噸餐廚垃圾沼氣化處理及資源化利用項目初步設(shè)計

及資源化利用項目

初

步

設(shè)

計

設(shè)計單位：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

二o一—年五月

目錄

第一部分總說明4

1.1項目名稱4

1.2建設(shè)單位4

1.3建設(shè)地點5

1.4建設(shè)年限5

1.5工程模式5

1.6建設(shè)目標5

1.7建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模5

1.7.1律設(shè)規(guī)模5

1.7.2要緊設(shè)施5

1.8設(shè)計目標6

1.8.1經(jīng)濟指標錯誤!未定義書簽。

1.9工藝流程6

1.10工程投資6

1.11資金籌措6

1.12占地面積6

1.13勞動定員6

1.11土建工程6

1.15建設(shè)單位情況7

第二部分項目設(shè)計的根據(jù)8

2.I設(shè)計根據(jù)8

2.1.1沼氣總量9

2.1.2每天消耗餐廚垃圾總量9

2.2沼氣9

2.3沼渣液有機肥9

第三部分工藝設(shè)計10

3.1工藝流程11

3.2工藝創(chuàng)新點與先進性12

3.2.I創(chuàng)新點12

3.2.2先進性12

3.3沼氣要緊工藝及設(shè)施13

3.3.1結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)簡圖13

3.3.2要緊設(shè)備14

3.4厭氧、好氧中的處理效率16

3.5膜生物反應(yīng)器(MBR)17

第四部分實施方案18

4.I預(yù)處理系統(tǒng)18

4.2SCDR系統(tǒng)19

4.3出料濾池19

4.4好氧后處理系統(tǒng)19

4.5沼氣凈化增壓19

4.6加熱及熱交換設(shè)備19

4.7其它設(shè)備20

4.8附屬設(shè)施20

4.9沼氣工程電腦操縱系統(tǒng)21

4.9.I操縱系統(tǒng)功能21

4.9.2計算機裸縱系統(tǒng)22

4.10總體布局27

4.1().1總平面布置原則27

4.10.2總平面布置28

4.10.3豎向設(shè)計28

4.10.4廠區(qū)交通及綠化28

4.11公用輔助工程28

4.11.I給排水工程28

4.11.2供電工程29

4.11.3供熱工程29

4.11.4綠化、道路29

第五部分建設(shè)期限與進度安排30

第六部分安全、消防、環(huán)保31

6.1安全與消防31

6.1.I消防31

6.1.2脫硫31

6.I.3避雷31

6.1.4防凍31

6.1.5維修32

6.1.6電路32

6.1.7其他32

6.2環(huán)保32

6.2.1執(zhí)行根據(jù)與環(huán)境標準32

6.2.2結(jié)論32

6.2.3要緊環(huán)境問題33

6.2.4環(huán)境保護計策與措施33

6.2.5環(huán)境管理與安全防護33

第七部分節(jié)約能源34

7.1能耗指標及分析34

7.2節(jié)能措施綜述34

7.2.I生產(chǎn)工藝過程設(shè)計：34

7.2.2廢水的利用35

7.2.3電力系統(tǒng)的設(shè)計及能源的合理安排：35

第八部分運行管理及技術(shù)培訓(xùn)36

8.I運行管理36

8.1.I項目運行管理方式36

8.1.2項目運行管理總則36

8.1.3沼氣工程安全生產(chǎn)制度：36

8.1.4污水處理站交接班制度37

8.1.5沼氣輸配系統(tǒng)的安全運行：38

8.1.6對沼氣發(fā)酵裝置的運行管理38

8.1.7電器及監(jiān)測儀表的運行管理39

8.1.8對儲氣柜、凈化設(shè)施與輸氣管路的運行管理40

8.1.9安全要素應(yīng)注意下列方面：41

8.1.10對沼氣工程系統(tǒng)運行全面管理41

8.2技術(shù)培訓(xùn)42

第九部分有機肥生產(chǎn)方案42

9.1固體有機肥工藝流程43

9.2有機肥市場43

9.3沼氣物料平衡45

第十部分工程造價46

第十一部分本項目的效益分析52

12.1經(jīng)濟效益分析52

12.I.1效益分析52

第十二部分其它說明53

注：其它詳見沼氣工程施工圖

第一部分總說明

1.1項目名稱

-------餐廚垃圾沼氣處理及資源化利用項目

1.2建設(shè)單位

-----------------公司

1.3建設(shè)地點

1.4建設(shè)年限

20-20-年

1.5工程模式

本著建設(shè)生態(tài)生產(chǎn)的宗旨，以節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟的原則，根據(jù)“資源一

能源一有機肥”資源循環(huán)再生的生態(tài)模式，用沼氣供應(yīng)人們生產(chǎn)生活用能或者

發(fā)電使用；大部分沼液循環(huán)用于系統(tǒng)中稀釋垃圾使用，多余沼液與沼渣作生產(chǎn)復(fù)

合有機肥使用。

1.6建設(shè)目標

日處理餐廚垃圾500T；年產(chǎn)復(fù)合有機肥3.5萬噸。

1.7建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模

總池容積為20000m3,其中主反應(yīng)器16000m3,進料池800m3、調(diào)節(jié)池800m3、

出料濾池、沉淀池計4（）（）1］】3、好氧池2（）00m3。日處理餐廚垃圾500T（來源于城

區(qū)的餐廚垃圾）。恒溫（35-4CTC）時，日產(chǎn)氣約20000m3左右（根據(jù)原料中的有

機成份變化），自身耗氣約2000m3（常年平均，含余熱利用）。

1.7.1建設(shè)規(guī)模

總池容積為20000?,其中主反應(yīng)器16000m3,進料池800m\調(diào)節(jié)池800m

出料濾池、沉淀池計400m3,好氧池2000m3。

1.7.2要緊設(shè)施

進料池800立方米、調(diào)節(jié)酸化池800立方米、厭氧發(fā)酵器16000立方米、好

氧池2000】一、貯氣柜600立方米、有機肥生產(chǎn)廠房1000儲氣間500nl\發(fā)

