餐厨垃圾厌氧处理工艺方案书

餐厨垃圾厌氧处理工艺方案书xxxxxxxxx88名目前言餐厨垃圾概况餐厨垃圾性质餐厨垃圾无害化处理的必要性餐厨垃圾资源化处理的可行性餐厨垃圾的处理餐厨垃圾的收运餐厨垃圾处理技术概述餐厨垃圾厌氧处理技术餐厨垃圾厌氧处理工艺流程xxx市xxx4.1．工艺参数及工艺过程机械化预处理过程水解酸化过程发酵产沼气过程沼气发电过程发酵后沼液，沼渣处理利用过程

废弃油脂处理再利用过程前言餐厨垃圾是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物，属于城市生活垃圾，其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物，具有含水率高，油脂、盐份含量高，易腐烂发臭，不利于一般垃圾车运输等特点。这类垃圾假设不经分类专项处理，会对环境造成极大的危害。〔厨余〕和食用剩余〔泔脚〕。随着我们国家经济的飞速进展，城市化进程的渐渐加快，餐厨垃圾的产量呈现出逐年上升的趋势。在国内的大型，特大型城市中如北京，上海，深圳等，量土地，产生的垃圾渗滤液和填埋气体也需要后期处理，消耗大量人力，物力。蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫，易传染疾病，危害人民的身体安康。垃圾收集地四周简洁产生难系列问题。运输车辆不标准，易发生餐厨垃圾外漏和倾洒，严峻影响市容、市貌和交通；最在市场上再次流通，危害人民群众的身体安康。成熟工艺技术猎取能源不失为合理的解决方案。餐厨垃圾概况餐厨垃圾性质裂开的器皿，厨房的下脚料等，是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、油脂含量高。以中国南方某城市为例，下表具体给出了餐厨垃圾的组分与成份：2.1：餐厨垃圾组分食物垃圾75.1%-90.1%

