某垃圾处理厂城乡废弃物TR降解综合处理技术200t.docx
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某垃圾处理厂城乡废弃物TR降解综合处理技术200t
某垃圾处理厂综合处理技术
说明书
概述
本工程采用“生活垃圾预处理+中段垃圾降解堆肥及制肥＋回收塑料制粒产品系统+RDF燃料系统”相结合的综合处理工艺，即原生垃圾分选后，回收玻璃、铁质金属等可资源循环利用的成分；有机物含量较高的物料降解后经过进一步的筛分和选别，深加工成为最终的肥料；塑料回收制粒；垃圾中的可燃物经RDF生产系统制成RDF燃料块；无机渣土制砖（二期）。
在该生活垃圾处理厂，垃圾中的各个组分达到了物尽其用，完全的“零填埋”。
生活垃圾降解具有以下几个方面的优点：
1、无害化效果好
生活垃圾中的可降解有机物经高温、高压降解处理，短时间内彻底杀灭病原菌，去除臭味。
2、处理时间短
降解全过程仅需1～2小时。
3、资源利用率高
垃圾中的可降解物得到充分利用，可回收物达到最大限度的资源化利用。
4、生产流程连续化
降解制肥生产线连贯完成，设备全部封闭，水气尘渣均有严密的防污措施，使垃圾处理成为清洁的工业化生产。
降解工艺克服了高温堆肥难以逾越的长时间发酵的障碍，实现了生活垃圾处理的快速无害化、快速减量化和资源化处理。
一、处理规模
设计规模：
垃圾分选的处理规模为200t/d，降解处理规模约为107.3t/d，初肥产量约为74.5t/d，有机无机复混肥产量约为69.9t/d，回收塑料颗粒产量约为5.7t/d，RDF燃料块的产量约为54.2t/d。
二、工艺流程
工艺流程如图2-1所示。
图2-1工艺流程图
三、工艺流程描述
生活垃圾生化处理厂的工艺流程主要由六个部分组成，分别是称重计量系统、预处理系统、垃圾降解堆肥系统、有机无机复混肥生产系统、回收塑料产品及RDF燃料系统。
1、称重计量系统
装满垃圾的垃圾收集车驶进处理厂后，需要进行称重计量后方能驶向给料车间。
称重计量系统由计算机管理，检测内容为每辆垃圾收集车的总质量。
自动输入数据是：
该车的车号、车型。
显示器上显示的数据是：
该车检测时间、车号、车型、总质量、载质量及日累计值。
2、原生垃圾预处理系统
原生垃圾预处理系统主要包括两部分，给料系统和分选系统。
1、原生垃圾给料系统
原生垃圾经地磅秤重后，用装载机送至板式给料机的上料斗，经链板式输送机送往分选系统。
在垃圾卸入上料斗时，垃圾渗沥液通过链板式给料机下的收集装置收集至集液井，此外，该车间地面经防腐防渗处理，设导液沟，所有高浓度废水均由泵输送至集液井，最终进入污水处理系统进行处理。
2、分选系统
分选系统主要包括人工分拣、破袋破碎、磁选机、滚筒筛分机及物料输送设备。
由链式输送机输送来的垃圾首先经一级人工拣选，分选出垃圾中的大块可燃物，如衣物、棉被、纸张、木材、树枝等，送往RDF燃料系统制成RDF燃料块；玻璃瓶等进行回收外卖；少部分建材如砖、瓦等经拣选收集后统一运往建材填埋场。
然后进入二级人工拣选，分选出的部分橡胶、塑料瓶、玻璃及有色金属进行回收利用，电池等电子产品作为危废统一收集。
从二级人工拣选出来的垃圾经过一级磁选机，进一步去除人工分选难以分离的较小的铁件和镍制品等，防止损坏设备。
剩余物料进入破袋破碎机，对袋装垃圾破袋并对有机质进行破碎，经破袋破碎后的物料进入滚筒筛分机。
该滚筒筛分机为二段筛选，筛孔为30、68mm。
在滚筒筛分机的作用下，选出Φ＞68mm的物料（主要为可燃物和塑料），经人工分拣出塑料后进入RDF燃料系统，30<Φ＜68mm的筛下垃圾（主要是有机物）送入垃圾降解堆肥系统，30<Φ主要为渣土，工艺流程如图2-1。
图2-1：
预处理系统工艺流程图
3、有机质降解堆肥系统
有机质降解堆肥系统主要包括给料、降解及排料、堆肥及后筛分三大部分。
