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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 餐厨垃圾资源化综合处理工程技术方案名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录第一章 工程简况 3 1.1 基本简况 3 1.2 工程背景 3 1.3 物料性质 3 其次章 工艺方案挑选 4 2.1 常用处理工艺介绍 4 2.1.1 生产饲料 4 2.1.2 堆肥 5 2.1.3 厌氧发酵处理5 2.2 工艺比较 5 2.3 工艺挑选 6 第三章 技术方案 6 2.1 工程目标 6 2.2 工艺方案 7 2.2.1 系统组成 7 2.3.2 工艺流程 7 2.3.3 物
2、料平稳 10 2.3 工艺系统 11 2.3.1 餐厨垃圾预处理系统 11 2.3.2 厌氧发酵系统 11 2.3.3 沼气预处理系统 12 2.3.4 热电联产系统 13 2.3.5 沼渣稳固化系统 14 2.3.6 臭气处理系统 14 2.3.7 废水处理系统 15 2.4 主要工艺参数 15 2.5 占地面积 15 第四章 投资估算及经济分析 15 4.1 投资估算 15 第五章 结论及建议 17 5.1 结论 17 5.2 建议 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章工程简况1.1 基本简况工程名称
3、：餐厨垃圾处理工程 工程地点：处理对象：餐厨垃圾建设规模： 200 吨/日 主要工艺：餐厨垃圾中温厌氧发酵、沼气发电、沼渣稳固化主要产品：电力、有机肥、废油1.2 工程背景餐饮业比较发达,每天产生大量的餐厨垃圾,目前仍没有建成的餐厨垃圾处理设施,每天产生的大量餐厨垃圾仍没有得到有效的处理；餐厨垃圾表观性状恶劣,高含水及其易腐特性,对城市环境具有较大的影响；此外,由于餐厨垃圾来源的复杂性,存在严峻的病毒污染,威逼城市的公共卫生安全；长期采纳 的直接作为动物饲料的处置方式亦不当,易引发多种动物瘟疫,同时存在形成污染食物链 的危急,威逼人类健康安全；鉴于餐厨垃圾的环境和公众健康危急,我国相继有多个城
4、市出台了餐厨垃圾处置治理 方法,如上海市餐厨垃圾治理方法、北京市餐厨垃圾收集运输处理治理方法、广州市餐厨垃圾治理方法等已明确规定餐厨垃圾的收运、处理处置,同时禁止使用未 经科学处理的餐厨垃圾作为猪饲料；因此,对餐厨垃圾进行资源化、削减化、无害化的处 理处置已迫在眉睫；1.3 物料性质餐厨垃圾是指居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的剩 菜剩饭等垃圾和废弃食用油脂,俗称泔脚、泔水或潲水；以淀粉类、食物纤维类、动物脂 肪类等有机物质为主要成分,具有水分、油脂、盐分含量高、易腐烂、易发酵、易发臭等 特点；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资
5、料 - - - - - - - - - 餐厨垃圾的成分依据各地饮食习惯及经济进展状况的不同而有显著差别,本工 程暂按下面的常规餐厨垃圾成分进行设计,待后期对当地餐厨进行精确分析后 再进行调整；表 1-1 餐厨垃圾有机物杂质油脂含水率90%95% 3%5% 2%4% 80%90% 其次章 工艺方案挑选2.1 常用处理工艺介绍2.1.1 生产饲料餐厨垃圾中含有丰富的淀粉、纤维素、蛋白质、脂类及无机盐,利用酵母菌将其发酵 或通过高温灭菌干燥后,制成蛋白饲料是目前国内常用的处理方法之一；这种方法在一段 时期内被认为是资源化处理餐厨垃圾的一种方式,但最新讨论说明用餐厨垃圾制动物饲料 存在庞大的安全隐患；
6、动物吃了用动物的内脏、骨头等加工而成的饲料,实际上就是在“ 食用同类” ；讨论人 员发觉,疯牛病很可能就源自动物“ 食用同类” 现象；近年来,发达国家为解决疯牛病等全球性饲料安全问题,相继制定饲料法规；欧盟于从2003 年开头正式规定,严禁在饲料生产中使用同类动物的任何部位生产饲料,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肉、骨、内脏混合在一起无法精确分选开,因此用这种原料做饲名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 料,在动物食品安全问题上重大隐患；2.1.2 堆肥堆肥处理技术的工艺较为简洁,适合