纸张0.8%

金属0.1%

骨头5.2%

木头1．0%

织物0.1%

塑料0.7%

油脂2．0%-17%2.2：餐厨垃圾成分平均含水率87%

平均含固率13%

有机干物质93%TS

含油率 粗蛋白 盐分15 0.2%–17%g/100g 1.0%

总含碳量360g/kg

碳氮比C/N15

有机酸1500mg/L餐厨垃圾的特点可归纳为：1〕80%-95%盐分含量高，局部地区含辣椒，醋酸高有机物含量高，蛋白质，纤维素，淀粉，脂肪等富含氮，磷，钾，钙及各种微量元素存在有病原菌，病原微生物易腐烂，变质，发臭，滋生蚊蝇餐厨垃圾无害化处理的必要性之前我国餐厨垃圾的主要用途是被城市周边的养殖户收集起来作为饲料直接使用利用方式有着悠久的历史。这种利用方式的问题在于：造成人体感染口蹄疫、肝炎等疾病。药物的残留，通过猪肉进入人体，简洁对人体安康造成危害。餐厨废弃物，已受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染，被猪食肾脏等系统免疫功能下降。餐厨垃圾中恰恰含有动物组织，直接作为动物饲料的话，存在着潜在风险。除直接作为饲料喂养动物使用外用油〔地沟油〕使用也对人类的安康产生威逼。地沟油中含有黄曲霉素，苯等毒素杂质，长期食用会造成慢性疾病的发生，更严峻时会致癌。餐厨垃圾资源化处理的可行性切，高效合理地将隐蔽在垃圾中的能源重利用起来，将会局部满足这种能源需求。20世纪末技术人员把原本用于污水处理领域内的厌氧发酵产沼气技术移植到餐厨垃圾处55%-75%〔体积浓度〕的甲烷，可用于发电，供热等，能够缓解能源供给紧急的局面。餐厨垃圾的处理餐厨垃圾的处理包含有三方面内容：餐厨垃圾的收集运输；餐厨垃圾的无害化，资源化处理；处理后产物的利用。餐厨垃圾产生收运处理产物利用收运处理产物利用餐厨垃圾的收运目前国内已有局部城市公布实施了餐厨废弃物治理条例负责宾馆、食堂及餐饮企业餐厨垃圾的收集和运输。时间内放置于指定的转运点，再由环卫部门或政府指定的垃圾清运企业定时收运。过翻料机构将垃圾倒入车厢内，运输过程中车厢密闭。系统进展后续处理。车上全部操作为液压自动把握，可分别在驾驶室和车旁操作。则在厂外协作。收运流程为：宾馆、食堂、餐厅标准桶——收集点——运输车——处理厂计量——卸料平台卸料——车辆清洗——再次收运。单位的经济性。餐厨垃圾处理技术概述目前餐厨垃圾的处理技术主要包括有：1〕燃烧好氧堆肥饲料化处理厌氧发酵餐厨垃圾的填埋目前我国的餐厨垃圾大局部承受的照旧是直接填埋的处理方式。收运来的餐厨垃圾与掉了垃圾中蕴含的能量，使得资源没有得到有效利用。在当前土地资源紧缺、人们对环境问题的关注度越来越高，餐厨垃圾产量日趋增高的前提下，填埋处理技术已明显不适合我国餐厨垃圾处理的实际状况。餐厨垃圾的燃烧将垃圾中的可燃物燃烧后产生热量进展发电垃圾资源化利用。但是燃烧工艺对垃圾的热值较高的要求，餐厨垃圾中的含水量通常在80%-90%间，过高的含水率使得餐厨垃圾的热值也很低，假设使用燃烧技术进展处理，将会极大地增加处理本钱。同时由于不完全燃烧产生的气体固体产物排放后会危害人类的安康。近年来我国垃圾燃烧工程在实施过程中引起的争议较大厨垃圾处理工程上的可行性很低。餐厨垃圾的好氧堆肥〔主要是菌类的作用下，将高工艺的优点是技术比较简洁，好氧处理后的产物可作为农产品使用，实现了垃圾的再利用。〔及秸秆等富含产生的臭气会形成二次污染，影响四周环境。圾的好氧堆肥并不适用。餐厨垃圾的饲料化处理餐厨垃圾的饲料化处理是指餐厨垃圾经过固液分别后厌氧发酵产沼气，含有的油脂经过油水分别后可制成工业原料或生物柴油。部委正在评估有关餐厨垃圾饲料化产物利用的风险问题，该处理技术前景并不明朗。餐厨垃圾厌氧发酵处理餐厨垃圾的厌氧发酵处理是指垃圾中的有机物质在厌氧菌的作用下成为小分子物质，最终转化为沼气的过程。餐厨垃圾经厌氧发酵降解后产生的沼气可通过热电联产发电机组中转化为电能和热能，部份热能需求，实现经济利益与社会效益共赢的局面。化处理。承受程度较高。该技术成熟，在国外已有较为广泛的应用，工程案例很多。餐厨垃圾厌氧处理技术〔发酵罐的运行参数会直接影响到厌氧发酵的过程。依据反响器运行的技术参数，厌氧工艺可分为：中温工艺与高温工艺〔依据反响器内温度划分〕湿法工艺与干法工艺〔依据垃圾中干物质含量划分〕单相工艺与两相工艺〔依据厌氧降解阶段划分〕序批次工艺与连续式工艺〔依据进料方式划分〕中温工艺与高温工艺参与厌氧降解过程的菌类对温度的适应范围不同3.1内列出了中温工艺与高温工艺的相互比较。3.1中温与高温工艺比较温度范围

