xx县城垃圾分离堆肥厂可行性研究报告

xx县城垃圾分离堆肥厂可行性研究报告内容摘要：

埋区、废水处理区（见表 6－ 2）。 垃圾分离堆厂长总平面布置见图 6－ 4。 表 6－ 2 厂区布置功能分区 区划 设施设备 管理区 综合办公室、计量站、（地磅房）、加油站、洗车 台、配电站、消防水泄、食堂等。 生化制肥区 分选车间、筛分设备、发酵车间、复合肥生产车间、成品仓库 焚烧区 焚烧车间 填埋区 填埋场及配套设施 废水处理区 调节池、生化处理设施、回流泵房等。 管理区 管理区主要包括综合办公室以及计量站、加油站等设施。 综合办公楼主要包括管理办公室、公议室、监测分析实验室等行政管理设施；计量站和中油站位于进场通道口，供垃圾进场计量和设备、车辆加油，并设置停车场。 管理区与进场道直通，并有专用道路与场区道路连接。 生化制肥区 生化制 肥区主要包括分选车间、一次发酵车间、二次发酵车间和复合肥生产车间、进场垃圾车辆经称量后垃圾先卸入堆放库，然后用装载车运至分拣车间，分拣出塑料、废金属等物品。 分拣后的垃圾进行发酵堆肥；分拣出来的不可用于堆肥的残余物则运往垃圾填埋场进行卫生填埋。 焚烧区 焚烧区内主要包括间歇式热解焚烧炉一座和相应的附属设施，其主要功能是焚烧那些属于危险废物的医院垃圾。 填埋区 生化制肥区每天有约 25 吨不适合用于堆肥的垃圾产生，这些垃圾都须进入填埋区进行卫生填埋处理。 填埋区设置集排水系统收集渗 滤液，渗滤液流入污水处理站进行处理达标后排放。 渗滤液处理场区 渗滤液处理场我们于埴埋区下游，充分利用地形高差实现渗滤液自流，减少渗滤液提升费用。 生化制肥工艺 垃圾堆肥工艺根据微生物作用条件的不同可分为：厌氧和好氧两大类。 厌氧堆肥是在堆内不设通气系统，垃圾中的有机物通过厌氧微生物厌气条件下进行厌氧发酵。 腐熟及无害化时间长，一次发酵时间需一个月左右，封堆一个月后还埯要翻堆一次，整个堆肥时产星期达数个月。 此法不得盱机械化流程作业，只适合农村垃圾的分散处理。 好氧高温堆肥法是在有 氧环境下通过高温菌的作用，使垃圾中有机成分快速降解。 此法发酵周期短、占地少、易控制、适合城市生活垃圾无害化、资源化的工厂式机械化处理。 高浊堆肥的微生物学过程为：垃圾推制后，由于微生物的积极活动的结果，温度短期内就可上升达 60~70℃，直到达 80℃，然后逐渐降温而达腐熟。 从堆积到腐熟，堆肥中的有机物质与无机物质发生复杂的分解和合成变化，微生物的组成亦发生改变。 整个微生物学过程可分为以下几个阶段： （ 1）发热阶段，堆积初期微生物利用垃圾中之可溶性物质迅速繁殖，同时有机物（如淀粉、其次是纤维素）分解迅速，释放 出热量使堆肥温度不断提高。 而温度的升高，又促进微生物的活化，加快生化反应。 此阶段微生物以中温性、需氧性种类为主，通常是一些无芽孢细菌。 （ 2）高温阶段：堆肥温度升高到 50℃以上进入高温阶段。 堆肥有机物中除残余的和新形成的可溶性有机物继续分解转化外，复杂的有机化合物，如纤维素、半纤维素等也开始遭受到强烈的分解，并开始出现能溶解于弱碱中的黑色物质。 （ 3）降温和座腐熟保肥阶段 当高温持续一段时间后，易于分解的或较易分解的有机质已大部分分解，剩下难分解物（木质素）和新形成的腐殖质。 此时微生物活动碱弱，产热量减少 ，温度逐渐降低，中温性微生物又复成为优势种。 残余物质进一步分解，腐殖质积累不断加大，堆肥进入腐熟阶段。 垃圾分离堆肥处理工艺流程 自八十年代至今我国已有十几个城市建设了具有各自特色的好氧（高温）堆肥工厂，根据当地条件在上述两个典型流程的基础上去繁就简和创新，经过不断研究和生产实践，堆肥技术已日趋成熟，并且主要工艺参数已基本得到可靠印证。 根据建设部最近对我国堆肥工艺技术示范工程和生产设备性能的评价，结合 XX 县的实际条件，我们拟选用间歇式动态高温发酵堆肥工艺。 其主要生产工艺流程见图 6－ 5. 