7、于易腐有机质含量较高的垃圾处理,而垃圾中的 石块、金属、玻璃、塑料等就不能被微生物分解；堆肥处理周期较长,占地面积大,卫生 条件相对较差；堆肥时要保证有机肥产品达到国家标准,就必需将新奇的垃圾先进行分 选,然后将易腐有机组分再进行好氧发酵,但餐厨垃圾的含水率高达 90%左右,发酵过程中糊状垃圾将整个堆垛全部空间填死,空气无法进入内部,致使微生物处于厌氧状态,使 降解速度减慢,并产生硫化氢等臭气,同时使堆肥温度下降,严峻影响堆肥质量；2.1.3 厌氧发酵处理厌氧发酵技术是利用微生物厌氧菌,将垃圾中有机物作为养分源,经过厌氧菌的新陈代谢,最终将垃圾进行发酵降解；整个发酵消化过程在全封闭条件下完成,
8、使消化过程充 分完全,无异味泄漏；经过厌氧发酵处理,垃圾中可腐有机物部分降解为发酵残渣,并产 出沼气；2.2 工艺比较表 2-1 餐厨垃圾处理工艺比较表单项生产饲料堆肥厌氧发酵处理规模适合中小规模的处理量目前只有小型的单体处适合肯定规模的处理产品饲料理机比较胜利量有机肥沼气、电力、有机肥帮助原料需各种养分添加剂需大量帮助原料（调剂无需外加原料水份,或作为结构物）名师归纳总结 能量使用需耗用大量电力及热能需大量电力对外输出电力第 5 页,共 18 页资源化方式回收有机质及养分成分回收有机质回收能量及有机质投资成本较高低较高运行成本高低较高占地面积小大小二次污染可能性有潜在的食物链短路风险没有没有
9、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 应用趋势受国家食品安全法等政策适合小型的、分散式的符合国家新型再生能限制处理规模；源政策进展方向2.3 工艺挑选综合比较上述处理工艺,采纳厌氧发酵处理餐厨垃圾无论是从减量化角度,仍是从无害化、资源化的角度,都是较优的挑选；依据餐厨垃圾的特点以及目前技术的进展趋势,特举荐本餐厨垃圾处理厂采纳以 厌氧发酵工艺 为核心技术的综合处理方案；第三章技术方案2.1 工程目标本工程以厌氧发酵处理工艺将作为整个餐厨垃圾处理厂的主体工艺,对餐厨垃 圾进行综合处理,实现餐厨垃圾无害化、减量化和资源化处理；通过本工程的 实施将实现以下几个目
10、标：（1） 对餐厨垃圾进行集中处理,排除餐厨垃圾对环境的污染；（2） 利用生物厌氧发酵可对有机质可进行生物降解的特点,实现对餐厨 垃圾的减量化处理,并提取生物质中所含有的生物能源,转化为沼气及电力；（3） 结合工程实际情形,挑选合理的沼气利用方式,实现能源的正确转 化利用,降低全厂的运行成本或增加运行收益；（4） 设置完善的配套措施,防止生产过程中的二次污染；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2 工艺方案2.2.1 系统组成依据工程整体的设计目标,餐厨垃圾处理系统实行以厌氧发酵工艺为核心 技术,同时实行相关的帮
11、助工艺进行处理；全厂工艺处理系统主要由以下几个 部分组成：（1）餐厨垃圾预处理系统（2）厌氧发酵系统（3）沼气预处理系统（4）热电联产（5）沼渣稳固化系统（6）臭气处理系统（7）废水处理系统2.3.2 工艺流程餐厨垃圾经专用的收集运输车辆送至本厂后,由接收装置进行接收储备,然后进行预处理；餐厨垃圾经过预处理后将骨头、织物、筷子等杂质分选出 来,分选出的杂质外送至往填埋场进行填埋处理；餐厨垃圾中一般含由较多的 油脂,在预处理过程中将餐厨垃圾中的油油脂进行分别,分别出来的废油直接 外送直相关再利用场所进行处理,也可依据需要在厂内设置废油再加工处理系 统；经过预处理后的物料送入厌氧发酵系统进行处理,
