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500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计1500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500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计2目录第一部分总说明51．1项目名称51．2建设单位51．3建设地点51．4建设年限51．5工程模式51．6建设目标51．7建设内容及规模51．7．1建设规模61．7．2主要设施61．8设计目标61．8．1经济指标61．9工艺流程61．10工程投资61．11资金筹措61．12占地面积71．13劳动定员71．14土建工程71．15建设单位情况7第二部分项目设计的依据92．1设计依据92．1．1沼气总量92．1．2每天消耗餐厨垃圾总量92．2沼气92．3沼渣液有机肥9第三部分工艺设计113．1工艺流程113．2工艺创新点和先进性123．2．1创新点123．2．2先进性133．3沼气主要工艺及设施143．3．1结构及结构简图143．3．2主要设备153．4厌氧、好氧中的处理效率173．5膜生物反应器（MBR）17第四部分实施方案194．1预处理系统194．2SCDR系统194．3出料滤池194．4好氧后处理系统194．5沼气净化增压204．6加热及热交换设备204．7其它设备20500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计34．8附属设施214．9沼气工程电脑控制系统214．9．1控制系统功能214．9．2计算机控制系统234．10总体布局284．10．1总平面布置原则284．10．2总平面布置284．10．3竖向设计284．10．4厂区交通及绿化294．11公用辅助工程294．11．1给排水工程294．11．2供电工程294．11．3供热工程294．11．4绿化、道路30第五部分建设期限和进度安排31第六部分安全、消防、环保326．1安全与消防326．1．1消防326．1．2脱硫326．1．3避雷326．1．4防冻326．1．5维修326．1．6电路336．1．7其他336．2环保336．2．1执行依据和环境标准336．2．2结论336．2．3主要环境问题336．2．4环境保护对策和措施346．2．5环境管理和安全防护34第七部分节约能源357．1能耗指标及分析357．2节能措施综述357．2．1生产工艺过程设计：357．2．2废水的利用357．2．3电力系统的设计及能源的合理安排：36第八部分运行管理及技术培训378．1运行管理378．1．1项目运行管理方式378．1．2项目运行管理总则378．1．3沼气工程安全生产制度：378．1．4污水处理站交接班制度388．1．5沼气输配系统的安全运行：398．1．6对沼气发酵装置的运行管理398．1．7电器及监测仪表的运行管理408．1．8对储气柜、净化设施和输气管路的运行管理41500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计48．1．9安全主要应注意以下方面：428．1．10对沼气工程系统运行全面管理438．2技术培训43第九部分有机肥生产方案449．1固体有机肥工艺流程449．2有机肥市场449．3沼气物料平衡47第十部分工程造价48第十一部分本项目的效益分析5412．1经济效益分析5412．1．1效益分析54第十二部分其它说明55注：其它详见沼气工程施工图500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计5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）。500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计61．7．1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）。500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计71．12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500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计8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。500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计9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/m32．3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500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计10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。500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初步设计11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。500吨餐厨垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目初