餐廚垃圾資源化綜合處理項目技術設計方案

WORD格式..可編輯餐廚垃圾資源化綜合處理項目技術方案專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯目錄第一章項目概況.............................................................................................................................31.1基本概況........................................................................................................................................................31.2項目背景........................................................................................................................................................31.3物料性質........................................................................................................................................................3第二章工藝方案選擇.....................................................................................................................52.1常用處理工藝介紹.......................................................................................................................................52.1.1生產(chǎn)飼料.................................................................................................................52.1.2堆肥.........................................................................................................................52.1.3厭氧發(fā)酵處理.......................................................................................................52.2工藝比較........................................................................................................................................................62.3工藝選擇........................................................................................................................................................6第三章技術方案.............................................................................................................................72.1工程目標........................................................................................................................................................72.2工藝方案........................................................................................................................................................72.2.1系統(tǒng)組成.................................................................................................................72.3.2工藝流程.................................................................................................................82.3.3物料平衡...............................................................................................................102.3工藝系統(tǒng)......................................................................................................................................................112.3.1餐廚垃圾預處理系統(tǒng)...........................................................................................112.3.2厭氧發(fā)酵系統(tǒng).......................................................................................................112.3.3沼氣預處理系統(tǒng)...................................................................................................122.3.4熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng).......................................................................................................132.3.5沼渣穩(wěn)定化系統(tǒng)...................................................................................................142.3.6臭氣處理系統(tǒng).......................................................................................................142.3.7廢水處理系統(tǒng).......................................................................................................152.4主要工藝參數(shù).............................................................................................................................................152.5占地面積......................................................................................................................................................15第四章投資估算及經(jīng)濟分析.......................................................................................................164.1投資估算....................................................................................................................................................16第五章結論及建議.......................................................................................................................185.1結論..............................................................................................................................................................185.2建議..............................................................................................................................................................18專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯第一章項目概況1.1基本概況項目名稱：餐廚垃圾處理項目項目地點：處理對象：餐廚垃圾建設規(guī)模：200噸/日主要工藝：餐廚垃圾中溫厭氧發(fā)酵、沼氣發(fā)電、沼渣穩(wěn)定化主要產(chǎn)品：電力、有機肥、廢油1.2項目背景餐飲業(yè)比較發(fā)達，每天產(chǎn)生大量的餐廚垃圾，目前還沒有建成的餐廚垃圾處理設施，每天產(chǎn)生的大量餐廚垃圾還沒有得到有效的處理。餐廚垃圾表觀性狀惡劣，高含水及其易腐特性，對城市環(huán)境具有較大的影響；此外，由于餐廚垃圾來源的復雜性，存在嚴重的病毒污染，威脅城市的公共衛(wèi)生安；全長期采用的直接作為動物飼料的處置方式亦不當，易引發(fā)多種動物瘟疫，同時存在形成污染食物鏈的危險，威脅人類健康安。全鑒于餐廚垃圾的環(huán)境和公眾健康危險，我國相繼有多個城市出臺了餐廚垃圾處置管理辦法，如《上海市餐廚垃圾管理辦法》、《北京市餐廚垃圾收集運輸處理管理辦法》、《廣州市餐管理辦法》等已明確規(guī)定餐廚垃圾的收運、處理處置，同時禁止使用未經(jīng)科學處理作為豬飼料。因此，對餐廚垃圾進行資源化、減少化、無害化的處理處置已迫在眉廚垃圾的餐廚垃圾睫。1.3物料性質餐廚垃圾是指居民日常生活以外的食品加工、飲食服務、單位供餐等活動中產(chǎn)生的剩菜剩飯等垃圾和廢棄食用油脂，俗稱泔腳、泔水或潲水。以淀粉類、食物纖維類、動物脂肪類等有機物質為主要成分，具有水分、油脂、鹽分含量高、易腐爛、易發(fā)酵、易發(fā)臭等特點。餐廚垃圾的成分根據(jù)各地飲食習慣及經(jīng)濟發(fā)展狀況的不同而有顯著差別，本項目專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯暫按下面的常規(guī)餐廚垃圾成分進行設計，待后期對當?shù)夭蛷N進行準確分析后再進行調整。