12、有机物料经过厌氧发酵 系统的生物降解处理后,产生沼气和沼渣；沼气作为能源气体第一进行净化处 理,并送入沼气柜进行储备,然后送入沼气发电机进行热电联产,产生电力和 热水（或蒸汽）；产生的电力部分送入全厂的配电系统供厂内使用,富有的电 力可依据工程实际情形上网出售或供应应邻近的企业使用；产生的热水（或蒸汽）作为热源送入厌氧发酵系统使用；产生的脱水沼渣进行稳固化处理,生产 出性能稳固的腐殖土,可依据市场需求作有机肥或腐殖土出售,或者直接填埋名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 处理；产生的沼液作为废水送往污水处理系统进行处理
13、；下面是全厂总体工艺流程；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 餐厨垃圾废油脂预处理杂质再加工处理发酵物料填埋处理沼液厌氧发酵沼气废水处理沼渣沼气预处理臭气处理沼渣稳固化热电联产有机肥或腐殖土 电力及热能外送或填埋 自用及出售图 3-1 餐厨垃圾处理系统流程图名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.3.3 物料平稳餐厨垃圾经过厌氧发酵处理后,将分别产生杂质、废油、沼气、有机肥等,同时耗用肯定的原料,详见下面的全厂物料平稳图；图 2-2 物料平
14、稳图名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.3 工艺系统2.3.1 餐厨垃圾预处理系统餐厨垃圾由特地的收集车辆运输至厂内后,送入餐厨垃圾的接收装置；由 于餐厨垃圾主要来源于饭店、餐馆及集市等场所,其中含有部分塑料、金属、纸巾、织物、骨头及筷子等,通过一系列的筛分、破裂、油脂分别、砂石分别 等工序将此类杂质分选出来,可直接送往垃圾填埋场进行填埋处理；产生的废油由于数量较少,建议直接送至相关废油再加工企业进行后续处 理利用,也可依据实际情形考虑在厂内建设废油脂再加工系统进行处理；餐厨垃圾经过预处理后,可用于生物降解的有
15、机物纯度得到提高,满意后 续厌氧发酵系统的要求,可通过输送装置送入厌氧发酵系统进行处理；餐厨垃圾在预处理过程中将产生肯定量的臭气,为保持车间内的工作环 境,通知防止臭气外泄影响厂区及周边的环境,车间内产生的首席集中收集后 送往全厂的臭气处理系统集中进行处理；2.3.2 厌氧发酵系统厌氧发酵系统是餐厨垃圾处理系统的核心部分,负责将物料进行厌氧发酵 处理；厌氧发酵系统主要由进料装置,发酵罐以及搅拌装置组成,完成发酵罐物料进料,发酵罐内有机物生物降解及产生沼气、发酵浆液出料等过程；厌氧发酵系统主要采纳中温湿式厌氧发酵工艺,核心厌氧发酵装置采纳 CSTR 厌氧发酵罐,即全混式厌氧反应发酵罐；整个发酵罐
16、采纳钢制罐体,具 有搅拌、破除浮渣、加热保温功能；发酵罐的设计温度为3537,整个发酵罐及发酵罐浆液需要进行加热保温；发酵浆液实行罐内加热方式,循环热水引入发酵罐内的换热装置,与罐内的发酵浆液换热后再引动身酵罐；所需的热水来自热电联产系统；发酵浆液加热的过程依据发酵罐内的温度变化 由掌握系统进行掌握,确保发酵罐在稳固的温度范畴内运行；在发酵罐外壁同时设有保温 层,削减发酵罐的热量缺失；整个发酵罐采纳沼气搅拌,即将发酵罐产生的沼气中的一部分进行回流,沼气经过沼名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 气压缩机增压后打回发酵
17、罐,通过气体搅拌使发酵浆液在罐体内形成循环搅拌；发酵罐通过泵送装置进行进料,并采纳重力排料方式进行出料；经过发酵后的物料 通 过管道送往后续的脱水设备进行处理；发酵沼渣经脱水设备进行固液分别后,分别产生脱水沼渣和沼液；发酵罐在整个运行过程中,相关工艺参数实现在线监测,并通过掌握系统集中显示在掌握室的监控电脑上,保证厌氧发酵系统的稳固运行；以下是厌氧发酵系统主要工艺设备参数：表 2-1 厌氧发酵系统主要工艺设备参数序号工程参数1 进料浓度8122 发酵物料 pH 6.67.4 3 发酵温度35374 发酵罐数量2 个5 单个发酵罐体积3800m3停留时间6 1820 天7 有机物降解率5060%
