固體廢物處理與處置課程設計-餐廚垃圾日處理60t資源化

課程設計課程名稱_固體廢物處理與處置_題目名稱_餐廚垃圾日處理60t資源化學生學院_環(huán)境科學與工程學院_

目錄TOC\o"1-3"\h\u一、課程設計的目的 2二、城市餐廚垃圾現(xiàn)狀、分選技術及其發(fā)展現(xiàn)狀 22.1城市餐廚垃圾現(xiàn)狀 22.2城市餐廚垃圾處理技術及其意義 22.3餐廚垃圾處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀 3三、課程設計基礎資料 5四、設計內(nèi)容 5五、設計任務 5六、工藝設計計算 66.1厭氧發(fā)酵工藝路線確定 66.2厭氧發(fā)酵工藝流程 6（1）預處理 6（2）水解酸化 7（3）產(chǎn)沼氣 7（4）沼氣利用 7（5）沼液，沼渣處理及再利用 76.3工藝流程 8（1）機械化預處理過程 8（2）水解酸化過程 8（3）產(chǎn)沼氣過程 8（4）沼氣發(fā)電過程 9（5）發(fā)酵后沼液，沼渣處理利用過程 9（6）廢棄油脂處理再利用過程 11七．總結 20八．參考文獻 21一、課程設計的目的1、進一步培養(yǎng)學生綜合運用所學“固體廢物處理與處置”的理論知識、獨立分析和解決工程實際問題的能力；2、在工程實施的基本訓練中進一步消化和鞏固固體廢物處理與處置課程所學內(nèi)容及相關知識；3、掌握調查研究、查閱文件、確定系統(tǒng)設計方案的方法；4、提高使用技術資料、認識及遵守國家工程標準、規(guī)范和規(guī)定、進行設計計算、繪制工程圖、編寫設計說明書的能力；5、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、正確分析和解決問題的能力；6、初步具備對一般固體廢物處理系統(tǒng)的設計能力，為畢業(yè)設計打下堅實的基礎。二、城市餐廚垃圾現(xiàn)狀、分選技術及其發(fā)展現(xiàn)狀2.1城市餐廚垃圾現(xiàn)狀1、城市餐廚垃圾產(chǎn)生量及其構成特征。近十年來，我國城市垃圾產(chǎn)生量大幅度增加。自1979年以來，我國的城市垃圾平均以每年8.98％的速度增長，少數(shù)城市如北京的增長率達15－20％。1998年我國城市垃圾清運量已達1.15億噸，預測2000年將達1.2－1.4億噸。

我國餐廚垃圾在產(chǎn)量迅速增加的同時，垃圾構成及其理化問題也相應地發(fā)生了很大變化。我國城市生活垃圾構成擁有以下變化趨勢：（1）有機物增加；（2）可燃物增多；（3）可回收利用物增多；（4）可利用價值增大。

