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黄石餐厨垃圾PPP项目可行性研究报告
黄石餐厨垃圾PPP项目可行性研究报告.pdf
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可研专题
上传人:地** 编号:1242213 2024-10-19 146页 1.28MB
1、工程咨询甲级证书编号:12120070023 工程号:环 05-2015063 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 可行性研究报告(报批稿)中国市政工程中南设计研究总院有限公司 二零一五年十一月黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 目录 i 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 可行性研究报告 总院院长:杨书平 总工程师:邓志光 五院院长:谢益佳 五院总工:罗继武 项目审核人:罗继武 项目负责人:李 茜 专业负责人:工艺:李 茜 建筑:蔡天航 结构:刘尚春 电气:殷翠萍 概算:闫述毅 参加编制人:工艺:淦方茂 席 爽 建筑:杨 勇 结构:刘 尚 春 电气:石 伟 吴桂良 概算:闫述毅 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 2、目录 i目录目录 目录.i 前 言.1 1 概 述.1 1.1 工程概况.1 1.2 编制依据及基础资料.1 1.3 编制范围及原则.1 1.4 采用的标准规范.2 1.5 城市概况.5 1.6 餐厨废弃物现状.7 1.7 项目建设必要性.8 2 工程规模及厂址.11 2.1 餐厨废弃物收运和处置现状.11 2.2 餐厨废弃物产量预测及理化性质.13 2.3 建设规模.15 2.4 项目厂址.15 3 餐厨垃圾收运系统设计.17 3.1 收运系统的建设原则.17 3.2 交通干道分布情况.17 3.3 收运路线设计.18 3.4 收运设备设计.18 3.5 收运体系保障措施.26 4 工艺总体3、方案设计.31 4.1 污染物排放要求.31 4.2 餐厨垃圾理化性质.31 4.3 餐厨垃圾处理总体工艺方案.32 4.4 厌氧消化工艺的选择.32 4.5 沼气综合利用方案.35 4.6 沼渣处理处置方案.38 4.7 污水处理工艺.41 4.8 臭气处理工艺.43 4.9 全厂工艺流程.47 5 工艺设计.49 5.1 设计规模.49 5.2 工艺流程.49 5.3 预处理系统.51 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 目录 ii 5.4 厌氧发酵系统.59 5.5 消化液暂存及脱水系统.61 5.6 沼气利用系统.64 5.7 除臭系统工艺设计.70 5.8 污水处理工艺设计.71 6 总图4、布置.72 6.1 场址概况.72 6.2 总平面布置.72 6.3 竖向设计.73 6.4 道路及运输.74 6.5 绿化及小品.75 6.6 保卫及消防.75 7 建筑及结构设计.77 7.1 建筑设计.77 7.2 结构设计.78 8 电气及自控设计.82 8.1 电气设计.82 8.2 自动控制设计.87 9 公用工程.94 9.1 给排水设计.94 10 环境保护.97 10.1 设计依据.97 10.2 污染源及治理措施.97 10.3 水土保持措施.98 10.4 绿化.98 10.5 环境保护管理和监测.98 10.6 环境影响简要分析.98 11 工程节能.100 11.1 5、设计依据.100 11.2 主要能耗分析.100 11.3 节能措施.101 11.4 腐蚀防护.101 12 消防设计.104 12.1 设计依据.104 12.2 防火及消防措施.104 13 劳动安全与职业卫生.108 13.1 设计依据.108 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 目录 iii13.2 主要危险因素分析.109 13.3 安全防护措施.109 13.4 应急方案.111 14 组织机构及劳动定员.113 14.1 管理机构.113 14.2 人员编制.113 14.3 人员培训.114 15 社会稳定风险评估.115 15.1 社会稳定风险内涵.115 15.2 征地拆迁引发6、的社会稳定风险内涵及其成因.115 15.3 本项目社会风险内容及其评价.116 16 项目实施计划.119 16.1 项目实施方式.119 16.2 项目实施进度计划.119 16.3 项目招投标.119 17 投资估算.122 17.1 工程概况及编制依据.122 17.2 投资概算.123 17.3 投资概算分析.124 17.4 资金来源.125 18 财务评价.127 18.1 编制依据.127 18.2 计算原则.127 18.3 基础数据与评价参数.127 18.4 成本计算.128 18.5 建议餐厨废弃物收费标准.130 18.6 利润总额及分配.130 18.7 财务盈利能7、力分析.130 18.8 投资收益指标分析.132 18.9 资产负债率.132 18.10 清偿能力分析.132 18.11 不确定性分析.133 19 工程效益分析.135 19.1 社会效益.135 19.2 环境效益.135 19.3 经济效益.136 20 结论及建议.137 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 目录 iv20.1 结论.137 20.2 建议.138 21 附件及附图.139 21.1 附件.139 21.2 附图.139 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 前前 言言 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、8、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,不利于普通垃圾车运输等特点。这类垃圾若不经分类专项处理,会对环境造成极大的危害。根据黄石市餐厨垃圾相关数据显示,黄石市 2013 年餐厨垃圾产量约为 70 吨/日。如何合理处置大量的餐厨废弃物,实现餐厨废弃物的资源化综合利用,保护生态环境,已经成为黄石市面临的重大资源环境问题。目前黄石市生活垃圾焚烧发电厂已初步解决了黄石市主城区生活垃圾的终端处理问题。然而,作为生活垃圾一部分的餐厨垃圾具有较高的资源回收利用价值,如果按照生活垃圾直接进行焚烧或者填埋处理,既浪费了资源,又占用了土地。同时如果不规范处置这部分餐厨垃圾将有可能导致9、这些餐厨垃圾被私人有偿收集运输,作为喂养“泔水猪”的饲料或提炼“地沟油”的原料,返回人们的餐桌,造成食品安全隐患;或直接进入城市排污管网,堵塞城市排污管网。针对上述情况,黄石市政府大力提倡循环经济和自主创新,积极推动餐厨垃圾管理和处置工作。对餐厨垃圾进行有效的专项分类收运和集中处置,能“变废为宝”,同时还能改善环境和市民的生活质量,符合循环经济原则和可持续发展战略。据此,黄石污水公司委托我院编制黄石市餐厨废弃物收运处理工程项目可行性研究报告。在可研报告文件的编制中,得到了黄石市发改委、污水处理公司、城管局、环保局等相关单位的大力支持和协助,在此致以诚挚的谢意!黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述10、 11 概概 述述 1.1 工程概况 项目名称:黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建设单位:黄石市污水处理公司 建设地点:黄石市开发区金山街办 B4 路以北,黄金山生活垃圾焚烧发电厂以西。服务范围:黄石市中心城区及大冶市主城区范围内的餐厨废弃物 处理规模:100 吨/日 1.2 编制依据及基础资料(1)黄石市餐厨废弃物收运处理工程可行性研究报告招标文件;(2)关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知(发改办环资20101020 号)建设方提供的其他相关资料;(3)黄石市餐厨废弃物收运处理工程项目建议书(4)黄石市餐厨废弃物收运处理工程项目建议书批复文件(黄发改审批20142811、1 号)(5)黄石市城市环境卫生专项规划(20082020)(6)拟选厂址 1:1000 的地形图(7)黄石市餐厨废弃物收运处理工程项目实施方案(8)项目选址意见书(9)业主提供的其它资料 1.3 编制范围及原则 1.3.1 编制范围 本项目服务范围黄石市中心城区及大冶市主城区范围内的餐厨废弃物,是指除居民日常生活以外的食品加工、餐饮服务、集体供餐等活动中产生的食物残余和废弃食用油脂等废弃物。本可研报告文件内容主要包括餐厨废弃物收运系统、主要处理工艺、配套公用工程及生活服务设施等。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 21.3.2 编制原则 从黄石市的实际情况出发,在城市总体规划的指导下,遵循国12、家对餐厨废弃物处置的有关法律法规,使工程建设与城市的发展相协调,各项指标均符合国家的有关标准规定。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、运行稳定可靠的设备,坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济的合理性相结合的原则。以发挥本项目的社会效益、环境效益和经济效益。本可研报告的编制主要遵循以下原则:(1)坚持“统一收运、集中处理”的原则。充分借鉴国内其它城市餐厨垃圾处理经验,保证餐厨垃圾处置设施资源配置合理,提高处理质量,避免二次污染,形成规模效益,做到资源的充分回收、合理利用。(2)坚持“减量化、无害化、资源化”的原则。餐厨垃圾有机含量高,极具回收利用价值,在满足无害化处理13、基本要求的基础上,尽可能实现资源化目标。(3)坚持“先进、可靠、高效”的原则。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,促使从源头减少废物产生量。(4)餐厨垃圾处置工程的设计、建设和管理,应符合国家环境保护方面的法律、法规和标准的要求,符合国家循环经济政策,符合行业和地区规划,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、水文等条件,坚持因地制宜、从黄石市的实际出发的原则,做到工程项目的环境效益、社会效益和经济效14、益相统一。1.4 采用的标准规范(1)中华人民共和国环境保护法(2014 第 9 号(2)中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法(2013)(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、黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 3科技部,2000 年 6 月(6)城市环境卫生设施规划规范GB50337-2003(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)餐厨垃圾处理技术规范CJJ184-2012(9)地表水环境质量标准GB3838-2002(10)大气15、污染物综合排放标准GB16297-96(11)给水排水构筑物结构设计规范GB50069-2002(12)水处理设备制造技术条件JB2932-86(13)水处理设备技术文件JB/Z360-89(14)钢制压力容器GB150-89(15)钢制焊接常压容器技术条件JB2880-81(16)水处理设备原材料入厂检验ZBJ98003-87(17)采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87(18)声环境质量标准GB3096-2008(19)工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008(20)建筑抗震设计规范(2010 版)GB50011-2001(21)构筑物抗震设计规范GB50191(22)供配16、电系统设计规范GB50052-95(23)建筑照明设计标准GB50034-2004(24)室内空气质量标准GB/T18883-2002(25)继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-1993(26)交流电装置的接地DL/T621-1997(27)建筑设计防火规范GB50016-2014(28)工业企业设计卫生标准GB21-2002(29)室外排水设计规范GB50014-2006(2014 年版)(30)离心式潜污泵JB/T8857-2011(31)潜水电泵试验方法GB/T12758-1991(32)离心泵技术条件GB/T5656-1994(33)工业产品使用说明书总则GB9969.1-117、998 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 4(34)离心泵、混流泵、轴流泵和漩涡泵试验方法GB/T3216-1989(35)泵的震动测量与评价方法GB/29531-2013(36)泵的噪声测量与评价方法GB/T8098-1999(37)三相异步电动机试验方法GB/T1032-1985(38)水处理设备制造技术条件JB2932-1996(39)橡胶衬里化工设备HGJ32-90(40)橡胶衬里设备技术条件DC130a16(41)化工设备衬里用未硫化橡胶板GB5575-85(42)生活垃圾卫生填埋技术规范GB50869-2013(43)生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008(44)生活18、垃圾填埋场渗沥液处理工程技术规范HJ564-2010(45)生活垃圾渗沥液处理技术规范CJJ150-2010(46)工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008(47)建筑地基基础设计规范GB 50007-2011(48)建筑地基处理技术规范JGJ 79-2012(49)建筑结构荷载规范GB50009-2012(50)混凝土结构设计规范GB50010-2010(51)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003(52)给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002(53)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS138:2002(54)低压配电设计规范GB50019、54-2014(55)电力工程电缆设计规范GB50217-2007(56)10kV 及以下变电所设计规范GB50053-2013(57)建筑物防雷设计规范GB50057-2010(58)电力建设施工及验收技术规范GBJ147-90(59)电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GBJ149-90(60)电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-2006(61)电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-2006(62)电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-92 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 5(63)电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范GB50170-20、2006(64)电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范GB50172-92(65)建筑电气安装工程质量验收规范GB50303-2012(66)施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005(67)建设项目经济评价方法与参数(68)现行相关设计规范、规程等 1.5 城市概况 1.5.1 自然概况(1)地理位置 黄石市位于鄂东南,长江中游南岸。黄石市国土总面积 4583 平方公里,地跨东经114 度 31 分至 115 度 30 分,北纬 29 度 30 分至 30 度 15 分之间。东北临长江,与黄冈市(浠水县、蕲春县、武穴市)隔江相望,北接鄂州市鄂城区,西靠武汉市江夏区、鄂州市梁21、子湖区,西南与咸宁市咸安区、通山县为邻,东南与江西省武宁县、瑞昌市接壤。图 1-1 黄石市区域位置图 (2)行政辖区 黄石市位于湖北省东南部和长江中游南岸,是继武汉之后湖北设立的第二座省辖黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 6市,是武汉城市圈副中心城市,是我国中部地区重要的原材料工业基地和国务院批准的沿江开放城市之一。黄石市现辖大冶市、阳新县和黄石港区、西塞山区、下陆区、铁山区四个城区及一个国家级经济开发区黄石经济技术开发区,总面积 4583 平方公里,其中黄石市主城区(黄石港、西塞山、下陆、铁山四区、开发区)面积 237 平方公里。黄石市历史悠久,文化底蕴深厚,工业基础坚实,基础设施完善,在22、湖北实施的“两圈一带”区域发展战略中,黄石市是武汉城市圈的副中心城市和长江经济带的优先开发区域,拥有多个国家授予的试点示范及荣誉(资源枯竭转型试点城市、经济技术开发区、3G 电子政务应用、公共租赁房、科技进步示范市、创业型城市、国家新型工业化示范基地、国家循环经济示范创建城市、国家新能源示范创建城市、创建国家公共文化服务体系示范区、国家园林城市、水环境治理优秀范例城市、国家节水型城市、中国观赏石之城、2010 中国十大经济转型示范城市、全国水环境治理人居环境项目范例奖)。(3)经济发展概况 黄石是我国的老工业基地,工业基础雄厚,拥有华新水泥、大冶特钢、大冶有色、中国劲酒、美尔雅、三丰智能、邦柯23、科技等一大批国内外知名企业,同时黄石也是我国中部地区重要的原材料工业基地,有着深厚的工业文化底蕴和雄厚的加工基础,素有“青铜故里”、“钢铁摇篮”、“水泥故乡”和“服装新城”之称。全市已形成黑色金属、有色金属、机械制造、建材、能源、食品饮料、纺织服装、化工医药等八大产业集群。黄石市通过改造提升传统产业,培育壮大接续替代产业,大力发展高新技术产业,推进产业链延伸和产业集群发展,新型工业化步伐明显加快,黑色冶金、有色冶金、建材、装备制造、食品饮料等特色优势产业得到进一步发展;商贸流通、物流、金融、旅游等现代服务业稳步发展,农业产业化水平进一步提高。根据黄石市 2013 年统计公报初步核算,2013 24、年黄石市完成生产总值 1142.03 亿元,比上年增长 9.8%;规模以上工业增加值576.2亿元,增长10.2%;全社会固定资产投资963.51亿元,增长28.3%;社会消费品零售总额 461.03 亿元,增长 12.9%;外商直接投资 4.9 亿美元,增长 15.9%;外贸出口总额 12.1 亿美元,增长 10%;地方公共财政预算收入 78.36 亿元,增长 19.4%;城镇居民人均可支配收入 21330 元,增长 9.9%;农民人均纯收入 8492 元,增长 13.6%。(4)自然条件 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 7黄石地形总的趋势是西南高,东北低,由西南向东北倾斜,延绵于湘江鄂25、赣三省边境的幕阜山脉,在阳新境内有大小山峰 411 座。进入大冶,分为大同山(又称南山)、天台山、龙角山、云台山、茗山、黄荆山等去脉。境内较大的山有东方山、黄荆山、云台山、父子山、七峰山等。最高峰为阳新境内的七峰山主峰南岩岭,海拨 867.7 米(吴淞高度,下同),次高峰为大冶太婆尖,海拨 840 米,最低处为阳新境内的富水南城潭河床,海拨 8.7 米。黄石市为典型的亚热带大陆性季风气候,年平均气温 17,年平均降水量 1382.6 毫米,全年日照 16662280 小时。(5)黄石市地理区位优越,自然环境优美。市区形状成“入”字形,三面环山,一面临江,风光绮丽的磁湖镶嵌于市中心,是一个盆地城26、市。城区中心地段海拨一般在20 米左右。黄石城区襟江怀湖,依山傍水,城在山中,水在城中,山环水绕,环境优美,拥有“三山两湖”(东方山、西塞山、小雷山、磁湖、仙岛湖)众多自然景观和人文历史于一体的风景名胜。黄石是全国重要港口城市和交通枢纽城市之一,在国家综合交通运输网中定位为“以公路、港口功能为主的区域性综合交通枢纽”和国家综合交通运输通道,是沿江综合交通运输体系的重要组成部分。京广、京九两条铁路大动脉与京港澳、沪渝、大广、杭瑞四条高速公路及长江黄金水道交汇于此,在长江经济带中交通条件基础较好、地位特殊、优势明显。1.6 餐厨废弃物现状 伴随着黄石市黄金山垃圾焚烧厂的建设,黄石市政府积极推进与其27、配套的生活垃圾收运系统的建设、升级与改造,黄石市中心城区生活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”的服务体系。但长期以来,作为生活垃圾一部分的餐厨废弃物却成为“漏网之鱼”,没有得到有效的收集与处理。黄石市餐厨废弃物处理现状和国内大部分地区一样,处于无序处置的状态。目前黄石市餐厨废弃物去向主要有三条:第一,私人收购,一部分餐饮单位产生的餐厨废弃物被个体商贩购买或无偿收走,用作饲养生猪、养鱼以及提炼加工成地沟油。据调查,市内绝大多数餐馆的餐厨废弃物都已被“垃圾猪”的饲养户承包,约占餐厨废弃物产生量的 60%。这些人把收集到的泔水“一废两用”,先将泔水煮沸,把浮在面上的一层油捞起来28、作地沟油;而剩下的菜渣、剩饭再用来喂猪。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 8第二,随意倾倒,一部分餐厨废弃物未经任何处理被直接倒入下水道,进入市政污水处理系统。第三,混入生活垃圾,居民家中产生的餐厨废弃物,主要是混入生活垃圾中由环卫部门统一收集清运。图 1-2 黄石市餐厨垃圾收运模式 由于缺乏专业的运输工具对餐厨废弃物进行收集运输,私人收购所用的简陋破烂的摩托车、三轮车以及面包车,在运输过程中造成餐厨废弃物沿途漏洒,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。每日产生的餐厨废弃物流入社会,为“地沟油”、“垃圾猪”提供了原、饲料,严重威胁着民众食品卫生安全;“垃圾猪”养29、殖场周围臭气难以控制,周边居民怨声载道、苦不堪言;部分餐厨废弃物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;随意堆放的餐厨废弃物更会招引蝇虫,产生异味。1.7 项目建设必要性(1)符合国家餐厨废弃物处理政策及相关法律法规“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划,规划明确提出:“到2015 年,我国的餐厨垃圾处理设施数量力争达到 242 座,财政拨款 109 亿元作为餐厨垃圾专项投资资金,并要求地方财政加大投入力度,由中央到地方充分扶持、调动民营企业参与餐厨垃圾治理,促进投资主体与融资渠道的多元化,实现我国餐厨垃30、圾资餐厨垃圾产生源 个体商贩 城市生活垃圾收运处理系统 养垃圾猪或养鱼 地沟油 直排下水道 进入市政污水处理系统 黄金山垃圾焚烧发电厂 或生活垃圾填埋场 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 9源化利用和无害化”。另外,国务院及各部委也就餐厨垃圾处理及其相关工作下达了通知。2010 年 3 月 18 日,国家食品药品监督管理局办公室下发了关于严防“地沟油”流入餐饮服务环节的紧急通知;2010 年 7 月 19 日,国务院办公厅下发了关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见,要求加强餐厨垃圾收运管理,规范餐厨垃圾处置,同时探索适宜的餐厨垃圾资源化利用和无害化处理技术工艺路线及管理模式。2010 年31、 5 月,国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部会同环境保护部、农业部以城市为单位,启动了餐厨垃圾资源化利用和无害化处理城市试点工作,联合印发关于同意北京市朝阳区等 33 个城市(区)餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点实施方案并确定为试点城市(区)的通知,安排循环经济发展专项资金 6.3 亿元对 33 个试点城市的餐厨垃圾治理。2014 年 8 月,联合印发了关于同意浙江省衢州市等 17 个城市为第四批餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市的通知(发改办环资【2014】1905 号)。其中包括黄石市。(2)符合湖北省规划需要 根据湖北省城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划(2010-201532、 年)的明确要求,十二五期间全省地级市必须建设餐厨废弃物处理场,规范餐厨废弃物的处理。因此,在黄石建设一套餐厨废弃物收运处理系统是十分必要的。这既与城市总体规划一致,也是实现城市功能、协调经济环境和谐发展的需要。(3)符合黄石市创建国家环保模范城市的要求 为切实保障食品安全和人民群众身体健康,在餐厨废弃物的危害日益突出的情况下,如何对餐厨废弃物进行有效的资源化、减量化、无害化处理,既是黄石市面临的重点环境问题之一,也是政府、民众关心的热点民生问题,建立餐厨废弃物集中收集和处理设施已刻不容缓。推进餐厨废弃物资源化利用和无害化处理,变废为宝,化害为利,不仅是发展循环经济的重要内容,也是解决餐厨废弃33、物引发的食品卫生安全问题的根本性措施。近年来,黄石市委、市政府确定了生态立市、产业强市,建设鄂东特大城市战略目标。同时,在创建国家循环经济示范市和国家文明城市、卫生城市、环保模范城市、森林城市、生态宜居城市等“五城同创”取得了显著的成效。在经济发展方式转变和城市发展模式转型方面国家赋予了黄石新的历史使命,餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的开展对落实循环经济示范市创建具有很强的推动作用及示范效应。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 概述 10目前黄石市餐厨废弃物去向一部分非法收集处理,另一部分进入城市生活垃圾填埋场,并未真正意义上实现餐厨废弃物的资源化。因此,建立一套针对餐厨废弃物自身特性,采34、用相应设备和技术进行处理的餐厨废弃物收运处理体系统非常具有必要性 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程规模及厂址 112 工程规模及厂址工程规模及厂址 2.1 餐厨废弃物收运和处置现状 2.1.1 餐厨废弃物分布情况 根据餐饮企业餐厨废弃物的性质、规模等特点,黄石市餐厨废弃物目前主要分布于以下四个方面:(1)城市居民家庭、城市公共场所和旅游景点的垃圾收集点等。(2)各类食品批发和零售市场。(3)宾馆、饭店和各类小吃店等。(4)政府机关、企事业单位、学校等单位食堂。目前,前两类产生源的易腐性垃圾均进入城市生活垃圾收集运输系统,是生活垃圾中厨余、果皮类的主要来源,而后两者产生点集中、产生量大,还未形35、成一套规范的管理系统,易形成“垃圾猪”“地沟油”等食品安全问题、造成环境污染影响市容市貌、存在地下非法利益链条,是黄石市亟待解决的问题。