清远餐厨垃圾处理项目

技术方案

郑州蓝德环保科技有限公司

2013年4月

I

目 录

第1章 项目背景 ..........................................................................- 1 -

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

基本情况 ..................................................................................................... - 1 - 项目建设背景 ............................................................................................. - 1 - 编制依据 ..................................................................................................... - 1 - 编制原则 ..................................................................................................... - 1 - 采用的主要技术规范与标准 ..................................................................... - 2 -

第2章 对本项目的认识和建议 ..................................................- 4 -

2.1 2.2

城市概况 ..................................................................................................... - 4 - 对餐厨废弃物资源化利用和无害化处理的认识 ..................................... - 5 -

餐厨垃圾的特点................................................................................. - 5 - 餐厨垃圾的危害................................................................................. - 6 - 清远市餐厨垃圾现状......................................................................... - 6 - 项目建设的资源化和无害化意义..................................................... - 7 -

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4

第3章 厂址选择及建厂条件 ......................................................- 8 -

3.1 3.2

选址基本要求 ............................................................................................. - 8 - 处理厂厂址选择 ......................................................................................... - 9 -

第4章 餐厨垃圾收运管理及信息系统 ......................................- 9 -

4.1

收运概述 ..................................................................................................... - 9 -

综述..................................................................................................... - 9 - 收运范围............................................................................................. - 9 - 收运流程........................................................................................... - 10 - 主要技术指标................................................................................... - 10 -

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.2

收运系统计量方式及管理 ....................................................................... - 10 -

计量要求........................................................................................... - 10 - 计量设施管理................................................................................... - 11 -

II

4.2.1 4.2.2

4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.3 4.4

计量数据管理................................................................................... - 11 - 计量数据应用................................................................................... - 11 - 餐厨废弃物收运车辆管理............................................................... - 11 - 收运系统数据报送流程................................................................... - 12 -

收运体系的建立 ....................................................................................... - 12 - 收运体系保障措施（包括信息管理） ................................................... - 12 -

及时收运........................................................................................... - 12 - 密闭运输、整洁作业....................................................................... - 13 - 其他保障措施................................................................................... - 13 -

4.4.1 4.4.2 4.4.3

第5章 餐厨垃圾处理技术发展状况和工艺选择 .................. - 16 -

5.1 5.2

国内外处理技术综述 ............................................................................... - 16 - 国外技术应用状况 ................................................................................... - 17 -

美国餐厨垃圾处理现状................................................................... - 17 - 欧盟餐厨垃圾处理现状................................................................... - 17 - 日本餐厨垃圾处理现状................................................................... - 17 - 韩国餐厨垃圾处理现状................................................................... - 17 - 其他国家餐厨垃圾处理现状........................................................... - 17 -

5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3

国内餐厨垃圾处理现状 ........................................................................... - 18 -

北京市餐厨垃圾处理技术应用现状............................................... - 18 - 上海市餐厨垃圾处理技术应用现状............................................... - 18 - 重庆市餐厨垃圾处理技术应用现状............................................... - 19 -

5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4

主要餐厨垃圾处理技术简介 ................................................................... - 19 -

概述................................................................................................... - 19 - 填埋处理技术................................................................................... - 19 - 焚烧处理技术................................................................................... - 19 - 厌氧消化处理技术........................................................................... - 20 - 高温好氧堆肥处理技术................................................................... - 22 - 饲料化处理技术............................................................................... - 24 -

III

5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.4.6

5.4.7 5.5 5.6 5.7

生化处理机技术............................................................................... - 25 -

餐厨垃圾处理主要技术比较 ................................................................... - 27 - 清远市餐厨垃圾处理技术选择 ............................................................... - 28 - 分析与结论 ............................................................................................... - 28 -

第6章 清远市餐厨垃圾厌氧消化工艺选择 .......................... - 29 -

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

湿式厌氧消化和干式厌氧消化的比较 ................................................... - 29 - 中温厌氧消化和高温厌氧消化的比较 ................................................... - 30 - 单相和两相厌氧消化的比较 ................................................................... - 30 - 序批式和连续式的比较 ........................................................................... - 31 - 厌氧消化工艺比较结果 ........................................................................... - 32 -

第7章 餐厨垃圾预处理工艺设计 ........................................... - 32 -

7.1

设计条件 ................................................................................................... - 32 -

处理量............................................................................................... - 32 - 进料性质........................................................................................... - 32 -

7.1.1 7.1.2 7.2 7.3

主体工艺流程图 ....................................................................................... - 33 - 预处理系统 ............................................................................................... - 35 -

接料系统........................................................................................... - 35 - 物料输送系统................................................................................... - 35 - 磁选系统........................................................................................... - 35 - 油脂净化系统................................................................................... - 36 - 杂物分选系统................................................................................... - 38 - 返混系统........................................................................................... - 40 - 主要构筑物....................................................................................... - 40 -

7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.3.7 7.4

厌氧发酵系统 ........................................................................................... - 40 -

厌氧产沼的机理............................................................................... - 40 - 厌氧发酵工艺说明........................................................................... - 41 -

7.4.1 7.4.2 7.5

沼气处理系统 ........................................................................................... - 43 -

IV

7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.5.6 7.6 7.7

沼气产生量....................................................................................... - 43 - 沼气成分........................................................................................... - 44 - 沼气利用方案................................................................................... - 45 - 方案比较的结果............................................................................... - 49 - 沼气利用系统................................................................................... - 49 - 紧急火炬系统................................................................................... - 50 -

沼渣脱水系统 ........................................................................................... - 50 - 沼渣处置系统 ........................................................................................... - 52 -

沼渣生产饲料................................................................................... - 53 - 沼渣堆肥制生物肥料....................................................................... - 53 - 沼渣制营养土................................................................................... - 55 - 方案比较结果................................................................................... - 55 -

7.7.1 7.7.2 7.7.3 7.7.4 7.8

沼液处理系统 ........................................................................................... - 55 -

废水处理工艺选择........................................................................... - 56 - 生物处理........................................................................................... - 56 - 膜技术............................................................................................... - 58 -

7.8.1 7.8.2 7.8.3 7.9

臭气处理系统 ........................................................................................... - 59 -

除臭范围........................................................................................... - 59 - 除臭标准........................................................................................... - 59 - 臭气处理工艺选择........................................................................... - 60 - 工艺单元说明................................................................................... - 63 -

7.9.1 7.9.2 7.9.3 7.9.4

第8章 总图及辅助工程 ........................................................... - 65 -

8.1

总图 ........................................................................................................... - 65 -

总平面布置原则............................................................................... - 65 - 厂区道路........................................................................................... - 65 - 厂区绿化布置................................................................................... - 65 -

8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2

建筑和结构 ............................................................................................... - 65 -

设计标准........................................................................................... - 65 -

V

8.2.1

8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.3

建筑................................................................................................... - 65 - 消防及安全....................................................................................... - 66 - 结构设计说明................................................................................... - 66 - 地基处理........................................................................................... - 66 -

给排水系统 ............................................................................................... - 67 -

第9章 电气工程 ....................................................................... - 68 -

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9

编制依据 ................................................................................................... - 68 - 设计范围 ................................................................................................... - 68 - 供电设计 ................................................................................................... - 68 - 配电设计 ................................................................................................... - 68 - 电动机保护与控制 ................................................................................... - 69 - 连锁控制 ................................................................................................... - 69 - 照明设计 ................................................................................................... - 69 - 防雷、接地系统、等电位联结及过电压保护 ....................................... - 70 - 总图电缆敷设 ........................................................................................... - 70 -

9.10 主要电气设备选型 ................................................................................... - 71 - 9.11 通讯系统 ................................................................................................... - 71 - 9.12 建筑空调系统 ........................................................................................... - 71 -

第10章 自动控制 ..................................................................... - 72 -

10.1 设计范围 ................................................................................................... - 72 - 10.2 设计依据 ................................................................................................... - 72 - 10.3 自动化过程控制系统 ............................................................................... - 73 - 10.4 控制方式 ................................................................................................... - 74 - 10.4.1 现场控制........................................................................................... - 74 - 10.4.2 PLC远程控制 .................................................................................. - 75 - 10.5 仪表系统 ................................................................................................... - 76 - 10.6 防雷、过电压保护及接地 ....................................................................... - 77 -

VI

第11章 环境保护与监测 ......................................................... - 78 -

11.1 污染来源 ................................................................................................... - 78 - 11.2 环境保护措施 ........................................................................................... - 78 - 11.3 环境监测 ................................................................................................... - 79 - 11.4 环境监测分析实验室布置 ....................................................................... - 80 -

第12章 节能节水篇 ................................................................. - 81 -

12.1 节能措施 ................................................................................................... - 81 - 12.2 节水措施 ................................................................................................... - 81 -

第13章 安全生产与工业卫生 ................................................. - 82 -

13.1 设计依据、遵循的规程、规范和标准 ................................................... - 82 - 13.2 生产过程中的不安全和职业危害因素分析 ........................................... - 82 - 13.3 安全生产 ................................................................................................... - 83 - 13.4 工业卫生 ................................................................................................... - 84 - 13.5 安全卫生管理机构 ................................................................................... - 84 - 13.6 安全与工业卫生预期效果 ....................................................................... - 84 - 13.7 厌氧发酵工业卫生 ................................................................................... - 85 - 13.8 劳动安全及卫生具体管理措施 ............................................................... - 85 -

第14章 结论和“五化”目标的实现 ..................................... - 87 -

14.1 结论 ........................................................................................................... - 87 - 14.2 “五化”目标的实现 ................................................................................... - 87 - 14.3 投资估算（供参考） ............................................................................... - 88 -

第15章 公司简介及业绩 ......................................................... - 89 -

VII

第1章 项目背景

1.1 基本情况

1、项目名称：清远市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理项目 2、建设规模：餐厨废弃物150t/d。

1.2 项目建设背景

随着餐厨垃圾对环境的污染和公共卫生安全的危害日益显现，餐厨垃圾的危害已引起市民的强烈关注和政府的高度重视。本次项目的目的是希望通过收集资料与实地调查相结合的方式，对清远市餐厨垃圾产量情况以及餐厨垃圾主要理化特性等方面进行了解和分析，并通过方案比较优选，推荐清远市餐厨垃圾处理最佳预处理系统方案，为清远市餐厨垃圾处理提供科学的决策依据。

1.3 编制依据

1、业主方提供的基础资料； 2、国家相关法规、规范； 3、类似工程运行及设计数据。

1.4 编制原则

本处理工程结合清远市的环卫现状，遵循国家垃圾处理的有关政策，使工程的各项指标均符合国家的有关法规、规范和标准。

根据本项目的实际情况优先考虑采用国内外技术成熟、效率高、能耗低、运行可靠的设备，坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合的原则。

本项目文件的编制主要遵循以下原则：

1、坚持“统一规划、突出重点、因地制宜、分期实施”的原则。餐厨垃圾处理项目的建设应采用近期与远期结合的方针，充分考虑工程分期实施的可行性、经济性和合理性，尽量做到既经济实用、又合理可行。

