餐廚垃圾處置惡臭污染防治研究

劉希雯 陸云平

1.蘇州市環(huán)科環(huán)保技術(shù)發(fā)展有限公司，江蘇蘇州 215007；2.蘇州市環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇蘇州 215007

餐廚垃圾包含廚余垃圾和餐飲垃圾兩大類，前者主要產(chǎn)生于居民日常烹調(diào)中廢棄的下腳料以及剩余食物，后者主要來(lái)源于餐飲業(yè)的殘羹剩飯。根據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我國(guó)城市的餐廚垃圾產(chǎn)生量超過(guò)6000萬(wàn)t/年，且隨著人民生活水平的提高和餐飲行業(yè)的發(fā)展，餐廚垃圾的產(chǎn)生量也將持續(xù)攀升。餐廚垃圾的有機(jī)物和水分含量高、易腐爛，腐爛發(fā)酵過(guò)程中排放大量惡臭污染物、還會(huì)產(chǎn)生霉菌毒素等有害物質(zhì)和滋長(zhǎng)病原微生物，若處置不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染并威脅人們的身體健康。每年因餐廚垃圾處置不當(dāng)、處置場(chǎng)所惡臭污染擾民而引起周邊居民投訴的現(xiàn)象也常見(jiàn)諸媒體，并困擾著政府相關(guān)主管部門。因此，城市餐廚垃圾集中處置已成為城市不可或缺的市政基礎(chǔ)設(shè)施，而餐廚垃圾處置單位的惡臭污染防治又是其運(yùn)行管理的重要環(huán)節(jié)，本文以蘇州市某餐廚垃圾處置單位為例，研究了蘇州市典型餐廚垃圾處置工藝、惡臭污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)，并提出了惡臭污染防治方案，為餐廚垃圾處置單位的惡臭污染防治提供參考。

1 餐廚垃圾處置工藝

蘇州市某典型餐廚垃圾處置中心日處理餐廚垃圾200t，該企業(yè)采用濕熱水解、厭氧發(fā)酵處理工藝。將收集來(lái)的餐廚垃圾先由機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)篩選，分離出固體雜質(zhì)和（有機(jī)）固液物，再通過(guò)粉碎精選一體設(shè)備將前道工序產(chǎn)生的固液物進(jìn)一步破碎精選，將大顆粒的有機(jī)物粉碎為小顆粒的固體物質(zhì)，有利于濕熱處理工序的進(jìn)行。篩選出的固體雜質(zhì)進(jìn)入壓縮系統(tǒng)進(jìn)行壓縮，分離出液體和固體垃圾，壓縮所得的有機(jī)質(zhì)液體與固液物一同進(jìn)入反應(yīng)釜進(jìn)行濕熱水解處理，處理后隨即冷卻，冷卻到80～90℃的固液物進(jìn)行三相分離。其中，分離出的上層油脂泵入儲(chǔ)油罐得到油脂產(chǎn)品，分離出下層固形物作為飼料產(chǎn)品，分離中層高濃度有機(jī)物的液體進(jìn)入沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)凈化后用于發(fā)電，沼渣脫水、干化后送區(qū)域電廠作燃料摻燒處置，餐廚垃圾處理過(guò)程產(chǎn)生的污水經(jīng)預(yù)處理后接入市政污水管網(wǎng)經(jīng)城鎮(zhèn)污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放。

2 惡臭污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)及污染物種類

餐廚垃圾處置全過(guò)程中，卸料口、分選口、破碎口、三相分離口、貯存?zhèn)}、污水處理等環(huán)節(jié)均會(huì)排放惡臭污染物。餐廚垃圾處置過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭污染物種類較為復(fù)雜，惡臭強(qiáng)度相對(duì)較高，惡臭物質(zhì)種類主要包括慮硫化氫、氨、乙醇、甲硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚、乙硫醚、乙酸乙酯、乙醛、丁醛及檸檬烯等。