据黄石市工商部门统计,黄石市中心城区现有餐饮单位 2916 家,特大型及大型餐馆 39 家,中型餐饮餐馆 124 家,小型餐馆 716 家,小吃店 1499 家,饮品店 89 家,政府机关、学校及托幼机构食堂 159 家,较大工矿企业食堂 111 家,建筑工地食堂 41 家,快餐店 138 家。大冶市餐饮单位约 1000 家,主要为中小型餐馆、小吃店、政府机关、学校及托幼机构、工矿企业食堂。黄石市城市管理局固废处置中心于2013年9月对全市餐厨废弃物的产生源、36、产量、流向进行了历时一个多月的调查调查抽取早餐点 324 家,餐馆酒店 455家,单位食堂 58 家,包含铁山、下陆、西塞山、黄石港区及开发区。初步调查统计,2013 年,黄石市主城区及大冶市城区餐厨废弃物产量约为 70t/d,主要来源于各餐饮企业、政府、学校及各工矿企业食堂,且餐厨废弃物产生量随着黄石市城市化进程的发展、人口的增加和旅游业的发展,其产生量也随之增加。2.1.2 餐厨废弃物组分分析 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程规模及厂址 12餐厨废弃物是城市有机垃圾中最重要的一种,包括餐饮行业、企事业单位及学校食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂,是油、水、果37、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。餐厨废弃物特点主要是含水量高,水份占到垃圾总量的 8090%;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。黄石是我国的老工业基地,大型工矿企业较多,由于工作、生活环境的差异性,黄石市居民饮食口味相对偏重。根据抽样调查结果显示,黄石市餐厨废弃物除含水率高、易腐烂、含油率高等与其它地区餐饮废弃物所拥有的共性特点外,还具有含盐量相对较高的特点,主要成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪、盐类、Ca、Mg、Fe、K 等。从物质存在形式上来看,除金属、木头、塑料、纸张、织物38、和骨头等杂质外,餐厨废弃物中含有大量存在的固形物和溶解或悬浮于水中的有机质,其中固形物质占 30%以上,是餐厨废弃物中有机物质的主要存在形式。(1)高含水率。餐厨废弃物的含水率高(水的质量分数大于 80%),这给其收集、运输和处理都带来很大难度。从餐厨废弃物中沥出的渗滤液可通过地表径流和渗透作用污染地表水和地下水,而且由于餐厨废弃物单位质量的热值在2100kJ/kg 左右,不能满足垃圾焚烧发电的热值要求。(2)易腐烂。餐厨废弃物中有机物含量高(约占干物质质量的 95%以上),易腐败发臭,易滋生病菌,会造成疾病的传播,不宜储存,这就要求黄石市建设的餐厨废弃物收运系统要及时、高效的对餐厨废弃物进行39、收运。(3)营养丰富。除了有机物含量高外,餐厨废弃物还富含氮、磷、钾、钙以及各种微量元素,营养元素齐全,适宜采用机械生物法对其进行处理。(4)含有一定量的废弃油脂。餐厨废弃物中的废弃油脂若被不法商贩收集提炼成地沟油就会进入食用油市场,危害人民身体健康,若将其生产为生物柴油、隔离剂、皂粒等化工原料可实现资源化利用。2.1.3 餐厨废弃物收运处理情况 目前黄石市餐厨废弃物处于管理无序、任意处置的状态,黄石市城管局未对餐厨废弃物进行集中管理、收运,也未建设餐厨废弃物处置设施,大部分餐厨废黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程规模及厂址 13弃物由私人上门承包收购、运往养殖场,这既影响环境卫生,又可能带来40、食品安全隐患;少量餐厨废弃物混入生活垃圾最终以填埋方式处置,不仅带来了二次污染问题,也使餐厨废弃物变成几乎无利用价值的废物。由于缺乏专业的运输工具对餐厨废弃物进行收集运输,简陋破烂的摩托车、三轮车运输过程中造成餐厨废弃物沿途漏洒,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。每日大量的餐厨废弃物流入社会,为“泔水油”、“泔水猪”提供了原料,严重威胁着食品卫生安全;部分餐厨废弃物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;随意堆放的餐厨废弃物更会招引蝇虫,产生异味。2.2 餐厨废弃物产量预测及理化性41、质 2.2.1 餐厨废弃物产量预测 餐厨废弃物产生量宜按人均日产生量进行估算,根据餐厨垃圾处理技术规范(CJJ184-2012),餐厨废弃物日产生量宜按下式估算:kRmMC=式中:Mc某城市或区域餐饮垃圾日产生量,kg/d;R城市或区域常住人口;m人均餐饮垃圾产生量基数,kg/人d;k餐饮垃圾产生量修正系数。人均餐饮垃圾日产生量基数 m 宜取 0.1 kg/人d,餐饮垃圾产生量修正系数 k的取值可按以下要求确定:1、经济发达城市、旅游业发达城市、沿海城市可取1.051.10;2、经济发达旅游城市、经济发达沿海城市可取 1.101.15;3、普通城市取 1.00。根据国内其他城市相关经验,餐厨废42、弃物收运初期具有管理难度大、收运率不高的特点,黄石市市区及大冶市城区餐厨废弃物收运处理率 2016 年达到 70%,2018 年目标达到 85%,2020 年达到 100%。综上,黄石及大冶城区餐厨废弃物处理量预测见表 2-1。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程规模及厂址 14表 2-1 餐厨废弃物产量预测表 年份年份 人口(万人)人口(万人)产生量(产生量(t/d)收集率收集率 波动系数波动系数 计算处理量(计算处理量(t/d)2013 106.94 2014 108.78 108.78 0.20 1 21.76 2015 110.65 110.65 0.30 1 33.20 2016 1143、2.56 112.56 0.70 1 78.79 2017 114.49 114.49 0.75 1 85.87 2018 116.46 116.46 0.85 1 98.99 2019 118.47 118.47 0.90 1 106.62 2020 120.46 120.46 1.00 1 120.46 2021 122.48 122.48 1.00 1 122.48 2022 124.54 124.54 1.00 1 124.54 2023 126.63 126.63 1.00 1 126.63 2024 128.76 128.76 1.00 1 128.76 2025 130.92 144、30.92 1.00 1 130.92 2026 133.12 133.12 1.00 1 133.12 2027 135.36 135.36 1.00 1 135.36 2028 137.63 137.63 1.00 1 137.63 2029 139.94 139.94 1.00 1 139.94 2030 142.29 142.29 1.00 1 142.29 2.2.2 餐厨废弃物理化性质 根据对黄石市及大冶市餐饮企业产生餐厨废弃物的调查,餐厨废弃物成分组成及理化性质详见表 2-2。表 2-2 餐厨废弃物成分组成及理化性质表 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程规模及厂址 152.3 建45、设规模 近年来黄石市和大冶市居民消费水平和商业发展水平提高很快,人均可支配收入明显增加。结合发达国家类似经验,随着经济的发展,人们生活节奏的加快,选择在外就餐频率将逐渐提高,但另一方面,经济和社会的进步使居民素质及生活水平逐渐提高,居民外出就餐的档次将会逐渐提高,餐饮业也会向更加精致的方向发展,每一餐的垃圾量会逐渐下降,同时打包的情况也会逐渐增多,浪费现象将逐渐得以改善。根据黄石市环境卫生设施专项规划,预测 2016 年黄石市餐厨废弃物为78 t/d,2020 年将达到 120 t/d。因此建议建成规模 100 t/d 的餐厨废弃物处理工程,覆盖黄石市及大冶市主城区的餐厨废弃物处理,工程占地约46、 18 亩。建议本项目一次完成全部规模建设。项目运行初期处理量不足时,适当缩短系统运行时间。至实际处理规模达到设计处理规模后,本系统满负荷运行。2.4 项目厂址 2.4.1 选址原则(1)应符合城市总体规划、城市环境卫生专业规划和土地利用总体规划的要求。成分组成成分组成 百分含量(百分含量(%)理化特性理化特性 含量或浓度含量或浓度 食物残渣 89.1 含固率,%14.8 纸张 0.8 含盐量,%0.23 金属 0.1 含水率,%85.2 骨头 5.2 容重,kg/m3 850-950 木头 1 pH 4.5-6.0 织物 0.1 可降解有机质含量,干基%71.6 塑料 0.7 杂质成分含量,47、干基%28.4 废油脂 3 COD,mg/L 60000 合计 100 BOD,mg/L 30000 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程规模及厂址 16(2)选择人口密度低、土地利用价值低、征地费用少、施工方便、市政配套设施完备的区域。(3)与大气保护、水资源保护、自然保护及生态平衡要求相一致,不影响当地居民的身心健康,避免造成不良社会影响。(4)结合服务区的产量分布特点,平衡运行管理、就近运输,综合考虑收运成本及环境影响等因素。2.4.2 厂址选择 本项目厂址位于湖北省黄石市开发区王太村,B4 路北侧,邻近黄金山生活垃圾焚烧厂西南侧。即湖北省黄石市开发区王太村柏家湾以西 0.62km 牛角山48、颈,西距发展大道0.52km,南距正在建设中的金山大道0.3km,东距钟山水库1.67km,北距沿湖路 1.45km,征地面积约 18 亩,场址周围无环境敏感点,环境影响小。2.4.3 拟建厂址环境条件(1)地形地貌 厂址位于牛角山南侧,属剥蚀残丘地貌。地形北高南低,场地的北、东、西三侧为低山环绕,中间为一近南北向的小山凹地,向南展开,场地位于剥蚀残丘间地势相对较低的部位,最高标高为 110m 左右,最低为 54m 左右,属于丘陵地区剥蚀残丘坡地地段地貌特征。(2)拟建厂址建设条件 本项目拟建厂址周围邻近发展大道、建设中的金山大道、沿湖路。厂区周边道路良好,交通便利。本项目生活和生产用水均为市49、政供水,可由厂区附近的黄金山垃圾焚烧发电厂管网接入。厂内排水系统为雨污分流。雨水在厂内通过管网收集后,排至厂外的市政雨水管网。污水送至生活垃圾焚烧发电厂污水处理系统处理后达标排放。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 173 餐厨垃圾收运系统设计餐厨垃圾收运系统设计 目前,黄石市餐厨废弃物尚未形成规范、统一的收运和处理体系,餐厨废弃物一是被餐饮企业直接出售给个体养殖场作为养猪饲料,重新返回食物链;二是混入居民生活垃圾,汇同生活垃圾进行焚烧处理;三是企业或个人回收餐厨废弃物用于提炼油脂;四是就地随意倾倒,与餐饮废水一并排放到下水道,堵塞下水管道;更有甚者,少数不法分子将提炼的废旧油50、脂产品提纯后混入食用油出售,形成地沟油再次流入人体食物链,从而造成严重的危害。同时收运餐厨废弃物的地下收运体系(无证三轮车)也严重影响市容。收运系统是餐厨废弃物处理厂的保障系统,是保证黄石市餐厨废弃物处理工程正常运行的关键,也是整个餐厨废弃物资源化处理系统的重要环节。采用科学手段收集处理餐厨废弃物,保证收运系统正常化运行,是实现餐厨废弃物无害化、减量化处理的前提条件。3.1 收运系统的建设原则 根据黄石市餐饮业分布特点及各区实际情况,收运系统应按照“统一、专营、一体化”的原则建设,“统一”就是要全市统一规划、统一布局、统一考虑;“专营”就是通过市场化运作模式,成立专门的餐厨废弃物收运队伍进行企51、业化运作,负责黄石市餐厨废弃物的统一收运并集中处置;“一体化”是指餐厨废弃物收运后最终处置由一家企业全权负责,实现黄石市餐厨废弃物收运处理一体化。收运处理系统的运行按照企业化运作的原则比较符合黄石市餐厨废弃物现状。总原则是不走水路,不走高速公路,尽量避开上、下班高峰期,尽量避开交通拥堵道路,尽量避免道路重复,尽量使运输车的配备与餐厨垃圾产生量相符,兼顾安全性和经济性,保证各餐饮机构每天产生的餐厨垃圾能安全、及时、全部清运至处理厂。3.2 交通干道分布情况 黄石市餐厨垃圾处理厂主要服务范围为主城区和大冶市,主城区含铁山及下陆区、开发区、黄石港区和西塞山区。主干道有 G316 国道、S201 省道52、发展大道、黄石大道、沿湖路、磁湖路、大泉路和新冶大道等。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 183.3 收运路线设计 根据黄石市现有道路情况和收运范围,特制定以下 5 个收运路线。铁山及下陆区运送路线:开发区运输路线:黄石港区运送路线:西塞山区运输路线:大冶市运输路线:3.4 收运设备设计 3.4.1 收运模式简介 目前,国内外餐厨废弃物收运模式主要为直接收运和转运收运两种模式,其具体收运方式如下:(1)直接收运模式 即餐厨废弃物不经过转运,直接通过餐厨废弃物收运车运至终端处置场进行处理的一种收运模式。该模式一般适用于运输距离较近,且餐厨废弃物产量较小的区域。图 3-1 直接53、收运模式图 大冶工商局 青龙路 湖滨花园 金湖街道 矿业大道 新冶大道 黄石东站 沿湖路 湖景花园 西塞街道 黄石大道 广州路 区政府 慈湖路 黄石北站 桥头公园 黄石大道 发展大道 杭州路 区工商局 石化大厦 处理厂 发展大道 铁山区 106 省道 下陆区 还地桥镇 314 省道 新冶大道 处理厂 处理厂 处理厂 产生源 餐厨垃圾处置场 收运车 处理厂 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 19(2)转运收运模式 通过设计专门的餐厨废弃物转运站,将收集和运输工序分开,前端采用小车收集,末端采用中大型车辆运输,从而降低运输费用的一种收运模式。该模式一般适用于运输距离较远,且餐厨废54、弃物产量较大的区域。图 3-2 转运收运模式图 3.4.2 收运模式比较 目前,国内餐厨垃圾收运模式大部分为直接收运模式,餐厨垃圾专用收集车配备专用的提升、倾翻卸料装置,依次上门收取餐厨垃圾,然后运送至餐厨垃圾处理厂处理。该收运模式无中间环节,餐厨垃圾收集、运输均由专用车辆完成,管理较为方便。但是随着城市化水平的不断提升,城区范围的不断扩大,以及居住人口的增多和生活水平的提高,餐厨垃圾的产生量不断增加。随着收运率逐年提高,餐厨垃圾的收运量也将快速增长。同时,由于城区范围的扩大,将导致新建的处理厂越来越远离城市中心区,采用直接收运模式所隐含的问题和矛盾将越来越突出,具体体现在以下几个方面:(1)55、作业时间 距离处理厂较远区域采用直接收运模式时,单次收集和运输的总时长通常要达到3h,由于途经市区,路上时有堵车现象,收运时间还将进一步增加。收运次数以每天2 次计,则距离较远区域环卫工人每天工作时间至少为 68h,工作强度较大。(2)运输成本 受收运时间、道路交通条件等因素的限制,餐厨垃圾的收集基本为 3t、5t 车辆,相对大中型车辆,小型车辆单位载重量的油耗约 2.5 倍,运输成本较高。当餐厨垃圾大量采用长距离直接收运时,运输油耗所导致的成本增加将进一步凸显。(3)对环境的影响 在餐厨垃圾收集、运输及卸料过程中,不可避免的会出现溅出、洒落等现象,因此餐厨垃圾收运次数的增多会加大对沿途环境的56、影响。(4)对交通的影响 产生源 餐厨垃圾处置场 餐厨垃圾转运站 小车 大型运输车 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 20采用小型车辆直接收运,每天运输的次数较多,对沿线的道路交通影响相对较大。因此,随着餐厨垃圾收运范围的扩大和收运量的快速增长,规划和建立科学合理的餐厨收运系统,因地制宜地选择不同的收运模式是十分重要,也是十分迫切的。3.4.3 收运模式的确定原则(1)直运收运模式选择原则 当区域平均运输距离小于 25km 时,宜采用直接收运模式;当区域餐厨垃圾日收运量小于 50t/d 时,且区域相对较独立,采用直接收运模式。(2)转运收运模式选择原则 转运站的选址是否可行。57、餐厨垃圾主要产生区域为繁华区域,建设用地较稀缺,而且餐厨垃圾转运站作为环境敏感点,办理新征用地十分困难,故转运站站点的选择宜结合生活垃圾转运站统筹考虑。当餐厨垃圾收集区域产量较为集中(日收运量大于 100t/d),且平均运输距离大于 25km,采用转运收运模式。其余区域采用经济分析方法,比较两种收运模式的总成本,同时综合分析环境影响因素后确定收运模式。根据可研阶段对垃圾产量的预测,目前黄石市餐厨垃圾收运范围内的餐厨垃圾总规模小于 100 吨/天,且餐厨垃圾收集较为分散,因此不适合采用多级转运模式。同时根据黄石市餐厨废弃物产生量、距处理厂的距离和道路交通等情况,考虑经济等因素,餐厨废弃物近期采用58、直接收运方式进行收运较为合理。3.4.4 收运设备的配置 餐厨垃圾具有水分、油脂、盐分含量高,易发酵、易变质、易发臭等特点。饲养户收运餐厨垃圾多是靠板车、摩托车、三轮车、长安车等简陋、破烂的运输工具。在装载、运输过程中,经常造成餐厨垃圾沿途漏撒,污染城市道路,一路飘出阵阵酸臭味,严重影响城市市容环境卫生。根据餐厨垃圾的特点,其清运设备应选用操作简单、密闭性好、自动装卸程度高的运输车辆。(1)收运时间 根据黄石市餐厨垃圾产生的时间及餐饮企业的作息时间,正常营业时间为中午黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 2111:30 到 14:00,晚上为 18:00 到 21:30,收集时间59、应尽量避开这一营业时段。考虑车辆的路途时间和餐饮企业工作人员工作习惯,收集时间定为下午 14:30 到 16:30,晚上为 22:00 到 23:30,加上路途时间,因此运输时间为下午 13:30 到 18:00,晚上为 21:30 到凌晨 1:00。表 3-3 收集车收集及运输时间表 序号 下午 晚上 1 收集时间 14:30-16:30 22:00-23:30 2 运输作业时间 13:30-18:00 21:30-1:00(2)收运设备形式的比较及确定 目前,国内外餐厨垃圾收运设备形式大致分为以下三种模式:模式 1:抽吸式。利用真空泵将餐厨垃圾从盛装容器内抽入车厢内,到处理厂,用管路将垃圾60、放出。模式 2:翻转式。将盛装在标准桶(120L 或 240L)的垃圾,通过挂桶机构,倒入车辆中,车厢内设置推板,到垃圾处理厂卸料来台时,打开后盖,用推板将垃圾推出。模式 3:中转式。即将标准桶(120L 或 240L)中盛装的垃圾同标准桶一起放置在一个平板车上,运输到中转站,再通过装载超过 12 吨的翻转式挂桶车转运到垃圾处理厂。三种模式各有优缺点,表 3-4 收集车收集模式比较表 模式 抽吸式 翻转式 中转式 适用范围 垃圾水分含量较大,形态为流质或半流质,且生活垃圾混入不多的垃圾 流质、半流质、固体状态垃圾 流质、半流质、固体状态垃圾 作业方式 通过真空泵将垃圾吸入密闭车厢内,再通过管路61、将垃圾排放 通过挂桶机构将盛装垃圾的容器提升到车厢的顶部,再通过翻料机构将垃圾倒入车厢内;卸料时打开密封后盖,用推料机构将垃圾推出。垃圾收集通过带提升机构的平板车将盛装垃圾的标准桶放置在车厢上,到指定的中转地,通过翻转式挂桶车将垃圾转运到垃圾处理厂。设备带真空装置的吸力车(3 吨、5收集用 120L 或 240L 标准桶、收集用以及中转用120L或240L黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 22模式 抽吸式 翻转式 中转式 配置 吨)带挂桶翻转机构的密闭运输车(3 吨、5 吨)标准桶,带升降桶的平板车(3吨),带挂桶翻转机构的密闭运输车(12 吨)操作的安全性 由于需要操作人员62、对高真空的吸力头固定在垃圾盛装容器中,因此,真空吸力的大小会影响操作的安全性。较安全 操作工人在将垃圾盛装容器上下平板车时可能因垃圾的溢出而滑倒。环境污染 采用全密闭运输,且卸料的时候通过管路释放,在垃圾收集、运输途中和卸料时不会对环境造成污染。但车辆内部的清洗相对较难,因此其内部腐蚀相对较强。采用密闭运输,在运输途中不会对环境造成污染,但翻料时与标准桶的对接,在翻转过程中可能造成臭气的泄漏,卸料时采用后门全开推出方式,便于车辆内部的清洗。收集车在运输途中,由于垃圾采用的是标准桶的盛装,可能因为车辆上下坡、道路不平坦等原因引起垃圾的洒漏,在运输途中造成对周边环境的污染。设备的可维护性及后期运行63、费用 车辆的关键部件真空泵由于真空度要求较高,一般采用进口件,总成的价格超过 4 万。在运行过程中,真空泵常因吸入垃圾而损坏,损坏后就没有修复的价值,必须更换,因此其运行成本较高 较低 较低 运行管理 简单的车辆运行调度 简单的车辆运行调度 水平较高 能耗 三者最高 三者较高 三者最低 占地面积 车辆回转的必要距离 车辆回转的必要距离 专门的中转场地 工人劳动强度 上车工劳动强度较大 上车工劳动强度较大 上车工劳动强度最大 建设投资 车辆投资 标准桶投资、车辆投资 标准桶投资、车辆投资、中转场地建设投资、周转标准桶堆放及清洗专用场地建设投资 通过对国内餐厨垃圾收运现状的调查及上述比较,目前餐厨64、垃圾的收运处于初始阶段,餐厨垃圾在实际收运过程中混有较多的生活垃圾,采用抽吸的方式设备运行极不稳定,可能因异物造成卡滞,从而增加收运成本,因此国内目前开展餐厨垃圾收集黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 23的城市较少采用抽吸式。为确保设备运行的稳定性,减少项目的投资及运行成本,本方案推荐使用翻转式。(3)收运设备配置 1)收运设备装载质量的比较及确定 黄石市餐馆各行政区均按组团分布,分别形成了各自的餐饮一条街,聚集了百分之三十以上的餐馆,但仍有大部分餐馆不在集中的餐饮团内,给收集造成了一定的难度。同时,由于道路狭窄,车辆运行受到了很大的限制。餐厨垃圾的收集同时受到作业时间的限制65、。一台 3 吨的翻转式车辆收集满一箱垃圾需要超过 30 分钟,加上运输时间,其运行循环时间超过 90 分钟;一台 5 吨的翻转式车辆收集满一箱垃圾需要近五十分钟的时间,加上运输时间,其运行循环时间近120 分钟;一台 12 吨的翻转式车辆收集满一箱垃圾需要近 90 分钟时间,加上运输时间,其运行循环时间近 150 分钟。表 3-3 不同收运设备比较表 项目 3 吨车 5 吨车 12 吨车 收集时间 30 分钟 50 分钟 90 分钟 运输时间 60 分钟 60 分钟 60 分钟 运行时间 90 分钟 110 分钟 150 分钟 道路适应 转弯直径小,方便灵活 转弯直径大,适应一般道路 转弯直径66、最大,适应较宽阔路面 环境影响 运行噪声小,机动灵活,能在短时间内收集完成,对环境影响较小 运行噪声中等,在适中的时间内完成收集,对环有一定的影响 运行噪声大,需要在较长的时间内完成收集,对环境影响较大 收集难度 机动灵活,较容易实现运行组织 需要对收集作一定的组织,否则出现线路重复等问题 收集组织难度大,如组织不当,会造成作业时间长,能耗加大等问题 根据黄石市的运输道路状况,结合运行时间,拟选用 3 吨车和 5 吨车相结合进行收运的方式。不采用 12 吨重型车辆进行收集。2)收运设备的主要功能 垃圾桶提升系统:适应 120L 或 240L 标准方桶的提升,具备垃圾桶安全锁止装置,装卸安全可靠67、,装入过程中桶内的餐厨垃圾不溢撒,不遗留。上盖开闭系统:与提升系统联动,应能避免操作不当引起的安全隐患。卸料系统:采用箱体内的平板来实现卸料。控制推板的液压阀具备自动回位(溢流、保护)功能,避免推板压实餐厨垃圾或固液分离过程中损坏后盖或锁止机构。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 24后盖:后盖与罐体之间有良好的密封性能,设置机械锁止机构,并由液压阀操纵杆控制开闭,餐厨垃圾装入和车辆行驶过程中后盖不脱落,无污水滴漏。设置喷水系统,可随时对餐厨垃圾收集车表面上沾有的污渍进行清洗。车辆所有动作为液压自动控制,并设有两套机构,或分别在驾驶室和车侧进行操作。3)收运设备的主要技术参数 68、3 吨车的主要技术参数:发动机功率:95KW 最小转弯直径:12m 限定条件下百公里油耗:12L 总质量:7300kg 装载质量:3000kg 厢体容积:3.5m3 垃圾卸料时间:40s 垃圾桶提升投料循环时间:40s 液压系统工作压力:18Mpa 5 吨车的主要技术参数:发动机功率:130KW 最小转弯直径:16m 限定条件下百公里油耗:25L 总质量:15000kg 装载质量:5000kg 厢体容积:5.5m3 垃圾卸料时间:40s 垃圾桶提升投料循环时间:40s 液压系统工作压力:18Mpa(4)收运设备数量的确定 根据项目规模为 100t/d、收运距离 30-50 公里、城区道路交通条69、件等情况,同时考虑收集车辆的运输效率、经济情况,按每车完成一次收运工作需要 3 小时估算,餐黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 25厨垃圾收集主要集中在餐后 2-3 个小时,因此每车每天可运输 2 次,考虑到部分餐厨废弃物产生区域街道较窄,建议采用 5 吨和 3 吨的餐厨废弃物收集车,车辆备用系数按 1.2、车辆装载率 80%计。本项目需要,配备 3t 收集车 15 辆,5t 收集车 8 辆。表 3-4 收运车辆设置数量表 项目项目 规格规格 单位单位 数量数量 餐厨垃圾收运车 5t 辆 8 餐厨垃圾收运车 3t 辆 15 2)收集装置的配置:参考国内已运行餐厨垃圾处理厂的经验70、,收集装置采用与餐厨垃圾收集车配套的标准方桶(240L 或 120L 标准垃圾桶),根据目前对餐 馆 分 布 情 况 及 废 弃 物 产 生 情 况,参 照 城镇环境卫生设施设置标准(CJJ27-2005)垃圾容器设置数量计算:4max3AKNEBADQave=式中:Nmax高峰日所需设置的垃圾桶数量(只);Q餐厨垃圾日排出重量(t/d);Dave餐厨垃圾平均密度(t/m3);A3餐厨垃圾密度变动系数,A30.7-0.9;E单只垃圾桶容积(m3/只),按 120L 计算,240L 和 120L 配置比例按 2:8;B垃圾桶填充系数,B0.75-0.9;A4餐厨垃圾清除周期(d/次),每日清除 71、1 次,A41;K餐厨垃圾高峰日排出体积的变动系数,K1.5-1.8。参数取值:Dave 取 1.1t/m3,A3取 0.75,B 取 0.75,K 取 1.8,由此可计算出主城区逐年餐厨垃圾收集所需垃圾桶数量,表 3-5 垃圾贮存容器设置数量表 项目项目 规格规格 单位单位 数量数量 餐厨垃圾桶 容积 120L 个 2082 餐厨垃圾桶 容积 240 个 416 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 26(4)收运设备管理 餐厨垃圾的收集,主要由餐厨垃圾产生的单位负责收集,并根据其产生量自行设置 120L 或 240L 方形标准,在餐厨垃圾产生地收集,贮存时间不得超过 24 小72、时,在环卫部门规定的转运时间内放置于指定的转运点;大型的公共餐饮活动如火锅节、饮食文化节等公共场所,由举办地所属区域运输公司备置收集桶,统一组织收集和清运。餐厨垃圾中不得混入生活垃圾和其它垃圾,由餐厨垃圾收运单位和处理厂联合检查,如实进行登记,并追溯到产生的源头,作为返还餐厨垃圾处置费征收的依据。3.5 收运体系保障措施 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。同时,需要相应的保障措施以确保餐厨垃圾的收运和处理工作的顺利推进。3.5.1 源头控制 为保障73、收运地点、数量准确性,将根据收集路线设置几个片区,每个片区设置专管员,其主要职责是与管理的范围内的餐厨网点建立联系,沟通信息,并及时将信息反馈给管理人员及调度人员,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。