有机质降解堆肥系统的工艺流程如图1-3所示：
图1-3：
有机质降解堆肥系统工艺流程图
1、给料系统
从滚筒筛分机分选出来的有机质通过有机物输送皮带送至斗式提升机，物料由斗式提升机提升至降解反应釜中。
降解车间的地面设导液沟，所有高浓度废水均由泵输送至集液井。
2、降解及排料系统
（1）概述
降解系统的每个降解反应釜的有效容积是20m3，斗式提升机依次给降解反应釜上料并加入添加剂，上到一定量后，封闭降解反应釜，开始给降解反应釜升温，将物料加热至170～180℃，同时向反应釜中鼓入压力为0.6～0.8Mpa的高压空气，进行1～2小时灭菌消毒、氧化降解的过程。
90%的有机垃圾通过灭菌消毒被粉碎成棕褐色粉末，降解为有益于农作物生长的优质有机养分。
同不能降解的混合物，在一定压力下喷放到喷爆仓内，喷放过程中对物料具有输送、闪蒸干燥、膨化、混合、粉碎、分离的作用。
喷爆后的降解物送至堆肥车间。
（2）工艺过程控制参数
降解反应釜设备参数及降解时的工作参数为：
1）降解反应釜容积：
20m3。
2）降解时，反应釜内温度：
170～180℃，压力（表压）：
0.6~0.8MPa。
3）降解时间：
每一罐垃圾的降解时间约为1～2小时。
3、堆肥及振动筛分系统
堆肥及振动筛分系统由堆肥系统及振动筛分系统两大部分组成。
（1）堆肥系统
1）堆肥系统概述
堆肥系统主要有两种翻堆方式：
条形翻堆和隧道翻堆。
条形翻堆的主要设备为装载机和翻堆机。
经过降解后的垃圾物料由链板式输送机运到堆肥车间，用装载机将垃圾堆积成垄形堆体，进行翻堆发酵。
翻堆的作用是给堆体提供氧气、对物料进行粉碎和搅拌。
隧道式翻堆即底部鼓风上部翻堆，主要设备为装载机、翻堆机和鼓风机。
堆肥隧道均匀布置在堆肥车间，同时每条隧道的顶部密封，保证翻堆过程中的臭气不外溢。
垃圾经过降解处理后，堆肥产生的臭气与原生垃圾直接堆肥相比降低了很多，因此，综合考虑环境效益、占地面积和投资等多方因素，本工程采用条形翻堆的堆肥方式。
堆肥过程中堆体内的温度可达55℃左右，经过翻堆使垃圾均匀混合，保证了堆体内各处有用细菌的生长条件，进而保证堆肥产品的质量。
为进一步保证堆体的均匀和缩短堆肥时间，需确保堆体内有合适的水分。
整个堆肥过程大约需要10天的时间。
2）堆肥工艺过程控制参数及翻堆过程技术参数
①堆垛最大宽度：
5.00m；
②堆垛最大高度：
2.40m；
③堆垛长度约：
42m；
④垃圾含水率：
35~50%；
⑤碳氮比：
25：
1；
⑥发酵物达到无害化标准：
无恶臭，不招苍蝇。
⑦新堆积的物料用翻抛机进行翻堆，使之供氧发酵；
⑧每台翻抛机每天工作约8小时，油耗：
25L/h；
⑨翻堆周期为10天，每1天翻堆两次。
由于磁选系统很难一次将生活垃圾中的铁制品完全分离，因此在堆肥结束后设置了一个磁选机进行铁制品的分离。
物料在进入振动筛分之前，经过二级磁选，回收一部分铁质金属。
（2）振动筛分系统
从堆肥车间出来的物料由带式输送机给入振动筛，筛孔为20mm，筛上物作为制作RDF燃料的原材料送入RDF燃料系统的大件破碎工序，最终制成RDF燃料块，筛下物即为生产有机无机复混肥的有机肥。
（3）产品介绍
本项目生产出的有机肥按照NY525-2011的标准执行。
由于本项目所生产出来的有机肥属初肥，需进行深加工生产有机无机复混肥。
4、有机无机复混肥生产系统
1、生产规模
有机无机复混肥生产规模约为69.9t/d。
2、有机无机复混肥生产系统的工艺流程如图4-1所示。
图4-1：
有机无机复混肥系统工艺流程图
3、工艺流程说明
降解堆肥后的生活垃圾有机肥经滚筒烘干后，与粉碎后的无机原料按照一定的比例计量电子配料，输送到搅拌机混合均匀。
混合后的肥料进入储料仓均匀分配到造粒机中进行造粒，造粒后输送到带式烘干机进行烘干，颗粒肥经自动计量包装系统包装成袋，袋装肥料经自动码垛系统码垛后由叉车送往成品库房。