18、 8 原料产气率7080m3/吨餐厨垃圾2.3.3 沼气预处理系统产生的沼气属于清洁能源,其中甲烷含量较高,具有较高的热值；同时由 于沼气中含有水分、硫化氢以及少量颗粒物等杂质,再进行利用前需进行净化 处理；沼气预处理采纳过滤、气水分别、脱硫等工艺,将沼气中的杂质、水分以 及硫化氢去除掉,达到后续沼气利用工艺的标准；考虑到餐厨垃圾中养分成分比较高,沼气中的硫化氢含量比较高,约为 2000-3000ppm,因此建议采纳湿法化学脱硫工艺,保证脱硫效率,并且运行费 用较为经济；经过脱硫净化处理后的沼气送往沼气储备及利用系统；预处理后的沼气成名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 1
19、8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 分见下表：表 2-1 沼气成分及性能参数单位数值温度2535 压力Pa 20003000 CH4Vol 5565,平均 60 COVol 35-45 H2S ppm 50 N2Vol 12 O2Vol 1 热值3 kJ/Nm20000-21000 净化后的沼气第一送往沼气储罐进行储备,然后依据需要送往后续的热电联产系统；沼气储备采纳双膜储气柜,储气容积为 产系统稳固供气的需要；1000 立方,可满意向热电联沼气预处理系统内设置一个紧急火炬,当显现意外情形或沼气利用不完 时,可将余外的沼气燃烧排空,削减对大气的温室气体排放；2.3.4 热电
20、联产系统热电联产系统是全厂生物质能源的转化利用系统,负责将沼气转化为电力 和热能,实现最终的能源回收利用；沼气利用方式需依据工程的实际情形进行挑选,常用的沼气利用方式主要 有如下两种方式：采纳沼气发电机进行热电联产,产生电力和热能 沼气提纯后作为民用送入城市燃气管网 本方案暂建议实行第一种方式,在场内设置沼气发电机进行热电联产,产 生的电力以及热水（或蒸汽）；产生的电力可满意全厂的生产及生活用电,并 且仍有大量的富余用电,富沼电力可依据工程实际情形采纳上网出售,或送给 邻近的企业使用；热电联产产生余热进行回收利用,通过余热锅炉产生热水（或蒸汽）作为厌氧发酵系统的热源使用；名师归纳总结 - -
21、- - - - -第 13 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 厌氧发酵系统每天产生沼气15000 立方,可配置3 台 500kW 的沼气发电机,将全部沼气全部用于沼气发电；通过沼气发电全厂每天可以产生大约30000kWh 的 电 力 , 除 厂 内 自 用 大 约 20000kWh 的电力可对外出售；2.3.5 沼渣稳固化系统10000kWh 的 电 力 外 , 仍 富 裕 大 约餐厨垃圾及厨余垃圾经过厌氧发酵处理后,餐厨垃圾中的大部分有机物得 到生物降解,产生的沼渣经过脱水后每天大约产生脱水沼渣 63 吨；该脱水沼渣 中仍含有肯定量的有机物,需进行后续稳固化处
22、理,以便于残渣的最终处置与 利用；脱水沼渣的含水率大约为3540%,依据该物料性质拟采纳动态翻堆的方式进行稳固化处理；由于脱水沼渣已经经过厌氧发酵处理,一般只需 23 周的 稳固化处理便可达处处理要求,产生性能稳固的腐殖土；产生的腐殖土性能已基本稳固,不会再发生生物降解,也不会释放臭气,可依据实际情形挑选最终的处置利用方式；如对腐殖土进行深加工,生出高品 质的有机肥对外出售；假如当地园林部门需要大量的园林绿化土,就将产生的 腐殖土依据要求进行简洁的处理,可产生满意要求的绿化土进行使用；沼渣在稳固化处理过程中将产生肯定量的臭气,需集中收集后送往臭气处理系统进行处理,净化后排放；2.3.6 臭气处
23、理系统处理厂产生的臭气主要来源于餐厨垃圾预处理系统以及沼渣稳固化系统；全部臭气经过生化处理后达标排放,保证整个工厂良好的运行环境；本方案拟采纳生物除臭技术对全厂的臭气进行处理；生物除臭主要时利用自然界细菌和微生物对臭气的消化和降解过程来自然除臭的方法；收集到的臭气在相宜的条件下通过长满微生物的填料,气味物质先被填料吸取,然后被填料上的微生物氧化分解,完成臭气的除臭过程；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.3.7 废水处理系统全厂产生的废水主要由生产废水和生活废水两部分产生,其中生产废水主要由厌氧发酵系统产生的沼