中温工艺35℃-38℃

高温工艺55℃-60℃工艺优点

降解过程稳定菌类的生物物种多样 1．降解速度较快氨氮物质对厌氧降解的抑制作用小 2．产气率较高能耗较小工艺缺点 1．降解速度相对较慢

能耗较高降解过程不稳定氨氮物质对厌氧降解有抑制作用尽管高温工艺在产气率要优于中温工艺因此在国外实际工程案例中，中温工艺应用更为广泛。湿法工艺与干法工艺艺。由于进料垃圾中的干物质含量高于40%此在工程上进料垃圾的干物质含量不超过40%.15%，可使用清水或沼液处理过后的循环用。3.2给出了这两种工艺的比照。3.2湿法与干法工艺比较干物质含量干物质含量工艺优点湿法工艺＜15%进料的传送混合技术简洁反响器内搅拌技术简洁反响器内的热交换及物质交换好产生的气体较易释放出来反响器体积较大相关设备体积较大机械预处理较为简洁干法工艺20%-40%工艺缺点工艺极为简洁设备较昂贵物料输送技术简洁干法工艺由于技术难度较高实际的工程上多使用湿法技术。3.2.2.3.单相工艺与两相工艺有机物厌氧降解的具体过程至今仍未被科学家们所破解菌的最适宜环境条件看，这四个阶段又可进一步简化为水解酸化阶段和产甲烷阶段。表3.3给出了不同厌氧菌的特性比较。3.3水解酸化菌与产甲烷菌的比较种类水解酸化菌较多产甲烷菌较少生长速率快较慢最适应pH5.2-6.36.8-7.5最适宜温度范围