2、城市餐廚垃圾管理與處置現(xiàn)狀。我國城市垃圾清運處置主要由各市環(huán)衛(wèi)部門主管。垃圾清運處置過程的管理、監(jiān)督、運行基本由一家完成。許多城市環(huán)境衛(wèi)生實行市、區(qū)、街道三級管理體制。垃圾清運處置費用靠政府全額財政撥款，生產(chǎn)效率低而技術含量少，仍屬于勞動密集型行業(yè)。長期以來，我國城市餐廚垃圾處置主要以尋找合適地點加以消納為目的。目前，我國城市垃圾處置的最主要方式是填埋，約占全部處置總量的70％以上；其次是高溫堆肥，約占20％以上；焚燒量甚微。2.2垃圾處理技術及其意義隨著消費者生活水平的提高，生活餐廚垃圾中的有用物質（如廢紙、塑料、玻璃、金屬等）所占的比例不斷增加，鑒于目前環(huán)境資源不斷萎縮，除了節(jié)約資源本身外，從人類生活的廢棄物中回收有用資源也非常重要。目前城市垃圾處理的方法主要3中，即填埋、焚燒和堆肥。從節(jié)約資源的角度出發(fā)，在進行這3種垃圾處理之前，均需對垃圾中的有用物質進行分選，從中提取有用的再生原料重新加以綜合利用，以減少垃圾的最終處理量。垃圾分選的目的就是為了將其中可以回收的或不利于后續(xù)處理、處置工藝的物料的或不利于后續(xù)處理、處置工藝的物料分離出來。因此，分選的方法與后續(xù)的處理處置密切相關。目前垃圾分選技術主要有篩選、重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、摩擦及彈跳分選、浮選、溶劑分選等。城市餐廚垃圾分選的基本方法除手選以外，均是根據(jù)物料在物理性質方面（如密均是根據(jù)物料在物理性質方面（如密度、粒度、電性質、磁性等）的差別而度、粒度、電性質、磁性等）的差別而進行的。磁選主要用作在固體廢物的處理系統(tǒng)中，磁選主要用作回收或富集黑色金（強磁性組分），或回收或富集黑色金屬（強磁性組分），或在某些工藝中用來排除物料中的鐵質物質。2.3餐廚垃圾處理技術技術的發(fā)展現(xiàn)狀上世紀九十年代我國就有人提出垃圾進行綜合利用，但是由于當時技術不太成熟，而且沒有得到的足夠重視，資金嚴重不足，因此直到現(xiàn)在，生活垃圾的處理也是在焚燒和填埋上設備研究比較多，對垃圾分選研設備究比較少。餐廚垃圾處理技術研究的目的，就是將混合垃圾進行有效的分類，對某垃圾成分中的少量雜質進行分離，得到較為單一的組分，或是從混合垃圾中分離出某種少含量垃圾組分，有利于垃圾的回收再利用和后續(xù)處理。目前國內(nèi)大部分使用的餐廚垃圾設備都是由國外進口。雖然國內(nèi)也有人對此進行過研究，但多數(shù)都停留在理論階段，很少有實際應用。隨著大眾對環(huán)境的重視，作為垃圾資源化的重要設備，生活垃圾分選設備的研究會越來越受到人們重視，在我國的應用也會越來越廣。目前國外（特別是德國和日本）的垃圾分選機技術已經(jīng)相當成熟。目前垃圾分選機械主要是篩分機和磁選機，分別是按物料尺寸和磁特性進行工作的，將垃圾物料進行分類回收利用。厭氧發(fā)酵的效率較高，適合不同尺寸物料的分離，但需要拆換篩面。而圓盤篩就可避免拆換的麻煩，可以通過調節(jié)圓盤軸之間的距離適應不同尺寸物料的分離，且具有自凈能力，無須另外的清理裝置，所以可能是今后的一個發(fā)展方向，圓盤篩在垃圾分選中的應用會越來越廣泛。再就是風選設備，也是一種很重要的分選器，可通過風速調節(jié)，實現(xiàn)不同密度垃圾物料的分離，對某些輕質物料的分離非常適用。磁選機械工作原理比較簡單，利用金屬的磁特性工作，但是在分選過程中的布置卻非常關鍵，合理的布置分選設備，可以使分選達到事半功倍的效果。除了篩分機和磁選機外，其他一些設備也開始在垃圾分選中使用。如紅外線技術和近紅外技術分選玻璃瓶和塑料瓶?？傊?，隨著社會進步和經(jīng)濟的發(fā)展，垃圾資源化會越來越受到人們重視，垃圾分選設備的研究也會越來越深入，垃圾分類也會越細化，以便更好的回收利用。比如對塑料按類型分類，玻璃可以按顏色分類等等。實現(xiàn)這種超細化分類的機械可能就涉及到光選設備和電選設備了。隨著人類社會的進步和可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心，超細化分類必將成為未來生活垃圾處理的發(fā)展方向，我們也迫切需要在垃圾機械化處理方面實現(xiàn)新的突破。三、課程設計基礎資料：從我國目前城市餐廚垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生垃圾成份復雜，勞動力資源又豐富，采用機械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經(jīng)濟效益不高，故可直接將這部分作為垃圾焚燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡易處理方法，以分選產(chǎn)物作為填埋、堆肥和焚燒為目的。分選工藝流程如圖1所示。圖1垃圾處理工藝流程圖設計規(guī)模為120t/d的某城市餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理系統(tǒng)，垃圾主要成分見表1。表1餐廚垃圾理化成分一覽表序號成分平均誤差±誤差本次評價取值備注1含水率/%76.19±4.70762有機碳/%51.96±7.5052以干基計3凱氏氮TN/%3.91±1.404以干基計4總磷TP/%1.02±0.701以干基計5氯化物Cl-/%20.22±8.2020以干基計6蛋白質/%5.96±2.006以濕基計分選系統(tǒng)工作量為120t/d，日工作時間為20h四、設計內(nèi)容1、餐廚垃圾成分與特性分析2、餐廚垃圾預處理系統(tǒng)，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的總體設計3、餐廚垃圾預處理系統(tǒng)設計4、餐廚垃圾厭氧發(fā)酵系統(tǒng)設計五、設計要求根據(jù)規(guī)劃和所給的其他原始資料，設計相應處理系統(tǒng)，具體內(nèi)容包括：1、確定處理系統(tǒng)的工藝流程，選擇處理構筑物并通過計算確定其尺寸（附必要的草圖）；2、處理廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括：標出處理廠的范圍、全部處理構筑物及輔助建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構筑物發(fā)展的可能性；3、處理廠工藝流程高程布置，表示各處理構筑物的高程關系、高度以及排放口的標高；4、按施工圖標準畫出主要處理設施的構筑物（一個即可）的平面、立面和剖面圖；5、編寫設計說明書、計算書。六、工藝設計計算6.1厭氧發(fā)酵工藝路線確定本次課程設計確定工藝從我國目前城市餐廚垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生餐廚垃圾成份復雜，勞動力資源又豐富，采用機械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經(jīng)濟效益不高，以分選產(chǎn)物作為填埋、堆肥和厭氧發(fā)酵為目的。分選工藝流程如圖6-2-1所示圖6-1垃圾分選工藝流程6.2厭氧發(fā)酵工藝流程1）預處理

