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文档简介
1、 PAGE PAGE 4目录 HYPERLINK l _TOC_250085 第 1 章 总论1 HYPERLINK l _TOC_250084 项目基本情况1 HYPERLINK l _TOC_250083 项目建设背景及必要性1 HYPERLINK l _TOC_250082 服务范围3 HYPERLINK l _TOC_250081 编制内容3 HYPERLINK l _TOC_250080 设计指导思想及原则4 HYPERLINK l _TOC_250079 设计依据5 HYPERLINK l _TOC_250078 主要经济技术指标6 HYPERLINK l _TOC_250077
2、第 2章 基础资料7 HYPERLINK l _TOC_250076 区域概述7 HYPERLINK l _TOC_250075 餐厨垃圾管理现状7 HYPERLINK l _TOC_250074 建厂条件8 HYPERLINK l _TOC_250073 第 3章 餐厨垃圾处理规模确定9 HYPERLINK l _TOC_250072 服务范围及服务人口9 HYPERLINK l _TOC_250071 餐厨垃圾产量预测9 HYPERLINK l _TOC_250070 第 4章 餐厨垃圾处理技术路线选择 HYPERLINK l _TOC_250069 国内外餐厨垃圾处理技术综述 HYPER
3、LINK l _TOC_250068 国外餐厨垃圾处理概况 HYPERLINK l _TOC_250067 国内餐厨垃圾处理现状12 HYPERLINK l _TOC_250066 处理技术路线分析16 HYPERLINK l _TOC_250065 主处理技术路线选择20 HYPERLINK l _TOC_250064 主体工艺系统比选和确定20 HYPERLINK l _TOC_250063 第 5章 工艺设计23 HYPERLINK l _TOC_250062 工艺流程及物料平衡23 HYPERLINK l _TOC_250061 预处理系统26 HYPERLINK l _TOC_250
4、060 厌氧消化系统31 HYPERLINK l _TOC_250059 沼气储存净化系统34除臭系统41 HYPERLINK l _TOC_250058 污水处理系统46 HYPERLINK l _TOC_250057 产品方案47 HYPERLINK l _TOC_250056 主要设备表47 HYPERLINK l _TOC_250055 第 6章 总图与辅助工程50 HYPERLINK l _TOC_250054 总平面布置50 HYPERLINK l _TOC_250053 建筑设计53 HYPERLINK l _TOC_250052 结构设计54 HYPERLINK l _TOC_
5、250051 给排水与消防工程55 HYPERLINK l _TOC_250050 电气与自动控制工程57 HYPERLINK l _TOC_250049 第 7章 暖通工程61 HYPERLINK l _TOC_250048 7.1概述61 HYPERLINK l _TOC_250047 设计依据61 HYPERLINK l _TOC_250046 设计范围61 HYPERLINK l _TOC_250045 设计计算参数61 HYPERLINK l _TOC_250044 通风设计62 HYPERLINK l _TOC_250043 供暖设计62 HYPERLINK l _TOC_2500
6、42 空调系统63 HYPERLINK l _TOC_250041 防排烟系统63 HYPERLINK l _TOC_250040 消声与隔振64 HYPERLINK l _TOC_250039 环保与节能64 HYPERLINK l _TOC_250038 第 8章 环境保护与监测65 HYPERLINK l _TOC_250037 编制依据65 HYPERLINK l _TOC_250036 项目对环境影响因素65 HYPERLINK l _TOC_250035 环境污染物控制措施65 HYPERLINK l _TOC_250034 环境监测66 HYPERLINK l _TOC_2500
7、33 第 9章 劳动安全与卫生68 HYPERLINK l _TOC_250032 设计依据68 HYPERLINK l _TOC_250031 职业危害因素分析68 HYPERLINK l _TOC_250030 职业危害因素防范措施69 HYPERLINK l _TOC_250029 其它劳动卫生措施70 HYPERLINK l _TOC_250028 安全防范措施71 HYPERLINK l _TOC_250027 安全卫生机构72 HYPERLINK l _TOC_250026 预期的效果72 HYPERLINK l _TOC_250025 第 10章节能73 HYPERLINK l