4、产品介绍
本项目利用生活垃圾中的有机物所生产的有机无机复混肥。
它的标准是按照GB18877-2002执行。
具体各项指标如表4-1所示：
表4-1有机无机复混肥肥料标准
项目
指标
总养分（N+P2O5+K2O）质量分数a/%≥
15.0
水分（H20）质量分数/%≤
10.0
有机质的质量分数/%≥
20
粒度（1.00mm～4.75mm或3.35mm～5.60mm）/%≥
70
酸碱度pH
5.5～8.0
蛔虫卵死亡率/%≥
95
大肠菌值≥
10
含氮离子（Cl-）的质量分数/%≤
3.0
砷及其化合物（以As计）的质量分数/%≤
0.0050
镉及其化合物（以Cd计）的质量分数/%≤
0.0010
铅及其化合物（以Pb计）的质量分数/%≤
0.0150
铬及其化合物（以Cr计）的质量分数/%≤
0.0500
汞及其化合物（以Hg计）的质量分数/%≤
0.0005
a标明的单一养分的质量分娄不得低于2.0%,且单一养分测定与标明值负偏差的绝对值不得大于1.0%。
b如产品氯离子的质量分数大于3.0%,并在包装容器上标明“含氯”,该项目可不做要求。
5、RDF燃料系统
1、生产规模
RDF燃料系统的生产规模约为54.2t/d。
2、RDF燃料系统的工艺流程如图1-5所示。
图5-1：
RDF燃料系统工艺流程图
3、工艺流程说明
进入RDF燃料系统的物料主要来自于滚筒筛分的筛上物（可燃物及塑料）、一级人工分拣选出的大块可燃物及有机质降解堆肥系统中振动筛分的筛上物。
其中，前一种物料经磁选机后，混合后两种物料经大件破碎机后进入细粉碎机，细粉碎物料根据情况可配以一定量的煤粉、秸秆粉及氯化物和抑制二恶英一类有害气体产生的添加剂、粘结剂和助燃剂，可燃物和添加剂精确配比后，进行充分混合。
随后进入成型机进行挤压成型，成型的成品堆放冷却后，RDF燃料块经过包装后即可出售。
4、产品介绍
RDF（RefuseDerivedFuel,垃圾衍生燃料）是将原生垃圾通过各种工艺祛除了金属、玻璃、塑料、以及大部分有机质后，利用其余剩余可燃物生产制造的燃料，属于生活垃圾综合利用的工艺之一。
该工艺比直接大规模燃烧生活垃圾产生更少的二次污染，比简单的垃圾填埋排放更少的温室气体，能进一步减少生活垃圾对生态环境的影响。
推广该再生能源的使用，从长远角度可以降低政府对环境和健康投入的成本。
日本目前已建成58座RDF生产厂。
RDF的主要特性为大小均一，热量值比原始的生活垃圾提升超过一倍（典型值为3500千卡/千克，而原生垃圾的典型值为1600千卡/千克）。
燃烧稳定、低污染、不产生臭味、体积缩小十分之一，且易于运输及储藏，在常溫之下可储存达6～12个月而不会腐败，在利用上非常方便，可直接应用于机械床式锅炉，流态床锅炉及发电锅炉等作为主要燃料或与燃煤混烧。
按ASTM标准，RDF的分类定义有以下几种：
RDF-1原生垃圾直接作为燃料（不含巨大废弃物）
RDF-2原生垃圾破碎成粗颗粒，磁选回收金属，95wt﹪通过6-英寸网筛
RDF-3生活垃圾回收金属、玻璃、其他无机物后，可燃物细破碎，95wt﹪通过2-英寸网筛
RDF-4生活垃圾回收金属、玻璃、其他无机物后，可燃物处理成粉狀，95wt﹪通过0.035-英寸网筛
RDF-5生活垃圾回收金属、玻璃、其他无机物后，可燃物压密成柱状、球状、砖状或其他形状
RDF-6生活垃圾可燃物处理成液状（无分类标准）
RDF-7生活垃圾可燃物处理成气状（无分类标准）
中国RDF的应用起步晚，目前对RDF尚未有明确的产品标准。
目前世界各国大多采用欧盟标准。
在欧盟各国中，芬兰因其RDF广泛应用于生活小区的取暖，产品标准定义比较严格，共有3个等级。
本初设建议采用欧盟标准作为项目的产品标准。
欧盟RDF标准（意大利及芬兰）
