1.工程模式
本著建設生態生產的宗旨,以節能減排、循環經濟的原則,依據“資源---能源---有機肥” 資源循環再生的生態模式,用沼氣供應居民生活用能及發電;大部分沼液循環用于系統中稀釋糞便使用,多余沼液和沼渣作該村有機果菜的種植肥料使。
2.建設目標
日處理生活垃圾500T和糞污100T;年產復合有機肥4萬噸;年回收塑料、金屬共計6000噸;生產建材5萬噸。
3. 建設內容及規模
總池容積為17500m3,其中主反應器12500m3,進料池1800m3、調節池800m3、出料濾池、沉淀池計400m3、好氧池2000m3。日處理生活垃圾500T和糞污100T(來源于城區的化糞池及公廁清理)。恒溫(28-30℃)時,日產氣約10000m3左右(根據原料中的有機成份變化),自身耗氣約1000m3(常年平均,含余熱利用)。
4.建設規模
總池容積為17500m3,其中主反應器12500m3,進料池1800m3、調節池800m3、出料濾池、沉淀池計400m3,好氧池2000m3。
5.主要設施
進料池1800立方米、調節酸化池800立方米、厭氧發酵器12500立方米、好氧池2000m3、貯氣柜600立方米、有機肥生產廠房5000㎡、建材生產廠房1000㎡、發電及儲氣間500㎡、鍋爐房50㎡、辦公房及車庫500㎡、生活區800㎡、日光溫室5000㎡、儲水池(作消防儲水用)一個、水塘一個(作再凈化用)。
6.設計目標
建設沼氣及廠房等設施砼工程量約7300立方米、年處理垃圾和糞污219000噸、年產沼氣量365萬立方米、年產復合有機肥4萬噸;年回收塑料、金屬共計6000噸;生產建材5萬噸。年減排溫室氣體40000噸。
7. 經濟指標
年產值8900.81萬元,年生產成本7083.2萬元,企業年利潤1817.61萬元,回收期5.5年,投資回收率18%。
8.工藝流程
工藝采用SCDR厭氧發酵生產沼氣、沼氣凈化后發電供熱、脫水沼渣作生產復合有機肥使用、沼液后直接作沼肥供周邊農業生產使用,磚瓦及煤渣作生產免燒磚的原料使用。
9.工程投資
總投資10029.686萬元(不含征地和三通一平費用。)
10.占地面積
總占地約約125畝。其中建筑面積10000㎡,綠化和水面面積約30000㎡,占總面積的36%。
11.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(含發電廠)定員為40人;有機肥生產工人定員為80人;塑料回收及建材生產定員為20人;整個項目管理及業務定員為20人。
12.土建工程
混凝土、鋼筋混凝土和磚混工程共計約7300立方米,房屋建筑面積總計為5000平方米,溫室建筑面積5000平方米。
13.主要工藝技術
垃圾與糞污屬高濃度的有機廢水,發展沼氣具有現實性和經濟性,在產生沼氣能源的同時,還可生產出大量的復合有機肥和免燒磚;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質有機肥。因而,實施該項目,目的是實現垃圾的資源化處理,使再處理垃圾過程中得到減量化、資源化、零排放的目的。使在處理垃圾過程中實現節能增效,變廢為寶。因此,該項目的工藝路線是:以污染治理和資源綜合利用為主線。
13.1 工藝流程
為達到垃圾處理中實現減排的目的,該項目以沼氣為紐帶,利用沼氣發酵,使垃圾與糞污變成沼氣能源、復合有機肥和免燒磚產品。它的紐帶作用是為農業生產安全糧食、綠色食品(蔬菜、水果)等提供優質的復合有機肥。
