《某区循环经济产业园25亩餐厨垃圾处理厂建设项目可行性研究报告》

武汉市陈家冲餐厨垃圾处理厂工程可行性研究报告XX市XX餐厨垃圾处理可行性研究报告环境能源开发有限公司2目录1概论111项目基本情况112项目背景113建设的必要性214编制依据及参考文献415编制原则416主要研究内容517主要研究结论518结论与建议62基础资料621地理位置及交通条件622自然环境623地质和地貌624气象条件63餐厨垃圾处置现状及存在问题631餐厨垃圾的产出特性632餐厨垃圾处置概况633餐厨垃圾处理技术64工程规模、工艺方案641工程规模642原生垃圾性质643主体处理工艺比选644工艺流程645工艺方案646设备安装65厂址选择651选址原则652厂址选择66总图运输及公用辅助工程661总图运输662公用辅助工程67环境保护与监测671采用的环境保护标准672本厂主要污染源及其环境影响673环境保护措施674环境监测68安全与职业卫生681安全措施682职业卫生及防护措施69劳动定员691企业组织692劳动定员610项目进度计划安排6101项目实施6102实施计划与进度6103项目的招标及设备采购611投资估算及处理成本6111投资估算6112资金筹措6113处理成本6114项目收入614结论与建议6141社会与环境效益6142工程建设的意义6143结论6144建议6附件一项目实施计划与进度表6附件二投资估算表6附件三总成本费用估算表6附件四项目开发单位介绍61概论11项目基本情况111项目名称XX市XX区餐厨垃圾处理厂112建设地点XX市XX区循环经济产业园，占地25亩。113项目单位项目建设单位XXXXXX环境能源开发有限公司12项目背景XX是中国中部的一座特大城市，目前中心城区人口600余万。随着社会经济的迅速发展，工业化和城市化进程的加快，餐厨垃圾的产生量急剧增加，目前城区每天餐厨垃圾产生量为8001000吨。大量餐厨垃圾得不到及时处理，不但污染环境，还对城市居民的健康构成严重威胁。由于历史原因，国内餐厨垃圾形成了一条独特的消纳渠道，既没有进入生活垃圾物流体系，也没有开展专门的集中收集与处理工作，其消纳的主渠道是被城市周边的牲畜养殖场直接作为饲料使用，有部分甚至被不法之徒提炼“地沟油”再次进入食用油品市场。因此，在餐厨垃圾的危害日益突出的情况下，如何对餐厨垃圾进行有效的资源化、减量化、无害化处理，既是XX市面临的重点环境问题之一，也是政府、民众关心的热点民生问题，建立餐厨垃圾集中收集和处理设施已刻不容缓。根据XX市环境卫生专项规划（20062020），预测XX市城区餐厨垃圾产生量2010年将达到1000吨/天，2020年将达到1300吨/天。如此大量的餐厨垃圾如果没有进行无害化处理，将成为2XX市建设资源节约型环境友好型社会、发展循环经济的重要阻碍之一。为此，本项目拟在XX区建设一可日处理200吨餐厨垃圾的处理厂，工程投资和建设分为两期，一期建设竣工后可实现日处理餐厨垃圾100吨，主要面向服务于XX区、洪山区一部分和化工新城，项目建成后可完全实现对服务区域内的餐厨垃圾进行无害化处理和资源化再利用。13建设的必要性1保障食品卫生安全和人体健康。利用餐厨垃圾非法提炼的“潲水油”中含有大量危险致癌物质，其中剧毒的黄曲霉素是目前发现最强的化学致癌物质，其毒性是砒霜的100倍。用“潲水油”加工生产的食品含有大量对人体有害的苯类成份及许多其它致癌物质，对人体健康危害极大，长期食用可导致肝癌、胃癌、肾癌、肠癌、乳腺癌、卵巢癌等多种癌症。对餐厨垃圾进行规范化收集和处理，可以有效遏制餐厨垃圾进入不健康的养殖业和制假售假活动，直接减少“潲水油”、“潲水猪”流入市场的数量，从源头上阻止有害物质进入人类的食物链，为保障食品卫生安全和市民的身体健康奠定了基础。2杜绝随意倾倒和私人收购现象，有效消除对环境的污染。餐饮网点直接将餐厨垃圾随意倾倒，一部分油水残渣进入下水道，在下水道里易造成凝结堵塞，并发酵产生大量甲烷气体甲烷属易爆气体），增加了城市污水管网爆裂的危险性；另一部分直接被随意倾倒、堆放。堆放处产生异味，招引蝇虫，引起二次污染。餐厨垃圾产生的污水随阴沟、地表径流流入周围水体，影响周围水体生态环境。私人商贩收购、运输餐厨垃圾过程中，由于收集、运输设施的不规范，会造成沿途漏洒，散发酸臭味，严重影响和污染城市环境。采用专业运输车辆实行统一收集清运能有效消除收集和运输过程中沿途洒落污染城市道路、影响城市市容环境卫生的现象。同时可有效杜绝餐厨垃圾进入下水道、周边水体，从而保护市政设施，保护地表水系，保护我们的生存环境。3提高环卫基础设施水平、完善城市功能的需要。环卫设施是城市公用设施的重要组成部分，我市现有餐厨垃圾收运和处理设施的整体水平与我市作为中国特大城市之一的地位很不相称，餐厨垃圾作为生活垃圾的一部分，其集中处理设施的空白直接影响我市的城市形象，建设现代化的餐厨垃圾收运和处理工程对提升XX市环境水平、完善城市功能、改善城市面貌有着很重要的意义。4完善城市环保基础设施建设，符合XX市市政设施发展规划XX市人大在3号议案中提出要加快餐厨垃圾收运、处理设施的建设，尽快出台XX市餐厨垃圾管理办法，对餐厨垃圾统一回收、集中处理。XX市环境卫生专项规划（20062020）、XX市城市管理发展“十一五”规划和XX市垃圾处理设施建设十一五规划中明确提出，我市将大幅度提高垃圾无害化处理率，在XX三镇新建餐厨垃圾集中处理厂，对餐厨垃圾进行资源化处理利用，使城市生活垃圾处理走上可持续发展的道路。