500吨餐厨垃圾沼气化处理及资源化利用项目初步设计.docx

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500吨餐厨垃圾沼气化处理及资源化利用项目初步设计

500吨餐厨垃圾沼气处理

及资源化利用项目

初

步

设

计

设计单位：

北京菲涅尔科技有限公司

二○一一年五月

注：

其它详见沼气工程施工图

第一部分总说明

1．1项目名称

-----------餐厨垃圾沼气处理及资源化利用项目

1．2建设单位

-------------------------公司

1．3建设地点

------------------------------------------

1．4建设年限

20---20--年

1．5工程模式

本着建设生态生产的宗旨，以节能减排、循环经济的原则，依据“资源---能源---有机肥”资源循环再生的生态模式，用沼气供应人们生产生活用能或发电使用；大部分沼液循环用于系统中稀释垃圾使用，多余沼液和沼渣作生产复合有机肥使用。

1．6建设目标

日处理餐厨垃圾500T；年产复合有机肥3.5万吨。

1．7建设内容及规模

总池容积为20000m3，其中主反应器16000m3，进料池800m3、调节池800m3、出料滤池、沉淀池计400m3、好氧池2000m3。

日处理餐厨垃圾500T（来源于城区的餐厨垃圾）。

恒温（35-40℃）时，日产气约20000m3左右（根据原料中的有机成份变化），自身耗气约2000m3（常年平均，含余热利用）。

1．7．1建设规模

总池容积为2000m3，其中主反应器16000m3，进料池800m3、调节池800m3、出料滤池、沉淀池计400m3，好氧池2000m3。

1．7．2主要设施

进料池800立方米、调节酸化池800立方米、厌氧发酵器16000立方米、好氧池2000m3、贮气柜600立方米、有机肥生产厂房1000㎡、储气间500㎡、发电及锅炉房500㎡、办公及生活房1000㎡、日光温室6080㎡、储水池（作消防储水用）一个、水塘一个（作再净化用）。

1．8设计目标

建设沼气及厂房等设施砼工程量约8000立方米、年处理餐厨垃圾182500吨、年产沼气量365万立方米、年产复合有机肥3.5万吨。

年减排温室气体81000吨。

1．8．1经济指标

年产值7981.625万元，年生产成本5874.64万元，企业年利润2106.985万元，回收期2.8年，投资回收率36％。

1．9工艺流程

工艺采用FBBR厌氧发酵生产沼气、沼气净化后发电供热、脱水沼渣作生产复合有机肥使用、沼液后直接作沼肥供周边农业生产使用，砖瓦及煤渣作生产免烧砖的原料使用。

1．10工程投资

总投资5837.7万元（不含征地和三通一平费用。

）

1．11资金筹措

资金来源由-----------------公司筹集（由企业自筹资金和各级政府资助组成）。

1．12占地面积

总占地约约125亩。

其中建筑面积9000㎡，绿化和水面面积约30000㎡，占总面积的36%。

1．13劳动定员

整个项目劳动定员为160人（不含垃圾收集及运输人员），其中沼气工程日常管理（含发电厂）定员为40人；有机肥生产工人定员为80人；塑料回收及建材生产定员为20人；整个项目管理及业务定员为20人。

1．14土建工程

混凝土、钢筋混凝土和砖混工程共计约8000立方米，房屋建筑面积总计为3000平方米，温室建筑面积6080平方米。

1．15建设单位情况

随着地方的经济的发展，生产垃圾和餐厨垃圾的处理已经成为急待解决的难题，严重制约地方的城市发展和生态环境的改善。

为提升地方的城市建设的质量和水平，更好的服务于经济发展，------------公司按照-------城市规划总体要求和国家有关部委关于投资垃圾处理的文件精神，经多方考察研究，决定引进现代先进垃圾处理技术，筹集资金，投资建设“------餐厨垃圾500t/d综合处理厂”工程。