工藝采用“SCDR厭氧發酵生產沼氣、沼氣凈化后發電供熱、沼渣液作有機肥,多余沼渣作燃燒(用能)或脫水后直接作沼肥出售,多余沼液用于稀釋糞便或用BBR系統處理后達標排放”。
13.2 工藝創新點和先進性
13.2.1 創新點
1、建立全新的觀念,將生活垃圾和糞污視為資源,不再認為生活垃圾和糞污是廢棄物,并以系統工程的觀點,全方位、多層次、多功能、快速的開發生活垃圾和糞污資源。
2、系統以垃圾處理、沼氣發電、有機肥加工、免燒磚加工為一體,以沼氣能源開發為紐帶,實現生活垃圾和糞污處理過程中的零排放,生產過程的零排物,從而達到垃圾處理與資源綜合利用兩大目標。技術開發路線是建立和實現能源、肥料和免燒磚共生體系。
3、工程的技術特色是集成式,優化組合國內外成功的、先進的實用技術,將生活垃圾蘊含的燃料、肥料、砂石煤渣等多種物質充分開發出來,最大限度地調動物料的能流與物流潛力,并不斷開發出高新產品。
4、我們建立的生活垃圾處理系統,積極面對入世后的挑戰,使城市垃圾走向資源大循環,以市場經濟為導向,具有生態、環保、無害化、資源化、商品化和經濟回報率高的特色。
13.2.2 先進性
主要創新點、先進性:項目采用的SCDR沼氣處理工藝是在吸收國內外實踐經驗的基礎上,在沼氣發酵工藝上增加了前端酸化發熱工段,并采用太陽能加溫、發電余熱加溫和出液余熱升溫于一體,使發酵原料達到恒溫(35℃)發酵的條件;利用提升式仿生菌床加快發酵速度;采取分段分溫及動態發酵等新工藝。這樣確保了厭氧處理工段穩定的恒溫發酵條件,提高沼氣的產氣效率,并促進消化反應速度,從而縮短發酵周期。使單位容積的負荷為3kgCOD,產氣量大于0.8m3/m3·d(在目前是用常溫產生沼氣的大型工程中處于領先水平),這樣實現了投資少、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。利用該工藝技術可保證溫度較低的北方地區一年四季正常產氣。而且根據沼氣產生的不同階段、不同過程分區處理,實現了沼氣的工業化生產。這種工藝改變了現有的沼氣工程發酵粗放型工藝,避免了沼氣在北方地區冬天不能正常使用的缺點。
系統反應器內增設的仿生菌床,是菲涅爾公司的一項專利技術,把仿生學利用到了沼氣工藝中,它可大大提高沼氣菌的寄生數量,加快厭氧反應速度,是提高沼氣產量的一項重要措施。
把沼液中的余熱回用到調節池內可大大提高發酵原料的溫度,減少使用其它能源的總量,達到減少運行費用的目的。
在沼氣工程的結構用料上吸取了歷年用鋼板制作的發酵罐易腐蝕、壽命短和混凝土發酵罐易滲氣,且造價高等缺點,本方案中的主體結構為:發酵間的料液儲存間用混凝土結構,上部的氣室用高強橡塑材料制作,這樣既確保了使用壽命,又減少了維護費用。
在沼氣行業中提出了七大新理念,即太陽能沼氣、余熱回收、水力分撿、分級分溫發酵、自增溫、仿生發酵、動態發酵。運用這些新理念,使沼氣工程可同時實現經濟效益、社會效益和生態環境效益,資源獲得高效的開發利用,為建設單位提供了一種投資少、效果好、效益高、運行穩定的新型環境工程。我公司根據當前國際、國內市場需求開發的廢棄物沼氣化處理成套技術(SCDR),可廣泛適用于工業有機廢水、農業廢棄物、城鄉人們生活垃圾等各種有機物資源化處理。且可滿足大、中、小型不同處理規模的需要,能使環境工程在實現環境效益的同時獲得經濟效益。以沼氣工程為紐帶,實現沼氣、沼肥、中水聯產的資源化利用。該項技術在國內及歐、亞、非等國投入應用后,體現了投資少、效率高、管理簡便、運行可靠等優點,具有廣闊的應用前景和實用價值。該工藝在同類工程中屬于首創。在國內外處于領先水平。