3 惡臭污染防治措施

3.1 密閉措施

為減小生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的惡臭氣體對(duì)周圍環(huán)境的影響，卸料口、分選口、破碎口、三相分離口等惡臭污染源設(shè)置在全密閉車間內(nèi)，設(shè)置送風(fēng)及抽風(fēng)系統(tǒng)。餐廚垃圾運(yùn)輸車采用密閉車輛，預(yù)處理車間在車輛進(jìn)入卸料時(shí)將自動(dòng)門打開，當(dāng)車輛進(jìn)入后關(guān)上自動(dòng)門進(jìn)行卸料，可最大程度避免無(wú)組織臭氣排放。在實(shí)際運(yùn)行管理過(guò)程中，餐廚垃圾運(yùn)輸車在車間內(nèi)卸料時(shí)應(yīng)注意卷閘門處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)加強(qiáng)環(huán)境管理和巡查，車間門窗不得隨意打開，避免異味的泄漏。

3.2 廢氣收集措施

為保證收集風(fēng)管的收集效率，應(yīng)采取的措施如下：

（1）采用膨脹螺栓和橡膠墊結(jié)合的方式，將除臭罩與土建結(jié)構(gòu)之間的縫隙減至最??；

（2）收集風(fēng)管盡量采用“同程”原理布置，確保管路之間的收集風(fēng)量盡量均勻；

（3）在除臭罩上遠(yuǎn)離吸風(fēng)口的位置布置進(jìn)風(fēng)口，使罩內(nèi)臭氣可有組織流動(dòng)，進(jìn)入收集風(fēng)管；

（4）精確計(jì)算干管、支管風(fēng)速，保證整個(gè)廢氣管路的壓力滿足廢氣輸送要求。

經(jīng)采取上述措施后，各廢氣捕集率可達(dá)到99%以上。

3.3 噴淋洗滌措施

車間密閉后收集的惡臭廢氣采用化學(xué)噴淋洗滌（酸洗滌、堿洗滌、氧化化學(xué)洗滌）+濾池（生物+活性炭）處理的除臭方法。即高強(qiáng)度臭氣先經(jīng)過(guò)H2SO4、NaOH及NaClO等酸、堿性洗滌液進(jìn)行化學(xué)洗滌，再進(jìn)入生物+活性炭濾池處理單元進(jìn)行處理，處理后的臭氣有組織排放至大氣，預(yù)計(jì)去除效率可達(dá)95%以上。除臭單元示意圖如圖1所示。

圖1 除臭單元示意圖

硫化氫廢氣屬酸性類廢氣，與堿發(fā)生中和反應(yīng)。硫化氫和強(qiáng)堿反應(yīng)的時(shí)候，當(dāng)強(qiáng)堿過(guò)量，生成硫化物和水，即正鹽；而當(dāng)硫化氫過(guò)量的時(shí)候，生成硫氫化物和水，即酸式鹽。氨氣屬堿性類廢氣，酸洗時(shí)與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)被吸收。洗滌塔內(nèi)廢氣流速控制在1.5m/s以內(nèi)，塔內(nèi)停留時(shí)間大于3s，同時(shí)適當(dāng)增加吸收塔的高度，設(shè)有填料及噴淋裝置，由于硫化氫廢氣呈酸性與堿發(fā)生反應(yīng)，所以選用堿性液體（NaOH）或次氯酸鈉（NaClO）作吸收液。采用循環(huán)泵輸送，逆流式洗滌，使廢氣由風(fēng)機(jī)壓入塔內(nèi)均壓室，并經(jīng)過(guò)均風(fēng)格柵勻速進(jìn)入一級(jí)填料層，將廢氣平均分布在PP多面空心球周圍，每只呈現(xiàn)點(diǎn)接觸，排列“Z或W”不規(guī)則路線行走，無(wú)偏流現(xiàn)象，再配合螺旋式高流量、不阻塞噴嘴，使氣液二相混合率達(dá)97%以上，進(jìn)入吸收處理塔后的廢氣由漸擴(kuò)段減速進(jìn)入二級(jí)填料層噴淋功能段，再次使廢氣得到氣液二相充分接觸反應(yīng)，然后再經(jīng)脫液器脫液除霧后，最后通過(guò)排風(fēng)管排入生物土壤濾池進(jìn)行深度處理。

