中城院(北京)環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目位于猇亭區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)環境科技股份有限公司承擔施工圖設計,于2022 年9 月動工,2023 年9 月調試投產。設計處理規模為200 t/d,處理工藝采用“預處理+厭氧發酵+沼氣凈化+污水處理+臭氣處理”,預處理工藝兼顧來料雜質波動性和有機質資源留存。全廠工藝廠房及配套用房(除門房外)全部集中建設于1座綜合車間內,項目外觀采用中式建筑風格,與周邊山水環境有機融合,同時建筑內設置宣教展廳,進一步去工業化,其鳥瞰效果見圖1。

圖1 項目鳥瞰效果Fig ure 1 Aerial view of the project
項目整體工藝流程示意見圖2。

圖2 項目整體工藝流程示意Figure 2 Overall process flow schematic of the project
(1)預處理工藝:項目預處理工藝為粗破碎+細破碎分離+熱水解+水力制漿除雜+除雜除砂+三相提油,粗破碎和細破碎的組合工藝,可滿足前端來料雜質的波動性;熱水解工藝通過高溫帶壓蒸汽(130~140 ℃,0.6 MPa)可將有機質濕解為糖類、脂肪、蛋白質等有機質小分子,增加物料流動性,有效分離雜質和有機質,配合后端水力制漿除雜能最大程度保障資源化利用率,減少有機質損失;三相提油可在廚余垃圾含油率提升或者餐廚垃圾協同應急處置時作為保障工藝;預處理部分工藝段設置超越流程,后期可根據來料性質和后端需求靈活調整預處理工藝;輸送系統采用螺旋輸送+氣力輸送的組合方式,能夠提高輸送效率,減少占地面積,同時可以避免臭氣外溢。
(2)厭氧發酵+污水處理工藝:厭氧發酵采用單相中溫濕式厭氧工藝,同時為避免后端污水處理碳氮比失衡,厭氧時間控制在25~30 d,適當減少停留時間;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,膜系統產生的濃縮液通過高級氧化工藝進行廠內處置,無濃縮液外運處置或回灌需求。
(3)除臭工藝:采用化學酸堿噴淋+生物濾池組合工藝,保障臭氣處理達標排放。
(1)本項目預處理工藝創造性地采用前端機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的波動性,最大程度保障資源化利用率,減少有機質損失;通過超越設置,后期可根據來料和后端需求靈活調整預處理工藝。
(2)厭氧與污水處理工藝:厭氧系統降低停留時間,減少厭氧出水碳氮比失衡現象,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,無濃縮液外運處置或回灌需求。
(3)與周邊設施良好協同:項目產生沼氣輸送至餐廚垃圾處理廠進行發電,項目污水處理可與滲濾液站進行協調調配,產生的沼渣可送至餐廚垃圾處理廠共同進行資源化處理和利用。
(4)集約化建設,減少占地:項目整體占地面積約2.067 hm2,形狀狹長,有效利用面積不足,為提高土地利用效率,項目所有車間、配套辦公用房均于綜合處理車間內集中布置,形成集約化的功能核心。
(5)去工業化,降低鄰避效應:項目結合宜昌三峽文化和周邊山水景色風貌,外立面采用中式風格進行去工業化設計,建筑內部設置環保教育宣傳展廳,進一步營造開放近人的形象,降低鄰避效應。
項目采用特許經營方式,由建設方進行投資建設和后期運營、由政府支付處理補貼,項目通過沼氣發電、油脂外售、沼渣資源化產品等補充項目長期收益,最大程度減少政府負擔。同時土建施工和核心設備采購均選用國內外先進供應商和高規格材料,且項目采用數字化監管平臺,減少人工,進一步降低了運維成本。
(1)經濟效益。項目總投資2 億元(含項目征地、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、填埋場有效協同處理和利用,全廠運行成本顯著降低;同時本項目的建成有助于促進當地經濟發展,增加當地居民就業的機會,拉動相關企業的發展,產生了良好的經濟效益。
(2)環境及社會效益。宜昌市是全國垃圾分類示范城市之一,該廚余垃圾項目的建設,作為宜昌環衛體系的污染和廢物治理系統的重要部分,彌補了分類終端的短板,通過采用合理的處理工藝,使得“廢入寶出”,同時排放滿足環保標準要求,并采取嚴格的生態環境保護措施,使有機垃圾得到有效治理和利用,具備一定的社會效益和環境效益。