電及鍋爐房500nl?、辦公及生活房1000nf、日光溫室6080而、儲水池（作消防

儲水用）一個、水塘一個（作再凈化用）。

1.8設(shè)計目標

建設(shè)沼氣及廠房等設(shè)施碎工程量約8000立方米、年處理餐廚垃圾182500

噸、年產(chǎn)沼氣量365萬立方米、年產(chǎn)復(fù)合有機肥3.5萬噸。年減排溫室氣體81000

噸。

1.9工藝流程

工藝使用FBBR厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣、沼氣凈化后發(fā)電供熱、脫水沼渣作生

產(chǎn)復(fù)合有機肥使用、沼液后直接作沼肥供周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用，磚瓦及煤渣作生產(chǎn)

免燒磚的原料使用。

1.10工程投資

總投資XXX萬元（不含征地與三通一平費用。）

1.11資金籌措

資金來源由-----------公司籌集（由企業(yè)自籌資金與各級政府資助構(gòu)成）。

1.12占地面積

總占地約約125自。其中建筑面積9000nf,綠化與水面面積約30000nf,

占總面積的36%o

1.13勞動定員

整個項目勞動定員為160人（不含垃圾收集及運輸人員），其中沼氣工程日

常管理（含發(fā)電廠）定員為40人；有機肥生產(chǎn)工人定員為80人；塑料回收及建

材生產(chǎn)定員為20人；整個項目管理及業(yè)務(wù)定員為20人。

1.14土建工程

混凝土、鋼筋混凝土與磚混工程共計約8000立方米，房屋建筑面積總計為

3000平方米，溫室建筑面積6080平方米。

1.15建設(shè)單位情況

隨著地方的經(jīng)濟的進展，生產(chǎn)垃圾與餐廚垃圾的處理已經(jīng)成為急待解決的

難題，嚴重制約地方的城市進展與生態(tài)環(huán)境的改善。為提升地方的城市建設(shè)的質(zhì)

量與水平，更好的服務(wù)于經(jīng)濟進展，--------公司按照——城市規(guī)劃總體要求

與國家有關(guān)部委關(guān)于投資垃圾處理的文件精神，經(jīng)多方考察研究，決定引進現(xiàn)代

先進垃圾處理技術(shù)，籌集資金，投資建設(shè)“……餐廚垃圾500tAi綜合處理廠”工

程。

工程概況：

項目名稱：-------餐廚垃圾5()()t/d綜合處理廠

建設(shè)單位：---------------公司

建設(shè)地點：-----------------

建設(shè)性質(zhì)：新建，屬城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程

....-餐廚垃圾綜合處理廠建成后，將服務(wù)于城鎮(zhèn)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主體機

械設(shè)備年限為15年，主體設(shè)備為50年。

建設(shè)內(nèi)容：整個工程按工藝構(gòu)成可劃分為：餐廚垃圾貯料及上料系統(tǒng)；消

解及排料系統(tǒng)；消解產(chǎn)物分選系統(tǒng)；篩上物焚燒系統(tǒng)；制建材系統(tǒng)等五部分。

公用及輔助工程包含：供水、排水、消防、供配電自控及通訊設(shè)施。入場

及廠區(qū)道路，綠化工程及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等。另外配套建設(shè)管理辦公設(shè)施為綜合辦

公樓。

垃圾處理工藝：垃圾消解技術(shù)與焚燒相結(jié)合形成綜合處理技術(shù)，可最大限

度地表達出垃圾的無害化、減量化、資源化，使垃圾處理技術(shù)有效地結(jié)合起來，

先使用垃圾消解法對垃圾進行處理，再進行分類，分出可焚燒部分及可再生資源

利用部分，不僅為垃圾焚燒制造了條件，提高效率，也為垃圾資源化提供了能源,

形成了良好的綜合處理工藝。

第二部分項目設(shè)計的根據(jù)

2.1設(shè)計根據(jù)

該項目根據(jù)下列有關(guān):

1.《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第1部分：工藝設(shè)計(NY/T1220.1-2006)

2.《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第2部分：供氣設(shè)計(NY/T1220.2-2006)

3.《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第3部分：施工及驗收(NY/T1220.3-2006)

4.《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第4部分：運行管理(NY/T1220.4-2006)

5.《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第5部分：質(zhì)量評價(NY/T1220.5-2006)

2.1.1沼氣總量

該工程主反應(yīng)器規(guī)模為160000?沼氣工程。日產(chǎn)氣約200001/左右，沼氣

工程常年自身加熱耗氣（夏季lOOOn?冬季3000m3）平均自身耗氣約2000m3,系統(tǒng)

自身加熱要緊靠發(fā)電余熱加溫與太陽能溫室增溫。

2.1.2每天消耗餐廚垃圾總量

每天消耗餐廚垃圾500T,其中干有機物含量為20%,折合干有機物為100T,

如以降解率80%,每5公斤有機物產(chǎn)生Inf沼氣計算，可日產(chǎn)沼氣約200001/。

2.2沼氣

沼氣的熱值：20000-23000KJ/m3

沼氣出口壓力：6kPa

沼氣管網(wǎng)壓力：2-4kPa

沼氣灶前壓力：0.5-1kPa

沼氣發(fā)電量約：1.5-1.7kWh/m3

硫化氫含量V50PPM

沼氣發(fā)電售價：0.75元/n?

