标准。

　　由于每个用户的工艺条件各不相同，因此量体裁衣的设计是保证用户满意的关键。

　　高浓度酸性废气净化处理设备方案还需要考虑以下四点：

　　一、设备运行条件 根据废气的性质(温度、湿度、压力、粘度、气体种类、可燃性、毒性、稳定性等)设计安全可靠的处理装置；

　　二、需达到的去除效率 根据国家颁布的排放标准及污染源排放的废气浓度，选择效率高的设备类型，如果一台设备不能满足要求则需要多台设备进行多级处理；

　　三、经济性 主要考虑设备的制造、安装、运行和维护费用以及治理后的处理问题，不得造成二次污染；

　　四、占地面积及空间的大小 根据生产现场状况，合理布置废气处理工艺流程和设计选择设备类型；

　　五、设备操作要求及使用寿命 要求设备结构简单，操作方便，便于更换吸收剂、吸附剂或催化剂等。

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