5推进“两型社会”建设的需要XX市及其城市圈被确定为资源节约型环境友好型综合配套改革试验区，“两型”社会的建立，对垃圾的资源化利用和处理提出了更新更高的要求。而餐厨垃圾有机质含量高，可生物降解性强，是一种很有回收利用价值的资源。对餐厨垃圾收集集中进行厌氧发酵处理，满足“减量化，资源化，无害化”原则，还可以减少甲烷温室气体排放，节能减排效果非常明显。在实现社会效益、经济效益、环境效益的同时，还可以带来明显的生态效益，具有垃圾资源化处4理、生物质能源开发和节能减排等综合示范效果，有效保证了建设资源节约型、环境友好型社会的总体目标的实现。综上所述，建设与周边环境相对隔离的、不产生二次污染的技术成熟合理的城市餐厨垃圾集中处理厂已是刻不容缓，该处理厂的兴建对于合理处置餐厨垃圾，保护生态环境人民群众健康是非常必要的。14编制依据及参考文献1市政公用工程设计文件编制深度规定2中华人民共和国环境保护法3中华人民共和国固体废物污染环境防治法6建设项目环境保护管理条例（国务院253号令，1998）7室外排水设计规范（GB500142006）8餐厨垃圾处理技术规范（征求意见稿）9恶臭污染物排放标准（GB145541993）10污水综合排放标准（GB89781996）11地表水环境质量标准（GB38382002）12大气污染物综合排放标准（GB162971996）13工业企业设计卫生标准（GBZ12002）14工业企业厂界噪声标准（GB123482008）15建筑设计防火规范GB50016200616其他有关国家标准和规范。15编制原则1贯彻执行国家关于环境保护的相关政策，使项目建设符合国家有关法律、法规、规范及标准。2在XX市总体规划和城市环境卫生专项规划的指导下，采取全面规划、科学实施的原则，使工程建设与城市发展相协调；既保护环境，又最大限度地发挥社会效益、环境效益和经济效益。3采用高效节能、易于管理、技术先进、稳定可靠的处理工艺，确保餐厨垃圾处理效果。4采用合适的自动化技术及监测仪表，提高运行管理水平。5积极创造一个良好的生产和生活环境，注重处理厂的环境建设，避免造成二次污染。16主要研究内容本工程拟设计200T/D餐厨垃圾处理厂一座，分为两期建设，一期建设规模为100T/D，采用“预处理湿式中温厌氧发酵生物质气体能源化利用”的技术路线，该路线技术成熟、管理方便、处理效果良好、运行安全可靠、占地及工程投资经济合理、运行成本低。主要研究内容包括1工程规模及范围；2餐厨垃圾处理工艺方案设计；3工程的投资估算及运营成本。17主要研究结论171工程规模为满足餐厨垃圾处理现状需求，并兼顾未来发展需要，本工程拟设计规模为200T/D，分为两期建设，一期建设规模100T/D，二期扩建根据餐厨垃圾处理量实际增长情况再行建设。172工程服务范围XX市XX区、洪山区一部分和化工新城。173工程建设模式项目模式采用BOT模式，XX公司为此项目设立具有独立法人资格的项目公司，全面负责本项目的投资、设计、建设和运营维护，项目特许经营期21年（含建设期1年），特许经营期满后，项目无偿移交给政府。6项目公司将与政府相关部门签订特许经营协议，就特许经营权、财务、建设、运营、移交等方面详细规定双方的权利和义务，同时还将签订餐厨垃圾处理服务协议，就服务标准、监督、保底处理量、处理费、调价公式等进行详细的规定。174工艺方案本工程推荐采用处理工艺为预处理单相湿式中温厌氧消化生物质气体能源化利用。预处理由破碎、分选、制浆、湿热处理及油脂分离等部分构成。由XX公司根据自有项目运行经验结合日本JFE公司的核心技术共同研发改进而成。厌氧消化采用日本JFE公司中温厌氧消化技术，项目一期建成预计产沼气量6000M3/D，二期建成后可达到12000M3/D。沼气经处理净化后发电，所得电能除满足自用外，全部上网销售，产生余热供湿热处理系统和厌氧消化系统使用。污水处理采用XX公司引进日本BACHILUTECHNO公司技术，并结合国内高浓度有机废水实际情况，消化形成的JSBC污水处理系统。目前，该系统已成功运用于杭州天子岭垃圾填埋场1500吨垃圾渗滤液处理工程项目中。175项目的投资估算及资金筹措本项目预计总投资920031万元，其中一期总投资595962万元，二期总投资324069万元。本建设项目资金来源分为两个部分，其中30为自有资金，其余由银行贷款解决。18结论与建议本工程建设符合政府规定的投资方向，符合产业政策和行业规划，符合社会发展的需要，是必要的、可行的。工程的建设将极大的提高XX市餐厨垃圾处理水平，产生较大的社会及环境效益。由于XX市餐厨垃圾管理条例尚未出台，且国家尚无此类工程建设的相关规范标准，本工程的施工及建设难度较大且建成后餐厨垃圾来源也存在困难，建议1相关部门及早出台相关法律法规，限制餐厨垃圾流向，使餐厨垃圾集中收运和处理有法可依；2政府配套建设餐厨垃圾集中收运系统，避免餐厨垃圾以其他形式流出，保障本工程的餐厨垃圾来源；3由于本工程属公共基础设施项目，本身盈利能力较差，建议政府按其他城市（北京、上海等）的方式对项目运行给予相关补贴，并帮助项目办理各项审批及税收优惠政策。82基础资料21地理位置及交通条件XX市位于湖北省东部、江汉平原东缘，长江与汉江交汇处。