2、坚持“无害化、减量化、资源化”的原则。餐厨垃圾有机物含量高，极具回收利用价值，在满足无害化处理的基本要求上，尽可能实现资源化目标。

3、坚持“先进、可靠、高效”的要求。项目设计应有一定的前瞻性和可延续性，留有一定的发展空间，有利于推行垃圾从末端治理向全过程控制转变，提倡从源头削减、减少废物产生量。

4、餐厨垃圾处理项目的规划、设计、建设和管理应符合国家环保方面的法律、规范、标准的要求，符合国家循环经济产业投资政策，符合行业和地区规划，

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满足卫生环境和城市景观环境的要求，为市民创造一个清洁舒适、优美和谐的生活工作环境。

5、总体布置合理，与周围环境协调，“三废”治理方案有效、合理； 6、综合考虑厂址、环境、地质水文等情况，坚持因地制宜、从地区的实际出发的原则，做到工程项目的环境效益、社会效益和经济效益相统一；

7、在本项目中，符合工程建设的“三同时”原则，采用合理的建设实施方案，充分考虑工程实施的可行性、经济性和合理性。

1.5 采用的主要技术规范与标准

1、《中华人民共和国环境保护法》（1989年，主席令第22号） 2、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（1995） 3、《恶臭污染物排放标准》GB14554-93 4、《污水综合排放标准》GB8978-1996

5、《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》，国家建设部、环境保护总局、科技部，2000年6月

6、《城市环境卫生设施规划规范》GB 50337-2003

7、《城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准》 建设部2001年7月1日 8、《城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程》CJJ/T52-1993 9、《地表水环境质量标准》GB 3838-2002 10、《恶臭污染物排放标准》GB14554-93 11、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 12、《给水排水构筑物结构设计规范》GB50069-2002 13、《电厂用水处理设备质量验收标准》DL 543-94 14、《建筑电气安装工程质量验收规范》GB50303-2002 15、《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-88 16、《钢制压力容器》GB150-89

17、《钢制焊接常压容器技术条件》JB2880-81 18、《橡胶衬里化工设备》HGJ32-90 19、《橡胶衬里设备技术条件》DC130A16 20、《恶臭污染物排放标准》GB14554－93

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21、《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87 22、《声环境质量标准》GB3096-2008 Ⅰ类标准

23、《工业企业厂界环境噪音排放标准》GB12348-2008Ⅰ类标准 24、《建筑抗震设计规范》GB50011 25、《构筑物抗震设计规范》GB50191 26、《供配电系统设计规范》GB50052-95 27、《建筑照明设计标准》GB50034-2004 28、《室内空气质量标准》GB/T18883-2002

29、《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-1993 30、《交流电装置的接地》DL/T 621-1997 31、《建筑设计防火规范》GB50016-2006 32、《工业企业设计卫生标准》GB21-2002 33、《室外排水设计规范》GB50014-2006

34、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91 35、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92 36、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92 37、《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-92

38、《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》 GB50171-92

39、《工业产品使用说明书总则》GB9969.1-1998

40、《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》GB/T3216-1989 41、《泵的振动测量与评价方法》JB/T8097-1999 42、《泵的噪声测量与评价方法》JB/T8098-1999 43、《三相异步电动机试验方法》GB/T1032-1985

44、《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》GBJ149-90 45、《电力建设施工及验收技术规范》GBJ147-90 46、《化工设备衬里用未硫化橡胶板》GB5575-85 47、甲方提供的其他资料。

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第2章 对本项目的认识和建议

2.1 城市概况

清远市地处东经111°55′至113°55′，北纬23°31′至25°12′之间，位于北回归线北侧附近，距南海约200公里，一半以上地域是山区，地势自西北向东南倾斜，

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以山地、丘陵为主，平原分布于北江两岸的南部地区。独特的地理位置、奇特的地形地貌，孕育出个性鲜明的高山峡谷、河流湖泊、原始森林、溶洞温泉等奇特景观。属东亚亚热带季风气候区，年平均气温20.7℃，最低气温为1月份，最高气温为7月份，年平均日照1662.2小时，年平均降雨量1900毫米，每年无霜期平均为314.4天。

清远是一座年轻而充满魅力的城市。中国广东省辖地级市。广东省地域面积最大的地级市和广东省少数民族主要聚居地。1988年1月7日经国务院批准设立清远地级市，同年2月28日正式挂牌成立。现辖： 清城区及清新区、佛冈县、阳山县、连南瑶族自治县、连山壮族瑶族自治县，并代管英德市、连州市两个县级市，共2区2市4县，总面积1.9万平方公里，户籍人口约403万。清远市城区包括清新区和清城区，清新区人口70万人，清城区60万人， 餐饮饭店数量1200家。

2.2 对餐厨废弃物资源化利用和无害化处理的认识

2.2.1 餐厨垃圾的特点

餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食用残余(泔脚)。其成分复杂，是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。

餐厨垃圾特点主要是含水量高，水份占到垃圾总量的80～90％；有机物含量高，油脂高，盐分含量高；易腐烂变质，易发酵，易发臭；易滋长寄生虫、卵及病原微生物和霉菌毒素等有害物质。其主要特征如下： （1）含水率高：约65%-95%；

（2）易腐性：有机物含量高。在温度较高的条件下很快腐败发臭，导致新的污染；

（3）盐分高（湿基：0.8-1.5%）：如不经脱盐处理而制成肥料直接使用会对土壤产生副作用，长期使用会导致土地沙漠化； （4）游离态脂肪比重大（干基：20-30%）；

（5）餐厨垃圾中携带有病毒、致病菌和病原微生物。如不经处理而直接利用，会造成病菌额传播、感染等不良后果；

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（6）含有较高的潜在生物能：如能有效处理，可实现资源的回收再利用，有利于降低能源的消耗；

（7）餐厨垃圾与城市垃圾相比较，其化学构成简单，有毒有害物质少，善加利用可实现“变废为宝”。

餐厨垃圾随地点、场所以及季节的变化有所不同。韩国典型的餐厨垃圾成份含有48.4%碳，6.9%的氮，氮比均质为7.0，含水率为80.3%。从化学组成上看，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等，其中以有机组份为主。

上海同济大学为研究餐厨垃圾处理方法，曾对餐厨垃圾进行抽样分析检测，结果见表2-1.

表2-1 泔脚成分抽样检测结果

编号 1 2 3 4 5 水分(%) 85.6 83.2 83.8 88.5 85.6 总固体(%) 14.4 16.8 16.2 11.5 14.6 挥发性固体 灰 分 C N (%TS) 90.4 88.4 87.5 86.7 90.8 9.6 11.6 12.5 13.3 9.2 42.5 41.5 41.4 40.8 42.7 1.95 1.83 1.91 2.15 1.92 0.21 0.2 0.31 0.22 0.29 1.61 1.84 1.4 1.07 1.2 0.73 1.8 1.2 0.7 0.88 1.2 0.89 0.76 1.8 1.2 P K Ca Na 2.2.2 餐厨垃圾的危害 （1）餐厨垃圾喂养生猪的危害：餐厨垃圾中含有大量人畜共患传染病的病原微生物，不但容易引起动物感染病毒，还容易造成人体感染口蹄疫、肝炎等疾病。猪食用后极易感染和诱发各种疾病，势必加大对病猪的用药剂量，从而会加大抗生素类药物的残留，通过猪肉进入人体，容易对人体健康造成危害。餐饮废弃物，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，被猪食用后，有害物质蓄积在猪的脂肪、肌肉等组织里，人食用到一定程度后，就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。

（2）地沟油的危害：地沟油组分复杂，含有黄曲霉素、苯等有毒物质，长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生甚至致癌，如胃的肿瘤、肝的肿瘤。如果任其排放的话，地沟油在水体中经过复杂的生物化学反应，产生一系列组成复杂的醛、酸等具有恶臭的物质，同时容易堵塞污水管道，造成污水反水。地沟油污染地下水，消耗水体氧气，造成水体富营养化，滋生蚊子、苍蝇等害虫；废弃食用油脂流入江河，容易导致鱼虾等由于缺氧而窒息。

2.2.3 清远市餐厨垃圾现状

近年来，随着清远市垃圾收运系统的建设，清远市餐厨垃圾处理逐步形成了源头收集、中间运输和终端处置“一条龙”的完善体系。但长期以来，作为生活垃圾一部分的餐厨垃圾却成为“漏网之鱼”，没有得到有效的收集与处理。清远市餐饮业较为发达，中心区上规模的餐饮店铺就上万家，另外还有大量未经注册的快餐店、夜排档、早餐店。此外，还有为数众多的机关、企事业单位和学校的食堂。众多的餐饮单位每日产生数量巨大的餐厨垃圾，目前清远市餐厨垃圾总体处于放任自流的状态，去向主要有两条：第一，私人收购，用作饲养生猪以及提炼加工成潲水油。绝

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大多数餐馆的餐厨垃圾都已被“潲水猪”的饲养户承包。这些人把收集到的潲水“一废两用”，先将潲水煮沸，把浮在面上的一层油捞起来作潲水油；而剩下的菜渣、剩饭再拿去喂猪，主城区的部分火锅油也是用“潲水油”为主要原料熬制成的。第二，随意倾倒，其中一部分未经任何处理直接倒入下水道，另有其它少数部分混入生活垃圾中由环卫机构统一收集清运。 由于缺乏专业的运输工具对餐厨垃圾进行收集运输，简陋破烂的摩托车、三轮车运输过程中造成餐厨垃圾沿途漏洒，污染城市道路，运输途中一路飘出阵阵酸臭味，严重影响城市市容环境卫生。每日数量巨大的餐厨垃圾流入社会，为“潲水油”、“潲水猪”提供了原料，严重威胁着清远市食品卫生安全；“潲水猪”养殖场周围臭气熏天，周边居民怨声载道、苦不堪言；部分餐厨垃圾未经任何处理直接进入污水管道，在管道内冷凝堵塞，并发酵产生大量甲烷气体，影响了污水管网的正常功能甚至引发下水道爆炸事故；随意堆放的餐厨垃圾更会招引蝇虫，产生异味。

2.2.4 项目建设的资源化和无害化意义

1、妥善解决未经处理的餐厨垃圾流向，保障食品卫生安全和人体健康

利用餐厨垃圾提炼出的“潲水油”被一些不法商贩改头换面冒充“精制食用油”流入市场，非法提炼的“潲水油”中含有大量危险致癌物质，其中剧毒的黄曲霉素是目前发现最强的化学致癌物质，其毒性是砒霜的100倍。用“潲水油”加工生产的食品含有大量对人体有害的苯类成份及许多其它致癌物质，对人体健康危害极大，长期食用可导致产生多种疾病。

