环保餐厨厌氧发酵系统作业指导书

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1、环保餐厨厌氧发酵系统作业指导书环保餐厨厌氧发酵系统作业指导书2.1 设计参数 设计处理能力：100t/d（近期 100t/d，远期 20_t/d）生产线：近期为 1 条处理规模ge;10t/h 的处理线，远期增加一条生产线 处理工艺：“浆料调配”+“CSTR 厌氧发酵”+“供热单元” 2.2 工艺说明预处理后的液相与回流沼液在浆液调配池中混合均匀并进行水解酸化， 而后泵入厌氧发酵系统进行厌氧消化。进 料 温 度 约 45 50 deg; C ， 液 相 CODcr 约 为100000150000mg/L 左右。厌氧系统 24h 连续运行。CSTR 厌氧罐产生的沼气经净化储存增压后用于焚烧炉助燃

2、， 产生的沼渣沼液进入渗滤液处理站的污泥脱水系统，分离的沼渣用于焚烧炉助燃，沼液除部分回流外，其余进入渗滤液处理系统处理达标后排放。系统运行过程中对整个处理过程进行全面的监控和管理， 保证工程稳定运行。CSTR 反应器中设施加热盘管，确保其发酵温度稳定在中温发酵的最适温度（35plusmn;1）。2.3 浆料调配单元 2.3.1 系统原理及设计说明预处理浆料进入浆料调配池，将预处理系统产生有机浆料进行调配，兼有水解酸化功能，将餐厨废弃物中的一些大分子、难降解有机物降解为小分子、易生物降解的有机物， 能够对厌氧发酵罐的进料负荷起到应有的调节， 在对有机浆料的调配过程中完成有机质的酸化阶段， 减少

3、对有机酸对后续厌氧发酵的抑制， 同时能根据厌氧发酵罐的需求调配合适的有机浆料的 C/N 和 PH。物料经调配、水解酸化后，利用转子泵泵入后续厌氧发酵系统。浆料调配单元主要包括 2 座水浆料调配池（Oslash;5.0_4.3m，地下钢混结构），停留时间 3 天，配搅拌装置，搅拌设备按设定的程序运行，搅拌力度能使沉积在底部的物质及悬浮的物质能充分混合， 配备专用动力除砂装置， 定期去除底部区域砂石。池顶部设置观察口，沼液回流接口，并安装温度计、液位计、液位开关、气体压力传感器等在线仪器，对罐内参数进行实时监测，保证运行安全。2.3.2 系统 特 点 1、共设置 2 座浆料调配池，水力停留时间 3

4、 天，确保物料调配均匀和水解酸化时间，降低对厌氧系统的冲击负荷； 2、浆料调配池兼具调配和酸化功能，不必单独设置水解酸化罐；运行时两座池体交替调配和进料，一座用于物料调配和酸化、一座进料，确保调配物料性质的稳定； 3、考虑预留其他有机原料（如污泥、市政粪污、畜禽粪便）的接口：每座浆料调配池预留 2 个大的进料口， 便于接收其他物料时与现有流程对接； 一个进料口用于接收市政污泥；另一个进料口预留有格栅安装位置，后期安装格栅，接收市政粪污、畜禽粪便等含杂辅助材料； 4、进料泵采用进口专业设备，配变频器，满足高含固率浆液输送要求，耐磨耐腐蚀防堵塞； 5、池内设有潜水搅拌机，能够实现池内有机物料的均质

5、，材质为 304 不锈钢，耐物料腐蚀； 6、池底部设置排砂装置，定期排砂； 7、池体配套污泥浓度计、液位计等在线监测仪表，能够实时监测运行参数，便于控制； 8、池顶设置气体出口，与除臭系统连接，保证厂区内无二次污染； 9、进料泵选用转子泵，1 用 1 备，确保运行稳定，无堵塞。2 、 进 料 泵餐厨废弃物含固率高、浓度大、粘度大，选择转子泵，运行稳定、不易堵塞，堵塞时可自行反转将物料倒出，不会损坏泵体。经我公司调查此设备为欧洲大中型沼气工程主流进出料设备，目前已大量替代螺杆泵、渣浆泵等输送设备，已成为沼气行业首选的输送泵，在国内众多餐厨废弃物资化处理项目中得到广泛应用。进料泵采用进口专业设备，

