1、设计介绍设计介绍包头市城市餐厨垃圾及污泥包头市城市餐厨垃圾及污泥协同处置项目协同处置项目CONTENTSCONTENTS工程概述工程概述1 1项目目标项目目标2 2方案比较方案比较3 3工程设计工程设计4 40101工程概述工程概述u厂 址：包头市城市污水处理厂污泥综合利用工程二期预留地内，位于昆都仑区卜尔汉图镇，厂区占地约52382.60m2。u服务对象：包括包头市五座污水处理厂浓缩脱水后含水率80%的污泥，以及市域范围内的部分餐厨、厨余垃圾、地沟油。工程概述1u建设单位：包头市排水产业有限责任公司u工程规模：200吨/天含水率80%污泥+200吨/天餐厨垃圾 +200吨/天厨余垃圾+10吨

2、/天地沟油u污泥出路：园林绿化用土、土地改良用土、电厂伴烧等u工程投资：约3.8848亿元u成 本:总成本：223元/吨 经营成本：105.4元/吨工程概述1工程概述1污泥接收及预处理板框脱水及热干化高浓度污泥消化沼气单元（净化）污水处理车间除臭单元绿化土或土地改良土电厂伴烧排放u处理工艺：餐厨、厨余垃圾、污泥预处理+协同厌氧消化+板框机脱水+干化除臭单元除臭单元餐厨接收及预处理厨余接收及预处理沼气发电0202项目目标项目目标炼地沟油炼地沟油餐厨垃圾处理能力不足餐厨垃圾处理能力不足污泥污染环境污泥污染环境目前主要面临问题：目前主要面临问题：项目目标当前问题21、项目目标污泥处理和处置保障污水处

3、理得以最终实施。餐厨废弃物处理可以妥善解决未经处理的餐厨废弃物流向问题，保障食品卫生安全和人体健康。减少餐厨废弃物二次污染。对餐厨、厨余垃圾、地沟油及污泥进行综合治理，既保护环境，节约资源又最大程度地发挥工程的社会效益、经济效益和社会效益。2、采取措施u采用先进可靠、经济合理的工艺。u充分认识餐厨、厨余垃圾、地沟油及污泥的污染与资源双重性，在选择处理与处置技术时，尽量使处理技术为资源化利用服务。项目目标22、工艺方案：先进可靠、高效低耗、物质及能源循环利用、可持续性强1、基本目标：实现污泥及餐厨垃圾的减量化、稳定化、无害化及资源化4、经济指标：节地节能、性价比优3、厂区环境：绿色生态环境友好污

4、泥工程建设目标污泥工程建设目标项目目标2 污泥与餐厨垃圾协同处置，实现资源全回收，低碳减排污泥与餐厨垃圾协同处置，实现资源全回收，低碳减排 过程全绿色、能源平衡、经济可接受过程全绿色、能源平衡、经济可接受实现了设施协同实现了设施协同n 节省投资节省投资n 节约占地节约占地n 集约设备集约设备实现了技术协同实现了技术协同n 碳氮互补碳氮互补 n 相得益彰相得益彰项目目标2实现目标的技术路线实现目标的技术路线0303方案比较方案比较污泥处置厂工艺流程方案比较一期概况3.1包头市污泥处理处置厂位于昆都仑区卜尔汉图镇，包头市城市垃圾无害化处理中心东南。采用槽式好氧发酵工艺。设计处理能力300吨/天（含

5、水率80%）的市政污泥。一、污泥处置厂概况一、污泥处置厂概况二、现状问题 (1)处理设施能力不足 包头市污水厂2025年预计处理能力为68104m3/d，污泥产量预计达到500t/d，现有污泥处置厂已经不能满足实际处理量的要求。亟需扩大处理能力。(2)餐厨废弃物处理现状现有包头市餐厨废弃物处置项目由包头市绿能锦城环保有限责任公司承担。本项目建设规模为处理餐厨垃圾100吨/日，处理地沟油7.5吨/日。餐厨垃圾处理设施处理能力无法满足要求，集中处理设施缺乏。其中，大部分餐厨垃圾是由个人上门去收集，用于喂养畜禽等，一方面存在卫生隐患，另一方面则存在非法生产“地沟油”的风险。方案比较现状问题3.1方案