2.3沼渣液有機肥

經(jīng)厭氧消化的沼渣與沼液中不僅保留了有機物分解后所生成的各類養(yǎng)分，富

含N、P、K、Ca、Mo、Zn、Fe、Mn等元素，還含有生長素、維生素、有機酸、

氨基酸等多種活性物質(zhì)，適宜用作農(nóng)用灌溉及農(nóng)業(yè)肥料。由于其不含任何有害化

學(xué)物質(zhì)，同時在沼氣發(fā)酵過程中絕大多數(shù)的有害生物被殺死，因此沼渣沼液可成

為生產(chǎn)綠色食品與安全糧食生產(chǎn)的首選有機肥料。沼渣沼液作有機肥的優(yōu)點有：

1、有機營養(yǎng)與無機營養(yǎng)結(jié)合；2、大量元素與微量元素結(jié)合；3、肥效與藥效結(jié)

合；4、速效與緩效結(jié)合；5、植物體內(nèi)酶激活與土壤肥力有效性相結(jié)合；幾年來

經(jīng)受了市場檢驗，在國內(nèi)已有多個示范點，試種農(nóng)作物品種有黃果、棉花、汨菜、

花生、茶葉、水稻、小麥等30個，經(jīng)大面積、較長時間的實驗結(jié)果說明：與施

用投入等價化肥比較，蔬菜增產(chǎn)15?30%,糧食作物增產(chǎn)5?15%,經(jīng)濟作物增

產(chǎn)15?20%。而且，作物抗逆性增強，病蟲害降低，產(chǎn)品品質(zhì)提高、耐貯存。這

種肥料是目前唯一具有防蟲防病功能的高效有機肥，它不光使糧食增產(chǎn)，還可實

現(xiàn)糧食安全，提高糧食品質(zhì)。如種植蔬菜，可直接獲得環(huán)保型無公害蔬菜。因此,

深受廣大用戶與農(nóng)民的歡迎。

隨著全球有機農(nóng)業(yè)的進展，無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品的產(chǎn)量增大。近年來市

場上有機肥產(chǎn)品銷量猛增，價格居高不下，沼肥洛更有廣闊的市場。

第三部分工藝設(shè)計

餐廚垃圾屬高濃度的有機廢水，進展沼氣具有現(xiàn)實性與經(jīng)濟性，在產(chǎn)生沼

氣能源的同時.，還可生產(chǎn)出大量的復(fù)合有機肥；沼液可給周邊的果林、蔬菜、糧

食、棉花基地提供大量的沼液優(yōu)質(zhì)有機肥。因而，實施該項目，目的是實現(xiàn)垃圾

的資源化處理，使再處理餐廚垃圾過程中得到減量化、資源化、零排放的目的。

使在處理餐廚垃圾過程中實現(xiàn)節(jié)能增效，變廢為寶。因此，該項目的工藝路線是:

以污染治理與資源綜合利用為主線。

3.1工藝流程

為達到餐廚垃圾處理中實現(xiàn)減排的目的，該項目以沼氣為紐帶，利用沼氣

發(fā)酵，使餐廚垃圾變成沼氣能源、復(fù)合有機肥產(chǎn)品。它的紐帶作用是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

安全糧食、綠色食品（蔬菜、水果）等提供優(yōu)質(zhì)的復(fù)合有機肥。

工藝使用“FBBR厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣、沼氣凈化后發(fā)電供熱、沼渣液作有機

肥，多余沼渣作燃燒（用能）或者脫水后直接作沼肥出售，多余沼液用于稀釋餐

廚垃圾或者用BBR系統(tǒng)處理后達標排放”。

工藝路線是：

清理酬太陽能、沼氣、發(fā)電余熱

木質(zhì)

汨脫脫

垃

氣硫水

圾有機

發(fā)酵

物

砂

石

儲

水一加空氣（增氧

建

材

注：分檢方法先使用水力分檢，再二次人工分檢出可回收物。

沼氣部分全面工藝流程如下:

垃

圾

等

有

機

物

3.2工藝創(chuàng)新點與先進性

3.2.1創(chuàng)新點

1、建立全新的觀念，將餐廚垃圾視為資源，不再認為餐廚垃圾是廢棄物，

并以系統(tǒng)工程的觀點，全方位、多層次、多功能、快速的開發(fā)餐廚垃圾資源。

2、系統(tǒng)以垃圾處理、沼氣發(fā)電、有機肥加工為一體，以沼氣能源開發(fā)為紐

帶，實現(xiàn)餐廚垃圾處理過程中的零排放，生產(chǎn)過程的零排物，從而達到垃圾處理

與資源綜合利用兩大目標。技術(shù)開發(fā)路線是建立與實現(xiàn)能源、肥料共生體系。

3、工程的技術(shù)特色是集成式，優(yōu)化組合國內(nèi)外成功的、先進的有用技術(shù)，

將餐廚垃圾蘊含的燃料、肥料等多種物質(zhì)充分開發(fā)出來，最大限度地調(diào)動物料的

能流與物流潛力，并不斷開發(fā)出高新產(chǎn)品。

4、我們建立的餐廚垃圾處理系統(tǒng)，積極面對入世后的挑戰(zhàn)，使城市垃圾走

向資源大循環(huán)，以市場經(jīng)濟為導(dǎo)向，具有生態(tài)、環(huán)保、無害化、資源化、商品化

與經(jīng)濟回報率高的特色。

3.2.2先進性

要緊創(chuàng)新點、先進性：項目使用的FBBR沼氣處理工藝是在汲取國內(nèi)外實

踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，在沼氣發(fā)酵工藝上增加了前端酸化發(fā)熱工段，并使用太陽能加