工程概况：

项目名称：

------------餐厨垃圾500t/d综合处理厂

建设单位：

----------------------公司

建设地点：

-------------------------

建设性质：

新建，属城市环境基础设施建设工程

--------------餐厨垃圾综合处理厂建成后，将服务于城镇及周边乡镇，主体机械设备年限为15年，主体设备为50年。

建设内容：

整个工程按工艺构成可划分为：

餐厨垃圾贮料及上料系统；消解及排料系统；消解产物分选系统；筛上物焚烧系统；制建材系统等五部分。

公用及辅助工程包括：

供水、排水、消防、供配电自控及通讯设施。

入场及厂区道路，绿化工程及环境监测系统等。

另外配套建设管理办公设施为综合办公楼。

垃圾处理工艺：

垃圾消解技术与焚烧相结合形成综合处理技术，可最大限度地体现出垃圾的无害化、减量化、资源化，使垃圾处理技术有效地结合起来，先采用垃圾消解法对垃圾进行处理，再进行分类，分出可焚烧部分及可再生资源利用部分，不仅为垃圾焚烧创造了条件，提高效率，也为垃圾资源化提供了能源，形成了良好的综合处理工艺。

第二部分项目设计的依据

2．1设计依据

该项目依据以下相关：

1.《沼气工程技术规范》第1部分：

工艺设计（NY/T1220.1-2006）

2.《沼气工程技术规范》第2部分：

供气设计（NY/T1220.2-2006）

3.《沼气工程技术规范》第3部分：

施工及验收（NY/T1220.3-2006）

4.《沼气工程技术规范》第4部分：

运行管理（NY/T1220.4-2006）

5.《沼气工程技术规范》第5部分：

质量评价（NY/T1220.5-2006）

2．1．1沼气总量

该工程主反应器规模为16000m3沼气工程。

日产气约20000m3左右，沼气工程常年自身加热耗气（夏季1000m3冬季3000m3）平均自身耗气约2000m3，系统自身加热主要靠发电余热加温和太阳能温室增温。

2．1．2每天消耗餐厨垃圾总量

每天消耗餐厨垃圾500T，其中干有机物含量为20%，折合干有机物为100T，如以降解率80%，每5公斤有机物产生1m3沼气计算，可日产沼气约20000m3。

2．2沼气

沼气的热值：

20000-23000KJ/m3

沼气出口压力：

6kPa

沼气管网压力：

2-4kPa

沼气灶前压力：

0.5-1kPa

沼气发电量约：

1.5-1.7kWh/m3

硫化氢含量＜50PPM

沼气发电售价：

0.75元/m3

2．3沼渣液有机肥

经厌氧消化的沼渣和沼液中不仅保留了有机物分解后所生成的各种养分，富含N、P、K、Ca、Mo、Zn、Fe、Mn等元素，还含有生长素、维生素、有机酸、氨基酸等多种活性物质，适宜用作农用灌溉及农业肥料。

由于其不含任何有害化学物质，并且在沼气发酵过程中绝大多数的有害生物被杀死，所以沼渣沼液可成为生产绿色食品和安全粮食生产的首选有机肥料。

沼渣沼液作有机肥的优点有：

1、有机营养与无机营养结合；2、大量元素与微量元素结合；3、肥效与药效结合；4、速效与缓效结合；5、植物体内酶激活与土壤肥力有效性相结合；几年来经受了市场检验，在国内已有多个示范点，试种农作物品种有黄果、棉花、油菜、花生、茶叶、水稻、小麦等30个，经大面积、较长时间的实验结果表明：

与施用投入等价化肥比较，蔬菜增产15～30%，粮食作物增产5～15%，经济作物增产15～20%。

而且，作物抗逆性增强，病虫害降低，产品品质提高、耐贮存。

这种肥料是目前唯一具有防虫防病功能的高效有机肥，它不光使粮食增产，还可实现粮食安全，提高粮食品质。

如种植蔬菜，可直接获得环保型无公害蔬菜。

因此，深受广大用户和农民的欢迎。

随着全球有机农业的发展，无公害农产品、绿色食品的产量增大。

近年来市场上有机肥产品销量猛增，价格居高不下，沼肥将更有广阔的市场。

第三部分工艺设计

餐厨垃圾属高浓度的有机废水，发展沼气具有现实性和经济性，在产生沼气能源的同时，还可生产出大量的复合有机肥；沼液可给周边的果林、蔬菜、粮食、棉花基地提供大量的沼液优质有机肥。