8、_TOC_250024 编制依据73 HYPERLINK l _TOC_250023 节能原则73 HYPERLINK l _TOC_250022 节能计算表73 HYPERLINK l _TOC_250021 节能节水措施综述74 HYPERLINK l _TOC_250020 第 章社会稳定风险分析76 HYPERLINK l _TOC_250019 编制依据76 HYPERLINK l _TOC_250018 风险调查76 HYPERLINK l _TOC_250017 拟建项目风险调查77 HYPERLINK l _TOC_250016 风险识别77 HYPERLINK l _TOC_
9、250015 风险估计78 HYPERLINK l _TOC_250014 风险防范和化解措施79 HYPERLINK l _TOC_250013 风险等级81 HYPERLINK l _TOC_250012 风险分析结论81 HYPERLINK l _TOC_250011 第 12章突发事件应急预案83 HYPERLINK l _TOC_250010 指导思想83 HYPERLINK l _TOC_250009 应急程序计划83 HYPERLINK l _TOC_250008 编制说明及原则83 HYPERLINK l _TOC_250007 事故预防措施及预警管理体系84 HYPERLIN
10、K l _TOC_250006 保障措施85 HYPERLINK l _TOC_250005 第 13章工程实施及进度安排87 HYPERLINK l _TOC_250004 工程实施87 HYPERLINK l _TOC_250003 进度安排87 HYPERLINK l _TOC_250002 第 14章结论与建议88 HYPERLINK l _TOC_250001 14.1结论88 HYPERLINK l _TOC_250000 14.2建议88 PAGE PAGE 9第章总论项目基本情况项目名称:某某区静脉产业园项目餐厨垃圾处理工程建设地点:铁山街道金猪坑村委托单位:某某区城市管理局、
11、青岛西海岸公用事业集团编制单位:中国城市建设研究院有限公司设计阶段:项目建议书(代可研)项目规模:一期 100t/d,二期 100t/d,共 200t/d。项目建设背景及必要性项目建设背景某某区位于京津冀都市圈和长江三角洲地区紧密联系的中间地带,是沿黄“”研创新等方面取得全面发展,是首批国家级生态保护与建设示范区、中国优秀旅游城市、国家环保模范城市、全国绿化模范城市、中国人居环境范例奖获得2014 6 某某区现有垃圾处理设施主要存在以下问题:一是处理方式单一、处理技1 座厌氧生化处理设施,从我国生活垃圾厌氧技术发展趋势分析,此技术难以保障处理设施大规模连续稳定运行,没有专门的餐厨垃圾处理设施;
12、二是处理能力缺口较大,随着填埋场填满封场,目前某某区垃圾处1000 吨/近年来,随着城镇居民生活水平的提高,餐厨垃圾产生量日益增加,某某区现状尚无完善的餐厨垃圾收集处理系统,个别非法营运机构利用餐厨垃圾生产的“地沟油”、“泔水猪”等产品流向市场,对食品安全和市民健康造成严重威胁。因此,为抓好“地沟油”集中整治和餐厨废弃物管理,严厉打击和查处非法生产、销售、使用“地沟油”的违法违规行为,严防“地沟油”流入食品生产经营单位,保障人民群众饮食安全,根据某某院办公厅关于加强地沟(国办发201036 号某某区城市管理局将按照区政府高起点规划、高强度投入、高标准建设、高效能管理的要求,建设某某静脉产业园项
13、目,为实现某某区城市总体规划目标做出贡献。规划在某某区静脉产业园内建设餐厨垃圾处理厂,以实现某某区餐厨垃圾的无害化处理和资源化利用。项目建设必要性本项目的建设必要性基于以下几个方面:1、保障食品安全和人民身体健康的要求餐厨垃圾成分复杂,极易腐烂变质,含有多种强烈感染性的致病菌和有毒有害成分,加之在餐具洗涤、运输等过程中可能混入铝、汞、镉等重金属成分以及有机化合物、苯类化合物等。以餐厨垃圾为养猪主要饲料,“垃圾猪”与人类食物链相连,可能会产生潜在、不确定性的传播疾病的风险。同时由于受到经济利益驱使,非法小作坊采用最原始技术炼制“地沟油”, 并利用监管部门之间执法空白,进入人类食物链市场销售环节,
14、回流至餐桌机率大增,对人民的身体健康造成直接危害。为保证某某区食品卫生安全和人民的身体健康,必须严控餐厨垃圾收集、运输环节,并对餐厨垃圾进行集中处置,实现餐厨垃圾“资源化、无害化”目标。2、保障城市环境的要求目前,某某区规范化、专业化的收集和运输队伍未建立,大部分餐厨垃圾的收集及运输仍处于无序状态。在收集和运输过程中散落的餐厨垃圾腐烂后产生臭气,孳生蚊蝇,严重影响城市环境卫生;不经过处理的餐厨垃圾排入下水道,会堵塞下水管道,散发腐臭气味和甲烷,可能造成下水道爆炸;餐厨垃圾经过下水道进一步排入水体,有毒有害物质会污染水体,影响生态环境。优美的城市环境建设是促进某某区发展的基础,因此,为保障某某区
15、城市环境卫生,必须加强餐厨垃圾源头收集管理和运输过程管理,并对餐厨垃圾进行集中处置。3、国家地方政策法规的要求2010 4 16 个部门联合发布关于进一步加强城“2015 社区城市初步实现餐厨垃2030 年,全国城市生活垃圾基本实现无害化处理”。青岛市已颁布了青岛市餐厨废弃物管理办法,为响应国家和地方相关法律和行业发展政策的迫切要求,需要尽快开展餐厨收运处理设施建设。4、某某静脉园功能完整性的要求服务范围本工程服务范围为整个某某区,根据青岛西海岸新区(某某区)国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要预测,确定 2020 年全区常住人口达到240 万人左右,2030 年常住人口达到 320 万人左