XX具有突出的区位优势，它位于中国经济地理的中心区，北至北京、东至上海、南达广州、西去西安，均在1200公里左右行程，有水、陆、空交通相连。在中国东部、中部、西部三大经济带中，XX具有承东启西的特殊区位。22自然环境XX全市土地面积849441平方公里，其中市区面积88842平方公里，水域面积为21436平方公里，水域占土地总面积的1/4。地形上是北高南低，属残丘性河湖冲积平原，北部为山地丘陵，其余均属沃野千里的江汉平原，地势平坦，河道纵横，湖泊星罗棋布。23地质和地貌XX地区是典型的内陆盆地及地壳相对稳定的地区。地质结构以新华夏构造体系为主，几乎控制全市构造的轮廓。根据长期以来详尽的地震观测资料，XX地区未有过大震，是难得的具有较稳定地质构造的大城市。地貌属鄂东南丘陵经汉江平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地区，中间低平，南北丘陵、岗垄环抱，北部低山林立。全市低山、丘陵、垄岗平原与平坦平原的面积分别占土地总面积的58、123、426和393。24气象条件XX市属北亚热带季风性湿润气候，具有常年雨量丰沛、热量充足、雨热同季、光热同季、冬冷夏热、四季分明等特点。按湖北省的气候分区，属鄂东南和鄂南的沿江平原气候区，气候的主要特点是一年内日均温等于或大于10，植物生长期长，雨量较多，夏季炎热，梅雨明显，秋高气爽，冬季较暖，气候温和湿润，是适宜于农、林、牧、渔全面发展的多宜地区。1气温年平均气温163月平均最高气温38（7月）月平均最低气温09（1月）2降雨量多年平均降雨量12612MM多年平均蒸发量14447MM最大年降雨量16236MM最小年降雨量8017MM最大月降雨量4232MM最小月降雨量0MM3风年平均风速22M/S极端最大风速279M/S常年主导风向东北（偏北）风夏季主导风向东南风和西南风冬季主导风向北风和东北（偏北）风3餐厨垃圾处置现状及存在问题31餐厨垃圾的产出特性餐厨垃圾是家庭、宾馆、饭店及机关企事业单位餐厅或食堂等抛弃的剩余饭菜的通称。餐厨垃圾具有高含水率、高有机物含量、高油脂含量、高盐分含量的特征，其主要成分有主食所含的淀粉、蔬菜及植物茎叶所含的纤维素及聚戊糖、肉食所含的蛋白质、脂肪等，无机盐中PACL含10量最高同时还含有少量的CA、MG、FE、K等微量元素。其化学组成以C、H、O、PS、CL为主。餐厨垃圾有机物含量丰富，营养成分高，营养物种类全，水分含量高，如不及时处理易腐烂，其性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响，且容易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质。从物质的存在形式上来看，餐厨垃圾中的有机物有大量存在的固形物和溶解或悬浮于水中的有机质，其中固形物质占30以上，是餐厨垃圾中有机物质的主要存在形式。餐厨垃圾成分与当地的生活水平和饮食习惯密切相关，表31和表32分别是典型餐厨垃圾的典型组成成分及化学成分。表31餐厨垃圾典型成分表成份水比重大的硬物质（骨头、金属、陶瓷、玻璃等）比重轻的软物质（塑料、包装袋、纸张等）油脂可发酵固体含量（）84331738表32餐厨垃圾化学成分成份CHOPSCL含量（）4352622345027903021从上表可以看出餐厨垃圾的有机物含量达到90以上，其余部分主要是由金属、木头、塑料、纸张、织物和骨头等。因此，十分适合采取生物降解的方法进行处理。32餐厨垃圾处置概况321国外餐厨垃圾处理政策1餐厨垃圾产生源头减量化。美国的一些州制定了专门的食物捐助法，个人或者餐馆将过剩的可供人食用的食物供无家可归的穷人食用，尽量从源头上减少餐厨垃圾产生。2处理处置法制化。日本在2000年颁布了餐厨废物再生法，该法律规定餐厨加工业、饮食业和流通企业有义务减少餐厨废物排出量和把一部分转换成饲料和肥料，同时制定了再生饲料和肥料标准；韩国1995年成立了餐厨废物管理委员会，政府强令各酒店、餐饮业主自行购置设施回收处理其产生的餐厨及食品垃圾；同时对一般家庭将一般垃圾和餐厨垃圾分开包装，放在门外，由垃圾车和餐厨垃圾车分别收运；英国、加拿大、葡萄牙、澳大利亚等国均分布了禁止使用餐厨垃圾喂养牲畜的法令。3回收处置有偿化。美国采用垃圾处理收费制度，对垃圾处理费实行分类征收，特别是对湿垃圾处理收费更高，收费标准是以家庭垃圾产生量为基准，所以自行堆肥处理家庭餐厨垃圾在美国的家庭很普及；韩国则由国家和地方政府投资建设食物垃圾处理厂，通过垃圾产生单位和个人购买食物垃圾袋来收取清运处理费。4回收体系正规化。美国各地根据当地具体情况，建立合适的回收处理体系，如加州就由政府授权一些公司负责收集一些单位产生的食物垃圾送到专业的堆肥机构，然后堆肥以产品的形式出售给农场等，政府只承担管理任务，对参与服务的公司提供技术支持，并接收一些单位要求清运垃圾的申请。322国内餐厨垃圾处理目前，国内城市的餐厨垃圾处于一种严重的无序管理的状态，“垃圾猪饲养”和“泔水油充当食品油”的事件时有发生。在政策上也缺乏系统性，如有的城市虽然规定不许乱扔餐厨垃圾，但是对餐厨垃圾的后续处理不到位，致使政策的实施和企业的执行都存在较大的难度。目前国内进行餐厨垃圾单独处理的城市为数不多，仅有上海、北京、西宁、宁波等城市出台了相关法规对餐厨垃圾进行12集中收运处理。