30℃-35℃〔中温〕

35℃-38℃〔中温〕55℃-60℃〔高温〕对氢气的敏感度 敏感 不敏感由表中可知，相比较而言，水解酸化菌的种类较多，对pH值的变化不很敏感，最适宜周期较长，需要经过长时间的驯化。产甲烷菌对pH值较为敏感，最适宜产甲烷菌发挥活性pH值浮动范围不大。3.4列举了单相工艺和两相工艺的特点。3.4单相和两相工艺比较厌氧降解是否在同厌氧降解是否在同单相工艺是两相工艺否一反响器内进展工艺优点设备较少把握简洁投资较小工艺稳定性好产气量较高可实现自动化把握工艺缺点工艺稳定性差反响器内易消灭酸化产气量较小设备较多把握较简洁投资较大工程开头使用两项工艺，目前欧洲厌氧处理工艺中这两种工艺的使用各为一半左右。3．2．2．4．序批次工艺与连续式工艺要对反响器清洁消毒。3.5中可见此两种工艺的相互比较3.5序批次工艺和连续式工艺比较进料方式进料方式序批次工艺周期性工艺优点1．把握较为简洁连续式工艺连续性反响器数量较少占地面积较小运行本钱较低自动化程度较高工艺缺点投资较大占地较多运行本钱较高1．把握较为简洁连续式工艺。餐厨垃圾厌氧发酵处理工艺流程餐厨垃圾厌氧处理工艺主要是指通过成熟稳定的厌氧发酵技术理后可作为肥料再次使用，从而实现垃圾的减量化再利用。以两相厌氧工艺为例，餐厨垃圾厌氧发酵工艺流程主要包括：1〕水解酸化产沼气沼气利用沼液，沼渣处理及再利用3.2.3.1．预处理垃圾再进入预处理阶段，进展机械预处理。利用，其他的物质进入填埋场进展卫生填埋。圾在输送管道内输送或在容器内搅拌时可能对设备的稳定运行产生影响降解效果。为增加处理过程中设备运行的稳定性以及提高厌氧发酵的效果，在进展分拣后，10mm粉碎后的垃圾可进展固液分别过内部搅拌，会磨损反响器和搅拌器，降低设备使用寿命。长时间运行时进而保证整个厌氧装置的高效稳定运行。当餐厨垃圾的干物质含量〔TS〕高于反响器设计进料TS时，通常会在垃圾进入反响器前参与清水或循环回流水进展稀释，以降低TS。此时可在预处理阶段设均浆工艺。经过均浆后的垃圾物料再通过管道输送入反响器内。3.2.3．2．水解酸化消灭较大的起伏变化。pHpH值过低时，菌类照旧会受到抑制，导致降解效果低下。pHpH值较高〔约8〕的循环回流水进展中和。回流水的使用可局部解决发酵后沼液处理问题，实现厌氧发酵厂内的物质循环利用。同时使用回流水也可补充局部养料及稀有金属供给厌氧菌使用，避开菌类因养分缺乏引起的活性下降甚至死亡。可直接排放或作其他用途。水解酸化阶段的温度通常把握在25℃-35℃，并且不会随着产甲烷阶段的温度变化而转变。维持反响器内温度可使用沼气热点联产后产生的热量实现。产甲烷都来自于这一阶段，因此，把握好这一阶段是把握好整个厌氧处理的关键。水解酸化阶段的产物如有机酸类和溶解在液体中氢气在水解酸化阶段已经释放出去，在产甲烷阶段的硫化氢产量很小，几乎可无视不计。由于进入产甲烷罐的物料为水解酸化后的有机酸3-4.5kgoTS/m3.d700-900L/kgoTS60%-75%间。影响厌氧发酵的因素有很多，如反响器内的温度，pH值，进料垃圾的碳氮比等，这些3.6中列出了影响厌氧降解过程的各种因素及其工艺适宜值3.6厌氧降解影响因素及其工艺适宜值影响因素影响因素水解酸化阶段产甲烷阶段温度温度25℃-35℃碳氮比〔C/N〕固含量养料C:N:P:S微量元素5.2-6.310-45中温：35℃-38℃高温：55℃-60℃6.8-7.520-30＜40%TS＜30%TS500:15:5:3无要求600:15:5:3镍，铬，锰，硒沼气利用发酵后产生的沼气中含有甲烷，二氧化碳，硫化氢，其他气体等。甲烷气具有可燃性，60%-75%200吨/天的垃圾厌氧处理厂每天的沼气产量可到达25000m3-30000m3，当沼气中的甲烷浓度为60%时，由此发出的电能约为60000kW.h/d-71000kW.h/d2023年北京市一般三口之家的年用电量计算，可满足月8000个家庭的年用电需求。生产企业，经过加压后进入管网，供给居民日常生活使用。随着技术的不断进步，能源汽车渐渐消灭在市场之上。欧洲国家，如瑞典，德国等已能源汽车燃料。沼液，沼渣的处理及利用含有氮，磷，钾，微量元素等植物所需的养分物质，可被用来作为有机肥料使用。过处理后的沼液可以符合有关标准要求，直接作为液体肥料喷洒在农田里。15-25料即可作为肥料在市场上出售。这种利用发酵后剩余物的方式在欧洲厌氧发酵应用广泛的国家已经得到验证。依据我国农业现状，经过处理后制得的有机肥料有比较广泛的市场。除此之外，沼液在经过脱盐，脱硫，脱氮，脱磷等处理后达标排放。3．2．3．6．废油脂利用我国有着悠久的饮食文化传统，各地美味佳肴数不胜数，菜肴中除了肉，蛋，蔬菜等食脂类废弃物，因此，在处理餐厨垃圾时应对废弃油脂实行相应的解决方法。此在厌氧发酵工艺中通常先去除餐厨垃圾中含有的大量油脂废弃物的餐厨垃圾进入到发酵罐中进展降解。餐厨垃圾中的油脂局部通常在预处理阶段通过油水分别的方式从垃圾中分别出去沟油”不再回到人们的餐桌上，保证食品安全，避开人们的身体安康受到危害。xxx燃气动力承受工艺xxx燃气动力是国内阅历格外丰富的沼气处理利用企业，在沼气的净化，无害化，资源化，减量化处理。本工艺为连续式、中温、湿法、两相厌氧发酵工艺，与其他厌氧发酵工艺相比，该工艺有如下特点：4.1工艺特点工艺名称工艺名称与其他厌氧工艺相比的特点中温湿法连续式降解过程稳定菌类的生物物种多样氨氮物质对厌氧降解的抑制作用小4．能耗较小进料的传送、混合技术简洁反响器内搅拌技术简洁反响器内的热交换及物质交换好，产生的气体较易释放出来工艺稳定性好产气量较高反响器数量较少占地面积较小运行本钱较低自动化程度较高工艺参数及工艺过程本工艺依据餐厨垃圾处理厂日处理量200吨设计完成，各工艺组成局部为模块化设计，可依据业主的不同要求优化设计。设计工艺技术指标如下：4.2工艺指标〔无油脂分别〕工艺参数处理力气指标50t/d工艺参数杂质含量指标干物质含量〔TS〕25%发酵温度37-42℃有机干物质含量〔oTS〕沼气产量432.45m3/h有机降解率需水量88%单位产气力气874L/kgoTS电耗1425MWh/a甲烷浓度≥58%热耗3919MWh/a有机负荷占地面积发电装机容量1MW停留时间工艺流程如下：机械化预处理过程水解酸化过程发酵产气过程沼气发电过程发酵后沼液，沼渣处理利用过程废弃油脂处理再利用过程〔可选〕下页为工艺流程图。收运来的餐厨垃圾接收池油水分别油脂处理 分拣，粉碎