16、右。编制内容本预可研报告的内容包括:1、处理规模的确定;2、工程处理工艺方案的选择;3、处理工程设计;4、总图和辅助工程设计;5、项目的实施与管理;6、投资估算、资金筹措;7、经济分析。设计指导思想及原则总体设计上按照先进、科学、经济、合理、顺畅的原则,在兼顾工程经济性的基础上,力求实现最大的环境效益。餐厨垃圾处理厂与城市居民食品卫生安全以及城市环境卫生质量息息相 关,是城市文明的重要体现,是建立公共卫生安全体系,实现城市餐厨垃圾有效管理不可缺少的环节。餐厨垃圾处理工程的建设是个系统工程,涉及到工程规模、工程选址、工艺装备、环保措施以及工程投资、建设管理机制等。应采用系统工程方法,综合考虑各方
17、面因素,科学规划设计,才能保证餐厨垃圾处理工程的顺利建设与运行。本建议书的编制主要遵循以下原则:(2)坚持“统一规划、突出重点、因地制宜”的原则。餐厨垃圾处理工程的建设应考虑可行性、经济性和合理性,尽量做到既经济实用、又合理可行。(5)餐厨垃圾处理工程的规划、设计、建设和管理应符合城市发展要求,符合城市总体规划、城市环境卫生专业规划及其它相关规划或规定,满足卫生环境和城市景观环境的要求,为市民创造一个清洁舒适、优美和谐的生活工作环境。设计依据1中华人民共和国环境保护法(2014 年主席令第9 号)2中华人民共和国水污染防治法(2008 年主席令第87 号)3、市政公用工程设计文件编制深度规定中
18、华人民共和国建设部 2013.44餐厨垃圾处理技术规范CJJ184-20125环境空气质量标准GB3095-20126恶臭污染物排放标准GB14554-937城镇污水处理厂污染排放标准GB18918-20028室外给水设计规范GB50013-20069室外排水设计规范 版)10地表水环境质量标准GB3838-2002建筑设计防火规范GB50016-201412建筑给水排水设计规范 年版)13工业企业厂界噪声标准GB12348-200814工业企业总平面设计规范GB50187-201215工业企业设计卫生标准GBZ1-201016地下水质量标准GB/T14848-9317环境空气质量标准GB30
19、95-201218厂矿道路设计规范GBJ22-8719建筑结构荷载规范GB50009-201220混凝土结构设计规范GB50010-201021砌体结构设计规范GB50003-201122建筑地基基础设计规范GB50007-201123建筑抗震设计规范GB50011-201024工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-200825岩土工程勘察规范 年版)26建筑桩基技术规范JGJ94-200827构筑物抗震设计规范GB50191-201228给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-200229给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范CECS138:200230供配电系统设计规范GB50052
20、-20093110kV 以下变电所设计规范GB50053-9432低压配电设计规范GB50054-201133交流电气装置的接地GB50065-201134电力工程电缆设计规范GB50217-200735建筑物防雷设计规范GB50057-201036建筑照明设计标准GB50034-201337、青岛市城市市容和环境卫生管理办法38、青岛西海岸新区总体规划(2013-2030 年)39、青岛西海岸新区(某某区)国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要40、其它相关资料主要经济技术指标本工程的主要经济技术指标汇总到表 1-1。表1-1主要技术经济指标序号指标名称单位指标1餐厨垃圾处理规模t/d一期
21、100,二期 1002总占地面积m220726.323投资万元见第一册4劳动定员人见第一册第章基础资料区域概述某某区位于某某半岛西南隅,胶州湾畔,青岛市南端。地理范围:北纬35353608,东经 1193012011。南临黄海,北靠胶州市,西邻诸城市、五莲县和日照市,毗邻青岛市主城区。东北西南斜长 79.25 公里,东西宽 62.362127 5000 282 公里, 12 10 4 65 (社区个,2015 180 万人。某某区位于京津冀都市圈和长江三角洲地区紧密联系的中间地带,是沿黄“”研创新等方面取得全面发展,是首批国家级生态保护与建设示范区、中国优秀旅游城市、国家环保模范城市、全国绿化
22、模范城市、中国人居环境范例奖获得城市。2015 2500.35 12.0%。61.70 1227.22 亿元, 9.1121.43 16.22.47:49.08:48.45。餐厨垃圾管理现状目前,全区餐厨垃圾由区环卫办下设垃圾管理科作为监管部门,由青岛经济技术开发区市政工程有限公司和青岛西海岸园林环卫具体 负责。某某区餐厨垃圾主要来源于全区餐饮企业、学校及其他机关食堂医院等。23 (7 16 吨14 2800 个。餐厨废弃物全部运往青岛绿茵环保科技有限公司城市生活垃圾综合处理厂进行综合处理。随着某某静脉园的规划建设,餐厨垃圾收运系统逐步完善,在静脉园内建设餐厨垃圾处理厂,处理某某区收集来的餐厨