但由于餐厨垃圾的管理工作难度很大，目前在这些出台餐厨垃圾管理办法的城市中，仅宁波、西宁、和上海闵行区等地的管理效果较好，能够收集到所在区域60左右的餐厨垃圾，并有效处置。其中宁波对餐厨垃圾产生企业采用象征性收费，政府对餐厨垃圾的收运和处置进行了补贴；西宁政府投资建设终端处置设施，并投入大量的管理力量进行源头管理；上海闵行区成立了专门的收费中心，市场化运作较为理想。总体来说国内城市的餐厨垃圾管理都还处在起步阶段，大多数已出台餐厨管理办法的城市在实际管理过程中还存在很多问题，如餐厨垃圾处置费收取难度很大，终端处置设施不健全，最终产品销售不通畅，处置成本高，需要政府补贴等。如乌鲁木齐由于餐厨垃圾处置费收取难度大，源头企业抵触情绪大，导致建成的终端处置厂因为收集不到原料而停产；济南因为终端处置设施的环保不达标，暂停了餐厨垃圾管理办法的执行。2010年5月4日，由国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部近日联合印发了关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知，拟选择部分已出台了相关政策法规并在餐厨废弃物收运、资源化利用、无害化处理等方面具有一定基础的城市，开展餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点，探索我国餐厨废弃物处理问题的有效解决途径。这也标志着我国在餐厨垃圾问题上给与了充分的重视并迈出了重要的一步。323XX市餐厨垃圾处理目前，XX市餐厨垃圾尚未进行统一收运和处理，餐厨垃圾已形成了一条自成一体的收集、运输和消纳渠道一是由餐饮企业、食堂等所产生的餐厨垃圾，由养殖场主支付给餐馆酒店业主一定的费用，然后收集运送到近郊的个体养殖场，用于饲养生猪等家畜；二是一些不法分子将将餐饮垃圾收集后，从泔水中提炼的“地沟油”，混入食用油脂中再次出售给消费者使用，提炼油脂后的餐厨垃圾被随意倾倒于低洼地或沟塘等。餐厨垃圾处理的现状不仅严重影响我是的市容市貌，还给卫生防疫和食品安全带来较大隐患，对人体健康构成了较大的潜在性威胁。省市人大代表、政协委员多次提出建议采取措施集中处置，并逐渐引起了市政府的高度重视，城管部门也把解决餐厨垃圾问题提上了议事日程，并采取了一些积极措施对待日益突出的餐厨垃圾问题。324XX市餐厨垃圾处理规划市城管、发改委、建委、规划、环保等部门联合组织编制完成了XX市环境卫生专项规划（20062020），并以武政办2008128号文正式发布。规划预测2010年和2020年，我市都市发展区餐厨垃圾产生量将分别达到900吨/天和1200吨/天，确立了餐厨垃圾集中处理和分散处理相结合的处理模式，在全市建设三座集中的餐厨垃圾处理厂，按XX三镇的格局分别选址，与其它垃圾处理厂相结合设置，汉口、武昌和汉阳三座餐厨垃圾处理厂的日处理能力分别为500吨、500吨和300吨，总处理能力达到1300吨。餐厨垃圾的回收有很高的价值，可以通过物理化学的手段提炼出工业油、生物柴油、饲料等，也可采取生化处理技术生产沼气和肥料等，在无害化和减量化的同时实现资源化利用，形成循环经济效益。因此，资源化综合处理是我市餐厨垃圾处理的发展方向。325XX市餐厨垃圾处理法规建设由市城管部门起草的XX市餐厨垃圾管理办法，正在报送有关部门审查，经过讨论修改后，即可作为部门规章或政府规定颁布实施。办法对餐厨垃圾的收运和处理提出了明确的要求政府主导餐厨垃圾的收集和运输，统一收运，统一处理；从事餐厨垃圾收集、运输和处理的企业，应当由具备专业技术条件的企业承揽；按“谁污染谁付费”的原则，餐厨垃圾产生单位承担相应的处置费；鼓14励和支持高新技术在餐厨垃圾收集、运输和处理中的研究和使用。此外，城市管理综合行政执法等部门将加强执法，加强对餐厨垃圾收集、清运及处理的监督管理，强化执法检查责任制落实，加大对违法进行餐厨垃圾的收运和处理行为的查处打击力度。33餐厨垃圾处理技术331传统垃圾处理技术处理即采用传统方法填埋、堆肥或焚烧法处理餐厨垃圾，或将餐厨垃圾与一般生活垃圾混合处理。传统发酵堆肥的方式，由于餐厨垃圾不同于一般城市生活垃圾，所含有的水份极高，给堆肥造成了湿度过大，一般菌种难以进行有效分解，难以达到实际的堆肥效果，而且堆肥时会造成大量污水外溢问题，这些污水要得到有效处理必将大大增加潲水的整体处理费用，再者，潲水中油脂含量高，营养成份多，堆肥是一种有机垃圾资源化的有效处理方式，但对潲水来说不是最佳的处理方式。卫生填埋是一种既经济又成熟的办法，这种办法仍然代价高昂，需要巨大的前期投入，大量餐厨垃圾混入一般生活垃圾处理，将会给填埋场的作业运行造成较大的不利影响。低含水率、高发热值是垃圾发电对垃圾的基本要求，而这都不是餐厨垃圾所具有的，在一般生活垃圾焚烧过程中混入餐厨垃圾，其混入量必须严格控制，否则将会使焚烧炉的燃烧状态受到显著影响，导致烟气处理的难度增加，甚至使垃圾焚烧发电厂无法正常运行。332饲料化处理饲料化处理是当前国内建成的餐厨垃圾集中处理厂的主要技术，有两种不同的应用形式。一种是物理法饲料化处理，应用较多，是将餐厨垃圾分选、脱水、脱油脂后，利用烘干设备烘干消毒，粉碎后作为牲畜饲料添加剂；另一种是生物法饲料化处理，采取微生物发酵技术制成发酵饲料，这种处理工艺一般周期较长、需要对菌种进行选择管理、工艺较复杂，主要是经粉碎机粉碎、脱水、脱油、加氮中和、灭菌等工序后的餐厨垃圾，与适当比例的含有饲料酵母的微生物发酵菌剂混合接种，有控制地分批进行固体发酵，发酵产物干燥、磨粉、化验及包装制成高钙多维酵母蛋白饲料等多种类型的高附加值饲料。