餐飲垃圾是指主營餐飲業(yè)務(wù)、企事業(yè)單位食堂、居民日常生活中加工飯菜等產(chǎn)生的垃圾。餐飲垃圾中的剩飯剩菜,長期由餐飲企業(yè)及企事業(yè)單位食堂隨意處置,由此生產(chǎn)的地溝油已造成公共危害。目前餐廚垃圾生物處理的主要技術(shù)研究為生產(chǎn)生物柴油化技術(shù)、生物產(chǎn)氫技術(shù)、厭氧甲烷發(fā)酵技術(shù)、好氧生物處理技術(shù)。本工程采用固液分離+A/O工藝處理餐飲垃圾,油脂類提煉為生物柴油,污水經(jīng)生化處理后達(dá)標(biāo)排放。
1 處理規(guī)模及目標(biāo)
根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求,處理規(guī)模按日處理500m3設(shè)計,本餐飲垃圾處理站污水排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級。原水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如下:
項目 | CODcr | BOD5 | SS | 油 | pH |
原水水質(zhì) | ≤15000mg/L | ≤9000mg/L | ≤6000mg/L | ≤300ml/L | 6~9 |
排放標(biāo)準(zhǔn) | ≤100mg/L | ≤20mg/L | ≤70mg/L | ≤10ml/L | 6~9 |
2 工藝設(shè)計及主要構(gòu)筑物參數(shù)
2.1 各類污染物的去除
(1)SS的去除。餐飲垃圾中含較多大粒徑的漂浮物及沉淀物,如漂浮的塑料、餐筷、餐巾紙等,沉淀的食物殘渣、骨頭等,以及碎碗、砂石、少量金屬物質(zhì)等。這些固體物質(zhì)必須在污水進入生化處理之前通過物理分離分選的方法去除,并設(shè)計合理的回收利用方式,以達(dá)到資源化的目的。
(2)油脂的去除。油通常有三種狀態(tài):呈懸浮狀態(tài)的可浮油、呈乳化狀態(tài)的乳化油和呈溶解狀態(tài)的溶解油。餐飲垃圾中主要為食用油,屬懸浮狀態(tài)的油類,可通過靜沉法去除。因油含量較高,擬采用多級隔油池。
(3)有機物的去除。污水中有機物的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用,然后對污泥與水進行分離來完成的。餐飲垃圾廢水,其BOD5/CODcr比值多為0.6左右,污水的可生化性較好,用生物處理方法,以達(dá)到治理目標(biāo)。
2.2 工藝流程
先對餐飲垃圾進行分離分選,油脂類提煉為生物柴油;其他固體分類收集后回收或處置;污水通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,用于發(fā)電;沼液再經(jīng)生化處理達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn);其剩余污泥作為農(nóng)肥利用或處置,合理利用且有效處理餐飲垃圾。
2.3 主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)
(1)滾筒式分離裝置。餐飲垃圾通過自流方式,從原料池流入滾筒式分離裝置。餐飲垃圾在滾筒式分離裝置中實現(xiàn)固液分離。分離出來的液體經(jīng)集液槽收集后自流進入隔油池;而分離出來的固體物質(zhì)經(jīng)垃圾斗車收集后進入旋流池進行分選處理。滾筒式分離裝置選用型號GTS/200(帶破袋功能),外形尺寸為7500mm×3050mm×4180mm。
(2)旋流池。用于分選餐飲垃圾中的固體物質(zhì)如筷子、塑料、碎碗、砂石、飯粒等,并將這些固體物質(zhì)清洗后分類處理。較重的物質(zhì)如碎碗、砂石等沉至池底;稍輕的物質(zhì)如飯粒等旋至池壁中部,隨水體進入外池,通過沉降去除;輕的物質(zhì)如筷子、塑料等漂浮于水面,經(jīng)刮渣機刮出回收。平面尺寸φ×H=5m×3.0m,有效池容50m3,停留時間為5h。
(3)隔油池。由于餐飲污水中含有大量的動植物油,為了保證污水處理單元的正常運行,必須進行隔油處理。隔油池采用三級隔油處理。結(jié)構(gòu)尺寸為7.0m×2.0m×3.5m,有效容積42m3,停留時間2h,選用50WQ25-10-1.5潛污泵2臺。