名称
单位
意大利
芬兰
等级
I
II
III
水分
%
<25
热值
KJ/kg
15,000
灰分
%
20
Cl
%w/w
0.9
<0.15
<0.50
<1.50
S
%w/w
0.6
<0.20
<0.30
<0.50
N
%w/w
-
<1.00
<1.50
<2.50
K,Na
%w/w
-
<0.20
<0.40
<0.50
Al
%w/w
-
Hg
Mgkg-1
-
<0.1
<0.2
<0.5
Cd
Mgkg-1
-
<1.0
<4.0
<5.0
Pb
Mgkg-1
200
Cu
Mgkg-1
300
Mn
Mgkg-1
400
Cr
Mgkg-1
100
Zn
Mgkg-1
500
Ni
Mgkg-1
40
As
Mgkg-1
9
Cd+Hg
Mgkg-1
7
RDF主要销往水泥窑、发电厂。
售价视其热值及当地的煤炭资源而定，一般在150～350元/吨左右。
6、塑料产品系统
1、生产规模
回收塑料颗粒产品系统的生产规模约为5.7t/d，部分外卖、部分可生产回收塑料颗粒。
2、生产回收塑料颗粒系统的工艺流程如图4-6所示。
图6-1：
塑料产品系统工艺流程图
3、工艺流程说明
回收塑料经清洗、干燥、破碎后即可送入塑料挤出造粒机，经挤出造粒即可包装外卖。
回收塑料可用于诸如蔬菜大棚骨架、运输托盘等。
四、物料平衡和水平衡
该项目的物料平衡、水平衡关系如图4-1、4-2所示。
图4-1：
物料平衡图
水平衡图说明：
本项目取水量包括生产用水和生活用水两部分，厂区首次运行时取水量约为100t/d。
降解液和塑料清洗废水经“工艺废水处理系统”处理后满足工艺生产要求回用，每天回用水量约94t，则厂区每天需补充新鲜水约19t。
降解过程中，每个降解罐所装的有机质约为9.6t，所添加降解液约为1.3t/罐。
在一次降解排液结束后，对排出的降解液即刻进行处理，作为下一次有机质降解的降解液使用。
在每个降解罐一次降解过程结束至下一次降解添加降解液这个过程中，该降解罐之前排放出的降解液也处理完毕可回用于降解罐生产。
本项目有效运转的降解罐共3个，则每天所需降解液约4t。
降解过程中，锅炉提供的高温蒸汽在降解罐中液化成水分混入降解液，这部分水经处理后暂存，用于塑料清洗补水。
五、污水及其处理
在整个工艺过程中，各处理工序产生的垃圾渗沥液、降解过程中产生的降解液都集中收集送至污水处理系统处理后循环使用；塑料清洗废水、车辆及车间地面冲洗水统一送入厂区的污水处理站集中处理后回用于清洗塑料及车间地面、车辆冲洗；厂区的生活污水经化粪池后排入市政管网进某县污水处理厂。
1水量水质
1、污水来源及水量
厂区污水分为生产废水和生活污水。
（1）生产废水中，来自预处理系统产生的渗沥液0.2t/d，降解处理系统产生的降解液4t/d，合计4.2t/d。
（2）本项目需清洗的塑料约6t/d，该部分废水中含有较多的悬浮物。
根据某生活垃圾中塑料的实际情况，本项目塑料清洗用水以每清洗1吨塑料耗水15t计，则塑料清洗废水为90t/d（循环量）；车间地面及车辆冲洗水、绿化用水约14.4t/d。
（3）生活污水产生量约7.2t/d，经化粪池后排入市政管网进某县污水处理厂。
2、水质预测
（1）渗沥液、降解液水质预测
根据云南类似垃圾处理工程提供的资料，综合分析确定降解液水质见表4-3。
表5-1渗沥液、降解液水质一览表
项目
CODCr（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
NH3-N（mg/L）
PH
设计水质
9000
3000
1000
60
6~9
项目
重金属Pb（mg/kg）
重金属Cd（mg/kg）
重金属As（mg/kg）
设计水质
214.6
2.41
18.5
（2）塑料清洗、设备及地面冲洗水水质预测
