鼓风干燥箱在餐厨垃圾处理中的使用

餐厨垃圾是城市固体垃圾中有机垃圾的重要 组成部分，以淀粉、脂肪、纤维素、蛋白质等为 主要成分，含水率、油脂含量和盐分含量分别介 于 70%~90%、2%~10%和 0.5%~3.0%，组分复杂、 极易腐烂变质，同时蕴含大量的生物质能和丰富 的微量元素，不适合直接焚烧或填埋处置。 目前，厌氧消化处理餐厨垃圾节省动力消耗、产生清洁能源、污泥量少，在国内外受到广泛关注和推广。

沉砂浮渣一体化分离装置 （V=500 L，无锡久 诺）；搅拌机 （0~83 r/min，美国米顿罗）；沉砂冲 洗泵 （Q=6 m3 /h，P=0.75 kW，浙江新界泵业）；程 控箱式电炉 （SXL-1008，300~1 000 ℃，上海精 宏）；电热恒温鼓风干燥箱 （DHG-9246A，上海精宏）；电子天平 1 （ME204/02，0.01~200 g，梅特勒 - 托利多）；电子天平 2 （YP2001N，2 kg，上海精 科）；消解器 （DRB200，美国哈希）；可见分光光 度计 （DR3900，美国哈希）；精密 pH 计（PHS-3E， 上海雷磁）。 以常州餐厨废弃物综合处置一期工程收运的 餐厨垃圾作为试验原料，该处置厂的餐厨垃圾日 处理能力为 200 t/d，主体采用预处理 + 油脂提取 + 厌氧消化工艺。餐厨垃圾组分及理化性质见表 1。

沉砂浮渣一体化分离装置 （以下称为“沉砂 浮渣分离装置”） 的进料固相取自自动分选机分离 出的浆料 （以下称为“浆料”）；进料液相取自料 斗收集的沥水 （以下称为“沥水”）；浆料和沥水 的基本性质如表 2 所示。

本研究中采用有机质损失率、残渣率以及进 料与出水的 TS、VS/TS 指标来衡量渣、砂、水三 相的分离效果。VS/TS 能够反映可生物利用的有机 物含量水平，而有机质损失率、残渣率可反映 物料中有机组分的利用水平与杂物的去除情况， 其定义如下： 有机质损失率 = 渣、砂中可利用性有机质量 / 进料总有机质量×100% （1） 残渣率 =（渣量 + 砂量）/ 进料总量×100% 控制进料配比、运行方式等其他工况条件不变， 设置搅拌器转速分别为 75、50、42、33、22 r/min。 研究显示，在罐内搅拌器的不断搅拌助力下，一 方面可形成一定的水力和机械搅拌使固相中的有机 物不断溶入水相，另一方面防止有机颗粒沉淀，促 进轻质浮渣、重质沉砂和中间水相 （即有机浆液） 的分离，实现罐内物料的均质化。转速在 22~75 r/min 范围内，出 料的有机质损失率和残渣率波动较大；不同转速 下进料和出水的 TS、VS/TS 也存在显著性差异， 但从进料到出水的过程中物料 TS、VS/TS 的变化 趋势总体上相近。当转速达到 75 r/min 时，有机质 损失率、残渣率和出水 TS 普遍高于其他转速的运 行指标，但其出水 VS/TS 则相对较低，这可能是 因为转速过快，搅拌力度加大极易引起沉砂上浮导致水相集聚大量砂砾，分层效果变差。当转速 降至 22 r/min 时，有机质损失率和残渣率最小，分 别为 7.9%、5.8%，但试验发现在此转速下物料搅 拌不均，运行不稳定，底部易形成死区。因此， 结合节能降耗原则，沉砂浮渣分离装置运行时搅 拌机的转速宜处于 33~42 r/min 范围内。在进料配比为 6.5∶5.5∶13.0 工况 下中间水相存在分层现象，出现一段清液层；进 料配比为 1∶4∶0 工况下中间水层质地均匀，这 种差异可能与前者工况进料中添加自来水有关。 如图 3 所示，进料配比 6.5∶5.5∶13.0 工况下的有 机质损失率、残渣率相比于进料配比 1∶4∶0 工 况分别高 5.3%、1.8% （按均值计算，下同）； 6.5∶5.5∶13.0 和 1∶4∶0 进料配比工况下的进料 TS 分别为 10.6%、13.7%，出水 TS 分别为 5.9%、 11.8%；2 种进料配比工况下的进料 VS/TS 较为相 近，但相较后者工况，前者工况出水口从高到低 VS/TS 分别低 1.8%、2.4%和 2.4%。

1） 沉砂浮渣分离罐转速为 75 r/min，沉砂易上 浮，渣、砂、水三相分离效果差；转速为 22 r/min， 物料搅拌不均，罐底易形成死区。在 33~42 r/min 转速范围内，三相分离效果相对较好，且耗能较低。

2） 相较进料配比 1∶4∶0 工况，进料配比 6.5∶5.5∶13.0 工况增加外运处置的残渣量及可利 用有机质的损耗量，表明进料中不宜添加自来水。

3） 间歇进排料运行工况下的有机质损失率、 残渣率和出水 TS、VS/TS 指标明显优于连续进排 料运行工况。同时，短期静置对沉砂、浮渣的分 离和设备运行无影响。

4） 转速为 33~42 r/min、进料配比为 1∶4∶0、 间歇进排料运行情况下，沉砂浮渣分离罐达到最 佳优化工况。与现状静置除渣工艺相比，其出水 COD 增大 33.07%，兼具除渣、除砂和水解酸化的 优势，利于后续浆液提油和厌氧消化。

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