溫、發(fā)電余熱加溫與出液余熱升溫于一體，使發(fā)酵原料達到恒溫(35-40℃)發(fā)

酵的條件；利用提升式仿生菌床加快發(fā)酵速度；采取分段分溫及動態(tài)發(fā)酵等新工

藝。這樣確保了厭氧處理工段穩(wěn)固的恒溫發(fā)酵條件，提高沼氣的產(chǎn)氣效率，并促

進消化反應(yīng)速度，從而縮短發(fā)酵周期。使單位容積的負荷為3kgeOD,產(chǎn)氣量大

于0.8-1.25m3/m3?d（在目前是用常溫產(chǎn)生沼氣的大型工程中處于領(lǐng)先水平），這

樣實現(xiàn)了投資少、效益高的目的。

利用太陽能給沼氣工程加溫，這是沼氣工程中的一項重要突破。利用該工

藝技術(shù)可保證溫度較低的北方地區(qū)一年四季正常產(chǎn)氣。而且根據(jù)沼氣產(chǎn)生的不一

致階段、不一致過程分區(qū)處理，實現(xiàn)了沼氣的工業(yè)化生產(chǎn)。這種工藝改變了現(xiàn)有

的沼氣工程發(fā)酵粗放型工藝，避免了沼氣在嚴寒地區(qū)冬天不能正常使用的缺點。

系統(tǒng)反應(yīng)器內(nèi)增設(shè)的仿生菌床，是菲涅爾公司的一項專利技術(shù)，把仿生學(xué)

利用到了沼氣工藝中，它可大大提高沼氣菌的寄生數(shù)量，加快厭氧反應(yīng)速度，是

提高沼氣產(chǎn)量的一項重要措施。

把沼液中的余熱回用到調(diào)節(jié)池內(nèi)可大大提高發(fā)酵原料的溫度，減少使用其

它能源的總量，達到減少運行費用的目的。

在沼氣工程的結(jié)構(gòu)用料上吸取了歷年用鋼板制作的發(fā)酵罐易腐蝕、壽命短

與混凝土發(fā)酵罐易滲氣，且造價高等缺點，本方案中的主體結(jié)構(gòu)為：發(fā)酵間的料

液儲存間用混凝土結(jié)構(gòu)，上部的氣室用高強橡塑材料制作，這樣既確保了使用壽

命，又減少了保護費用。

幾年來我公司在沼氣行業(yè)中率先提出了七大新理念（已申報多項發(fā)明專

利），即太陽能沼氣、余熱回收、水力分撿、分級分溫發(fā)酵、自增溫、仿生發(fā)酵、

動態(tài)發(fā)酵。運用這些新理念，使沼氣工程可同時實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)

環(huán)境效益，資源獲得高效的開發(fā)利用，為建設(shè)單位提供了一種投資少、效果好、

效益高、運行穩(wěn)固的新型環(huán)境工程。我公司根據(jù)當前國際、國內(nèi)市場需求開發(fā)的

廢棄物沼氣化處理成套技術(shù)（FBBR）,可廣泛適生于工業(yè)有機廢水、農(nóng)業(yè)廢交物、

城鄉(xiāng)人們餐廚垃圾等各類有機物資源化處理。且可滿足大、中、小型不一致處理

規(guī)模的需要，能使環(huán)境工程在實現(xiàn)環(huán)境效益的同時獲得經(jīng)濟效益。以沼氣工程為

紐帶，實現(xiàn)沼氣、沼肥、中水聯(lián)產(chǎn)的資源化利用。該項技術(shù)在國內(nèi)及歐、亞、非

等國投入應(yīng)用后，表達了投資少、效率高、管理簡便、運行可靠等優(yōu)點，具有廣

闊的應(yīng)用前景與有用價值。

目前，該工藝在同類工程中屬于首創(chuàng)。在國內(nèi)外處于領(lǐng)先水平。

3.3沼氣要緊工藝及設(shè)施

3.3.1結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)簡圖

分級分溫發(fā)酵、壓差式自動出液、太陽能與發(fā)電余熱增溫。每級反應(yīng)器內(nèi)

使用連續(xù)動態(tài)下進上出形式進出料，渣液出口處設(shè)有渣液分離器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有

料液與熱循環(huán)系統(tǒng)等裝置。主體反應(yīng)器的料液間現(xiàn)場澆注，反應(yīng)器的上端氣室部

分及配套設(shè)備與構(gòu)件采取工廠化制造，現(xiàn)場組裝固定。在BBR內(nèi)設(shè)有好氧酸化

區(qū)與熱交換器，利用太陽能、好氧發(fā)熱、發(fā)電余熱與出液余熱給FBBR增溫,FBBR

反應(yīng)器內(nèi)分為接種區(qū)、仿生消化區(qū)與渣液粗分離循環(huán)區(qū)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用分級分溫

動態(tài)仿生發(fā)酵，有效利用熱能，發(fā)揮最佳效率。沼氣輸配裝有增壓、凈化、恒壓、

安全等裝置。

沼氣主體結(jié)構(gòu)簡圖:

1.日光溫室2.濾渣池3.主池4.集氣口5.集氣儲氣罩6.破殼噴管7.輸氣管8.調(diào)

節(jié)池9.進料口10.保溫被11.水壓式排氣閥12.電動排氣閥13.脫硫塔14.脫水塔15.