分离出的油脂经过乳化、氢化处理制成脂肪酸钙颗粒，或供化工厂作为原料使用。该技术成本较高，同时值得注意的是高温烘干是否可以完全杜绝牲畜传染病的蔓延。从城市的消费者心理角度，人们越来越不接受这种“泔水猪肉”，因此至少从安全角度来看，饲料化处理不是未来餐厨垃圾处理的发展方向。333消化处理消化处理主要分为好氧消化和厌氧消化两大类。好氧消化具有消化时间短、反应速率快的特点，消化产物可作为有机肥料使用，但同时也存在较明显的缺点，如需要添加大量的辅料，运行能耗和运行成本较高，不能回收沼气，消化产物需要足够的、稳定的市场渠道等，因此，好氧消化技术多用于中小型餐厨垃圾处理项目。而厌氧消化技术则运行能耗和成本较低，可以充分利用餐厨垃圾厌氧消化过程产生的甲烷燃烧发电，不仅供应自身的能源消耗同时富余电力上网，发酵后熟化的固态物转化成高品质有机肥料，处理物中的水分作为工业用中水充分回用，实现完全资源化、能源化、零排放的处理目的。由于再生能源与回收油脂所产生的收入稳定，对泔水产生单位的经济压力很小，易于实现对餐厨垃圾的有效管理与及时处理。厌氧制沼制肥工艺相对繁琐，条件控制要求高，适宜于较大规模的餐厨垃圾处理。334国内餐厨垃圾处理实例国内餐厨垃圾规模处理的工程实例还较少，其处理方式和产品见下表国内餐厨垃圾处理实例表33序号名称规模处理方式产品161北京董村垃圾综合处理厂200T/D再生能源化沼气营养土或肥料2北京高安屯处理厂饲料化肥料饲料3西宁处理厂饲料化工业油脂蛋白饲料4宁波处理厂200T/D饲料化工业油脂蛋白饲料4工程规模、工艺方案41工程规模为满足餐厨垃圾处理现状需求，并兼顾未来发展需要，本工程拟设计规模为200T/D，分为两期建设，一期建设规模100T/D，二期扩建根据餐厨垃圾处理量实际增长情况再行建设。42原生垃圾性质由于XX市餐厨垃圾成分调查还在进行中，因此，本方案原生餐厨垃圾参照国内其他城市，具体组成见下表表41餐厨垃圾组成表成份水比重大的硬物质（骨头、金属、陶瓷、玻璃等）比重轻的软物质（塑料、包装袋、纸张等）油脂可发酵固体含量（）8433173843主体处理工艺比选由于XX餐厨垃圾处理项目规模较大，通过前文第33部分对不同处理技术的比较，XX公司建议本项目采用厌氧消化技术。厌氧消化技术按照操作条件（如进料的含固率、运行温度等），可分为以下几类按照固体含量可分为湿式、干式。按照温度可分为中温、高温。按照阶段数可分为单相、两相。（1）湿式和干式厌氧消化的比较表42湿式和干式厌氧消化的比较表湿式干式含固率一般在1015一般在204018优点1、技术成熟。2、处理设施便宜。3、可充分利用餐厨垃圾的高含水性。1、预处理中挥发性有机物损失少，很少用新水稀释；有机物负荷高，抗冲击负荷较强。2、预处理相对便宜，反应器小。3、水的耗量和热耗较小，产生废水的量较少，废水处理费用相对较低。缺点1、预处理复杂。2、定期需要清除浮渣层；对冲击负荷敏感。3、水的耗量大，产生废水的量也大（利用餐厨垃圾含水，可避免）。1、湿垃圾不能单独处理。2、设备造价高。3、由于在高固体含量下进行，输送和搅拌困难，尤其搅拌是技术难点。根据XX市餐厨垃圾含水率较高的特点，XX公司推荐采用湿式消化工艺。（2）中温和高温厌氧消化的比较表43中温和高温厌氧消化的比较中温高温温度范围30405060优点1、应用广泛。2、能耗低。3、运行稳定。4、后续水处理无需考虑降温措施1、消化时间短。2、产气率高。3、对寄生虫卵的杀灭率在数小时内就可达到90。缺点1、消化时间长。2、对寄生虫卵的杀灭率低。3、油脂容易凝结成块，对系统管道及泵的正常运转带来不利影响。1、热能消耗高2、自动化控制要求较高。从上表可以看出，尽管高温消化具有罐体体积小，产气率高等优点，但能耗大，而且操作复杂。因此在XX项目中，推荐采用中温消化，消化过程中所需的热量可利用发电机组回收的余热，实现系统热能自给。（3）单相和两相厌氧消化的比较在单相厌氧消化工艺中，产酸相和产甲烷相在同一个处理单元中进行。两相厌氧消化本质特征是实现了生物相的分离，即产酸相和产甲烷相分成两个独立的处理单元，通过调控两个单元的运行参数，形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物各自的最佳生态条件，从而形成完整的发酵过程，大幅度提高了废物的处理能力和工艺运行的稳定性。表44单相和两相厌氧消化比较表单相两相优点1、投资少。2、易控制。1、系统运行稳定。2、提高了处理效率如减少了停留时间。3、加强了对进料的缓冲能力。缺点1、反应器可能出现酸化现象导致产甲烷菌受到抑制，厌氧消化过程正常进行受到影响。1、投资高。2、运行维护复杂，操作控制困难。在实际的市场运作中，由于两相厌氧消化系统需要更多的投资，以及运行维护也更为复杂，因此在实践中应用很少。此外对于大部分有机垃圾而言，只要设计合理、操作适当，单相系统与两相系统具有相同的功能。欧州有机垃圾的厌氧消化处理工程中，单相厌氧消化工艺占绝大多数，而且呈现出逐年增加的趋势。因此，XX公司推荐XX项目采用单相厌氧消化工艺。综合上述分析结果，建议XX市XX餐厨垃圾处理项目主体工艺采用预处理单相湿式中温厌氧消化生物质气体能源化利用。