餐厨垃圾厌氧沼气发电工艺设计毕业设计Word格式文档下载.docx

餐厨垃圾厌氧沼气发电工艺设计毕业设计Word格式文档下载.docx

《餐厨垃圾厌氧沼气发电工艺设计毕业设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《餐厨垃圾厌氧沼气发电工艺设计毕业设计Word格式文档下载.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（3）在寒冷地区使用的餐厨垃圾运输车，应具有防止餐厨垃圾产生冰冻的功能。

（4）餐厨垃圾运输车装、卸料宜为机械操作。

3、厂址选择

（1）餐厨垃圾处理厂的选址应符合当地城市总体规划，区域环境规划，城市环境卫生专业规划及相关规划的要求。

（2）厂址选择应综合考虑餐厨垃圾处理厂的服务区域、服务单位、垃圾收集运输能力、运输距离、预留发展等因素。

（3）厂址选择应符合下列条件：

①工程地质与水文地质条件应满足处理设施建设和运行的要求。

②应有良好的交通、电力、给水和排水条件。

③应避开环境敏感区、洪泛区、重点文物保护区等。

4、餐厨垃圾处理工艺一般规定

①餐厨垃圾总产生量大于50t/d的城市宜建设集中餐厨垃圾处理设施。

②单位或居民区设置的小型餐厨垃圾处理设备应做到技术可靠、排放达标，有机物降解率应达到60%以上。

③餐厨垃圾处理残渣做有机肥时，其有机肥产品质量应符合国家现行标准《农业标准商品有机肥料标准》NY525的要求。

④餐厨垃圾制肥中重金属、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标应符合现行国家标准《城镇垃圾农用控制标准》（GB8172）的要求。