壓力探頭16.16.太陽能集熱器17.設(shè)備間18.增壓機19.增壓器20.阻火閥21.沼氣鍋爐

22.操縱柜23.熱水循環(huán)泵24.加熱管25.菌床26.1可噴管271可噴泵28.回液泵29.破

殼泵30.好氧池31.允氣管32.氣泵33.固液分離池（脫水池）

3.3.2要緊設(shè)備

3.3.2.1預(yù)熱池:

考慮到減少投資與節(jié)約用地,該池設(shè)在MBR（多余沼液后處理池）上端,

由于冬季餐廚垃圾的初溫較低，如直接進入調(diào)節(jié)酸化池，會影響調(diào)節(jié)酸化池的酸

化效率。因此，餐廚垃圾在預(yù)熱池內(nèi)先預(yù)熱后再流入調(diào)節(jié)酸化池，預(yù)熱的熱量來

源于日光、好氧發(fā)熱、沼液余熱。

3.3.2.2分撿池：

該工程規(guī)模較小，分撿池設(shè)在進口池內(nèi)，餐廚垃圾含有大量泥沙，重金屬

與浮漂物等，糞污在進入調(diào)節(jié)池前，務(wù)必先進行分撿，將泥沙、重金屬與浮漂物

取出，方法是用水重力使各物質(zhì)分層，然后各自流向不一致的去處。

3.3.2.3調(diào)節(jié)酸化池：

由于餐廚垃圾的排放量不均勻，不一致工段、不一致時間的流量波動較大,

因此將餐廚垃圾先引入調(diào)節(jié)池中停留一定的時間，保證餐廚垃圾在池內(nèi)與溫度進

行充分的混合；然后再流入?yún)捬蹰g發(fā)酵，其流量由泵來操縱。另外，餐廚垃圾可

在該池內(nèi)充分進行酸化處理，使雜氣排出，酸堿度適中。因此，調(diào)節(jié)池不可缺少,

它是保證整個系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。

3.3.2.4FBBR反應(yīng)器：

(I)好氧反應(yīng)器為仿生結(jié)構(gòu)生物反應(yīng)器。利用仿生菌床是我公司的一項

核心自主的專利技術(shù)，是利用仿生菌床來加速好氧生物反應(yīng)的速度，并將好氧反

應(yīng)所產(chǎn)生的熱能用于原料加熱。好氧反應(yīng)是微生物為了自身生命及生長繁殖，吸

附污水中的有機物作為營養(yǎng)進行合成與分解代謝的全程。好氧工藝使用BBR反

應(yīng)器，可用人為的辦法來增加好氧菌的菌群，并在菌床的作用下，實現(xiàn)仿動物的

消化性能，加速有機物的分解。通過熱交換器將好氧中產(chǎn)生的熱量交換與新進入

的餐廚垃圾中，達到提高餐廚垃圾初始溫度的目的。

(2)FBBR：柔性集氣仿生沼氣反應(yīng)器新工藝(FlexibleBionicBiogas

Reactor,簡稱FBBR)新工藝，，也是我公司的發(fā)明專利之一。

該工藝是在汲取國內(nèi)外實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合沼氣發(fā)酵工藝的特點，并考

慮沼氣對防腐與密封性的要求等綜合因素，在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了該新型沼氣工藝結(jié)

構(gòu)。該工藝在結(jié)構(gòu)與用料上都進行了較大的改進，采取太陽能溫室增溫與內(nèi)部仿

生結(jié)構(gòu)。對各類發(fā)酵原料首先進行砂石雜物分離并預(yù)熱后入池，原料分級分溫動

態(tài)發(fā)醉。將氣室與發(fā)酵間使用不一致的材料，完全解決了設(shè)備強度、密封、防腐、

壽命、造價問題。將主池置于地下，這樣大大減少了投資，并提高了保溫性能，

減少運行動力。為確保沼氣的產(chǎn)氣效率，多處使月仿生結(jié)構(gòu)，促使消化反應(yīng)速度

及產(chǎn)氣率進一步提高。為確保產(chǎn)氣量與縮短發(fā)酵周期，提高降解率，利用自身好

氧發(fā)熱、沼渣余熱與太陽能使糞污加熱至恒溫（約35-40度左右）；發(fā)酵池內(nèi)利

用料液循環(huán)進行攪拌，實現(xiàn)動態(tài)發(fā)酵，渣液出口處設(shè)有渣液分離池等。該工藝結(jié)

