餐厨垃圾处理工艺

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附件1一．北京国环清华环境工程设计研究院有限公司的餐厨垃圾项目：项目名称总投资金额建设用地处理量唐山市餐厨废弃物资源化利用和无害处理1.65亿35386㎡240t/d赤峰市中心城区餐饮业循环化改造8815万14400㎡120t/d南昌市麦园餐厨垃圾处理厂（建设中）7870万19300㎡200t/d另加地沟油5t/d深圳市城市生物质废物（垃圾）处置工程（设计中）1.56亿25000㎡餐厨垃圾200t/d/天，城市污水处理厂脱水污泥300d/t/天二．南昌市麦园餐厨垃圾处理厂项目设计工艺技术：　　麦园餐厨垃圾处理厂项目工程建设总投资：7870.78万元；占地1930㎡，其中经营期平均单位经营成本：374.94元/t。　　结合城市对环境质量要求高，餐厨垃圾产生量变化量大，在餐厨垃圾处理厂设备选择上，关键部位设备采用变频调速控制来适应需求量的瞬间过大波动。因此在选择餐厨垃圾处理技术时需要重点考虑以下几点：1、无害化、减量化、资源化程度高，真正做到无害化处理的同时考虑资源化利用；2、充分利用南昌市现有的处理设施和资源，以达到最大限度降低建设成本及经营成本；3、技术先进、可靠；4、技术安全性好，符合国家产业政策和发展方向，能耗低； 5、运行连续性好，产品销售平稳，可持续性处理餐厨垃圾；6、适合规模化生产，处理能力大；7、选址比较容易；8、二次污染小，工厂环境质量高；9、工程投资及处理费用适中。相对其它处理方式，厌氧消化方式具有突出的优势，主要体现在以下几个方面：1、厌氧消化后产生的沼气是清洁能源，除供系统供热自用外，剩余沼气还可用来发电；2、在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化；3、餐厨垃圾含水率高，采用厌氧消化处理几乎不用调节其含水率，节省了自来水消耗量。应用厌氧消化技术处理餐厨垃圾在生态环境方面具有突出的优势，在经济上也是可行的。从能源需求、排放产物和运行过程对周围环境卫生影响的角度看，厌氧消化技术能够实现环境、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。我北京国环清华环境工程设计研究院有限公司借鉴和参考国内外先进技术和经验，坚持从实际出发，制定出切实可行的工艺流程，运用新工艺、新技术、新设备，为餐厨垃圾处理提供可靠的技术和设备保障。优先考虑采用国内技术成熟、高效率、低能耗、运行可靠的设备。坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合。工程总体设计按照先进、科学、经济、合理、畅顺的原则，在确保环境保护和资源化处理的基础上，力求实现更好的经济效益。结合南昌市的餐厨垃圾特点，遵循国家餐厨垃圾处理的有关政策，使工程的各项指标均符合国家的有关法规、规范和标准。1.南昌市麦园餐厨垃圾处理厂项目的工艺设计流程图 给料泵热源沼渣外运油水分离槽柴油制备装置生物柴油外售甘油外售油脂储存油脂净化槽餐厨垃圾输送机中碎分选机三相分离槽研磨制浆机厌氧消化罐沼渣脱水机卸料槽卸料格栅筛渣外运筛渣脱水机渗滤液池渗滤液处理系统沼液池沼气净化利用装置发电地沟油收集系统计量装置粗碎给料机2.各主要工艺特点：1）三相分离工段：三项分离槽分离渣料、浆料、液料。分离出的渣料经渣料输送泵进入研磨制浆槽，浆料回流至中碎分选机作为冲洗水，液料由液料输送泵经液料过滤机进入油脂分离槽。 三相分离槽前部设置管式换热器，将物料加热到40~50℃，以有效降低物料粘度，利于分离。管式换热器的温度控制器用于自动控制浆料温度与热水热源供热量，根据后续厌氧消化系统温度要求自动控制管式换热器热源热水阀门开度。三相分离工段设计技术参数表序号项目设计技术参数1分离介质混合物料分离为渣料、浆料、液料2分离技术重力式3介质温度40~50℃4分离效率≥75%5加热方式管式加热器6搅拌方式潜水型搅拌器2）油水分离工段：次声波振动式油水分离槽用于对粗油脂进行油水分离。油脂输送泵用于向粗油池送粗油脂。水力自动平衡装置用于自动平衡油脂产量及输送泵输送量。次声波振动式油水分离槽为油水两相流分离装置，次声波用以击破浆液中油包水滴及水包油滴，并且产生振动，油类及脂肪残渣在与水的比重差及次声波振动作用下上浮至液体表面，经油脂输送泵输送到粗油池。油水分离工段设计技术参数表序号项目设计技术参数1油水分离技术两相流次声波振动式2辅热方式管式换热器3油水分离温度40~50℃4油水分离率≥98%5油脂量平衡水力自动平衡3）厌氧消化工段：经研磨制浆后的物料由厌氧给料泵入厌氧消化罐，在厌氧消化罐内餐厨垃圾中的大分子、难降解物质被降解为小分子、易生物降解的有机物。研磨制浆槽能对厌氧消化罐起到缓冲和调节pH值的作用，若物料pH值过低时，可启动应急pH值调节系统，调节制浆槽内物料pH值，使物料能稳定的过渡到产甲烷段。 