中城院(北京)環(huán)境科技股份有限公司
作者:鄭 豐,郵箱:421937771@qq.com
宜昌市廚余垃圾資源化處理項(xiàng)目位于猇亭區(qū)磨盤溪村孫家灣餐廚垃圾處理廠旁,占地面積約2.067 hm2,由中城院(北京)環(huán)境科技股份有限公司承擔(dān)施工圖設(shè)計(jì),于2022 年9 月動(dòng)工,2023 年9 月調(diào)試投產(chǎn)。設(shè)計(jì)處理規(guī)模為200 t/d,處理工藝采用“預(yù)處理+厭氧發(fā)酵+沼氣凈化+污水處理+臭氣處理”,預(yù)處理工藝兼顧來料雜質(zhì)波動(dòng)性和有機(jī)質(zhì)資源留存。全廠工藝廠房及配套用房(除門房外)全部集中建設(shè)于1座綜合車間內(nèi),項(xiàng)目外觀采用中式建筑風(fēng)格,與周邊山水環(huán)境有機(jī)融合,同時(shí)建筑內(nèi)設(shè)置宣教展廳,進(jìn)一步去工業(yè)化,其鳥瞰效果見圖1。
圖1 項(xiàng)目鳥瞰效果Fig ure 1 Aerial view of the project
項(xiàng)目整體工藝流程示意見圖2。
圖2 項(xiàng)目整體工藝流程示意Figure 2 Overall process flow schematic of the project
(1)預(yù)處理工藝:項(xiàng)目預(yù)處理工藝為粗破碎+細(xì)破碎分離+熱水解+水力制漿除雜+除雜除砂+三相提油,粗破碎和細(xì)破碎的組合工藝,可滿足前端來料雜質(zhì)的波動(dòng)性;熱水解工藝通過高溫帶壓蒸汽(130~140 ℃,0.6 MPa)可將有機(jī)質(zhì)濕解為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)質(zhì)小分子,增加物料流動(dòng)性,有效分離雜質(zhì)和有機(jī)質(zhì),配合后端水力制漿除雜能最大程度保障資源化利用率,減少有機(jī)質(zhì)損失;三相提油可在廚余垃圾含油率提升或者餐廚垃圾協(xié)同應(yīng)急處置時(shí)作為保障工藝;預(yù)處理部分工藝段設(shè)置超越流程,后期可根據(jù)來料性質(zhì)和后端需求靈活調(diào)整預(yù)處理工藝;輸送系統(tǒng)采用螺旋輸送+氣力輸送的組合方式,能夠提高輸送效率,減少占地面積,同時(shí)可以避免臭氣外溢。
(2)厭氧發(fā)酵+污水處理工藝:厭氧發(fā)酵采用單相中溫濕式厭氧工藝,同時(shí)為避免后端污水處理碳氮比失衡,厭氧時(shí)間控制在25~30 d,適當(dāng)減少停留時(shí)間;污水處理工藝采用MBR+納濾+濃縮液高級氧化的全量化處理工藝,膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液通過高級氧化工藝進(jìn)行廠內(nèi)處置,無濃縮液外運(yùn)處置或回灌需求。
(3)除臭工藝:采用化學(xué)酸堿噴淋+生物濾池組合工藝,保障臭氣處理達(dá)標(biāo)排放。
(1)本項(xiàng)目預(yù)處理工藝創(chuàng)造性地采用前端機(jī)械破碎分選與熱解制漿兩者融合的工藝,盡可能滿足前端來料雜質(zhì)的波動(dòng)性,最大程度保障資源化利用率,減少有機(jī)質(zhì)損失;通過超越設(shè)置,后期可根據(jù)來料和后端需求靈活調(diào)整預(yù)處理工藝。
(2)厭氧與污水處理工藝:厭氧系統(tǒng)降低停留時(shí)間,減少厭氧出水碳氮比失衡現(xiàn)象,降低污水碳源投加成本,采用濃縮液高級氧化的全量化處理工藝,無濃縮液外運(yùn)處置或回灌需求。
(3)與周邊設(shè)施良好協(xié)同:項(xiàng)目產(chǎn)生沼氣輸送至餐廚垃圾處理廠進(jìn)行發(fā)電,項(xiàng)目污水處理可與滲濾液站進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)配,產(chǎn)生的沼渣可送至餐廚垃圾處理廠共同進(jìn)行資源化處理和利用。
(4)集約化建設(shè),減少占地:項(xiàng)目整體占地面積約2.067 hm2,形狀狹長,有效利用面積不足,為提高土地利用效率,項(xiàng)目所有車間、配套辦公用房均于綜合處理車間內(nèi)集中布置,形成集約化的功能核心。
(5)去工業(yè)化,降低鄰避效應(yīng):項(xiàng)目結(jié)合宜昌三峽文化和周邊山水景色風(fēng)貌,外立面采用中式風(fēng)格進(jìn)行去工業(yè)化設(shè)計(jì),建筑內(nèi)部設(shè)置環(huán)保教育宣傳展廳,進(jìn)一步營造開放近人的形象,降低鄰避效應(yīng)。
項(xiàng)目采用特許經(jīng)營方式,由建設(shè)方進(jìn)行投資建設(shè)和后期運(yùn)營、由政府支付處理補(bǔ)貼,項(xiàng)目通過沼氣發(fā)電、油脂外售、沼渣資源化產(chǎn)品等補(bǔ)充項(xiàng)目長期收益,最大程度減少政府負(fù)擔(dān)。同時(shí)土建施工和核心設(shè)備采購均選用國內(nèi)外先進(jìn)供應(yīng)商和高規(guī)格材料,且項(xiàng)目采用數(shù)字化監(jiān)管平臺(tái),減少人工,進(jìn)一步降低了運(yùn)維成本。
(1)經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目總投資2 億元(含項(xiàng)目征地、河道改造、場外道路修繕),因與周邊餐廚垃圾處理廠、滲濾液站、填埋場有效協(xié)同處理和利用,全廠運(yùn)行成本顯著降低;同時(shí)本項(xiàng)目的建成有助于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,增加當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè)的機(jī)會(huì),拉動(dòng)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)環(huán)境及社會(huì)效益。宜昌市是全國垃圾分類示范城市之一,該廚余垃圾項(xiàng)目的建設(shè),作為宜昌環(huán)衛(wèi)體系的污染和廢物治理系統(tǒng)的重要部分,彌補(bǔ)了分類終端的短板,通過采用合理的處理工藝,使得“廢入寶出”,同時(shí)排放滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求,并采取嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施,使有機(jī)垃圾得到有效治理和利用,具備一定的社會(huì)效益和環(huán)境效益。