5、餐厨垃圾预处理

（1）餐厨垃圾处理厂应配置餐厨垃圾预处理工序，预处理工艺的确定应根据餐厨垃圾成分和主体工艺要求确定。

（2）餐厨垃圾预处理设施和设备应具有耐腐蚀、耐负荷冲击等性能和良好的预处理效果。

（3）预处理设施应配置可靠的通风除臭系统，人工分拣工位应设置送风口。

（4）餐厨垃圾的破碎应符合以下要求：

①餐厨垃圾破碎工艺应根据餐厨垃圾输送工艺和处理工艺的要求确定。

②破碎设备应避免液体泄漏，并应有臭味和噪声控制措施。

（5）餐厨垃圾的分选

①餐厨垃圾预处理系统应配备分选设备将餐厨垃圾中混杂的不可降解物有效去除。

②分选出的不可降解物应进行回收利用或无害化处理。

③分选后的餐厨垃圾中不可降解杂物含量应小于3%。

（6）油脂分离应符合以下要求

①根据餐厨垃圾处理主体工艺的要求确定油脂分离工艺。

②对分离出的油脂进行综合利用。

③严禁将餐厨垃圾分离出的油脂用于生产食用油或食品加工。

（7）利用湿热处理方法对餐厨垃圾进行预处理时，湿热处理温度不应低于120℃，处理时间不少于80分钟。

（8）应根据处理后产品质量的要求确定除盐工艺。

6、厌氧消化规范

（1）厌氧消化前餐厨垃圾破碎粒度应小于5mm,并应混合均匀。

（2）餐厨垃圾厌氧消化的工艺应根据餐厨垃圾的特性、当地的条件经过技术经济比较后确定。

（3）湿式工艺的消化物料含固率宜为8%～15%，物料消化停留时间不宜低于15天。

（4）干湿工艺的消化物含固率宜为20%～30%，物料消化停留时间不宜低于20天。

（5）消化物料碳氮比（C/N）应控制在25～30：

1为宜，碱度（以CaCO3计）以2500～5000mg/L为宜。

（6）可采用中温厌氧消化或高温厌氧消化，中温温度以30～38℃为宜，高温温度以50～60℃为宜。

厌氧消化系统应能对物料温度进行控制。

（7）餐厨垃圾中钠离子含量高时，应采取降低钠离子的措施。

（8）餐厨垃圾厌氧消化器应符合下列规定：

①厌氧消化器应有良好的防渗、防腐、保温和密闭性；

②厌氧消化器容量应根据处理规模、发酵周期、容器强度等因素确定；

③厌氧消化器的结构应有利于物料的流动，避免产生滞流死角；

④厌氧反应器应具有良好的物料搅拌、匀化功能，防止物料在反应器中形成沉淀。

（9）对厌氧产生的沼气应进行有效利用，不得直接排入大气。

（10）工艺中产生的沼液和残渣应得到妥善处理，不得对环境造成污染。

（11）沼液做液体肥料时，其液体肥产品质量应符合现行国家标准《叶面肥标准》GB/T17420的要求。

7、给排水工程

（1）厂内给水工程设计应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013和《建筑给排水设计规范》GB50015的规定。

（2）厂内排水工程设计应符合现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014和《建筑给排水设计规范》GB50015的规定。

8、消防

（1）餐厨垃圾处理厂应设置室内、室外消防系统，并应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016和《建筑灭火器配置设计规范》GB500140的有关规定。

（2）油脂储存间、燃料间和中央控制室等火灾易发设施应设消防报警设施。

（3）设有可燃气体管道和储存设施的车间应设置可燃气体和消防报警设施。

（4）餐厨垃圾处理厂的电气消防设计应符合国家标准《建筑设计防火规范》GB50016和《火灾自动报警系统设计规范》GB50116中的有关规定。

9、环境保护

（1）餐厨垃圾的输送、处理各环节应做到密闭，并应设置臭味收集、处理设施，不能密闭的部位应设置局部排风除臭装置。

（2）车间内恶臭气体浓度应符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ1，气体排放应符合现行国家标准《恶臭污染物排放标准》GB14554的要求。

（3）餐厨垃圾处理过程中产生的污水应得到有效收集和妥善处理，不得污染环境。

（4）餐厨垃圾处理过程中产生的废渣应得到无害化处理。

（5）对噪声大的设备应采取隔声、吸声、降噪等措施。

作业区的噪声应符合现行国家标准《工业企业噪声排放限值及测量方法》和《工业企业设计卫生标准》GBZ1的规定。

10、安全与劳动保护

（1）餐厨垃圾处理厂的安全生产应符合现行国家标准《生产过程安全卫生要求总则》GB12801。

（2）餐厨垃圾处理厂的劳动卫生应符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ1

（3）餐厨垃圾处理厂建设与运行应采取职业病防治、卫生防疫和劳动保护的措施。

11、采暖、通风与空调

（1）各建筑物的采暖、空调及通风设计应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19）中的有关规定。

（2）易产生挥发气体和臭味的部位应设置通风除臭设施，散发少量挥发性气体和臭味的部位或房间，可采用全面通风工艺。

散发较多挥发性气体和臭味的部位或房间，应采用局部机械排风除臭的通风工艺。

2.1.2设计标准依据

1、工业企业厂界噪声标准GB12348

2、《生产过程安全卫生要求总则》GB12801

3、《恶臭污染物排放标准》GB14554

4、《室外排水设计规范》GB50014

5、《建筑给排水设计规范》GB50015

6、《建筑设计防火规范》GB50016

7、《建筑照明设计标准》GB50034

8、《建筑物防雷设计规范》GB50057

9、《3～110kV高压配电装置设计规范》GB50060

10、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062

11、《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》GB50063

12、《建筑灭火器配置设计规范》GB500140

13、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116

14、《电力工程电缆设计规范》GB50217

15、《城镇垃圾农用控制标准》（GB8172）

16、污水综合排放标准GB8978 

17、《工业企业设计卫生标准》GBZ1

18、《叶面肥标准》GB/T17420

19、《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19）

20、《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137

21、《交流电气装置的接地》DL/T621

22、《城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规范》（CJJ/T52）

23、《农业标准商品有机肥料标准》NY525

24、《工业企业噪声排放限值及测量方法》

2.2餐厨垃圾的环境特性

近年来，随着广州经济社会的高速发展和城市化的快速推进，广州市生活垃圾日产生量呈逐年递增的趋势。

到2010年，全市每天产生的生活垃圾总量估测为18000t，经过一定的分捡、分类回收后，进入终端处理的约12000t，其中，中心城区是生活垃圾产生的主体区域，约占全市垃圾生成总量的七成左右。