3.5.2 人员保障 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:黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 27 图 2-2 系统基本74、组织框架图 3.5.3 信息管理保障 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,做到餐厨垃圾收运日清日结,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)黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 28 (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)(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)黄石市黄金山餐厨废弃物处75、理厂 餐厨垃圾收运系统设计 29 3.5.4 信息化终端管理系统 本工程信息终端系统采用新一代汽车车载终端,该设备不仅满足JT/T794-2011的交通运输业标准,而且还满足国家标准汽车车载终端 GB/T19056-2012的各项要求。该设备采用北斗双模定位模块、大容量数据采集技术和大容量数据存储技术,能详细记录车辆每次启动时间、行驶里程、行驶时间、最高车速、平均车速和车辆底盘工作情况,尽可能多的采集并记录车辆行驶过程中大量数据信息自动生成图形和数据进行统计、比较、分析、列表、极大地方便了营运管理部门根据所记录的车辆行驶数据对车辆进行有效管理。同时,为交通管理部门准确了解界定交通事故发生的原因76、和公正处理提供了科学、权威的依据。对该餐厨垃圾处理厂餐厨垃圾收集车辆运行行驶安全、车辆的维护和检修具有重要意义。该终端管理系统具有自动检测功能、驾驶员身份识别与记录功能、一般记录功能、超速报警功能、疲劳驾驶报警和记录功能、事故疑点记录、北斗卫星定位记录、日志记录、数据通讯功能、无线通信功能、车辆行驶轨迹回放功能、车辆定位实时监控、驾驶员档案管理、车辆档案管理、驾驶员安全记录档案管理、通信接口、断电保护、监听、休眠、人机互动和信息服务等功能,为餐厨垃圾收运系统监控管理提供全方位的保障。3.5.5 餐厨垃圾收集量保证措施 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,餐厨垃圾的处理黄石市77、黄金山餐厨废弃物处理厂 餐厨垃圾收运系统设计 30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,具体措施可以参考其它城市餐厨垃圾管理有关法律法规。3.5.6 收运的及时性 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、78、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,但餐饮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厂。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 314 工艺总体方案设计工艺总体方案设计 4.1 污染物排放要求 本工程主要污染物排放要求如下:(1)废水排放要求 项目产生的生产废水、冲洗废水和生活污水经污水管道送至黄金山生活垃圾焚烧发电厂污水处理厂处理后达到污水排放三级标准GB 8978-1996 后排入市政污水管网,汇入污79、水处理厂集中处理。(2)废气排放要求 项目分拣、挤压、发酵等工序采用密闭系统,垃圾处理车间应整体采用微负压系统,产生的恶臭气体经收集后采取有效措施进行治理,主要污染物排放浓度均应达到恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中二级标准要求,排气筒高度不得低于 15米。食堂应配套安装油烟净化装置,确保油烟排放满足饮食业油烟排放标准(GB18483-2001)相关要求。锅炉须以本项目产生的沼气为燃料,排气筒高度应满足相关标准要求。用于餐厨垃圾运输的车辆应采用封闭式槽车,减少运输途中的滴漏、撒落和恶臭气体排放,运输线路应尽可能避免环境敏感点。(3)固体废物排放要求 处理厂产生的生活垃圾应统一收集交城80、管部门及时清运,分拣后垃圾和污水处理站污泥交相关单位安全、无害化处置,不得影响周边环境。4.2 餐厨垃圾理化性质 依据黄石市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市实施方案中公布的数据,根据抽样调查,黄石市餐饮服务单位在经营过程中产生的食物残余物、骨头和油脂占餐厨废弃物含量的 90%以上,其余部分主要是由金属、木头、塑料、纸张、织物和其它杂质等。黄石市典型餐厨废弃物组成成分及相关理化特性参数抽样调查结果详见表 4-1。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 32表 4-1 黄石市餐厨废弃组成及物理化性质表 4.3 餐厨垃圾处理总体工艺方案 目前,餐厨垃圾处理工艺主要有卫生填埋、焚烧、厌81、氧消化、好氧堆肥、加工饲料、热解技术等。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。本项目采用厌氧发酵技术对餐厨垃圾进行无害化、减量化和资源化处理。鉴于物料有机物含量高、成分复杂等特点,本方案采用“预处理+厌氧发酵”的主工艺流程。餐厨垃圾采用“大物质分选+破碎制浆+高效除砂”预处理工艺,厌氧发酵采用“湿式、中温、两相厌氧发酵”工艺。餐厨垃圾中的油脂采用“两级加热+两级离心”的方法进行提取。4.4 厌氧消化82、工艺的选择 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:湿式和干式。(2)按照温度可分为:中温和高温。成分组成成分组成 百分含量(百分含量(%)理化特性理化特性 含量或浓度含量或浓度 食物残渣 89.1 含固率,%14.8 纸张 0.8 含盐量,%0.23 金属 0.1 含水率,%85.2 骨头 5.2 容重,kg/m3 850-950 木头 1 pH 4.5-6.0 织物 0.1 可降解有机质含量,干基%71.6 塑料 0.7 杂质成分含量,干基%28.4 合计 100 BOD,mg/L 30000 黄石83、市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 33(3)按照发酵过程是否在同一反应器内进行分:单相和两相(4)按照进料方式可分为:序批式和连续式。干式发酵和序批式进料方式不在本项发酵工艺的考虑范围,下文主要针对厌氧发酵的温度、单相或两相进行比选。4.4.1 中温和高温厌氧比选 厌氧消化是微生物的作用过程,温度作为影响微生物生命活动过程的重要因素,主要是通过影响酶活性来影响微生物的生长速率和基质的代谢速率。由于参与厌氧降解过程的菌类对温度的适应范围不同,不同的厌氧菌在不同的温度范围内放可达到最佳活性。为使得厌氧菌能够达到最佳活性,反应器内的温度被控制在一定的范围内。在厌氧消化应用的三个温度范围(常84、温 2025,中温 3040,高温 5060),中温和高温消化是生化速率最高和产气率最大的区间。中温厌氧工艺与高温厌氧工艺的相互比较见下表 4-2。表 4-2 中温和高温厌氧消化的比较 项目项目 中温厌氧消化中温厌氧消化 高温厌氧消化高温厌氧消化 温度范围 3043 5060 优点 应用广泛;能耗低;降解过程稳定;氨氮对厌氧降解的抑制作用小;后续水处理无需考虑降温措施。停留时间短,发酵罐容积小 降解速度快;产气率稍高;缺点 停留时间长,发酵罐容积大 降解速度相对较慢 能耗高;降解过程不稳定;自动化控制要求较高;氨氮物质对降解有抑制作用。由上表中的比较可看出,尽管高温厌氧发酵工艺在产气率和罐体投85、资方面要优于中温厌氧发酵工艺,但由于温度很高,导致降解过程的稳定性下降,发酵过程控制较中温厌氧复杂,系统抗冲击负荷能力低。经对比分析,本工程采用运行稳定、耗能低、产气品质和稳定性高的中温厌氧发酵工艺。4.4.2 单相与两相比选 有机物厌氧降解的详细过程大体上可划分为四个阶段,即水解阶段,酸化阶段,乙酸化阶段和产甲烷阶段。从参与各阶段的厌氧菌的最适宜环境条件看,这四个阶段黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 34又可进一步简化为水解酸化阶段和产甲烷阶段。下表 4-3 给出了不同厌氧菌的特性比较。表 4-3 水解酸化菌与产甲烷菌的比较 项目项目 水解酸化菌水解酸化菌 产甲烷菌产甲烷菌 种86、类 较多 较少 生长速率 快 较慢 最适应 pH 值 5.2-6.3 6.8-7.5 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,最适宜水解酸化菌发挥活性的周围环境显酸性。而产甲烷菌则恰恰相反,产甲烷菌种类较少,生长周期较长,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的环境为中性,且 pH 值浮动范围不大。传统的单相工艺中,水解酸化阶段和产甲烷阶段在同一反应器内进行,不同的厌氧菌无法达到发挥各自最佳活性的最适宜环境条件,整个降解过程的87、时间较长,产气率较低。此外由于水解酸化菌的种类较多,生长速率较高,反应器内容易出现酸化现象,导致后续的产气阶段受到抑制。使用两相工艺时,水解酸化阶段与产甲烷阶段在独立的反应器内进行,独立的反应器可以同时满足不同菌类的最适宜生长环境条件,增强了厌氧降解过程的稳定性,同时提高了沼气的产气量。下表列举了单相工艺和两相工艺的特点。表 4-4 单相和两相厌氧消化的比较表 单相单相 两相两相 优点 1、投资少。2、易控制。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。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、88、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,本项目推荐采用系统运行稳定的两相厌氧消化工艺。4.4.3 厌氧消化工艺的确定 根据前文对各工艺的对比分析,确定黄石市餐厨废弃物收运处理工程主处理工艺黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 35采用采用湿式连续中温两相厌氧消化。4.5 沼气综合利用方案 沼气是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下,经各种微生物发酵及分解作用而产生的一种以甲烷为主要成分的混合可燃气体。本工程所利用的沼气产自餐厨垃圾浆液厌氧发酵过程,其主要成分包括 CH4、CO2、H2S、水汽及微小颗粒,沼气的主要成分及特性见下表 4-5:表 4-5 沼气主要成89、分表 参数参数 单位单位 最低最低 平均平均 最高最高 一、物理性质 物态 气体 气体 气体 容重 kg/m 1.15 1.27 1.45 湿度%饱和 饱和 饱和 温度 45 55 60 压力 bar 0 0.10 0.25 爆炸极限%5 10 15 溶解度 mg/l 20 低位热值 kJ/Nm3 14328 19692 23256 二、化学性质 CH4%40 55 65 CO2%35 45 60 N2%0.5 1 2 O2%0.10 0.25 0.40 H2%0.1 0.1 0.1 Cl mg/m3 1 1 1 F mg/m3 1 1 1 S mg/m3 188 940 2350 H2S m90、g/m3 368 690 1200 C6H6 mg/m3 0.5 0.5 0.5 C6H5CH3 mg/m3 25 25 25 NH3 mg/m3 20 150 300 Hg mg/m3 0.003 0.003 0.003 Cd mg/m3 0.1 0.1 0.1 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 36Si mg/m3 1 1 1 灰尘 mg/m3 2 2 2 油(C6-C40)mg/m3 0.1 0.1 0.1 从厌氧发酵系统出来的沼气是一种燃料,其主要成分是甲烷和二氧化碳。沼气利用的方式可以有两种方案,第一种方案是将沼气制成天然气出售,第二种方案是利用沼气锅炉产热自用。4.591、.1 方案一:沼气净化用作天然气 厌氧消化过程中产生的沼气是一种混合气体,主要成分是 CH4、CO2和 H2S。沼气通过提纯处理之后可以作为天然气。天然气和沼气的成分对比如下表所示:表 4-6 一般厌氧反应器产生的沼气与天然气成分的比较 成分成分 天然气天然气 沼气沼气 CH4 Vol%85 5570 CO2 Vol%0.89 3045 C2H6 Vol%2.85-C3H8 Vol%0.37-C4H10 Vol%0.14-N2 Vol%14.35-O2 Vol%0.5-H2S mg/m3 5 015 NH3 mg/m3-0450 湿度 露点 10 饱和 热值 MJ/m3 3235 2028 从92、上述沼气成分可以看出,气体处理通常是必须的。处理包括以下方面:(1)脱水、脱硫工艺 沼气中含有一定量的水分,不经过脱水会在设备气体管路中聚集,和硫化氢结合会产生腐蚀性的酸溶液,引起腐蚀。水汽的去除主要在冷凝器中进行,从反应器出来含有饱和水汽的沼气在经过冷凝器时,其中所含水汽冷却凝结,达到干燥的目的。沼气中含有一定量的硫化氢,因为硫化氢具有毒性、腐蚀性,会腐蚀设备,其浓度应限制在设备生产商规定值以下。并且燃烧时生成二氧化硫,为了符合二氧化硫的黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 37 排放要求,沼气中硫化氢浓度也应保持足够低的值。H2S 通过箱式脱硫设备去除,采用干法脱硫连续再生工艺,93、干法脱硫是在脱硫设备内装填一定高度的脱硫剂,沼气自下而上通过脱硫剂,H2S 被去除,实现脱硫过程,其中脱硫剂以氧化铁为主要活性催化组分,并添加多种助催化剂与载体,在常温常压下通过催化作用去除 H2S,脱硫率可达 90%以上。干法脱硫连续再生工艺具硫容高、床层阻力小、操作方便、可连续再生、再生工艺简单等特点。脱硫再生工艺原理如下:脱硫:Fe2O3H2O+3H2S=Fe2S3H2O+3H2O 再生:2Fe2S3H2O+3O22Fe2O3H2O+6S 综合以上两反应式,脱硫再生反应式如下 H2S+1/2O2S+H2O (反应条件是 Fe2O3H2O)餐厨垃圾车间厌氧消化产生沼气中 H2S 的含量范围94、为 300ppm1600ppm;H2S 的平均浓度为 690ppm。沼气净化处理后净化气中 H2S 含量须低于 200ppm。(2)脱碳工艺 沼气中约 40%的部分是 CO2,为了提高天然气的热值,需要脱碳,脱碳工艺流程见下图:图 4-1 沼气处理工艺流程 4.5.2 方案二:利用燃气锅炉厂内供热 本项目工艺生产中需要给餐厨垃圾厌氧消化过程中的餐厨垃圾加热。而通过加热锅炉产热不但满足给厌氧发酵供热供热需求外,并可供应生活区作供暖之用 为了达到能够满足这些标准,采取干燥、脱硫等措施。厌氧发酵出来的沼气首先进入洗涤塔、生物脱硫塔、前置加压等处理,脱硫后的气体进入储气柜里储存或火炬安全焚烧。从储气柜95、内出来的沼气,进入冷凝脱水装置。沼气内的部分水蒸气被凝结析出。脱水后的低温沼气进入升压设备,通过升压升温作用,可以降低沼气相对湿度,使其满足燃气锅炉的要求。锅炉产热供给本工程工艺生产所需要的热量,多余沼气送至500m 外的黄石市生活垃圾焚烧发电厂燃烧发电处理。焚烧发电厂检修不生产期间,沼气利用火炬安全燃烧。消化器 去除水、泡沫、尘土 去除 H2S 去除 CO2 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 384.5.3 本工程沼气利用方案选择 根据上述方案的比较,方案一和方案二都属于成熟的工艺,都可以应用于本项目之中。但沼气精制天然气投资及成本较高,后期运输困难。综合考虑以上因素,本项目考96、虑通过厂内燃气锅炉满足生产需求的热量外,再提供工人生活热源。4.6 沼渣处理处置方案 4.6.1 沼渣产量 厌氧发酵罐出来的沼渣日产生量为 96.9 吨,含固率 2.4%,污水处理系统日产污泥27.4t(含固率 2%)餐厨沼渣中含有较全面的养分和丰富的有机物,主要养分含量有:30%50的有机质、1020的腐殖酸、0.82.0%的全氮、0.4%1.20%的全磷、0.6%2.0%的全钾。目前,因技术所限,国内对餐厨垃圾发酵后沼渣的处理主要有三种模式:一是通过特殊的消毒工艺,制成富含生物蛋白质的饲料;二是制生物肥料;三是制营养土。4.6.2 生产饲料 餐厨沼渣生产饲料,一般采用分选、蒸煮、压榨、脱油97、工序进行处理,但因餐厨垃圾的特殊性质,仍然存在一定的安全隐患:一是由于其蛋白质结构极其复杂,高温无法保证杀灭所有病毒;二是高温加热后,餐厨沼渣中的各种油脂中酸价、过氧化值无法清除;三是餐厨沼渣含有动物源性成分,科学资料表明,使用同源性动物蛋白质饲喂同种动物,将会有传播疾病的风险。因此利用沼渣生产饲料不宜作为餐厨垃圾厌氧发酵后沼渣的处理技术。4.6.3 制生物肥料 餐厨沼渣生产的生物肥料有多项优点:一是加速土壤有机质的提高,恢复地力,恢复土壤自净功能,防止土壤板结和沙化;二是形成强势的土壤益生菌环境,提高抗病虫害的能力,减少农药使用,使农产品符合出口标准;三是提高有机肥转化率,减少化肥施用,改善98、农产品品质,增产增效;四是采用餐厨垃圾生产肥料,成本较低,农民用得起。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 39(1)应用机理 沼渣堆肥特别是加入秸秆的混合堆肥是利用沼渣中残存的发酵微生物对秸秆进行降解,同时,提供必要的氮源以平衡 C/N 比,分解逐步释放出的水溶性氮、磷、钾被沼渣基质吸收,减少养料损失。沼渣堆肥后的腐熟肥料可以直接作为基肥使用也可用种肥和追肥。(2)堆肥方法 将把秸秆树叶等粉碎或铡成 512 厘米长的小段,与沼渣按 1:1 比例混合备用,沼肥加入量要浸透,不渗水,然后压紧捂实。选择地势高且平坦向阳地作为堆肥地,起堆时先用沼渣铺成 20 厘米厚的底层,上面铺设混合均匀99、的堆肥料,每铺 30 厘米厚时用沼液喷洒至下部微有液体渗出为好。一般肥堆高度 1.5 米、宽度 1 米左右,顶部凹陷,铺料完成后顶部和四周表面用稀泥抹光,表面抹泥厚度约为 1.5 厘米。堆肥完成后,在肥堆周围沿底部挖深 5 厘米、宽 10 厘米左右的环沟以防水分外流。堆肥时间视当地气温条件确定,以堆肥秸秆变为褐色且基本腐烂为准,一般春秋季需要 20 天左右。4.6.4 制营养土 利用沼渣堆肥制营养土是一项成熟的技术,沼渣堆肥制营养土具有产品生产周期短、占地面积省的优点,(1)沼渣堆肥制营养土原理 沼渣除了含有丰富的氮、磷、钾和大量的元素外,还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锰、锌等微量元100、素。好氧高温堆肥沼渣处理技术,对其中的有机物进行生物化学降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质(营养土),并可有效灭病原菌、寄生虫卵和杂草种子,从而达到减量化、稳定化、无害化处理的目的。当堆内温度达60左右保持一个星期后,蛔虫卵杀死率为 98%-100%,大肠杆菌菌值上升,完全达到了粪便无害化标准要求。(2)沼渣堆肥制营养土步骤 1)新鲜沼渣经过脱水机房,出料含水率降至 75%,物料由带式输送机送至堆肥车黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 40间布料机。2)物料堆积厚度 1.5m,宽度 1m,间隙 1m,翻抛机定期翻抛。由于初期含水率较高,堆肥初期需要加快翻抛频率,当含水率将为 60%101、以后停止翻抛,厌氧堆肥。当堆体温度高达 70时开始翻抛,翻抛频率为 1-2d 次。3)堆肥完成后,在肥堆周围沿底部挖深 5 厘米、宽 10 厘米左右的环沟以防水分外流。4)堆肥时间视当地气温条件确定,以堆肥物料变为褐色且基本腐烂为准,一般春秋季需要 25 天左右,冬季 35 天左右。(3)技术分析 厌氧发酵沼渣含有丰富的氮、磷、有机质等营养物质,以餐厨垃圾沼渣为主体的堆肥,可以调配成一系列营养土产品,产品的剂型分为粉状或颗粒状,产品结构或定性可以分为四个层次:1)粗堆肥:用于种草、种树。2)精细堆肥:供应给复合肥厂,作为有机复混肥的有机质原料。3)通用型生态有机肥或土壤改良剂:通用型产品。4)102、生态有机基质:作为大棚无土栽培、苗圃、空中花园施用。以上四种产品的销售基于直销路线,面向大客户,利润相对高些。从产品定性即可看出,本项目产品已满足了不同层次客户的需求。粗堆肥适用于大面积的绿化,成本低,价格便宜;精细堆肥卖给肥料厂作原料,供应数量大、销售好管理;通用型生态有机肥或土壤改良剂主要是针对大面积菜场、果场;有机基质供高档次城区用户,适用于无土栽培、空中花园、花卉等,成本低,但价格高。4.6.5 沼渣处置方案选择 餐厨沼渣生产饲料存在一定的安全隐患,不宜作为餐厨垃圾厌氧发酵后沼渣的处理技术。采用秸秆沼渣混合堆肥,可产生有机生物肥,肥效好见效快,但是该技术减量化效果差且投资和运行成本较高103、,项目占地大,与本工程用地紧张相矛盾;另外,堆肥过程中产生的臭气难以控制,且本工程没有充足的外在土地资源作为堆肥场地,在厂内贸然采用堆肥方式处置沼渣存在极大的环境风险及社会风险。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 41综上,以上三种常见处置方式均不适用,本项目沼渣采用深度脱水技术,将沼渣含水率降低至 60%以下,送至 500m 外的黄石市生活垃圾焚烧发电厂焚烧处置。4.7 污水处理工艺 依据本工程物料平衡,污水处理系统规模按照 100 吨/日设计。4.7.1 设计污水水质 依据国内外同类处理厂运行的经验数值,本项目各类废水混合后的水质数据见下表:表 4-7 污水设计水质指标 项目 104、CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)指标 800015000 45006000 15001800 8001200 1500 4.7.2 水质水量特点 本项目污水主要来自餐厨垃圾厌氧发酵系统产生的餐厨垃圾废水。因此废水量主要来自前段处理工艺来水量。餐厨垃圾废水的水质受餐厨垃圾的成分、人为等因素影响,通常而言,具有如下特点:(1)有机物浓度高,可生化性好,仅生化难达标 废水中的 CODcr、BOD5 浓度高可达上万 mg/L,与城市污水相比,浓度非常高,但其可生化性良好,BOD5/COD 值一般大于 0.5。废水中的溶解性有机质主要分为挥105、发性脂肪酸(VFA)和亲水性有机质(HyI)。蛋白质,纤维素,淀粉,脂肪等含量高。(2)氨氮含量较高 废水中的氨氮浓度含量较高,一般在 2000 毫克/升左右,但相对于其它类型污水已经相当高了。(3)盐分量高 由于饮食习惯等原因,废水中高含纳、钾、钙等离子及各种微量元素,部分地区含辣椒,醋酸高。4.7.3 餐厨垃圾常用污水处理工艺 对于餐厨垃圾废水处理而言,工艺路路线一般采用生化+物化处理。而传统生化抗黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 42冲击负荷小,占地面积大,而且运行稳定性差,因此生化一般采用(A/0)MBR 工艺;但单独的 MBR 工艺处理餐厨垃圾废水无法保证处理水质稳定达106、标,其中出水需要进行深度处理,深度处理一般采用膜技术。该工艺路线优势如下:MBR 生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,膜技术可以有效分离去除不可生化降解的残余污染物。4.7.4 本项目污水处理方案设计 根据前述水质特点及难点分析,以及目前国内本类废水处理中成熟稳定的工艺的 根据黄石市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理实施方案、“创冠环保(黄石)有限公司关于接纳餐厨废弃物处理厂餐厨渗滤液、沼气并入焚烧发电厂的说明”和“关于创冠环保(黄石)有限公司对接纳餐厨废弃物处理厂餐厨渗滤液和沼渣的回复函”,黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂不单独设置渗沥液处理装置,用管道送到污水处理厂进行处理,且黄石市生活垃圾107、焚烧发电厂采用“动态厌氧+MBR+NF+RO”处理工艺,该工艺满足餐厨垃圾废水处理方案要求。4.7.5 与黄石市生活垃圾焚烧发电厂渗沥液合并处理可行性分析(1)黄石市生活垃圾焚烧发电厂概况 黄石市生活垃圾焚烧发电厂位于黄石市黄金山工业新区内牛角山颈处,原大冶生活垃圾填埋场旁。该工程设计日处理生活垃圾量达 1200t/d,采用 3 台 400t/d 垃圾处理能力的炉排炉锅炉配 212MW 汽轮发电机组,取水为城市自来水,垃圾渗沥液设计处理规模为 240m3/d,采用“动态厌氧+MBR+NF+RO”处理工艺,处理达污水综合排放标准三级标准后排入黄石市山南污水处理厂进行深度处理。目前黄石市生活垃圾焚108、烧发电厂渗沥液处理扩建工程已考虑接纳餐厨垃圾产生的污水,扩建后渗沥液处理总规模为 400m3/d。黄石市焚烧发电厂垃圾渗沥液处理系统设计进水水质如下 表 4-10 污水设计水质指标 项目 CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)指标 3000060000 1000030000 1000020000 5002000 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 43 图 4-2 黄石市生活垃圾焚烧发电厂渗沥液处理工艺流程图(2)可行性分析 依据前文拟定的餐厨垃圾处理厂污水设计水质,餐厨来污水与焚烧发电厂垃圾渗沥液完全均化后,加权各项进水水质指标,结果如下109、:表 4-11 垃圾渗沥液与餐厨垃圾渗沥液均化后水质 项目 水量(m3/d)BOD5 CODcr SS NH3-N 进水指标(mgL)餐厨污水 100 6000 15000 1500-1800 800-1200 垃圾渗沥液 240 10000-30000 30000-60000 10000-20000 500-2000 垃圾渗沥液设计规模 400 均化后负荷变化 适宜 降低 降低 降低 适宜 根据分析,黄石市焚烧发电厂扩建规模已考虑加纳餐厨垃圾厂污水,本工程污水送入黄石市焚烧发电厂垃圾渗沥液处理厂合并处理对焚烧发电厂垃圾渗沥液的达标处理运行的影响可忽略不计。因此,本工程污水进入焚烧发电厂垃圾渗110、沥液处理系统合并处理具有可行性。4.8 臭气处理工艺 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 44餐厨垃圾成分复杂,且具有高水分、高油脂、高盐分以及易腐发臭、易生物降解和量大的特点,因此在预处理和输送的过程中易腐败、变臭,产生以 H2S 和有机胺为主,同时还有少量甲硫醇、甲胺、甲基硫等成分的恶臭气体。这些气体挥发性较大,易扩散在大气中,而且部分气体有毒、刺激性气味大。不仅影响操作人员的健康,也会影响周边居民的生活,污染环境,尤其是在夏季影响更为严重。为防止臭气污染周围环境、危害人的健康,本工程生产运行过程中产生的臭气需收集后处理,达到环评报告批复中的排放要求后高空排放。4.8.1 臭气111、来源 本项目中臭气源主要有:进料斗、预处理车间、污泥脱水车间、污水处理区等。异臭味产生原因主要包括:(1)待处理的餐厨废弃物中有易挥发的异臭味的化合物,经过设备的搅动,翻转等机械运动,使得这些化合物挥发出来,产生异臭味。(2)餐厨废弃物在制浆、加热、输送过程中易产生臭气。(3)污水处理过程中易产生臭气。(4)生化污泥在浓缩、脱水及输送过程中产生异臭味。