大量的潲水猪流入市场将带来严重的食品卫生安全隐患。餐厨垃圾成分复杂，极易腐烂变质，而且含有沙门氏菌、致贺氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌等有强烈感染性的致病菌，以及肠毒素、黄曲霉毒素、曲酸、亚硝酸盐等有毒有害成分，加之在餐具洗涤、运输等过程中可能混入铝、汞、镉等重金属成分以及有机化合物、苯类化合物等，以上这些有毒有害物质进入生猪体内后，就直接进入了人类的食物链，进而引发人类患病。据世界卫生组织和联合国粮农组织报告资料，由动物传染的人畜共患传染病有90多种，其中由猪传染的就有25种，这些人畜共患疾病的载体主要是被污染的畜禽产品及其含有病源微生物的排泄物。近些年来的猪链球菌事件，乃至疯牛病事件，都给我们敲响了警钟。

对餐厨垃圾进行规范化收集和处理可以有效遏制餐厨垃圾进入不法商贩手中，从源头上抑制了不健康的养殖业和制假贩假活动，直接减少了“潲水油”、“潲水猪”流入市场的数量，从源头上阻止了有害物质进入人类的食物链，为保障食品卫生安全和市民的身体健康奠定了基础。

2、提高餐厨垃圾无害化处理水平的需要

部分偏远、零星分布的餐饮网点直接将餐厨垃圾随意倾倒，一部分油水残渣进入下水道，在下水道里易造成凝结堵塞，并发酵产生大量甲烷气体（甲烷属易爆气体），增加了城市污水管网爆裂的危险性；另一部分直接被随意倾倒、堆放。堆放处产生异味，招引蝇虫，引起二次污染。餐厨垃圾产生的污水随阴沟、地表径流流入周围水体，严重影响水体生态环境。私人商贩收购、运输餐厨垃圾过程中，由于收集、运输设施的不规范，会造成沿途漏洒，散发酸臭味，严重影响和污染城市环境。

由相关专业人员利用专业运输车辆实行统一收集清运能有效消除收集和运输过程中沿途洒落污染城市道路、影响城市市容环境卫生的现象。同时可有效杜绝餐厨垃圾进入下水道，进入周边水体，从而保护市政设施，保护生态水系，保护我们的生存环境。

3、完善城市环保基础设施建设

建设餐厨垃圾处理厂，通过资源化途径，实现餐厨垃圾无害化处理，从而构建一个环境友好的综合性处理基地，长久地提供餐厨垃圾处理服务，这样可以彻底解决城区餐厨垃圾污染问题。

4、与将要出台的相关政策法规接轨，提升城市形象和公众满意度

欧美日韩等发达国家在餐厨垃圾管理和处理方面都有着严格的法律约束。加拿大在《饲料法》的基础上，又制定了《动物饲料限制和禁止规定》，明确规定禁止用反刍动物蛋白提炼产品作为动物饲料。美国政府扩大了动物饲料禁用范围，将原来对动物脑和脊髓组织的禁用范围从牛饲料扩大到狗、猫、猪和家禽饲料。日本、韩国也修改了《饲料安全法》和《饲料管理法》，对饲料安全从源头至生产全过程监督管理作出了新的规定。欧盟于2003年起开始正式执行动物副产品条例，严禁在饲料生产中使用同类动物的任何部位生产饲料。近年来，上海、北京、广州等大中城市已逐步出台相关政策文件，规范餐厨垃圾管理和处置工作。我国《城市生活垃圾管理办法》中也对餐厨垃圾的收集、清运进行了严格的规定。 餐厨垃圾处置工程的实施，与陆续出台的相关政策法规接轨，有助于推动清远市城市生活垃圾处理科学化、规范化的进程。对餐厨垃圾进行科学的收集运输，会在改善市容环境卫生方面做出巨

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大贡献，进一步提升清远市大都市的城市形象，解决市民关心的食品卫生安全问题和生活环境卫生问题。

5、落实科学发展观，构建和谐社会，实现节能减排。

目前，环境保护、食品安全都是我们构建和谐社会的重要内容，节能减排与资源循环利用也已成为实现经济可持续发展的重要举措；对清远市餐厨垃圾、污泥进行规范化处理，将为清远市节能减排工作做出重大贡献。餐厨垃圾有机质含量高，可生物降解性强，是一种很有回收利用价值的资源。通过厌氧消化，使生物质废物降解产生沼气，并利用沼气提纯回收生物质能，不仅能提供处理系统运行所需能量，还能为外界提供清洁的电能或燃料。沼气的高效集中回收利用，也避免了填埋情景下甲烷的无序释放，减少了温室气体排放量，同时还可能通过CDM项目的形式获得国际资金和技术的支持。

第3章 厂址选择及建厂条件

3.1 选址基本要求

本工程需要新建设一座150吨/天餐厨垃圾综合处理厂，项目占地约40亩，餐厨垃圾处理厂厂址选择基本要求是：

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（1）满足城市整体规划、环境卫生专业规划以及国家现行有关标准的规定，与周围环境相协调；

（2）与当地大气污染防治、水资源保护、自然保护一致； （3）符合经济运输要求，有效降低运输成本，交通方便；

（4）市政设施较为齐全，充分利用已有的市政基础设施，减少工程投资费用； （5）选择在生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域； （6）有足够的用地面积，动迁少，尽可能少占或不占耕地，征地费用低； （7）满足水文地质条件，不受自然灾害的威胁； （8）有较好的废水、废渣处理条件。

3.2 处理厂厂址选择

待定

第4章 餐厨垃圾收运管理及信息系统

4.1 收运概述

4.1.1 综述

餐厨垃圾收运系统由垃圾收集装置、垃圾运输装置及其维修车间等设施组成，主要负责主城区宾馆、食堂及饭店等餐厨企业产生的餐厨垃圾的收集和运输。

餐厨垃圾产生后，由宾馆、食堂等产生单位将其收入120L或240L方形标准桶内，通过专用的餐厨垃圾收集车将其清运至垃圾处理厂内。一般餐厨企业和宾馆的餐厨垃圾收运作业时间为15：00～17：30；21：30～1：00，食堂餐厨垃圾的收运作业时间为14：00～16：30；20：00～23：30。

根据运输距离的远近，运输车辆采用5t或3t密闭式运输车，车上设有挂桶结构，将垃圾标准桶提升至车厢顶部，再通过翻料机构将垃圾倒入车厢内，厢体内设推板装置，可适度压缩和推卸垃圾。收集车下部有大容积污水箱，可贮存压缩沥出的油水，实现固液的初步分离，后密封盖采用液压装置开启和关闭，特殊的结构和密封材料有效地防止了污水的跑漏现象，避免对环境的二次污染。此外，运输车备有密封式排料装置，垃圾输送口与餐厨垃圾处理设备对接，实现密封排放，避免二次污染。

垃圾被运至处理厂卸料平台之后，密封后盖打开，推料机构将固体垃圾推出，污水则进入油水分离系统进行后续处理。车上设有喷水系统，能随时对车上污渍进行清洗。车上所有操作为液压自动控制，可分别在驾驶室和车旁操作。

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。

在前期充分调研了清远市餐厨行业布局之后，本方案认为“多点一线、串线成面、网络管理”比较符合清远市餐厨行业的特点，将特大型、大型餐厨企业纳入统一收集线路。其余餐厨网点按照本区的经济实力进行合理的实施期限规划，从而形成统一、有序的餐厨垃圾收运产业链。

4.1.2 收运范围

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本项目收运范围为清远市区，在清远市市区各个饭店、宾馆、学校食堂、餐馆等产生餐厨垃圾的餐饮单位配备专用餐厨垃圾收集桶及油水分离器。各餐饮单位要保证餐厨垃圾收集的范围，只包括餐厅的食物垃圾和厨房食品加工过程中产生的废弃物的有机质部分及地沟油。严格禁止将食品调料的包装物、餐具、厨具、饮料瓶、酒瓶等其他废弃物混入。

4.1.3 收运流程

首先对清远市各个街区进行划分，明确餐厨垃圾收运车的收运范围。 在各个餐厨单位配置餐厨垃圾专用收集桶，收集桶的储存能力要满足每天两次集中就餐时间产生的餐厨垃圾量，每天由专用收运车中午和晚上两次到店收集，保证每天产生的餐厨垃圾当天全部清运。

4.1.4 主要技术指标

收集系统

（1）餐厨废弃物采用密闭、防腐专用容器盛装，采用密闭式专用收集车进行收集，专用收集车的装载机构与餐厨废弃物盛装容器相匹配。

（2）餐厨废弃物应做到日产日清，在容器中存放时间不超过24小时。 （3）餐厨废弃物采取定时收集方式收集。 运输系统

（1）餐厨废弃物应采用专用车辆运输，运输车辆应密闭，任何路面条件下不得泄漏和逸撒。

（2）运输路线应避开交通拥挤路段，运输时间应避开交通高峰段。 （3）在寒冷地区使用的餐厨废弃物运输车，应具有防止餐厨废弃物产生冰冻的功能。

（4）餐厨废弃物运输车装、卸料宜为机械操作。

4.2 收运系统计量方式及管理

4.2.1 计量要求

所有进入处理厂的餐厨废弃物收运车辆必须向市环卫处申报运输资格，实行一车一卡、定车定卡制，餐厨废弃物收运车辆进入处理厂必须通过计量装置计量。

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电子计量装置自动记录保存的数据应保持原始性，任何单位和个人不得篡改原始数据。

4.2.2 计量设施管理

处理厂需保证计量装置的正常运行，并对市环卫处的监管系统提供实时的数据传输；

处理厂需委托有资质的计量部门按时进行年审，将年审报告递交市环卫处； 市环卫处对处理厂计量装置的准确性产生疑问是，可随时要求其委托有资质的计量部门进行校准；

处理厂的计量装置及附属设备由所属单位负责维护和保养，年初需做好维护、保养、校准计划并报市环卫处。

4.2.3 计量数据管理

每天由处置单位和监管人员对当日垃圾量进行确认。

处置企业在市环卫处的指导下，对不同补贴主体单独计量，对收运的泔脚、地沟油分别计量，对外购油脂应单独建立台账，不纳入补贴计量范畴。

计量装置出现异常情况，需对计量数据进行手工录入补单或修改，须处置单位和监管人员共同签字确认。未能记录单车的准确重量，按该车前七天平均装载量计算，遇特殊情况无法进行有效计量时，由终端和监管中心共同进行协商解决，原始手工记录在系统恢复3个工作日内报市环卫处。

妥善处理数据争议，如数据统计过程发生质疑，质疑人应在3个工作日内向对方提出，在提出问题后的7个工作日内双方协商解决。否则，以计量装置计量为准，质疑方有提出计量不准确的义务，若证据不足，仍以计量装置计量为准。