2044工艺流程本项目餐厨垃圾处理系统主要由五大部分组成，包括前处理系统、厌氧消化产沼系统、沼气净化与发电系统、污水、沼渣和臭气处理系统、油脂粗加工系统。沼气净化发电系统厌氧发酵产沼系统前处理系统油固液分离机油水分离机油脂粗加工系统调节槽工艺水厌氧发酵槽沼气固体水固液分离脱硫、脱水发电自用沼液沼渣JSBC污水处理系统绿化基肥原料收集仓双轴破碎机不能破碎的大、重异物多功能破碎分选机塑料等轻物质混合破碎制浆槽沉降去除小的重物质消化液废热利用液体加热隔油槽图41XX餐厨垃圾处理项目工艺流程框图收集车收集的餐厨垃圾投入到料仓中，通过双轴破碎机破碎，破碎后的物料再通过螺旋输送机输送至多功能破碎分选机，将物料中的有机物进一步破碎的同时，将物料中的轻型异物质分选出来；随后，物料进入两级混合破碎制浆槽进行重物质的沉降分离和有机物循环细破碎，去除异物杂质后的粒径为10MM的有机物料通过输送泵输送至加热隔油槽进行加热隔油处理。加热隔油处理后的物料被泵送至固液分离机，固相进入调节槽。液相进碟式油水分离器，回收废油，同时，产生的废水和废渣与固液分离获得的固性物一起进入调节槽，制成均质的料浆，供下一步厌氧发酵产气用。发酵产生的沼气经过脱硫、脱水、过滤等预处理步骤后，供给沼气发电机发电，余热则可供消化罐和加热隔油槽使用。消化罐消化液排入消化液储槽，经固液分离后，沼渣用于绿化基肥，污水则排入JSBC污水处理系统进行处理。45工艺方案451前处理系统XX餐厨垃圾厌氧消化系统前处理工艺段包括前分选单元和油脂分离单元。两单元统一安装布置在前处理车间。预处理系统拟设计处理量为200T/D，考虑到分期建设，前处理工艺将被设计成两条处理能力各为100吨的生产线。4511前分选系统构成、原理前分选系统由双轴破碎机、JFE多功能破碎与轻物质分选机、混合破碎制浆与与重物质沉降槽构成，整个前分选系统统一安装布置在前处理车间内。收集车收集的餐厨垃圾投入到料仓中，通过双轴螺旋输送机输电网脱水干燥22送到双轴破碎机，将餐厨垃圾中有机物料和塑料袋等异物质进行破碎，破碎后的物料再通过螺旋输送机输送至多功能破碎分选机，将物料中的有机物进一步破碎的同时，将物料中的轻型异物质分选出来；随后，物料通过螺旋输送到两级混合破碎制浆槽进行重物质的沉降分离和有机物循环细破碎；去除异物杂质后的粒径为10MM的有机物料通过输送泵输送至湿热除油系统进行油脂分离。料仓顶部加盖，前分选及其物料输送过程全部为密闭作业，恶臭气体由引风机引出，并集中收集到除臭系统进行除臭处理。（1）粗破碎料仓收集的物料通过螺旋输送到双轴破碎机进行粗破碎。双轴破碎机为XX专为餐厨垃圾物料破碎研发的前处理设备，该设备为高负荷重型结构，破碎刀采用日本进口的SKB11材质制造，其结构布置为沟槽式结构螺旋式布置，完全适应含有塑料、衣物纤维、纸质和金属包装物、木头等复杂的餐厨垃圾物料的破碎，破碎粒径为50MM。为了有效解决餐厨垃圾中混杂的大型重质异物质的去除和避免设备的损坏，该设备设计了多重保护功能，当大型重质异物质进入设备后，设备可自动识别并停机反转，将异物质去除。图42双轴破碎机（2）轻物质分离收集餐饮垃圾通过双轴破袋后，物料中的轻型异物质，如塑料、纸屑、纤维等通过多功能破碎和轻物质分选机进行分离去除。轻物质分选机为日本JFE公司专为餐厨垃圾有机物破碎和轻物质分离而设计的专有设备。该分选机采用螺旋式滚筒结构，在电机的高速旋转下会产生强的离心力，进入分离器中的含水有机物料和重物质被甩至分选机内壁，有机物料经过内壁上刀片的破碎后连同重物质一起沿着分离器内壁下降，进入后端的混合破碎制浆槽中，进行重物质沉降和有机物料循环细破碎，然后再进行下一工艺段的油脂湿热分离；轻物质则通过内部螺旋上升，再通过设置在分选机侧面的出料孔出料至收集箱内进行收集。图43多功能破碎和轻物质分选机（3）重型异物质分离收集餐饮垃圾中含有玻璃瓶、骨头、碗盘、石块和金属器皿等大重型异物质，这些物质如果不从系统中去除，对后续的处理系统和设备将会产生破坏性影响。因此，在前处理系统中设置了混合破碎制浆槽。由于大重型异物质比重较大，可以依靠其自身的重力沉积在槽底部。因此，在混合破碎制浆槽底部，布置了2050CM深，45坡度的沉积槽。在混合制浆搅拌过程中，大重型异物质会沿着斜坡滑至沉积槽底部。在制浆完成，浆液被泵送至混合调节槽后，通过设在沉积槽底部的两级闸阀的顺序启闭，将这些重型异物质排入沉积收集箱中，定期对分离收集的重型异物质进行清运。观察窗口重物质24图44混合制浆和重物质沉降槽重物质排出机构4512油脂分离系统构成及特点经过破碎泵破碎后的餐厨垃圾浆料用泵送到加热隔油槽，在加热隔油槽内，浆料被加热到7080，停留3H静置分层，将上层可浮油撇出来，下层固形物和水被泵送至固液分离机，将垃圾分成固相和液相。液相进碟式油水分离器，回收废油，同时，产生的废水和废渣，与固液分离获得的固性物一起进调节槽，制成均质的料浆，供下一步厌氧发酵产气用。4513前处理系统技术来源及特点前处理系统技术由XX公司根据自有项目运行经验结合日本JFE公司的核心技术共同研发改进而成。系统适应中国餐厨垃圾复杂成分特点，运行稳定，处理效率高，造价合理。