(4)水解酸化池。利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng),將不溶性有機物水解成溶解性有機物,酸化水解污水中的大分子有機物和有毒有害物質(zhì),提高污水的可生化性,減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷,使污泥與污水同時得到處理。平面尺寸φ×H=8.0m×5.0m,有效水深4.5m,超高0.5m,設(shè)計停留時間4h,鋼筋硂結(jié)構(gòu),埋地式設(shè)計。
(5)兩級IC厭氧反應(yīng)器。基本工作原理相當(dāng)于兩個上下組合在一起的UASB反應(yīng)器,一個是下部的高負(fù)荷部分,一個是上部的低負(fù)荷部分,這樣就使厭氧的效果更好,容積負(fù)荷更高,特別適于各種有機廢水的處理。厭氧所產(chǎn)沼氣從頂部收集后經(jīng)水封進入沼氣儲柜,用于發(fā)電。反應(yīng)器平面尺寸φ×H=8.5m×24.0m,停留時間25h,容積負(fù)荷Nv=7kgCOD/(m3·d),日產(chǎn)污泥量24m3,日產(chǎn)沼氣量1452m3。
(6)中沉池。用于分離厭氧出水中的懸浮物,一方面使二級厭氧反應(yīng)器出水的污泥能回流至水解酸化池補充污泥濃度,另一方面使上清液進入下一處理工藝,減輕由于污泥帶來的好氧處理負(fù)荷。采用豎流式沉淀池。結(jié)構(gòu)尺寸φ×H=7.0m×9.4m,停留時間2h,選用NL100-16剩余污泥泵2臺。
(7)脫氮反應(yīng)沉淀池。因污水中含氨氮量較高,采取化學(xué)方法去除大部分氨氮,以免影響后續(xù)處理工藝的脫氮效率。反應(yīng)池平面尺寸為2.0m×2.0m×3.5m,反應(yīng)時間25min。沉淀池平面尺寸為6.0m×4.0m×3.5m,沉淀時間2h,選用80GW40-15-4剩余污泥泵2臺,SHG3000行車式刮泥機1臺。
(8)兩級H/O好氧池。污水經(jīng)過兩級厭氧處理后其水質(zhì)有了很大的改善,COD含量仍然較高,要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),必須進一步處理。結(jié)構(gòu)尺寸為30m×9m×4m,設(shè)計流量為92.5m3/h,水力停留時間10h,厭氧與好氧停留時間之比,混合液回流比為200%,選用RD-100羅茨風(fēng)機2臺。
(9)二沉池。采用豎流式沉淀池進行泥水分離,使污泥得到一定的濃縮,降低出水SS濃度。結(jié)構(gòu)尺寸φ×H=4.5m×8.0m,停留時間2h,選用25WQ8-22-1.1污泥泵2臺。
(10)生物濾池。采用自然通風(fēng)供需,通過空氣流通將氧轉(zhuǎn)移至污水中進而擴散至生物膜。結(jié)構(gòu)尺寸φ×H=12m×3.4m,濾池的BOD5容積負(fù)荷NV=100gBOD5/(m3·d)。
(11)消毒池。為殺滅水中的病原菌和其它有害微生物,特設(shè)置一氯氣消毒池。結(jié)構(gòu)尺寸為3m×3m×2.3m,停留時間30min,加氯量為8mg/L,選用REGAL220加氯機1臺。
3 運行效果
項目 | 滾筒分離出水 | 隔油池出水 | 水解酸化池出水 | 兩級QY厭氧出水 | 脫氮處理出水 | 兩級H/0好氧出水 | 沉淀池出水 | 生物濾池出水 |
CODcr | 12500 | 12500 | 10300 | 700 | 686 | 96 | 91 | 20 |
BOD5 | 8200 | 8200 | 7100 | 500 | 416 | 66.5 | 61 | 10 |
SS | 610 | 610 | 300 | 300 | 68.5 | 49.5 | 23 | 10 |
氨氮 | 80.3 | 80.3 | 80.3 | 80.3 | 9.8 | 1.25 | 1.25 | 1 |
油類 | 286 | 33 | 25 | 15 | 15 | 10 | 10 | 8 |
pH | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 | 6~9 |
4 結(jié)論
(1)采用固液分離+A/O工藝處理餐飲垃圾,油脂和固體經(jīng)分離、分選后實現(xiàn)回收和處置;污水經(jīng)生化處理后出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)。餐飲垃圾得到了有效處理和合理利用。
(2)固液分離+A/O工藝具有處理效率高,運行費用低,工程造價低,占地面積小等優(yōu)點。