市环卫处每月初需及时对处理厂计量数据进行汇总，并反馈至各区环卫主管部门。

4.2.4 计量数据应用

处理厂计量数据作为废弃物收运补贴费用结算的重要依据。

4.2.5 餐厨废弃物收运车辆管理

所以进入处理厂的餐厨废弃物收运车辆需密闭运输，不抛洒、不滴漏，车牌号清洁完整，保持车容车貌整洁。

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餐厨废弃物收运车辆需向市环卫处递交行驶证复印件等资料，提供车辆图片、驾驶员信息等资料。车辆需安装GPS系统终端，纳入环卫GPS系统并保持设备的正常使用。

计量装置系统实行一车一卡制，各收运车辆不得擅自调换IC卡使用。 车辆驾驶员需服从现场指挥，按计量设备行驶要求进行称重。 在技术允许条件下，积极推进车载称重系统。

4.2.6 收运系统数据报送流程

受委托的处理厂应在每月第五个工作日前与市环卫处监管人员确认上月度餐厨垃圾量，由处理厂形成月度汇总报表并经相关负责人签字确认，由市环卫处结合月度考核情况，计算餐厨废弃物收运补贴，并附月度考核报表上报市环卫处审核，市环卫处审核后上报市城管局复核，由市城管局向市财政局申请专项补贴。

4.3 收运体系的建立

清远市城市管理局，是清远市环境卫生行政主管部门，也是受市政府委托负责餐厨垃圾计量、监管工作的行政主体。

清远市环境管理局，负责餐厨垃圾计量管理工作，具体负责餐厨废弃物计量数据的监控、传输、整理、汇总、上报、反馈、查询等工作，并按要求提供统计报表、数据传输等。

餐厨废弃物资源化利用和无害化处理厂负责配合监管部门做好餐厨废弃物的计量工作。

4.4 收运体系保障措施（包括信息管理）

餐厨垃圾处理厂运行效果的好坏，处理的难易程度，很大程度上取决于餐厨垃圾收集量是否有保证，与收运的及时性以及餐厨垃圾质量也密切相关。需要政府部门的大力支持及餐厨垃圾产生单位的鼎力协助。因此提出以下建议，以供商榷。

4.4.1 及时收运

餐厨垃圾在收集和贮运过程会接触空气中的腐败菌和有害菌，这些有害菌快速繁殖，产生异臭味和毒素，经大量试验证明，餐厨垃圾在放置4小时后，会产

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生大量的沙门氏菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、黄曲霉和痢疾杆菌，并且释放CO2、H2S等有害气体。

为保证餐厨垃圾的及时收运，建议将服务区域划分成若干区域，对每个区域投入一定的车辆与人力，在综合考虑运输距离、收集场地条件、交通道路、收运效率及成本、对周围环境、交通的影响等因素后，采用直接收运方式对餐厨垃圾进行收集和运输。对于片区内道路狭窄，运输车辆进出困难，但餐厨业也相对发达的地区，可以采用相对集中的中转方式，通过餐厨中转站的方式将餐厨垃圾集中起来再由专用运输车辆运到处理站。

4.4.2 密闭运输、整洁作业

本项目选用的餐厨废弃物收集车辆外形美观，性能优良，操纵控制先进，并配置有高、低压清洗系统；箱体、后门体、螺旋机以及水箱等采用不锈钢制造，耐酸碱等腐蚀性物质能力强；该车采用侧面桶装、推挤压缩，实现餐厨垃圾固液的初步分离和垃圾减容以及定位密封排放卸料，其综合性能达到国内同类产品的先进水平。

垃圾箱与后门总成之间密封性好，垃圾箱与后门总成之间采用特制加强型橡胶条密封，密封性好，杜绝了二次污染；

该车拥有完善的清洗系统，既可使用由液压马达驱动的高压力、小流量清洗方式清洗整车，也可直接接消防水以大流量方式清洗箱体下部的污水箱；

性能优良的垃圾收运车辆配合高效的收运模式，可确保收运过程密闭进行，整洁作业。

4.4.3 其他保障措施

1）源头控制，安全作业

源头控制是餐厨垃圾质量得以保证的关键，为保障收运地点、数量准确性，将根据分片情况设立区域专管员，其主要职能就是与管控范围内的餐厨网点建立联系，沟通信息，并及时将信息反馈管理人员与调度人员，以便他们根据情况，安排收运车辆，使车辆不空跑，收运工作有的放矢。

区域专管员同时也将与各级政府部门及时取得联系，协助街道办事处等区域管理人员打击私下收运泔水的不法商贩，阻止泔水经非法途径流出。

2）人员保障，文明服务

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为保障项目顺利进行，将在站点建立明确的组织系统，以生产经营需要为基础，能及时根据每日资源变化情况，调整收运及生产。此系统有基本的组织架构如下所示：

3）内部管理制度

为满足收运工作正常开展的需要，将在前方站点派驻人员，实现对行政、财务、车辆维护及人员轮替的有力支持，做到垃圾收运日清日结，车辆人员不带病上岗。

日常管理中，也将以突出工作效率为中心，建立一套完善的制度流程，细化分工，确保每日工作顺利进行，同时，将建立一套突发事件应急系统，保障运营工作事事有章可循。

（1）业务管理（调度单、出车登记表及回车登记单）

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订单录入调度配送出车登记回车登记车辆状态简易登记账单查询回单登记

（2）车辆管理（附：维修单、保养登记单、事故登记单及加油登记单）

维修登记保养登记事故登记加油登记年审登记季审登记综合审登记营运费登记车船税登记养路费登记保险登记预警查询

（3）配件管理（附：入库登记单、出库登记单、报销登记单及库存明细表）

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采购计划入库登记库明明细出库登记报损登记

4）政策支持

政策法规的制定和政府的支持是餐厨垃圾收运系统建立的关键，餐厨垃圾的处理是一个系统工程，除政府出台相关政策法规（收运、处置及收费等）外，政府的支持是是否成功的关键。集中收运需要得到多个政府部门的支持。具体措施可以参考清远市地方餐厨垃圾管理有关法律法规。

5）投诉处理与应急预案

针对项目不可预见的投诉问题，由专人负责调查、分析、解决问题，并制定可行的应急预案。

6）停车场地及办公用房

垃圾处理厂厂区内部专设了收运车辆停车场，并配备完善的冲洗设施，保证收运车辆的整洁性。厂区内设有集中办公用房。

第5章 餐厨垃圾处理技术发展状况和工艺选

择

5.1 国内外处理技术综述

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目前，国内外餐厨垃圾处理工艺主要有填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥、直接烘干作饲料、湿解和微生物处理技术等几种，国外较先进的餐厨垃圾处理技术主要分布在欧洲国家，韩国、日本餐厨垃圾处理技术也较为先进，但是我国餐厨垃圾无论从成分上还是从分选程度上都与国外有较大的差别，国外的处理技术并不适合中国的餐厨垃圾处理，况且国外技术大部分关键设备尚未实现国产化，设备成本非常高，国外餐厨垃圾处理技术在国内尚无成功应用的先例。

因此本次技术方案论证根据实际情况优先考虑采用技术成熟、效率高、运行可靠的设备，坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合的原则。

5.2 国外技术应用状况

5.2.1 美国餐厨垃圾处理现状

美国每年餐厨垃圾产生量约2600万吨，占生活垃圾总量的11.4％。由于美国采用的是垃圾处理收费制度，其收费标准是以家庭垃圾的产生量为基准，家庭产生的垃圾多，收费就相应高。所以以堆肥方式处理家庭产生的餐厨垃圾及庭院垃圾非常普及。同时有部分餐厨垃圾采用就地破碎直排的方式排入下水道。由于欧美国家采用分餐制，社会提倡食品赠予的方式，剩下的餐厨垃圾也都比较干净，部分餐厨垃圾作为食物赠送给福利机构等。

在法规方面，美国政府扩大了动物饲料禁用范围，将原来对动物脑和脊髓组织的禁用范围从牛扩大到狗、猫、猪和家禽饲料。

5.2.2 欧盟餐厨垃圾处理现状

欧盟国家已实施的垃圾填埋法令禁止将餐厨垃圾填埋处理。从2003年开始执行的动物副产品条例，严禁在饲料生产中使用同类动物的任何部位，严禁向毛皮类动物以外的牲畜喂厨房泔水，由于餐厨垃圾中各类动物的皮、肉、骨混合在一起无法分离，用这种原料作饲料确实在动物食品安全中存在重大隐患（同源性）。

受到法律规定的影响，欧洲在餐厨垃圾处理中主要采用厌氧生物制气技术。

5.2.3 日本餐厨垃圾处理现状

日本每年来源于食品销售渠道和酒店的餐厨垃圾约600万吨，占生活垃圾总量的12％。在过去，日本的食品废弃物处理方法主要是堆肥和填埋。近年来出现了新的方向，主要包括利用食品废弃物生产动物饲料及生产生物气，其中生产生物气得到较大发展。

5.2.4 韩国餐厨垃圾处理现状

韩国1995年成立了厨余废弃物管理委员会,餐厨垃圾回收率由1995年的2%提高到2001年的21%。由于餐厨垃圾填埋而引起的渗滤液和气味等问题,韩国全国于2005年起所有填埋场不再接受餐厨垃圾。韩国餐厨垃圾的主要处理方式以厌氧消化制气和饲料化为主。

由于韩国近来对饲料源头和生产过程的安全监督做出更严格的规定，在一定程度上影响了餐厨垃圾饲料化处理设施的运行和发展。

5.2.5 其他国家餐厨垃圾处理现状

新西兰虽然在1998年以前颁布了要求对用于饲料的餐厨垃圾进行消毒处理的法规，但没有认真执行，农业和林业部主要通过加强边境检查来防止病菌的输入。直到英国发生口蹄疫时，上述法规才又得到执行。由于英国爆发口蹄疫，新西兰的农业和林业部

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2002年在国内进行了有关餐厨垃圾喂养牲畜的调研，意见中既有认为应彻底禁止该项行为，以杜绝口蹄疫等疾病的传播，但也有认为不应对国内餐厨垃圾喂养牲畜进行控制，而应通过加强边境检查来防止病源输入。最终调研结论还未出来。

在澳大利亚，除非将餐厨垃圾处理至国家要求的标准，或州政府特批，否则不允许用餐厨垃圾喂养牲畜。加拿大则对餐厨垃圾喂养牲畜采用许可证制度。

5.3 国内餐厨垃圾处理现状

目前国内餐厨垃圾处理大规模应用的工程实例较少，主要集中在北京、上海等大城市，现对各种技术在北京及上海的应用情况介绍如下：

5.3.1 北京市餐厨垃圾处理技术应用现状

据统计到2008年北京市餐厨垃圾日产量达到1200吨左右，而目前已建成南宫餐厨垃圾厂的处理规模为200t/d，董村垃圾综合处理厂餐厨垃圾的处理能力为200 t/d，高安屯餐厨垃圾处理厂处理规模400 t/d，其余400吨餐厨垃圾处理场将在北京六里屯建设，技术工艺未定。

