垃圾处理及验收技术报告

1、日处理50-300kg级餐厨垃圾生化处理机项目可行性报告一、立项的背景和意义餐厨垃圾主要是指居民日常生活及除此之外的食品加工、饮食服务、单 位供餐等活动中产生的垃圾。餐厨垃圾包括餐余垃圾和厨余垃圾。其中餐余 垃圾是指食物食用后的残余，包括废弃食用油脂等残余物，其中废弃食用油 脂是指不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物，即通常不法分子制作 “地沟油”的原料；厨余垃圾是指食物食用前产生的损耗和食品加工后的垃 圾。餐厨垃圾具有以下基本特点：1）粗蛋白和粗纤维等有机物含量较高，开发利用价值较大，但易腐并 产生恶臭。2）含水率高，不便收集运输，热值低，处理不当容易产生渗沥液等二 次污染物。3）油类和盐

2、类物质含量较其它生活垃圾高，对资源化产品品质影响较 大，需要妥善处理。随着我国经济的飞速发展，城市化进程的逐渐加快，人民生活水平的极 大提高，餐厨垃圾的产量以10%的比例逐年上升。在普通大城市中，日产生 活垃圾己经达到2000吨以上，其中50%左右为餐厨垃圾。当前我国的餐厨垃圾普遍的主要解决方法是，由城市周边的养殖户收集 作为饲料直接食用。这种方法存在着以下几大危害：1）餐厨垃圾中含有大量的有毒元素以及人畜共患传染病的病源微生物， 这些有毒元素以及微生物通过食物链的传递，最终会间接作用于人类本身， 造成人类感染诸如口蹄疫、禽流感等具有致死性的疾病。2）餐厨垃圾中产生的油脂部分目前己经被不法分子

3、提炼加工成了“地沟 油”，形成了一条巨大的灰色产业链，对我国居民的健康构成了极大的威胁, 对于构建和谐社会，实现经济的可持续发展带来了巨大的挑战。3）我国农业部令第40号己经明确规定，利用灭菌餐厨垃圾生产的饲料 不能作为禽畜养殖饲料。因此城市周边的小型养猪场正面临逐渐被淘汰的趋 势，餐厨垃圾的出路就将成为一个大问题。4) 餐厨垃圾中有10%左右的杂质，被不做任何处理的散布于各个养猪 场周边，又形成了一个新的污染源。近年來，我国部分城市如北京、上海、天津和广州等市政府相继出台“禁 止用餐厨垃圾喂猪”的管理条例，这种管理条例将逐步在全国大中城市推广， 由此诞生了餐厨垃圾合理资源化的新型课题。美日等

4、发达国家从上个世纪八十年代开始就开始研究餐厨垃圾的管理 问题，发明了多种新型的实用的餐厨垃圾处理技术。目前主流的是餐厨垃圾 生化处理机技术。在美国餐厨垃圾生化处理机的普及率达到40%,提供了 110 万个就业岗位，行业规模与汽车行业相当。与发达国家相比，我国的人口更 多，产生的餐厨垃圾数量更加巨大，行业潜力也更大。据有关部门预测，我 国餐厨垃圾处理机的潜在规模超过1000亿元，并能带动生物工程、机械制 造、有机肥料等多个领域的产业，能间接创造500-600亿元的产值。可惜的 是目前我国生活垃圾利用尚未形成健康有效的运行体系，特别是餐厨垃圾没 有被有效地开发和合理的二次利用。面对餐厨垃圾生化处理

5、机的巨大的国内市场，响应国家节能减排的号 召，本项目申请单位从2012年开始对餐厨垃圾国内外处理技术做了大量的 调研，与国内外高等院校和科研单位进行了大量的研究与开发，终于成功研 发了新型的餐厨垃圾生化处理技术。初步研究结果表明，该技术通过高效的 微生物菌剂能成功地将餐厨垃圾转化为有机肥，减量率达90%以上，可有效 地从源头上解决了餐厨垃圾处理的问题。产生的有机肥完全符合国家标准 (NY525-2002)。同时该技术能有效地将餐厨垃圾进行固液分离，分离出来 的液体进行油水分离后，产生工业油脂的原料，能有效地杜绝“地沟油”的 非法利用现象。本项目试图在申请单位现有研究的基础上，围绕餐厨垃圾处理与

