【導(dǎo)讀】餐廚垃圾處理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

　　

【正文】 PH 值的變化直接影響產(chǎn)甲烷菌的生存與活動(dòng)，發(fā)酵過程 PH 值應(yīng)控制在 ～ 左右，可以加堿進(jìn)行調(diào)節(jié) PH。同時(shí)均質(zhì)攪拌可以促使反應(yīng)產(chǎn)氣 。厭氧發(fā)酵原料配比中的碳氮比以 2030:1 為宜， C/N 比為 21:1 可提高池內(nèi)微生物活性，從而促進(jìn)沼氣產(chǎn)生，溫度為 35℃的條件下，物料在消化罐中停留時(shí)間為 25 天，發(fā)酵產(chǎn)沼氣，按日處理 200 噸餐廚垃圾來計(jì)算，則產(chǎn)氣量為 120xxm179。/天（甲烷含量為 60%），每噸餐廚垃圾產(chǎn)氣量為 60m179。 消化系統(tǒng)技術(shù)來源及特點(diǎn) 目前，國內(nèi)外餐廚垃圾厭氧發(fā)酵工藝中，存在著有機(jī)質(zhì)不能均質(zhì)化、攪拌不充分、發(fā)電效率較低等技術(shù)問題。本項(xiàng)目擬引進(jìn)日本 JFE厭氧消化處理技術(shù)， 該技術(shù)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢： ? 日本 JFE 公司自行研制 的破碎輸送泵 ,該泵可以循環(huán)破碎與壓力輸出同時(shí)進(jìn)行，能破碎并壓力輸送高濃度、高粘度的物料，破碎能力強(qiáng)，破碎粒徑可調(diào)節(jié)，維修容易?？梢允褂袡C(jī)質(zhì)實(shí)現(xiàn)均質(zhì)，提高厭氧發(fā)酵沼氣的生成量。 ? 實(shí)驗(yàn)研究 和在日本成功運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)表明，充分?jǐn)嚢柙趨捬醢l(fā)酵工藝中也是極其重要的影響因素， 攪拌可以促使 厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣。 傳統(tǒng)工藝在攪拌過程中，攪拌葉片很容易發(fā)生纏繞，時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致消化槽攪拌的電機(jī)因負(fù)載發(fā)生故障，影響厭氧發(fā)酵的順利進(jìn)行。日本 JFE 公司自行研制的專利產(chǎn)品 消化罐攪拌機(jī)，以 FRP 為材質(zhì)設(shè)計(jì)的后推式漿翼，不會(huì)被異物纏繞，不需要反向逆 運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了充分?jǐn)嚢?，從而使厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量大大提高。該設(shè)備在日本千葉已成功運(yùn)行七年無故障發(fā)生。 ? 沼氣發(fā)電機(jī)（日本 JFE 公司專利產(chǎn)品），發(fā)電效率 39%以上，傳統(tǒng)的沼氣發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率一般只能達(dá)到 35%， JFE 公司的沼氣發(fā)電機(jī)，在日本國內(nèi)市場占有率約為 70%。 消化系統(tǒng)土建及設(shè)備清單 表 46 消化系統(tǒng)土建及主要設(shè)備清單 項(xiàng)目 規(guī)格 單位 數(shù)量 一期 二期 1 調(diào)節(jié)池 地下 RC 罐、容量 184m含攪拌器和輸送泵 座 1 1 2 消化罐 RC 制圓柱狀池、容量 2300m3 座 1 1 3 消化罐攪拌機(jī) 立式攪拌機(jī)、攪拌容量 2300m3 臺(tái) 1 1 4 熱交換器 螺旋式熱交換器 20m2/臺(tái) 臺(tái) 1 1 5 消化罐循環(huán)泵 單軸螺旋式 臺(tái) 1 1 6 消化液貯留池 RC 制方形池、容量 184m3，含立式攪拌機(jī) 座 1 0 .3 沼氣凈化與發(fā)電系統(tǒng) 沼氣凈化與發(fā)電系統(tǒng)按總規(guī)模 120xxm3/d 設(shè)計(jì)，其中沼氣預(yù)處理和發(fā)電機(jī)部分按兩期建設(shè)，儲(chǔ)氣罐、火炬和升壓裝置等則兩期合建。 沼氣凈化 在本項(xiàng)目中，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過脫硫、脫水、過濾等預(yù)處理步驟后，供給沼氣發(fā)電機(jī)發(fā) 電，多余氣體可送到火炬燃燒后排放。 