1、北京南宫餐厨垃圾处理厂建在北京南宫生活垃圾堆肥厂厂内，是以堆肥厂为依托建的处理厂，该餐厨垃圾处理厂最终产品为营养土。该厂刚刚投产，只建了餐厨垃圾的固液分类设施和污水处理设施，没有建餐厨垃圾的分选和堆肥设施。固液分离后，固体部分进入了南宫堆肥厂的堆肥仓一次发酵仓，液态部分进了污水处理设施。由于没有分选设施，因此餐厨垃圾收集车卸下的混合收集的餐厨垃圾中，大块的和带包装袋的垃圾在卸料间上的格栅除产生堵塞，无法进入到固液分离系统，处理效率较低，处理效果较差，卸料部分需人工操作，工作环境较差，二次污染比较严重。该厂设计处理规模为200t/d。

2、北京市董村分类垃圾综合处理厂位于北京市通州区台湖镇董村。处理收集的餐厨垃圾、有机垃圾以及有机液态垃圾，处理量为每天200吨餐厨垃圾，采用最先进的厌氧消化工艺处理垃圾，每天还将产生生物沼气6万立方米，配合4台总装机5.6MW的沼气发电机组，每年将发电3800万度，这些绿色能源将源源不断送入京津唐电网，剩余残渣又将制成有机肥。

3、北京市高安屯餐厨垃圾处理厂位于朝阳区高安屯垃圾无害化处理中心厂内，位于朝阳区金盏乡。设计规模400t/d，主要处理北京市东北部城区餐厨垃圾，采用微生物处理技术。

5.3.2 上海市餐厨垃圾处理技术应用现状

上海市现有用于处理餐厨垃圾的消化型有机垃圾生化处理机，其基本技术是外加特殊菌种的动态好氧消化，采用间歇或连续方式搅拌，连续进料间歇出料（出料时间间隔长，1～2个月），反应温度45～50℃，其实质是高消化率的堆肥技术，

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该技术过去主要用于处理污泥和高浓度废水，而针对餐厨垃圾的有关文献资料则较少，每吨垃圾费用收取215元。

5.3.3 重庆市餐厨垃圾处理技术应用现状

1、建成并投运了餐厨废弃物应急处理系统

设计处理能力200吨/天，已于2009年12月投入运行。该应急处理系统采用机械分拣、固液分离、油水分离的处理工艺，实现了2010年部分餐厨废弃物无害化处理。

2、建成了餐厨废弃物处理厂

主城区黑石子餐厨废弃物处置厂已于2009年5月开工建设，设计处理规模500吨/天。项目采用高温湿式厌氧发酵处理技术，厌氧发酵后产生的沼气用于发电，残渣制成有机肥，所含油脂提炼加工生物柴油。该项目后期扩建500吨/天，目前正在设计阶段。

5.4 主要餐厨垃圾处理技术简介

5.4.1 概述

目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术，下面对以上几种技术介绍如下：

5.4.2 填埋处理技术

餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无成功应用的先例，其主要优缺点如下： 其优点是处理量大，运行费用低；工艺相对较简单。

其缺点是占用大量土地，耗用大量征地等费用；填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源；餐厨垃圾的渗出液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染；没有对垃圾进行资源化处理。

在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况，因此不做详细介绍。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段，是餐厨垃圾处理的一个必要环节。

5.4.3 焚烧处理技术

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焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程，焚烧处理量大，减容性好，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾70%以上为液体部分，热值较低，不适合用来发电；同时燃烧会产生烟气等大量有害气和有害烧结渣等固体残渣，从一种污染转化为另一种更为严重、更为广泛的污染。

与填埋技术一样，餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有成功应用的先例，其主要优缺点如下：

其优点是焚烧处理量大，减容性好；热量用来发电可以实现垃圾的能源化。 其缺点是对垃圾低位热值有一定要求；餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧燃料的消耗，增加处理成本；焚烧厂垃圾贮坑储存，会增加坑内的浸出水量。 由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同，我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大，其特点是热值低、含水量高，很难进行焚烧处理，例外焚烧处理投资过高，国内外应用经验较少，不是餐厨垃圾处理的主流技术。

5.4.4 厌氧消化处理技术

1、厌氧消化基本原理

厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒物质的允许浓度等。

厌氧消化是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

2、工艺流程与质量平衡

餐厨垃圾厌氧消化主体工艺流程见下图。 餐厨垃圾处理系统主要包括以下几个部分： ●进料与预处理单元；●厌氧消化单元； ●沼渣脱水单元；●生物气利用单元。

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餐厨垃圾 废水 预处理 残渣 缓冲罐 厌氧消化 生物气 冷凝液 消化残渣 离心脱水 絮凝液 废水 滤饼 图5-1 厌氧消化主体工艺流程

3、工艺过程描述 （1）进料与预处理

收集到的餐厨垃圾采用桶装式密闭餐厨垃圾收运车进行运输，垃圾车内设有挤压推板，能实现罐体内餐厨垃圾油水的初步分离，被分离的污水进入罐体底部的污水箱，固状物质被压缩后留在罐体内，通过推挤排料卸入预处理环节的接收系统内。 接料斗底部设有物料输送系统，实现系统的均匀给料。物料输送系统中设有粗过滤系统及破碎系统，可过滤除去大块物料，并实现破袋及初步破碎功能。

磁选系统，分离去除餐厨垃圾中的金属。经磁选后的餐厨垃圾进入生物质分离系统，实现有机质和无机质的有效分离。分离出的塑料、纸张等无机质回收利用，分离出的有机浆液进入后续厌氧单元。

（2）厌氧消化反应器

经过预分选后的中段垃圾进入接收料斗内，再通过输送机将物料输送至进料斗内，进入进料斗内的物质由三部分构成：（1）分选后的垃圾；（2）从厌氧反应器返混后的沼液；（3）蒸汽。三种物质在接收斗混合均匀及加热到厌氧消化需要的温度后，再通过进料泵提升至厌氧反应器进行厌氧消化。厌氧消化产生的沼气进入后续的处理及利用单元，厌氧产生的沼液一部分返混至进料斗内，另一部分进入后续处理单元。

我司引进OWS厌氧工艺，结合中国餐厨垃圾特点，对工艺进行改进，采用符合中国餐厨垃圾特点的优化Dranco工艺。

（3）生物气系统

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生物气体自生物反应器产生后，会先进入沼气预处理系统，去除沼气中的水分和杂质，然后通过化学脱硫系统将其中的硫化氢去除，经初步净化的生物气体会先送到沼气储罐。储罐设有高压保护系统，同时还设有冷凝水的收集系统。

在沼气储罐内的生物气体，部分会通过风机输送到后续的脱碳系统，提纯制取天然气，部分供沼气锅炉使用。

4、厌氧消化处理技术优缺点

其优点是具有高的有机负荷承担能力；能回收生物质能；不存在同源性的问题，有机物被变成甲烷和二氧化碳；产品（甲烷）销路较好。

其缺点是工程投资较大；工艺较复杂；产生的沼液量较大，处理难度大。

5.4.5 高温好氧堆肥处理技术

高温堆肥是在有氧的条件下，依靠好氧微生物（主要是好氧细菌）的作用来进行的。在堆肥过程中，有机废物中的可溶性有机物质可透过微生物的细胞壁被微生物直接吸收，而不溶的胶体有机物质，先被吸附在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性的物质，再深入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢（氧化还原过程）和合成代谢（生物合成过程），把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长、活动所需要的能量，把另一部分有机物转换合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。

利用堆肥处理技术来处理餐厨垃圾是餐厨垃圾处理的方式之一，其工艺流程图如下图所示：

餐厨垃圾 筛上物 机械分拣 填埋 筛下物 高油脂废水 机械脱水 油水分离 固体 高温堆肥 污水处理 沼气 营养土或肥料 达标排放 图5-2 堆肥处理工艺流程图

1、工艺流程说明 （1）卸料

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城市餐厨垃圾收集系统的收集车将餐厨垃圾运至处理厂，经地磅称重后进入接受与存储车间进行卸料。接受与存储车间分为卸料区和存储区。在卸料区内，收集车将餐厨垃圾卸入为接料斗内，料斗装满后，移入存储区。料斗在卸料区和储存区的倒运由车间内桥式起重机完成。

（2）垃圾预处理系统

装满餐厨垃圾的集装箱由桥式起重机吊起，转移到卸料装置上，将餐厨垃圾给入复合式筛分机内，该筛分机按粒径大小，将餐厨垃圾分为筛上部分和筛下部分，筛上部分主要为一次性筷子、塑料袋、骨头等，该部分物料给入人工拣选的带式输送机上，人工拣选的带式输送机上配置有磁选机，通过磁选机选出铁质金属回收利用，其他不可回收的物料送填埋场填埋。筛下部分进入下一道工序。

（3）机械脱水

物料经脱水机进行固液分离，固含量较高的物料进入下一工序进行堆肥处理。高油脂废水经过除油后进入污水处理设施，达标后排放。

（4）发酵和堆肥

原生垃圾经过预处理后，首先送发酵隧道内发酵。发酵隧道为密闭厂房式构筑物，下设通风排水道。发酵隧道由装载机进出料。

卸入隧道内的垃圾由装载机堆高，保持隧道内垃圾平均高度达到一定高度，保证适宜的湿度。发酵采用鼓风机强制通风供氧。鼓风机采用变频调速，根据发酵仓内料堆的温度调节鼓风机的转速，以保证料堆内氧浓度不低于10%。垃圾在发酵仓停留时间为25～30天，然后用装载机将其送到后处理系统。

翻堆机进行定时翻堆，每隔两天翻堆一次，并进行通风和引风，增加发酵的含氧量，及时抽走产生的废气。

（5）堆肥后处理系统

粗堆肥料再被运往弹跳筛进行筛分处理，通过弹跳筛筛分后，粗堆肥物料可按粒径及比重的不同分为大于12mm和小于12mm两大类， 筛下物Ф＜12mm的即为成品肥，暂时储存在精堆肥存放场中，可对外出售。筛上物Ф＞12mm的物料送填埋场填埋处理。

2、堆肥处理技术优缺点分析

其优点是工艺简单；产品有农用价值。

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其缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底；处理过程不封闭，容易造成二次污染；有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大，销路往往不畅；堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。

5.4.6 饲料化处理技术

饲料化处理技术主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热，烘干处理，杀毒灭菌，除去盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。国内应用代表工艺：宁波开诚。

1、工艺流程图

餐厨垃圾 称 重 铁质金属 破碎筛分 工业油酸或

工业用油

回收 玻 璃 塑 料 油脂加工 脱 水 烘 干 细破碎设备 冷却筛分系统 蛋白饲料成品

图5-3 饲料化工艺流程图

2、工艺流程描述

（1）破碎筛选系统

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由于泔水中异物过多，需要在处理之前系统进行破碎并自动筛选，将垃圾中不能被资源化利用的成分如筷子、塑料袋、瓶盖等异物质自动分拣出来，同时将经过分选后的餐厨垃圾均匀破碎成小颗粒。