6、资源化 利用问题，致力于开展餐厨垃圾高效脱水脱油机械系统与装置研制、高效微 生物菌种的培育、机械自动化和温控自动化软件研制、油水分离装置研制， 实现系统集成与样机制造，并建立产品生产工艺流程和质量控制体系，形成 生产能力。因此，本项目对从源头上解决餐厨垃圾减量处理和“地沟油”两 大问题，实现节能减排、低碳环保和资源再生利用，具有重要的现实意义。二、国内外研究现状和发展趋势餐厨垃圾的污染性和资源性逐步为人类所认识，目前国内外对餐厨垃圾 资源化的技术多种多样，主要有以下几种：1. 填埋法填埋将餐厨垃圾与土壤在陆地上交替分层铺开，是一种不妨害公众健康 与安全的处理方式。国内外餐厨垃圾填埋处置基本上都

7、是利用化学反应，通 过添加化学物质将其中的有机物质分解，然后单独或混合其他城市垃圾一起 填埋。填埋法简单、高效，但其占地面积大，餐厨垃圾中大量的营养物质被浪 费掉，且易造成二次污染，资源化利用率为零。随着城市资源和能源回收工 作的加强以及填埋场地选择的局限性，尽管填埋法是现在垃圾处理的主要方 式，但今后所占比例会不断减少。2. 焚烧处理1）焚烧发电餐厨垃圾焚烧处理是在高温条件下，将餐厨垃圾中的可燃成分与空气中 的氧气进行剧烈地化学反应，放出热量，转化为高温燃烧气体及量少且性质 稳定的固体残渣。焚烧放出的热量可发电供热。该方法无害化程度高，能迅 速减容，并节约大量土地资源，但焚烧的热能利用较低，

8、且焚烧时促进二噁 英的生成，提高飞灰中重金属的浸出率，从而产生二次污染，增加处理成本。根据联合国环境规划署（UNEP）规定发热量范围在3350-7118kj/kg以上 的垃圾适于焚烧处理。但是餐厨垃圾单位质量的热值（2100-3100kj/kg）较低, 不能满足垃圾焚烧发电的热值要求。尽管与其他垃圾混合后能够焚烧，但无 论从处理效益还是提高焚烧专业化水平来讲，餐厨垃圾都不适于焚烧。2）餐厨垃圾炭化处理该方法是把餐厨垃圾放在400-500°C的高温且儿乎无氧的状态下进行烧 蒸，再把释放出来的气体在足以使二噁英分解的800°C的高温条件下进行二 次加温，大约20个小时后变成炭。

9、该炭化处理器在掺有废纸、枯枝、残筷 的情况下也不会发生故障，对餐厨废物的分类要求不高，且无臭易于保管。 但是该技术对设备的要求比较高，能耗巨大，不符合国家“节能减排”的要 求。3. 厌氧发酵制生物气厌氧发酵制生物气是指有机质在无氧条件下受微生物作用而生成可燃 气体。厌氧发酵制生物气回收法目前比较先进的方法釆用的是两段法制氢 气、甲烷。但是该方法所需的工程量巨大，投资成本较高，而且产生的气体 安全性差，产值低。4. 饲料化餐厨垃圾饲料化的基本要求是实现杀毒灭菌，达到饲料卫生标准，并最 大限度的保留营养成分。制作饲料技术主要有高温消毒法（物理法）和微生 物发酵法（生物法）。微生物发酵利用微生物菌体

10、将餐厨垃圾发酵，利用微 生物的生长繁殖和新陈代谢，积累有用的菌体、酶和中间体，经过烘干后制 成蛋白饲料。釆用的发酵方式主要有固态发酵和液态发酵两种工艺体系。但 是该法产生的饲料完全杀毒灭菌的成本较高，而且资源合理利用程度较低。5. 餐厨垃圾生化处理机餐厨垃圾生化处理机处理餐厨垃圾目前在国内外均有应用，它利用微生 物发酵技术，培养出高温好氧性微生物复合菌种，经过对餐厨垃圾生化处理 10-12小时后降解发酵，80%以上成为水蒸气和无害气体，少量的残渣成为 有机肥料。该方法能从源头上对餐厨垃圾进行减量化处理，有效地对资源进 行二次利用，环境污染少，而且可实现资源的再生循环利用。目前，本项目申请单位初

11、步研制的餐厨垃圾生化处理机取得了巨大的突 破，餐厨垃圾生化处理时间缩短到10个小时左右，减量率达到了 90%以上。任何一种资源化技术用于处理餐厨垃圾都存在技术、经济和环境三方面 的适应性问题，并且对不同地区、不同成分、不同性质的餐厨垃圾适应性也 不同。随着我国环境保护、节能减排、资源循环利用要求日趋严格，餐厨垃 圾生化技术处理无疑是今后主要的发展方向。三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点1. 主要研究内容(1) 高效脱水、脱油机械系统与装置研制研制新型的多功能粉碎机，能够有效地将餐厨垃圾中的大颗粒固状 物进行破碎处理，满足链带式挤压脱水的需求。研制双层链带式挤压脱水装置，能够将破碎后