1995年-2009年，中心六区日产生活垃圾年均增长率为4.6%，日垃圾产生量从2875t大幅提升至8148t

目前广州平均日产生活垃圾约17800吨，其中50％～60％是餐厨垃圾。

其中，全市具有一定规模的餐厅、酒楼约有7000多家，餐饮网点超过2.6万个，每天产生餐厨垃圾700吨左右，加上机关团体单位食堂产生的餐厨垃圾，这两项餐厨垃圾日产量约1000多吨。

其余均为普通居民家庭产生的餐厨垃圾。

餐厨垃圾以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分，具有含水率高，油脂、盐分含量高，易腐发酵发臭等特点。

尤其是在夏季，高温能使餐厨垃圾很快发酵、腐变，产生恶臭的气体和污水。

广州的垃圾之所以那么臭，就是由于广州常年高温，以及垃圾中餐厨垃圾比例高、水分含量大等特点所决定的。

ZHANG[10]等广州市餐厨垃圾的取样分析结果表明，餐厨垃圾的含水量约为80％，可燃分含碳量（以质量分数计）为37.73％～48.93％，为方便计算一般取平均值43％。

2.3厌氧沼气发电工艺的说明

2.3.1工艺形式选择

湿式消化采用低固体的浆液或液态消化，技术相对成熟，应用最为广泛。

常规湿式消化的含固率在12%左右，其物料经稀释、破碎均浆后，制成含固率较低的流态物料，终产物是液态的，需要进行固液分离处理。

但湿式消化对于有机固体废物的处理存在预处理复杂、处理能力较低的问题，且更易受到氨氮、盐份等物质的抑制。

针对湿式消化存在的问题，研究者提出了干式消化的概念。

干式消化系统的固体浓度可维持在20%～40%，大大提高了处理能力，而且在系统投资、设备效率、物料综合利用等方面具有明显优势。

但固体浓度的增加同时导致物料中毒性物质及传质的影响加强，在具体技术应用上尚存在较多的不确定性和难度。

因此，干式消化工艺参数的确定、反应器的构建及过程的控制等方面是其研究的重点。

餐厨垃圾的含固率较高，一般在20%左右，且物料组成复杂，有机质含量高，极易酸化，从而对产甲烷菌活性产生抑制。

采用干式厌氧消化，则餐厨垃圾易酸化的特点使如何控制反应器内的产酸速率和维持pH值的稳定成为工艺的难点；

采用湿式消化，可降低物料中毒性物质的影响，但处理能力较低。

所以，保持餐厨垃圾原有基质状态加以适当调理，在较为合适的含固率下进行厌氧消化处理，符合餐厨垃圾处理产业化的要求[12]。

因此，本工艺选择干式消化的工艺形式。

2.3.2消化工艺的温度

根据厌氧消化过程中产甲烷菌的最适温度范围，厌氧消化又可分为常温消化（自然消化）、中温消化和高温消化。

自然消化，温度随气候变化，季节性地处于20℃以下，导致反应速率极低。

中温消化操作温度在30～39℃，停留时间15～30d，反应速度虽较低，但较稳定，适应性要强于高温过程。

高温消化操作温度大多在50～55℃，停留时间12～14d，反应速率高，杀菌能力强，但易受温度变化等的影响，稳定性较差，技术和管理要求更复杂[13]。

则本工艺的温度一级消化采用高温，二级消化采用中温。

2.3.3消化工艺的分段

厌氧消化有可根据微生物相（水解酸化相、甲烷化相）、物