（2）固液分离系统

破碎后的餐厨垃圾，通过螺旋挤压压缩去除其中水分和盐分，脱水后的含水率低于75%，投放的垃圾减量60%，可去除75%以上的盐分。分离后的固体餐厨垃圾进入饲料原料生成系统，液体除油后将进入污水处理系统。油脂可进一步加工为油酸，作为工业用油的原料。

（3）饲料原料生成系统

经过破碎筛选和脱水处理后的餐厨垃圾进入饲料原料生成系统。该设备采取间接加热的方式，确保原料营养成分不被破坏并有效杀灭有害菌。加热温度控制在90℃-120℃之间。处理后的原料经冷却筛选机进行冷却和二次筛选，并再次粉碎，生成含水量低于13%的蛋白饲料添加剂。

（4）冷却筛选系统

干燥工序后的高温产出品输送到冷却筛选系统进行冷却处理和二次筛选，分离出破碎筛选中遗漏的金属、骨头等细小异物质，经常温冷却处理，确保生成的饲料原料质量。

（5）细破碎系统

将生成的饲料原料从大颗粒粉碎成均匀的粉末状，压缩成型后采用统一规格的包装打包，作为饲料原料供给饲料加工厂。

3、饲料化处理技术优缺点分析

其优点是机械化程度高，资源化程度高；占地较小。

其缺点是难于从根本上避免蛋白同源性问题，人们对其用作饲料存在一定的顾虑。

5.4.7 生化处理机技术

1、概述

微生物生化处理机处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对畜禽肉品、过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到完全的降解和转化；不仅解决了各类有机物及时、彻底、无害化处理，减少人畜交差感染和环境污染，同时通过资源

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循环系统工程，产出高活菌、高能量、高蛋白的固体再生资源---活性微生物菌群；这些菌群按照不同的配方和特殊的工艺,经过深加工制成高品质的微生物肥料菌剂和生物蛋白饲料，应用在有机、绿色生态农业和畜禽、水产养殖业，实现资源循环再利用。通过微生物技术的应用使环保产业、现代都市农业产业协同发展，实现了完全的产业化运作，其高度的安全性和经济性，为城市解决土壤、水质、面源污染、食品安全提供了有效的解决方案。

2、餐厨垃圾处理工艺流程

微生物处理技术工艺流程详见下图。

餐厨垃圾 计量称重 破 袋 无机物 臭气处理系统 填埋处理 后续利用 机械分选 回收 污水处理系统 备 料 微生物菌剂 微生物处理统 后处理 深加工 肥料 饲料

图5-4 微生物处理技术工艺流程图

3、工艺过程描述 （1）预处理

预处理的主要功能是对餐厨垃圾的来料进行计量、受料、分选和输送。以基本解决无机物和有机物的分类。

餐厨垃圾在运至处理厂后，首先经电子地衡称重计量后，卸入预处理车间的卸料槽中，经板式破袋给料机破袋后，将餐厨垃圾输送到自动分选机中进行分选，筛上物的物料将被集中收集后送填埋场填埋处置，筛下物料将进入湿料缓冲仓，进入生化处理段。来料输送、破袋、分选等整个处置过程是在全封闭的状态下完成。环境臭气被收集系统的统一收集后，送往生化处理系统处理。 （2）微生物生化处理

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微生物处理是该种处理技术的核心技术，微生物处理技术微生物菌的发酵原理是以餐厨垃圾作为培养基（调整碳氮比为25：1）、按照一定比例投入复合菌种，在一定的pH值、发酵温度、含水率的条件下，进行短时间的好氧发酵，促进微生物菌分裂增殖速度达到对数级，实现转化蛋白的作用，降低含水率，使微生物菌在此时生成芽孢体，进入休眠状态，能够很好的保存产物。

微生物菌种个数达到108cfu/g以上，微生物处理技术选取自然界具有新陈代谢活力、增殖、作用能力强的天然复合微生物菌种，包括芽胞菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌等十几种菌种，以一定的比例加入发酵，复合菌协同作用，增速繁殖，保证了发酵产品中的菌数。原料经过微生物的生长代谢已经发生了分解转化，故不存在蛋白同源性问题。应将大分子蛋白位点经过微生物发酵全部转变小分子蛋白位点，即全部转变成为小分子蛋白和小肽等更容易被吸收的蛋白，而不再是原来的动物源性蛋白和植物源性蛋白。 为保证标准化操作，进入生化处理设备中的餐厨垃圾首先需要加入调整材调节其含水率，在配以一定比例的微生物原菌后，一般要经过几个小时的发酵及干燥，经干燥冷却后的物料含水率≤13%以下。经灭菌和稳定熟化后的物料，通过出料口排入密封的皮带输送机中，然后输送至后处理车间。

（3）后处理车间

后处理车间由斗式提升机、半成品仓、成品仓以及分级筛、均混设备和自动计量设备组成。 熟化物料经带式输送机和斗式提升机进入半成品仓，经初步筛选去除木块、塑料等物质后，通过磁选截留筛下物内的铁质金属后进入成品仓，并完成装袋。筛上物则无利用价值，直接送去填埋。

4、生化处理机技术优缺点分析

其优点是占地面积小；处理时间短，无需繁杂分拣；资源利用率高；产品有市场销路较好，产品质量较高，产品附加值较高。

其缺点是一次性投资略高，单台设备处理能力低，更重要的是设备耗能大，而且该技术减量化效果差，在餐厨垃圾中大量掺其他有机物，如麸皮、糠等，后端农业生产资料应用产业链较长。

5.5 餐厨垃圾处理主要技术比较

表5-1 餐厨垃圾处理主要技术比较一览表（以200t/d为例）

无害化程度 减量化程度 资源化程度 技术安全性 技术先进性 技术可靠性 厌氧消化 高 较高 高 好 先进 较好，在国外有很多工程实例 - 27 -

饲料/肥料化技术 较高 较高 高 较好 较好 好 生化处理机技术 较高 高 高 较好 一般 好

厌氧消化 饲料/肥料化技术 一般 生化处理机技术 大，需要大量的电能或天然气加热 由于单台处理能力低，因此占地面积大 20~30 300~800 微生物菌剂100t/d 较好 较多 能耗 较少 工程占地 投资金额（万元/吨） 运营成本（元/吨） 较少 40~50 150~200 少 10~20 200~500 产品产量（以处理规沼气约1.6万~2饲料20t/d，油模200t/d计） 产品质量 产品应用 万m/d 好 广泛 3脂6t/d 较好 较多 5.6 清远市餐厨垃圾处理技术选择 餐厨垃圾产生量大，处理难度较大。因此在选择餐厨垃圾处理技术时需要重点考虑以下几点：

1、无害化、减量化、资源化程度高，真正做到无害化的同时考虑资源化利用。

2、技术先进、可靠。

3、技术安全性好，符合国家产业政策和发展方向，能耗要低。 4、运行的持续性好，产品可平稳销售，可持续性处理餐厨垃圾。 5、适合规模化生产，处理能力大。 6、选址比较容易。

7、二次污染小，工厂环境质量高。 8、工程投资适中。

9、国内外成功应用案例较多。

5.7 分析与结论

1、微生物处理技术虽然具有技术安全性、先进性、可靠性较好；其产品质量好，并且附加值高等优点，但是由于单台设备处理能力少、设备能耗很大，运营费用也高，同时在餐厨垃圾中掺加

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大量的麸皮和糠等物料，不符合垃圾减量化的原则。因此目前只在少量饭店等自身采用，较少在处理规模大的项目应用，有待进一步检验。

2、烘干作饲料技术具有机械化程度高，资源化程度高、占地面积小，投资省等优点。该技术发源于日本、韩国等国家，一度占据很重要的位置，但是近年来，该技术逐渐在上述两国市场逐渐退缩，相反厌氧消化在上述两国逐渐占据主导地位。究其原因，主要因为人们担心的蛋白的同源性问题，但是在工艺中难以避免。因此，应慎重选择该技术。

3、利用厌氧消化处理技术处理餐厨垃圾在国外有着比较广阔的应用，特别是在欧洲，用厌氧消化的方法处理有机垃圾得到较大的发展，在日本和韩国，厌氧消化处理餐厨垃圾也得到了较大的发展。该技术无害化程度较高，完全克服了同源性的影响，且具有高的有机负荷承担能力。虽然我国餐厨垃圾与国外的餐厨垃圾存在一定的差异。但是通过相应的技术改进和优化，也是能满足国内餐厨垃圾处理的需要的。

4、通过认真分析上述各种因素，在现有餐厨垃圾处理技术中，厌氧发酵技术比较先进；可靠性较高；符合国家产业政策和发展方向，不存在类饲料化技术存在的安全隐患；产品为沼气或电力，能平稳销售，可保证餐厨垃圾的长期持续性处理；国内外成功应用案例较多；适合大规模连续化工厂生产；二次环境污染较小，易于控制，选址比较容易，投资适中。

相对其它处理方式，厌氧消化方式具有突出的优势，主要体现在以下几个方面： （1）厌氧消化后产生的沼气是清洁能源。

（2）固体物质被消化以后可以得到高质量的有机肥料或土壤改良剂。 （3）在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化。

（4）厌氧消化产生的沼气可以利用进行发电或制取天然气，减少了温室气体的排放量。 （5）餐厨垃圾含水率高，采用厌氧消化处理几乎不用调节其含水率，节省了新水消耗量。 以上分析表明：应用厌氧消化技术处理餐厨垃圾在生态环境方面具有突出的优势，此外该技术在经济上也是可行的。从能量需求、排放产物和运行过程对周围环境卫生影响的角度看，厌氧消化技术能够实现环境、社会和经济效益的协调统一，对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。

综上所述，我们认为厌氧消化处理符合清远市餐厨垃圾处理的需要，因此本项目采用厌氧消化处理技术。

第6章 清远市餐厨垃圾厌氧消化工艺选择

按照厌氧发酵罐（反应器）的操作条件如进料的含固率、运行温度等，餐厨垃圾厌氧消化处理技术可分为以下几类：

1、按照固体含量可分为：湿式、干式。 2、按照温度可分为：中温、高温。 3、按照阶段数可分为：单相、两相。

4、按照进料方式可分为：序批式、连续式。

6.1 湿式厌氧消化和干式厌氧消化的比较

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湿式厌氧消化和干式厌氧消化的比较详见表6-1。

表6-1 湿式和干式厌氧消化的比较 含固率 湿式 一般在10%~15% 干式 一般在20%~40% 优点 1、技术成熟。 2、处理设施便宜。 1、预处理中挥发性有机物损失少，很少用新鲜水稀释；有机物负荷高，抗冲击负荷较强。 2、预处理相对便宜，反应器小。 3、水的耗量和热耗较小，产生废水的量较少，废水处理费用相对较低。 缺点 1、预处理复杂。 2、定期需要清除浮渣层；对冲击负荷敏感。 3、水的耗量大，产生废水的量也大。 1、湿垃圾不能单独处理。 2、设备造价高。 3、由于在高固体含量下进行，输送和搅拌困难，尤其搅拌是个技术难点。 干式厌氧消化处理技术目前尚不是特别成熟，容易造成很多问题，如氨毒性问题，导致产气不畅的问题，而清远市适宜采用湿式消化工艺。