6、配变频器，满足高含固率浆液输送要求，耐磨耐腐蚀防堵塞。每天进入厌氧发酵系统的物料量为 20_t，选择转子泵参数如下：型 号：V_136-140Q 流 量：50m 3 /h 出口压力：0.6MPa 扬 程：60m 功 率：15kW 数 量：2 台（1 用 1 备）2.4 CSTR厌氧反应单元 2.4.1 系统 原 理及设计 说 明厌氧发酵系统的主要作用是在适当的温度（本方案选择中温 35plusmn;1），pH 值等条件下，将前端处理的浆液在罐内甲烷菌作用下降解，最终转化成为沼气、沼渣沼液。沼气进入后续处理单元，沼渣沼液自流入缓冲池，由泵提升至渗滤液处理站的污泥脱水系统。厌氧消化罐：设置 2 座

7、，每座罐体容积 2500m 3 ，厌氧发酵时间为 25d（每天进料 20_吨/d，TS=8.5%），保证系统处理连续、可靠、安全、稳定的运行，其位置在划定的区域内， 满足国家现行的消防安全、 防爆设计规范、 标准及规定。沼渣沼液缓冲池：每天厌氧消化产生沼渣沼液约 97.66m 3 ，间歇式排放，设计沼渣沼液缓冲池存量约为 1 天，设计 1 座，每座有效容积为 150m 3 ，设计有效高度 2.6m，保护高度为 0.5m，则表面积为 60m 2 。2.4.2 系统特点 1、采用完全混合式厌氧发酵罐（CSTR），适应物料浓度高，TS 含量高，粘度大等特点； 2、罐体采用成熟的拼装罐技术，罐体施工便

8、利，工期大大缩短，可快速投入运营； 3、核心设备采用了最先进的重防腐技术，防腐采用 S 有机防腐材料， 可在沼气工程的酸性环境中使用寿命较长； 4、厌氧罐体搅拌选择顶装立式搅拌机，采用进口技术，该设备采用两层桨叶，液下部分为碳钢材质，液面以上为不锈钢。从功能上达到沼气工程专用搅拌设备全混合、无沉积、无死角、防涡流、省能耗的效果； 5、在罐内设置加热盘管，通过热水的循环确保罐内物料温度的恒定 （plusmn;1），维持微生物的活性，使系统持续产气、稳定运行。2.4.3 主要设备技术参数及特性 1 、CSTR厌氧发酵罐 （1 ）厌氧发酵罐主体厌氧装置是该沼气工程的核心设备， 物料中的有机物在厌氧条

9、件下经微生物降解，转化成甲烷、二氧化碳等。本工程厌氧消化罐选择全混式厌氧消化罐（CSTR），主要由以下几部分组成：罐体、顶搅拌装置、进料和出料装置、保温装置、加热装置等。设计采用中心立式搅拌装置，并根据设计温度与大气温度最低温差，反应器需要进行隔热保温处理，罐外部有绝缘保温层。发酵罐安装有安全阀、观察窗、液位仪等设备。所产气体（沼气）含甲烷ge;55%，可作为能再次利用，既去除了有机污染物又回收了能，清罐时间为 10-15 年。在厌氧反应器运行中，需要一定的保温，以保证厌氧污泥的活性。CSTR 厌氧发酵罐发酵罐内部设置检测装置对发酵罐内部压力值、温度值、液位、等指标进行测定和监控。通过反应罐内

10、液位、 温度等参数控制， 调节搅拌机转速和进料频次。整个发酵过程通过自动控制系统对发酵罐的进料、出料、搅拌频率、压力、温度等参数进行在线检测和监控，此外定期取样发酵液，对更多的指标（挥发酸、氨氮、C/N 等）进行实验室测试，测试结果及时分析p 反馈，以便操作人员利用这些测量、分析p 结果及时调整发酵罐运行参数，保证厌氧消化过程的持续和稳定。该设备采用最先进的重防腐技术，防腐采用 S （ATOM）有机防腐材料，经防腐耐盐抗磨及疲劳试验证明，其使用寿命可达 50 年以上，能够确保在经营期内不出现腐蚀、泄漏、脱落等质量问题。厌氧发酵罐进出料设计参数 参数分类 设计参数名称设计参数进料参数 进料量近期

11、 100t/d，远期 20_t/d 含固率（TS）8.5%（可在 812%间调节）进料温度35plusmn;1 进液 COD cr 100000150000mg/L 过程控制参数 停留时间（HRT）25d 有机负荷ge;3.5kgVS/m 3 .d； 挥发固体分解率ge;75% 挥发固体甲烷产率ge;600L/kgVS 能耗3335 沼气产量7900m 3 /d（9.0t/d）沼气密度ge;55% 设备参数 尺寸Phi;_H=16.04_13.45m 有效容积2500m 3 数量2 座 防腐ATOM 保温盘管加热 结构拼装罐 使用寿命30 年 （2 ）温度变送器 在罐体的上、中、下三个位置分别