23、垃圾。建厂条件位置餐厨垃圾处理厂位于某某静脉园区内,园区北部,焚烧发电二期预留地和工业固废填埋预留地之间,占地约 31.1 亩。气象条件某某区地处北温带季风区域内,暖温带半湿润大陆性气候,空气湿润,雨量充沛,温度适中,四季分明,有明显的海洋气候特点,具有春寒、夏凉、秋12.5C;23; 最热的7月份平均气温25C;最冷的1月份平均气温1.3C;平均降雨量696.6mm; 200 天;5.4M/S8 71 天。供排水条件供水水源本项目用水由园区供水管网接入 DN150,供本项目生产生活用水。排水条件厂内污水经园区内管网送至污水处理厂处理达标后回用至生产及绿化冲洗用水。2.3.4 电力条件本项目用
24、电由园区内焚烧厂 10kV 出线接入。第章餐厨垃圾处理规模确定服务范围及服务人口根据青岛西海岸新区(某某区)国民经济和社会发展第十三个五年规划2020 240 万人左右,2030 320 万人左右。餐厨垃圾产量预测本次设计餐厨垃圾产生量预测按照日均产生量进行估算。根据餐饮垃圾产生量预测公式计算常住人口和其它人口产生量和收集量:MCRmk式中:Mc某城市或区域餐饮垃圾日产生量,千克/日;R城市或区域常住人口,人;m人均餐饮垃圾产生量基数,千克/(人日);k餐饮垃圾产生量修正系数人均餐饮垃圾产生量基m 0.1 千克/(人日)。修正系数参考国内其他大中城市的餐厨垃圾产生量。根据某某区环境卫生专项规划
25、,杭州市 2010 年餐厨垃圾估算量约为0.1kg/2007 年餐厨垃圾估算量0.09 kg/2010 年餐厨垃圾估算量约为0.09 kg/d0.1kg/d。 PAGE PAGE 19考虑到目前某某区餐厨垃圾收运体系尚未完善,餐厨垃圾收集处理将经过2020 60% 2020 96t/d,2030 192t/d。3-1 某某区餐厨垃圾处理量预测年份人口(万人)人均餐厨垃圾产量餐厨垃圾产量 t/d收集率餐厨垃圾处理规模 t/d20202400.124040%9620303200.131460%192200t/d。第章餐厨垃圾处理技术路线选择国内外餐厨垃圾处理技术综述因此本次技术方案论证根据实际情况
26、优先考虑采用技术成熟、效率高、运行可靠的设备,坚持技术的先进性、工艺的可行性和尽可能经济性相结合的原则。国外餐厨垃圾处理概况2600 11.4由于对饲料同源性的担忧,美国政府扩大了动物饲料禁用范围,将原来对动物脑和脊髓组织的禁用范围从牛扩大到狗、猫、猪和家禽饲料。2003 年开始执行的动物副产品条例,严禁在饲料生产中使用同类动物的任何部位,严禁向毛皮类动物以外的牲畜喂厨房泔水,由于餐厨垃圾中各类动物的皮、肉、骨混(同源性受到法律规定的影响,欧洲在餐厨垃圾处理中主要采用厌氧生物制气技术。600 万吨,占生活垃圾12韩国 1995 年成立了餐厨废弃物管理委员会,餐厨垃圾回收率由 1995 年的2%
27、2001 21%。由于餐厨垃圾填埋而引起的渗沥液和气味等问题, 2005 由于韩国近来对饲料源头和生产过程的安全监督做出更严格的规定,在一定程度上影响了餐厨垃圾饲料化处理设施的运行和发展。国内餐厨垃圾处理现状2008 1200 吨左右,而目前已200t/d,即将建成运行的董村垃圾综合处理200 t/d400 t/d,目400 吨餐厨垃圾处理场将在北京六里屯和大屯建设,技术工艺未定。2008 年试运行,现已处于停产状态。200 吨餐厨垃圾, 100 吨和有机垃圾(有机液态垃圾)100 吨。北京市高安屯餐厨垃圾处理厂位于朝阳区高安屯垃圾无害化处理中心400t/d,主要处理北京市东北部城区餐厨垃圾。
28、该项目采用微生物处理技术。上海市现有用于处理餐厨垃圾的消化型有机垃圾生化处理机,其基本技术是外加特殊菌种的动态好氧消化,采用间歇或连续方式搅拌,连续进料间歇出料(出料时间间隔长,12 个月4550,其实质是高消化率的堆肥技术,该技术过去主要用于处理污泥和高浓度废水,而针对餐厨垃圾的有215 元。宁波市餐厨垃圾产量在 300t/d 左右,目前宁波市建设餐厨垃圾处理厂一座,处理能力为 200t/d,实际进场餐厨垃圾大约在 150 t/d 左右。该厂采用”预处理+油水分离+废水厌氧发酵+固态烘干作饲料“的工艺技术路线。餐厨垃圾进场后分选出其中的砖头、玻璃瓶、塑料袋等杂质,物料在 65的温度下蒸煮 2
29、0 分钟,液态部分再进行离心油水分离,出来的液体进行消化罐厌氧发酵产生沼气供厂区锅炉供热,固态部分进行进一步烘干作为饲料出售。目前该厂运营情况正常。重庆市主城区餐厨垃圾处理厂位于重庆市黑石子生活垃圾卫生填埋场内, 500 (167 吨27654 万元。目前重庆市餐厨垃圾1200t/d5.7 亿元。该系统主要由厌氧发酵系统、沼气发电系统、沼气净化系统、生物柴油制取系统等几部分构成。其中的厌氧发酵系统主要利用餐厨垃圾中的固体成分,在高温厌氧环境下,培养生物细菌,通过多种细菌的新陈代谢,将处理物质分解转化为甲烷、二氧化碳及发酵残余物。产出的甲烷经沼气净化系统净化除杂后,进行热电联产利用;发酵残余物通
30、过堆肥稳定化后,成为高品质的有机肥料,得到再利用。4-1 重庆市主城区餐厨垃圾处理厂效果图预处理工艺为:首先垃圾受料斗内的进场垃圾由螺旋输送机输送至沉淀分离池顶部破碎机内进行破碎,破碎后的物料进入沉淀分离池;然后在沉淀分离池内经搅拌沉淀后,分离物料中的重质,运送至填埋场处置;最后剩余垃圾浆液泵至污泥均质池,在池内进行浆液的温度、碳氮比、含固率等各项指标的调整,以保证进入发酵罐的浆液稳定、均质。预处理完成后的垃圾浆液,其理化特性达到适合生物细菌分解吸收的状态,进入厌氧发酵罐后,经水解、产酸和脱氢、产甲烷三个阶段完成厌氧发酵,生产出的沼气进行热电联产,发酵残余物脱水后堆肥再利用。整套工艺遵循”减量