表1-1餐廚垃圾有機物雜質油脂含水率90%~95%3%~5%2%~4%80%~90%專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯第二章工藝方案選擇2.1常用處理工藝介紹2.1.1生產(chǎn)飼料餐廚垃圾中含有豐富的淀粉、纖維素、蛋白質、脂類及無機鹽，利用酵母菌將其發(fā)酵或通過高溫滅菌干燥后，制成蛋白飼料是目前國內常用的處理方法之一。這種方法在一段時期內被認為是資源化處理餐廚垃圾的一種方式，但最新研究表明用餐廚垃圾制動物飼料存在巨大的安全隱患。動物吃了用動物的內臟、骨頭等加工而成的飼料，實際上就是在“食用同類”。研究人，發(fā)達國家為解決瘋牛病等全問題，相繼制定飼料法規(guī)。歐盟于從2003年開始正式規(guī)定，嚴禁在飼料生產(chǎn)中使用同類動物的任何部位生產(chǎn)飼料，嚴禁向毛皮類動物以外的牲畜喂廚房泔水。由于各類動物的肉、骨、內臟混合在一起無法準確分選開，因此用這種原料做飼料，在動物食品安全問題上重大隱患。員發(fā)，現(xiàn)瘋牛病很可能就源自動物“食用同類”現(xiàn)象。近年來球性飼料安全餐廚垃圾中2.1.2堆肥堆肥處理技術的工藝較為簡單，適合于易腐有機質含量較高的垃圾處理，而垃圾中的石塊、金屬、玻璃、塑料等則不能被微生物分解。堆肥處理周期較長，占地面積大，衛(wèi)生條件相對較差。堆肥時要保證有機肥產(chǎn)品達到國家標準，就必須將新鮮的垃圾先進行分選，然后將易腐有機組分再進行好氧發(fā)酵，但餐廚垃圾的含水率高達90%左右，發(fā)酵過程中糊狀垃圾將整個堆垛全部空間填死，空氣無法進入內部，致使微生物處于厭氧狀態(tài)，使降解速度減慢，并產(chǎn)生硫化氫等臭氣，同時使堆肥溫度下降，嚴重影響堆肥質量。2.1.3厭氧發(fā)酵處理厭氧發(fā)酵技術是利用微生物厭氧菌，將垃圾中有機物作為營養(yǎng)源，經(jīng)過厭氧菌的新陳代謝，最終將垃圾進行發(fā)酵降解。整個發(fā)酵消化過程在全封閉條件下完成，使消化過程充分完專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯全，無異味泄漏。經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理，垃圾中可腐有機物部分降解為發(fā)酵殘渣，并產(chǎn)出沼氣。2.2工藝比較表2-1餐廚垃圾處理工藝比較表單項生產(chǎn)飼料堆肥厭氧發(fā)酵處理規(guī)模適合中小規(guī)模的處理量目前只有小型的單體處適合一定規(guī)模的處理理機比較成功量產(chǎn)品飼料有機肥沼氣、電力、有機肥輔助原料需各種營養(yǎng)添加劑需大量輔助原料（調節(jié)無需外加原料水份，或作為結構物）能量使用需耗用大量電力及熱能需大量電力質及營養(yǎng)成分回收有機質對外輸出電力資源化方式回收有機回收能量及有機質投資成本運行成本占地面積較高高低低大較高較高小小二次污染可能性有潛在的食物鏈短路風險沒有沒有應用趨勢受國家食品安全法等政策適合小型的、分散式的符合國家新型再生能限制處理規(guī)模。源政策發(fā)展方向2.3工藝選擇綜合比較上述處理工藝，化、資源化的角度，都是較優(yōu)的選擇。根據(jù)餐廚垃圾的特點以及目前技術的發(fā)展趨勢，特推薦本餐廚垃圾處理廠采用以厭氧發(fā)采用厭氧發(fā)酵處理餐廚垃圾無論是從減量化角度，還是從無害酵工藝為核心技術的綜合處理方案。專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯第三章技術方案2.1工程目標本工程以厭氧發(fā)酵處理工藝將作為整個餐廚垃圾處理廠的主體工藝，對餐廚垃圾進行綜合處理，實現(xiàn)餐廚垃圾無害化、減量化和資源化處理。通過本項目的實施將實現(xiàn)以下幾個目標：（1）對餐廚垃圾進行（2）利用生物厭氧發(fā)酵可對集中處理，消除餐廚垃圾對環(huán)境的污染。有機質可進行生物降解的特點，實現(xiàn)對餐廚垃圾的減量化處理，并提取生物質中所含有的生物能源，轉化為沼氣及電力。（3）結合項目實際情況，選擇合理的沼氣利用方式，實現(xiàn)能源的最佳轉化利用，降低全廠的運行成本或增加運行收益。（4）設置完善的配套措施，避免生產(chǎn)過程中的二次污染。2.2工藝方案2.2.1系統(tǒng)組成根據(jù)工程整體的術，同時采取相關的輔助工藝進行處理組成：（1）餐廚垃圾設計目標，餐廚垃圾處理系統(tǒng)采取以厭氧發(fā)酵工藝為核心技。全廠工藝處理系統(tǒng)主要由以下幾個部分預處理系統(tǒng)（2）厭氧發(fā)酵系統(tǒng)（3）沼氣預處理系統(tǒng)（4）熱電聯(lián)產(chǎn)（5）沼渣穩(wěn)定化系統(tǒng)（6）臭氣處理系統(tǒng)（7）廢水處理系統(tǒng)專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯2.3.2工藝流程餐廚垃圾經(jīng)專用的收集運輸車輛送至本廠后，由接收裝置進行接收存儲，然后進行預處理。餐廚垃圾經(jīng)過預處理后將骨頭、織物、筷子等雜質分選出來，分選出的雜質外送至往填埋場進行填埋處理。餐廚垃圾中一般含由較多的油脂，在預處理過程中將餐廚垃圾中的油油脂進行分離，分離出來的廢油直接外送直相關再利用場所進行處理，也可根據(jù)需要在廠內設置廢油再加工處理系統(tǒng)。經(jīng)過預處理后的物料送入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)進行處理，有機物料經(jīng)過厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的生物降解處理后，產(chǎn)生沼氣和沼渣。沼氣作為能源氣體首先進行凈化處理，并送入沼氣柜進行存儲，然后送入沼氣發(fā)電機進行熱電聯(lián)產(chǎn)，產(chǎn)生電力和熱水（或配電系統(tǒng)供廠內使用，富裕的電力可根據(jù)項目實際情況上網(wǎng)出售或提供給附近的企業(yè)使用。產(chǎn)生的熱水（或蒸汽）作為熱源送入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)使用。