2）水解酸化

3）產(chǎn)沼氣

4）沼氣利用

5）沼液，沼渣處理及再利用過程餐廚垃圾按設計規(guī)模、每天工作時間，每個分選設備物料走向逐步計算。以60t/d處理能力進行計算。（1）預處理餐廚垃圾經(jīng)過收運車輛的運輸?shù)竭_處理場地后，傾倒入進料池內(nèi)。由于在餐廚垃圾產(chǎn)生地如餐館，飯店收集垃圾時會使用塑料包裝袋，因此進料垃圾首先進行破袋處理，破袋后的垃圾再進入預處理階段，進行機械預處理。

收運來的餐廚垃圾中通常會含有一定量的干擾物質，如紙張，金屬，骨頭等。這些物質在厭氧發(fā)酵過程中不能被降解，因此應在預處理階段被分選出去。紙張和金屬類物質可循環(huán)利用，其他的物質進入填埋場進行衛(wèi)生填埋。

分選后的餐廚垃圾中仍然含有顆粒較大的物質，如水果，蔬菜，肉塊等。顆粒較大的垃圾在輸送管道內(nèi)輸送或在容器內(nèi)攪拌時可能對設備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響，同時顆粒較大的物質比表面積較小，這樣會使得垃圾顆粒在反應器內(nèi)與厭氧菌的接觸面積減小，降低厭氧發(fā)酵降解效果。為增強處理過程中設備運行的穩(wěn)定性以及提高厭氧發(fā)酵的效果，在進行分揀后，餐廚垃圾通常需再進行粉碎處理，粉碎后的垃圾顆粒根據(jù)不同工藝要求不同，通常情況下顆粒大小在10mm左右。

粉碎后的垃圾可進行固液分離。餐廚垃圾在經(jīng)過了分選、粉碎后仍然含有一些顆粒較小，但是在厭氧反應器中不能夠被降解掉的固體物質，如細砂等。這些固體物質進入反應器后通過內(nèi)部攪拌，會磨損反應器和攪拌器，降低設備使用壽命。長時間運行時，還會在反應器底部形成堆積，降低反應器的有效是使用體積。通過固液分離可使得這部份固體物質從垃圾中分離出去，只剩下可降解物質進入反應器，從而提高厭氧發(fā)酵罐的工作效率，保證產(chǎn)氣穩(wěn)定，進而保證整個厭氧裝置的高效穩(wěn)定運行。

當餐廚垃圾的干物質含量（TS）高于反應器設計進料TS時，通常會在垃圾進入反應器前加入清水或循環(huán)回流水進行稀釋，以降低TS。此時可在預處理階段設均漿工藝。經(jīng)過均漿后的垃圾物料再通過管道輸送入反應器內(nèi)。式中Q——每天的垃圾處理量，Q=60t/d；T——每天的工作時間，T=20h；Q0=60/20=3(t/h)；（2）水解酸化經(jīng)過預處理的餐廚垃圾進入水解酸化罐內(nèi)進行水解酸化。在此之前，可以設置熱交換設備，使得垃圾在管道輸送過程中實現(xiàn)升溫，達到水解酸化所需溫度，從而避免反應器內(nèi)溫度出現(xiàn)較大的起伏變化。