沼氣經(jīng)顆粒過濾器進(jìn)入沼氣冷卻裝置，在沼氣冷卻裝置中沼氣被降溫至 31℃ ，產(chǎn)生的大量冷凝水經(jīng)過管道排放至冷凝水井，然后沼氣進(jìn)入濕法脫硫裝置進(jìn)行脫硫處理， H2S 從 20xxppm降到 20200ppm。 本項(xiàng)目脫硫工藝推薦采用絡(luò)合鐵法雙塔并聯(lián)脫硫工藝。沼氣分別從兩個(gè)填料吸收塔的下部進(jìn)入，與自上而下的脫硫液在兩段填料區(qū)內(nèi)逆流接觸，硫化氫被脫硫液所吸收，脫硫后的沼氣經(jīng)除霧器后由出氣管供給后續(xù)預(yù)處理裝置。吸收了硫化氫的脫硫液從填料吸收塔底流入富液罐，再經(jīng)富液泵加壓打入再生塔中，與自吸進(jìn) 入噴射器的空氣充分混合，經(jīng)反應(yīng)后進(jìn)入再生塔，在再生塔內(nèi)進(jìn)一步氧化再生，再生后的貧液從再生塔上部溢流進(jìn)入貧液槽，由貧液泵升壓送入吸收塔循環(huán) 吸收。再生塔內(nèi)析出的元素硫懸浮與再生塔頂部的環(huán)形塔內(nèi)，并溢流進(jìn)入泡沫槽，在硫泡沫槽，含硫泡沫經(jīng)離心機(jī)過濾，分離出單質(zhì)硫，過濾后的清液由回流泵打回到貧液槽循環(huán)使用。 脫硫后沼氣再經(jīng)初級(jí)過濾器進(jìn)入水冷換熱器，在水冷換熱器中沼氣被降溫至 20℃ ，產(chǎn)生大量的冷凝水從換熱器底部排出，細(xì)小液滴隨氣流在旋風(fēng)分離器中被去除，確保除水率大于 95％，當(dāng)沼氣進(jìn)口溫度低于 20℃ 時(shí)關(guān)閉制冷壓縮機(jī)。 脫 水后的沼氣經(jīng)過兩臺(tái)并聯(lián)的羅茨風(fēng)機(jī)增壓至 25KPa 輸出，風(fēng)機(jī)采用變頻控制，由預(yù)處理裝置的出口壓力信號(hào)進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié)。 在預(yù)處理裝置的出口管路上設(shè)置壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、甲烷測量儀、流量計(jì)等測量儀表，上述信號(hào)用于測量和控制，在預(yù)處理裝置的出口管路上還設(shè)置手動(dòng)閥門、氣動(dòng)切斷閥、阻火器，用于安全保護(hù)。 預(yù)處理后的沼氣應(yīng)達(dá)到： ? 壓力 25KPa（可調(diào)，無壓力突變） ? 濕度 ＜ 80%RH ? 粉塵 ≤ 1um ? 溫度 ≤ 5055℃ 沼氣 發(fā)電 沼氣進(jìn)氣管路上安裝穩(wěn)壓裝置，以便于對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳的空燃比。另外，為防止進(jìn)氣管回火，在沼氣總管上安置 了 防回火與防爆裝置。進(jìn)入并網(wǎng)控制系統(tǒng)，主要包括發(fā)電機(jī)調(diào)壓電路，自動(dòng)準(zhǔn)同期并列控制電路，手動(dòng)并列和解列控制電路，測量電路，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)及輔助設(shè)備控制電路等。發(fā)電機(jī) 采用進(jìn)口高效熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，一期工程裝機(jī) 功率為 ， 年運(yùn)行時(shí)間 8000 小時(shí)，發(fā)電量 4000MWh，二期工程建設(shè)后總裝機(jī)功率可達(dá) 1MW，年發(fā)電量 8000MWh。 沼氣發(fā)電系統(tǒng) 產(chǎn)生 電能 優(yōu) 先滿足 本項(xiàng)目 自身用電需求，然后再將多余的電力 并入公共電網(wǎng) ；產(chǎn)生的熱能也是先滿足 濕熱除油系統(tǒng)和高溫厭氧消化罐 的所需，多余熱量再考慮 其它用途 。 發(fā)電系統(tǒng)消耗不完的剩余的沼氣則進(jìn)入火炬系統(tǒng)進(jìn)行完全燃燒后排入大氣。 