6、比较污泥路线3.2三.市政污泥厌氧消化脱水污泥含水率80%厌氧消化 消化污泥 含水率70%稳定化 无害化减量化资源化减量50%机械翻抛 含水率40%减量75%好氧发酵含水率35%减量77%半干化含水率30%减量80%干化+焚烧含水率10%减量90%生物质燃气沼气发电在无氧条件下，借助微生物的代谢作用，使污泥中有机物质分解成稳定的物质，去除臭味，杀死寄生虫卵，减少污泥体积并回收利用消化过程中所产生的沼气。机械脱水，形成泥饼，有机污染物为COD、BOD，无机污染物为氮、磷和重金属等。园林绿化、覆盖土 有机肥的基肥辅助燃料、建材原料、制砖 园林绿化、土壤修复、覆盖土利用热源进行干燥，进一步减少污泥水

7、分，降低污泥体积，便于综合利用。干化后进入焚烧炉焚烧，彻底减量化，产生稳定的飞灰，烟气达标排放，燃烧热量再利用。在有氧条件下，加入含碳较高的物料，进行发酵，对污泥进行分解，同时产生臭气需达标排放。通过机械设备对污泥进行翻抛，自然条件下蒸发水分。遵循污泥处理处置“稳定化、无害化、减量化、资源化”的四项基本原则，结合各地区的实际情况，突出资源化、实现减量化，使污泥处理符合阶段性目标，并满足可持续完善的怨气规划。不同区域的环境特点各种技术的有效结合图片图片图片 图片 图片 图片 图片 投资低/成本低/占地大 投资较低/成本较低/占地大 投资较低/成本较高/占地小 投资高/成本高/占地较小 四、餐厨垃

8、圾特点(一)定义餐厨垃圾处理技术规范为行业标准（编号CJJ184-2012），里面内容对餐厨垃圾、餐饮垃圾、厨余垃圾有了明确定义。餐厨垃圾：主要是指餐饮垃圾和厨余垃圾的总称。餐饮垃圾：餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物。厨余垃圾：家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾。方案比较生物质特点3.2四、餐厨垃圾特点（二）来源餐饮垃圾是来源于饭店食堂，人们饮食后的残渣剩饭等，其主要以熟食为主，高油脂、高水分、成分混杂、易腐变的特性，会对环境污染危害比较大。地域特点、城市结构、经济文化水平的不同，故各地域城市餐厨垃圾组成特性均

9、有不同。方案比较生物质特点3.2四、餐厨垃圾特点（三）特点餐饮垃圾是来源于饭店食堂，产量大、杂物品类不可控；厨余垃圾特点是成分混杂多变，总量巨大（占生活垃圾的40%-60%）、来源广，大部分由塑料包装袋包裹，容重比2560%左右，杂物含量多。因此不同的城市、不同的规模就要有适合性的工艺调整。方案比较生物质特点3.2五、餐厨垃圾处理重点难点（1）提油是重点。（2）最大化去除杂物（无机干扰物）。（3）尽量不添加外来用水，保证均值制浆是核心。（4）确保后续工艺设备的安全运行。方案比较项目难点3.2六、当前厨余垃圾处理工艺存在的问题u好氧堆肥制得的产品杂质含量高，产品使用安全不可控，市场销路受阻，最后

10、仍需进行填埋或焚烧消纳，未达到最优的 利用的效果。u干法厌氧，国内技术验证少，源头分类投放不准确，渣物多，厌氧消化减量率低，厌氧发酵后的沼渣堆肥处理后，制得的产品杂质含量高，市场销路受阻，最后仍需进行填埋或焚烧消纳，利用的效果不好。u湿式厌氧需要满足含固率条件，需要大量的稀释水，产生大量沼液，处理难度大，成本高。同时杂物都需要先进的预处理分选工艺。方案比较项目难点3.2方案比较3.2生物质利用路线可降解有机废物的生物质能源开发污泥处理厂禽畜粪便过期食品化粪池粪便餐厨垃圾沼气利用 或 脱碳生物燃气利用土壤改良/园林绿化（或其他方式资源化利用）农用液肥（或其他方式资源化利用）沼气消化残渣消化上清液

11、厌氧消化目前餐厨垃圾处理的主要技术包括厌氧发酵、直接烘干作饲料和微生物生化处理技术（即堆肥技术）。餐厨垃圾处理各工段工艺选择。本工艺方案建议预处理采用“粗物质分选+分选浆化+旋流除砂”工艺。本工程的油水分离系统选择两级离心法。餐厨垃圾经除杂脱水后含水率较高，适宜采用湿式厌氧消化工艺。本项目厌氧消化选择“中温厌氧”。方案比较方案选择3.2工艺工艺优点优点缺点缺点干化污泥脱水降低含水率，减少污泥体积污泥脱水后含水率约含水率约7080%生物堆肥自动化程度高，日处理量大，污泥处理后质量稳定，容易有效利用处理时间长、堆肥化过程没有实现体积减量化、占地大，设备投资大热干化污泥体积可以大幅度减少，含水率一般