該企業(yè)采用的生物濾池為填料床濾池。惡臭氣體可經(jīng)抽吸通過(guò)填料床，當(dāng)臭氣通過(guò)濾池填料時(shí)同時(shí)發(fā)生2個(gè)活動(dòng)過(guò)程：吸著作用（吸收/吸附）與生物轉(zhuǎn)化。惡臭污染物被吸收入填料表面與生物膜表面，附著在填料表面的微生物，主要是細(xì)菌、真菌等對(duì)惡臭氧化吸附/吸收的氣體。保持微生物的活性的關(guān)鍵因素是保持填料床內(nèi)具有適宜的濕度和溫度。臭氣中的化學(xué)物質(zhì)與濾料接觸后在表層水膜中溶解，并從氣相轉(zhuǎn)化為液相，以利于濾料中的細(xì)胞做進(jìn)一步的吸收和分解。水溶液中的異味成分被微生物所吸附和吸收，惡臭物質(zhì)從水中轉(zhuǎn)移到微生物體內(nèi)。濾料中的特定菌種，即根據(jù)惡臭污染源的類型篩選而得到的處理菌種以惡臭污染物為食，把污染物轉(zhuǎn)化為自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使碳、氫、硫、氮、氧等元素從化合物形式轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，進(jìn)入微生物自身的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中，從而達(dá)到降解惡臭污染物的目的。

3.4 局部噴灑除臭液

根據(jù)惡臭產(chǎn)生量，在污水處理、垃圾預(yù)處理、厭氧消化等有限空間，餐廚垃圾運(yùn)輸?shù)缆泛蛪赫ノ勰喽逊排c泔水卸料區(qū)、廢油脂收集區(qū)、污水處理的曝氣池等敞開空間，布置智能矩陣噴淋系統(tǒng)，定期在室內(nèi)噴灑具有吸收、降解惡臭氣體物質(zhì)的生物提取的降解液，起到降低和消除惡臭的作用。

3.5 無(wú)組織排放治理

為消除綜合池、槽車呼吸尾氣無(wú)組織排放源，可考慮在綜合池、槽車在嚴(yán)格密閉的前提下，對(duì)此二者設(shè)置氣相平衡管，使呼吸尾氣形成閉路循環(huán)，防止惡臭外溢。硬化污水處理車間周邊地面，減少滲濾液和廢油脂滲入地下，避免其腐敗發(fā)臭。廢水輸送管應(yīng)接近伸入水池或槽罐底部，通過(guò)減小滲濾液落差和對(duì)液體的擾動(dòng)可以減少惡臭氣體產(chǎn)生。加強(qiáng)運(yùn)輸車輛、設(shè)備、管路的檢修，減少跑冒滴漏的情況。交替使用洗潔精和微生物除臭液洗滌道路，加強(qiáng)室內(nèi)管理，經(jīng)常使用清水清洗預(yù)處理間的地面，減少垃圾及其滲濾液的暴露面。

加強(qiáng)污染治理措施的檢修維護(hù)，減少因設(shè)施故障而導(dǎo)致的非正常排放。

5 結(jié)語(yǔ)

采用用濕熱水解+厭氧發(fā)酵的方法處理餐廚，可以有效實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化，但是由于餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)及水分含量的原因，運(yùn)輸和處置過(guò)程中，伴隨著有機(jī)質(zhì)的微生物降解，不可避免地會(huì)釋放出各類惡臭污染物，對(duì)周邊環(huán)境造成不利影響。餐廚垃圾處置單位在采取惡臭污染源密閉，惡臭廢氣負(fù)壓收集、末端處理，無(wú)組織排放控制等措施后，惡臭環(huán)境影響就可以得到有效控制，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾處置社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。