有機垃圾在反應器內(nèi)經(jīng)過水和水解酸化菌的作用下，由塊狀，大分子有機物，逐步轉化成為小分子有機酸類，同時釋放出二氧化碳，氫氣，硫化氫等氣體。水解酸化階段產(chǎn)生的有機酸主要是乙酸，丙酸，丁酸等。由于水解酸化過程進行的很快，反應器內(nèi)很快形成酸性環(huán)境，也就是說pH值在降低。盡管水解酸化菌的耐酸性很好，當pH值過低時，菌類仍然會受到抑制，導致降解效果低下。為解決這一問題，可向反應器內(nèi)加入堿性物質進行中和，但堿性物質的加入會增加鹽度，對厭氧發(fā)酵和沼液處理產(chǎn)生負面影響。此外為解決pH值過低的問題，也可使用pH值較高（約8）的循環(huán)回流水進行中和?；亓魉氖褂每刹糠纸鉀Q發(fā)酵后沼液處理問題，實現(xiàn)厭氧發(fā)酵廠內(nèi)的物質循環(huán)利用。同時使用回流水也可補充部分養(yǎng)料及稀有金屬供給厭氧菌使用，避免菌類因營養(yǎng)缺乏引起的活性下降甚至死亡。

水解酸化階段產(chǎn)生的氣體中含有硫化氫，不能直接排放進入空氣，經(jīng)過脫硫處理后氣體可直接排放或作其他用途。

水解酸化階段的溫度通常控制在25℃-35℃，并且不會隨著產(chǎn)甲烷階段的溫度變化而改變。維持反應器內(nèi)溫度可使用沼氣熱點聯(lián)產(chǎn)后產(chǎn)生的熱量實現(xiàn)去除垃圾中的大塊材料等，以利于后續(xù)處理。據(jù)經(jīng)驗，經(jīng)篩選選后大約1%的大塊無機物、0.6%有機物、2.0%可溶無機物和約0.5%其他無機物質被選出，即：大塊無機物q1=Q0×1%=60×1%=0.6(t/h)有機物q2=Q0×0.6%=60×0.6%=0.36(t/h)可溶無機物q3=Q0×2%=60×2%=1.2(t/h)其他q4=Q0×0.5%=60×0.5%=0.3(t/h)則經(jīng)過篩選可分出的垃圾有：Q1=0.6+0.36+1.2+0.3=2.42(t/h)（3）產(chǎn)沼氣過程產(chǎn)甲烷階段也可稱為產(chǎn)氣階段，這一階段是厭氧發(fā)酵的核心階段，厭氧發(fā)酵的主要產(chǎn)品都來自于這一階段，因此，控制好這一階段是控制好整個厭氧處理的關鍵。

水解酸化階段的產(chǎn)物如有機酸類和溶解在液體中氫氣，二氧化碳等通過管道運輸進入產(chǎn)甲烷罐中，有機酸和氣體在反應器內(nèi)被進一步轉化為甲烷氣體和二氧化碳氣體，由于硫化氫在水解酸化階段已經(jīng)釋放出去，在產(chǎn)甲烷階段的硫化氫產(chǎn)量很小，幾乎可忽略不計。

由于進入產(chǎn)甲烷罐的物料為水解酸化后的有機酸，因此反應器的可以適應較高的有機負荷，同時縮短物料的停留時間。根據(jù)國外現(xiàn)有經(jīng)驗表明，反應器的有機負荷通常在3-4.5kgoTS/m3.d。沼氣產(chǎn)量可穩(wěn)定保持在700-900L/kgoTS之間，沼氣中甲烷濃度在60%-75%間。