4.8.2 臭气产量及臭气性质计算 4.8.2.1 臭气产量 餐厨垃圾在进入厌氧发酵之前的整个预处理阶段均会产生恶臭气体,其中以卸料区域、破碎分拣区域产生的臭气较多,因此我们在这些重点区域采取工作期间 4 次/小时的换气次数,污泥脱水车间 3 次112、/小时进行换气,而其他区域则按 2 次/小时换气处理,保证构筑物内处于负压状态,避免恶臭气体逸散。经估算全厂臭气处理总量 9000m/h,考虑管道系统的风量损失,臭气处理系统按照 10000m/h 设计。臭气成分 主要异味包括:硫化氢、有机氨和少量的硫醇、硫醚等。表 4-11 主要臭气物质特性表 物质名称物质名称 化学式化学式 气体特气体特征征 初始浓度初始浓度(ppm)极限浓度极限浓度(ppm)分子分子量量 乙醛 CH3CHO 刺激性 0.004 0.21 44.05 烯丙基硫CH2CHCH2SH 大蒜咖0.00005-74.15 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 45醇 啡味113、 氨 NH3 非常刺激 0.037 46.8 17.03 戊硫醇 CH3(CH2)3CH2SH 令人不愉快的腐烂味 0.0003-104.22 苯甲基硫醇 C2H5CH2CH2NH2 酸性 0.00019-124.2 尸胺 H2N(CH2)5NH2 腐肉味-0.24 73.14 氯 Cl2 令人窒息 0.01 0.314 70.91 氯酚 Cl C6H5O 医药石碳酸 0.00018-128.5 丁硫醇 CH3CH:CHCH2S 臭鼬味 0.000029-90.19 二丁基胺(C4H9)2NH 腥臭 0.016-129.25 二异丙基胺(C3H7)2NH 腥臭 0.0035 0.085 101114、.19 二甲胺(CH3)2NH 腥臭 0.047 0.047 45.08 二甲基化硫(CH3)2S 腐烂的蔬菜味 0.001 0.001 62.13 硫化苯(C6H5)2S 令人不愉快 0.000048 0.0021 186.28 乙胺 C2H5NH2 氨性 0.83 0.83 45.08 乙硫醇 C2H5SH 腐烂的卷心菜味 0.00019 0.001 62.1 硫化氢 H2S 臭鸡蛋味 0.00047 0.0047 34.1 吲哚 C2H6 NH2 让人作恶-117.15 甲胺 CH3 NH2 腥臭 0.021 0.021 31.05 甲硫醇 CH3 SH 腐烂味 0.0011 0.002115、1 48.1 臭氧 O3 超过百万分之二就让人不舒服 0.001-48 丙基硫醇 NH2(CH2)4 NH2 恶臭 0.000075-76.16 腐胺 NH2(CH2)4 NH2 腐臭-88.15 嘧啶 C6H5N 刺激 0.0037-79.1 粪臭素 C9H9N 恶心的排泄物 0.0012 0.47 131.2 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 46二氧化硫 SO2 刺激性 0.009-64.07 丁基硫酚(CH3)3CSH 腐臭 0.00008-90.19 硫甲酚 CH3C6H4SH 腐臭 0.0001-124.21 苯硫酚 C6H5SH 大蒜头 0.000062 0.28 116、110.18 三乙胺(S2H5)3N 腥臭 0.08-101.19 4.8.3 设计原则与执行标准 4.8.3.1 设计原则(1)严格执行国家有关环境保护的各项措施,确保各项臭气指标达到国家和地方排放标准;(2)确保除臭系统不影响处理厂的正常运行;(3)除臭装置操作维护简单,节能环保、布置紧凑、占地面积小;(4)在满足系统各项指标的前提下,降低工程投资和运行成本;(5)项目设计应符合国家有关的安全规范。4.8.3.2 执行标准 本厂产生的恶臭气体经收集后采取有效措施进行治理,主要污染排放浓度均应达到恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中二级排放标准要求,部分控制指标具体数值见下表:表 4117、-12恶臭污染物排放标准(GB14554-93)排放标准(部分)序号 项目 恶臭污染物厂界标准(新扩改建)恶臭污染物排放标准(15M 高空排放)单位 二级标准 单位 标准 1 氨 mg/m 1.5 kg/h 4.9 2 三甲胺 mg/m 0.08 kg/h 0.54 3 硫化氢 mg/m 0.06 kg/h 0.33 4 甲硫醇 mg/m 0.007 kg/h 0.04 5 甲硫醚 mg/m 0.07 kg/h 0.33 6 二甲二硫 mg/m 0.06 kg/h 0.43 7 二硫化碳 mg/m 3.0 kg/h 1.5 8 苯乙烯 mg/m 5.0 kg/h 6.5 9 臭气浓度 无量纲 118、20 无量纲 2000 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 47 4.8.4 臭气处理工艺选择 目前国内常用的污染气体处理技术有:活性炭吸附法、热氧化法、离子除臭法、生物洗涤过滤法、植物提取液除臭法等。(1)活性炭吸附法:利用活性炭吸附污染气体中的污染物质,达到消除污染物的目的。通常针对不同气体采用各种不同性质的活性炭进行吸附。当污染气体和活性炭接触后,污染物质被活性碳吸附,最后将清洁气体排出吸附塔。污染物经解吸附后,需要进行再处理。(2)热氧化法:利用高温下的氧化作用将臭气分解成其它元素对应的氧化物的方法,也是从一种气体转变为另一种气体的过程。该方法的优点是对可燃污染物有效;缺点119、是运营成本高,适合重度污染的大型设施的高流量。在焚烧过程对大气有二次污染。(3)离子除臭法:是利用高压静电装置(离子发射电极)使双离子管产生正、负离子,在常温常压下将臭气分解成 CO2、H2O 或是部分氧化的化合物的方法。该方法的优点是对臭气和挥发性有机化合物效果明显,设备占地小,投资中等,设备无需满负荷运行,用户可根据自身的情况选择。(4)生物洗涤过滤法:采用液体吸收和生物处理的组合作用。废气首先被液体(吸收剂)有选择地吸收形成混合污水,再通过微生物的作用将其中的污染物降解。该方法的优点是对中、低浓度有机废气进行处理,具有适应性强,投资、运行费用低,但对气体水溶性和生物降解性有要求。(5)植120、物提取液除臭法:利用臭气中的某些物质和药液产生中和反应的特性,利用液滤或者喷淋的形式进行污染气体处理的一种方法,其优点是见效快,易于控制,初次投资费用低,占地面积小。针对本项目的情况,推荐使用车间内采用植物液喷淋除臭和臭气集中收集后生物车间内采用植物液喷淋除臭和臭气集中收集后生物滤池除臭滤池除臭。4.9 全厂工艺流程 结合上述分析,本工程餐厨废弃物处理选用中温湿式厌氧发酵+沼气锅炉提供热源+沼渣深度脱水的工艺方案。本工程餐厨废弃物整体方案见图 4-2 所示。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺总体方案设计 48 图 4-3 餐厨废弃物处理工艺流程框图 前 处 理+预 处 理 轻物质 回收或焚烧 121、重物质 填埋 浆液 中温厌氧发酵 沼气 锅炉热源 沼渣 脱水焚烧 沼液 处理排放 重物质 焚烧 油水分离 毛油 出售 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 495 工艺设计工艺设计 5.1 设计规模 设计处理日处理餐厨垃圾 100 吨。5.2 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,使在一定的温度条件下,密闭容器中发酵后产生沼气并且沼气通过燃烧加热锅炉供热的过程。发酵后产生的沼液和沼渣经过无害化,资源化处理,从而实现餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化。餐厨垃圾经过预处理后在厌氧菌的作用下,厌氧发酵产生的沼气燃烧锅炉供热,产生的热能满足厂内生产用热和生活用热。厌氧发酵系122、统产生的沼渣可进一步进行发酵处理,发酵残渣经深度脱水后送入黄金山生活垃圾焚烧发电厂处理。生产中产生的废水除部分回用外,其余废水和厂内生活污水混合后处理达标后排入城市污水管网。另外餐厨垃圾预处理过程中分离出的毛油直接出售,可产生部分经济效益。本工程采用中温两相厌氧连续发酵工艺,餐厨垃圾厌氧发酵工艺流程主要包括:(1)预处理系统(2)厌氧发酵及沼气脱硫系统(3)沼气预处理及综合利用系统(4)除臭系统(5)沼液沼渣处理 5.2.1 工艺流程简述 餐厨垃圾由餐厨垃圾垃圾收运车运送至集中处理厂,经过称重后先将垃圾车中的油水排入油水接收槽,油水直接进入生物油脂分离系统。生物油脂分离系统主要将接收输送系统滤123、出的油水通过三相卧式螺旋离心分离机初步分离出固体杂质、废水和高含油的油水,高含油油水通过加热蒸汽加热到 70左右,再通过碟式离心机分离实现生物油脂的分离,获得毛油出售,油水分离后的水和黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 50卧式垃圾接收斗提升螺旋分离出来的固体杂质、废水一起混合后,送至粉碎制浆系统。其余的餐厨垃圾卸入接收输送系统的接收料斗,通过接受斗底部螺旋和提升无轴螺旋将餐厨垃圾输送到破碎分离制浆系统。此过程中,滤出的油水送入生物油脂分离系统;破碎分离制浆系统将餐厨垃圾中的轻物质分离出来回收利用;并将剩余的餐厨垃圾破碎至 10mm 以下的浆状物。制浆系统将物料粉碎后之后,塑料等杂质被分离124、出来,浆液在螺杆泵的作用下输送至除砂装置,除砂装置去除物料中的重物质。此后,物料被送到厌氧发酵罐产沼气。从发酵罐出来的物料再在泵的作用下被输送到沼渣脱水车间,沼渣脱水产生的沼渣被送往黄金山生活垃圾焚烧发电厂,产生的沼液送往污水处理系统。从发酵罐出来的沼气,双膜沼气柜。从沼气柜出来的沼气,经过脱硫塔、初级过滤、冷冻除湿、升压罗茨风机、精密过滤器,最终被送往燃气热锅炉产生热量,可提供本厂加热蒸汽所需热源。餐厨垃圾厌氧消化主体工艺流程详见下图。图 5-1 餐厨垃圾处理主体工艺流程框图 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 51 图 5-2 餐厨垃圾处理工艺物料平衡图 5.3 预处理系统 5.3.1125、 预处理系统的功能及组成 根据餐厨垃圾的特点,并结合厌氧发酵对进料的要求,需要对餐厨垃圾进行预处理。预处理的主要功能包括以下:(1)满足餐厨垃圾来料的一定储存量,并保证后续处理量的稳定;(2)去除餐厨垃圾中的杂质(塑料袋、酒瓶等物质和重金属)、保证预处理设备的安全、稳定运行;(3)对餐厨垃圾进行固液分离、再进行破碎、混合制浆,使餐厨垃圾达到一定的粒径范围,为后续厌氧发酵创造条件;(4)对餐厨垃圾进行油脂分离,为后续废油深度加工提供保证,并实现油脂的最大资源化。餐厨垃圾预处理系统主要由以下几部分组成:(1)物料接收及输送系统(2)大物质分选 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 52(3)破碎126、分拣制浆系统(4)匀浆除砂系统(5)油水分离系统 5.3.2 物料接收及输送系统 接收输送系统实现餐厨垃圾的接收和输送,同时具有一定储存功能。接收输送系统实现餐厨垃圾的接收和输送,同时具有一定储存功能,并对餐厨垃圾进行油水分离,将滤出的油水送入油脂提取系统。接收斗设置在厂房内,采用卸料平台的方式,便于垃圾车直接卸车。接收斗主体采用混凝土加不锈钢贴面的结构。接收斗底部设置两条横向无轴螺旋,两条螺旋均为可正反转,出现卡死时可反转,且两条螺旋设置可在单条卡死时继续将物料卸空后再清理。接收斗顶部设置电动顶盖,不卸料时可以关闭防止臭气外溢。接收斗顶部还设置有除臭吸气口,空气由引风机引出进行除臭处理。此外127、,接收斗顶盖关闭时,接收斗内部可维持微负压以进一步防止臭气外溢。滤水后的餐厨垃圾通过无轴提升螺旋送入破碎制浆分选系统。本项目餐厨垃圾接收输送系统处理量为 100t/d,采用 2 生产线。每条线设置一个15 m3 接收斗。物料接收斗外形照片见图 5-3 和图 5-4。图 5-3 垃圾接收斗外形图 图 5-4 无轴输送螺旋外形图 5.3.3 大物质分选系统(一)系统工艺描述 大物质分选系统的主要作用是将餐厨垃圾中的大于50 mm的大尺寸硬性物料分选黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 53出来,减少对后续处理系统的冲击,保证后续处理系统的可持续性工作,延长工艺系统各个设备及设备部件的使用寿命。由128、于国内餐厨垃圾存在收集的不成熟性及物料成分的不稳定性,大物质分选系统可以保证预处理工艺对复杂性来料的适应性。本方案大物质分选系统包含进料螺旋、大物质分选设备、分选后物料输送螺旋和大物质输出螺旋等设备。大物质分选设备内设有旋转的刀具,起到破袋的功能。刀具底部设置栅格或筛网,分出大物质的尺寸由栅格间距或筛网孔径的大小决定。结合后端的处理能力,本方案设置筛网尺寸为 60mm。大物质分选设备将大于 60 mm 的物料分出,而小于 60mm 的物料穿过筛孔由底部无轴输送螺旋和后端的无轴提升螺旋送入后续的破碎制浆分选系统。大物质分选设备分选出的大物质杂质有机物损失小,可进行回收利用或填埋处理。图 5-5 129、大物质分选机结构图 该设备密封性好,可避免物料臭气对周围环境的污染。(二)系统工艺特点 可持续性工作,实现连续进料,保证预处理系统的处理量 具有破袋功能,减少有机物的损失 分选机器和设备不卡死 自动控制和监视 封闭的环境下进行,保证现场的工作环境(三)系统工艺参数 筛孔尺寸:60 mm 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 54 单台设备处理能力:10t/h 数量:2 个 系统运行时间:12 小时。5.3.4 破碎分拣制浆系统(一)系统工艺描述 破碎制浆分选系统包括破碎制浆分选一体机、压缩空气输送泵、液体输送系统。该系统的主要作用是将无轴螺旋提升送来的餐厨垃圾颗粒破碎至 10mm 以下,同时130、将餐厨垃圾中的轻物质和部分不易破碎的杂质分离出来。同时该系统设置有加水系统,本方案设计将暂存池中的油水加热至 90后送入该加水系统,与固体垃圾混合制浆,最终将系统的浆液 TS 调整到适合进罐的浓度。餐厨垃圾颗粒粒径尺寸在 20-50mm 之间,厌氧发酵对于物料的粒径要求在 10mm以下。物料的颗粒较小,便于厌氧菌在颗粒表面附着,便于有机物的快速降解。同时颗粒较小,便于快速便捷的对物料进行输送。破碎制浆后浆液可以使用管道输送,由输送泵提供输送动力。基于以上原因,原生垃圾在预处理阶段需要被破碎至粒径在10mm 以下。餐厨垃圾进入破碎制浆分选一体机后其中较大的固体有机物(食品、骨头、竹木等)和易被破131、碎的重物质(贝壳、玻璃、瓷片等)被破碎为 10 mm 以下的颗粒并从设备下部滤网排出,而其中轻物质(塑料、纸张等)和不易破碎的金属等杂质由于设备内部的特殊设计则没有被完全破碎,被破碎制浆分选一体机输送至尾端排出,直接送至杂质收集箱。分离出的塑料等轻物质比较干燥,可进一步回收利用或进行最终处置,如填埋、焚烧等。破碎后的浆液通过压缩空气泵送入后端的缓冲罐暂存,再送入后续处理系统。每个破碎制浆分选一体机配套一台压缩空气泵。因为输送动力为高压空气,没有机械动力设备,从而避免了设备的磨损。管道采用 SS304 不锈钢管道,耐腐蚀,耐磨损。破碎制浆分选设备集餐厨垃圾破碎、TS 含量调节和轻物质分离于一体,132、具有一体化程度高、功能完善、结构紧凑、杂质分离效果好的优点。破碎机可采用远程中央控制,可实时在线检测设备运行参数,根据进料情况对设备进行调整。本方案设计破碎制浆分选一体机处理能力为 10 t/h,根据进料要求,考虑设置 1黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 55台,单台破碎制浆分选一体机按 10 小时运行时间设计。则单台破碎的日处理量为 100吨。(二)系统工艺特点 破碎制浆分选一体机能实现轻物质分离和破碎制浆、调浆。破碎后颗粒粒径小于 10mm,满足厌氧发酵要求。破碎制浆分选一体机集破碎和轻物质分离于一体,结构紧凑功能完善。破碎制浆分选一体机在国内实际工程中得到应用,制浆分选效果好,性能133、可靠。破碎制浆分选一体机特殊的结构能实现轻物质 75%以上的去除率,并能自动排出不易破碎的杂质(啤酒瓶盖、不锈钢勺子等)。破碎制浆分选一体机分离出来的轻物质含水率低,有机质损失小于 10%。破碎后的浆液采用先进的压缩空气输送泵,有效的避免了传统浆液输送泵转子、定子易磨损需经常更换的情况。设备装机功率较低,与同类设备相比,耗电较少。(三)系统工艺参数 轻物质去除率:75%。浆液粒径:10mm。单台设备处理能力:10 t/h。数量:1 台 系统运行时间:12 小时。粉碎制浆设备外外形如图 5-6 所示。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 56 图 5-6 破碎分拣制浆一体机外形图 图 5-7 134、破碎分拣制浆系统分选出的杂质及产品浆液 5.3.5 三级旋流除砂系统 餐厨垃圾原料中混有玻璃及金属制的餐具、厨具等,这类杂质除部分经过粉碎分拣过程被分拣出去外,还有部分粉碎后成为颗粒较小,重量较重的砂石颗粒。这部分重量较大的颗粒物质,如果全部进入厌氧发酵系统,系统长期运行时会在反应器中形成沉积,会对反应器自身造成损害并影响系统运行。另外,此类物质较为坚硬,管道内输送过程中会对管道内壁及输送泵产生较大磨损。为延长设备的使用寿命和保障系统稳定运行,本工程在浆液进入厌氧发酵系统之前采取除砂措施。三级旋流除砂系统采用三级旋流除砂工艺和循环除砂工艺去除有机浆液中的重物质颗粒(贝壳、玻璃、瓷片、砂石等),135、并可对 TS 含量 16%以下的浆液进行重物质的有效脱除。浆料中砂石、碎瓷片、金属等的去除率达到 80%以上。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 57 三级旋流器分出的砂粒,全部收集到下方的集砂罐。集砂罐带有反冲水清洗装置,能够清洗重物质中的有机物,清洗后的有机水进入浆液中,减少有机物损失。本方案设置餐厨垃圾除砂处理线 1 条,处理能力为 810t/h。该设备可实现 24h 无人值守连续运行,当处理量发生变化或处理线发生检修情况时可灵活调整运行时间。除砂系统备有沉砂罐,分离出来的砂石等重物质沉入罐内,通过输送螺旋输送至收集装置后集中外运填埋处置,除砂系统的工作原理及外形图见图 5-8 和图136、 5-9 所示。图 5-8 除砂系统原理示意图 图 5-9 除砂系统外形图 除砂系统主要设备见下表:表 5-1 除砂系统主要设备表 序号 设备名称 规格参数 数量 单位 备注 1 除砂设备 处理能力:810t/h;1 套 2 物料出料泵 输送能力:10t/h;变频控制;1 台 3 杂质输出螺旋 无轴螺旋;1 套 4 配套阀门 1 套 5 配套仪表 1 套 5.3.6 油水分离系统设计 油脂提取系统将餐厨垃圾车和接收输送系统滤出的油水通过两级加热离心分离工艺将油分离出来,实现油的回收。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 58油脂提取系统主要包括两级油水暂存池、两级油水加热罐、卧式螺旋离心机、137、碟式离心机、废水暂存池、油脂储罐等。油水混合物进入一级油水暂存池后,泵送入一级加热罐加热到 60左右,再通过泵送入卧式螺旋离心机脱出其中的杂质和废水,杂质和废水直接进入废水暂存池,油水则经二级油水暂存池缓存后泵送入二级加热罐加热到 90左右,加热后通过泵送入碟式离心机进行油水分离,油脂送至油脂暂存罐等待后续利用,废水也进入废水暂存池。废水暂存池中的高温脱油废水全部泵回至破碎分拣制浆一体机制成有机浆液。本工程产毛油 1.8t/d,由于本工程规模较小,为减低建设成本,不考虑毛油再加工,直接出售处理。卧式三相离心机和碟式离心机外形见图 5-10 和图 5-11。图 5-10 卧式三相离心机外形图 图138、 5-11 碟式离心机外形图 表 5-2 油水分离系统主要设备表 序号 设备名称 规格参数 数量 单位 备注 1 一级加热罐进料泵 流量:20m3/h 1 台 2 一级加热罐 5m3,交替运行 2 套 3 卧式离心机进料泵 流量:5m3/h;变频控制 1 台 4 卧式螺旋离心机 处理量为 5t/h 1 台 5 二级加热罐进料泵 流量:1 m3/h 1 台 6 二级加热罐 3m3,交替运行 2 套 7 碟式离心机进料泵 流量:1 m3/h 1 台 8 碟式离心机 处理量为 1 m3/h 1 台 9 废水回流泵 处理能力:5m3/h 1 台 10 油泵 流量:2 m3/h;1 台 11 油脂暂存罐139、 容积 4m3 1 座 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 5912 配套阀门 1 套 13 配套检测仪表 1 套 主要构筑物及设备配置:(1)油水接收池 数量:1 座;结构形式:混凝土+316SS 防腐 尺寸:1.21.01.0m(H)(2)废水暂存池 数量:1 座;结构形式:混凝土+316SS 防腐 尺寸:2.54.02.0m(H)5.4 厌氧发酵系统 5.4.1 概述 厌氧发酵的主要途径大致分为水解、产酸和脱氢、产甲烷三个阶段,由兼性细菌产生的水解酶类,将大分子物质或不溶性物质分解为低分子可溶性有机物,水解形成的溶性小分子有机物被产酸细菌作为碳源和能源,最终产生短链的挥发酸,如乙酸。140、产甲烷的厌氧生物处理过程中,有机物的真正稳定发生在反应的第三阶段,即产甲烷阶段。产甲烷的反应由严格的专性厌氧菌来完成,这类细菌将产酸阶段产生的短链挥发酸(主要是乙酸)氧化成甲烷和二氧化碳。5.4.2 水解酸化系统 进入水解罐的有机浆液在罐内快速水解成为有机酸,为产甲烷阶段积累大量可发酵物质;将产酸部分单独分离出来,避免单相发酵中有机物产酸过程太快,造成发酵罐内酸化现象,罐内大范围的酸化会导致厌氧发酵过程的停止和产甲烷菌的失活。为达到较好的水解酸化效果,物料需要在水解罐内停留 3 天,根据计算,此方案需要设 1 座容积为 340m3 的水解酸化罐。考虑罐内物料的均匀性,防止沉砂,并保证物料水解的141、高效性,需在水解罐内配置侧搅拌器 1 台。本系统按照全年 365 天运行,每天运行 24 小时。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 60 图 5-9 水解罐外观图 5-10 侧搅拌器 5.4.3 甲烷化系统 甲烷化系统的主要作用是在适当的温度,pH 值等条件下,将水解酸化后的浆液在罐内甲烷菌的作用下降解转化成为沼气。发酵罐为圆柱形完全混合式罐体,罐体材质为碳钢内壁防腐,罐体外壁作保温处理。水解酸化后的物料经过螺杆泵泵入发酵罐,在罐内停留 28 天,有机物降解产生的沼气从罐体侧顶部排出。甲烷化系统通过外置式套管换热器对物料进行循环加热以保证罐内发酵温度保持在 372。发酵罐带有立轴式中央搅拌142、器。中央搅拌器带有上中下三组搅拌桨叶,中下部两组桨叶在罐内形成自上而下的搅拌流场,上部的桨叶用于破除浮渣。打碎后的浮渣在发酵罐内流场的带动下向罐底运动,到达出料口处,被出料泵泵出,保证罐内无浮渣产生。针对发酵罐内的除砂,可以通过搅拌器的搅拌及底部中央出料口位置的设置来解决。保证发酵罐正常运行 10 年无需清罐处理。根据计算,本方案需采用 1 个罐容为 3000m3的发酵罐。进罐物料 TS 为 8%左右,罐内物料温度为 372,发酵罐有机负荷为 3.5kg VS/m3d,设计沼气产量约为黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 6141304720m3/d,沼气中甲烷浓度55%。图 5-11 发酵143、罐实物外观图 图 5-12 可抽取式中央搅拌器 5.5 消化液暂存及脱水系统 发酵后残渣进入消化液暂存池,暂存池具有发酵后残渣存储的功能以及有机物二次发酵降解功能。暂存池的容积设计为 100 m3,钢混结构,可平衡前端厌氧发酵罐出料量及后端脱水设备的处理量的波动。同时,该储池为没有完全降解的有机物提供二次发酵时间与空间,并通过搅拌促使沼渣液中溶解的沼气进一步释放出来。暂存池设置中央搅拌装置,搅拌设备按设定的程序间歇运行,搅拌力度能使沉积在底部的物质、漂浮在顶部的物质及悬浮的物质能充分混合。暂存池设高压和负压保护装置,在压力超过或低于设定值时,保护密封自动响应,可以有效防止过高或过低压力带来的危144、险,保护池体安全。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 62暂存池暂存后的物料通过泵及管道输送到脱水处理设备进行沼渣和沼液的分离。由于本项目为新建项目,无法取得相关污泥泥质数据,设计方案暂按照城镇污水处理厂污泥泥质(CJ 247-2007)数据作为泥质设计依据。表 5-3 厌氧发酵系统主要设备表 序号 设备名称 规格参数 数量 单位 备注 1 水解罐 V=340 m3;=7.2m,H=8.6m 1 座 2 水解罐搅拌装置 转速:215 rpm;1 台 3 水解罐出料泵 Q=10 m3/h;H=20m;变频控制 1 台 4 换热器 类型:套管式泥水换热;1 套 5 配套阀门 1 套 6 配套仪145、表 1 套 7 发酵罐 V=3000 m3;=15m,H=17m 1 座 8 中央搅拌器 顶入式搅拌;转速:17rpm;变频控制 1 台 9 换热器 类型:套管式泥水换热;1 套 10 配套阀门 1 套 11 配套仪表 1 套 12 沼渣沼液暂存池(带搅拌装置)V=100m3 1 套 5.5.1 沼渣深度脱水系统设计 本项目沼渣深度脱水系统采用“调理压榨干化污泥处理工艺技术路线”。调理-压榨干化的工艺原理通过向污泥加入专用污泥调理剂,经过一系列的物理和化学反应,改善脱水性能,使污泥更容易脱水;调整 pH,降低污染物的活性;固化/稳定重金属,使其浸出率降低。调理-压榨干化的工艺流程污泥泵送至综合146、调理池;同时按量投加调理剂至综合调理池,进行混合搅拌,充分混匀后利用污泥泵把污泥输入压榨机进行压榨,压榨干化后的污泥外运进行后续处置,压榨出水排入污水处理厂处理。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 63 图 5-13 污泥处理系统工艺流程图 设备一览表 编号编号 名称名称 规格规格 单位单位 数量数量 备注备注 1 污泥切割机 N=3.0kW/台 台 2 1 用 1 备 2 调理搅拌机 N=1.5kW/台 台 1 3 调理料仓(含配套设备)N=3.55kW/套 套 1 4 药剂投加装置 N=0.37kW/套 套 1 5 进泥泵 N=18.5kW/台 台 2 6 压滤机 进泥含水率:96%,147、出泥含水率:50%。每台压榨机处理能力:20t/d(24 小时运行,以含水率 60%计算)工作时间:12 小时 台 1 7 污泥输送机 N=30.0kW/套 套 1 8 压榨、清洗装置 N=41kW/套(配套功率)套 1 9 空气压缩装置 N=19.5kW/套 套 1 10 储泥斗 V=20m3N=1.5kW/套 套 1 11 滤布清洗装置 N=7.0kW/台 套 1 调理池 调理剂 压滤机 出泥处置(含水率约60%)进泥泵 压榨装置 吹芯、清洗装置 排入污水管网 滤液、清洗水 餐厨垃圾厌氧消化后的残留物(含固率2.8%)污水处理产生的污泥(含固率3%)黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 148、6412 电动葫芦 N=3.0kW/台 台 2 13 除臭收集系统(玻璃钢管)风量:Q=1000m3/h,总风管 DN700接至红线外 1 米 套 1 5.6 沼气利用系统 5.6.1 沼气成分和产量 5.6.1.1 沼气成分 5.6.1.2 沼气产量计算 餐厨垃圾中的有机物在厌氧消化罐内降解,产生沼气,沼气产量与有机物的降解量相关。本工程采用中温厌氧发酵工艺,相关设计参数如下:餐厨垃圾处理能力:100t/d 干物质含量(TS):12%有机干物质含量(OTS):93%有机物降解率:75%沼气产率:600L/kgOTS 根据上述条件,本工程沼气平均产量为:沼气平均产量 209.25Nm3/h 本149、工程厌氧发酵系统每天产生的沼气量约为 209.2524=5022Nm3/d。