24、液,其主要特点是有机物浓度较高,表现为 仍有车间地面及设备冲洗产生的废水；COD、BOD和氨氮浓度高；同时全厂工艺废水大约为130 吨/ 天,加上其他生活废水,全厂废水总量大约为150 吨/天； 全厂废水集中收集后送往废水处理系统,依据当地排放标准进行处理,达标后排放；2.4 主要工艺参数餐厨垃圾处理量：200吨/天沼气产量：15000立方 /天腐殖土产量：25吨/天废水：150吨/天发电量：30000kWh/天发酵罐数量：2 个单个发酵罐体积：3800立方2.5 占地面积整；本处理厂总占地面积约 60 亩,详细厂区使用面积可依据工程选址的详细地势进行调第四章投资估算及经济分析4.1 投资估算
25、 单位：万元名师归纳总结 序号工程土建设备安装合计一第一部分1,080 4,850 352 7,382 1 餐厨垃圾预处理系统 200 1450 136 1786 第 15 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 厌氧发酵系统 200 2,500 200 2,900 3 沼气预处理系统 50 200 16 266 4 热电联产系统 100 650 52 802 5 沼渣稳固化系统 180 100 8 288 6 臭气处理系统 50 00 16 266 7 废水处理系统 100 300 24 424 8 电气 200 400 400 9 总
26、图 50 250 二其次部分 754 合计8,136 注：未包括土地相关费用4.1 运行成本分析该工程主要运行成本包括人工成本,设备修理成本,原料消耗成本,电能消耗,水耗,污泥脱水系统,废水处理系统需要添加肯定的药剂原料,其中电能采纳沼气发电产生的一部分电能,余下部分电能外售；依据对各类消耗指标的测算,该工程的运行成本90 元/吨餐厨左右,每年所需要的运行费用大约为630万元4.2 工程经济效益分析该工程所产生的经济效益主要来自于产品电力上网,油脂,腐殖土出售所产生的收入,每年外供电力 7000MW,按单价 0.5 元/度,年产生效益 350 万元；每年产生的油脂量 1400 吨,按收购价 3
27、000 元/吨,年收入 420 万元,腐殖土暂按 50 元/吨出售,年产生量 8750 吨,年收入 44 万元,由于本工程属于变废为宝的公益性工程,仅仅依靠产品收入难以维护工程的运行,需要收取餐厨垃圾处置费,暂按每吨垃圾补贴 120 元/吨运算,每年收入 840 万元；总计工程的年收入为 1654万元；扣除工程的年运行成本,每年的收益为 1024 万元；4.3 工程运营模式分析本工程可采纳 BOT 模式进行投资,由工程投资方投资,通过取得垃圾处置费和垃圾处置所产生的电力、油脂、腐殖土等产品取得收入,从经济平稳看,名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 18 页精选学习资料 -
28、 - - - - - - - - 工程的投资静态投资回收期为7.9 年,略高于7 年基准投资回收期,考虑到该工程属于环保类基础工程,可以按BOT 模式进行运行；第五章 结论及建议5.1 结论（1） 餐厨垃圾经过厌氧发酵处理后,减容率可达 90%95%；（2） 通过提取餐厨垃圾中的生物质能源,较好得实现了能源化处理,为全厂 的运行供应了较好的经济收益；（3） 通过本系统的处理,将餐厨垃圾进行处置,在实现减量化和无害化处理 的同时,回收了餐厨垃圾中的有机质,产生出有机肥或腐殖土；（4） 通过产生沼气以及生产出有机肥,同时实现了最大化碳循环利用,削减 碳排放；5.2 建议（1） 确定厨余垃圾进入本系统的时间作业制度以及接口形式,此部分将在一 定程度上影响系统的设计及投资；（2） 明确餐厨垃圾的收集运输至本厂的时间作业制度以及收运方式,以确定 合理的餐厨垃圾接收工艺；（3） 分析工程所在地餐厨垃圾的详细成分,为后续设计供应精确的依据；（4） 依据当地情形,挑选合理的沼气利用方式,实现正确的收益；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 18 页