構(gòu)目前在同類工程中處于較領(lǐng)先的技術(shù)水平。

在沼氣領(lǐng)域中，我公司在短短的三年間，先后提出了太陽能沼氣，仿生菌

床，分級分溫與動態(tài)發(fā)酵四項重要理念，已受國內(nèi)外同行的高度關(guān)注及紛紛效仿,

這些理念已在多處工程中表達出較好的效果。運行使用這些新技術(shù)，可使發(fā)酵的

低溫原料能在厭氧發(fā)醉中確保高效、正常運行，通過二年的工程示范，冬季產(chǎn)氣

穩(wěn)固。

（3）BBR與FBBR的優(yōu)點在于：提高了好氧與厭氧的反應(yīng)速度，縮短了分解

時間，確保了厭氧反應(yīng)所需的溫度。因此，該工藝流程具有下列優(yōu)點：

1）提高了分解速度，利用人造仿生菌床消化器，人為增加牛.物菌的種群，加速

消化分解。

2）實現(xiàn)了厭氧段的恒溫發(fā)酵，該工藝為降低自身能耗，原料增溫來源于太陽能、

發(fā)電余熱或者沼氣加熱、好氧段的自身發(fā)熱與沼液中的熱回收于一體，使發(fā)酵料

液提高到35-40C左右，實現(xiàn)厭氧段中恒溫發(fā)酵，確保厭氧段的高負荷與冬季的

正常運行。

3）實現(xiàn)了動態(tài)發(fā)酵，動態(tài)發(fā)酵可提高分解效率。料液在運動時可充分與生物菌

接觸，在同等條件下，可使好氧與厭氧效率提高20%以上。

4）造價低，用地少，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，造價低，占地面積少。并方便保護

與使用。

5）自身多能互補，耗能少，運行費用低。利用太陽能與自身的余熱可使系統(tǒng)耗

能減少40%以上（在同等溫度條件時）。加上余熱利用，可實現(xiàn)厭氧發(fā)酵中的能

源自給，不需再用外來能源。

3.4厭氧、好氧中的處理效率

表3-1好氧、厭氧中的處理效率（糞便加水后）

工藝段項目沙、泥及金

CODcrBOD5SS

(mg/1)(mg/1)(mg/1)屬（mg/】）

進水（初始）23000210001700025()

分檢出水230002100()1630050

去除率4%80%

進水23000210001630050

調(diào)節(jié)酸化出水21800200001560010

去除率5%5%4%80%

進水21800200001560010

SCDR反應(yīng)出水3300300031001

器去除率80%80%80%90%

進水3300300031001

脫水機及一出水6003002000

沉池去除率90%90%93%980%

BBR反應(yīng)器進水600300200

（二沉池的出水702550

部分出水）去除率97%95%95%

3.5膜生物反應(yīng)器（MBR）

該設(shè)備是沼液再處理的實施設(shè)備，該設(shè)備安裝在植物汲取及曬池后端。

本工藝設(shè)計使用國內(nèi)外最先進的污水處理回用技術(shù)，膜-生物反應(yīng)器（MBR）

技術(shù)，是國家經(jīng)貿(mào)部公布的“2001年度優(yōu)先推廣的節(jié)水新技術(shù)”。MBR工藝是膜

分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反

應(yīng)池中的活性污泥與大分子有機物截留住。因此，膜-生物反應(yīng)潛工藝通過膜的

分離技術(shù)大大強化了生物反應(yīng)器的功能。

膜-生物反應(yīng)器在優(yōu)化生化作用的優(yōu)越性：

1.對污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)固可靠，出水

中沒有懸浮物；

2.膜生物反應(yīng)器實現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡STR與水力停留時間HRT的完全分離,

設(shè)計、操作大大簡化；

3.膜的機械植流作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持較高的污

泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷，且MBR工藝略去了二沉池，大大

減少了占地面積；

4.由于SRT很長，生物反應(yīng)器乂起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著

減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量很低;

5.由于膜的截流作用使SRT延長，營造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝

化細菌生長的環(huán)境，能夠提高系統(tǒng)的硝化能力，同時有利于提高難降解大分子有

機物的處理效率與促使其完全的分解；

6.MBR曝氣池的活性污泥不因產(chǎn)水而缺失，在運行過程中，活性污泥會因

進入有機物濃度的變化而變化，并達到一種動態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)固并有耐

沖擊負荷的特點；

7.較大的水力循環(huán)導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散

性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處

理的效果的又一個原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌膠團所難以相

比的；

8.膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實現(xiàn)自動操縱，操作管理方便。

膜-生物反應(yīng)器技術(shù)作為一項最先進的污水處理回用技術(shù)獲得了國家“863”

高科技專項資金的支持。在國內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在我國有非常多的生活

污水處理項目、食品廠污水處理、化工廠污水處理等高濃度有機廢水處理，使用

了MBR技術(shù)。

第四部分實施方案

總池容積為20000m3,其中主反應(yīng)器16000m3,進料池800m3、調(diào)節(jié)池800m3、

出料濾池、沉淀池計4（X）0?、好氧池20000?。日處理餐廚垃圾500T（來源于城

區(qū)餐飲業(yè)廚余垃圾）。恒溫（35-40C）時，日產(chǎn)氣約20000m3左右（根據(jù)原料中

的有機成份變化），自身耗氣約2000n?（常年平均，含余熱利用）。

4.1預(yù)處理系統(tǒng)

進料池，直徑6.l6X9m,3只（即可交替使用，也可同時使用），為鋼件結(jié)

構(gòu)，池容合計為約800m3。

調(diào)節(jié)池，鋼碎結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)池要緊是調(diào)節(jié)均恒溫度、酸堿度與酸化處理等作用。

停留時間（以垃圾與鮮糞量計，下列同）為38.5小時（稀釋后約20小時），設(shè)

在主池內(nèi)側(cè)；尺寸約：12X17X4m,總池容約為816m3,有效容積約80（）n?。

4.2FBBR系統(tǒng)