5.6.2 沼气利用方案 依据前文计算的沼气产量沼气经过存储、脱硫、除水、加压,然后送往锅炉。多余的气体,被送往就近的生活垃圾焚烧发电厂。当下游用户无法消纳沼气或者紧急情况下,气体被送往火炬进行焚烧处理。根据厂区热平衡核算,预处理及厌氧系统内供热需要消耗约为 600 Nm3/d(沼气锅炉利用率按 90%计算),则剩余的可被送往外界的沼气量为:4422 Nm3/d。鉴于:1)硫化氢气体对设备及管路的腐蚀性较强 2)沼气锅炉达标排放时,需要将沼气的硫化氢浓度控制在 100ppm 以内,3)锅炉焚烧需要一定的压力,1020k150、Pa 4)沼气送往外界也需要压力,和输送的距离有关系,暂时按照 500m 考虑 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 65因此,本项目采用生物脱硫的工艺,先将沼气中的硫化氢浓度降低到 100ppm 以内,然后加压送往锅炉及外界。本工程沼气脱硫、预处理按 200Nm3/h 设计。沼气焚烧火炬按处理能力 250Nm3/h设计。图 5-14 餐厨垃圾处理厂热平衡图 5.6.3 双膜沼气储柜 5.6.3.1 双膜沼气储柜介绍 双膜生物沼气储气罐的结构简单无须过多维护,膜材均采用耐腐蚀的环保专用复合材料,主要由高强抗拉纤维、气密性防腐涂层、表面涂层(PVDF)组成,具有防腐、抗老化、抗微生物及紫外线等151、功能且防火级别达到欧标。内膜和外膜是根据各种不同形状规格使用专用充气膜软件设计,然后使用大型热合机在防尘车间加工而成。大型设备将分开的膜片热合成整体保证了热和缝气密性的高要求,同时也使热和缝的寿命与材料相同,保证了耐久性。双膜生物沼气储气罐的底膜主要用于密封基础防止气体从基础流走,内膜为球形的一部分跟反应器池体相连形成一个空间用于储存气体。外膜为一个比内膜稍微大一些的同形状的球形组成,边界与内膜及反应器边界连接,在内外膜中间形成一个空间,黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 66这个空间作为调压室装调压空气。利用气泵注入空气或者放出空气从而进行调压和稳定外膜结构。双膜生物沼气储气罐具有以下特152、点:(1)沼气可全部压出。普通固体气罐罐内气体使用率一般只有一半,一般不能将气体全部抽出。而双膜生物沼气贮存罐为柔性材料可折叠,可以将罐内气体全部压出,使用率为 100%。(2)投资及占地面积少。作为干式储气使用可以直接建于地面,外形美观。耐腐蚀寿命长主要部件为耐腐蚀专用柔性膜,不需要防腐处理,无须冬季防冻。采用专用材料,寿命可达 15-20 年,条件允许可以使用 PTFE 材料,寿命达 50 年。(3)自动恒压输出。双膜生物储气罐配备自动控制系统,在调压室充气注气或泄气来调节沼气内膜曲张从而调节压力和稳定其建筑结构。(4)安全性高。内膜始终处于压力平衡中,不会泄露储蓄气体,外膜即使泄露少量气153、体,泄露的的气体也只是空气,没有任何安全威胁。(5)可回收任何产品的使用都有一定寿命,沼气工程也不例外,过去的沼气工程报废后要么直接就地毁坏,产生大量固体垃圾;要么直接掩埋,占用土地资源,恶化了土壤环境,甚至引发安全事故。(6)重量轻,基础建设要求低,建设成本低。5.6.3.2 双膜沼气储柜设计参数 功能:贮存沼气调节流量,保证后续用气正常 容积:500 m3;定型产品 尺寸:直径 8.9m,高 9.2m,球体直径 8.2m 数量:1 座 5.6.4 前置洗涤 由于来自发酵池的沼气洁净度较差,为了防止厌氧沼气携带粉尘、有机物、液态水等进入生物脱硫系统,避免因非脱硫菌的繁殖而阻碍脱硫菌成长,影响154、生物脱硫塔的工作效率,采用填料塔对沼气进行洗涤净化。洗涤塔用水采用沼液池 PH=7.5 的沼液,洗涤后再排入沼液池。经洗涤塔洗涤之后,沼气中的硫化氢浓度将降低 1020%左右,即从最高 5000ppm黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 67降低到 3000ppm 左右。洗涤后的沼气进入增压风机升压后进入生物脱硫系统 5.6.5 沼气脱硫系统(一)工艺说明 厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体,除含有气体燃料 CH4 和CO2 外,还含有 H2S 和悬浮的颗粒状杂质。H2S 不仅有毒,而且有很强的腐蚀性。过量的 H2S 和杂质会危及后续设备的寿命,因此需进行脱硫离等净化处理。以餐厨155、为原料的厌氧沼气硫化氢含量较高,一般在 3000-5000ppm,为保护后续处理设备,沼气的脱硫净化处理是必须的。本工程拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。生物脱硫法是利用无色硫细菌,如氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等,在微氧条件下将 H2S 氧化成单质硫。反应过程为:2H2S+O22S+2H2O 沼气进入脱硫塔,硫化氢被脱硫剂吸收,出口气硫化氢浓度降低到 200 ppm 以下。脱硫液再生,硫化氢被氧化为单质硫,脱硫剂得到再生可循环用于硫化氢吸收。再生槽上部的硫泡沫进入泡沫槽,经板框过滤分理硫磺,滤液重回吸收系统,循环使用。整个脱硫过程无污染物排放,环境友好。该生物脱硫具有以下优点:运行成本低,156、运行费用小于 0.04 元/m3 沼气;可回收单质硫;无污染无排放;操作简便 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 68 图 5-15 生物脱硫系统工艺流程图 5.6.6 火炬焚烧系统 火炬系统为应急安全放散装置,采用落地封闭式焚烧火炬的形式。在 60%CH4 浓度时,火炬系统的额定处理量为 250Nm3/h。沼气通过前置脱硫、过滤加压设备后接入燃烧塔体,由燃烧器分配到各个燃烧嘴实现最终燃烧。5.6.7 脱水、增压系统 因为沼气来气温度较高,所以本项目主要是除去部分的液态水。本项目采用离心分离的除水技术。脱硫后的沼气先离心脱水,然后进入增压风机,经增压后进入后端使用,增压风机设计流量为 25157、0Nm3/h。,风机升压能力为 20kPa,适配 30kw 电机。风机 2 台,一用一备。5.6.8 沼气锅炉 项目选用余热锅炉一台,耗气量为 25m/h,折合功率为 125kw,热效率为 90%。5.6.9 沼气输送系统 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 69根据厂区热平衡核算,预处理及厌氧系统内供热需要消耗约为 600 Nm3/d(沼气锅炉利用率按 90%计算),剩余沼气量为 4422 Nm3/d,根据黄石市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理实施方案、“创冠环保(黄石)有限公司关于接纳餐厨废弃物处理厂餐厨渗滤液、沼气并入焚烧发电厂的说明”和“关于创冠环保(黄石)有限公司对接纳餐厨废弃物158、处理厂餐厨渗滤液和沼渣的回复函”,该焚烧发电厂距改餐厨垃圾处理厂约 500m,距离较近,地势平坦,因此本工程剩余沼气通过 DN600 沼气输送专用管道,长度约 750m,送往黄石市黄金山生活垃圾焚烧发电厂利用。表 5-4 主要设备一览表 序号序号 名称名称 规格与参数规格与参数 单位单位 数量数量 1 洗涤塔 FRP 壳体,250Nm3/h 套 1 2 脱硫塔本体 2.4mx9m,FRP 套 4 3 循环水泵 Q=5t/h,H=30m,N=2.2kW 台 23 4 加药箱 V=0.5m3,PE 个 1 5 搅拌器 N=0.55kW,SS316 台 1 6 加药泵 Q=12.5L/h,P=20b159、 N=0.5kW 套 1 7 空气风机 Q=30m3/h,P=4kPa N=2.2kW 套 1 8 曝气风机 Q=30m3/h、P=50kPa、N=4kw 台 2 9 循环溶液加热 蒸汽加热 套 2 10 旋风分离器 换热管材质为 SS304 台 1 11 罗茨风机 Q=250Nm3/h,P=20kPa,台 2 12 阻火器 壳体 CS芯体 304 个 1 13 双膜气柜 500m3 套 1 14 鼓气风机 套 2 15 安全配件 套 1 16 火炬塔体 碳钢防腐 座 1 17 余热锅炉 125kw 座 1 18 在线监测仪表 硫化氢、甲烷浓度等 套 1 19 配电柜 6008002200 台160、 1 20 控制柜 6008002200,S7-300 台 1 21 沼气输送系统 套 1 22 触摸显示器 17 套 1 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 70 5.7 除臭系统工艺设计 植物液除臭系统由生物除臭滤池、循环泵、风机等相关设备及附件构成。各主要设备的设计工艺参数及性能如下:(1)生物除臭滤池 生物除臭是采用生物法通过专门培养在生物滤池内生物填料上的微生物膜对废臭气分子进行除臭的生物废气处理技术。当含有气、液、固三项混合的有毒、有害、有恶臭的废气经收集管道导入本系统后通过培养生长在生物填料上的高效微生物菌株形成的生物膜来净化和降解废气中的污染物。此生物膜一方面以废气中的污染161、物为养料,进行生长繁殖;另一方面将废气中的有毒、有害恶臭物质分解,降解成无毒无害的 CO2,H2O,H2SO4,HNO3 等。生物滤池塔空塔气速约为 2.1 m/s,填料高度 4.8 m,保证高效微生物菌株与多数恶臭分子,其综合除臭效率超过 90%以上。生物除臭系统的结构示意见图 5-15。图 5-15 生物滤池结构简图(2)离心风机 根据计算,前端臭气收集管道的管路损失大约为 1200 Pa,洗涤塔的压力损失大约为 1300 Pa,据此可得风机选型如下:形式:侧吸式离心风机,卧式安装,与电机置于同一基座上,风机配有风阀。流量:10000m3/h;风压:2500Pa;电源:380V,50Hz 162、绝缘等级:F 级 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工艺设计 71材质:玻璃钢;数量:2 台 功率:18.5kW 说明:风机外壳采用玻璃钢耐酸碱树脂制作,外表采用抗紫外线胶衣,弹簧式避震器隔振效率80,噪音(包括电动机在内)低于 85dB,叶轮的动平衡精度不低于G2.5 级。(3)循环泵(配电机)流量:45m3/h;扬程:18m;电机功率:5.5KW;数量:4 台(2 用 2 备);(4)排气筒 臭气经处理后由排气筒达标排放,材质采用玻璃钢,排气筒出口标高为 15m,排气筒口径 500mm,带防腐护架支撑。5.8 污水处理工艺设计 黄石市焚烧发电厂扩建规模已考虑加纳餐厨垃圾厂污水,本工程污水送入黄163、石市焚烧发电厂垃圾渗沥液处理厂合并处理对焚烧发电厂垃圾渗沥液的达标处理运行的影响可忽略不计。因此,本工程污水进入焚烧发电厂垃圾渗沥液处理系统合并处理。5.8.1 污水输送系统设计 该餐厨垃圾处理厂距离焚烧发电厂约 500m,沿线地形平坦,管线敷设较易实施。按照每日 100m3 左右的水量,沿线水头损失较小,本工程配置渗沥液输送水泵规格如下:Q=10m3/h,H=40m,1 用 1 备,输送管道采用 HDPE 管道,长度 550m,输送管道管径为 DN150。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 总图布置 72 6 总图布置总图布置 6.1 场址概况 黄石市餐厨废弃物收运处理工程厂址黄石市开发区金山街办164、王太村,B4 路北侧,黄金山生活垃圾焚烧厂以西。位于牛角山南侧,属剥蚀残丘地貌。地形北高南低,场地的北、东、西三侧为低山环绕,中间为一近南北向的小山凹地,向南展开,邻近发展大道、建设中的金山大道、沿湖路。厂区周边道路良好,交通便利。本项目生活和生产用水均为市政供水,可由厂区附近的黄金山垃圾焚烧发电厂管网接入。6.2 总平面布置 6.2.1 总平面布置原则 总平面布置在有限的面积内,力求工艺流程和管线布置顺畅、道路通畅,交通方便、整齐、美观。主要遵循以下原则:(1)功能分区,明确合理;(2)人流物流,各行其道;(3)绿化美化,保护环境。6.2.2 车间组成 黄石市餐厨废弃物收运处理工程主要由以下165、车间组成:地磅房及电子汽车衡、预处理车间、厌氧发酵区、沼气处理利用区、污泥处理区、除臭区、办公生活区。6.2.3 平面布置(1)总体规划 黄石市餐厨废弃物收运处理工程总处理规模 100 吨/日,项目一次建成。根据拟建场地特征及周边条件,本厂设置两个主出入口人流出入口及货流出入口,实行人、物分流,人流及物流通道均设置在 B4 路上,在厂区东侧开一近期通道,远期作为消防通道使用。水源:餐厨废弃物处置厂水源取自厂外现有的市政管网。排水:厂内实行雨污分流。场地雨水主要采用城市型道路雨水口收集,通过雨水管道排入厂外市政雨水管道;餐厨废弃物处理产生的污水在送至黄金山生活垃圾焚烧黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂166、 总图布置 73发电厂渗沥液处理站处理后达到污水综合排放标准表 4 中三级标准后排入市政污水管网。餐厨垃圾运输:垃圾运输采用公路运输方式,直接送至预处理车间前端的垃圾接收料斗。(2)功能分区 黄石市餐厨废弃物收运处理工程工程内容主要为餐厨垃圾预处理、厌氧发酵系统、沼气处理及利用系统、污水处理系统、沼渣脱水系统、除臭系统以及为其配套的相应设施,按功能不同分成四个区,即办公生活区、预处理区、厌氧发酵及沼渣处理区和污水处理处理区。(3)总平面布置 物料进出口位于厂区西南侧,物料进出口处设置电子汽车衡对进场物料进行计量称重,厂区入口左侧设置洗车场地。预处理系统位于厂区西北部,厌氧发酵系统位于预处理车间167、正南侧。沼气综合利用车间位于污水处理生化系统西侧、调节池南侧,与预处理区之间用道路隔开。污泥深度脱水车间位于厌氧发酵区域东侧。生产管理区位于厂区东南角,西北部作为远期预留用地,根据需要可建设渗沥液处理系统 本方案的特点为:生产区、生活区分开布置,满足使用功能要求,避免了生产与生活相互干扰,符合使用者的行为规律。交通组织顺畅,充分利用了现有地形。具体详见总平面布置图。6.3 竖向设计 6.3.1 设计原则(1)满足工艺流程和功能分区的需要,减少工程建设的难度;(2)尽量保持厂内土石方平衡;(3)充分结合地形,尽量减少挖、填方量。6.3.2 竖向设计 场地标高根据场地地形及土石方工程量的情况确定。168、目前,该场地为坡地,西北部较高,靠近 B4 路区域较为平坦,根据上述设计原则提出以下竖向设计方案:考虑厂区建设的协调性,将整个标高定为同一标高,为满足与周边市政道路的衔黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 总图布置 74 接和厂区雨、污水管道排放要求,在尽量减少土石方量的前提下,将厂区地面标高定位 54.60 米。6.4 道路及运输 6.4.1 道路布置 厂内道路按厂矿道路设计规范(GBJ22-87)设计。车行道分为主干道、次干道和支道,均采用水泥混凝土路面,宽度分别为:主干道宽 6m,次干道宽 3-4m,厂内运输道路兼起消防通道作用。道路边缘设置立道牙。主要道路路边设置 1.5m 宽绿化带,间隔 6169、.0m 设置行道树树池。绿地及环境小品区设置 2m 宽的人行道。路面设置必要的交通标志以引导交通。6m 宽道路结构:C35 水泥混凝土路面面层厚度 22cm 5%水泥稳定层厚度 25cm 34m 宽道路结构:C35 水泥混凝土路面面层厚度 20cm 5%水泥稳定层厚度 22cm 6.4.2 运输工具 餐厨垃圾的运入由黄石市城管局载重 5t、3t 餐厨垃圾专用运输车运入,脱水残渣运至生活垃圾焚烧发电厂。6.4.3 厂区交通管理 为了组织、引导和控制交通车辆的运行,向机动车驾驶员提供运行路线的环境条件,指示在具体情况下对运行操纵状态的限制,厂区交通实行集中管理。设置自动交通信号控制系统 1 套:正170、常情况下,组织、引导垃圾运输车辆有序进出厂区,交通事故或厂区出现火警、灾害性紧急状态时,控制车辆进厂,引导厂内车辆及人员疏散。自动交通信号控制系统,由微机控制系统、连锁报警系统、信号系统组成。地磅房顶、主厂房卸料大厅门上方均设置红、绿交通信号灯;地磅房值班工程师室、垃圾卸车口、主厂房控制室,均设置连锁报警装置。厂区道路设置路标。路面上用热缩性涂料,按交通规范设置路面标志线,路侧按交通部门管理规定设置必要的交通标志牌。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 总图布置 756.4.4 人流物流组织 厂区采用封闭式的管理模式,进厂道路处设两个出入口人流出入口及货流出入口,实行人、物分流。(1)人流 职工上、下171、班从办公生活区人流出入口进出,工厂人员较集中的场所是办公生活区及预处理车间,其他地方为零星人员。(2)物流 物流主要为餐厨垃圾、药剂、燃油及酸碱液的的运入、回收物、再生油品、脱水残渣等的运出,从物流出入口出入。在地磅房至预处理车间设置 6m 宽的道路,分 2 车道,设置 30t 汽车衡 1 台。运送餐厨的车辆从进车道汽车衡称重计量,物料管理计算机系统存入车辆有关信息后,开启前方的放行标志,车辆沿北侧厂内道路卸料车间。6.5 绿化及小品 餐厨垃圾处置厂不仅是城市环境卫生的卫士,其本身也应该是一座花园式的工厂,因此在设计中充分考虑对厂区进行必要的绿化,以美化环境,净化空气,改善小气侯。整个厂区绿化172、分为两部分。一是围绕在各车间周围的一般绿化及办公生活区周围的风景区重点绿化,厂区生产构筑物周围的绿化,绿化率达 30%。绿化以美观、实用的原则进行设计。尽量采用当地的绿化树种及花卉。主厂房四周,采用抗污染的树种;厂区围墙边,种植高大阔叶树种形成屏障,以减少噪音和粉尘的影响,同时将整个工厂掩映在绿树丛中;道路两侧种植行道树,选择能吸附或吸收臭味等有害物的树种;办公生活区周围的风景区种植四季开花的大本花卉及一些观赏性的树木。进厂道路两侧因地制宜进行绿化。通过上述因地制宜的绿化美化处理,本厂将建成一座环保型花园式工厂,为文明生产创造良好的外部环境。6.6 保卫及消防 工厂围墙采用通透式栅栏围墙及密砌173、围墙两种形式。通透式栅栏围墙高度为2.2m,用于场地正面,即厂区靠近道路主干道的两侧,通透式栅栏围墙既可起到保卫作用,又较通透,使围墙内外绿化互相交融。其余部分采用密砌围墙,高度为 2.2m,黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 总图布置 76 与周边环境相隔。厂区内主要建筑物四周均设环形道路,有利于消防车的通达,本厂消防由黄石市开发区消防部门负责,不设专职消防人员和消防车。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建筑及结构设计 777 建筑及结构设计建筑及结构设计 7.1 建筑设计 7.1.1 设计依据(1)建设单位设计委托书。(2)工艺专业提供的资料。(3)民用建筑设计通则GB50352-2005。(4)建174、筑设计防火规范GB50016-2014。7.1.2 建筑设计说明 本工程主要有餐厨垃圾预处理间、沼气综合利用车间、沼渣深度脱水车间、办公楼、传达室大门等等。建筑单体设计在形式上力求新颖,简洁,明快,体现现代风格。(1)建筑材料和主要构造 1)屋面 采用排架结构建筑物:混凝土柱,钢梁,热镀锌彩色涂层钢板屋面(60 厚岩棉保温隔热层)。采用框架结构建筑物:屋面、楼面为现浇钢筋混凝土屋面、楼面。采用砌体结构建筑物:屋面、楼面为现浇钢筋混凝土屋面、楼面。2)墙体 排架结构厂房的围护墙采用 1.2 米高 240 厚页岩实心砖,上部采用双层热镀锌彩色涂层钢板外墙(50 厚岩棉保温隔热层)。框架结构内外填充175、墙采用 250 厚陶粒空心砖。砌体结构采用页岩实心砖,外墙240 厚,内墙240 厚。3)楼地面 一般要求的建筑物楼地面面层为 20 厚 1:2 水泥砂浆楼地面,有防腐要求的楼地面采用 1.5mm 厚的防渗防腐防水涂料(防渗系数10-7cm/s)。(2)装修 根据工程的发展需要及场址的位置,装修标准掌握在既能满足功能的需要,又能达到美观大方易清洁的要求。1)外装修:厂区建筑物外墙面均为浅色外墙涂料为主,加浅红色色带,色彩明快、黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建筑及结构设计 78大方。2)内装修:综合楼为中级装修标准,地面为浅色 500 x500 防滑地砖,内墙一般为白色内墙涂料,卫生间、浴室、厨176、房内墙为白色内墙砖。卫生间轻钢龙骨防火石膏板吊顶。楼梯栏杆为不锈钢扶手。(3)门、窗设置 门:一般采用木门,有特殊要求时采用钢木大门、安装用钢大门、密闭门、变压器室钢门窗、防火门、隔音门、铝合金门等。窗:一般采用平开塑钢窗,有特殊要求时采用密闭窗、隔音窗、防火窗、钢百页窗等。一般外门窗为白色塑钢门窗,门窗为浅灰色玻璃。(4)防噪声措施 对产生噪声较大的生产厂房,除工艺采取隔声降噪措施外,在声源附近的操作室均采用隔音门窗。(5)防火措施 对所有建筑物的防火要求,包括材料的选用、布置、构造、疏散等均按建筑设计防火规范及建筑内部装修设计防火规范规定执行。7.2 结构设计 7.2.1 设计采用的主要规177、范、规程 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 建筑结构荷载规范 GB 50009-2012 砌体结构设计规范 GB 50003-2011 建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011 混凝土结构设计规范 GB 50010-2010 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 建筑抗震设计规范 GB 50011-2010 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB 50032-2003 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB 50069-2002 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建筑及结构设计 79给水排水工程钢筋砼水池结构设178、计规程 CECS 138:2002 混凝土外加剂应用技术规范GBJ 50119-2013 建筑地基处理技术规范 JGJ 79-2012 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50046-2008 7.2.2 结构设计依据(一)建(构)筑物结构的设计使用年限:50 年。(二)依据建筑结构荷载规范GB50009-2012,黄石市 50 年一遇基本风压为0.35kN/m2,基本雪压:0.50kN/m2。(三)抗震设防 依据建筑抗震设计规范GB50011-2010,黄石市抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度值为 0.05g。7.2.3 建筑分类等级(一)本工程建筑结构安全等级:二级;结构重要性系数0=1179、.0。(二)建筑抗震设防类别、钢筋混凝土结构的抗震等级:根据建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008、室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003 规定,本工程厂区内的所有构筑物及主要垃圾处理建筑物抗震设防类别为重点设防类(乙类),按 7 度采取抗震措施。现浇钢筋混凝土框架结构抗震等级为三级;其它辅助建筑物(包括综合楼、车库,机修仓库及职工宿舍等)抗震设防类别为标准设防类(丙类),按 6 度采取抗震措施。现浇钢筋混凝土框架结构抗震等级为四级。(三)地基基础设计等级:丙级。(四)砼结构的环境类别(1)建筑物砼结构的环境类别 设计地面以下:二(a)类;设计地面以上、室内正180、常环境:一类;设计地面以上、露天环境:二(a)类;(2)构筑物砼结构的环境类别:二(a)类。(五)结构构件的裂缝控制等级 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建筑及结构设计 80砼结构环境类别为一类的钢筋砼结构:裂缝控制等级为三级,最大裂缝宽度限值为lim=0.3mm;砼结构环境类别为二(a)类的钢筋砼结构:裂缝控制等级为三级,最大裂缝宽度限值为lim=0.2mm;(六)设计荷载(1)屋面活荷载 不上人屋面:0.5kN/m2;上人屋面:2kN/m2;(2)施工、检修、汽车、吊车、设备等荷载按实际情况采用;(3)吊车动力系数 1.10;(4)室外地面堆积荷载:10KN/m2;(5)水容重:10.5kN181、/m3;其它荷载按建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)及其它有关规范取用。(七)构筑物稳定性设计(1)地下构筑物抗浮抗力系数:K1.05(2)支档结构稳定安全系数 k 抗滑:ka1.30 抗倾覆:ka1.50 7.2.4 结构方案(一)各构(建)筑物结构方案(1)综合水池:采用钢筋砼池壁及底板。(2)生化池基础:采用钢筋砼矩形整板。(3)厌氧发酵罐基础:采用钢筋砼环梁和底板基础。(4)均质水解罐基础:采用钢筋砼环梁和底板基础。(5)双膜干式贮气柜基础:采用钢筋砼整板基础。(6)综合楼、预处理车间、厌氧设备间、沼气综合利用车间、脱水车间、膜处理车间等建筑物均采用钢筋砼框架结构。(二)混182、凝土保护层(1)建筑物:基础为 40mm,基础梁为 25mm,梁为 20mm,柱为 25mm,屋面黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建筑及结构设计 81板为 20mm,楼板为 15mm。(2)构筑物:底板(天然地基)为 40mm,底板(桩基)为 50mm,池壁为 35mm,顶板为 30mm。(三)池壁和底板表面防护:构筑物的临水面均采用无味、无毒、无害的弹性防水涂料 DPS 涂刷。7.2.5 主要结构材料(1)混凝土强度等级:构筑物的主体结构为 C30,构筑物底板下垫层为 C15。构筑物底板、池壁砼抗渗等级为 S6。建筑物设计地面以下基础及柱、梁为 C30,基础垫层为 C15,设计地面以上为 C3183、0。(2)有抗渗要求的混凝土,宜采用普通硅酸盐水泥。(3)钢筋:采用 HRB400,fy=360N/mm2。HPB300,fy=270N/mm2。(4)砖砌体:设计地面以下、地上有防潮要求的砖砌体采用M10水泥砂浆砌MU20烧结普通砖(页岩砖或灰砂砖),地面以上采用 M7.5 水泥石灰混合砂浆砌 MU10 多孔砖。(5)焊条:HRB335 级钢筋之间焊接采用 E50 型,其余均采用 E43 型。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 828 电气及自控设计电气及自控设计 8.1 电气设计 8.1.1 工程概述 黄石市餐厨废弃物收运处理工程以处理餐厨废弃物为主,处理规模为 100 吨/天。184、8.1.2 设计依据 1)本次设计中其它相关专业提供的设计资料;2)电气设计中所遵循的国家相关的设计规范及规程;3)当地供电部门对电气设计的相关要求。主要的规范及标准为:20KV 及以变电所下设计规范GB50053-2013 供配电系统设计规范 GB50052-2013 低压配电设计规范 GB50054-2011 通用用电设备配电设计规范 GB50055-2011 城镇排水系统电气与自动化工程技术规程 CJJ120-2008 民用建筑电气设计规范 JGJ 16-2008 建筑照明设计标准 GB50034-2013 建筑物防雷设计规范 GB50057-2010 建筑设计防火规范 GB50016-185、2014 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50062-2008 8.1.3 设计范围 本设计包括餐厨垃圾处理厂内各建构筑物的动力、照明、防雷、接地设计。