6.2 中温厌氧消化和高温厌氧消化的比较

中温厌氧消化和高温厌氧消化的比较详见表6-2。

表6-2 中温和高温厌氧消化的比较 温度范围 中温 35-38℃ 1、应用广泛。 2、能耗低。 3、运行稳定。 1、消化时间长。 2、对寄生虫卵的杀灭率低，无害化低。 高温 50-60℃ 1、消化时间短。 2、产气率稍高。 3、对寄生虫卵的杀灭率在数小时内就可达到90%。 1、需要的热量多，运行费用高。 3、由于在高温条件下自由NH3的浓度比中温高，沼气中的氨浓度高。 优点 缺点 根据厌氧菌的生活形态，厌氧消化有两种适宜温度:中温 (35℃-40℃)和高温 (55℃--60℃)。中温消化虽然运行相对稳定，但是从无害化的角度来看，比高温消化效果差。

根据清远市餐厨垃圾的性质，采用中温、高温厌氧消化工艺皆可。但是餐厨垃圾处理厂首要考虑的是无害化的程度，同时，高温消化已经成为近年来发展的主要趋势。因此本项目采用高温工艺。

6.3 单相和两相厌氧消化的比较

在厌氧反应中有水解酸化和甲烷发酵阶段的两大类作用的细菌，而水解酸化菌和产甲烷菌对环境条件有着不同的要求。一般情况下，产甲烷阶段是整个厌氧消化的控制阶段，为了使厌氧消化过

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程完整地进行就必须首先满足产甲烷菌的生长条件，如维持一定的温度、增加反应时间等，特别是对难降解有机物需要长时间的驯化才能适应，传统的厌氧消化工艺把产酸菌和产甲烷菌这两大类菌群置于一个反应器内，即单相厌氧消化工艺。

两相厌氧消化工艺是把水解酸化和甲烷发酵两个阶段尽量分离在两个串联的反应器中，也可认为是两步单相。在水解酸化罐内产酸菌和产甲烷菌尽可能的在各自最佳环境条件下生长，这样不仅有利于充分发挥其各自的活性，而且提高了处理效果，但投资成本相对高。 根据厌氧消化过程中产酸相和产甲烷菌的形态特性的研究，人们发现，产酸菌种类繁多，生长快，对环境条件变化不太敏感，而产甲烷菌刚好相反，其专一性强，对环境条件要求苛刻，繁殖缓慢，这也是人们把一个厌氧消化过程分为产酸相和产甲烷相的理论依据。

表6-3 产酸相菌与产甲烷相菌的特性 项目 种类 生长速率 对pH值的敏感性 产甲烷菌 相对较少 慢 敏感，最佳pH值6.8-7.2 低于-350mv（中温） 低于-560mv（高温） 最佳温度：30~38℃（中温） 最佳温度：50~55℃（高温） 相对不太敏感 产酸菌 较多 快 不太敏感，最佳pH值5.5-7.0 氧化还原电位 低于-150~200mv（中温） 一般性敏感，最佳温度：20~35℃（中温） 敏感 对温度的敏感性 对中间产物H2的敏感性 单相厌氧消化和两相厌氧消化的比较详见表6-4。 表6-4 单相和两相厌氧消化的比较表 单相 两相 1、系统运行稳定。 2、提高了处理效率（如减少了停留时间）。 3、加强了对进料的缓冲能力。 优点 1、投资少。 2、易控制。 缺点 1、反应器可能出现酸化现象导致产甲烷菌受到抑制，厌氧消化过程正常进行受到影响。 1、投资高。 2、运行维护复杂，操作控制困难。 根据以上对单相与两相的比较，两相投资高，运行维护复杂，操作控制困难等问题。推荐清远市餐厨垃圾采用单相厌氧消化工艺。

6.4 序批式和连续式的比较

序批式：将垃圾分批次地投入到反应器中，接种后密闭直到垃圾降解完全再投入另一批新鲜垃圾。 连续式：将新鲜垃圾和降解完全的垃圾分别连续地投入和排出反应器。 其中序批式反应系统在市场应用中所占份额小，主要是由于产气效率通常比较低，而且序批式系统通常比连续系统占地面积大。

推荐清远市餐厨垃圾采用连续式厌氧消化系统。

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6.5 厌氧消化工艺比较结果

根据以上比较分析，清远市主城区餐厨垃圾含水率高，适合采用湿法厌氧消化工艺；相对于高温厌氧消化技术而言，中温技术存在着无害化程度不高等问题，因此推荐采用高温厌氧消化技术；由于单相厌氧消化工艺简单，设备运转维护费用低，在经济上占优势，并且目前单相厌氧消化工艺在工程上应用中占90%以上，推荐采用单相厌氧消化工艺；最后从系统占地、产气效率等因素考虑，推荐采用连续式厌氧消化工艺。

因此，清远市餐厨垃圾处理厂选择的工艺是湿式高温单相连续式厌氧消化工艺。

第7章 餐厨垃圾预处理工艺设计

7.1 设计条件

7.1.1 处理量

餐厨垃圾处理量为150t/d，年处理量为5.475万吨餐厨垃圾废弃物。

7.1.2 进料性质

根据对清远市及国内其他类似城市餐厨垃圾的调查，参考类似工程经验，餐厨垃圾进料性质、组份见下表7-1、表7-2、表7-3。

表7-1 餐厨垃圾的理化性质（其中碱度以CaCO3计）

测定项目 测定结果 TS （%） 13 VS （TS%） 82 全氮 （%） 2.02 PH 4.75 NH3-N （mg/l） 363.1 碱度 （mg/l） 540.54 CODcr （mg/l） 84400 C/N 17.49 表7-2 餐厨垃圾组分

测定项目 测定结果 食物垃圾 % 92.09 纸张 % 0.80 金属 % 0.10 骨头 % 5.20 木头 % 1.01 织物 % 0.10 塑料 % 0.70 合计： % 100.00 表7-3 餐厨垃圾成分

测定 项目 测定结果 粗蛋白% 16.73 粗纤维% 2.52 粗脂肪% 7~30 含油量 mg/L 150~6000 饲料氨基酸% 23 钙% 0.73 钠% 0.76 餐厨垃圾主要来源为餐饮行业及单位食堂，由于目前管理和收集方面存在的诸多因素使得进厂的餐厨垃圾复杂（餐厨和泔脚的混合垃圾），其成分可能包括但不限于：油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、玻璃容器、金属器物、塑料、纸巾等。

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本工艺采用湿式、高温厌氧单相消化技术处理餐厨垃圾，厌氧发酵产生的沼气进入净化系统，然后一部分沼气提纯后制天然气，一部分沼气烧沼气锅炉供厌氧系统加热。整个餐厨垃圾处理工艺包括以下6个子工艺系统：

1. 预处理系统 2. 厌氧发酵系统 3. 沼气处理系统 4. 沼渣脱水及处置系统5. 除臭系统 6. 沼液处理系统

7.2 主体工艺流程图

主体工艺流程如图7-1所示。

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餐厨垃圾 收运车内部挤压 污水 污水 接收系统 生物质分选系统 (含磁选及杂物分选) 塑料、纸张、金属、木头 沼气锅炉 厌氧系统 （含返混单元） 沼气收集 沼气提纯 天然气 污泥脱水系统 沼渣 营养土 生物除臭塔 渗滤液处理系统 排放 达标排放

图7-1 主工艺流程图

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7.3 预处理系统

收集到的餐厨垃圾采用桶装式密闭餐厨垃圾收运车进行运输，垃圾车内设有挤压推板，能实现罐体内餐厨垃圾油水的初步分离，被分离的污水进入罐体底部的污水箱，固状物质被压缩后留在罐体内，通过推挤排料卸入预处理环节的接收系统内。 接料斗底部设有物料输送系统，实现系统的均匀给料。

磁选系统，分离去除餐厨垃圾中的金属。经磁选后的餐厨垃圾进入生物质分离系统，实现有机质和无机质的有效分离。分离出的塑料、纸张等无机质回收利用，分离出的有机浆液进入后续厌氧单元。

本项目预分选系统分选效率高，对砂石等也有较好的分选效果，故后续处理单元不设除砂单元。 预处理系统包括接料系统、油水分离系统、杂物分选系统、返混料系统等。

7.3.1 接料系统

接料斗设计1台，容积为12m3。

7.3.2 物料输送系统

本系统主要通过平板给料机及带式输送机实现。

（1）平板给料机

平板给料机用于把物料从贮料仓或其它贮料设备中均匀或定量的供给到受料设备中，是实行流水作业自动化的必备设备。当底板连同物料向前运动时，料仓内的物料随之填满机体内的空间。当底板向后运动时，底板上的物料不能随之返回而受阻卸出，实现给料。改变底板运动的幅度、频率和出料闸门的高度可调节给料量。 选型时充分考虑餐厨垃圾的特性，选择的给料机配有输送餐厨垃圾及轻抛物设计，其输送板采用了双圆弧独特结构，板中间又配有支撑轮系支撑于设备整体钢架上，因此具有承载能力强、结构独特、故障率低、检修方便等优点。本设备其具有承载力高、抗冲击力大的优点。

平板给料机如用于配料、定量给料时，为保证给料的均匀稳定，防止物料自流应水平安装，如进行一般物料连续给料，可下倾10°安装。对于粘性物料及含水量较大的物料可以下倾15°安装，本项目中选择15°安装角。

图7-2 平板给料机

（2）带式输送机

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。

7.3.3 磁选系统

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本设备通过内部永久磁性物质，吸附其下的黑色金属，随皮带机运动，到非磁性区抛出机外。一般适用于垃圾分选处理线中分选表面的黑色金属材料。

磁选是利用废弃物中各种物质磁性差异在不均匀的磁场中进行分选的一种处理方法。本工艺磁选过程是将固体废物输入磁选机后，磁性物料在不均匀磁场作用下被磁化，从而受磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸附在圆筒上，并随圆筒进入排料端排出；非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废弃物中被排出。 磁选机的类型较多，在充分考虑餐厨垃圾的特点后选择悬吸型磁选机，该磁选机的工作原理是在垃圾输送带上方，距离被分选的物料的一定高度上（通常小于500mm）悬挂一个电磁铁。当垃圾通过垃圾固定磁铁下方时，磁性物质就被吸附在此传送带上，并随同传送带一起运动，磁性物质被送到小磁性区时，自动脱落，从而实现铁磁物质的回收。