塑料清洗、设备及地面冲洗水水质见表4-4。
表5-2塑料清洗、设备及地面冲洗水水质一览表
项目
CODCr（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
NH3-N（mg/L）
PH
设计水质
500
200
500
35
5~7
3、排放标准
（1）降解液、渗沥液回用标准
降解液、渗沥液经污水处理站处理后出水需满足现有工艺回流要求，具体指标见表4-5。
表5-3系统排放水污染物限值一览表
项目
CODCr（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
NH3-N（mg/L）
PH
设计水质
2700
900
300
18
6~9
项目
重金属Pb（mg/kg）
重金属Cd（mg/kg）
重金属As（mg/kg）
设计水质
10.7
0.12
0.92
（2）塑料清洗、地面及车辆冲洗水回用标准
塑料清洗、车间地面及车辆冲洗废水，出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）车辆冲洗用水标准，可全部回用于清洗塑料及车间地面、车辆冲洗。
表4-6车辆冲洗用水水污染物限值一览表
项目
BOD5（mg/L）
浊度（NTU）
NH3-N（mg/L）
总大肠菌群/（个/L）
PH
设计水质
10
5
10
3
6~9
2、工艺设计
预处理系统中产生渗沥液成分比较复杂，主要污染物包括有机物如有机烃及其衍生物、酸酯类、重金属、氮盐等，外观呈黑褐色且带有恶臭味。
降解处理系统中的反应釜快速降解在弱酸条件下进行，喷爆前排出降解液。
塑料清洗废水及车间地面、车辆冲洗废水，这部分污水主要含有悬浮物质。
污水首先进入曝气池处理后，进入一进清处理器，添加A，B药剂，经一进清处理后出水为清水回用；浓水进入沉淀池，沉淀池沉淀物定期清理至堆肥车间。
3、渗滤液处理工艺
渗废液处理采用的工艺方案为“曝气+一进清+沉淀”，工艺流程如图4-9所示。
4、塑料、车间清洗水处理工艺
塑料清洗、车间地面及车辆冲洗废水处理采用的工艺方案为“曝气+一进清+沉淀”，废水收集后流入曝气池，曝气处理后进入一进清，并添加A、B药剂，经一进清处理后，清水出水即可回用于塑料清洗，浊水出水进入沉淀池，沉淀后排回曝气池循环处理，沉淀池沉淀物定期清理，送堆肥车间堆肥。
5、污水处理主要构筑物
污水处理主要构筑物见表4-7。
表4-7主要构筑物一览表
系统
名称
规格尺寸
数量（座）
备注
渗滤液
处理系统
收集池
4.5m×5.0m×2.0m
1
污水处理间
4..5m×5.0m×4.5
1
曝气池
4.5m×5.0m×3.5m
1
沉淀池
4.5m×5.0m×4.5m
1
六、除尘除臭系统
概述
本项目全厂废气包括工艺废气和公用工程直火热风炉废气，其中工艺废气为降解喷爆过程产生的臭气，主要污染物为H2S、NH3、硫酸雾，此外还有少量的有机气体如甲硫醇、甲胺、甲基硫等，该类臭气经废气处理塔采用喷淋洗涤后排放，直火热风炉烟气采用喷淋洗涤后排放方式处理。
1、除臭工艺设计
预处理系统、一级、二级人工分拣站、堆肥车间使用天然植物萃取液喷淋系统进行喷淋除臭。
工艺流程如图6-1所示。
2、排放标准
本次设计生化处理厂的废气经喷淋洗涤+生物过滤；一级、二级人工分拣站、堆肥车间使用天然植物萃取液喷淋除臭处理后，排放的气体应符合《恶臭污染物厂界标准》（GB14554-93）中规定的新扩改建二级标准。
直火热风炉烟气采用PLCC2碱性喷淋除尘脱硫后可达到《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）二级标准要求。
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