10KV高压外线由当地电力部门负责从附近变电站引一路专线送至餐厨垃圾处理厂,设计分界点为厂内变电室 10kV 进线柜上。8.1.4 供电电源及负荷计算 本餐厨垃圾处理厂并带有配套污水处理设施,要求三班制连续运行,如果中断供电,会造成重大经济损失,根据相关规范标准及工艺专业要求,厂内厌氧消化系统和预处理缓冲罐及沼气利用系统部分用电设备(约 85kW)为二级用电负荷,厂内其他黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 83用电设备为三186、级负荷。为保证二级负荷用电设备具有安全可靠的供电电源,故配备一台 120kW 的柴油发电机,对二级负荷用电设备采用双电源供电。根据工艺专业所提供的资料,餐厨垃圾处理厂内工艺设备的计算负荷为(无功补偿后):Pjs=445.89kW、Qjs=161.76kvsr、Sjs=474.35kVa,无功补偿前 COS=0.80,补偿后 COS=0.94。选用 1 台 630KVA 变压器,变压器负荷率 75%。负荷计算表 序号 用电设备名称 设备台数 有功功率(kW)无功功率(kVAr)视在功率(kVA)1 预处理及发酵系统(部分二级负荷))31 293.56 220.17 366.95 2 沼气利用系统187、(二级负荷)11 33.32 24.99 41.65 3 污泥脱水系统 12 104.34 78.25 130.42 4 生物除臭系统 4 49.36 37.02 61.7 5 综合楼及其它 2 44 33 55 小计 524.58 393.43 655.72 计算同时系数(Kp=0.85,Kq=0.9)和功率因素补偿后小计 445.89 373.76 581.82 无功补偿容量 -212 总计 445.89 161.76 474.35 8.1.5 供电及发电设计 1)供电电源及电压 餐厨垃圾处理厂 10kV 外部电源由附近变电站引来,10kV 电源引至变配电所高压配电室进线柜,然后通过变压器188、降为 0.4kV,再由低压开关柜对整个厂区进行供电。2)供电系统 由当地电力部门提供的一路 10KV 电源进入高压配电室进线柜,然后进入计量柜以、PT 柜及变压器柜,高压配电主接线采用单母线配电。餐厨垃圾处理厂二台变压器低压出线通过联络柜互为备用,低压主接线采用单母线分段供电。然后由变压器低压侧母线引出一回路与柴油发电机电源通过双投开关负责厂内二级用电负荷。供电方式采用放射式。3)计量及无功补偿 本工程市电计量采用高供高计的方式,在 10kV 电源侧设置一台计量柜。为便于成本核算,对柴油发电机单独进行计量。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 84由于本工程工艺设备数量较多且总工作容量189、较大,因此采用静电电容器分别在变压器 0.4KV 侧集中进行无功自动补偿,补偿后 10KV 侧功率因数 COS0.9。4)负荷中心的设置 由于本餐厨垃圾处理厂厂区较大,厂区内共设置一个变配电负荷中心和四个主要配电所,主要为变配电所、综合用房、综合厂房、预处理车间和原料油处理车间,供电方式采用放射式进行供电。5)继电保护 10KV 进线设过流、速断保护;变压器柜设速断主保护,过流后备保护及超温保护。6)配电设备的选择 高压配电选用户内金属铠装移开式配电柜(KYN28a-12),变压器选用 SCBH15节能型干式变压器,低压配电选用 MNS3.0 型抽屉式开关柜。腐蚀性场所配电设备应采取防腐措施,190、防爆场所应采用相应防爆电器设备。室外露天的配电设备应不低于IP54的外防护等级,建议室外控制箱采用不锈钢外壳等防腐性能好的产品。高低压断路器选择国产优质的可靠的产品。7)导线选择及线路敷设方式 动 力 选用 ZR-YJV-0.66/1kV 阻 燃交 联聚乙 烯 绝缘 电力 电缆,控制 选 用ZR-KVV-0.45/0.75kV 阻燃聚氯乙烯绝缘控制电缆。室内电缆穿保护管或沿电缆桥架敷设,室外电缆采用直埋或沿电缆桥架敷设。8.1.6 控制与联锁 厂区内主要生产用电设备均采用就地手动和远方 PLC 自动两种控制方式,且就地控制箱设解除远方启动的开关。自动控制由各工段专用 PLC 来实现。8.1.7191、 照明设计 1)照明系统 照明配电系统采用 TN-S 系统,电源引自变电站低压配电室,电 源电压为 0.4/0.23KV。2)照明灯具和光源的选择 生产场所照明灯具为普通工厂灯,光源采用气体放电灯,其中废水处理、沼渣脱黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 85水机为防腐防潮灯具,锅炉房、沼气机房等相关制备建筑物等采用防爆灯具。办公场所采用普通荧光灯;变电站和综合楼控制室另外设置应急照明灯。厂区路灯照明采用高压钠灯作为光源。3)照明导线选择及线路敷设方式 室内照明线路采用聚氯乙烯铜芯电线,外穿焊接钢管沿建筑物墙棚暗敷设。室外路灯照明采用铜芯交联聚乙烯绝缘铠装电缆,室外直埋敷设,电缆过路处192、及与其他管道交叉处外穿镀锌钢管。8.1.8 防雷、接地及总等电位联结 本工程供电系统接地形式为 TN-S 系统,利用厂区内构筑物基础钢筋形成接地网作联合接地体,等电位电气接地线采用镀锌扁钢-40X4 或 BV 导线,沿墙、地面明敷或者暗敷设。室外接地线采用镀锌扁钢-40X4,接地电阻 R1;若实测接地电阻不能满足要求,则补打接地极或采取其他降阻措施。厂区坐落于郊外、地形空旷,根据当地地形及结合当地气象资料,厂区内综合厂房、综合用房、预处理车间变配电所等按三类防雷建筑物设防,沼气提纯车间、沼气罐等按二类防雷进行设计。建筑物屋顶设置接闪带,厌氧罐设置接闪针,引下线利用结构主筋或 404 扁钢,防雷193、接地与电气接地共用接地极,接地电阻 R4。如防雷、电气与弱电接地共用接地极时,接地电阻 R1。所有电气设备及用电设备的金属外壳等一律保护接地,接地系统为 TN-S 系统。移动设备电源采用漏电保护器。8.1.9 厂区通讯 在办公楼内设电话信号交换箱和网络信号交换箱,电话及网络由当地电信部门引来,系统由当地电信部门或成套商深化设计。自动交换机及配线架,各层设电话分线箱。8.1.10 电气节能 1、根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠、操作方便,缩短配电半径减少线路损耗。2、选用节能型变压器,根据负荷情况合理选择变压器容量,使变压器工作在高效低耗区194、内。3、在满足照明质量前提下,合理布局灯具充分利用自然光,选用高效发光的节能黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 86型灯具及节能型整流器。4、在低压侧集中采用静电电容进行无功自动补偿,补偿后高压侧功率因数 COS0.9。8.1.11 电气安全设计 电力供应是餐厨垃圾处理厂运行的生命线,供电及电力设备的安全、可靠运行,才能保证餐厨垃圾处理厂正常运转,本工程电气设计采取以下安全措施:1)配电装置 应设专职人员进行维护,定期检修和清洁设备,严禁带电作业,在检修电气设备前必须切断电源,并在电源开关上挂“禁止合闸有人工作”的警告牌,警告牌挂取应有专人负责。隔离开需定期检查,瓷柱有无裂纹及放电现195、象,接线柱和螺栓无松动,刀片无变形,接触严密。避雷装置在雷雨季节到来前进行一次预防性试验,并测量其接地电阻值,雷电过后应检查避雷器的瓷瓶、连接线和接地线是否完好。低压电气设备和器材的绝缘电阻不得低于 0.5M,维护人员应定期用摇表检查,不附合要求应及时更换。餐厨垃圾处理厂环境潮湿,必须保证低压电器正常、可靠运行。室内开关柜和配电屏防护等级为 IP4X,室外控制箱和动力箱防护等级为 IP65。(2)电力变压器 本工程采用室内干式变压器,按 SCB11 系列干式变压器的维护注意事项进行定期检查,并在检查变电站、接地系统时,对变压器接地是否良好进行检查。(3)电力电缆 厂内配电采用电力电缆,敷设方式196、采用穿保护管、电缆沟、电缆桥架等多种敷设方式。为防止电缆火灾蔓延,在电缆设施的重要部位,采取设防火门或防火隔墙、电缆表面刷涂防火涂料,电缆通过的孔洞用耐火材料封堵等措施。(4)严防触电,保证人身安全 全厂设接地网,将接地装置全部联接成整体,接地装置的接地电阻小于 1,并与黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 87 自然接地体连接,接地保护和接零保护与接地网连接,电气设备每个接地点以单独的接地线与接地干线相连接。配电柜全部采用开关与门联锁,不停电打不开柜门,不关柜门合不上闸,防止人员误操作触电。配电装置防护等级为 IP4X 以上,全部为封闭式,操作人员无任何机会触及带电导体,以确保人身安197、全。配电装置操作面板前地板铺绝缘橡胶板,操作人员戴绝缘手套,穿绝缘胶靴。(5)配电装置建筑物 建筑物门全部向外开启,以备发生电气事故时迅速、安全撤离现场。窗全部一玻一纱,电缆室内,过硬化路面及与其他工艺管道交叉部分穿焊接钢管埋地敷设,室外松软土部分采用铠装电缆直埋,落地式配电柜底部宜抬高,室内宜高出地面 50mm 以上,室外应高出地面 200mm 以上,底座周围应采取封闭措施以防小动物窜入,造成带电导体之间短路。8.2 自动控制设计 8.2.1 设计标准、规范 工业自动化仪表工程施工及验收规范(GB50093-2002)分散型控制系统的工程设计规定(HG/T20573-95)过程检测和控制流程198、和图形符号和文字代号(GB2625-81)控制室设计规定(HG20508-2000)仪表供电设计规定(HG20509-2000)信号报警连锁系统设计规定(HG20511-2000)仪表配管配线设计规定(HG20512-2000)仪表系统接地设计规定(HG20513-2000)8.2.2 设计原则 餐厨垃圾处理厂自控系统应按照“集中管理,分散控制,资源共享”的原则,检测仪表系统应遵循“工艺必需,先进实用,维护简便”的原则。根据以上原则,餐厨垃圾处理厂自控仪表系统设计力求满足本工程餐厨垃圾处理工艺的特性,保证餐厨垃圾处理厂生产的稳定和高效,减轻劳动强度,改善操作环境,黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 199、电气及自控设计 88实现餐厨垃圾处理厂的现代化管理。在此基础上,按照先进成熟的 PLC 系统控制对现代化餐厨垃圾处理厂进行系统自控设计。8.2.3 设计范围 本工程设计范围主要为餐厨垃圾处理厂自控系统和厂区视频监控系统。采集餐厨垃圾处理厂内电气系统运行状态和数据,送入 PLC 控制系统,利用 PLC 和上位机网络通讯,从而达到在中控室直接读取实时数据。8.2.4 内容及控制方式 1)根据工艺生产流程及测控要求配置温度、压力、物位、流量、分析、过程控制系统等仪表。2)根据工艺和运行要求设置自动控制、自动调节、自动报警、安全保护装置。3)仪表及电气信号的传送和显示、设备状态信号和控制命令的传送。控200、制方式描述:控制方式设计为:就地手动控制、远程遥控控制、自动控制,三种方式的控制级别由低到高为现场手动控制、遥控控制、自动控制。现场手动控制:在现场控制设备上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时,通过现场控制设备上按钮实现对设备的启/停操作。遥控方式:即远程手动控制方式。现场控制设备上的“就地/远程”开关选择“远程”时,操作人员可通过仪表控制室的计算机控制系统的监控画面用鼠标或工业键盘选择“遥控”方式对设备进行启/停操作。自动模式:现场控制箱选择“远程”方式,在车间控制室工控机上“自动/遥控”设定为“自动”。这时,设备的运行完全由控制系统根据工况及生产要求自动地完成对工艺设备的运行控制或启/201、停控制。8.2.5 设计方案 根据餐厨垃圾处理的工艺流程,餐厨垃圾处理厂在厂区综合楼设立中央控制室,在总变配电室、脱水车间、垃圾预处理车间地方分别设置一个控制站,其他设备成套预留以太网接口,采用高性能的现场总线加 PLC 的控制系统。操作人员在中央控制室内,可以通过控制系统的彩色液晶显示器及其鼠标和键盘或进行操作,实现对工艺设备的集中监测和控制,以及对工艺设备在启动、停止和正黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 89常运行等全过程管理。运行人员在中央控制室内,通过控制台或 PLC 控制柜上的监控设备,可以实现以下操作功能:1)工艺设备的正常运行监测和操作;2)工艺设备的异常工况和紧急事202、故处理;3)在就地运行人员配合下,实现工艺设备的启动和正常停机 应有自检和故障诊断功能,应有瞬时掉电后再启动的能力,时钟应有掉电时的支撑电池。8.2.6 控制系统组成及功能 控制系统是现场总线及 PLC 控制柜和工控机组成,控制设备之间采用以太网的通讯方式进行通讯。通讯速率为 10/100Mbit/S。控制系统具有以下功能:1)液晶显示器功能,不仅显示过程参数,还显示工艺系统各种模拟图,趋势图,参数棒状图及启停曲线等。2)打印功能,打印有定时制表、随机打印、请求打印、事故追忆打印等。3)报警功能,报警是对工艺系统各参数进行限值检查,越限后报警;对设备和开关量信号进行状态监视,状态异常时报警。4203、)历史数据存储及检索功能,各种参数及数据可存储 3 个月以上,使用时可随时调出检索。5)事故记录打印功能,将各个主要辅助设备的事故状态以 1 毫秒分辨率准确记录,对引起停炉、停机保护动作的内容,进行事件顺序打印,用以查明事故的首发原因。6)顺序控制功能 根据工艺设备的运行特点,按照条件和时间等要求,通过控制系统,对设备进行顺序自动操作及启停顺序控制。7)保护联锁功能 保护联锁功能是设备在启停或正常运行中出现异常或故障时,进行自动的及时的处理,确保设备的安全。餐厨垃圾处理厂自控系统配置6套控制站(6套为工艺设备成套供货)和一套化验室黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 90操作站,采用光204、缆与中央控制系统连接。控制系统通讯方式采用工业以太网方式。6 套控制站分别设置在预处理系统车间、厌氧发酵系统车间、沼气提纯及利用系统车间、沼渣脱水处理车间、生化水处理车间、污水综合处理车间。设置一套化验室操作站,采集餐厨垃圾处理厂化验室对生产过程取样的各种化验数据。根据管理要求和授权,人工录入数据。8)餐厨垃圾处理厂中央控制室 餐厨垃圾处理厂中央控制室设在餐厨垃圾处理厂的办公楼内,中央控制室完成全厂的自动控制和生产管理,监视、管理、控制整个餐厨垃圾处理厂的全部生产过程和工艺过程。对于工艺设备自带的控制单元,应各自提供与自控系统的接口。8.2.7 设计选型(1)自动化仪表 选用高精度、高稳定性、205、免维护或低维护量的数字式、智能化现场仪表。现场转换器一般都选配带数字显示的现场安装型。分析仪表传感器配备自清洗或成套自动清洗装置。主要仪表选型:物位计-连续非接触式单通道超声波物位计 液位极限-带移动电缆的浮球式液位计(用于干池保护)酸度和温度-玻璃复合电极,内置温度传感器的酸度/温度检测仪 流量测量-电磁感应有空管检测电极的电磁流量计(2)可编程序控制器(PLC)选用模块化的分布式控制系统,且支持符合国际标准的现场总线协议。各个输入模块全部为隔离型,输出模块均有隔离保护,模拟信号的分辨率不小于 13 位。各种模块可带电插拔。配置 100Mbps 工业以太网接口模块、现场总线接口模块、串行数据206、通讯接口模块、触摸式现场操作显示面板。(3)监控系统操作员站 选用较为先进的微型计算机和便携式计算机,或定货时的最优产品,配置黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 91CD-ROM 或 DVD-ROM、10Mbps 工业以太网卡。配置激光打印机,打印机应配备有连续走纸机构。(4)电缆 现场计算机网线采用屏蔽双绞线型电缆,信号回路采用屏蔽控制电缆,电源回路采用屏蔽控制电缆。(5)系统供电 220VAC 采用在线式、隔离型、连续双转换的 UPS 不间断供电电源,蓄电池续流能力不小于 30 分钟。24VDC 配置独立的高品质直流稳压电源。(6)防雷、过电压保护及接地 对控制室操作员站的电源进207、线设置两级避雷器和过电压保护装置。对 420ma 模拟信号端口配置合适的防雷过电压保护器件。接地装置按照国家标准,根据系统接地要求等电位或分别接地。8.2.8 软件配置 全部软件均为中文版 Microsoft Windows XP 运行环境。系统选配的主要软件内容:实时多任务多用户系统的 Windows XP 网络操作系统 工业实时监控组态软件开发版、运行版和监控版 实时分布式关系型数据库系统 现场总线组态软件、仿真调试程序、故障诊断程序 可编程序控制器专用编程及监控软件 实时监控软件、实时通讯软件、软硬件测试和故障诊断程序、数据库应用程序、污水处理厂监控管理专家系统 标准工业控制、专用水处理208、过程控制图形库 网络防病毒软件(具有在线监控的防火墙功能)8.2.9 监视系统 在厂区内各主要出入口、各建筑物重要房间等处安装监控摄像机,对各处监视点的场面进行监视观察,可随时对各种情况进行录像存档。根据不同部位的建筑特点选黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 92用各类美观、隐蔽的新型摄像机。具体配置:一套工业色彩电视监控系统,包括 10 台一体化全天候低照度彩色摄像机,4 台室内摄像机和一套视频传输、监视、控制装置。系统可随时扩展至 16 路摄像机,硬件和软件系统具备 16 路视频信号的能力。室外摄像机为一体化全天候半球形摄像机,内部包括 1 个高性能的彩色 CCD 摄像头及自动光209、圈、自动聚焦的 10:1 变焦镜头、高速云台、智能接受器/控制器等。带彩色均衡电路,带 64 个预置位置的自动旋转功能,巡视学习功能,信噪比 50Db。室内式摄像机要求水平清晰度 480 线以上,信噪比 50dB,电子快门速度由 1/50至 1/10000 秒。控制装置采用新一代双工型数字硬盘录象系统,集视频多画面分割、切换显示、数字视频移动报警、报警联动、图象压缩/恢复、数字硬盘录象/回放、资料备份/还原、智能搜索、远程登陆访问/控制等多功能于一体。现场监视、硬盘录像、智能回放、远程登陆访问和资料备份等五种功能可同时同步进行。此外,还具有 16 路视频移动报警探测功能,可在每路摄像机画面上,210、利用点、线、面和填充方式设定防范探测区域,可同时设定多组防范探测区域。当防范探测区域被移动目标触发时,可自动进行录像;并可在屏幕上提示有移动目标侵入。可分别设定白天和夜晚不同的灵敏度;可按环境变化自动改变状态。8.2.10 防雷与接地设计 系统防雷通过在设备电源和仪表信号处设置避雷器并通过接地系统的等电位连接,以达到最佳的防雷效果。本工程采取防直击雷和防感应雷的措施:(1)在由 AC220V 电源供电的检测仪表,每套 PLC 及中控室 UPS 的电源端加装电源避雷器,以抑制出现在电力网络中的暂态浪涌电压和吸收暂态浪涌电压能量,在保障供电连续的条件下,使仪表、PLC 终端及中控室主机等主要设备免211、受过电压的干扰和侵害。(2)在检测仪表 420mADC 信号的输出端和 PLC 终端机的模拟量输入端加装信号避雷器,以抑制信号回路的雷电干扰。现场站之间及与中控室之间的计算机采用光缆传输信号,雷电信号不会窜入,不用采取避雷措施。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 电气及自控设计 93(3)所有仪表与计算机系统设备的外壳均要安全接地,接地电阻1。仪表信号电缆(双绞屏蔽电缆)的屏蔽层应在 PLC 终端机侧可靠接地。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 公用工程 949 公用工程公用工程 9.1 给排水设计 9.1.1 设计内容(1)全厂生产及生活给水、消防给水系统。(2)全厂排水系统。9.1.2 设计依据(1)212、生产工艺要求及建筑、总图资料。(2)相关设计规范、规程和标准:室外给水设计规范 GB50013-2006 室外排水设计规范 GB50014-2006(2014 年版)建筑给水排水设计规范 GB50015-2009 建筑设计防火规范 GB50016-2014 建筑灭火器配置设计规范 GB50140-2005 污水综合排放标准 GB8978-1996 9.1.3 供水(1)水源 餐厨垃圾处理厂水源由市政给水管网接入,管径为 DN150,供全场生产、生活、消防使用,供水方便。(2)用水量 1)生活用水量 全厂生产及管理人员按 46 人计。用水定额 110L/人 班,其中生活用水50L/人 班,用水时213、间 8hrs/班(3 班制),时变化系数 2.5;工业企业淋浴用水 60L/人次,延续供水时间1hr,按总变化系数为2.0计算,则生活用水量为,11.27m/d。2)生产用水量 根据生产工艺要求、生产规模及工程特点确定生产用水量。餐厨垃圾处理厂各处理系统中预处理系统、沼渣脱水系统、油脂回收利用系统为2 班工作制;厌氧发酵系统、沼气预处理及综合利用系统为 3 班工作制。每班工作时黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 公用工程 95间为 8 小时。收运车采用高压水枪冲洗,冲洗用水 100L/辆次,收运车辆按29 辆计,按每天冲洗2 次计。洗车用水为 5.8m3/d;车间地坪冲洗用水 3L/m2次,1 天 214、1 次。车间地坪冲洗用水为 1.85m3/d;污泥厌氧消化罐换热器间密封用水(启动时用),3m3/d;污泥脱水间设备冲洗用水 8m3/d;污泥脱水间聚合物配置药品用水 5m3/h;(使用 10min/h),用水为 20m3/d;沼气脱硫塔配置药品用水 0.5m3/d;绿化浇洒用水定额 1.03.0L/m2d;厂区绿化面积为 6200。道路、场地浇洒用水定额 2.03.0L/m2d。3)总用水量 表 9-1 用水一览表 项目 日 用 水 量(m3/d)日平均排水量(m3/d)备注 生活用水 11.27 9.6 3 班制,46 人 车辆冲洗用水 5.8 4.6 2 班制,29 辆 车间地坪冲洗用水215、 1.85 1.48 全部排放 污泥厌氧消化池生产密封用水 3 3 24h 污泥脱水间设备冲洗用水 8 8 1 班制 污泥脱水间聚合物配置药品用水 20 1 班制 沼气脱硫塔配置药品用水 0.5 0.5 24h 道路、硬化场地浇洒用水 7.2 绿化浇洒用水 9.2 未预见水量 4.85 按用水量的 7%计 总计(total)71.67 27.18 年用水量:Qa=25085m3/a(3)给水系统设计 本厂区建筑的室外消防采用低压系统,与生产、生活给水管道系统合并。室外消防用水量 15L/s,室内消防用水量 10L/s。根据建筑设计防火规范(GB50016-2014),本厂区供水管网布置成枝状。216、黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 公用工程 96水源由市政自来水管网接入。给水管在厂区内沿道路布置,给水管选用 PE 管,除接户管外,其他干管管径均为 DN150。全厂区共设置四个地上式室外消火栓。9.1.4 排水 全厂排水采用雨、污分流制。(1)工业废水 生产污水和生活污水通过厂内污水管网收集后,排至污水处理工段的生化系统中,再进行后序污水处理系统,达标后外排入污水处理厂。污水收集管道采用 DN400 的HDPE 管。(2)雨水排水 本项目按雨、污分流制设置排水系统。厂内的屋面及地面、道路雨水采用地面组织排水。雨水经雨水管道最终接入厂外雨水检查井。雨水收集管道采用DN400的HDPE管。从雨水口217、接入干管的支管采用 DN300 的 HDPE 管。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 环境保护 97 10 环境保护环境保护 10.1 设计依据 建设项目环境保护管理条例 建设项目环境保护设计规定 地表水环境质量标准 大气污染物综合排放标准 恶臭污染物排放标准 锅炉大气污染物排放标准 工业企业厂界噪声标准及其测量方法 10.2 污染源及治理措施 本工程为建设一座处理规模为 100t/d 的餐厨垃圾处理厂,采用厌氧消化产沼气并利用蒸汽锅炉供热的工艺,建设内容包括预处理及油水分离及资源化利用车间、餐厨垃圾厌氧发酵、沼气锅炉余热利用系统、残渣处理车间、以及臭气处理系统等。对生产过程中产生的臭气、废水和噪声218、均采取了相应的控制措施,使其达标排放。由此可见,本工程采用的是当今餐厨垃圾处理的先进工艺,满足废物处理“减量化、资源化、无害化”的原则,符合发展循环经济、实现垃圾资源化利用的环保政策。(1)废气 预处理车间、残渣处理车间等产生臭气,设置臭气净化系统,采用生物滤池进行净化除臭,臭气经管道、风机进入生物滤池净化处理达标后排放。(2)废水 发酵残渣脱水产生含COD、BOD5、氨氮的生产废水、生活污水、餐厨垃圾运输车辆冲洗等生产过程中产生的废水,均经送至黄石市圾发电厂渗沥液处理系统合并处理。(3)固体废物 工程产生的固体废物主要是发酵残渣脱水后的产物、预处理系统分离出的少量杂质和水处理系统污泥等。预处219、理系统分离出的少量杂质和发酵残渣经深度脱水后送生活垃圾焚烧发电厂焚烧处理。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 环境保护 98(4)噪声 本工程噪声源主要有餐厨垃圾运输车、压机、发电机、泵等。设计对产生噪声的设备根据实际情况采取减振、隔声、吸声或利用厂房隔声等措施,以减轻对环境的影响。(5)蚊蝇控制 夏季为蚊蝇高繁殖季节,定期喷洒药水,将蚊蝇的产生控制在最少。10.3 水土保持措施 施工期设置必要的排水沟、管,以减少并减缓水土流失量;开挖土石方过程中,在地面坡度较大处设置挡土墙,防止滑坡造成的水土流失;对开挖出的土石方进行规范的妥善处置,弃置的土石料不得随意堆放,对堆弃的土石料进行适当的平整,使其不易220、被雨水冲洗带走。对建设过程中破坏的植被,工程结束后应尽可能恢复。10.4 绿化 本工程综合考虑排放污染物的性质和地区气象条件,在处理场内空地、道路两边均考虑绿化,提高绿化水平,利用植物净化空气,调节气温,减弱噪声,美化环境,提高环境的自净能力。10.5 环境保护管理和监测 本工程将设置专门的环保人员,负责项目营期的日常环境保护管理工作。环境监测项目包括:(1)预处理间、沼渣处理车间的臭气浓度监测。(2)废水处理系统外排废水达标监测,主要包括 COD、SS、氨氮、pH。(3)场区周围环境空气、地表水、噪声、土壤的定期监测委托当地环境监测站承担。10.6 环境影响简要分析 餐厨垃圾处置工程本身就是221、一个环保工程,设计贯彻“以防为主、防治结合”的原则,采用了可靠的废气、废渣、废水处理技术,对必须外排的污染物均采取了严格的控制措施,有效地防止了二次污染,减轻了对周围环境的影响。该项目的实施可有黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 环境保护 99效解决黄石市餐厨废弃物处理污染环境问题,缓解食品安全问题,并可进一步提升黄石市的城市形象,本项目对环境的定量影响详见工程项目环境影响评价报告。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程节能 10011 工程节能工程节能 餐厨废弃物处理厂项目作为一个环保工程,采用厌氧发酵工艺处理城市餐厨垃圾,利用厌氧发酵产生的沼气燃烧通过锅炉供热,剩余沼气送至生活垃圾焚烧发电厂燃烧发电222、处理实现了餐厨垃圾作为再生资源进行回收与利用。项目本身节能、环保效益就显著,较好地解决了项目所在地面临的餐厨垃圾处置难题,改善城市环境,同时又将热能回收,取得了一定的经济效益,做到了餐厨垃圾处置的无害化、减量化和资源化。本工程在实现社会效益、生态效益、环境效益、节能效益的同时,还可以带来一定的经济效益,是餐厨废弃物资源化处理、生物质能源开发和节能减排的综合性示范工程。11.1 设计依据(1)中华人民共和国节约能源法(2007 年 10 月 28 日)(2)公共建筑节能设计标准(GB 50189-2005)(3)建筑节能工程施工质量验收规范(GB50411-2007)11.2 主要能耗分析 本工223、程日处理餐厨垃圾为 100t/d,采用的工艺路线湿式中温厌氧发酵+沼气锅炉供热工艺。