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3月1日，2024(第十一屆)廚余垃圾資源化利用論壇上上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司王艷明副總工程師受邀分享“廚余垃圾厭氧沼渣與沼液深度資源化技術探討”。王總詳細介紹了厭氧沼渣、沼液資源化利用及廚余垃圾深度資源化利用展望。
廚余垃圾厭氧沼渣與沼液深度資源化技術探討
廚余垃圾資源化背景與實踐
2018年11月6日，習近平主席在上海調研中強調“垃圾分類工作就是新時尚！垃圾綜合處理需要全民參與，上海要把這項工作抓緊抓實辦好。”
2019年1月31日，上海市人民代表大會通過《上海市生活垃圾管理條例》，并于2019年7月1日起實施，號稱史上最嚴垃圾分類要求。
2020年中央經濟工作會議上，“做好碳達峰、碳中和工作”被列為2021年全年重點任務之一。要實現“碳中和”，需進行能源結構轉型、社會經濟綠色低碳化轉型。其中，有機垃圾資源化是我國實現碳中和的關鍵一環。
王總介紹了廚余垃圾干式厭氧和濕式厭氧以及協同濕式厭氧的處理工藝流程，厭氧產生的沼渣沼液也做了詳細分析，他提到沼渣含水率65%，有機質含量50-55%，屬于低品質有機質，大部分為難降解纖維，含有少量的塑料；沼液含水率97%，有機質含量較低，由COD、氨氮、SS等組成。
厭氧沼渣資源化利用
沼渣堆肥。堆肥是利用依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物，將有機物向穩定的腐殖質轉化的生物化學過程；堆肥過程劃分四個階段：前處理段、發酵階段、熟化階段和后處理階段；堆肥方式分：條垛式、槽式、達諾筒、立式筒倉式。槽式堆肥、條剁式堆肥技術傳統成熟，但占地大，規模大；達諾筒堆肥和立式筒倉式堆肥技術分別以北京阿蘇衛城市生活垃圾綜合處理廠、南京江北廢棄物綜合處置中心二期工程為例，詳細介紹了項目特點及主要參數。
熱解炭化。熱解炭化是有機物在無氧或缺氧條件下加熱分解的過程；按溫度劃分：低溫250~350℃、中溫400~500℃、高溫800℃以上；按炭化爐形式分：外加熱螺旋推進炭化爐(日本巴工業)、直接電加熱螺旋爐(法國、德國和美國)、回旋焚燒爐(日本臟器株式會社)、回轉式帶夾套的間接加熱爐(國內案例多)、立式多膛爐(日本月島公司)。
濕熱水解。通過強氧化反應和高溫蒸煮的雙重作用，實現沼渣徹底滅菌殺毒，同時實現沼渣中微生物細胞徹底破壁，將細胞內水分和有機物質釋放到水溶液中，改變漿液的物料特性。反應前沼渣需要與沼液調配制漿，確保進料的流動性。處理過程密閉操作，無污染逸散；反應過程破壞了微生物結構，利于脫水和殘留有機質的溶解；回收反應過程中有機物分解釋放的熱能，實現系統能量自持。
厭氧沼液資源化利用
熱提取脫氮技術。吹脫法通過平衡條件的控制，利用溶液中氨氮實際濃度與平衡濃度之間存在的差異，利用不溶氣體帶動水相中氨氮遷移至氣相中，從而達到脫除氨氮的目的，氨吹脫法的推動力來自氣相氨分壓和與水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差值，有研究表明，氨氮吹脫去除率可達95%。
其技術有幾點優勢：
●縮小曝氣硝化池容，降低系統內回流比；
●少加或無需投加碳源；
●降低曝氣系統規模；
●緩解膜分離系統的結垢現象。
廚余垃圾深度資源化利用展望
工藝的使用對象-分質處理
低濃度厭氧：含水率≥85%，碳氮比18-20為宜，纖維、骨頭不允許進入，以易降解漿液類為主，適合作為污水處理的前置工藝。
高濃度厭氧：含水率65-70%，碳氮比18-20為宜，塑料、纖維等雜質允許進入，適合處理高含固率、難制漿的纖維且雜質含量高的低品質有機物料。
生物養殖：含水率70-80%，易降解漿狀物，蛋白含量高、纖維含量少的物料。
好氧發酵：含水率55-65%，碳氮比20-25為宜，物料中含有一定結構物，狀態蓬松易于通風，否則需加輔料。
炭化：碳氮比無要求，對進料特性要求穩定，不宜作為原料處理。
物料特性及適用工藝
制漿固渣：粒徑：3-5mm，顆粒狀態有機質，含水率70-75%，有機質含量：≥70%，組分：以碳水化合物、蛋白質為主，含有少量辣椒皮、花椒粒、骨渣等，屬于較高等品質有機質夾雜了一定量的雜質，適用黑水虻養殖+好氧發酵。
三相固渣：粒徑：≤2mm，面粉狀有機質，含水率80%，有機質含量：85%，組分：以碳水化合物、蛋白質為主，屬于高品質有機質，使用黑水虻養殖+好氧發酵。
廚余固渣：含水率70%，粒徑≤60mm，有機質含量：75%，組分：含有大量纖維類、半纖維類、塑料等雜質，組分較雜，屬于低品質有機質，特性：難以磨漿，含固率過高，制漿需配水，適用高濃度厭氧+沼渣炭化。
漿液(餐飲+廚余)：含水率90%，漿液形態，有機質含量：85%，組分：易降解有機質，特性：含水率高，適用低濃度厭氧+沼渣炭化。
干化污泥：含水率40%，顆?；蚍勰┬螒B，有機質含量：45%，組分：難降解有機質，屬于低品質有機質，特性：含水率低，適用炭化。
擠壓沼渣：含水率65%，顆粒形態，有機質含量：50-55%，組分：難降解有機質，屬于低品質有機質，特性：大部分為難降解纖維，含有少量的塑料，適用炭化。
原標題：【精彩發言回顧】王艷明先生—廚余垃圾厭氧沼渣與沼液深度資源化技術探討