12、可达含水率一般可达10%以下以下投资大、运行成本高、能耗高、能量不能自平衡、需要外部能源焚烧占地小、处理快速、处理量大、有机物全部碳化，杀死病原体，最大程度地减少污泥体积投资大、运行成本高、二噁英问题需要解决、能耗高、能量不能自平衡、需要外部能源，且处理后的污泥仍需要考虑最终出路厌氧消化+高压板框+热干化系统能量自平衡，不需要外部能源，运行费用低，污泥体积可大幅度减少投资较大方案比较方案选择3.2 餐厨垃圾预处理工艺流程预破碎 粗分选 分选浆化 油水分离 厌氧发酵 厨余垃圾预处理工艺流程物料接收 粗破碎 磁选细破碎 挤压脱水 厌氧发酵 地沟油预处理工艺流程物料接收 除杂 加热 离心除油 储罐外

13、运 污泥预处理工艺流程物料接收 稀释调配 厌氧发酵方案比较方案确定3.20404工程设计工程设计一期堆肥均质池、沼液池及泵房厌氧消化系统沼气柜沼气发电机房污水处理间污泥脱水干化间预处理间沼气利用单元成品堆棚项目建设地点位于污泥好氧堆肥厂的预留地内。便于污泥最终处置和污泥农业利用，污泥的运输路线避开城区，减少对城市的环境影响。能够与现有污泥处置厂互为备用，系统灵活可靠。处理规模为餐厨垃圾200t/d，厨余垃圾200t/d，地沟油10t/d，与市政污泥200t/d协同处理。工程设计建设条件4.1项目建设地点及工程规模项目建设地点及工程规模（一）工艺方面：在处理能力上，本期工程与一期污泥综合利用工程

14、互为备用，减少系统故障下的停运时间，提高了整体污泥处理能力。协同处置项目的脱水产物可以用于一期堆肥，餐厨垃圾分选浆化分离的固体物、厨余细破碎、挤压脱水系统的固体物，有机物含量为 3040%，总量约35t/d，可以作为堆肥的辅料，最终的干化产物可以作为一期工程的返混料，提高了两期工程的运行效率和抗负荷冲击能力。两期工程的废水可以统一处理，减少运行成本和运行人员的劳动强度。协同处置项目产生的沼气可以取代一期工程的天然气用于采暖，节约了运行成本。（二）热力暖通方面一期工程厂区利用燃气锅炉房供热；二期工程设置沼气锅炉。经过核算，沼气锅炉提供的热负荷满足全厂区采暖（一期和二期）和工艺蒸汽的需求。工程设计

15、与一期结合考虑与一期结合考虑4.21、餐厨餐厨油脂提取油脂提取浆料经除渣后送至三相离心机及碟式离心机进行提油。2 2、厨余预留提油设备、厨余预留提油设备上海市分类后的厨余垃圾含油率约2%、北京市厨余垃圾含油率1%，根据未来垃圾分类情况，在厨余垃圾预处理生产线预留了卧式三相离心提油系统，可以提高提油率。工程设计提高提油率提高提油率4.2（1）本项目污泥处置规模为200吨/d含水率80%污泥+200吨/d餐厨垃圾+200吨/d厨余垃圾+10 t/d地沟油。（2）干化热源：污泥处理工程生产所需热源来自沼气锅炉。（3）废气：污泥处理工程与污水处理工程的臭气处理统一考虑。污泥处理生产过程中产生的废气（臭

16、气）应收集，防止臭气外溢，本污泥处理工程设有除臭设施。（4）废水：污泥处理产生的生产废水和厂区的生活污水统一收集处理和排放。处理后水质达到污水综合排放标准，可回用于厂区、调制用水以及脱水机的冲洗。（5）污泥处理产物：污泥（含水率 80%）进厂后，进行全过程处理，包括生产过程中的产物和工艺尾端产物外运和最终处置，达到外运和最终处置的标准要求。污泥处理后干污泥含水率约为30%40%，处理后产生的干污泥可用作土壤改良或电厂协同焚烧。工程设计工艺设计4.4设计基础设计基础工程设计整体整体处理工艺流程处理工艺流程4.3工程设计物料平衡物料平衡4.3(一)计量系统收集来的餐厨及厨余垃圾、各个污水厂产生的的