12、的餐厨垃圾通过链带 挤压的作用进行脱水和脱油，满足餐厨垃圾物料与油水混合物分离 的要求。在此基础上，研制链带式传送系统，该传送系统具有初步脱水脱油 的能力，并能将粉碎机，链带式脱水装置和生化桶链接起来，使脱 水生化过程一体化。(2) 高效微生物菌种的培育培育出生化处理时间短、餐厨垃圾减量率在90%以上的高效高温好氧性 微生物复合菌种，并将该菌种进行扩大培养与工业化生产。(3) 机械自动化和温控自动化软件研制研制机械自动化和温控自动化的软件，使餐厨垃圾生化处理机的操作便 捷，同时能将生化控制在一定温度范围之内，促进高温菌剂的生化作用。(4) 油水分离装置研制研制油水分离装置，满足将餐厨垃圾脱水后

13、的油水混合物进行油水分离 的需要，解决“地沟油”的问题。(5) 建立产品生产工艺流程和质量控制体系，形成生产能力确定餐厨垃圾生化处理机生产工艺流程，建立产品质量控制体系，形成 满足市场需求的产品生产能力。2. 技术关键(1) 高效微生物菌种的培育餐厨垃圾生化处理机是一种全新的产品，其核心技术在于微生物菌种的 培育与扩大再生产。由于餐厨垃圾容易腐烂变质，产生刺激性恶臭的特殊性, 因此，餐厨垃圾生化处理机必须满足当日的餐厨垃圾当日处理的基本要求， 即要求餐厨垃圾的生化时间不能超过24小时；同时，餐厨垃圾的源头化减 量处理，要求微生物菌种对餐厨垃圾的减量率越高越好。目前国际上通用的 先进标准为90%

14、以上，我公司的高效微生物菌剂完全符合这一标准，而且产 生的有机肥完全符合国家标准(NY525-2002),无须再加工即可直接使用。(2) 油水分离装置的研制通过机械技术将餐厨垃圾进行脱水处理，同时将产生的油水混合物进行 油水分离，产生工业油脂的原料，从而有效地从源头上解决“地沟油”的问 题，实现资源的二次利用。(3) 仪器主机控制系统的研制仪器主机控制系统是仪器实现高可靠性和人性化操作功能的关键。选择 高性能嵌入式工控计算机系统作为控制系统的核心硬件，以满足长时间无人 值守条件下稳定可靠运行的要求。主机控制软件釆用C语言编程，结合触摸 屏人机交互界面设计，实现仪器完善的实用功能和人性化设计的操

15、作界面。 仪器主机控制系统主要分为机械自动化系统和温控自动化系统两大部分。机械自动化系统是针对脱水脱油环节的机械系统的电脑自动化控制，使 得餐厨垃圾生化处理机的操作便捷。高温好氧性微生物复合菌种对生化反应 的温度条件要求非常严格，温控自动化系统，釆用高精度的温度传感器能实 时检测生化筒内部的温度，通过主机控制系统的智能化作用能将生化温度控 制在适宜范围之内。(4) 系统集成与样机研制整合以上研究成果，实现系统集成，制作适合于餐厨垃圾源头单位使用 要求的50-300kg级餐厨垃圾生化处理机样机。要求样机实现自动控制，并且 操作便捷、经济实用。3主要创新点(1) 多功能机械脱水技术本项目研发的机械

16、脱水技术主要包括多功能粉碎机和双层链带式挤压 脱水两项技术，以满足各种条件的餐厨垃圾的需求。多功能粉碎机能有效地 将各种类型的大颗粒固状物进行破碎处理，而双层链带式挤压脱水系统，能 将破碎后的餐厨垃圾成功地进行脱水处理，使物料与油水混合物分离。(2) 高效微生物菌种培育该高效微生物菌种通过生化能有效的将餐厨垃圾进行减量处理，减量率 达到90%以上，同时生产符合国家标准（NY525-2002）的有机肥。而且生化 时间控制在10个小时左右。（3）油水分离技术将脱水后的油水混合物进行高效分离，得到工业油脂的原料。!1!项目预期目标。1. 主要技术经济指标（1）餐厨垃圾减量率达到90%以上，所生成的有