31、化、资源化、无害化“的原则,对餐厨垃圾进行了高效资源化利用,对国内餐厨垃圾处理技术起到很好的示范作用。兰州市餐厨垃圾处理厂,是甘肃省兰州市第一座餐厨垃圾处理厂,位于该BOT 方式引进先进的机200 吨,采用单相中温厌1.13 亿元。7.3 4200 吨, 300 750 万千瓦时。该项目的建成,填补了该市餐厨垃圾无害化处理和资源化利用的空白。4-2 兰州市餐厨垃圾处理厂效果图该项目的处理工艺目前属国内一流。统一收集到的餐厨垃圾进厂后,将通过接收系统破碎制浆后转到垃圾预处理系统进行物质分离,再经过除砂、厌氧发酵等一系列程序后,把餐厨垃圾中的无用废渣填埋处理,有机物全部通过堆肥处理转化为有机肥,从
32、而实现餐厨垃圾无害化处理。为提高收集效率,该厂20 4.8 吨餐厨垃圾回收车、7 台厨余油脂收运车用于餐厨垃圾的GPS5500 6000 多家餐饮经营单位,包括各大餐饮门店、牛肉面馆以及各级政府部门、企事业单位、医院、大中专院校等单位的内部食堂。该项目运行后,可最大限度地将餐厨垃圾中可利用的资源全部回收利用,有效从源头上杜绝”地沟油“回流餐桌。300 200 多吨。以前,由于没有对餐厨垃圾实行统一规范的管理,大部分餐厨垃圾被私自运往城郊农村直接用来喂养牲畜,一部分混入其他生活垃圾被填埋处理,还有一部分被随意排入城市下水管网。2007 2008 6 该项目位于位于东川工业园区内,设计日处理规模为
33、 200 吨,采用单相中温厌氧发酵技术,总投资 8000 万元左右,目前运行四年来,运行状况良好。120 多吨餐厨垃圾经过固液分离、破碎、消毒等程序,生产出高蛋白饲料母料和高洁净的再生能源7 项国家专利,基本99%。图4-3西宁市餐厨垃圾处理厂效果图处理技术路线分析主要技术路线根据国内已建、在建和筹建的餐厨垃圾处理项目技术路线统计分析,处理技术路线可概括为“预处理资源化处理总体分析,目前国内餐厨垃圾处理技术路线包括两类:一类是以饲料化、肥料化为处理目标的技术路线;一类是以厌氧产沼气用于能源循环为处理目标技术路线。两种技术路线“预处理”系统处理理念基本相同,由于对终端产品的需求不同,后续“资源化
34、处理+产品资源化利用”处理理念和采用的技术路线各异。以下对两种处理技术进行分析。1、技术路线简述本技术路线的特点是通过添加微生物菌种,高温处理后出料。产品为有机肥和有机饲料。由于从餐厨垃圾到饲料这条线是最短的,能量、资源损失也最小,所以餐厨垃圾制饲料化是资源化程度最高路径。但目前国家对餐厨垃圾做饲料持保留态度,因为可能存在潜在、不确定性的传播疾病风险。在国内已经运行以制肥为主工艺餐厨垃圾处理也面临较大问题。一是餐厨垃圾中盐分的积累导致成品中含盐量高,作为肥料可能破坏土壤生态环境;二是成品的销路不理想。2、工艺流程餐厨垃圾工艺流程见图 4-4。餐厨垃圾油水预处理系统杂物外运油水预处理系统杂物外运
35、饲料/肥料污水处理外部供热油脂回收高温制肥4-4饲料/肥料污水处理外部供热油脂回收高温制肥3、工艺特点(1)优点工艺简单;资源化程度较高;产品有农用价值,占地面积小。(2)缺点对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底;成套化单套设备处理能力较小;运行过程需要外界提供大量热能;产品用作饲料存在一定风险;有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大,销路存在风险。1、技术路线简述本技术路线是将餐厨垃圾进行厌氧发酵,产生的沼气用于能源循环利用:沼气用于燃料,为系统正常运行提供热源;沼气提纯作为车载天然气;沼气用于热电联产供给系统用电、用热或输送至厂外用户等。目前国内正在运行、在建或拟建餐厨垃圾处
36、理设施采用本技术路线约占85%以上。从资源利用方面,沼气作为生物质能源用于生产和生活中,减少外在能源的消耗,符合国家循环经济产业政策。从处理垃圾方面,厌氧是餐厨垃圾“减量化、无害化、资源化”有效地方式之一。从技术应用方面,厌氧技术近些年随着各地固废处理循环经济产业园区的规划建设,餐厨垃圾处理项目往往不在是孤立的项目,而是与生活垃圾焚烧发电厂、污水处理厂等环保设施统一建设,各项目之间的物质能量流动越来越密切,形成循环经济产业园园区。在固废处理设施园区化的背景下,餐厨垃圾处理厂的工艺设计能够更多的考虑与其它设施的协同,与生活垃圾焚烧厂和园区污水处理厂等设施的协同建设,可以为餐厨垃圾处理厂提供所需的
37、热能、废渣废水处理的便捷途径。近年来园区化的餐厨垃圾处理厂在设计时对原有的“预处理+全物料厌氧消化+产物资源化利用”(固液分离)+固渣焚烧滤液厌氧消化2、工艺流程工艺流程见图 4-5 和图 4-6。餐厨垃圾餐厨垃圾油水 预处理系统杂物外运油水预处理系统杂物外运沼液厌氧发酵系统作燃料沼气热电联产沼渣脱水污水处理油脂回收或生物柴油营养土4-5 “预处理+全物料厌氧消化+产物资源化利用”工艺流程图沼液厌氧发酵系统作燃料沼气热电联产沼渣脱水污水处理油脂回收或生物柴油营养土餐厨垃圾餐厨垃圾预处理(固液分离)沼液预处理(固液分离)沼液滤液厌氧发酵油水作燃料沼气污水处理热电联产油脂回收或生物柴油沼渣脱水固渣