17、污泥运至处理厂，首先经过门口计量。主要设备：电子地秤：称重50T。(二)餐厨预处理单元设计处理规模：200t/d，系统设置2条线，运行时间约810 h/d。(1)物料接收餐厨废弃物收运车停放在卸料平台上，设2座沥水池，2套40m3接收斗。主要设备：1）接收斗 2）螺旋输送机3）沥水池搅拌器4）配套热交换器5）沥水池出料泵4.4工程设计工艺设计（2）初分选初分选系统的主要作用是对餐厨废弃物进行初步分选，大尺寸无机物料被分选出来，以减少对后续处理系统的冲击。主要设备：1）初分选机处理量：15m/h功率：11KW数量：2台2）螺旋输送机规格：420mm数量：3台4.4工程设计工艺设计（3）分选浆化分

18、选浆化单元可以使物料在浆化的同时将轻、重质杂物自动分选出来并予去除，杂物经收集后外运处理；剩余物料经浆化处理后，其粒径在8mm以下，然后输送至提油系统。主要设备：1）螺旋输送机规格：500mm数量：7台2）分选浆化处理量：10m/h材质：304数量：3套3）分选浆化出料泵数量：3台4.4工程设计工艺设计(4)油脂提取分选浆化后的物料自流至浆料缓存池缓存，经除渣后送至三相离心机进行提油，成品含油率95%，之后进入碟式离心机进一步提纯至98%，提纯后由毛油泵至厂区毛油罐储存。主要设备：1）浆液缓存池容积85m3，配套搅拌器：数量：1台；配套热交换器：1套，规格：DN502）浆料缓存池出料泵数量：2

19、台。3）除渣机处理量：15m/h，数量,2台 4）三相离心机处理量：8-10m/h，数量：3台4.4工程设计工艺设计(5)杂质处理杂质处理系统包括初分选系统、分选浆化系统、除渣机等分选出来的无机杂质经压榨后，得到含水率小于70%的杂质，螺旋输送至杂物缓存箱，最后外运处置。主要设备：1）杂质压榨机处理量：约15m/h，数量：1台2）螺旋输送机规格：420mm，数量：4台3）杂质缓存斗容积：约20m，数量：1个4.4工程设计工艺设计(三)厨余垃圾处理单元设计处理规模：200t/d，生产线数量：2条；运行时间810h/d。收运来的厨余垃圾卸放至接收斗内。接收斗内物料经粗破碎机破碎后，送入滚筒筛分机将

20、物料中的杂物筛分出去。螺旋输送机输送至细破碎分离机，目的是实现有机物与无机物的有效分离；细破碎分离出的有机物料通过螺旋挤压脱水，挤压出的固相外运处置，液相经除砂后去做湿式厌氧发酵。主要设备：1）接收斗 2）双螺旋输送机3）粗破碎系统4）磁选机5）滚筒筛6）细破碎机7）螺旋挤压机4.4工程设计工艺设计(四)地沟油处理系统根据废弃油脂物料特性，采用“物料接收+除杂+加热+离心提油”的工艺设计方案。杂物分离采用两级杂物分离方式，即物料接收装置粗分大杂物以及初筛机的除杂，本项目通过离心提油方式实现油水渣分离，经除杂后的废弃油脂暂存至加热罐内，经蒸汽直接加热至8590后由泵送入卧式离心机进行提油。设计处

21、理规模为 10 t/d，含油率按 30%计生产线数量：1 条。毛油含油率：95%，也可以进一步进入碟式分离机分离至含油率98%。4.4工程设计工艺设计(五)厌氧消化单元厌氧消化系统主要功能是为经均质调节后的有机物料提供最佳的厌氧环境，对有机质进行充分分解，并产生沼气。接收单元处理目标：调配均质，含固率至8%10%；系统设2座混合池，用来对车运市政污泥的快速混合均匀。单座混合池有效容积约60m。系统设2座均质调节池，单座有效容积430m3。池中设有热交换装置、搅拌器和出料泵。厌氧反应器主要参数：规格尺寸：23mH17m（檐高）结构形式：螺旋卷边钢结构罐体有效厌氧消化容积：5000m3/座有效储气