脫水沼渣進行穩(wěn)定化處理，生產(chǎn)出性能穩(wěn)定的腐殖土，可根據(jù)市場需求作有機肥或腐殖土出售，或者直接沼液往污水處理系統(tǒng)進行處理。下面是全廠總體工藝流程。蒸汽）。產(chǎn)生的電力部分送入全廠的產(chǎn)生的填埋處理。產(chǎn)生的作為廢水送專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯餐廚垃圾廢油脂預處理雜質再加工處理發(fā)酵物料厭氧發(fā)酵填埋處理沼液沼氣沼氣預處理熱電聯(lián)產(chǎn)廢水處理臭氣處理沼渣沼渣穩(wěn)定化有機肥或腐殖土外送或填埋電力及熱能自用及出售圖3-1餐廚垃圾處理系統(tǒng)流程圖專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯2.3.3物料平衡餐廚垃圾經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理后，將分別產(chǎn)生雜質、廢油、沼氣、有機肥等，同時耗用一定的原料，詳見下面的全廠物料平衡圖。圖2-2物料平衡圖專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯2.3工藝系統(tǒng)2.3.1餐廚垃圾預處理系統(tǒng)餐廚垃圾由專門的收集車輛運輸至廠內后，送入餐廚垃圾的接收裝置。由于餐廚垃圾主要來源于飯店、餐館及集市等場所，其中含有部分塑料、金屬、紙巾、織物、骨頭及筷子等，通過一系列的篩分、破碎、油脂分離、砂石分離等工序將此類雜質分選出來，可直接送往垃圾填埋場進行填埋處理。產(chǎn)生的廢油由于數(shù)量較少，建議直接送至相關廢油再加工企業(yè)進行后續(xù)處理利用，也可根據(jù)實際情況考慮在廠內建設廢油脂再加工系統(tǒng)進行處理。餐廚垃圾經(jīng)過預處理后，可用于生物降解的有機物純度得到提高厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的要求，可通過輸送裝置送入?yún)捬醢l(fā)酵餐廚垃圾在預處理過程中將產(chǎn)生一定量的臭氣，為保持通知防止臭氣外泄影響廠區(qū)及周邊的環(huán)境，車間內產(chǎn)生的首席集中收集后送往全廠的臭氣，滿足后續(xù)系統(tǒng)進行處理。車間內的工作環(huán)境，處理系統(tǒng)集中進行處理。2.3.2厭氧發(fā)酵系統(tǒng)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)是餐廚垃圾處理系統(tǒng)的核心部分，負責理。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)及攪拌裝置組成，完成發(fā)酵罐物料進料，將物料進行厭氧發(fā)酵處主要由進料裝置，發(fā)酵罐以發(fā)酵罐內有機物生物降解及產(chǎn)生沼氣、發(fā)酵漿液出料等過程。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主要采用中溫濕CSTR厭氧發(fā)酵罐，即全混式厭氧反應發(fā)酵罐。整個發(fā)酵罐采攪拌、破除浮渣、加熱保溫功能式厭氧發(fā)酵工藝，核心厭氧發(fā)酵裝置采用用鋼制罐體，具有。發(fā)酵罐的設計溫度為35~37℃，整個發(fā)酵罐采取罐內加熱方式，循環(huán)熱水引入發(fā)酵罐內的換熱裝置，與罐內的發(fā)酵漿液酵罐。所需的熱水來自熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。發(fā)酵漿液加熱的過程根據(jù)發(fā)酵罐內的溫度變化由控制系統(tǒng)進行控制，確保發(fā)酵罐在穩(wěn)定的溫度范圍內運行。在發(fā)酵罐外壁同時設有保溫層，減少的熱量損失。及發(fā)酵罐漿液需要進行加熱保溫。發(fā)酵漿液換熱后再引出發(fā)發(fā)酵罐專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯整個發(fā)酵罐采用沼氣攪拌，即將發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣中的一部分進行回流，沼氣經(jīng)過沼氣壓縮機增壓后打回發(fā)酵罐，通過氣體攪拌使發(fā)酵漿液在罐體內形成循環(huán)攪拌。發(fā)酵罐通過泵送裝置進行進料，并采用重力排料方式進行出料。經(jīng)過發(fā)酵后的物料通過管道送往后續(xù)的脫水設備進行處理。發(fā)酵沼渣經(jīng)脫水設備進行固液分離后，分別產(chǎn)生脫水沼渣和沼液。發(fā)酵罐在整個運行過程中，相關工藝參數(shù)實現(xiàn)在線監(jiān)測，并通過控制系統(tǒng)集中顯示在控制室的監(jiān)控電腦上，保證厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。以下是厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主要工藝設備參數(shù)：表2-1厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主要工藝設備參數(shù)序號項目參數(shù)1進料濃度2發(fā)酵物料pH3發(fā)酵溫度4發(fā)酵罐數(shù)量8～12％6.6~7.435℃~37℃2個5678單個發(fā)酵罐體積停留時間3800m318～20天50~60%有機物降解率原料產(chǎn)氣率70~80m3/噸餐廚垃圾2.3.3沼氣預處理系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣屬于清潔能源，其中甲烷含量較高，具有較高的熱值。同時由于沼氣中含有水分、硫化氫以及少量顆粒物等雜質，再進行利用前需進行凈化處理。沼氣預處理采用過濾、氣水分離、脫硫等工藝，將沼氣中的雜質、水分以及硫化氫去除掉，達到后續(xù)沼氣利用工藝的標準。