影響厭氧發(fā)酵的因素有很多，如反應器內(nèi)的溫度，pH值，進料垃圾的碳氮比等，這些因素直接影響著厭氧降解的穩(wěn)定性。表3.6中列出了影響厭氧降解過程的各種因素及其工藝適宜值.餐廚垃圾經(jīng)過厭氧發(fā)酵理論上可以分選所有的有機物：Q2=Q0×1.58%=60×1.58%=0.948(t/h)（4）沼氣利用發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣中含有甲烷，二氧化碳，硫化氫，其他氣體等。甲烷氣具有可燃性，濃度通?？蛇_到60%-75%，沼氣通入熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機后可進行發(fā)電，剩余的熱量可供垃圾處理設備自身使用。根據(jù)國外已有項目經(jīng)驗，處理能力為200噸/天的垃圾厭氧處理廠每天的沼氣產(chǎn)量可達到25000m3-30000m3，當沼氣中的甲烷濃度為60%時，由此發(fā)出的電能約為60000kW.h/d-71000kW.h/。

除了直接燃燒發(fā)電之外，厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣還可以在經(jīng)過脫碳凈化后進入城市煤氣生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過加壓后進入管網(wǎng)，供給居民日常生活使用。

隨著技術的不斷進步，新能源汽車逐漸出現(xiàn)在市場之上。歐洲國家，如瑞典，德國等已經(jīng)出現(xiàn)了利用沼氣作為燃料的新能源汽車。如果能夠普及加注站點，沼氣也是十分優(yōu)越的新能源汽車燃料。篩上物主要是大塊無機物、塑料、部分有機物等dμ>50mm的物質Q3=Q0×（20%+2.68%+3.13%）=30×25.81%=7.743(t/h)②篩下物為dμ<50mm的被破碎的無機物、有機物、玻璃及其他碎土等。（5）沼液，沼渣的處理及利用厭氧發(fā)酵后的剩余產(chǎn)物從發(fā)酵罐出來后仍然具有較高的含水率，并不能夠直接填埋，而是需要先經(jīng)過脫水處理。發(fā)酵剩余物經(jīng)過離心脫水后還會產(chǎn)生沼液及沼渣。沼液和沼渣中富含有氮，磷，鉀，微量元素等植物所需的營養(yǎng)物質，可被用來作為有機肥料使用。

關于沼液制肥料的處理在國外已有成熟的技術，并且經(jīng)過實際應用，效果良好，使得經(jīng)過處理后的沼液可以符合有關標準要求，直接作為液體肥料噴灑在農(nóng)田里。

脫水后剩余的沼渣經(jīng)過好氧堆肥后可作為成品肥料出售。在進行好氧堆肥時通常要加入秸稈的物質降低含水率并且補充營養(yǎng)物質。堆肥的時間大概在15-25天間，經(jīng)過堆肥后的肥料即可作為肥料在市場上出售。

這種利用發(fā)酵后剩余物的方式在歐洲厭氧發(fā)酵應用廣泛的國家已經(jīng)得到驗證，并獲得成功。依據(jù)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀，經(jīng)過處理后制得的有機肥料有比較廣泛的市場。

除此之外，沼液在經(jīng)過脫鹽，脫硫，脫氮，脫磷等處理后達標排放。①輕組分主要粉塵、塑料紙張等Q4=Q0×（2.68%+3.13%）=60×5.81%=3.486(t/h)②重組分主要是有機物Q5=Q0×20%=60×20%=12(t/h)（6）廢油脂利用我國有著悠久的飲食文化傳統(tǒng)，各地美味佳肴數(shù)不勝數(shù)，菜肴中除了肉，蛋，蔬菜等食材外，還有烹制所加入的食用油。也就是說，餐廚垃圾中除了含有大量的有機物外還存在油脂類廢棄物，因此，在處理餐廚垃圾時應對廢棄油脂采取相應的解決辦法。

餐廚垃圾中的油脂是可以被厭氧發(fā)酵降解掉的，但脂肪的性質決定了其厭氧降解過程十分緩慢，并且及易在反應器內(nèi)與其它物質形成黏度較大的懸浮物，影響設備的正常運行。因此在厭氧發(fā)酵工藝中通常先去除餐廚垃圾中含有的大量油脂廢棄物，剩余的含有較少量油脂的餐廚垃圾進入到發(fā)酵罐中進行降解。

