1混合有機廢棄物原料特性
安徽農業大學農業園內廢棄物主要有為溫室生產有機垃圾，包括蔬菜尾菜，少量農作物秸稈、藤蔓等。經實地調研，每天可產生各類有機廢棄物約1t，TS含量15-18%。
2資源化處理工藝設計
2.1工藝流程圖設計
按照無害化、資源化處理的原則，本處理方案採用以厭氧發酵技術為核心的工藝流程：餐廚廢棄物和農業有機廢棄物經收集進場後，首先經過篩網、人工分選等去除塑料、方便筷、大骨頭、樹枝等較大及難降解固形物，再將易生物降解組分進行粉碎漿化，之後送入水解酸化池進行預處理（該過程可適當新增水解酶以促進其水解酸化，水解酸化池中配備機械攪拌裝置進行勻漿攪拌），經過5天[11]左右水解酸化後，再將料液每天分批次定量泵入CSTR厭氧反應器中進行25-30d的充分發酵。工程所產沼氣經過除水、脫硫工藝進入貯氣櫃儲存，並用於農業園熱能中心燃氣熱水鍋爐，熱水主要滿足沼氣工程自身加熱、保溫，富餘部分用於農業園區內溫室供熱。所產沼液沼渣進入暫存池沉澱儲存，沼液迴流至水解酸化工藝調節發酵料液濃度，同時起到菌種迴流的作用，剩餘沼液及沼渣用作農業園種植生產有機肥料。本方案的工藝流程可用圖1表示。
2.2CSTR反應器設計
根據餐廚廢棄物和農業有機廢棄物混合原料的厭氧消化特點，本處理方案的核心工程設計採用CSTR厭氧反應器，該反應器可以處理高懸浮固體含量的原料，消化器內物料均勻分佈，可避免物料分層狀態，增加物料和微生物的接觸，是厭氧消化領域應用最為廣泛的反應器之一。參考CJJ184-2012《餐廚垃圾處理技術規範》及NY/T1222-2006《規模化畜禽養殖場沼氣工程設計規範》，設計發酵料液TS濃度為8-10%，水力滯留時間（HRT）為25-30d；CSTR厭氧反應器的總容積參照下式確定：V=TQ/0.8式中，V為厭氧反應的容積（m3）；Q為設計日處理量（m3）；T為設計水力滯留時間（d）；0.8是有效容積與總容積的比值係數。本處理方案日處理餐廚廢棄物及農業園有機廢棄物共3t，按照原料TS濃度分別為18-20%及15-18%，以及進料TS濃度8-10%的'要求，則每天進料量（Q）約6t；為保證處理工程穩定執行，HRT（T）取30d，則CSTR反應器的總體積為225m3。2.3處理工程主要設計指標根據高校學生食堂特點，去除寒暑假3個月時間。本處理工程主要設計指標如下：厭氧工程發酵溫度（中溫）為30-35℃；池容產氣率0.8-1.0L/（Ld）；沼氣產量4.8萬m3/年；年處理混合有機廢棄物800t；沼液、沼渣有機肥原料年產量400t。
3產物及應用分析
經過沼氣工程厭氧處理，原本汙染環境、危害食品安全的混合有機廢棄物在產生清潔可再生能源沼氣的同時，轉變為高效有機肥原料。
3.1沼氣
沼氣中甲烷（CH4）含量一般為55%以上，熱值約20,000-22,000KJ/m3，是一種優質的清潔燃料。本處理方案中，沼氣主要設計用作農業園熱能中心熱水鍋爐使用。按照沼氣中CH4含量60%、熱值為21,820KJ/m3，相當於0.74kg標準煤。為維持225m3的CSTR反應器中溫執行，設計每天需100m3的沼氣燃燒供熱，則每年共需約2.7萬m3，除滿足沼氣工程自身加熱、保溫外，每年仍剩餘2.1萬m3沼氣可用於農業園溫室大棚冬季增溫保溫。目前，農業園內3000m3PC板智控溫室、2000m3玻璃智控溫室增溫保溫主要採用煤炭為燃料，每年需40t。根據以上分析，該處理工程每年剩餘沼氣摺合標準煤約15.5t，可替代近39%的溫室採暖用煤，節能減排效益明顯。
3.2沼液、沼渣
沼液沼渣中含有豐富的氮、磷、鉀以及各種微量元素，還含有多種生物活性物質，是一種優質的有機肥原料。利用沼渣沼液作為農作物的基肥和追肥，減少化肥用量，減低生產成本，提高作物產量和品質，實現“低碳種植”和綠色食品的生產。本處理工程設計沼液、沼渣主要用作農業園內溫室生產有機肥，按照每畝每年10t的施用量，則400t沼液、沼渣可供40畝土地施用。安徽農業大學農業園佔地100多畝，種植土地約80畝；則本處理工程所產沼液、沼渣有機肥原料可被完全消納，不會產生二次汙染。
4結論
1.本方案針對安徽農業大學學生食堂餐廚廢棄物、農業園區溫室生產有機廢棄物等混合原料，設計採用以厭氧發酵技術為核心的沼氣工程，實現其無害化處理與資源化利用。2.本方案沼氣工程設計採用225m3全混式厭氧反應器（CSTR），可實現年處理混合有機廢棄物800t，年產沼氣4.8萬m3，沼渣、沼液有機肥原料400t。3.本方案設計所產沼氣除滿足厭氧工程自身加熱、保溫需求外，可摺合標準煤約15.5t，可替代近39%的農業園溫室採暖用煤。4.本方案設計所產沼液沼渣用作農業園溫室生產有機肥料，可實現完全消納，無二次汙染。