（1）XX前分选系统特点与国内现有餐厨垃圾前分选系统相比，XX前分选系统实现了以下突破全面实现了无机异物质（如塑料、纸屑、陶瓷、金属等）与有机物的有效分离，有机物分离效率能达到95以上，并在提取有机物的基础上回收塑料等轻物质和陶瓷、金属、玻璃、骨头等重物质；餐厨垃圾从倾倒至密封料仓内，到完成整个前处理过程，均在密封下进行，实现了自动化运行，解决了在恶臭环境下进行人工分选带来的种种弊端，实现了清洁化生产；XX前分选系统工艺路线简洁流畅，系统和设备的优化设计中，充分考虑了困扰我国餐厨垃圾有效分选的多种因素，实现了设备运行的稳定可靠；XX前分选系统针对我国餐厨垃圾的特点，能够为后续用厌氧发酵产沼提供均匀细颗粒的纯净有机质物料，也能最大幅度的回收垃圾中的异物质。不仅实现了全封闭运行，而且自动化程度达到了目前国内外垃圾分选的最高水准，是餐厨垃圾分选技术上的革命性突破。（2）加热除油系统的主要优点大幅提高废油回收效率，传统的餐厨垃圾处理工艺废油回收率一般不高于40，通过加热处理，可使餐厨废油回收效率提高到90以上。加热除油系统将动物脂肪和固态物料中的油脂分解置换成液态，减小了后端的污水处理的难度。湿热除油工艺提取的废油，通过油脂加工系统处理后，得到的工业油脂经济效益显著。加热所需的热量全部来自利用厌氧消化罐产生的沼气进行发电时所产生的余热，这样在对沼气所含的能量实现充分的利用的同时，也避免额外的能耗，节省了运行能耗。4514前处理系统土建及设备清单表45前处理系统土建及主要设备清单数量项目规格单位一期二期1前处理车间厂房600M2座112原料仓100M3，混凝土和碳钢座113双轴螺旋输送机6M3/H，不锈钢台114双轴破碎机6M3/H，主体碳钢台11265螺旋输送机6M3/H，不锈钢台226破碎分选机6M3/H，主体碳钢台117混合制浆槽125M3，不锈钢台118加热隔油槽125M3，不锈钢台119螺杆泵5M3/H台2210固液分离机卧式离心，5M3/H台1111中间水槽25M3，不锈钢台1112油水分离机离心式，5M3/H台11452厌氧消化系统本项目拟采用JFE公司单相湿式中温发酵技术，系统设计处理量为184T/D，其中调节池、消化罐分两期建设，消化液贮留池则两期合建。4521系统构成、原理（1）混合、调节固液分离的干物料通过螺旋输送到调节池，同时油水分离后的水通过泵输送到调节池，进行充分的混合调节，通过调节使物料的含水率、PH、温度等因素达到发酵条件后，通过消化罐输送泵泵入到消化罐中。（2）菌种污泥同时投放接种污泥，在液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段只要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2，同时利用产酸阶段产生的氢将CO2还原成甲烷。餐厨垃圾中有机物经过微生物厌氧菌分解发酵过程分为液化、酸化、产甲烷三个阶段。（3）厌氧消化消化罐通过热交换器保证中温发酵的温度，控制反应发酵罐中的含固率控制在812，PH值的变化直接影响产甲烷菌的生存与活动，发酵过程PH值应控制在6878左右，可以加碱进行调节PH。同时均质搅拌可以促使反应产气。厌氧发酵原料配比中的碳氮比以20301为宜，C/N比为211可提高池内微生物活性，从而促进沼气产生，温度为35的条件下，物料在消化罐中停留时间为25天，发酵产沼气，按日处理200吨餐厨垃圾来计算，则产气量为12000M/天（甲烷含量为60），每吨餐厨垃圾产气量为60M。4522消化系统技术来源及特点目前，国内外餐厨垃圾厌氧发酵工艺中，存在着有机质不能均质化、搅拌不充分、发电效率较低等技术问题。本项目拟引进日本JFE厌氧消化处理技术，该技术具有以下特点和优势日本JFE公司自行研制的破碎输送泵,该泵可以循环破碎与压力输出同时进行，能破碎并压力输送高浓度、高粘度的物料，破碎能力强，破碎粒径可调节，维修容易。可以使有机质实现均质，提高厌氧发酵沼气的生成量。实验研究和在日本成功运营的经验表明，充分搅拌在厌氧发酵工艺中也是极其重要的影响因素，搅拌可以促使厌氧发酵产气。传统工艺在搅拌过程中，搅拌叶片很容易发生缠绕，时间过长会导致消化槽搅拌的电机因负载发生故障，影响厌氧发酵的顺利进行。日本JFE公司自行研制的专利产品消化罐搅拌机，以FRP为材质设计的后推式浆翼，不会被异物缠绕，不需要反向逆运转，保证了充分搅拌，从而使厌氧发酵的产气量大大提高。该设备在日本千叶已成功运行七年无故障发生。沼气发电机（日本JFE公司专利产品），发电效率39以上，传统的沼气发电机的发电效率一般只能达到35，JFE公司的沼气发电机，在日本国内市场占有率约为70。284523消化系统土建及设备清单表46消化系统土建及主要设备清单数量项目规格单位一期二期1调节池地下RC罐、容量184M3、含搅拌器和输送泵座112消化罐RC制圆柱状池、容量2300M3座113消化罐搅拌机立式搅拌机、搅拌容量2300M3台114热交换器螺旋式热交换器20M2/台台115消化罐循环泵单轴螺旋式台116消化液贮留池RC制方形池、容量184M3，含立式搅拌机座10453沼气净化与发电系统沼气净化与发电系统按总规模12000M3/D设计，其中沼气预处理和发电机部分按两期建设，储气罐、火炬和升压装置等则两期合建。4531沼气净化在本项目中，发酵产生的沼气经过脱硫、脱水、过滤等预处理步骤后，供给沼气发电机发电，多余气体可送到火炬燃烧后排放。沼气经颗粒过滤器进入沼气冷却装置，在沼气冷却装置中沼气被降温至31，产生的大量冷凝水经过管道排放至冷凝水井，然后沼气进入湿法脱硫装置进行脱硫处理，H2S从2000PPM降到20200PPM。