22、容积：约800m3/座停留时间：约41d，数量：6座4.4工程设计工艺设计(六)沼气净化单元厌氧消化产生的沼气量约29204m3/d，其主要成份是CH4（含量约60%）和CO2及含有微量的H2S，厌氧消化所产生的沼气利用之前必须经过脱硫处理。本方案设计按湿法脱硫考虑，总处理量可达30000m/d，脱硫后硫化氢含量150mg/m。锅炉燃烧产生蒸汽供给预处理及热干化系统使用。发电余热及热干化回收余热作为厌氧反应器保温用热。4.4工程设计工艺设计(七)板框脱水系统消化液泵送至脱水单元进行固液分离。处理规模：干固量约44t/d，消化液约为800t/d。进料浓度：含固率5%7%；脱水采用板框脱水机，产生

23、含水率6570%的沼渣约123 t/d，送至沼渣热干化处理单元。脱水后产生的废水约733t/d，输送至后续污水处理系统。主要设备参数：过滤面积420m2，每批次工作时间1-1.5小时过滤压力：1.5MPa，压榨压力：2.0MPa总功率：55Kw数量：3套，含配套进料泵、加药泵、药剂调配装置等。4.4工程设计工艺设计(八)沼渣热干化单元脱水后的沼渣（约123t/d）采用“立式圆盘干燥系统”进一步深度干化，干化后污泥含水率约30%（约61.5 t/d）可作为园林绿化用土、土地修复等资源化利用。可实现脱水污泥的减量化、资源化，热源采用0.6Mpa的饱和蒸汽。主要设备参数：单台处理量：约2t/h数量：

24、3套含配套料仓、缓存仓、双轴螺旋卸料机、刮板输送机、造粒机（含缓存仓）、立式圆盘干化机、转斗输送机、干沼渣仓、双轴破拱机以及其他附属设备等。4.4工程设计工艺设计(九)除臭单元设计除臭的主要有：餐厨、厨余垃圾物料接收大厅；预处理综合车间；均质调节车间；离心脱水车间。本方案设计高浓度除臭风量为50，000m/h。设计1套50000m/h的化学喷淋除臭，出气进入生物除臭处理达标排放。本方案设计低浓度除臭风量为300，000m/h。设计2套150，000m/h生物除臭。4.4工程设计工艺设计(十十)厂区污水处理厂区污水处理污水处理系统按照1000t/d处理能力进行设计、配置，设计出水水质（达到污水综

25、合排放标准GB8978-1996三级标准）。4.4工程设计工艺设计厌氧消化日产沼气29204米3/d，纯度60%，热值22Mj/m3。产生沼气首先用于生产用热（预处理+热干化）、余量用于发电。设计原则：2.1充分利用沼气，在满足正常用热的前提下，剩余沼气全部用于发电，减少优质能源消耗。2.2 节约能源，实现发电机组余热、干化机余热的回收，建筑物采暖和构筑物保温的热源利用干化机余热供热。2.3 冲洗热水热量少、温度低、且不定时，可优先利用沼气发动机余热。构筑物保温及采暖用热采用热干化余热。生产最大蒸汽用量18T/h，设置3台6t/h沼气燃气两用锅炉，3用。4.5工程设计热力及暖通设计结构单体设计

26、：采用双T板及现浇钢筋混凝土框架结构单层（室内局部多层）厂房，寿命长，防腐性能好，整体降低了工程造价和养护成本，基础形式均为筏板基础。本子项地基处理采用三七灰土换填垫层法。4.6工程设计结构设计工艺设计流程、。因此在项目全过程引入“BIM全生命周期应用”，并积极引进先进技术，力求环保、节能、低碳的创新性固废处置工程。4.7（1）使用BIM技术对该项目进行，通过构建三维模型进行管道，解决了传统二维设计手段难以应付的管线排布复杂、专业间协调难度高的问题，并能够以实时地与，从而实现了；（2）精准化的设计有效地提高后续施工及设备安装的效率，对缩短工期、降低工程造价产生积极的影响。（3）经济效益：该项目

27、为EPC项目，通过使用BIM 技术进行二次深化协同设计，及时发现碰撞问题，减少返工和变更的可能性，降低设计成本和施工成本；采用BIM技术准确地计算出工程开挖量、设备材料等用量，控制采购成本；后续与智慧运维系统结合，实现设备运行管理、资产管理、能源管理、安保系统的统一。（4）社会效益：BIM带来的可视化三维模型便与环保教育，能够提高广大市民对垃圾分类收集的积极性，具有良好的社会效益。工程设计BIM设计序号内 容金 额（万元）1建设投资384901.1工程费用337691.2工程建设其他费用2923 1.3预备费17982建设期贷款利息12003铺底流动资金1324建设项目总投资398225年平均总成本:4884万元6单位处理成本:226元/吨7 年经营成本:2308万元8单位经营成本:105.4元/吨工程设计技术经济4.8感谢大家感谢大家