17、机肥完全符合国家标 准（NY525-2002）。（2）将餐厨垃圾进行脱水处理后，所得的油水混合物，通过油水分离, 产生工业油脂的原料。油水分离率90%o（3）废气、废水排放达到CJ3082和GB14554的排放标准。（4）机器运行时，整体噪音达到DB11/T170-2002标准。（5）餐厨垃圾处理每kg耗电量小于0.06kwho（6）生化时间在10个小时左右。（7）制作日处理100kg/d餐厨垃圾生化处理机样机1套。2. 知识产权指标（1）申请专利2项；（2）软件产品1项；（3）制定产品工艺流程/产品标准和质量控制体系，组建产品生产体系。3. 社会效益，技术应用和产业化前景本项目预期成果形成的

18、产品具有以下两大功能：（1）将餐厨垃圾进行源 头减量，解决餐厨垃圾源头处理难的问题；（2）将“地沟油”进行油水分离, 从源头上解决“地沟油”的问题。因此，本项目能有效地解决目前餐厨垃圾 的两大难题，有效地对餐厨垃圾进行二次利用，具有良好的社会效益与经济 效益。根据国家发改委2011年8月份在全国33个城市进行餐厨垃圾处理的试 点实验，申请单位通过市场调研，认为本项目形成的产品可以逐步进入市场, 预计年销量可以达到200台，可实现年销售额3000万元左右。目前餐厨垃圾生化处理机在发达国家己经形成了完善的产业链，而国内 在政府地大力支持下，餐厨垃圾处理行业取得了可喜的进步，行业前景光明, 本项目的

19、产品在推广后，完全可以实现产业化发展，在全国推广后预期可实 现年产量1000台的目标，可创造1.5亿元以上的产值，具有良好的发展前景。五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解1实施方案与技术路线餐厨垃圾处理分为以下四个阶段：1）机械粉碎。由于餐厨垃圾成份相当复杂，而且含有骨头等较大的固 状物，因此对餐厨垃圾首先要进行破碎处理，形成小体积的颗粒后才能更有 效地进行脱水处理。2）挤压脱水。将粉碎后的餐厨垃圾通过链带式双层滚动挤压，挤压后 的物料进入生化桶进行生化，同时挤压后产生的油水混合物进入集液池进行 油水分离。3）生化处理。通过前面二道工序之后的餐厨垃圾进入生化桶后，投入 适量的高效菌剂

20、（可循环使用）后，进行生化处理，平均生化时间为10个 小时，减量率达到90%以上。4）油水分离。通过第二阶段的脱水处理后所得的油水混合物，进入集 液池，进行油水分离。2工艺路线物料3组织方式与课题分解课题分解为五项主要任务分别为：（1）多功能机械脱水系统，包括研制 多功能的粉碎机和全新的双重链带式挤压脱水装置；（2）高效微生物菌种的 培育与扩大；（3）油水分离技术的研制与开发；（4）主机控制系统的研发， 核心在于研制温控自动化系统；（5）建立产品生产工艺流程和质量控制体系 并形成产品量产能力。六、计划进度安排1、2012年10-12月：组织研究人员经行市场调研。2、2013年1月一6月：购买微

21、生物实验设备，建设微生物实验室，对能高效分 解有机物的微生物经行筛选，分离，培育，完成高效微生物菌剂的筛选/复配、 培育、扩大。3、2013年7月：购买部分机械加工设备，为项目的进行做好前期准备工作，并 对生物反应器的工艺设计和控制系统经行研究设计。4、2013年8月一2013年12月：开始制作样机，对样机经行反复试验，调整、 完善，再试验，并经几个月试用，完成小试、中试；5、2013年12月：完善产品生产全程控制技术措施，进入试产试销。研发结束。6、2013年12月：提出项目研究报告，项目结题验收。七、现有工作基础和条件1申报单位概况本项目申请单位成立于2012年1月，是一家专业研发、生产、

22、销售环 保产品的创新型企业。公司现主要研发生产无水生态厕所、中水回用厕所， 生活污水处理、环保设备及船用环保配件。我公司与国内外多所高校有着良 好的合作伙伴关系，并拥有一支由多名专家和一批专业技术人才组成的研发 团队，积极研发环保领域内各类产品。公司落户于舟山经济开发区海洋产业 集聚区科创中心内，设备资产三百余万，在科创中心内拥有专门的研发生 产环保设备的设施与厂房。响应国家“节能减排”的号召，我公司于2012 年起，就如何从源头上解决餐厨垃圾和“地沟油”的问题，先后与上海大学、 宁波大学、日本宇都宫餐厨垃圾处理协会和日本千叶大学合作，根据中国餐 厨垃圾的特点，终于成功研制出新型的餐厨垃圾生化

