中城院(北京)环境科技股份有限公司
作者:郑 丰,邮箱:421937771@qq.com
宜昌市厨余垃圾资源化处理项目位于猇亭区磨盘溪村孙家湾餐厨垃圾处理厂旁,占地面积约2.067 hm2,由中城院(北京)环境科技股份有限公司承担施工图设计,于2022 年9 月动工,2023 年9 月调试投产。设计处理规模为200 t/d,处理工艺采用“预处理+厌氧发酵+沼气净化+污水处理+臭气处理”,预处理工艺兼顾来料杂质波动性和有机质资源留存。全厂工艺厂房及配套用房(除门房外)全部集中建设于1座综合车间内,项目外观采用中式建筑风格,与周边山水环境有机融合,同时建筑内设置宣教展厅,进一步去工业化,其鸟瞰效果见图1。
图1 项目鸟瞰效果Fig ure 1 Aerial view of the project
项目整体工艺流程示意见图2。
图2 项目整体工艺流程示意Figure 2 Overall process flow schematic of the project
(1)预处理工艺:项目预处理工艺为粗破碎+细破碎分离+热水解+水力制浆除杂+除杂除砂+三相提油,粗破碎和细破碎的组合工艺,可满足前端来料杂质的波动性;热水解工艺通过高温带压蒸汽(130~140 ℃,0.6 MPa)可将有机质湿解为糖类、脂肪、蛋白质等有机质小分子,增加物料流动性,有效分离杂质和有机质,配合后端水力制浆除杂能最大程度保障资源化利用率,减少有机质损失;三相提油可在厨余垃圾含油率提升或者餐厨垃圾协同应急处置时作为保障工艺;预处理部分工艺段设置超越流程,后期可根据来料性质和后端需求灵活调整预处理工艺;输送系统采用螺旋输送+气力输送的组合方式,能够提高输送效率,减少占地面积,同时可以避免臭气外溢。
(2)厌氧发酵+污水处理工艺:厌氧发酵采用单相中温湿式厌氧工艺,同时为避免后端污水处理碳氮比失衡,厌氧时间控制在25~30 d,适当减少停留时间;污水处理工艺采用MBR+纳滤+浓缩液高级氧化的全量化处理工艺,膜系统产生的浓缩液通过高级氧化工艺进行厂内处置,无浓缩液外运处置或回灌需求。
(3)除臭工艺:采用化学酸碱喷淋+生物滤池组合工艺,保障臭气处理达标排放。
(1)本项目预处理工艺创造性地采用前端机械破碎分选与热解制浆两者融合的工艺,尽可能满足前端来料杂质的波动性,最大程度保障资源化利用率,减少有机质损失;通过超越设置,后期可根据来料和后端需求灵活调整预处理工艺。
(2)厌氧与污水处理工艺:厌氧系统降低停留时间,减少厌氧出水碳氮比失衡现象,降低污水碳源投加成本,采用浓缩液高级氧化的全量化处理工艺,无浓缩液外运处置或回灌需求。
(3)与周边设施良好协同:项目产生沼气输送至餐厨垃圾处理厂进行发电,项目污水处理可与渗滤液站进行协调调配,产生的沼渣可送至餐厨垃圾处理厂共同进行资源化处理和利用。
(4)集约化建设,减少占地:项目整体占地面积约2.067 hm2,形状狭长,有效利用面积不足,为提高土地利用效率,项目所有车间、配套办公用房均于综合处理车间内集中布置,形成集约化的功能核心。
(5)去工业化,降低邻避效应:项目结合宜昌三峡文化和周边山水景色风貌,外立面采用中式风格进行去工业化设计,建筑内部设置环保教育宣传展厅,进一步营造开放近人的形象,降低邻避效应。
项目采用特许经营方式,由建设方进行投资建设和后期运营、由政府支付处理补贴,项目通过沼气发电、油脂外售、沼渣资源化产品等补充项目长期收益,最大程度减少政府负担。同时土建施工和核心设备采购均选用国内外先进供应商和高规格材料,且项目采用数字化监管平台,减少人工,进一步降低了运维成本。
(1)经济效益。项目总投资2 亿元(含项目征地、河道改造、场外道路修缮),因与周边餐厨垃圾处理厂、渗滤液站、填埋场有效协同处理和利用,全厂运行成本显著降低;同时本项目的建成有助于促进当地经济发展,增加当地居民就业的机会,拉动相关企业的发展,产生了良好的经济效益。
(2)环境及社会效益。宜昌市是全国垃圾分类示范城市之一,该厨余垃圾项目的建设,作为宜昌环卫体系的污染和废物治理系统的重要部分,弥补了分类终端的短板,通过采用合理的处理工艺,使得“废入宝出”,同时排放满足环保标准要求,并采取严格的生态环境保护措施,使有机垃圾得到有效治理和利用,具备一定的社会效益和环境效益。