38、焚烧营养土图 4-6 “预处理+固渣焚烧+滤液厌氧消化+产物资源化利用”工艺流程图3、工艺特点(1)优点具有较高的有机负荷;能实现餐厨垃圾的资源化; 产品(沼气)能为处理系统提供能源。(2)缺点 PAGE PAGE 29工艺较复杂;厌氧发酵工艺对物料均质化要求比较高;厌氧产生的沼液需配套污水处理设施;设备自动化程度高,对管理人员要求较高。主处理技术路线选择根据目前国内餐厨垃圾处理两种工艺路线的分析,结合某某区餐厨垃圾特性、气候特点等因素,同时根据国家发改委、科技部、工业和信息化部、商务(2011 年度通过对现有餐厨垃圾处理技术路线分析,厌氧发酵技术比较先进;可靠性较高;符合国家产业政策和发展方
39、向,不存在饲料化、肥料化可能出现的安全隐患;产品为沼气,利用沼气可热电联产,为处理系统提供能源;产品能平稳销售,可保证餐厨垃圾的长期持续性处理;国内外成功应用案例较多;适合规模化连续化生产;二次环境污染较小;易于控制;选址比较容易;投资适中。而且厌氧发酵技术体现了节能环保、循环经济等多种理念,能够实现环境、社会和经济效益的协调统一,对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。主要体现在以下几个方面:1、厌氧发酵后产生的沼气是清洁能源;2、固体物质厌氧发酵后可产出高质量的有机肥料或土壤改良剂;3、在有机物质转变成甲烷的过程中实现了“减量化”、“资源化”;4、厌氧发酵产生的沼气可以利用,进行发电或者
40、制取天然气,减少了温室气体排放量;5、餐厨垃圾含水率高,采用厌氧发酵处理几乎不需调节含水率,节省水耗;基于以上分析,某某区餐厨垃圾处理技术路线拟选用“以厌氧产沼气用于能源循环为处理目标技术路线,包括预处理系统、厌氧处理系统、厌氧产物处理及除臭系统”。主体工艺系统比选和确定根据前述分析,本项目选择“预处理+厌氧消化+产物资源化利用”的主体技术路线,其中预处理以机械预处理为主,具体预处理工艺设备根据国内不同工艺供应商各有不同,但基本为通过分选、破碎、制浆、除砂、脱水、提油等工序的组合完成餐厨垃圾的预处理并向后续厌氧消化输送稳定的物料。我国目前的餐厨垃圾处理项目大多将餐厨垃圾预处理后,不进行固液分离
41、而对全物料进行厌氧消化处理。近些年随着各地固废处理循环经济产业园区的规划建设,餐厨垃圾处理项目往往不在是孤立的项目,而是与生活垃圾焚烧发电厂、污水处理厂等环保设施统一建设,各项目之间的物质能量流动越来越密切,形成循环经济产业园园区。在固废处理设施园区化的背景下,餐厨垃圾处理厂的工艺设计能够更多的考虑与其它设施的协同,与生活垃圾焚烧厂和园区污水处理厂等设施的协同建设,可以为餐厨垃圾处理厂提供所需的热能、废渣废水处理的便捷途径。近年来园区化的餐厨垃圾处理厂在设计时对原有的“预处理+全物料厌氧消化+产物资源化利用”工艺进行了优化,形成“预处理(固液分离)+固渣焚烧+滤液厌氧消化+产物资源化利用”的工
42、艺路线,充分利用园区内便利条件,节省餐厨垃圾处理厂投资和占地。本研究对两种工艺路线从投资、占地、运行稳定性、资源化等角度进行了比选如下表所示。4-1 工艺路线比选序号比选项目工艺路线一工艺路线二1处理方案预处理+全物料厌氧消化+沼气利用预处理(固液分离)+固渣焚烧+脱水滤液厌氧消化+沼气利用2工艺可行性大多数试点城市采用的技术主体工艺与工艺路线一相似, 适应园区化发展趋势,充分利用近焚烧厂区位优势,技术相对成熟。3运行稳定性全物料厌氧含固率和容积负技术人员要求较高化物料含固率和容积负荷较消化系统稳定性较高4选址与占地占地较大占地较小5投资投资较大投资较小6资源化程度资源化产品有粗油脂、沼气,
43、还可制营养土,全物料处理, 资源化程度高资源化产品有粗油脂、沼气, 由于是滤液厌氧,沼气产量较工艺路线一略低,固渣进行焚烧发电可回收利用固渣有机质资源,总体资源化程度较工艺路线一略低。7运行管理难度厌氧消化系统稳定性较差,对运行技术人员要求较高工艺简化、厌氧稳定性较高,运行管理简单(固液分离固渣焚烧滤液厌氧消化+产物资源化利用”充分利用园区协同设施,简化了工艺流程,具有投资少、占地小、运行稳定性高、运行管理简单的特点,而固渣的焚烧发电可进一步完成餐厨垃圾中有机质资源的回收利用,资源化程度依然较高。因此,本项目工艺路线确定为“预处理(固液分离)+固渣焚烧+滤液厌氧消化+产物资源化利用”。第章工艺
44、设计工艺流程及物料平衡本工艺采用“预处理(固液分离)+固渣焚烧+滤液中温厌氧消化”技术处理餐厨废弃物。餐厨垃圾进厂后经过预处理除杂蒸煮压榨离心实现固、液、油脂三相分离,粗油脂作为产品出售,固渣送至园区内焚烧厂焚烧,滤液进入厂内厌氧消化罐进行厌氧消化,产生的沼气经储存净化后进入焚烧厂焚烧,厌氧消化后的发酵液泵至园区污水处理设施处理。系统用热由焚烧厂余热提供,厂内设置锅炉系统,可燃烧沼气作为备用热源。整个餐厨废弃物处理工艺主要包4 个子工艺系统:预处理系统、厌氧消化系统、沼气储存净化系统和除臭系统。工艺流程及物料平衡见下图。tt 1I II II 焚烧 大杂物I I I I II物料接收 大物质分
45、拣连续式蒸点焚烧厂余热I巴有机杂质I忭椋脱水滤液滤液沉砂园区焚烧厂渣,+柏物液喷淋园区焚烧厂渣,+滤液缓冲罐I 卧式离心分离厌氧发酵系统园区焚烧厂I 油脂油脂暂存罐5-1 工艺流程图lOOt / dt讨lOOt / dlll刊日氏收 clt:70t / d:仁7t ; d闷砌, .IJt11;Il 广Jt11;Il 广IIll Jl 郅Stclnl3. .)t clIt-口巳三t_5-2 一期)5-3 物料平衡图(二期)预处理系统称重计量单元电子汽车衡器标准配置主要由承重传力机构(秤体、高精度称重传感器、(1)秤台(承重和传力机构)(2)称重传感器一般称之为一次变换元件,它可以将作用于其上的重