23、处理机。该餐厨垃圾生 化处理机能把餐厨垃圾通过高效菌剂的作用在10个小时内，生成符合国家 标准(NY525-2002)的有机肥，减量率达到90%以上。同时能将“地沟油” 进行分离回收，该项目目前己经达到国内领先水平，并准备于2014年开始 启动全面推广、生产和销售。项目参与单位A是一所新兴地方综合性大学，由浙江省和宁波市共建共 管，2000年被浙江省人民政府列为省重点建设大学。现有2个一级学科瞎士 点，18个一级学科硕士点，14个专业硕士学位点(含领域)，71个本科专业。 学校拥有与本项目相关的建筑工程与环境学院、机械工程学院以及信息学 院，并拥有完备的环境工程、土木工程、机电工程、信息工程实

24、验室及各相 关领域高级专门人才。环境工程实验室面积10001112,设备总资产约800万 元，具备原子吸收、高效液相色谱、气相色谱、原子荧光、PCR-DGGE等大 型分析仪器，微生物呼吸仪以及环境工程和生态专业常用的其他仪器设备， 具备完成本项目研究所需的良好的试验条件和完善的分析测试仪器设备及 其他各项实验条件。在固体废弃物处理与资源化研究方面，该校承担了国家科技支撑计划、 浙江省自然基金、浙江省科技计划以及宁波市自然基金和宁波市科技计划项 目科研项目6项，其“一种有机垃圾的生态堆肥装置”获得了国家专利并己在 宁波市大量推广应用。项目参与单位B是一家专业从事生物、环保相关领域的设备、耗材、微

25、 生物制剂以及专利技术进出口的科技型中外合资企业。公司自成立以來，以 雄厚的技术力量和人才优势为依托，以可持续发展为原则，以生态学研究成 果为基础，与国内外各知名研究所、高校及企业紧密合作，建立了一套产、 学、研相结合的体系，使得公司各产品得以更好、更快、更高效地服务于市 场。发展至今，本公司己成为一家在恶臭控制、废水处理等领域，集产品研 发、设计、养护于一体的科技型企业。2完成项目已具备的条件本项目申请单位从2012年开始对餐厨垃圾国内外处理技术做了大量的 调研，与国内外高等院校和科研单位进行了大量的研究与开发。初步研究结 果表明，通过高效的微生物菌剂能成功地将餐厨垃圾转化为有机肥，减量率

26、达90%以上，产生的有机肥完全符合国家标准（NY525-2002）,并产生工业 油脂的原料，能有效地杜绝“地沟油”的非法利用现象。餐厨垃圾生化处理机的核心技术在于微生物菌剂的选择与培养。申请单 位与国内外高等院校及相关单位友好合作研究与开发，现已成功培育出符合 国内餐厨垃圾特性的高效微生物菌剂，大大缩短了微生物生化的时间，极大 地提高了餐厨垃圾的减量率。本项目所需生产设备，工程技术员在许多年的开发中己经具备了各种条 件，并且在不断试制和完善中。己经洽谈下步在公司培训人员，提供菌种和 菌剂地扩大再生产，保证在菌剂方面处于国内领先地位，确保核心技术获得 知识产权。申请单位己经完全掌握了项目所需要的

27、机械脱水系统、油水分离 系统、温控自动化系统和高效微生物菌种的培育与扩大技术，己经具备了开 发50kg到300kg级各类型的餐厨垃圾生化处理机的能力。以上技术、人才条件为本项目的实施提供了扎实的基础。八、经费概算本项目在执行期需投资120万元，其中企业自筹75万元，申请科技拨 款15万元，银行贷款30万元（具体科目请参见经费概算表）。附表：科技计划项目经费概算表项目名称：日处理50-500kg级餐厨垃圾生化处理机金额单位：万元序号概算科目名称合计财政拨款经费银行贷款自筹经费(1)(2)(3)(5)1一、经费支出（合计）1201530752新增设备费393材料费154测试检验费0.75燃料动力费

28、56印刷费0.37技术协作费（国内）8208差旅费（国内外）109会议组织费310合作研究开发费（国外）82011人员劳务费1512专家咨询费313管理费514其他开支101二、经费来源（合计）12021、财政经费1532、银行贷款3043、自筹经费75比例（）7030注：支出概算按照经费开支范闱确定的支出科目和不同经费来源编列，同一支出科目一般不同时在财政拨款经费和|'|筹经费中槪算。项目经费概算说明1 设备费：210万元该经费主要用于购买产品开发与生产所需的设备，附表如下:设备投资核算清单名称规格符号数量（台）单价（万元）总价（万元）车床CJK6136B112.512.5钻床ZKJ5140B25.711.4