餐厨垃圾厌氧沼气发电工艺设计(完整版)Word格式文档下载.docx

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其中部分沼液可回流用于厌氧发酵前的接种处理，已达到回收利用的效果。

主要设备有厌氧发酵罐、沼气净化系统、沼气储气罐和沼气发电设备等。

关键词：

餐厨垃圾，厌氧发酵，沼气净化，沼气发电，工艺设计

..

GeneralSpecificationofDesign

Withthenationaleconomicgrowthandsustainabledevelopmentofthecateringindustry,China'

sannualfoodwasteproductionisalsoincreasing.Atpresent,Nissan’sdomesticwasteinGuangzhouover17000t,wherefoodwasteupto4000~5000t,accountingfor23.5~29.4garbage.Onthisbasis,theannualproductionofGuangzhouCity,foodwasteisnotlessthan1.5×

106t.

Ifthefoodwastecollectedandtransporteddirectlytothepigfarmpigs,foodwasteinavarietyofbacteriacanspreadthroughthefoodchain,thusaffectinghumanhealth.Willsimplypreparedfoodwastedischargedtosewer,couldeasilyleadtogreaterpollution,leadingtothebreedingofbacteriaandviruses.Thelowcostoffoodwastedirectlytothelandfill,butitwilltakeupalotofland,andisaccompaniedbyalargenumberofShaoshuithreatenwatersecurity,andwillincreasemethaneemissionsfromairpollution.Atpresent,moreeffectivemethodisbasedonthefermentationoffoodwastetreatmentbiogasforpowergenerationtechnologyandintegratedapproach.

Thedesignofthekitchenwastebiogasusinganaerobicfermentationprocess.Afterpretreatmentoffoodwastebyanaerobicfermentationtoproducebiogasandbiogas,biogasutilizationinelectricitygeneration,biogasandbiogaswillbesoldfortheproductionoffertilizers,tosolvetheprocessingbyproductsforpollutionoftheenvironment,andthereisrecoveryefficiency.Someofthemmayreturnforanaerobicfermentationslurrypriortoinoculation,theeffectofrecyclinghasbeenreached.Majorequipmentanaerobicfermentationtank,gaspurificationsystem,gastankandbiogaspowergenerationequipment.

Keywords:

Foodwaste,anaerobicfermentation,biogaspurification,biogaspowergeneration,processdesign