因而，实施该项目，目的是实现垃圾的资源化处理，使再处理餐厨垃圾过程中得到减量化、资源化、零排放的目的。

使在处理餐厨垃圾过程中实现节能增效，变废为宝。

因此，该项目的工艺路线是：

以污染治理和资源综合利用为主线。

3．1工艺流程

为达到餐厨垃圾处理中实现减排的目的，该项目以沼气为纽带，利用沼气发酵，使餐厨垃圾变成沼气能源、复合有机肥产品。

它的纽带作用是为农业生产安全粮食、绿色食品（蔬菜、水果）等提供优质的复合有机肥。

工艺采用“FBBR厌氧发酵生产沼气、沼气净化后发电供热、沼渣液作有机肥，多余沼渣作燃烧（用能）或脱水后直接作沼肥出售，多余沼液用于稀释餐厨垃圾或用BBR系统处理后达标排放”。

工艺路线是：

注：

分检方法先采用水力分检，再二次人工分检出可回收物。

沼气部分详细工艺流程如下：

3．2工艺创新点和先进性

3．2．1创新点

1、建立全新的观念，将餐厨垃圾视为资源，不再认为餐厨垃圾是废弃物，并以系统工程的观点，全方位、多层次、多功能、快速的开发餐厨垃圾资源。

2、系统以垃圾处理、沼气发电、有机肥加工为一体，以沼气能源开发为纽带，实现餐厨垃圾处理过程中的零排放，生产过程的零排物，从而达到垃圾处理与资源综合利用两大目标。

技术开发路线是建立和实现能源、肥料共生体系。

3、工程的技术特色是集成式，优化组合国内外成功的、先进的实用技术，将餐厨垃圾蕴含的燃料、肥料等多种物质充分开发出来，最大限度地调动物料的能流与物流潜力，并不断开发出高新产品。

4、我们建立的餐厨垃圾处理系统，积极面对入世后的挑战，使城市垃圾走向资源大循环，以市场经济为导向，具有生态、环保、无害化、资源化、商品化和经济回报率高的特色。

3．2．2先进性

主要创新点、先进性：

项目采用的FBBR沼气处理工艺是在吸收国内外实践经验的基础上，在沼气发酵工艺上增加了前端酸化发热工段,并采用太阳能加温、发电余热加温和出液余热升温于一体，使发酵原料达到恒温（35-40℃）发酵的条件；利用提升式仿生菌床加快发酵速度；采取分段分温及动态发酵等新工艺。

这样确保了厌氧处理工段稳定的恒温发酵条件，提高沼气的产气效率，并促进消化反应速度，从而缩短发酵周期。

使单位容积的负荷为3kgCOD，产气量大于0.8-1.25m3/m3·d（在目前是用常温产生沼气的大型工程中处于领先水平），这样实现了投资少、效益高的目的。

利用太阳能给沼气工程加温，这是沼气工程中的一项重要突破。

利用该工艺技术可保证温度较低的北方地区一年四季正常产气。

而且根据沼气产生的不同阶段、不同过程分区处理，实现了沼气的工业化生产。

这种工艺改变了现有的沼气工程发酵粗放型工艺，避免了沼气在寒冷地区冬天不能正常使用的缺点。

系统反应器内增设的仿生菌床，是菲涅尔公司的一项专利技术，把仿生学利用到了沼气工艺中，它可大大提高沼气菌的寄生数量，加快厌氧反应速度，是提高沼气产量的一项重要措施。

把沼液中的余热回用到调节池内可大大提高发酵原料的温度，减少使用其它能源的总量，达到减少运行费用的目的。

在沼气工程的结构用料上吸取了历年用钢板制作的发酵罐易腐蚀、寿命短和混凝土发酵罐易渗气，且造价高等缺点，本方案中的主体结构为：

发酵间的料液储存间用混凝土结构，上部的气室用高强橡塑材料制作，这样既确保了使用寿命，又减少了维护费用。

几年来我公司在沼气行业中率先提出了七大新理念（已申报多项发明专利），即太阳能沼气、余热回收、水力分捡、分级分温发酵、自增温、仿生发酵、动态发酵。

运用这些新理念，使沼气工程可同时实现经济效益、社会效益和生态环境效益，资源获得高效的开发利用，为建设单位提供了一种投资少、效果好、效益高、运行稳定的新型环境工程。

我公司根据当前国际、国内市场需求开发的废弃物沼气化处理成套技术（FBBR），可广泛适用于工业有机废水、农业废弃物、城乡人们餐厨垃圾等各种有机物资源化处理。

且可满足大、中、小型不