46、量或力按一定的函数关系(一般是线性关系)转换为电量(电压、电流、频率等)输出;(3)称重显示仪表2B0 量称重传感器输出的电信号值,并以指针或数码形式把重量值显示出来(现代测量仪表中还包括数据处理、打印装置等);; 适用于餐厨垃圾处理厂等防腐功能要求较高的工程项目。接料输送单元40m3500mm,可应S304,更换频率低(2 年一次,更换方便;螺旋底部设有特殊设计的沥水孔,物料在输送过程中,大S304 1#液压站提供。分拣除杂单元5-4 接料斗餐厨垃圾的成分非常复杂,常常混入塑料袋、玻璃瓶、餐具、厨具、瓶盖、90%以上。S304 不锈钢材质,使用寿命长,外观好。本设备与接料斗的动力由 1#液压
47、站提供,液压站功率为 30kw。图5-5分拣机10cm 515t/h S304 2#22kw。本设备的使用替代了传统的螺旋输送,使设备布局更具灵活性,形象更加整洁美观。本设备已在其他项目得到应用,稳定运行至今。蒸煮压滤单元5-6 细料输送泵经过分拣除杂单元将餐厨垃圾中的大块杂质分离后进入蒸煮机利用焚烧厂70,增大物料中液体的流动率, 75% 以下,运至焚烧厂焚烧处理。S304,内表面做特殊耐磨处理,提高使用寿命。设备结1020t/h,电机30kw。 PAGE PAGE 40沉砂机图5-7压滤机S304 材5m3Q=812t/h3kw。油水分离单元5-8 沉砂机90%Q=1020t/h, 52k
48、w。厌氧消化系统5-9 油水分离机厌氧消化系统的主要作用是在适当的温度,pH 值等条件下,将前端预处理产生的餐厨滤液在罐内甲烷菌作用下降解,最终转化成为沼气。1范围内。10 年无需清罐处理。值、NH-N 等特性参数。罐内安装液位仪及液位1 383, 4kg S/m3d8555,8588Nm3/d。系统工艺特点有机物料在发酵罐内均匀分布;罐内温度、pH值的分布均匀;避免罐内出现积砂;避免罐内出现浮渣;搅拌器的搅拌能力强、死角小,物料在发酵罐内能够均匀的分布;上部的桨叶具有破浮渣功能,罐内无浮渣;搅拌桨叶不会滑移,不脱落,能够连续稳定的运转;搅拌器对物料粘度变化不敏感,能够保证稳定连续的搅拌效果;
49、搅拌器维修更换方便快捷,使用吊车吊出即可;搅拌器能耗较低;有机降解率较高,沼气产量较高;有机负荷高。系统工艺参数单座体积:4000m3;数量:1 座;有机负荷:4kgVS/m3.d;停留时间:15 d 左右;有机降解率:70;沼气中甲烷浓度:5065;罐内物料温度:383;pH值:6.87.8;运行时间:24 h/d;使用寿命:20 年。5-10 发酵罐实物外观图图 5-11 搅拌器罐内工作原理示意图图5-12 中央搅拌器(一)图5-13 中央搅拌器(二)沼气储存净化系统来自厌氧发酵的沼气(P=2kPa,T4055,S3000pm,首先通过砾石过滤器将沼气中的部分液态水和大颗粒的杂质除去, 然
50、后直接进入2000m3 的双皮膜储气柜的缓冲储存;经过罗茨风机增压至系统所需要的压力(520kP2S 200ppm 以内;脱硫后的沼气再经过冷凝脱水模块将温度降至 20以内,降温后沼气中的水蒸气以液态沼气脱硫沼气脱硫沼气冷冻脱水沼气风机加压焚烧厂10000Nm3/d H2S200ppm火炬沼气储存系统5-14 沼气净化及利用流程图沼气储柜粗过滤10000Nm沼气储柜粗过滤10000Nm3/d H2S3000ppm12kPa3/4 2500m3, 双皮膜恒压气柜参数有效储气容积:2500m3数:1 座占地面积:17.2m12m工作压力:3Kpa电源:AC380V50HZ工作外界温度:-4070双
51、膜式恒压沼气储气柜运行原理双层膜沼气储气柜外型为3/4 PVDF-聚偏氟乙烯和特殊防腐蚀配方) (地上柜(地上柜之间形成一使沼气压力始终恒定在一个需要的设计压力。可调节膜式沼气储气柜的保温原理:在内外膜之间充入空气,能有效阻挡外界冷空气进入。双膜式恒压沼气储气柜技术性能双膜气柜容积 2500m3,气柜工作压力 800-2000Pa,气柜耐压 3KPa。气柜所有膜材均采用耐腐蚀的环保专用进口膜。B1 6000N/5cmH2S 的长25 年;(2)气柜出口沼气压力恒定,罐内气体使用率可以达到 99%;(3)气柜内膜内都设置有排水装置,排水装置能确保在气柜工作压力下,能排出冷凝水;(4)气柜沼气进出
52、口管道设置有水封隔爆装置。(5)气柜设置有相应监测仪表,可以监测内膜压力、外膜压力、气柜容积(6)气柜加压装置的防爆鼓风机为 D 级防爆,外膜通过鼓风机进气,保持内膜的设计压力。(7)气柜外膜上设有检视窗口,使得能够随时了解气柜内部情况。检视窗8mmPC (8 )GB 50057-2010“第二类”,防雷接地装置10。干式脱硫系统从双皮膜恒压储气柜中出来的沼气经过粗过滤器和精密过滤器后经罗茨风H2S 200ppm,才能满足锅炉燃料气的要求。由于本项目产生的沼气气量为 400Nm3/hr,其中 H2S 的含量为3000ppm(4500mg/Nm3)50 3000ppm 200ppm 以下。-Fe
53、2O3.H2O酵沼气通过床层时, 气体中的硫化氢与脱硫剂接触反应生成硫化铁: Fe2O3.H2O+3H2S= Fe2S3.H2O+3H2O成的硫化铁又与氧气反应生成氧化铁并析出硫磺。反应为:Fe2S3.H2O+3/2O2=Fe2O3.H2O+3SO2/H2S3 时,这一脱硫再生过程将不1、脱硫塔1 H2S 200mg/Nm3 1 H2S 1 1 2 1 塔脱硫塔更换2 1 2 塔脱硫塔中的脱硫剂。2、脱硫剂外形及粒度:(4.55.5)(515)mm; 外观颜色:红(黄)褐的园柱形条状;堆密度:0.80.9Kg/L;孔容:0.4mL/g;侧压破碎强度:35N/cm;工 作 硫 容:20% 。火炬