餐廚垃圾中的油脂部分通常在預處理階段通過油水分離的方式從垃圾中分離出去。這些油脂可以同回收的“地溝油”及廢食用油一起，經(jīng)過化學方法或生物方法處理后轉變?yōu)樯锊裼突蚱渌すI(yè)原料，可實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益。通過油脂的分離處理利用，既實現(xiàn)了廢棄資源的重新利用，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟回報，又能夠從源頭上消除“地溝油”的生產(chǎn)，使得“地溝油”不再回到人們的餐桌上，保證食品安全，避免人們的身體健康受到危害。餐廚垃圾分主要對選擇性破碎機篩下物進行進一步分選，篩下物中主要有無機物、部分有機物、碎玻璃等。選擇篩孔為10×10㎜。①篩上為dp〉10㎜的有機物Q6=Q0×34.3%=60×34.3%=20.58(t/h)篩下物為細小不可溶無機物和碎玻璃Q7=Q0×（31.3%+0.6%+2.31%）=60×34.21%=20.526(t/h)（7）廢物的全過程總的質量為Q總=Q1+Q2+Q4+Q5+Q6+Q7=1.23+0.474+1.743+6+10.29+10.263=30(t/h)6.3工藝流程垃圾儲倉是用來暫時儲放進入處理系統(tǒng)的垃圾并用來調節(jié)處理設備的處理量。儲料倉的容量應根據(jù)計劃收入分選廠的垃圾量、設備的操作計劃等因素來決定。通常儲料倉的容量應可提供兩天的最大處理量。工藝流程如下：

1）機械化預處理過程

2）水解酸化過程

3）發(fā)酵產(chǎn)氣過程

4）沼氣發(fā)電過程

5）發(fā)酵后沼液，沼渣處理利用過程

6）廢棄油脂處理再利用過程（可選）（1）機械化預處理過程餐廚垃圾經(jīng)收運車輛運輸后到達處理場，處理過程的開端是物料接收池。垃圾被直接傾倒入接收池內(nèi)，經(jīng)過螺旋輸送器運送至粉碎分揀裝置，在這個輸送過程中可實現(xiàn)破袋，粗粉碎等過程。

根據(jù)不同工藝設計，破袋后的垃圾原料可進行除油分離處理。油脂在垃圾中以游離態(tài)和固態(tài)存在。游離態(tài)的油脂可通過油水分離去除，固態(tài)油脂經(jīng)過高溫析出，以游離態(tài)存在，再經(jīng)過油水分離去除。分離出來的油脂可作為工業(yè)原料制取具有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品，剩余的廢水仍然具有較高的有機物含量，進入發(fā)酵系統(tǒng)發(fā)酵，制取沼氣

分揀粉碎階段主要是實現(xiàn)餐廚垃圾中輕重物質的分離，雜質的去除，垃圾顆粒的減小，上海聞源環(huán)境公司引進德國先進設備，在同一設備運行過程中可同時實現(xiàn)以上這三個目的，能夠極大地提高處理效率，優(yōu)化處理結果，降低運行成本。經(jīng)過粉碎分揀后分離出來的雜質進入衛(wèi)生填埋場填埋，雜質的去除率可達99%。分揀出來的輕重物質主要是有機合成物及金屬物等，可回收再利用，創(chuàng)造經(jīng)濟價值，實現(xiàn)物質的循環(huán)利用，也符合垃圾處理循環(huán)利用的要求。

經(jīng)過粉碎分揀后的垃圾物料再次進行高溫殺菌消毒處理，這是影響到垃圾處理后沼液，沼渣作為有機肥料使用能否達標的重要過程。我公司嚴格按照歐洲現(xiàn)行針對非食用類動物副產(chǎn)品殺菌消毒標準（EG1774/2002）對餐廚垃圾進行殺菌消毒處理，餐廚垃圾在70℃高溫下經(jīng)過1個小時的下毒，避免由此而產(chǎn)生的危害人類健康，導致自然界污染等情況的產(chǎn)生，完全做到餐廚垃圾的無害化，無毒化處理。β——儲存時間，d；q——最大日處理量，t/d； ——有效容積系數(shù)，在0.8～0.9之間；——垃圾有效密度（有效密度系數(shù)在1.1～1.3），；V=2×600/（0.85×1.2）=1176.47m3取V=1200m3（2）水解酸化過程經(jīng)過一系列機械化預處理過程后，餐廚垃圾被制成均質漿液，漿液被泵入水解罐內(nèi)進行水解酸化處理。水解酸化是整個有機物厭氧降解開始，有機物在水解罐內(nèi)被從大分子水解開，逐漸轉變?yōu)橹行》肿拥挠袡C酸，同時伴隨釋放出部分氣體。餐廚垃圾的水解酸化有厭氧菌類參與，由于水解酸化菌類發(fā)揮最佳活性的環(huán)境條件與產(chǎn)甲烷菌類發(fā)揮最佳活性的環(huán)境條件有較大差別，因此為實現(xiàn)最佳的降解效果，本工藝設計為水解酸化過程與產(chǎn)甲烷過程分別獨立進行的兩相發(fā)酵過程，避免出現(xiàn)其他單相工藝容易出現(xiàn)的反應器內(nèi)酸化，導致整個厭氧降解過程受到抑制的不利情況。最大限度的保證厭氧發(fā)酵過程的穩(wěn)定性。