本项目主要耗能环节或工序有:(1)餐厨废弃物预处理单元 主要包括物料接收斗输送螺旋,破碎分拣机、匀浆加热系统、除砂系统、油水加热罐、三相离心机、碟式离心机和输送泵等。主要消耗电能和热能。(2)厌氧发酵单元 主要耗能环节为物料加热和发酵罐物料搅拌,本环节主要消耗电能和热能。(3)沼气处理单元 该工序耗能环节为沼气预处理单元,主要消耗设备为升压风机和换热器,主要消耗电能。(4)沼渣处理单元 本环节主要耗能设备为压滤脱水机、输送螺旋、输送泵、搅拌机等,本环节主要消耗电能。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程节能 101224、(5)管理中心 该中心为场行政管理机构,不配备大型耗电设备,主要是一般照明和空调及化验室用电。(6)交通运输单元 该区以耗柴(汽)油或天然气为特征。主要的耗油机械有货物运输车、员工通勤车等。11.3 节能措施 本工程的节能技术和措施如下:(1)根据本工程餐厨废弃物处理规模和废弃物性质、合理选择个生产设备的处理能力和数量配置,节约处理系统的电力消耗和药剂消耗。(2)全厂处理设备利用沼气发电作为电源和热能,选用节能高效的设备,对高耗能设备采用变频控制。(3)餐厨垃圾进入发酵之前经过预处理,将餐厨垃圾中的无机物分离,提高了垃圾厌氧消化的降解率。(4)厂内所有机电设备均选用节能型产品。(5)用低损耗的225、电器元件、电力变压器、节能型灯具及电源。(6)耗能设备均实现集中控制,采取保温措施,使其在经济状态下运行。(7)建筑设计选用新型节能材料。11.4 腐蚀防护 11.4.1 设备防腐 由于餐厨废弃物及其产生的污水具有较强的给腐蚀性,如不采取必要的措施,会大大缩短设备的使用寿命,增加设备更换维护费用。本设计方案中,对与介质接触的设备、构筑物的防腐作了全面的考虑:(1)各类设备在选型过程中考虑国内外先进品牌。(2)液下设备及设备的液下部件采用不锈钢或 PE 材质。(3)接收料斗或水池选用不锈钢材质或混凝土+内衬不锈钢防腐。(4)设备外涂防腐涂料。(5)电气柜、PLC 柜等控制设备尽量安装于室内,室内226、建议配空调,形成密闭黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程节能 102空间,减少与外界的空气流通,通过空调降温降低室内的湿度,减少设备表面的结露。11.4.2 管道防腐 由于餐厨废弃物及其产生的污水腐蚀性强,所以全厂输送设备及输送管线主体材料均选用耐腐蚀的不锈钢管或 PE 管。11.4.3 能耗指标(1)油耗 本工程配置 3t 餐厨垃圾收集车共配置 15 辆 3 吨车的主要技术参数:发动机功率:95KW 最小转弯直径:12m 限定条件下百公里油耗:12L 总质量:7300kg 装载质量:3000kg 厢体容积:3.5m3 垃圾卸料时间:40s 垃圾桶提升投料循环时间:40s 液压系统工作压力:18227、Mpa 本工程配置 5t 餐厨垃圾收集车共配置 8 辆(2)5 吨车的主要技术参数:发动机功率:130KW 最小转弯直径:16m 限定条件下百公里油耗:25L 总质量:15000kg 装载质量:5000kg 厢体容积:5.5m3 垃圾卸料时间:40s 垃圾桶提升投料循环时间:40s 液压系统工作压力:18Mpa 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程节能 103收集车平均运输距离按照 18km 计算,每天收集 2 次,则油耗计算如下:3t 餐厨垃圾收集车:1218100152365=23652L 5t 餐厨垃圾收集车:251810082365=26280L 每年油耗共计:49932L 电耗电耗 需228、要 10 个小时运行的设备主要为预处理系统,污泥处理系统和综合楼部分用电:预处理系统有功功率为 210.76kw,污泥处理系统有功功率为 104.34kw,综合楼有功功率为 30kw,总用电量为 345.10 x10 x365=125.96 万度 需要 24 个小时运行的设备主要为厌氧发酵系统,除臭系统和沼气处理系统用电和综合楼部分用电。厌氧发酵系统有功功率为 36.8kw,除臭系统系统有功功率为49.36kw,沼气处理系统有功功率为 33.32kw,综合楼有功功率为 9kw 总用电量为128.48x24x365=116.93 万度 合计用电量为 125.96+116.93=243 万度。黄石229、市黄金山餐厨废弃物处理厂 消防设计 10412 消防设计消防设计 12.1 设计依据(1)建筑设计防火规范GB 500162014(2)石油化工企业设计防火规范GB50160-9,1999 年版(3)火灾自动报警系统设计规范GB 5011698(4)建筑灭火器配置设计规范GB 501402005(5)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 5005892(6)工业企业总平面设计规范GB 5018793(7)中华人民共和国工程建设标准强制性条文房屋建筑部分 建标(2002)219号 12.2 防火及消防措施 12.2.1 建构筑物防火设计(1)建构筑物的火灾危险性分类、耐火等级 本工程建筑物的生230、产火灾危险类别为:沼气柜、沼气净化车间生产火灾危险性为甲类外、火矩为明火外,其它生产车间火灾危险性为丁类或戊类,厂房的耐火等级均不低于二级;所有新建建筑物的建筑防火设计均严格按照建筑设计防火规范及建筑内部装修设计防火规范的规定严格执行。(2)建筑物消防 所有新建建筑物的建筑防火设计均严格按照建筑设计防火规范GB50016-2014及建筑内部装修设计防火规范GB50222 的规定严格执行。砌体结构:外墙 240 厚页岩实心砖,内墙 240 厚页岩实心砖,屋面、楼面为现浇钢筋混凝土屋面、楼面板。框架结构:钢筋混凝土柱,屋面、楼面为现浇钢筋混凝土屋面、楼面板。屋面阻燃型挤塑板保温层。框架结构内外填充231、墙采用 240 厚页岩空心砖。排架结构:排架结构厂房的围护墙采用 1.2 米高 240 厚页岩实心砖,上部采用双层彩钢板外墙(50 厚岩棉保温层),焊接工字钢钢梁,双层彩钢板屋面(600 厚岩棉黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 消防设计 105保温层)。12.2.2 防火间距、防火分区、安全疏散及防爆 防火间距 严格按照石油化工企业设计防火规范、建筑设计防火规范进行建构筑物间的防火间距控制。全场建构筑物之间的防火间距均满足规范要求。防火分区、安全疏散及防爆 各建、构筑物的总平面布置、相互间的防火间距、防火分区均按有关规范要求进行设计。生产厂房、办公楼的安全出口数量、疏散楼梯、疏散距离、疏散照明等设232、计满足防火规范的要求。沼气净化车间采取必要的防爆泄压处理,采用轻质屋面、墙体以及不发火花地坪等。12.2.3 消防车道 区内各建构筑物严格按防火规范布置,场区主要通道设计为 46 米宽。生产区道路采取环形网格式布置。根据使用功能生产区道路采用 6m,道路侧石转弯半径 6-10m,厂区道路采用工业企业型砼路面。场区道路可满足生产和消防要求。运输道路均可兼作消防道路。场区道路与区域主干公路相连接,除满足运输需要外,也兼作消防道路,满足消防车通行要求。在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置,在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。12.2.4 消防水防火设计(1)设计原则 本工程消防措施以防233、为主,防消结合,在火灾发生时,以水消防为主,化学消防为辅。(2)室内消防给水系统 建筑物设置室内消火栓给水系统,室内消防给水管网布置成环状,管径 DN100。(3)室外消防给水 厂区设置室外地上式消火栓给水系统,消火栓间隔 100120m,室外消防给水管黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 消防设计 106网布置成环状,管径 DN150。储罐区设置移动式低倍数泡沫灭火系统和移动式消防冷却水系统。甲、乙、丙类液体储罐区单罐容量最大的为 50m。移动式低倍数泡沫灭火系统是灭火时由泡沫消防车通过车载水龙带和泡沫产生装置供应泡沫的低倍数泡沫灭火系统。移动式消防冷却水系统是消防车通过车载水龙带和水枪喷水冷却的消234、防冷却水系统。(4)消防给水泵站和消防水池 全厂的消防给水系统市政管网直接供水。(5)建筑灭火器配置 各个建筑物内根据工业建筑危险等级设置不同种类的灭火器,用以扑灭小型初期火灾。所有建筑物内均设置干粉灭火器,仪表控制室设置 CO2灭火器。12.2.5 电气消防(1)防雷 厂区防火防爆场所,如生物柴油车间、沼气发酵罐、沼气储气柜、沼气脱硫塔及净化设施等防爆场所按二类防雷建构筑物设计,其它有防雷要求的建构筑物按三类防雷设计。屋顶设避雷带,利用柱主筋或明敷引下线;生物柴油罐区金属塔罐按二类防雷建筑物设计,直接接地;脱硫塔、沼气气柜均为非金属成套设施,采用独立避雷塔保护。(2)电力系统的过电压保护 为235、防大气过电压和操作过电压对电气设备的损坏,变电所 10KV 母线处装氧化锌避雷器,10KV 真空断路器下口装设防操作过电压设备,0.4KV 母线处、车间配电母线处、向信息系统供电的电源箱处均装设 SPD 浪涌保护器。(3)接地、等电位联结 10KV 变电所高低压系统接地、变压器及发电机中性点接地联合接地,接地电阻不大于 1 欧姆;建筑物电源进线重复接地,接地电阻不大于 10 欧姆;防雷接地、电气接地及弱电接地共用接地时,接地电阻不大于 1 欧姆。生产过程易燃易爆场所、油类黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 消防设计 107生物柴油车间的设备及管道、燃气管道防静电接地,与其它接地装置共用接地装置。建筑236、物电子信息系统防电磁脉冲,做好等电位,与建筑物接地装置相连。电气设备、用电设备及电气线路金属保护管、金属桥架等正常非带电部分的金属一律保护接地。(4)其他 厂区各建筑物均做好总等电位联结,浴室做好局部辅助等电位联结。电缆选用阻燃电缆。电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位及电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞处均实施阻火封堵。公用主电缆沟的分支处设置阻火墙。干式电力变压器设温度保护。12.2.6 火灾应急照明 根据建筑设计防火规范GB50016-2014 条款,设置应急照明及疏散指示标志。综合楼属于公建,疏散走道级楼梯间设应急照明,并设疏散指示标志灯;发电机房及变电所设应急照明及疏散指示标志237、;车间配电间、控制室设应急照明。应急照明及疏散指示标志均采用电池做备用电源,放电时间不小于 30 分钟。12.2.7 其它消防设计 在厂区值班室设独立的消防电话一门,便于拨打 119 火警电话。12.2.8 火灾救护 消防救护工作由当地消防队承担。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 劳动安全与职业卫生 10813 劳动安全与职业卫生劳动安全与职业卫生 本工程是处理餐厨废弃物场所,占地较大,而且垃圾中含有很多对人体有害的物质。在处理过程中产生污水、臭气等危害人体健康或能产生火灾爆炸危险的物质。因此,对餐厨废弃物处理厂应采取必要的安全管理和劳动保护措施,以保证生产正常进行和职工身体健康。13.1 设计依238、据(1)中华人民共和国劳动法(2)工业企业设计卫生标准(3)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(中华人民共和国劳动部令第 3号)(4)工业企业总平面设计规范(5)工业企业噪声控制设计规范(6)工业企业厂界噪声标准及其测量方法(7)工业企业厂内铁路、道路运输安全规程(8)建筑设计防火规范(9)采暖通风与空气调节设计规范(10)建筑物防雷设计规范(11)建筑抗震设计规范(12)生产设备安全卫生设计总则(13)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(14)中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程(15)爆炸危险场所安全规定(16)电气设备安全设计导则(17)安全标志安全标志使用导则(18)消防安全标志(239、19)消防安全标志设置要求(20)压力容器安全技术监察规程 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 劳动安全与职业卫生 109(21)起重机械安全规程(22)蒸汽锅炉安全技术监察规程 13.2 主要危险因素分析 本处理厂在运营过程中可能存在火灾爆炸、高温热辐射、物料运输与机械伤害、电气设备的触电伤害、高空人体坠落等危险因素,有毒、有害气体、烟尘、噪声等对人体有害的因素,同时还存在暑热、地震、大雨、雷电、潮湿等自然危害因素的影响。13.3 安全防护措施 13.3.1 建筑物之间安全防护 本工程严格按照建筑设计防火规范的要求,对厂区各建、构筑的布置充分考虑到安全防火距离,其安全防护距离详见总平面布置图。13240、.3.2 厂内道路与运输 从整体规划和通道、运输的职业安全卫生方面考虑,为使人流与物流分开,避免交叉,本厂在城市规划道路上设置了两个出入口,一为人流口(即办公区出入口),另一为物流出入口(即处理车间出入口)。厂区道路环状设置,有利于消防救护。13.3.3 建筑采光、通风、安全疏散等设施 处理车间与辅助用房相对独立,尽可能多地利用建筑物外墙开设窗口,有利于建筑物内部采光、日晒及通风,有利于改善建筑物内部生产卫生状况。主厂房的预处理车间、沼渣脱水车间等生产条件较差的工房,主要处理设备和厂房均设置臭气收集系统,有利于保持厂房内的空气环境。主要建筑物的楼梯遵守建筑设计防火规范的安全疏散要求。这样布置既241、有利于发生火灾时人员的安全疏散,又便于平时楼梯间的采光、通风。主厂房、辅助厂房和办公楼等均按建筑设计防火规范设有两个或两个以上的安全出入口。13.3.4 安全卫生辅助设施 在处理车间、辅助用房等人员密集的地区均合理布置了卫生间、休息室,车间内设有男、女浴室等生活卫生设施,以保护职工身心健康,确保职工有一个安全舒适的工作环境。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 劳动安全与职业卫生 110对必须在特殊工作岗位(如预处理车间)上工作的人员配备必要的劳保用品(如防滑鞋、安全帽、防噪耳塞、防尘口罩等)。13.3.5 预防自然灾害措施 厂区内设有良好的雨排水系统,防止大雨时影响生产。雨排水与生产排水采取分流制。242、本工程设有防雷、接地装置,利用避雷针、避雷带和建构筑物的钢结构、钢屋架和金属屋面板作接闪器。保护接地、工作接地、防雷接地共用接地系统,接地电阻不大于 1 欧。沼气管道设置防雷、防静电接地装置。本工程室内地坪标高高于室外标高,室外设有雨水排水系统,可防止暴雨浸入室内影响生产。以建设工程抗震设防分类标准为依据,本工程所有建筑物按照地震烈度 6 度设防。13.3.6 防噪声措施 水泵、风机等设计均选用低噪声设备,设备基础采用隔振基础。水泵、风机出口设有柔性接头,可减振降噪。空压机组噪声为 78dB,站房采取有效隔声措施,降低噪声对周围环境的影响。处理车间设有集中操作控制室,控制室设置隔声门窗,同时设243、备运行的高度自动化,减少了工人在噪声环境中的工作时间。厂区设有大面积绿化,生产区与办公区分开布置,减少噪声对人的危害。13.3.7 防火措施 厂区除设有环形消防通道外,还设有室内外消防水栓系统;操作控制室设有二氧化碳灭火设施,配有一定数量的干粉灭火器;储油区域用移动式泡沫消防车灭火。本工程各个电气、仪表、操作室等均设有电话,可兼做火灾报警之用。对有火灾爆炸危险的场所设置严禁烟火的标志。13.3.8 劳动安全卫生机构设置及人员配备情况 本厂设置安全处,负责全厂安全卫生工作,设置兼职管理人员 1-2 人,保障必要的维护、保养和日常监测检查。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 劳动安全与职业卫生 1111244、3.3.9 劳动安全卫生措施的预期效果 本工程严格遵循“安全第一,预防为主”的原则,严格执行国家有关安全与工业卫生的规程和规定,对有碍安全生产和职工健康的不利因素设计了相应的防范措施。根据同类型企业生产运行情况来看,要求工程建成投产后,必须制定相应的安全、卫生守则和操作规程,并建立严格的管理制度,加强职工安全卫生知识培训,防患于未然,保障生产有条不紊地进行。(1)本工程设置了比较完善的消防系统和报警措施,针对不同的生产部位采用不同的消防设施,各主要设备及建(构)筑物也采取了相应的防火防爆措施,使火灾的危险性和爆炸的危害性减少到最低限度,有效地保障了人身和生产设备的安全。(2)有较完善的通讯系统245、,使各级管理措施能及时、方便地传达,提高工作效率。(3)对生产有毒物质的生产车间及易产生化学伤害的场所,采取有效的防毒、防臭、防腐蚀、防化学伤害等措施,保证安全、文明生产。(4)进行防雷设计,设立避雷针和人工接地网及均压带,所有带电设备均考虑接地,设计安全净距,采用紧急事故信号及联锁自动装置,有效防止电伤事故。(5)本工程采用的防机械伤害、防坠落伤害的措施,有效地保障工作人员的人身安全和身心健康。(6)采取有效的通风、空调、臭气处理等措施,保证各生产车间作业场所的防暑、防尘和防潮,保持工作环境良好。(7)在设备和建筑设计上采取措施防治噪声污染,使噪声水平符合有关标准的规定,主要设备的基础及平台246、采取防振减振措施。(8)采用较高水平的自动控制系统,保证全厂连续、安全、高效生产,减轻体力劳动强度。(9)合理设计全厂照明系统,便于生产。(10)在人员较集中的地方,均设有更衣室、休息室、卫生间等设施,为员工提供舒适的生活、休息和工作环境,促进高效率的生产。13.4 应急方案 本工艺中构筑物和设备的设计已采取了相应措施,保障处理设施正常运行,但在运行过程中仍有可能出现突发事故,导致工艺或工艺中某一环节出现故障。为将事故黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 劳动安全与职业卫生 112造成的影响将至最低,特制订本应急预案。13.4.1 目的 确保从生产源头到处理末端紧急情况时的应对措施。13.4.2 适应247、范围 适应于全体员工、收运部门、处理部门及配套部门。13.4.3 职责(1)对处理厂内意外情况,发现意外的第一线人员应及时向本部门负责人反映情况,由负责人协调相关部门采取应急措施。(2)对处理厂外发生的意外情况,由造成意外的相关部门配合采取应急措施。(3)对于意外情况,相关部门都要向管理者代表及主管副总汇报。(4)对于意外情况较为严重时,管理者代表应为紧急处理的总协(5)调人,由环保主管副总上报环境主管部门。(6)对一般意外情况由生产副总协调处理。13.4.4 应急措施(1)设计时关键设备设置备用,尽量避免因设备问题造成停车事故。(2)运输车辆在场外出现故障时,由车队队长调度备用车辆收集餐厨垃248、圾。(3)接料和预处理系统内的设备发生故障时,立即组织维修,协调收集车辆的收集时间,并通过延长另一套系统的工作时间,保证全部物料得到合理的处置。(4)厌氧消化罐出现故障,无法继续使用时,首先判定故障点,如果是搅拌机故障确实需要清罐处理时,将厌氧罐清空进行维修。同时,维修期间,厌氧罐无法进料,餐厨垃圾经预处理系统破碎除油脱水后进入焚烧厂焚烧处置。(5)沼气处理系统出现故障,短时间内无法恢复时,沼气脱硫后应通过放散系统燃烧,不允许直接排放。(6)事故处理后,由相关负责人编写事故报告,上报主管副总和总经理,并提出纠正措施。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 组织机构及劳动定员 11314 组织机构及劳动定249、员组织机构及劳动定员 14.1 管理机构 本项目的建设管理和运行管理的好坏将直接影响到项目服务范围内餐厨废弃物的安全无害化处理和环境的有效保护,需组织强有力的班子对本项目的建设和运行进行管理。本项目管理机构如下图所示:14.2 人员编制 本工程餐厨废弃物日处理规模为 100 吨/日,各部门人员编制详见下表。表 14-1 岗位人员编制表 序号 岗位 人员数量(人)1 总经理 1 2 副总经理及总工 2 3 接料及预处理系统 8 4 厌氧发酵系统 3 5 沼气处理系统 3 6 沼渣、废水、除臭 12 7 办公室 2 8 后勤(司机、电力、维修)12 9 财务 3 10 合计 46 总经理 副总经理250、 厌氧发酵系统主任 沼气处理车间主任 办公室、人事部 财务 预处理车间主任 三废车间主任 收运系统主任 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 组织机构及劳动定员 11414.3 人员培训(1)聘请专家授课 根据本工程的特点,请专家编写教材,对工厂主要管理人员、技术人员及各个岗位的操作人员进行讲授,使员工对各工艺流程、操作方法、设备维护管理、运行安全等有全面、系统的了解。(2)实习 可派遣管理人员、技术人员及关键岗位的主要操作人员,到国内已经运营的处理厂进行短期培训和学习,以了解和掌握设备的操作维护和管理技能。(3)现场培训 在设备安装、调试和试运行阶段,请设备供货商派专家到现场,实地指导安装、调试、操251、作运行及维护要领。在此期间,各个岗位的工作人员应跟踪学习,投产时,所有人员均应熟练地掌握本岗位的操作技能,并能独立处理生产过程中出现的各种问题。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 项社会稳定风险评估 15 社会稳定风险评估社会稳定风险评估 根据发改投资【2012】2492 号文件,为促进科学决策、民主决策、依法决策,预防和化解社会矛盾,建立和规范重大固定资产投资项目社会稳定风险评估机制,项目单位在开展重大项目前期工作时,应当对社会稳定风险进行调查分析,查找并列出风险点,风险发生的可能性及影响程度,提出防范和化解风险的方案措施,提出采取相关稳定措施后的社会稳定风险等级建议。15.1 社会稳定风险内涵 252、社会稳定风险,广义上是指一种导致社会冲突,危及社会稳定和社会秩序的可能性,是一类基础性、深层次、结构性的潜在危害因素,对社会的安全运行和健康发展会构成严重的威胁。一旦这种可能性变成现实性,社会风险就会转变成公共危机。广义的社会风险是一个抽象的概念,它涵盖了生态环境领域、政治领域、经济领域、社会领域和文化领域的各种风险因素。在狭义上,社会风险是指由于所得分配不均、发生天灾、政府施政对抗、结社群斗、失业人口增加造成社会不安、宗教纠纷、社会各阶级对立、社会发生内争等社会因素引起的风险,仅指社会领域的风险。15.2 征地拆迁引发的社会稳定风险内涵及其成因 征地拆迁引发的社会稳定风险,即政府在执行征地拆253、迁决策、实施征地拆迁的过程中给人民群众的生活、生产、生命、财产等与其切实利益相关的各个方面造成的负面影响和损失的可能性。征地拆迁对原农村集体及其成员的生产、生活、精神等方面造成严重影响,这些影响是多方面的:失去收益性物业、失去农业工作机会、失去宅基地及住宅、失去赖以为生的土地、原有生活方式和邻里关系改变、产生失落感、剥夺感等。另外,不同历史年代之间、不同区域之间、不同征地性质之间的不同补偿标准和方式,有可能导致群众对比甚至盲目攀比,造成误解,产生不公平感等。因城市征地拆迁需要而迁出原居住地的被拆迁人,在理论上被称之为“引致移民”,又称之为非自愿移民。与主动移民不同,引致移民的被动性本身即具有一254、种无奈与悲壮的色彩。为了公共利益的需要,他们失去土地,拆迁时不得不离开家园,失黄石市餐厨废弃物收运处理工程 社会稳定风险评估 116去原有的生存空间,去适应一个新的未知环境。引发征地拆迁社会稳定风险的原因,分析如下:(1)征地拆迁的强制性 在我国,征地拆迁基本上是政府行为而不是市场行为,由政府发布公告、组织与实施,政府行为常带有一定的强制性,这样做利于保证工程建设进度要求。土地征收在对农民进行合理补偿的前提下进行,不以农民自愿和同意为条件。其产生的负面作用也是不容忽视的。(2)补偿不足 土地的价值具有很强的区域性,不同的区位土地价值相差显著。随着城市化的演进和城市的不断扩张,城市边界土地升值明255、显,农民对土地升值的预期加强,“惜地”思想普遍,要价和附带条件越来越高。同时,基于我国目前的征地补偿标准黄石市的补偿标准尽管和 90 年代相比有了巨大的增加,但是由于实行的不是市场价,相比于农民的不断增加的要求和欲望,征地补偿常常显得不高。(3)补偿安置中的社会保障力度不够 失地农民的基本生活、基本医疗等生存性的需要应该得到尊重和保护,政府是责任主体,有关保险机构是实施主体,但是社会保险需要资金的投入。所以如果没有筹集足够的资金或者资金被挪用,被征地拆迁农民的社会保障措施将会落空。另外,失业人口数量的增加,缺乏失业保险和就业培训,可能诱发社会不稳定因素。(4)征地拆迁带来的破坏性 当人们耕种的256、土地被征用、被迫迁移时,其原有的生产系统将遭受破坏,大量有收益的土地和其它有收益的生产资料将会丧失,收入来源减少;教育和医疗保健等福利设施及服务短期内将有可能恶化;社会关系网解体。这种破坏性将影响区域内的社会经济发展影响被拆迁人的生产生活水平的提高。(5)补偿不公平等其它原因 不同历史年代之间、不同区域之间、不同征地性质之间的不同补偿标准和方式,有可能导致群众相互对比甚至盲目攀比,造成误解,产生不公平感。另外,政府征地程序不到位、粗暴施工、村集体使用和分配补偿费不当等都可能诱发社会稳定风险。15.3 本项目社会风险内容及其评价 黄石市餐厨废弃物收运处理工程 社会稳定风险评估 11715.3.1257、 本项目单项社会风险内容 本项目是完善城市餐厨垃圾收集处理的重要市政基础设施建设工程,工程的建设可有效地改善黄石市环卫面貌,改善城市投资环境,吸引更多的外商和国内投资,促进城市经济和社会发展,对经济建设具有积极的促进作用,将给黄石的经济带来较大的间接效益。工程的建设符合城市总体规划,符合人民群众的利益。本项目的建设存在的社会风险内容及评价主要如下:(1)项目的合法性、合理性遭质疑的风险 风险内容:项目的决策是否与现行政策、法律、法规相抵触,是否有充分的政策、法律依据;该项目是否坚持严格的审查审批和报批程序;是否经过严谨科学的可行性研究论证,是否充分考虑到时间、空间、人力、物力、财力等制约因素;258、建设方案是否具体、详实,配套措施是否完善。风险评价:本工程建设项目已列入国家第四批餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市,项目的决策是从黄石市发展的全局出发,符合城市规划及相关政策、法律、法规,项目将报请市发改委及其它相关部门进行严格的审查审批和报批程序,并经过严谨科学的可行性研究论证。因此,本项目的建设合法性、合理性造质疑的风险极小。(2)群众抵制征地拆迁的风险 本项目建设完全在现有污水处理厂厂区内进行,不需新征土地,不存在征地拆迁的风险。(3)项目建设的环境风险 风险内容:本工程施工期间的产污因子主要是挖掘地基、土地平整等产生的扬尘;施工机械产生的噪音;工程扫尾时清理的建筑垃圾。本工程运259、营期的产污因子主要为污水厂排放的尾水。风险评价:对施工期间,要求施工单位必须做好洒水降尘措施,并且要避免高噪音设备,合理安排施工时段,严禁中午、夜间休息时间作业,尽量减少噪音对周围环境的影响;工程扫尾时产生的建筑垃圾清理要合理、有序、彻底。本工程为环保项目,远离城市中心区,周边地区没有集中居民区。因此嗅味对周边地区影响很小因此,总体而言,本建设项目的环境风险很小。黄石市餐厨废弃物收运处理工程 社会稳定风险评估 11815.3.2 项目建设社会风险综合评价结论 根据发改投资【2012】2492 号文件,重大项目社会稳定风险等级分为三级:高风险:大部分群众对项目有意见、反应特别强烈,可能引发大规模260、群体性事件。