图7-3 磁选机原理及实物图

7.3.4 油脂净化系统

收集到的地沟油中含有水分及杂质等，本项目通过油脂净化系统将其分离出去，实现油脂的净化，以利于后续油脂的进一步利用，以实现垃圾最大资源化处理。

地沟油净化系统流程如图7-4所示：

废 水 含油有机质

净化及离心系统 分离 系统 油脂 油脂利用 大颗粒物 小颗粒物

图7-4 油脂净化系统流程图

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收集到的地沟油，首先经过净化及离心系统，将其中的大块有机物质及较大粒径颗粒物去除，去除杂质后的物料再进入细过滤器，细过滤器采用处理效率高的碟式过滤机。

卧螺离心机实物图如7-5所示。

图7-5 卧螺离心机

工作原理为：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。本机能在全速运转下，连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。适合分离含固相物粒度大于0.005mm，浓度范围为2-40%的悬浮液。广泛用于化工、轻工、制药、食品、环保等行业。

碟式分离机内部结构及实物图如下图7-6所示。 碟式分离机原理：

离心分离技术是借助于离心机旋转所产生的离心力，根据物质颗粒的沉降系数、质量、密度及浮力等因子的不同，而使物质分离的技术。当物料进入分离筒后，因不同组份的物质，由于其密度不同，故在离心力场中受力有差别， 直接导致其在离心力场的运动轨迹和运动速率的不同。

本工艺采用自清式碟式分离机，也叫环阀排渣分离机，与固体保留分离机相比，装配有一个可自动固体卸料的转鼓，在不停机的情况下，分离机保持全速运

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转的同时，将固性不溶物喷出转鼓。由于整个过程由微机程序控制，近年来，广泛应用于各种液-固，液-液-固的澄清分离。在自清式的转鼓里面，通过水压作用，来控制滑动活塞的机械运动，实现自动卸料。根据排渣时间的长短，可大致分为部分排渣和全排渣。

经过碟式分离机分离后的油脂含水率低，油脂利用途径广泛。

图7-6碟式分离机内部结构及实物图

本项目为保证地沟油后续处理的合法化，坚决杜绝地沟油餐桌回流等造成的二次危害，经预处理后的粗油脂添加特制的生物菌剂及辅助配套的药剂等，确保地沟油处理无害化。

7.3.5 杂物分选系统

经破碎及磁选环节后，餐厨垃圾中还含有塑料、纸、玻璃、竹木、贝壳、陶瓷、金属等杂物。如果这些物质不从有机质中去除，将会对后续的厌氧系统产生不可挽回的影响。

物料经螺旋进料机进入生物质分离器分离杂物，并破碎、粉碎等措施后将料液制成浆液，并保证制浆后的浆料颗粒直径在8mm以下。

图7-7 进料机和生物质分离器外观图

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在本设计中，利用生物质分离器将餐厨垃圾中的无机物质分离去除，生物质分离器的工作原理如下：生物质分离器内部设有螺旋主轴结构，在顶部电机的高速旋转作用下会产生强的离心力，分离器内部物料在强离心力的作用下做高速离心运动。围绕螺旋主轴设有圆柱形箱体，箱体表面均匀分布直径为10mm的圆孔。餐厨垃圾中的有机物被主轴刀片粉碎至粒径小于10mm，则能通过圆柱箱体，被甩至分离器内壁，并沿着分离器内壁下降，落入底部的有机物收集箱体。而塑料、纸张等不易粉碎的无机物料无法通过圆柱箱体，则在强离心力作用下螺旋上升，通过设置在分离器侧面的出料孔出料，从而实现里有机质与无机质的有效分离。塑料、纸张等无机质的去除率达到95%。

图7-8分离出的无机物质（纸屑、塑料等）

图7-9 分离出的金属等杂物

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图7-10分离后的有机质浆液放大图

7.3.6 返混系统

生物质分离系统出来的有机质物料到返混系统，然后用进料泵输送到厌氧发酵单元。

7.3.7 主要构筑物

本预处理系统仅一座油水收集池构造物，油水收集池为全地下式，容积20m3，钢砼结构，一座。

7.4 厌氧发酵系统

经过预分选后的餐厨垃圾进入厌氧发酵反应器，实现厌氧发酵。

通过对现有厌氧发酵工艺、物料性质的分析比较，本工艺拟采用湿式-单相-高温-厌氧反应工艺，物料通过进料泵进入厌氧罐，在经过充分的酸化水解后再完成甲烷化过程。

7.4.1 厌氧产沼的机理

产甲烷反应是厌氧消化过程的控制阶段，因此，一般来说，在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论影响产甲烷菌的各项因素；主要影响因素有：温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、F/M比、有毒物质等。

（1）温度

温度对厌氧微生物的影响尤为显著；厌氧细菌可分为嗜热菌（或高温菌）、嗜温菌（中温菌）；相应地，厌氧消化分为：高温消化（55?C左右）和中温消化（35?C左右）；高温消化的反应速率约为中温消化的1.5～1.9倍，产气率也较高；当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时，高温消化可取得较好的卫生效果，消化后污泥的脱水性能也较好。

（2）pH值和碱度

pH值是厌氧消化过程中的最重要的影响因素；重要原因：产甲烷菌对pH值的变化非常敏感，一般认为，其最适pH值范围为6.8～7.2，在<6.5或>8.2时，产甲烷菌会受到严重抑制，而进一步导致整个厌氧消化过程的恶化；厌氧体系中的pH值受多种因素的影响：进水pH值、进水水质（有机物浓度、有机物种类等）、生化反应、酸碱平衡、气固液相间的溶解平衡等；厌氧体系是一个pH值的缓冲体系，主要由碳酸盐体系所控制；一般来说：系统中脂肪酸含量的增加（累积），将消耗HCO3-，使pH下降；但产甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸，而且还会产生HCO3-，使系统的pH值回升。

碱度曾一度在厌氧消化中被认为是一个至关重要的影响因素，但实际上其作用主要是保证厌氧体系具有一定的缓冲能力，维持合适的pH值；厌氧体系一旦发生酸化，则需要很长的时间才能恢复。

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（3）氧化还原电位

严格的厌氧环境是产甲烷菌进行正常生理活动的基本条件；非产甲烷菌可以在氧化还原电位为+100～-100mv的环境正常生长和活动；产甲烷菌的最适氧化还原电位为-150～-400mv，在培养产甲烷菌的初期，氧化还原电位不能高于-330mv；

（4）营养要求

厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生物，其要求COD：N：P = 200：5：1；多数厌氧菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能，所以有时需要投加：①K、Na、Ca等金属盐类；②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等；③有机微量物质：酵母浸出膏、生物素、维生素等。

（5）F/M比

厌氧生物处理的有机物负荷较好氧生物处理更高，一般可达5～10kgCOD/m3.d，甚至可达10～30kgCOD/m3.d；无传氧的限制；可以积聚更高的生物量。

产酸阶段的反应速率远高于产甲烷阶段，因此必须十分谨慎地选择有机负荷； 高的有机容积负荷的前提是高的生物量，而相应较低的污泥负荷； 高的有机容积负荷可以缩短HRT，减少反应器容积。

（6）有毒物质

——常见的抑制性物质有：硫化物、氨氮、重金属、氰化物及某些有机物； ①硫化物和硫酸盐：硫酸盐和其它硫的氧化物很容易在厌氧消化过程中被还原成硫化物；可溶的硫化物达到一定浓度时，会对厌氧消化过程主要是产甲烷过程产生抑制作用；投加某些金属如Fe可以去除S2-，或从系统中吹脱H2S可以减轻硫化物的抑制作用；

②氨氮：氨氮是厌氧消化的缓冲剂；但浓度过高，则会对厌氧消化过程产生毒害作用；抑制浓度为50～200mg/l，但驯化后，适应能力会得到加强； ③重金属：使厌氧细菌的酶系统受到破坏； ④氰化物；

⑤有毒有机物。

7.4.2 厌氧发酵工艺说明

本方案中厌氧发酵工艺采用的OWS公司的DRANCO处理工艺。如图7-11所示：

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生物气利用

厌氧发酵罐 蒸汽 残渣处理

分选后的垃圾 混合 泵 图7-11 DRANCO处理工艺示意图

图7-12 Dranco工艺示意图

经过预分选后的中段垃圾进入接收料斗内，再通过输送机将物料输送至进料斗内，进入进料斗内的物质由三部分构成：（1）分选后的垃圾；（2）从厌氧反应器返混后的沼液；（3）蒸汽。三种物质在接收斗混合均匀及加热到厌氧消化需要的温度后，再通过进料泵提升至厌氧反应器进行厌氧消化。厌氧消化产生的沼气进入后续的处理及利用单元，厌氧产生的沼液一部分返混至进料斗内，另一部分进入后续处理单元。

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我司引进OWS厌氧工艺，结合中国餐厨垃圾特点，对工艺进行改进，采用符合中国餐厨垃圾特点的优化Dranco工艺。

（1)优化Dranco厌氧工艺参数

? 温度：高温消化53°C； ? 消化罐内停留时间：23天 ? 产气量：84.38Nm3/每吨垃圾

（2）优化Dranco工艺优点

? 独特的预处理系统，操作简单，可靠性高；

? 全自动控制，操作全部自动化，减少对环境与工作人员的不良影响； ? 封闭式运行，无臭气外溢；

? 特有的厌氧发酵罐设计，可连续稳定运行，保证较高的生物燃气产量，机械搅拌方式，维护简单，实用可靠，节约成本；

? 生产出的优质可再生新能源（生物燃气、电、热）清洁可靠，解决能源紧缺矛盾；

? 资源化程度高，充分降低了处理成本，降低了运行成本，达到了能量的正输出；

? 发酵残渣重金属含量低，是一种营养丰富的有机肥，可作为城市绿化及园林植物的肥料；实现餐厨垃圾的资源回收利用，大大减少了餐厨垃圾对环境的污染； ? 工厂流程紧凑，工艺先进，模块化工艺设计，灵活的配置降低了成本；对中国现有的工厂进行资源化处理改造提供了可行方案；

? 大大减少了填埋垃圾数量，节约了垃圾填埋对土地资源的占用。 ? 极少的垃圾渗滤液产生，极大的降低了垃圾处理的运行成本；

（3）工艺参数监控

发酵罐内部设置检测装置通过自动控制系统对发酵罐内部温度、压力、液位、搅拌频率、甲烷以及二氧化碳含量等指标进行测定和监控。此外，在发酵罐侧壁设取样口，定期取样发酵液，对更多的指标（pH值、挥发性脂肪酸、氨氮、含固率等）进行实验室测试，测试结果及时反馈，以便操作人员利用这些测量、分析结果及时调整发酵罐运行参数，保证厌氧消化过程的持续和稳定。

7.5 沼气处理系统

7.5.1 沼气产生量

根据大量的小试中试试验和理论计算，每克VS可以产生0.7-0.8L的沼气，根据对清远市餐厨废弃物成份的分析，VS占15%（含固率）×75%（挥发性有机物占总的有机物比例）=11.25%。

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