兩相厭氧發(fā)酵工藝在德國眾多有機垃圾厭氧降解工程中得到應用。由于實現(xiàn)了不同降解過程的獨立進行，大大提高的整體的厭氧降過程的穩(wěn)定性，同時也提高了產(chǎn)氣效果，增加收益。垃圾儲倉體積V,；長度a，m；寬度b，m；深度c，m；則：取a=25m，b=6m，c=8mV=25×6×8=1200m3（3）產(chǎn)沼氣過程經(jīng)過水解酸化過程后產(chǎn)生的有機酸類物質通過管道輸送進入發(fā)酵罐中，在適當?shù)臏囟?，pH值等條件下，在產(chǎn)甲烷菌類的作用下進一步降低分子數(shù)最終轉化成為甲烷。這一過程是整個餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的核心過程，從技術角度講，是否能夠控制好產(chǎn)氣過程，將會決定一個餐廚垃圾處理項目的成敗。

本工藝采用帶有中央攪拌器的完全混合式發(fā)酵罐，圓柱形罐體，材質為帶玻璃纖維內(nèi)襯鋼制，具有效率高、穩(wěn)定性強、產(chǎn)氣效果好、使用壽命長等特點。發(fā)酵罐有機負荷可達3.5kgoTS/m3.d，垃圾中有機物的降解率可達88%，而通常厭氧發(fā)酵中有機物的降解率只有65%-75%。發(fā)酵罐體積為有機物降解率的提高意味著單位重量垃圾經(jīng)過過發(fā)酵后沼氣產(chǎn)量的提高，本工藝中每噸餐廚垃圾可產(chǎn)沼氣207.6m3,目前年國內(nèi)投入運行的餐廚垃圾厭氧處理廠每噸垃圾的沼氣產(chǎn)量僅為86.4m3。本工藝在產(chǎn)氣能力是該項目的2.4倍。

1)物料在發(fā)酵罐內(nèi)的分布更加均勻

2)發(fā)酵罐內(nèi)溫度、pH值的分布更加均勻

3)避免發(fā)酵罐內(nèi)出現(xiàn)沉淀

4)攪拌死角更小

5)維修更換方便快捷

6)能耗較低

此外，本工藝獨創(chuàng)性地采用了再發(fā)酵技術。即在發(fā)酵罐后單獨設立再發(fā)酵罐。經(jīng)過發(fā)酵后的物質進入再發(fā)酵罐中再次降解，最大限度的提高垃圾原料中有機物質的降解率，從而提高沼氣的產(chǎn)量，增加發(fā)電量，獲取更多的經(jīng)濟利益。

位于再發(fā)酵罐頂部還安裝有雙層膜沼氣儲柜，該氣柜具有重量輕，容量大，耐腐蝕，壽命長等特點。并且在氣柜中配有測量控制設備，可以時時監(jiān)控沼氣的生產(chǎn)情況及沼氣品質，通過相應的控制閥門對進入沼氣發(fā)電機的氣量進行控制調節(jié)，保證發(fā)電機組能夠連續(xù)穩(wěn)定運行。垃圾在儲料坑內(nèi)時間過長（一般超過2天）便會有滲濾液產(chǎn)出，所以坑底部必須鋪設有排水坡度流向垃圾滲出水坑收集滲濾液，排水坡度取1%。6.4沼氣發(fā)電過程本工藝設計厭氧裝置產(chǎn)氣量約為432.45m3/h，經(jīng)過發(fā)電機組后每年可發(fā)電約800萬度，按照北京市普通三口之家每年用電2400度電計算，厭氧產(chǎn)沼氣發(fā)出的電量可以滿足約3000多個普通三口之家一年的用電需求。