1、FBBR

FBBR是主反應(yīng)器，池鋼碎結(jié)構(gòu)，容積負荷為5kg/i/?d干物質(zhì)。停留時間

為32天(以每天餐廚垃圾量計)，有效容積約為16()()()nR尺寸約：3X33.5X33.5

X4.76mo當料液儲量最大時，實際厭氧間有效容積僅為16000m3o

2、沼氣產(chǎn)量

以年平均每天產(chǎn)沼氣量20000m，全年產(chǎn)沼氣總量均730000011?。常年平均

自身耗氣為73000011?。

4.3出料濾池

出料濾池，鋼碎結(jié)構(gòu)，設(shè)在好氧池的一邊；尺寸約：15X2X8m+2mXl6mx

5m,有效容積400m3。

4.4好氧后處理系統(tǒng)

1、好氧池

好氧池，鋼碎結(jié)構(gòu)，設(shè)在主池一側(cè)，尺寸：20X20X5m,有效容積為20001/。

2、風(fēng)機

曝氣使用專用風(fēng)機4臺,型號為KDF2-1用，風(fēng)量160m3/min,常壓40kPa,

功率llkW。曝氣器使用曝氣軟管。

4.5沼氣凈化增壓

1、水封(PVC),尺寸為4)0.8X2m,4臺。

2、脫水塔(PVC),尺寸為C0.8X2.8m,8臺。

3、濕式脫硫塔(PVC),尺寸為(l)0.8X4m.16臺，配套功率3.5kW。

4、加壓機，F(xiàn)2-200,4臺(二用二備)，單臺流量420m3/h,單機功率5.5kW。

4.6加熱及熱交換設(shè)備

1、太陽能溫室約6080m2(8()X76m),在一天有陽光時日加熱量相當于

4200kw,每天(晴天)可節(jié)約相當于8噸標煤。

2、加熱及余熱交換器8套，換熱功率3500kW/h,GRG500熱循環(huán)泵4臺，

配套功率為3.5kW(2用2備)。

3、發(fā)電余熱鍋爐，3臺，產(chǎn)熱量為400kW/h。

4、發(fā)電機500kW3臺。

4.7其它設(shè)備

1.沼液回流系統(tǒng)：提升水泵使用無堵塞切割泵（WQ型），型號為WQ-200,17

臺（4處，3處1用1備，1處2用1備）。單臺水泵參數(shù)：流量Q=100m3/h,揚

程H=20m,配用電機功率N=12.5kW。污泥泵6臺，3處各一用一備，單臺水泵

參數(shù)：流量Q=60m3/h,揚程H=15m,配用電機功率N=4.5kW。污泥泵4臺，2

用2備,單臺水泵參數(shù)：流量Q=20m3/h,揚程H=15m,配用電機功率N=3.5kW0

螺桿提升泵4臺（一用一備），單臺配用電機功率N=4.5kWo

3.系統(tǒng)操縱柜：1套，用于沼氣發(fā)酵車間與沼氣凈化部分，操縱均為設(shè)備本身

自帶。

4.儲氣袋200m33只,d）8X3.15m,計600m3.

5.恒壓器：4只，4）2.3X3m,計12m°

6.系統(tǒng)用氣管網(wǎng)：沼氣用途為發(fā)電。沼氣站建在養(yǎng)殖園區(qū)內(nèi)，主管道總長460m,

管徑為663-15（）。沼氣輸送管道均使用燃氣用PVC管道試驗壓力大于6kPao

7.灶具：2套（試火用）

8.沼氣發(fā)電機500kW,3臺。

9.固液分離機3臺，2用1備，使用德國產(chǎn)品，配套電機為4.5kW。

10.輸送帶6套,配套電機為3.5-2.2kW。

11.出渣軌道3套，配套電機為2.2kW。

4.8附屬設(shè)施

1、脫硫液池1個，6X2X1.5m,有效容積為18m3。

2、儲水池1個。

3、設(shè)備間房屋3000nf,分別為儲氣系統(tǒng)、值班、脫水及操縱室。

4、消防、道路、排水溝、電網(wǎng)、綠化等設(shè)施。

5、水塘一個。

4.9沼氣工程電腦操縱系統(tǒng)

