餐廚垃圾是城市固體垃圾中有機(jī)垃圾的重要 組成部分，以淀粉、脂肪、纖維素、蛋白質(zhì)等為 主要成分，含水率、油脂含量和鹽分含量分別介 于 70%~90%、2%~10%和 0.5%~3.0%，組分復(fù)雜、 極易腐爛變質(zhì)，同時(shí)蘊(yùn)含大量的生物質(zhì)能和豐富 的微量元素，不適合直接焚燒或填埋處置。 目前，厭氧消化處理餐廚垃圾節(jié)省動(dòng)力消耗、產(chǎn)生清潔能源、污泥量少，在國內(nèi)外受到廣泛關(guān)注和推廣。

沉砂浮渣一體化分離裝置 （V=500 L，無錫久 諾）；攪拌機(jī) （0~83 r/min，美國米頓羅）；沉砂沖 洗泵 （Q=6 m3 /h，P=0.75 kW，浙江新界泵業(yè)）；程 控箱式電爐 （SXL-1008，300~1 000 ℃，上海精 宏）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 （DHG-9246A，上海精宏）；電子天平 1 （ME204/02，0.01~200 g，梅特勒 - 托利多）；電子天平 2 （YP2001N，2 kg，上海精 科）；消解器 （DRB200，美國哈希）；可見分光光 度計(jì) （DR3900，美國哈希）；精密 pH 計(jì)（PHS-3E， 上海雷磁）。 以常州餐廚廢棄物綜合處置一期工程收運(yùn)的 餐廚垃圾作為試驗(yàn)原料，該處置廠的餐廚垃圾日 處理能力為 200 t/d，主體采用預(yù)處理 + 油脂提取 + 厭氧消化工藝。餐廚垃圾組分及理化性質(zhì)見表 1。

沉砂浮渣一體化分離裝置 （以下稱為“沉砂 浮渣分離裝置”） 的進(jìn)料固相取自自動(dòng)分選機(jī)分離 出的漿料 （以下稱為“漿料”）；進(jìn)料液相取自料 斗收集的瀝水 （以下稱為“瀝水”）；漿料和瀝水 的基本性質(zhì)如表 2 所示。

本研究中采用有機(jī)質(zhì)損失率、殘?jiān)室约斑M(jìn) 料與出水的 TS、VS/TS 指標(biāo)來衡量渣、砂、水三 相的分離效果。VS/TS 能夠反映可生物利用的有機(jī) 物含量水平，而有機(jī)質(zhì)損失率、殘?jiān)士煞从?物料中有機(jī)組分的利用水平與雜物的去除情況， 其定義如下： 有機(jī)質(zhì)損失率 = 渣、砂中可利用性有機(jī)質(zhì)量 / 進(jìn)料總有機(jī)質(zhì)量×100% （1） 殘?jiān)?=（渣量 + 砂量）/ 進(jìn)料總量×100% 控制進(jìn)料配比、運(yùn)行方式等其他工況條件不變， 設(shè)置攪拌器轉(zhuǎn)速分別為 75、50、42、33、22 r/min。 研究顯示，在罐內(nèi)攪拌器的不斷攪拌助力下，一 方面可形成一定的水力和機(jī)械攪拌使固相中的有機(jī) 物不斷溶入水相，另一方面防止有機(jī)顆粒沉淀，促 進(jìn)輕質(zhì)浮渣、重質(zhì)沉砂和中間水相 （即有機(jī)漿液） 的分離，實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)物料的均質(zhì)化。轉(zhuǎn)速在 22~75 r/min 范圍內(nèi)，出 料的有機(jī)質(zhì)損失率和殘?jiān)什▌?dòng)較大；不同轉(zhuǎn)速 下進(jìn)料和出水的 TS、VS/TS 也存在顯著性差異， 但從進(jìn)料到出水的過程中物料 TS、VS/TS 的變化 趨勢總體上相近。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到 75 r/min 時(shí)，有機(jī)質(zhì) 損失率、殘?jiān)屎统鏊?TS 普遍高于其他轉(zhuǎn)速的運(yùn) 行指標(biāo)，但其出水 VS/TS 則相對較低，這可能是 因?yàn)檗D(zhuǎn)速過快，攪拌力度加大極易引起沉砂上浮導(dǎo)致水相集聚大量砂礫，分層效果變差。當(dāng)轉(zhuǎn)速 降至 22 r/min 時(shí)，有機(jī)質(zhì)損失率和殘?jiān)首钚?，?別為 7.9%、5.8%，但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在此轉(zhuǎn)速下物料攪 拌不均，運(yùn)行不穩(wěn)定，底部易形成死區(qū)。因此， 結(jié)合節(jié)能降耗原則，沉砂浮渣分離裝置運(yùn)行時(shí)攪 拌機(jī)的轉(zhuǎn)速宜處于 33~42 r/min 范圍內(nèi)。在進(jìn)料配比為 6.5∶5.5∶13.0 工況 下中間水相存在分層現(xiàn)象，出現(xiàn)一段清液層；進(jìn) 料配比為 1∶4∶0 工況下中間水層質(zhì)地均勻，這 種差異可能與前者工況進(jìn)料中添加自來水有關(guān)。 如圖 3 所示，進(jìn)料配比 6.5∶5.5∶13.0 工況下的有 機(jī)質(zhì)損失率、殘?jiān)氏啾扔谶M(jìn)料配比 1∶4∶0 工 況分別高 5.3%、1.8% （按均值計(jì)算，下同）； 6.5∶5.5∶13.0 和 1∶4∶0 進(jìn)料配比工況下的進(jìn)料 TS 分別為 10.6%、13.7%，出水 TS 分別為 5.9%、 11.8%；2 種進(jìn)料配比工況下的進(jìn)料 VS/TS 較為相 近，但相較后者工況，前者工況出水口從高到低 VS/TS 分別低 1.8%、2.4%和 2.4%。

1） 沉砂浮渣分離罐轉(zhuǎn)速為 75 r/min，沉砂易上 浮，渣、砂、水三相分離效果差；轉(zhuǎn)速為 22 r/min， 物料攪拌不均，罐底易形成死區(qū)。在 33~42 r/min 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，三相分離效果相對較好，且耗能較低。

2） 相較進(jìn)料配比 1∶4∶0 工況，進(jìn)料配比 6.5∶5.5∶13.0 工況增加外運(yùn)處置的殘?jiān)考翱衫?用有機(jī)質(zhì)的損耗量，表明進(jìn)料中不宜添加自來水。

3） 間歇進(jìn)排料運(yùn)行工況下的有機(jī)質(zhì)損失率、 殘?jiān)屎统鏊?TS、VS/TS 指標(biāo)明顯優(yōu)于連續(xù)進(jìn)排 料運(yùn)行工況。同時(shí)，短期靜置對沉砂、浮渣的分 離和設(shè)備運(yùn)行無影響。

4） 轉(zhuǎn)速為 33~42 r/min、進(jìn)料配比為 1∶4∶0、 間歇進(jìn)排料運(yùn)行情況下，沉砂浮渣分離罐達(dá)到最 佳優(yōu)化工況。與現(xiàn)狀靜置除渣工藝相比，其出水 COD 增大 33.07%，兼具除渣、除砂和水解酸化的 優(yōu)勢，利于后續(xù)漿液提油和厭氧消化。

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