12、安装温度变送器，用来检验罐内物料的实时温度并反馈给在线监测系统，以调控换热系统的供热情况。当罐内温度低于 33deg;C 时开启供热系统，以保证温度达到中温厌氧发酵的要求（35plusmn;1）。主要参数：型 号：RWBP1L4D12SM2GIC； 材 质：不锈钢； 防爆等级：E_dBT4； 测量范围：0100； 适用环境温度：-40-50； 环境湿度：0-95%； 数 量：6 台 （3 ）正负压保护装置罐体正常使用压力范围为（-300Pa20_0Pa），罐体设有正负压保护器、压力变送器和调压装置， 当罐内压力低于设置低压或高于设置高压时， 调压装置启动，防止超压，保护罐体，使其在设计的压力范

13、围内使用。（4 ）进料、出料装置发酵罐采用半连续方式进料，2 个发酵罐交替进行，发酵罐中物料体积需保持恒定，因此发酵罐的排料时间、排料量与进料时间、进料量相同，即发酵罐中餐厨废弃物进料与发酵残渣排料同时进行，由于发酵罐体为圆柱形结构， 出料选为设有控制阀门的重力自然排料方式及泵出料方式， 排放出的发酵残渣进入沼渣沼液缓冲池，随后进入渗滤液处理站的污泥脱水系统。（5 ）取样系统 在罐体内部中下部和中上部分别设置取样管，通过管道通道罐体外部方便取样位置并设置阀门，需要取样时，将阀门打开一定时间排出管道内积料后进行取样，方便快捷。（6 ）换热装置罐内设置加热盘管，通过外部热对罐内反应物料增温，以保证

14、反应的正常进行。（7 ）保温装置为保持热量，保证厌氧效果，罐体外侧设有岩棉隔热材料（罐壁 20_mm、罐顶 20_mm）保温。罐体保温外做 0.5mm 波楞彩钢瓦做保护层。（8 ）排砂装置罐体底部设计为锥底，并设有排砂管道和防涡流板，使物料中的细砂在搅拌产生的离心力和自身重力作用下下沉，并聚集于罐体中部的锥底中， 定期由排砂泵提升排外处置。（9 ）在线监控系统每座罐体均配备超声波液位计、温度变送器、温度计、压力变送器、电磁流量计、pH 计等仪器仪表设备，用于监测液位、温度、压力、流量、pH 值等数据的在线监测，并在自控系统中实时显示。（10 ）其他配套设施罐体设有爬梯，下部设有人孔，上部设有观

15、察孔、透光孔、观察平台等辅助设施，便于操作人员观察罐内情况及搅拌器运行情况。2 、 立式搅拌机厌氧发酵罐搅拌装置采用机械搅拌形式，选择罐顶安装的立式搅拌机。搅拌机为欧洲进口的全混式厌氧反应器（CSTR）专用大型立式搅拌机，搅拌机采用变频控制，可连续搅拌。搅拌器位于厌氧罐内，用于搅拌反应物料，使得厌氧罐内物料处于完全混合状态，保证受热均匀，避免沉积和浓差分布，搅拌能力强、死角小，使得厌氧罐内物料处于完全混合状态，保证受热均匀，避免沉积和浓差分布。搅拌轴液面位置设有螺旋破壳装置，将浮渣压入液面以下，有效避免液面结壳。搅拌轴液面位置设有螺旋破壳装置， 将浮渣压入液面以下， 有效避免液面结壳，使上部浮渣与物料充分混合均匀并参与厌氧发酵，发酵后排出罐体，无需设置单独的浮渣排出装置。厌氧罐体搅拌选择立式搅拌形式， 采用进口的专业厌氧发酵罐大型立式搅拌机。该设备采用两层桨叶，上层桨叶直径短、弧度大，形成轴向下压推力，下层桨叶直径长、 弧度小， 形成径向侧推力， 将搅拌能量传递到罐体下部最外沿，消除边缘沉积；同时使搅拌轴的力矩合理分布，增强了部件的使用寿命，并使无功能耗大大降低， 搅拌能效最优； 在液面处还有一对不锈钢破壳螺旋用于下压浮渣达到破除结壳作用； 该搅拌机主轴针对沼气硫化氢