本项目脱硫工艺推荐采用络合铁法双塔并联脱硫工艺。沼气分别从两个填料吸收塔的下部进入，与自上而下的脱硫液在两段填料区内逆流接触，硫化氢被脱硫液所吸收，脱硫后的沼气经除雾器后由出气管供给后续预处理装置。吸收了硫化氢的脱硫液从填料吸收塔底流入富液罐，再经富液泵加压打入再生塔中，与自吸进入喷射器的空气充分混合，经反应后进入再生塔，在再生塔内进一步氧化再生，再生后的贫液从再生塔上部溢流进入贫液槽，由贫液泵升压送入吸收塔循环吸收。再生塔内析出的元素硫悬浮与再生塔顶部的环形塔内，并溢流进入泡沫槽，在硫泡沫槽，含硫泡沫经离心机过滤，分离出单质硫，过滤后的清液由回流泵打回到贫液槽循环使用。脱硫后沼气再经初级过滤器进入水冷换热器，在水冷换热器中沼气被降温至20，产生大量的冷凝水从换热器底部排出，细小液滴随气流在旋风分离器中被去除，确保除水率大于95，当沼气进口温度低于20时关闭制冷压缩机。脱水后的沼气经过两台并联的罗茨风机增压至25KPA输出，风机采用变频控制，由预处理装置的出口压力信号进行负反馈调节。在预处理装置的出口管路上设置压力传感器、温度传感器、湿度传感器、甲烷测量仪、流量计等测量仪表，上述信号用于测量和控制，在预处理装置的出口管路上还设置手动阀门、气动切断阀、阻火器，用于安全保护。预处理后的沼气应达到压力25KPA（可调，无压力突变）湿度80RH粉尘1UM温度50554432沼气发电沼气进气管路上安装稳压装置，以便于对流量进行调节，达到最佳的空燃比。另外，为防止进气管回火，在沼气总管上安置了防30回火与防爆装置。进入并网控制系统，主要包括发电机调压电路，自动准同期并列控制电路，手动并列和解列控制电路，测量电路，燃气发动机及辅助设备控制电路等。发电机采用进口高效热电联产机组，一期工程装机功率为05MW，年运行时间8000小时，发电量4000MWH，二期工程建设后总装机功率可达1MW，年发电量8000MWH。沼气发电系统产生电能优先满足本项目自身用电需求，然后再将多余的电力并入公共电网；产生的热能也是先满足湿热除油系统和高温厌氧消化罐的所需，多余热量再考虑其它用途。发电系统消耗不完的剩余的沼气则进入火炬系统进行完全燃烧后排入大气。4533沼气净化与发电系统土建及设备清单表47沼气净化与发电系统土建和主要设备清单数量项目规格单位一期二期1沼气预处理系统6000M3/D，含脱水、脱硫、过滤、计量、控制、升压等模块套112储气罐1500M3个103火炬装置500M3/H台104发电机房200M2座105发电机05MW台116余热利用设备套117升压设施套10454沼渣及污水处理系统系统按日处理200吨餐厨垃圾计算，则每日沼渣产量为30吨（80含水率），污水处理量为250T/D，分两期建设，其中部分建（构）筑物两期合建。4541沼渣处理餐厨垃圾厌氧消化以后产生的残渣，经过压滤脱水达到含水率80，送至有关单位，作为绿化基肥进行消纳，废水则进入JSBC污水处理系统进行处理。沼渣量预计约30T/D（80含水率）。4542污水处理污水处理系统采用XX公司从日本BACHILUTECHNO公司引进，并结合国内高浓度有机废水实际情况，消化形成的JSBC污水处理系统。JSBC生物处理工艺是缺氧、兼氧、好氧生化处理工艺的组合体，集成了活性污泥及生物膜工艺。在此工艺中，采用了BACILLUS菌及优化BACILLUS菌的营养液，对高浓度及低浓度废水都有比较好的处理效果。该工艺在日本和韩国应用都非常广泛，国内目前已成功运用于杭州天子岭垃圾填埋场1500吨垃圾渗滤液处理工程项目中。（1）进水水量及水质废水主要来自餐厨垃圾厌氧制沼系统产生的沼液、油脂深加工及废气处理系统产生的废水，合计约250T/D。主要进水水质指标如下表48脱水消化液水质项目CODCRMG/LBOD5MG/LSSMG/LPH指标60002000200075（2）排放标准出水执行污水综合排放标准（GB89781996）中的一级排放标准。各项指标见表49表49出水水质标准项目CODCRMG/LBOD5MG/LSSMG/LPH指标100207069（3）工艺流程32沼渣脱水后的污水排入调节池，在调节池先经过均质均量调节，再泵入JSBC装置，在JSBC装置内进行兼好、好氧、厌氧处理，出水排入曝气池进一步进行生化处理，曝气池内加入BACILLUS菌，利用BACILLUS菌特性和缺氧曝气去除污水中的污染物，同时混合液回流至JSBC装置进行内循环。生化池泥水混合物排入沉淀池进行沉淀，部分污泥回流至JSBC装置，部分回流至曝气池。泥水混合物在沉淀池内泥水分离后，上层清液排入集水池，集水池内污水采用提升泵排入FENTON反应池，加入硫酸、双氧水、硫酸亚铁等试剂，进一步氧化去除污水中难生化降解的有机污染物，之后加入碱液调节PH至中性。再排入沉淀池进行沉淀，上清液排入集水池，污泥排入污泥池。集水池的污水采用提升泵泵入曝气生物滤池（BAF），经过BAF去除水中的氨氮及有机物质，最终出水达到污水综合排放标准一级标准。JSBC装置污水曝气池二沉池池集水池污泥池外运调节池泵泵泵泵板框压滤机FENTON反应池FENTON沉淀池双氧水、硫酸亚铁、硫酸碱图45污水处理系统工艺流程框图（4）JSBC污水处理技术特点、BACILLUS菌特点BACILLUS菌为XX公司从日本引进的高效菌种，该菌种具有以下特点BACILLUS菌是一种兼氧菌。在没有氧气和营养成分的