沼氣凈化與發(fā)電系統(tǒng)土建及設(shè)備清單 表 47 沼氣凈化與發(fā)電系統(tǒng)土建和主要設(shè)備清單 項(xiàng)目 規(guī)格 單位 數(shù)量 一期 二期 1 沼氣預(yù)處理系統(tǒng) 6000m3/d，含脫水、脫硫、過濾、計(jì)量、控制、升壓等模塊 套 1 1 2 儲(chǔ)氣罐 1500m3 個(gè) 1 0 3 火炬裝置 500m3/h 臺(tái) 1 0 4 發(fā)電機(jī)房 200m2 座 1 0 5 發(fā)電機(jī) 臺(tái) 1 1 6 余熱利用設(shè)備 套 1 1 7 升壓設(shè)施 套 1 0 沼渣及污水處理系統(tǒng) 系統(tǒng)按日處理 200 噸餐廚垃圾計(jì)算，則每日沼渣產(chǎn)量為 30 噸（ 80%含水率），污水處理量為 250t/d，分兩期建設(shè)，其中部分建（構(gòu)）筑物兩期合建。 沼渣處理 餐廚垃圾厭氧消化以后產(chǎn)生的殘?jiān)?jīng)過 壓濾 脫水達(dá)到含水率80%，送至有關(guān)單位，作為綠化基肥進(jìn)行消納，廢水則進(jìn)入 JSBC 污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。 沼渣量預(yù)計(jì)約： 30t/d（ 80%含水率）。 污水處理 污水 處理系統(tǒng)采用 xx 公司從日本 Bachilutechno 公司 引進(jìn)， 并結(jié)合國內(nèi)高 濃度有機(jī)廢水實(shí)際情況，消化形成的 JSBC 污水處理系統(tǒng)。 JSBC 生物處理工藝是缺氧、兼氧、好氧生化處理工藝的組合體，集成了活性污泥及生物膜工藝。在此工藝中，采用了 Bacillus 菌及優(yōu)化Bacillus 菌的營養(yǎng)液，對高濃度及低濃度廢水都有比較好的處理效果。該工藝在日本和韓國應(yīng)用都非常廣泛，國內(nèi)目前 已成功運(yùn)用于杭州天子嶺垃圾填埋場 1500 噸垃圾滲濾液處理工程項(xiàng)目中。 （ 1） 進(jìn)水水量及水質(zhì) 廢水主要來自餐廚垃圾厭氧制沼系統(tǒng)產(chǎn)生的沼液、油 脂深加工及廢氣處理系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水，合計(jì)約 250t/d。主要進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下： 表 48 脫水消化液水質(zhì) 項(xiàng)目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pH 指標(biāo) 6000 20xx 20xx （ 2）排放標(biāo)準(zhǔn) 出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB89781996）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。各項(xiàng)指標(biāo)見表 49： 表 49 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pH 指標(biāo) 100 20 70 6~9 （ 3）工藝流程 沼渣脫水后的污水 排入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池先經(jīng)過均質(zhì)均量調(diào)節(jié)，再泵入 JSBC 裝置，在 JSBC 裝置內(nèi)進(jìn)行兼好、好氧、厭氧處理，出水排入曝氣池進(jìn)一步進(jìn)行生化處理， 曝氣池內(nèi)加入 Bacillus 菌，利用 Bacillus 菌特性和缺氧曝氣去除污水中的污染物， 同時(shí)混合液回流至 JSBC 裝置進(jìn)行內(nèi)循環(huán)。生化池泥水混合物排入沉淀池進(jìn)行沉淀，部分污泥回流至 JSBC 裝置，部分回流至曝氣池。泥水混合物在沉淀池內(nèi)泥水分離后，上層清液排入集水池，集水池內(nèi)污水采用提升泵排入 Fenton 反應(yīng)池，加入硫酸、雙氧水、硫酸亞鐵等試劑，進(jìn)一步氧化去除污水中難生化 降解的有機(jī)污染物，之后加入堿液調(diào) 節(jié) PH 至中性。再排入沉淀池進(jìn)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氣生物濾池（ BAF），經(jīng)過 BAF 去除水中的氨氮及有機(jī)物質(zhì)，最終出水達(dá)到 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 。 