54、系统UPS 该地面放空火炬系统主要由控制阀、管道阻火器、地面火炬(由燃烧器组、防辐射隔热罩、地面火炬自动点火系统组成。地面火炬系统可将尾气放空燃烧火焰完全控制在防辐射隔热罩内,外界看不到火焰。能最大限度的减少热辐射、(GB12348-2008)的要求。1、放空火炬气排量和特性工作介质:CH430%焚烧气量:501000Nm3/hr工作压力:312Kpa总高: 6000mm防辐射隔热罩外径: 1200mm防辐射隔热罩重量:约7t防辐射隔热罩表面温度:60最大处理量:1000Nm3/hr安全防护墙外的最大噪音:65 db安全防护墙外的最大热辐射强度:1.5 KW/m2防空燃烧分级:一级放空火炬接口
55、管径:DN150 燃 烧 器 材 料 : 0Cr25Ni20+0Cr18Ni9 2、放空火炬工艺过程原理自动打开燃烧器阀门尾气进入燃烧器组进行燃烧;当气位低于燃烧器下限时,关闭燃烧器;当压力低于长明灯下限时,关闭长明灯。两级燃烧器组根据气柜气位设定值自动燃烧,实现尾气的稳定放空,防止火炬的频繁启、停。3、系统的结构、特点说明地面火炬主要由基础、燃烧器组、防辐射隔热罩、点火系统组成。各主要部件的结构、功能特点如下:(1)基础本地面火炬的基础包含:燃烧器组的安装基础、防辐射隔热罩的安装基础、安全防护墙和管道支架的基础。(2)燃烧器组SS310(0C25i20304L(0Cr18Ni9)耐热不锈钢材
56、料。燃烧器的寿命大于 10 年。(3)防辐射隔热罩Q235A 3 道加强环,内1300250,离火炬筒2600mm 60;5000mm 10000mm 300的耐高温底漆涂两遍、30010 年。(4)点火器的结构特点本点火器采用航空点火技术,由安装在点火器后半部的高能半导体放电嘴产生火球,点燃点火燃气,并引燃点火器的长明火。(5)点火系统的性能参数电源:220V10AUPS 电: 0. 5 h点火电压:DC2500V放电能量: 12 J防爆类别:ExdIIBT4燃气压力: 2kPa点火燃气流量:12Nm3/h启动点火力范围:230KPa PAGE PAGE 494、地面火炬的安全保障措施(1)
57、第一级安全保证措施燃烧器的放空阀均和长明灯连锁,只有长明灯火焰正常时才允许放空阀打 UPS电源,保证系统正常运行时,和(2)第二级安全保证措施自动点火系统具有故障自检功能,当检测出点火系统局部故障时立即报警。(浓度在远在爆炸极限以下(3)第三级安全保证措施沼气锅炉系统本项目设置 1 台 2t/h 卧式沼气蒸汽锅炉,蒸汽表压为 1.0MPa,锅炉热效率约为 90%。设置 1 台全自动钠离子交换软水系统,处理后的软水进入软化水箱,40后,排入室外管沟或下水道。除臭系统H2S NH3餐厨垃圾的臭气具有臭气产生源分散,臭气中污染物浓度分布不均的特点。根据臭气产生源情况,参照类似工程检测数据,本工程设计
58、取最大值详见下表。5-1 臭气污染物浓度臭气污染物指标H2S(mg/m3)NH3(mg/m3)臭气(无量纲)臭气污染物浓度2.5204500(GB 14554-93)15m 高空排放标准值,详见下表。5-2 恶臭污染物厂界及排放标准一览表序号污染物指标新扩改建二级指标15m 高空排放标准单位标准限值单位标准限值1氨mg/m31.5kg/h4.92三甲胺mg/m30.08kg/h0.543硫化氢mg/m30.06kg/h0.334甲硫醇mg/m30.007kg/h0.045甲硫醚mg/m30.07kg/h0.336二甲二硫mg/m30.06kg/h0.437二硫化碳mg/m33.0kg/h1.5
59、8苯乙烯mg/m35.0kg/h6.5序号污染物指标新扩改建二级指标15m 高空排放标准单位标准限值单位标准限值9臭气浓度无量纲20无量纲2000臭气量计算根据不同工艺环节臭气产生的特点,综合考虑工艺生产和工作环境舒适度的要求,采用不同的收集方式。各部分臭气量详见下表。5-3 臭气量汇总表序号臭气产生源换气次数(次/h)臭气量(m3/h)备注1预处理车间318500整体换气+设备局部抽吸2污泥脱水车间33900车间整体换气3残渣稳定化车间323000车间整体换气4合计45400根据上表,除臭系统的总风量为 45400 m3/h,因此设计规模为 46000 m3/h。除臭工艺设计15m 高空排放
60、。臭气处理效果预期如下:5-4 臭气处理效果预测表臭气污染物指标H2SNH3臭气(无量纲)收集气体臭气污染物浓度(mg/m3)2.5204500喷淋洗涤塔效率1.510.01500生物滤池出口臭气污染物浓度(PPM)1.08.0500臭气污染物指标H2SNH3臭气(无量纲)15m (kg/h)4.90.3315m (PPM)1.8353.3620001、前端除臭工艺在预处理车间、污泥脱水车间和残渣稳定化车间内均采用高压喷雾脱臭装(1)天然植物提取液工作液通过控制设备经专用喷嘴或雾化器喷洒成雾状,在空间扩散为直径0.04mm 的液滴,其液滴具有很大的比表面积和有很大的表1/31/2(2这样增加了
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