4.9.1操縱系統(tǒng)功能

1、數(shù)據(jù)采集:W1(0-3m)、W2(O-lm)、W3(O-lm)、W4(O-lm)、T1(料

液溫度)、T2(溫室溫度)、T3(熱水箱)、T4(環(huán)溫)。

2、操縱輸出：El(22OV/O.5kW)、E2(220V/0.5kW)、E3(220V/0.5kW)PI

(220V/lkW),P2(380V/5kW)、P3(380V/5kW),P4(220V/4.5kW),P5

(380V/5kW)>P6(220V/lkW)、P7(22OV/1KW)>熱泵開關(guān)機(開關(guān)信號)。

時間操縱220V/2.2kW(開關(guān)信號)，預(yù)留(220V/lkW)電源接線柱兩對(帶空

開)。

3、系統(tǒng)配置

標準立式操縱柜1個、帶漏電保護空氣開關(guān)1個、6寸液晶彩色觸摸屏1個、

松下FPX型PLC操縱器1個、水位采集模塊4個，溫度采集模塊2個，溫度傳

感器4個、壓力傳感器4個、定時操縱器1個、中間繼電器11個、指示燈8個,

配件若干。

4、操縱功能：

液晶水溫水位顯示：6寸彩色液晶觸摸屏可顯示水溫、水位，各類外接負載的

運行狀態(tài)與動態(tài)運行圖。

P1操縱：溫度T1低于設(shè)定溫度下限，啟動泵P1,溫度達到設(shè)定上限時停止。

熱泵開關(guān)機：溫度T3低于設(shè)定溫度下限，啟動熱泵，溫度達到設(shè)定上限時停止。

P2操縱：W4高于設(shè)定上限，啟動P2,到設(shè)定下限時停止；并可定時啟動與停

止，但當W4在下限時，時控不能啟動，在下限以上啟動，到下限時應(yīng)停止。具

備手動開關(guān)功能。

P3操縱：到設(shè)定時間啟動P3,啟動一段時間后停止。每天定時啟動6次，每次

啟動60分鐘；另具有連續(xù)啟動功能。

P4操縱：受W1與W2互鎖操縱。當W1高于下限時，W2低于上限時P4啟動,

當W2高于上限時停止，當W1低于下限時也停止。

P5操縱：定時啟動，每天工作2次，每次。?120分鐘可調(diào)；具有手動開關(guān)功

能。

P6與P7操縱：P6啟動120分鐘后，關(guān)閉P6,啟動P7,交替運行。P6與P7并分

別具有手動開關(guān)功能。

El操縱：當W1超過設(shè)定上限時，打開電磁閥El,W1低于設(shè)定上限時停止。

具有手動開關(guān)功能。

E2操縱：W3低于設(shè)定低水位時打開E2,到達到高水位時停止。

E3操縱：PH值操縱器給出的使220V電源開關(guān)（受PH值操縱儀操縱，低于設(shè)

定低值時開，到設(shè)定高值時關(guān)）信號。需要操縱器給出PH值操縱器220V用電

電源與220V輸出接線柱。

時間操縱（卷簾用）：一路時間操縱220V/2.2kW電源，每天順向定時啟動一次,

到所定位置時停止。每天逆向啟動一次，到所定位置時停止。定位信號為接近開

關(guān)。

環(huán)境溫度測定（T4）

故障報警：將可能發(fā)生的故障顯示在屏幕上，便于故障確認及維修。

寬電壓工作：能夠承受較寬的電壓波動，耐高壓、耐低壓幅度較大。

安全防護：設(shè)有短路、過流、漏電、過溫斷電四種安全防護功能。

密碼設(shè)置：系統(tǒng)設(shè)置為三級密碼管理，一級密碼為制造商對該系統(tǒng)的最高管理,

輸入一級密碼可直接啟動系統(tǒng)的運行與管理。關(guān)停系統(tǒng)的運行，可設(shè)置30?90

天（可調(diào)）延時停止系統(tǒng)工作，只能憑一級密碼恢復(fù)系統(tǒng)工作；也可設(shè)置為永久

性工作狀態(tài)。二級密媽為用戶管理員使用，可調(diào)節(jié)修改有關(guān)參數(shù)等。三級密碼為

操作員使用，可開關(guān)各泵、閥等，可從電腦上下載運行參數(shù)等。

4.9.2計算機操縱系統(tǒng)

計算機操縱系統(tǒng)把現(xiàn)場操縱器通過有線的形式與計算機相連。不管是參數(shù)

設(shè)置，狀態(tài)顯示，運行曲線，計算機系統(tǒng)中都有多個分離界面，方便顯示與設(shè)置。

所有的實際輸出狀態(tài)將被再采樣以判別是否執(zhí)行設(shè)備有故障。計算機界面參考已

提供的界面要求（可根據(jù)本文確立的系統(tǒng)功能修正界面）。

一、開機界面

鼐

Q觸摸式工程控制器Q

請輸入密碼：』修改密碼|

FBB喈腐

圖一

1、點擊“****”輸入密碼，進入

2、點擊“修改密碼”出現(xiàn)下圖所示界面

密碼修改以后需點擊“確認”鍵方可修改成功。

注：密碼錯誤或者者不輸入密碼將無法進入主界面

初始密碼為“1111”

二、自動鎖機功能

在上圖的界面下，輸入密碼二，點擊“進入”出現(xiàn)下圖所示:

請輸入自動鎖機日期

叵畫年垣］月畫］日

RTC：8/26Z200613：50：39

Saturday

用II取消:取消自動鎖機功能

閃動為取消成功

［開始I狀森1返回

輸入需要鎖機的年.月、口，比如上圖所示到200g年8月30號，木系統(tǒng)將自動停機,

點擊圖中的“取消“鍵即可永久性去掉鎖機功能。

三、菜單“首頁”說明（略）

四、菜單“公司介紹”說明（略）

五、菜單“狀態(tài)圖”說明

刖一FBBRf召氣工程-一下一頁i

wJ-WA

［開始I狀］

圖二

1、當前界面是SCDR沼氣工程實時顯示圖，溫度T1、溫度T2

循環(huán)泵Pl、P2、P3、P5、熱泵

3、點擊下一頁進入下一塊（顯示功能同上）

FBBR?召氣工程—LL一頁下一頁I

E2

菜單“狀態(tài)表”說明

系統(tǒng)狀態(tài)?PI

?P2

T1=0cT2=0c.P3

.P4.熱泵

T3=。匕T4=0c

?P5

U1=0KpaU2=OKpa.P6

.P7

U3=0%U4=O%

?E1

8/9Z200715：47：31?E2

■E3

|返回

圖三

1、當前界面以文字形式顯示實時狀態(tài)，紅色圖標閃動代表正在運行此狀態(tài)。

六、菜單“參數(shù)設(shè)置”說明（一）

P1控制參數(shù)設(shè)定

T1<=[VH]℃0啟動P1

T1>=l"飛1C。關(guān)閉P1

熱泵啟動參數(shù)設(shè)定

T3<=0啟動熱泵1_________.

T3>=國可匕e關(guān)閉熱