圖 45 污水處理系統(tǒng)工藝流程框圖 JSBC 裝置 污水 曝氣池 二沉池 池 集水池 達(dá)標(biāo)排放 污泥池 外運(yùn) 調(diào)節(jié)池 泵 泵 泵 泵 板框壓濾機(jī) Fenton 反應(yīng)池 Fenton 沉淀池 雙氧水、硫酸亞鐵、硫酸 堿 BAF厭氧 BAF好氧 集水池 （ 4） JSBC 污水處理技術(shù)特點(diǎn) ①、 Bacillus 菌特點(diǎn) Bacillus 菌為 xx 公司從日 本引進(jìn)的高效菌種，該菌種具有以下特點(diǎn)： ? Bacillus 菌是一種兼氧菌。在沒有氧氣和營養(yǎng)成分的時(shí)候會(huì)形成孢子，這種孢子可以在惡劣的條件存活。 ? Bacillus 菌自身具有可生化特性，能高效的去除 COD、 BOD、氮、磷。 ? 能有效分解甲硫醇、氨和硫化氫等臭氣成分。 ? 可以分泌抗生素，具有殺菌滅菌的功效。 ? 能分泌出一種特殊的粘性物質(zhì)，具有很強(qiáng)的吸附過濾能力。 ? 含有 Bacillus 菌的活性污泥的脫水性非常好。 ②、 JSBC 系統(tǒng)特點(diǎn) 圖 46 xxJSBC 裝置 ? 生物脫氮效率高，除臭效果好。 ? COD 去除率 高（ 90%以上），工藝流程簡短、運(yùn)行管理簡單。 ? 溶解氧要求低（ ） ,運(yùn)行費(fèi)用省。 ? 系統(tǒng)污泥濃度高（ 1015g/l），耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行效果穩(wěn)定。 ? 污泥產(chǎn)量小，脫水性能好。可直接濃縮脫水，便于進(jìn)一步處理與處置。 ? 污泥回收，不產(chǎn)生二次污染，給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。 ? 獨(dú)特的營養(yǎng)配方，給微生物的高效提供了保障。 ? 工藝流程簡單，自動(dòng)化程度高。 ? 電耗低，運(yùn)行費(fèi)用??； ? 可采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，布置緊湊，占地少。 ? 管理簡單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡單，運(yùn)行安全可靠 。 ③、 Fenton 氧化技術(shù)特點(diǎn) Fenton 氧化技術(shù)的主要原理是外加的 H2O2 氧化劑與 Fe2+催化劑，即所謂的 Fenton 藥劑，兩者在適當(dāng)?shù)?PH 下會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基(OH)，而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機(jī)物反應(yīng)，可分解氧化有機(jī)物，進(jìn)而降低廢水中生物難分解的 COD。 該技術(shù)具有以下特點(diǎn)： ? 氧化分解速度快，不受廢水種類、成分、濃度的限制，處理效率高； ? 特別適用于處理難生化降解的有機(jī)廢水的處理； ? 設(shè)備構(gòu)造簡單，占地面積小。 ④、曝氣生物濾池（ BAF）技術(shù) 曝氣生物濾池 (Biological Aerated Filter，以下簡稱 BAF)是將生物接觸氧化工藝與給水過濾工藝相結(jié)合的一種好氧膜法廢水處理工藝。 圖 46 曝氣生物濾池構(gòu)造 曝氣生物濾池的特點(diǎn)是： 陶粒 ( 生物填料層 )卵石 ( 承托層 )空氣管反沖氣管 ( 反沖洗系統(tǒng) )濾頭 ( 布水系統(tǒng) )污水 ( 布水系統(tǒng) )沖洗水 ( 反沖洗系統(tǒng) )沖洗水泵反沖洗廢水 ? 負(fù)荷高，出水水質(zhì)好，常用作污水深度處理：對于城市污水，該處理工藝容積負(fù)荷可以在 ，保持出水在 20mg/L，出水可以達(dá)到硝化，出水達(dá)到或接近生活雜用水水標(biāo)準(zhǔn)； ? 根據(jù)去除不同污染物需要，可靈活調(diào)整，除可去除有機(jī)物外，還可去除氨氮、總氮等； ? 占地面積小，投資?。?BAF 系統(tǒng)總水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，同時(shí)該 工藝出水水質(zhì)高。 污水處理系統(tǒng)及設(shè)備清單 表 48 污水處理系統(tǒng)土建和主要設(shè)備清單 項(xiàng)目 規(guī)格 單位 數(shù)量 一期 二期 1 調(diào)節(jié)池 360m3 座 1 0 2 曝氣池 600m3 座 1 1 3 二沉池 68m3 座 1 1 4 集水池 75m3 座 1 1 5 芬頓反應(yīng)池 座 1 1 6 芬頓沉淀池 125m3 座 1 1 7 集水池 75m3 座 1 1 8 BAF 厭氧池 125 m3 座 1 1 9 B