目录

1文献综述 1

1.1餐厨垃圾的概述 1

1.1.1餐厨垃圾的定义 1

1.1.2餐厨垃圾的特性 1

1.1.3餐厨垃圾的现状 2

1.2餐厨垃圾的危害 2

1.2.1危害人体健康 2

1.2.2影响城市市容和环境卫生 2

1.2.3浪费资源 3

1.3餐厨垃圾单独处理的必要性 3

1.4国内外餐厨垃圾处理概况 3

1.4.1美国餐厨垃圾处理状况 4

1.4.2日本餐厨垃圾处理状况 4

1.4.3国外其他餐厨垃圾处理概况 4

1.4.4国内餐厨垃圾处理概况 5

1.5餐厨垃圾的管理原则 6

1.6餐厨垃圾处理技术的概括 6

1.6.1填埋和焚烧处理技术 6

1.6.2破碎处理与饲料处置 7

1.6.3好氧堆肥化处理 8

1.6.4厌氧消化处理 9

1.6.5蚯蚓处理技术 10

1.6.6生物发酵制氢技术 10

1.6.7湿热处理技术 11

1.6.8提取生物降解性塑料技术 11

1.7餐厨垃圾处理的发展趋势 12

1.8餐厨垃圾处理技术的选择 12

1.9餐厨垃圾厌氧沼气处理工艺的原理及特点 13

1.9.1有机厌氧发酵处理的原理 13

1.9.2厌氧处理的工艺流程简介 13

1.9.3厌氧发酵工艺因素及控制 15

1.9.4餐厨垃圾厌氧沼气处理的必要性 16

1.10餐厨垃圾厌氧发酵工艺实例 18

1.10.1美国试验工厂工艺 18

1.10.2法国的Valogra工艺 18

1.10.3丹麦CarBro工艺 18

1.10.4厌氧-好氧工艺 19

1.11餐厨垃圾厌氧发酵的存在问题 19

2餐厨垃圾厌氧沼气发电工艺说明 20

2.1设计标准与规范 20

2.1.1设计规范 20

2.1.2设计标准依据 24

2.2餐厨垃圾的环境特性 25

2.3厌氧沼气发电工艺的说明 25

2.3.1工艺形式选择 25

2.3.2消化工艺的温度 26

2.3.3消化工艺的分段 26

2.3.4消化工艺流程的最终确定 26

3厌氧沼气发电工艺设计计算 28

3.1原料收集及预处理 28

3.2厌氧反应过程设计计算 28

3.2.1处理规模 28

3.2.2厌氧消化产气量计算 28

3.2.3厌氧反应器的容积 29

3.2.4接种比列 30

3.2.5物料平衡计算 30

3.3一级厌氧发酵罐 30

3.3.1形状与材质选择 31

3.3.2主要几何尺寸 31

3.3.3罐体主要部件尺寸的设计计算 34

3.3.4搅拌器 34

3.3.5挡板的计算 35

3.3.6电机功率Pw 36

3.3.7发酵产生的热量 36

3.3.8厌氧反应器增温、保温 36

3.3.9人孔和视镜 37

3.3.10接口管 37

（1）管道接口（采用法兰接口） 37

（2）仪表接口 37

3.4二级立式厌氧发酵罐 38

3.5出料固液分离系统及后处理系统 38

3.6厌氧沼渣、沼液的利用 38

3.7厌氧沼气的净化 38

3.7.1沼气净化机理 39

3.7.2沼气净化方法 39

3.7.3沼气净化方案的确定 42

3.8沼气的储存系统 43

3.8.1储存罐的设计 43

3.9沼气的发电系统 45

3.9.1沼气用于内燃机的特点 45

3.9.2沼气发动机装置 46

3.9.3柴油机的改装 47

3.9.4沼气发电量的计算 48

3.9.5组建沼气发动机发电机组系统时要着重考虑的方面 48

3.9.6沼气发电余热回收方法 48

4技术经济性分析 50

4.1投资估算 50

4.1.1汇总表 50

4.1.2投资估算 50

4.2经济效益分析 52

5结论 53

参考文献 54

致谢 56

1文献综述

1.1餐厨垃圾的概述

1.1.1餐厨垃圾的定义

餐厨垃圾（restaurant garbage），俗称泔脚，即残羹剩饭，是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物。

其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物，同时还存在废餐具、塑料、包装物等多种其他垃圾。

其定义是指居民日常生活以及除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。

其中厨余垃圾是指食物残余和食品加工废料；

废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物。

在这个定义中，主要以餐厨垃圾的产生源来进行诠释的。

根据这个定义，餐厨垃圾主要来自居民家庭的日常生活和非居民家庭日常生活两种。

在非居民日常生活中，餐厨垃圾主要来自食品加工、饮食服务和单位供餐三大来源[1]。

1.1.2餐厨垃圾的特性

餐厨垃圾具有一定的物理、化学及生物特性：

1、含水率高，可达80%-95%，脱水性能较差。

2、盐分含量高，部分地区含辣椒、醋酸高。

3、具有高的挥发分，化学元素组成中氮元素含量较高。

从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机

盐等。

其中以有机组分为主，含有大量的淀粉和纤维素等，无机盐中NaCl的含量较高，同时含有钙、镁、钾、铁等微量元素。

4、存在有病原菌、病原微生物。

5、易腐烂、

变质、发臭、滋生蚊蝇，同时油腻腻、湿淋淋的外观对任何周围环境造成不良影响。

餐厨垃圾作为城市有机生活垃圾的主要成分，因其高水分、高油脂、高盐分以及

易腐发臭、易生物降解等特点，不宜直接填埋和焚烧。

而且它的产量大、分散，极易腐败、变臭，污染了城市路面、空气及周边水系，导致虫、鼠害的孳生。

餐厨垃圾的组成、性质和产生量受社会经济条件、地区差异、居民生活习惯、饮食结构、季节变化等不同因素影响而有所差别。

社会经济条件好的时代、地区、餐厨垃圾的组成和生产量相比于社会经济条件较差的时代和地区，有机物含量更高，量也更大；

旅游资源丰富的城市在旅游季节，餐厨垃圾的发生量比其他地区相对