物料厌氧消化罐内平均停留时间为20d，发酵温度为中温35℃，产生的沼气通过顶部的沼气管输送至沼气净化及利用系统由厌氧消化罐内设置的水力混合搅拌装置保持厌氧消化罐内料液均匀、悬浮，并充分混合。由水力破渣装置连续破坏厌氧消化罐上表层浮渣，避免形成浮渣积存。厌氧消化罐用于对餐厨垃圾浆料进行厌氧消化产沼处理，压力控制器用于对厌氧消化罐进行正负压超压保护。厌氧消化工段设计技术参数表序号项目设计技术参数1消化方式中温、单相厌氧消化2浆料浓度8~10%3消化温度35℃4运行方式水力破渣连续消化5消化时间15~20d6消化罐正负压超压保护压力控制器4）沼气净化及利用工段：厌氧消化罐产生的沼气经沼气净化装置净化后，由沼气抽引风机供至燃气发电机组、燃气热水锅炉及沼气罐，多余沼气采用火炬焚烧方式处理，所产电力供给餐厨垃圾处理厂自用以及相邻渗滤液处理站使用。沼气净化及利用工段设计技术参数表序号项目设计技术参数1净化方式脱硫、脱二氧化碳、脱氨及水洗净化2处理能力15~25kNm3/d3净化效果硫化氢脱除效率≥95%，二氧化碳脱除效率≥90%水分脱除效率≥60%4控制方式负压变频5负压保护P=±50~100Pa6气量调节时间8~12h7沼气储存罐容积150m38燃气发电机2台，0.6MW9年发电量800万kWh10沼气净化燃气热值＞31.4MJ/Nm3总硫（以硫计）≤200mg/Nm3，硫化氢≤15mg/Nm3，二氧化碳yco2≤3.0%水露点在最高操作压力下不高于-13℃11燃气发电机组2台，N=0.6MW，V=380/220VAC，NT-S制式12燃气热水锅炉2台，N=0.75MW，T=40~85℃ 13多余沼气自动沼气火炬1台，N=0~0.6MW5）污废水处理工段：采用膜处理系统进行深度处理，以便达到较高的排放标准时，不可避免地会产生一定量的浓缩液，通常的处理办法为将该部分高含盐浓缩液回喷到垃圾填埋场，浓缩污水的水份部分蒸发到大气，部分入渗到垃圾填埋体，经垃圾体“厌氧器”降解及吸附截流浓缩液中的盐份，使浓缩液得到进一步的处理。污废水处理工段设计技术参数表序号项目设计技术参数1收集方式重力流、提升2沼液污水80t/d（60~100t/d）3生产废水10t/d（5~15t/d）4生活污水30t/d（20~40t/d）5处理方式与填埋场垃圾渗滤液合并处理，达标排放6排放标准执行《生活垃圾卫生填埋场污染物控制标准》GB16889-20087排放口麦园垃圾填埋场渗滤液深度处理站规范化排放口三.清华大学专利技术在餐厨项目中的应用（正在设计阶段）：项目背景：2008年，深圳市城市管理局联合清华大学对城市生物质废物（垃圾）处置进行了深入细致研究，提出了以厌氧消化为手段、最大程度利用可再生能量为核心的城市生物质废物（垃圾）处理技术。为尽快将此技术转化为生产力，2008年清华大学向国家科技部申请了国家高技术研究发展计划（863计划）“城市生物质厌氧消化关键技术研究”项目并获得批准，该项目计划于2011年底前在深圳市建成一座城市生物质垃圾处置示范工程项目名称：深圳市城市生物质废物（垃圾）处置工程 本项目的处理对象为餐厨垃圾、城市污水处理厂脱水污泥。总处理量500吨/天，其中包含：餐厨垃圾200吨/天，城市污水处理厂脱水污泥300吨/天。总投资：1.56亿，工程用地面积：37.5亩。深圳市城市生物质废物（垃圾）处置主要工艺流程：餐厨垃圾进场后首先进行破碎制浆，然后与脱水污泥混合后进入水热强化处理系统；水热处理后的物料经脱水后滤液进入高效厌氧消化反应器进行厌氧反应，产生的沼气经分离提纯制取高纯度气体产品；脱水泥饼送至深圳市粪渣无害化处理厂和（或）深圳市下坪固体废弃物填埋场和（或）深圳市市政环卫综合处理厂进行处理,考虑到设备维护、检修及应急暂存等因素本工程设置了应急处理场；厌氧沼液送至深圳市卫生处理厂进行处理。整个系统中所产生的臭气经由生物除臭系统处理，保证臭气不外泄。本系统通过对生物质废物（垃圾）的减量化处理和对沼气和脱水泥饼的资源化利用，实现环境效益与经济效益的双赢，达到资源化处理的目的。本工程主要工艺单元划分如下：（1）预处理单元；（2）水热闪蒸强化水解单元；（3）脱水单元；（4）厌氧消化处理单元；（5）沼气提纯及加压单元；（6）臭气处理单元；（7）系统其他辅助设施。本工程工艺单元由于加入了清华大学专利技术(水热闪蒸强化水解单元)其主要特点如下：1有机负荷较高，容积负荷达到6-20kgCODcr/m3.d；2.CODcr去除率高，去除效率可达：80%-95%；3.反应器内部设置双层三相分离器系统，使反应器中的污泥、废水和沼气　　　　的分离更加彻底，出水SS明显降低，处理效率得到有效的增强；4.布水面小，容易做到布水均匀，能保证微生物与基质的充分接触；5.抗冲击负荷能力强； 6.容积产气率高，能耗很低；7.系统占地面积小，节约土地资源，为其它厌氧系统的40％左右；8.可有效降低废水的残余效价，有效提高废水的好氧处理效果；9.多余的厌氧污泥可作种泥出售，有一定经济效益；10.施工周期短，智能启动；11.整个系统完全自控，设置全自动防酸化保护系统，不会出现酸化现象。