中风险:部分群众对项目有意见、反应强烈,可能引发矛盾冲突。低风险:多数群众理解支持但少部分人对项目有意见,通过有效工作可防范和化解矛盾。通过分析本项目可能存在的社会风险并采取前文所述的措施后,本项目的建设能获得绝大多数的群众理解与支持,针对极个别对项目建设有意见的群众,可通过有效工作防范和化解矛盾。因此,本工程社会风险综合评价为低风险。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 项目实施计划 119 16 项目实施计划项目实施计划 16.1 项目实施方式 本项目采用 PPP 模式建设,由黄石污水处理公司通过项目招标和竞争性谈判的方式确定投资运营方,与中标投资运营方签订“特许经营协议”,投资方在签261、订“特许经营协议”后依据招标人的相关要求和有关法律、行政法规的规定,设立具有独立法人性质的项目公司在特许经营期限内负责项目的投融资、建设、运营/管理。16.2 项目实施进度计划 根据工程具体情况,考虑到多工序目标时间和交叉作业的可能编制项目实施规划进度。项目建设期 1 年。表 16-1 项目实施进度计划表 项目 时间进度(月)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 可研报告 可研报告审批 设备合同签订及供货 施工图设计及审批 土建施工 设备运输及安装 设备调试 联动试运行 16.3 项目招投标 16.3.1 招投标概述 根据中华人民共和国国家发262、展计划委员会第九号令,建设项目可行性报告需增设招标内容,并作为可行性研究报告附件与可行性研究报告一同送交项目审批部门审批。在工程项目建设的执行阶段以招标的方式选择承包人,是保证按照竞争的条件来采购工程的一种方式。通过项目法人与承包方签订明确双方权利义务的经济合同,将工程项目的实施过程纳入了法制化管理。黄石市餐厨废弃物收运处理工程 项目实施计划 120发包方式:招标的工作范围即指投标文件中约定承包方完成的工作内容,工作内容可以由一个承包方完成包括可行性研究、勘察设计、施工、试运行等全部工程内容,也可以由不同的承包方完成其中的一项或几项工程内容。前者称为工程项目的建设全过程总承包或“交钥匙工程承包263、”,简称总承包;后者称为单项工程内容承包。何种发包方式最适合项目的目标,取决于项目的性质和复杂程度、投资来源、业主的技术和管理能力。由于本项目包括内容繁多,专业性要求较强,较为复杂,因此采用单项工作内容发包方式较为适合。招标组织形式:招标的组织形式有自行招标和委托招标两种形式。具备编制相应招标文件和标底、组织开标、评标的能力的业主可以自行招标;凡不具备条件的业主委托具有相应资质证书的建设工程招标投标代理机构代理招标。本项目的业主采用委托招标。16.3.2 招标内容 本建设项目的勘察、设计、施工、监理以及重要设备、材料等采购活动均按国家招投标法及相关的设备招投标管理办法的要求实施;实行全部招标。264、在招标的组织形式上,均实行委托招标的形式。该项目招标方式按照公开招标方式进行。16.3.3 招标方式 本工程招标范围、招标组织形式、招标方式等情况汇总见表 16-2 招标基本情况表。表 16-2 招标基本情况表 招标范围 招标组织形式 招标方式 全部 招标 部分 招标 自行 招标 委托 招标 公开 招标 邀请 招标 勘察 设计 建筑工程 设备采购 安装工程 监理 黄石市餐厨废弃物收运处理工程 项目实施计划 121主要材料 其他 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 投资估算 12217 投资估算投资估算 17.1 工程概况及编制依据 17.1.1 项目概况 项目名称:黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 建设265、单位:黄石市污水处理公司 建设地点:黄石市经济开发区 设计单位:中国市政工程中南设计研究总院有限公司 项目类别:新建工程 建设规模:日处理规模 100.00t/d 生产工艺:厌氧消化处理工艺 估算内容包含:餐厨废弃物处理系统、餐厨废弃物收运系统。17.1.2 编制依据(1)基础资料)基础资料 1)黄金山餐厨废弃物处理厂项目项目建议书批复(黄发改审批【2014】281 号);2)黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂可行性报告设计文件及相关图纸;(2)定额依据)定额依据 1)湖北省房屋建筑与装饰工程消耗量定额及基价表(2013)2)湖北省市政工程消耗量定额及统一基价表(2008)3)湖北省通用安装工程消耗266、量定额及单位估价表(2013)4)湖北省建设工程公共专业消耗量定额及基价表(土石方地基处理桩基础预拌砂浆)(2013)5)湖北省建筑安装工程费用定额(2013)6)湖北省园林绿化工程消耗量定额及统一基价表(2009)7)湖北省施工机械台班费用定额(2013)黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 投资估算 1238)湖北省建设项目总投资组成及其它费用定额(3)价格依据)价格依据 1)湖北市场价格信息2016 第 2 期;2)黄石市市场价格信息 2016 第 2 期;(4)其他依据)其他依据(1)市政工程设计概算编制办法建标【2011】1 号;(2)国家发展改革委关于进一步放开建设项目专业服务价格的通知(267、发改价格2015299 号);(3)建设单位管理费按财政部财建2002394 号文有关规定计取;(4)施工图预算编制费按设计费的 10%计算;(5)竣工图编制费按工程基本设计费的 8%计取;(6)劳动安全卫生评价费按工程费用的 0.05%计算(鄂价费【2002】206 号文);(7)施工图审查费按发改价格【2011】534 号计取;(8)勘察、测量费按建安工程费的 1.1%计取;(9)场地准备及临时设施费按建安费的 2.0%计算(计标【85】352 号文);(10)工程保险费按工程费用的 0.3%计取;(11)联合试运转费按设备费的 1%计取;(12)工程造价咨询服务收费标准按鄂价工服规201268、2149 号文计取;(13)本院类似工程概预算技术经济指标及有关厂家设备材料报价;(14)建设单位提供的其他资料;(15)基本预备费按第一、二部分费用之和的 8%计算;(16)根据国家计委 99(1340)号文规定,不计涨价预备费;(17)湖北省建设厅关于调整我省现行建设工程计价依据定额人工单价的通知(鄂建文201285 号);17.2 投资概算 17.2.1 建设项目总投资 建设项目总投资是指拟建项目从筹建到竣工验收以及试车投产的全部建设费用,黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 投资估算 124包括建设投资、建设期借款利息和铺底流动资金之和。建设项目总投资 8119.41 万元。其中:工程费用 5269、260.92 万元,工程建设其他费用 2087.87 万元,预备费 587.90 万元,建设期借款利息 134.75 万元,铺底流动资金 47.98 万元。建设期借款利息估算 本项目建设投资由企业自筹解决 30%,银行贷款 70%,贷款年利率 4.90%,建设期 1 年,均衡发放,因此建设期利息为 134.75 万元。17.2.2 铺底流动资金估算 流动资金估算按详细计算法计算,共计 159.93 万元,铺底流动资金为 47.98 万元,其余部分 111.95 万元,拟采用银行短期贷款,流动资金贷款利率 4.35%。17.2.3 建设项目总投资 建设项目总投资见下表:表 17-1 建设项目总投270、资 序 号 工 程 项 目 金额(万元)比例()1 建设投资 7936.69 97.75%其中:建筑、市政工程费 1273.83 15.69%设备及工器具购置费 3902.97 48.07%安装工程费 84.12 1.04%其他费用 工程建设其他费用 2087.87 25.71%工程预备费 587.90 7.24%2 建设期借款利息 134.75 1.66%3 铺底流动资金 47.98 0.59%4 建设项目总投资 8119.41 100.00%17.3 投资概算分析 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 投资估算 1251)各项枢纽工程费用占工程费用的比例见下表:表 17-2 纽工程占工程费用比例表271、 序号 工程项目 工程费用(万元)比例(%)一 第一部分 工程费用 5260.92 100.00%1 餐厨废弃物处理系统 4631.80 87.69%1.1 土建及结构 1318.83 22.87%1.2 设备购置费 3312.97 64.82%2 餐厨废弃物收运系统 629.12 12.31%2)工程费用、工程建设其他费用、预备费用,各占建设投资的比例见下表:表 17-3 他费用占建设投资比例表 序号 工程项目 工程费用(万元)比例(%)建设投资 7936.69 100.00%1 工程费用 5260.92 72.35%2 工程建设其它费用 2087.87 20.24%3 工程预备费 587.272、90 7.41%3)建筑、市政工程费、安装及设备工程费、其它工程费用、工程建设其他费用各占建设项目总投资的比例见下表:表 17-4 类费用占建设项目总投资比例表 序号 工 程 项 目 工程费用(万元)比例(%)建设项目总投资 8119.41 100.00%1 建筑工程费 1273.83 15.53%2 设备及工器具购置费 3902.97 53.95%3 安装工程费 84.12 1.16%4 其他 17.4 资金来源 资金来源是银行贷款 70%自有资金 30%,贷款年利率 4.90%,建设期 1 年,均黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 投资估算 126衡发放。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 273、12718 财务评价财务评价 根据评价方法的规定,经济评价分为财务评价和国民经济评价。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂属公用事业和城市建设基础设施,它所产生的效益除一部分可以定量分析外,其他往往表现为许多难以用货币量化的社会效益,有鉴于此,本工程只着重对财务评价的各项指标进行计算分析。财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的条件下,从项目财务角度分析、计算项目的财务盈利能力和清偿能力,据以判别项目的财务可行性。18.1 编制依据 1)发改投资20061325 号文、国家计委建设项目经济评价方法与参数(第三版)及国家有关文件的精神。2)建标2008162 号文、住房和城乡建设部市政公用设施建设项目经274、济评价方法与参数。3)中国国际工程咨询公司投资项目经济咨询评估指南 18.2 计算原则 1)计算期按 30 年计算,其中:建设期 1 年。2)物价水平的变动因素:财务评价均采用现行价格体系为基础的预测价格。为简化计算,建设期内各年均采用时价,生产经营期内各年均以建设期末(生产经营期初)的物价总水平为基础。3)按国家现行规定,从运营收入中扣除的税金有:增值税、城市建设维护税及教育费附加。4)按国家现行规定,城市供排水、污水处理厂、垃圾处理场等城市建设工程投资项目,其固定资产方向调节税税率为 0。18.3 基础数据与评价参数 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 128生产规模:日处理规模 10275、0.00t/d。项目计算期:30 年(含建设期 1 年)。外购原材料费:164.10 万元。外购燃料及动力费:206.10 万元。脱水沼渣处置费:87.60 万元。职工薪酬:每年约需 212.80 万元。固定资产基本折旧率:3.31(按 29 年平均折旧)。无形及递延资产摊销率:10.00。修理费费率:1.00。年平均修理费:80.08 万元 管理及其它费用:按生产因数成本的 8计算。所得税为 25.00。流动资金的计算采用分项详细估算法。18.4 成本计算 成本费用是反映产品生产中资源消耗的一个主要基础数据,是形成产品价格的重要组成部分,是影响经济效益的重要因素。本工程年处理总成本费用包括:276、能源消耗费、药剂费、水资源费、职工薪酬、修理维护费、固定资产折旧费、无形及递延资产摊销费、其它费用及利息支出。年经营成本费用是指总成本费用扣除固定资产折旧费、无形资产及递延资产摊销费和利息支出以后的全部费用。1)所有的原材料、辅助材料、燃料动力价格均按市场价格和当地实际价格计算。2)固定资产折旧费计算 按 29 年平均年限法计算折旧,年平均折旧金额为 265.08 万元。3)无形资产及其它资产摊销费计算 按 10 年平均摊销,年平均摊金额为 2.20 万元 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 1294)外购原材料费:164.10 万元。外购燃料及动力费:206.10 万元。脱水沼渣处置费:277、87.60 万元。5)职工薪酬:每年约需 212.80 万元。6)修理维护费计算 修理维护费按固定资产原值的 1.0计取,年平均费用为 80.08 元。7)利息支出 生产经营期的利息和流动资金年平均借款利息 91.65 万元计入财务费用。8)其他费用计算 81.44 万元。表 18-1 平均成本分析计算表 序号 费用名称 单位 费用 备注 1 外购原材料费 万元 164.10 2 外购燃料及动力费 万元 206.10 3 脱水沼渣处置费 万元 87.60 4 职工薪酬 万元 212.80 修理费率 1.0%5 修理费 万元 80.08 6 其它费用 万元 81.44 7 经营成本(16 之和)278、万元 832.12 8 折旧额 万元 265.08 折旧率 3.31%9 摊销费 万元 2.20 10 利息支出 万元 91.65 贷款利率为 4.90 其中:国内贷款利息 万元 86.78 国外贷款利息 万元 0.00 贷款利率为 4.35 流动资金贷款利息 万元 4.87 11 总成本费用合计(710 之和)万元 1191.05 其中:可变成本 万元 461.86 固定成本 万元 641.59 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 13012 年总处理餐厨废弃物量 万 t 3.65 13 单位处理餐厨废弃物总成本 元/t 326.31 14 单位处理餐厨废弃物经营成本 元/t 227.9279、8 18.5 建议餐厨废弃物收费标准 目前,随着我国国民经济的高速发展,环境保护事业在社会中起着越来越重要的的地位,也得到各级政府和群众的高度重视。但是,由于我国环境保护事业起步较晚,大部分已建成的餐厨废弃物处理厂其投资及运行费用基本上由国家和地方政府部门承担。从多年的运转情况证明,这种方式不仅给政府部门带来很大的财政负担,也有碍餐厨废弃物处理机构的自身良性发展。作为政府主持的城市公用项目,随着投资体制的深化,实行餐厨废弃物处理机构向企业化发展,由其直接向餐厨废弃物收集及处理系统所服务的范围通盘收取餐厨废弃物处理费,使建设单位逐步摆脱行政性拨款,形成为独立核算的经济实体,达到以餐厨废弃物处理厂280、收费养餐厨废弃物处理厂项目的目标是改变当前情况的有效途径。本项目的利润及收费确定的原则是:解决本项目的成本费用,达到同行业对于内部收益率、投资回收期及财务净现值的标准,在规定的年限内(30年含建设期),全部还清全部贷款,据此原则,建议收费为290.00元/t。18.6 利润总额及分配 利润及利润分配见利润及利润分配表。18.7 财务盈利能力分析 财务现金流量表系将全部投资或自筹资金作为计算基础,用于计算全部投资所得财务内部收益率(FIRR),财务净现值(FNPV)及投资回收期等评价指标,考察项目全部投资及自有资金的盈利能力。损益表反映项目计算期内,各年利润额,所得税及税后利润的分配情况,用以计281、算投资利润率和投资利税率等指标。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 131损益表及财务现金流量表反映项目财务盈利能力的主要指标有财务内部收益率、投资回收期、投资利润率、投资利税率、资本金利润率等指标。通过对全部投资财务现金流量表、自有资金财务流量表及损益表的计算得出各项财务评价指标。1)财务内部收益率(FIRR)财务内部收益率是反映项目在计算期内投资盈利能力的动态评估指标,它是项目计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。在财务评价中,当内部收益率大于等于行业基准收益率时,即认为该项目盈利能力已满足最低要求,在财务上可以接受。财务净现值指按行业的基准收益率,将项目计算期内各年净现金流282、量折线到建设期的现值之和。在财务评价中,当财务净现值0 时,项目可以接受。依据公式:n (CI-CO)t(1+FIRR)-t=0 t=1 式中:CI 现金流入量;CO 现金流出量;(CI-CO)t 第 t 年的净现金流量;n 计算期。计算指标:指标名称指标名称 税前内部收益率税前内部收益率()税后内部收益率税后内部收益率()项目投资财务内部收益率 7.18 6.40 2)投资回收期(Pt)计算指标:指标名称指标名称 税前税前 税后税后 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 132投资回收期(Pt)15.31 15.93 注:投资回收期含建设期。3)项目投资财务净现值 指标名称指标名称 税前(283、万元)税前(万元)税后(万元)税后(万元)项目投资财务净现值(ic=5%)2478.84 1459.20 18.8 投资收益指标分析 通过“利润与利润分配表”,以项目生产期年增量均值计算利润相关指标:资本金财务内部收益率:=6.59%18.9 资产负债率 资产负债率:68.88%1.25 财务内部收益率是反映项目在计算期内投资盈利能力的动态评估指标,它是项目计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。在财务评价中,当内部收益率大于等于行业基准收益率时,即认为该项目盈利能力已满足最低要求,在财务上可以接受。财务净现值指按行业的基准收益率,将项目计算期内各年净现金流量折线到建设期的现值之和。在284、财务评价中,当财务净现值0 时,项目可以接受。投资回收期指项目的净收益抵偿全部投资(固定资产投资、投资方向调节税和流动资金)所需要的时间。在财务评价中,当投资回收期小于行业基准投资回收期时,表明该项目的投资在规定的时间内可收回。本项目内部收益率大于行业基准收益率 5,净现值大于 0,投资回收期小于行业基准投资回收期,说明项目投资能够在规定的时间内得到回收。据此判定项目在财务上可行。18.10 清偿能力分析 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 133清偿能力分析是通过对“B13 借款还本付息计划表”、“B11 财务计划现金流量表”、“B12 资产负债表”的估算,考察项目估算期内各年的财务状况285、,并估算资产负债率,速动比率。18.11 不确定性分析 18.11.1 盈亏平衡分析(以生产能力表示的盈亏平衡点)盈亏平衡点盈亏平衡点 BEP=87.81%25.93%(企业盈利期)表明本工程需达到设计生产能力 87.81%25.93%(企业盈利期),方可作到保本。说明本项目保本经营的风险不大。18.11.2 敏感性分析 敏感性分析是研究建设项目的主要因素发生变化时,项目经济效益评价指标的预测值发生变化的程度。通过敏感性分析,可以找出项目的敏感因素,并确定这些因素变化后,对评价指标的影响程度。使决策能了解项目建设中可能遇到的风险,从而提高投资决策的准确性,也可预示对项目经济效益的影响最重要的因286、素,为提高投资决策的可靠性提供方向。在本项目的实施过程中,可能发生变化的主要因素有固定资产投资、经营成本,各因素变化按10考虑。项目经济评价指敏感性分析如下:表 18-2 感性分析表 变化幅度变化幅度 内部收益率内部收益率%投资回收期投资回收期(年年)基本方案 5.04 14.45 投资+10%2.82 15.87 -10%5.16 13.03 餐厨废弃物收费+10%6.56 11.78 -10%0.71 19.19 经营成本+10%2.08 16.91 -10%5.54 12.69 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 财务评价 134从敏感性分析表和敏感性分析图可以看出,各因素的变化都不同程度地影287、响内部收益率和投资回收期,其中以污水处理费用的提高或降低最为敏感,并且内部收益率跟处理费用成正比例,而跟建设投资和经营成本成反比例。因此,当基建投资或经营成本提高时,要相应提高餐厨废弃物收费价格以确保项目获得预期效益;反之,也可通过降低基建投资或经营成本来达到降低餐厨废弃物收费费用,提高经济效益的目的。从分析结果还可以看出,就项目本身效益而言,在项目可行区域内,允许建议餐厨废弃物处理收费、经营成本和建设投资的变化幅度均超过 10,可见项目具有一定的抗风险能力。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程效益分析 13519 工程效益分析工程效益分析 餐厨废弃物处理工程是一项保护环境、为子孙后代造福的公用288、事业工程,其投资效益具有以下特点:1)效益的间接性 本工程的投资所带来的效益往往使其它部门生产效率提高,社会的经济损失减少来体现,而工程本身的直接收益率较低。2)效益的分散性 餐厨废弃物污染的危害涉及社会的各个方面,包括生产、生活、景观、人体健康等,决定了餐厨废弃物处理工程投资效益的分散性,不在于企业内部规模效益的获取。3)效益的隐蔽性 保证生产、方便生活、防治污染,其效果是不易察觉到的“无形”福利。人们如果忽视这种福利,必将付出高昂代价。因此,对于本工程的经济评价,应以客观全面的态度对待,不仅看到其工程经济方面,也要看到其环境和社会效益,在综合分析项目的总费用和效益后再计算其经济指标。19.289、1 社会效益 餐厨废弃物资源化利用和无害化处理处理符合黄石市建设和发展循环经济的相关要求,有力地解决了政府部门、饭店、宾馆餐饮业中餐厨废弃物(泔水)如何处置的问题,让市民不再谈“地沟油”、“潲水猪”色变,且形成了一个保护环境,利国利民,经济循环发展的产业链。餐厨废弃物收运处理工程,可以建立和完善餐厨废弃物收运系统、建成资源化利用和无害化处理系统,通过系统建设运行企业及其上下游企业的发展,解决大量就业问题,并可带动其他行业的发展,社会效益可观。餐厨废弃物资源化利用和无害化处理处理将极大的提升黄石市垃圾无害化处理率,改善黄石市的环境卫生状况,有利于创造一个更加清洁、卫生的城市,有利于创造一个更加优290、美的工作和生活环境,有利于人民群众的身体健康,是对建设宜居幸福城市的有力支持。19.2 环境效益 黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 工程效益分析 136未经处理的餐厨废弃物随意排放其危害是多方面的,不仅将造成水体、空气、土壤等全方位的污染,还将可能造成疾病的传播、生态系统崩溃等不可逆转的环境影响事件。餐厨废弃物中可能含有大量致病菌,如直接用以饲养畜禽,可能会通过食物链反复循环而危及人体健康。被重回餐桌的“地沟油”中含有常规方式很难检测到黄曲霉素等致癌物质,将直接威胁到人群身心健康。腐烂变质的餐厨废弃物会产生使人难以接受的刺激性气味和异常颜色,对环境卫生造成极为恶劣的影响等。餐厨废弃物资源化利用和无291、害化处理将使以上问题得以根本控制和解决,有效消除餐厨废弃物污染,环境效益显著。19.3 经济效益 餐厨废弃物资源化利用和无害化处理可有效消除餐厨废弃物污染、回收资源,实现餐厨废弃物物流的良性循环,形成企业向垃圾要效益,进而维持企业良性运转的餐厨废弃物产业化运作新模式,促进黄石市餐厨废弃物管理政策和处理技术规范的顺利进行,并将餐厨废弃物循环利用为工业油脂、电能等资源,做到了最大化的资源循环利用,有一定的经济效益。除此之外,餐厨废弃物资源化利用和无害化处理可减少其转运、填埋环节,减轻政府的财政压力,减少对土地资源的占用和消耗,使土地资源发挥更大效益。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 结论及建议 137292、20 结论及建议结论及建议 20.1 结论(1)项目建设的必要性 黄石市目前尚无正规的餐厨废弃物处理设施,建设黄石市餐厨垃圾处理厂,集中处理餐厨废弃物,能够避免餐厨废弃物危害,保护生态环境和人们健康,提高环卫基础设施水平、完善城市功能,做到节能减排,是城市可持续发展的基本保证,对促进黄石市的社会和经济发展具有重要意义。该项目的建设是非常必要和紧迫的。(2)厂址评价 通过多方案勘察比选,选择黄石市开发区金山街办 B4 路以北,黄金山生活垃圾焚烧发电厂以西为工程场址,规划厂区占地约 18 亩。该场址符合城市规划,不占耕地,与黄石市其他垃圾设施集中建设,周边配套设施齐全,建厂条件好,能够满足黄石市餐293、厨废弃物处理的需求,综合优势明显,为本工程推荐场址。(3)工程规模 根据现阶段根据黄石市环卫行业对餐厨废弃物产量的调研及预测,确定本餐厨垃圾处理厂处理规模为 100t/d。(4)工艺选择 本工程餐厨废弃物处理选用厌氧发酵+沼气供热的工艺方案,包括以下几个工艺系统:1)预处理系统;2)厌氧发酵系统;3)沼渣(污泥)深度处理系统;4)除臭系统;5)沼气处理和利用系统;6)污水处理系统。餐厨垃圾经过分拣、固液分离,破碎、制浆等预处理工艺后,分离出的油脂出售,制浆的物料进入两相、连续、湿式、中温厌氧消化发酵系统。发酵过程产生的沼气经净化处理后进入沼气处理利用系统进行厂内供热。发酵过程产生的残渣进入机械294、脱水,脱水后的发酵残渣进行污泥深度脱水处理后,进行焚烧处置;脱水产生的废水经管道送至生活垃圾焚烧发电厂渗沥液处理系统合并处理。(5)工程投资估算及资金筹措 建设项目总投资 8119.41 万元。其中:工程费用 5260.92 万元,工程建设其他费用 2087.87 万元,预备费 587.90 万元,建设期借款利息 134.75 万元,铺底流动资金 47.98 万元。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 结论及建议 13820.2 建议 本工程建设符合政府规定的投资方向,符合产业政策和行业规划,符合社会发展的需要,是必要的、可行的。工程的建设将极大的提高黄石市餐厨废弃物处理水平,产生较大的社会及环境效益295、。由于国家尚无此类工程建设的相关规范标准,本工程的施工及建设难度较大且建成后餐厨废弃物来源也存在困难,建议:1)政府配套建设餐厨废弃物集中收运系统,避免餐厨废弃物以其他形式流出,保障本工程的垃圾来源;2)本项目属于市政环卫基础项目,具有明显的环境效益和社会效益。但本项目自身财务生存能力较弱,内部收益率较低,投资回收期长。此类公益性项目,虽然靠资源化处理能回收部分投资,但项目运行经费仍有较大缺口。因此,应考虑适当的征收处置费及政府补贴,方能使项目维持正常运行。3)目前非法的商贩用钱购买餐厨垃圾,地沟还安装简易隔油装置,自己动手将隔油池的油也收集起来。将来本项目建成后,到餐馆收集垃圾,还要向餐馆收取处理费,有可能发生各餐馆将残液倒入下水道,为此特建议对国家已审批通过的(前有 3 批,本项目是第四批)项目进行考察,了解运行情况,以供本项目更好的实施。4)根据国家土地管理及审批程序和要求,着手办理项目规划用地相关手续;5)确定项目建设方式和资金来源;6)尽快提供项目的地质勘察报告,以便于优化厂区平面布置方案。7)请尽快落实设备、技术方的有关资料,保证项目的下步工作顺利开展。黄石市黄金山餐厨废弃物处理厂 附件与附图 13921 附件及附图附件及附图 21.1 附件 21.2 附图
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