考慮到餐廚垃圾中營養(yǎng)成分比較高，沼氣中的硫化氫含量比較高，約為2000-3000ppm，因此建議采用濕法化學脫硫工藝，保證脫硫效率，并且運行費用較為經(jīng)濟。專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯經(jīng)過脫硫凈化處理后的沼氣送往沼氣存儲及利用系統(tǒng)。預處理后的沼氣成分見下表：表2-1沼氣成分及性能參數(shù)溫度壓力單位℃數(shù)值25～35Pa2000～300055～65，平均6035-45CHVol％Vol％ppm4CO2HS2＜50NVol％Vol％kJ/Nm31－22O＜12熱值20000-21000凈化后的沼氣首先送往沼氣儲罐進行存儲，然后根據(jù)需要送往后續(xù)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。沼氣存儲采用雙膜儲氣柜，儲氣容積為1000立方，可滿足向熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定供氣的需要。沼氣預處理系統(tǒng)內設置一個緊急火炬，當出現(xiàn)意外情況或沼氣利用不完時，可將多余的沼氣燃燒排空，減少對大氣的溫室氣體排放。2.3.4熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是全廠生物質能源的轉化利用系統(tǒng)，負責將沼氣轉化為電力和熱能，實現(xiàn)最終的能源回收利用。沼氣利用方式需根據(jù)項目的實際情況進行選擇，常用的沼氣利用方式主要有如下兩種方式：?采用沼氣發(fā)電機進行熱電聯(lián)產(chǎn)，產(chǎn)生電力和熱能?沼氣本方案暫建議采取第一種方式，在場內設置沼氣發(fā)電機進行熱電聯(lián)產(chǎn)，產(chǎn)生的電力以及熱水（或蒸汽）。產(chǎn)生的生活用電，并且還有大量的富余用電，富沼電力可根據(jù)項目實際情況采用上網(wǎng)出售，或送給附近的企業(yè)使用。熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生余熱進行回收利用，通過余熱鍋爐產(chǎn)生熱水（或蒸汽）提純后作為民用送入城市燃氣管網(wǎng)電力可滿足全廠的生產(chǎn)及專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯作為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的熱源使用。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)每天產(chǎn)生沼氣15000立方，可配置3臺500kW的沼氣發(fā)電機，將所有沼氣全部用于沼氣發(fā)電。通過沼氣發(fā)電全廠每天可以產(chǎn)生大約30000kWh的電力，除廠內自用大約10000kWh的電力外，還富裕大約20000kWh的電力可對外出售。2.3.5沼渣穩(wěn)定化系統(tǒng)餐廚垃圾及廚余垃圾經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理后，餐廚垃圾中的大部分有機物得到生物降解，產(chǎn)生的沼渣經(jīng)過脫水后每天大約產(chǎn)生脫水沼渣63噸。該脫水沼渣中仍含有一定量的有機物，需進行后續(xù)穩(wěn)定化處理，以便于殘渣的最終處置與利用。脫水沼渣的含水率大約為35~40%，根據(jù)該物料性質擬采用動態(tài)翻堆的方式進行穩(wěn)定化處理。由于脫水沼渣已經(jīng)經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理，一般只需2~3周的穩(wěn)定化處理便可達到處理要求，產(chǎn)生性能穩(wěn)定的腐殖土。產(chǎn)生的腐殖土性能已基本穩(wěn)定，不會再發(fā)生生物降解，也不會釋放臭氣，可根據(jù)實際情況選擇最終的處置利用方式。如對腐殖土進行深加工，生出高品質的有機肥對外出售。如果當?shù)貓@林部門需要大量的園林綠化土，則將產(chǎn)生的腐殖土根據(jù)要求進行簡單的處理，可產(chǎn)生滿足要求的綠化土進行使用。沼渣在穩(wěn)定化處理過程中將產(chǎn)生一定量的臭氣，需集中收集后送往臭氣處理系統(tǒng)進行處理，凈化后排放。2.3.6臭氣處理系統(tǒng)處理廠產(chǎn)生的臭氣主要來源于餐廚垃圾預處理系統(tǒng)以及沼渣穩(wěn)定化系統(tǒng)。所有臭氣經(jīng)過生化處理后達標排放，保證整個工廠良好的運行環(huán)境。本方案擬采用生物除臭技術對全廠的臭氣進行處理。生物除臭主要時利用自然界細菌和微生物對臭氣的消化和降解過程來自然除臭的方法。微生物的填料，氣味物質先被填料吸收，然后被填料收集到的臭氣在適宜的條件下通過長滿上的微生物氧化分解，完成臭氣的除臭過程。專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯2.3.7廢水處理系統(tǒng)全廠產(chǎn)生的廢水主要由生產(chǎn)廢水和生活廢水兩部分產(chǎn)生，其中生產(chǎn)廢水主要由厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生的沼液，其主要特點是有機物濃度較高，表現(xiàn)為COD、BOD和氨氮濃度高。同時還有車間地面及設備沖洗產(chǎn)生的廢水。全廠工藝廢水大約為130噸/天，加上其他生活廢水，全廠廢水總量大約為150噸/天。全廠廢水集中收集后送往廢水處理系統(tǒng)，根據(jù)當?shù)嘏欧艠藴蔬M行處理，達標后排放。2.4主要工藝參數(shù)?餐廚垃圾處理量：?沼氣產(chǎn)量：?腐殖土產(chǎn)量：?廢水：200噸/天15000立方/天25噸/天150噸/天30000kWh/天2個?發(fā)電量：?發(fā)酵罐數(shù)量：?單個發(fā)酵罐體積：3800立方2.5占地面積本處理廠總占地面積約60畝，具體廠區(qū)使用面積可根據(jù)項目選址的具體地形進行調整。專業(yè)知識整理分享WORD格式..可編輯第四章投資估算及經(jīng)濟分析4.1投資估算單位：萬元序號項目一第一部