杂质填埋场缓冲罐杀菌消毒水解酸化发酵产沼气沼气再发酵沼气储气袋 热电联产机组离心脱水电 热沼渣 沼液有机肥料 有机肥料机械化预处理过程碎等过程。固态存在。游离态的油脂可通过油水分别去除，固态油脂经过高温析出，以游离态存在，再照旧具有较高的有机物含量，进入发酵系统发酵，制取沼气。分拣粉碎阶段主要是实现餐厨垃圾中轻重物质的分别，杂质的去除，垃圾颗粒的减小，卫生填埋场填埋，杂质的去除率可达99%。分拣出来的轻重物质主要是有机合成物及金属物经过粉碎分拣后的垃圾物料再次进展高温杀菌消毒处理，这是影响到垃圾处理后沼液，沼渣作为有机肥料使用能否达标的重要过程产品杀菌消毒标准〔EG1774/2023〕对餐厨垃圾进展杀菌消毒处理，餐厨垃圾在70℃高温下经过1个小时的下毒，避开由此而产生的危害人类安康，导致自然界污染等状况的产生，完全做到餐厨垃圾的无害化，无毒化处理。水解酸化过程过程受到抑制的不利状况。最大限度的保证厌氧发酵过程的稳定性。两相厌氧发酵工艺在德国众多有机垃圾厌氧降解工程中得到应用益。产沼气过程经过水解酸化过程后产生的有机酸类物质通过管道输送进入发酵罐中，在适当的温度，pH值等条件下，在产甲烷菌类的作用下进一步降低分子数最终转化成为甲烷。这一过程是个餐厨垃圾处理工程的成败。钢制，具有效率高、稳定性强、产气效果好、使用寿命长等特点。发酵罐有机负荷可达3.5kgoTS/3.8865%-75%。发酵罐体积为有机物降解率的提高意味着单位重量垃圾经过过发酵后沼气产量的提207.6m3,目前年国内投入运行的餐厨垃圾厌氧处理厂每86.4m3。本工艺在产气力气是该工程的2.4与传统的倾斜式搅拌器相比，中心搅拌器具有系列优点：物料在发酵罐内的分布更加均匀发酵罐内温度、pH值的分布更加均匀避开发酵罐内消灭沉淀搅拌死角更小修理更换便利快捷能耗较低高沼气的产量，增加发电量，猎取更多的经济利益。命长等特点