进厂垃圾 计 量 图 6－ 5 间歇式动态高温发酵堆肥工艺流程图 工艺流程简述 (1)前处理工序 破袋机 振动筛 一次发酵仓 筛 分 二次发酵仓 成品库 鼓风 污水粪便池 人工分拣 废品回收 废物填埋 人工分拣 废品回收 废物填埋 每天收集来的生活垃圾由汽车运至厂区堆放场，然后用装载机运至给料斗；通过给料斗上的板式给料机和提升皮带输送机送至破袋机；没有破袋的袋装机；没有破袋的袋装垃圾在此破袋，使垃圾分散开来，促进分解作用进行，使发酵更加充分；经破袋后的垃圾在双层振动筛上过筛，筛上物由提升皮带输送机至一次发酵仓，筛下物则由人工分拣，将其中的 金属、玻璃、塑料、纸张等分别回收。 （ 2）一次发酵工序 一次发酵阶段主要是微生物将垃圾中的糖类、脂肪、蛋白质等易分解的有机物首先分解，难分解的有机物，如纤维素、半纤维素、本质素、单宁酸等只能部分解。 微生物在分解这些有机物的同时获得各种营养物和能量，得以生长繁殖，这里堆肥的温度为 30~40℃，称中温阶段，这阶段起分解作用的微生物属中温菌。 以后由于热量继续产生，温度逐渐升高到 60~70℃，高温菌取代了中温菌，在此温度或更高温度下能进行高效率的分解。 高温阶段时把垃圾中的寄生虫卵和有害微生物杀死。 一次发酵是发酵仓 内进行，每个发酵仓的总容积为 120m3，在顶部设有长方形加料口，加料完后由板链式封口盖将各仓顶部加料口封闭。 一次发酵仓共设 6 个， 3 个仓为一列，分两列布置。 高温好氧发酵的主要影响因素如下： ：堆肥的含水最对发酵过程影响很大，水分含量过高则堵塞垃圾空隙，造成通气不良而厌氧发酵，使发酵周期延长并产生恶臭。 水分过低会阻止微生物的生长。 根据基础研究结果，经预处理的垃圾极限含水率为 51%左右，波动范围在 41~65%之间，适宜含水率为极限含水率的 60~80%，则一次发酵的适宜含水率应控制在 30~50%。 根 据实践经验，在生产中水分控制在 40%左右。 由于生活垃圾含水量随季节及天气的变化，有较大波动，因此，当原始含水量在低于 35%时，就应添加适量粪水，其作用不但能调节含水量，还能调节 C/N 比，提高堆肥质量。 堆肥物含水量在 35~40%，则不必加水。 水分过高时，采用减少进料量，降低料层高度，增加通风时间，以加速水分散失，必要时还可添加一部分比较干燥的成品堆肥，以降低含水量。 堆肥物调节水分，应在物料进仓时分二次喷洒，使上、中、下层水分含量比较均匀。 ：通风是好氧堆肥工艺中很重要的环节。 其目的是向堆层中 好氧微生物不断供氧，保证堆肥反应以最高速率进行。 停止通风后，堆层氧浓度的下降与微生物利用空隙中氧的速率直接有关。 根据基础研究结果，当堆层氧浓度大于 10%时，耗氧速率与堆层氧浓度成正比。 所以在发酵的大部分时间应保证堆层浓度在 10%以上。 ：耗氧速率是指堆肥中微生物对氧的消耗速度，可以看作是堆肥中好氧微生物活动强弱的宏观标志。 工程上习惯用相对耗氧速率表示，即以单位时间内堆层氧分压的下降率（ O2%/min）表示。 耗氧速率在开始时很高或很快升高，然后迅速下降，在发酵的第四至第第五天开始趋于 平缓最后趣于稳定。 在正常通风供氧的情况下，耗氧速率的变化，反映了微生物对有机物的分解情况，当耗氧速率趋于平缓和稳定的状态，也表明有机物已接近初步稳定。 因此，在实际生产中，经常测定堆层的氧浓度，掌握测定堆层的氧浓度，掌握耗氧还原的变化，可以针对垃圾成分的变化而调整工艺操作要求。 ：堆肥由于微生物代谢产热，温度升高很快，一般2~3 天堆温可升至 65℃以上，堆肥正是利用这点，达到无害化要求。 但温度继续升高，对高温微生物的生存也有害，因此必须适当控制堆层温度。 通常把 65~70℃看作是高温菌生长的生 理上限温度。 所以当堆温升到65℃之后，通风的主要任务由供氧转为控温。 但是，由于发酵池容积大，堆层热惯性很大，延长通风时间对降低堆肥温作用不明显，经试验，连续通风 10h，堆温下降 7~10℃。 因此，在堆层温度达 60℃时，就应适当延长通风时间，有利于温度 的控制。 在实际生产中，我们在一次发酵的最后一、二天，适当延长通风时间，打开发酵池盖，加速水分散失，使之降温并降低水率，满足后处理机械对含水率的要求（ 30%）。 从生产实践来看，尽管有时发酵温度高出温度较多，但无论从发酵过程或堆肥制品中，都未发现有明显的不良影响。 （ 3）中间处理 经一次发酵仓出来的原料由螺杆出料机和皮带输送机送至双层滚筒筛筛分，过筛后的物料由皮带输运机送至二次发酵仓，筛余物则经磁选和手工艺和检回收有价值的废品，无用的废弃物送至堆场填埋。 （ 4）二次发酵工序 经筛分后的物料送至二次发酵仓，尚未分解的有机物如纤维素、半纤维素、本质素等在此工序进一步分解，使其变成腐植酸、氨基酸等比较稳定的有机物，二次发酵约需 15 天。 为使二次发酵更充分，定期向二次发酵仓鼓入空气。 （ 5）后处理工序 经二次发酵腐熟的垃圾堆肥已成为成熟堆肥，由铲车送至成品仓库堆存，一 部分直接外售，另一部分则制成复合肥外售。 堆肥工艺参数 (1)一次发酵主要参数 ①含水率： 35~50% ② C/N： 30~35 ③温度： 55~70℃， 5~7 天 ④周期： 5 天 （ 2）一次发酵终止指标 ①无恶臭 ②容积减量： 30% ③水分去除率约： 10% ④ C/N： 15~20 （ 3）二镒发酵主要参数 ①周期： 15 天 ②发酵温度： 40℃ ③含水率 :35% ④ C/N: 20 ⑸肥率分熟化 设备选择 (1)设备选择原则 ①根据垃圾堆肥生产的实际情况，选择稳 定性好、适应能力大的设备，同时在参数选择上留有余。 ②所选设备在稳定性可靠的基础上，尽可能选用具备当前选进技术的设备。 ③设备选择立足于国产，以节省投资。 ④工序尽量减少，以节省投资，减少维修工程量，并节约能耗。 故本项目从综合效能考虑未配置破碎及去石等设备。 今后企业根据实际情况也可适当添置。 厂区布置预留有发展余地。 (2)主要设备 ①破袋机 规格 :处理能力 15t/h。 数量 :1 台。 ②双层振动筛 规格 :处理能力 15t/h。 筛除 60mm 的粗大物。 数量 :1 台。 ③一次发酵仓 规格 :L6000 W4000 H4500mm，有效容积 :120m3。 结构 :箱型发酵仓，三面围墙为混凝土结构，每仓设有排气、通风管道、测试孔和检修人孔等。 数量： 6 座。 ④双层滚筒筛 规格 :处理能力 15t/h,D1000 60mm,第二层筛网孔径≤ 15mm. 数量 :1 台 ⑤二次发酵仓 规格 :L16000 W4000 H4500mm,有效容积 :100m3. 结构 :箱型发酵仓 ,三面围墙为混凝土结构 ,底部设有通风沟 . 数量 :16 座。 生化制肥区的主要设备见表 63，平面布置图见图 66。 表 6－ 3 生化制肥 的主要设备一览表 编号 设备名称 型号规格及技术性能 数量 1 格栅 1 个 2 板式给料机 B=1200mm 1 台 3 破袋机 15t/h 1 台 4 双层振动筛 15t/h 1 台 5 一次发酵仓 每座容积 120m3 6 座 材质 :钢筋混凝土 6 通风机 Q=3600m3/h P=2020Pa 8 台 7 大车 2 台 小车 6 台 8 螺杆 6 根 9 双层滚筒筛 6 根 10 二次发酵仓 箱式 ,L6000 W4000 H1500mm。 材质 :钢筋混凝土 16 座 11 装载机 ZL50 3 台 12 皮带运输机 (带磁选 ) B500mm 2 台 13 皮带运输机 B500mm 14 污水粪池 100m2 钢筋混凝土 1 座 15 污水水泵 25WG 型 Q=~H\~. 2ck 16 贮油槽 V10m, 材质 :钢 1 个 17 地磅 10t 1 座 18 混合搅拌机 3 吨 /h 1 台 19 干燥机 3 吨 /h 1 台 20 造粒机 3 吨 /h 1 台 焚烧 工艺流程及主要参数 医院临床废物属于国家明确规定的危险废物， 绝不能与生活垃圾混合处理。 医院临床废物含有各种病原微生物，必须进行焚烧处置，以便将其高温灭绝。 在这里采用间歇式热解 —— 高温氧化工艺，即当进料后底部点火控风，形成 500℃左右的火层为热源，以便干燥、气化上部废物，气化后的有机气体进入二段炉。 利用喷油燃烧，使其达到 100~1100℃，并以足够的二次空气使其达到充分氧化的目的。 工艺实现是由两段焚烧护构成。 一段炉为储烧器，废物运到后直接倒入一段炉膛，当炉膛装满后，开启底部的点火孔和控风孔，形成足够的火层厚度，并在废物上形。