除發(fā)電利用外，產(chǎn)生的沼氣在經(jīng)過提純凈化處理符合國家有關標準后，還可以進入城市市政天然氣管道作為家用燃氣使用，或是作為清潔汽車原料使用。在德國，瑞典等國已經(jīng)有數(shù)量眾多的此類車用燃氣站投入使用，可實現(xiàn)溫室氣體的減排，延緩溫室效應，改善環(huán)境。設計時一般取45~55min/h（取50）。機器供給能力由下式計算：=30t/h式中—機器供給能力，t/h；P—運行一次起量，1.37t；N—1小時內(nèi)機器實際工作時間，0.83h/h；T—機器運行周期，0.038h；吊車工藝參數(shù)如表6-2-1：表6-2-1工藝參數(shù)項目參數(shù)設計依據(jù)項目參數(shù)設計依據(jù)數(shù)量噸位跨度2臺1.50t20m垃圾最大日處理量單次容量儲料坑跨度運行周期實際運行時間供給能力143s50min/h30t/h運行各種動作的速度容具的容量6.5發(fā)酵后沼液，沼渣處理利用過程厭氧發(fā)酵后產(chǎn)物中仍然含有部分有機物，同時含有大量的氮，磷，鉀以及微量元素。這些元素是植物生長所必需的優(yōu)質營養(yǎng)成分，如果白白放棄十分可惜，形成極大的資源浪費。

目前在歐洲，發(fā)酵后產(chǎn)物直接被用作農(nóng)業(yè)肥料適用，餐廚垃圾處理廠周邊的農(nóng)戶將這些產(chǎn)物用車輛運走，直接噴灑在自家的田地上，節(jié)省了購買肥料的經(jīng)費。做到了垃圾的減量化處理。

在我國，由于條件所限，這種發(fā)酵后產(chǎn)物的利用方式目前還不能得到大范圍推廣使用，本工藝設計了發(fā)酵后產(chǎn)物脫水處理過程，解決發(fā)酵后產(chǎn)物問題。

經(jīng)過脫水后產(chǎn)生了含水量極高的沼液（99%）以及含水量相對較低的沼渣（65%）。沼液經(jīng)過脫氮等處理達標后可直接排放，沼渣可繼續(xù)制成固體肥料或營養(yǎng)土，可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水果蔬菜種植業(yè)、市政園林、沙化土壤改良、重金屬污染土壤治理后恢復等多個領域。6.6廢棄油脂處理再利用過程廢棄油脂主要是指餐飲企業(yè)，食堂廢棄物中的油脂部分，使用過的食用油以及餐廚垃圾中含有的油脂部分。這其中前面兩種就是人們常說的“地溝油”的主要來源。不法商販通過各種手段將這些廢棄的油脂回收，加工煉制成為廉價食用油，重新流入市場回到人們的餐桌上，進入人體危害人們的身體健康。

本工藝在處理餐廚垃圾的同時考慮到“地溝油”的危害性，設計了廢棄油脂的處理再利用工藝，將分離出來的餐廚垃圾中的油脂與“地溝油”共同處理。油脂在餐廚垃圾中以游離態(tài)和固態(tài)存在。游離態(tài)的油脂通常與餐廚垃圾中的水份混合在一起，這部分油脂的分離可采用油水分離的方式，根據(jù)水與油的密度不同，利用溫度的高低變化，實現(xiàn)油從水相中的分離。固態(tài)油脂通常是指肉類中含有的脂肪，以固態(tài)形式存在，不能夠利用油水分離方式析出。采用高溫析出的方法，使固態(tài)的脂肪形態(tài)改變，以游離態(tài)存，再經(jīng)過油水分離去除。分離出來的油脂可作為工業(yè)原料制取具有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品，如生物柴油等。分離后剩余的廢水仍然具有較高的有機物含量，再次進入發(fā)酵系統(tǒng)發(fā)酵，與原有的餐廚垃圾混合，制取沼氣。

化學原理上講，油脂類物質是高級脂肪酸甘油酯，通過化學酯交換反應或生物酶合成反應可將油脂轉化為生物柴油。生物柴油是清潔可再生能源，具有硫含量低，燃燒后含硫廢氣排放少，燃燒性好，安全性好等優(yōu)點，可作為鍋爐，渦輪機，柴油機等的燃料使用。加之生物柴油具有獨特的可再生性，可以說取之不盡，用之不竭，應用前景極為廣闊。油脂厭氧機其機身主體的形狀是用篩板做成的圓筒，工作過程中既有破碎又有篩分的作用，并能達到選分的作用。（1）選型根據(jù)垃圾破碎