青岛市餐厨垃圾处理厂预可行性研究报告

发布日期：2020-03-06 10:13　浏览次数：

附图：

附图一：青岛市餐厨垃圾处理厂区域位置图

附图二：青岛市餐厨垃圾处理厂总平面布置

第1章项目背景
基本情况
1、项目名称：青岛市餐厨垃圾处理厂
2、执行单位：
（1）行业主管单位：青岛市市政公用局
（2）建设地点：青岛市李沧区娄山河污水处理厂西侧
（3）编制单位：城市建设研究院
青岛市环境卫生科研所
（4）设计阶段：预可行性研究
项目建设背景
随着餐厨垃圾对环境的污染和公共卫生安全的危害日益显现，餐厨垃圾的危害已引起市民的强烈关注和青岛市政府的高度重视。根据《青岛市环境卫生专业规划（2004-2020）》、《“十一五”青岛市城市生活垃圾无害化处理设施建设规划》等有关规划，青岛市计划建设餐厨垃圾处理工程。为了加快青岛市餐厨垃圾项目的开展，为青岛市政府部门提供决策支撑，青岛市市政公用局拟委托城市建设研究院和青岛市环境卫生科研所共同开展青岛市餐厨垃圾收集和处理的项目预可行性研究。
本项目预可行性研究的目的是希望通过收集资料与实地调查相结合的方式，对青岛市主城区餐厨垃圾产量情况以及餐厨垃圾主要理化特性等方面进行了解和分析，并通过方案比较优选，推荐青岛市餐厨垃圾处理最佳技术路线和建设方案，为青岛市餐厨垃圾处理提供科学的决策依据。
项目建设的紧迫性
1、餐厨垃圾处理可以妥善解决未经处理的餐厨垃圾流向问题，保障食品卫生安全和人体健康
据调查，青岛市目前餐厨垃圾产量在200t/d以上。如此大量的餐厨垃圾给城市环境卫生带来了极大的危害。目前青岛市餐厨垃圾总体处于放任自流的状态，去向主要有二：第一，私人收购，用作饲养生猪以及提炼加工成地沟油。绝大多数餐馆的餐厨垃圾都已被“垃圾猪”的饲养户承包。这些人把收集到的泔水“一废两用”，先将泔水煮沸，把浮在面上的一层油捞起来作地沟油；而剩下的菜渣、剩饭再拿去喂猪，主城区的部分火锅油也是用“地沟油”为主要原料熬制成的。第二，随意倾倒，其中一部分未经任何处理直接倒入下水道，另有其它少数部分混入生活垃圾中由环卫机构统一收集清运。
“地沟油”和“垃圾猪”带来如下的危害：利用餐厨垃圾提炼出的“地沟油”被一些不法商贩改头换面冒充“精制食用油”流入市场，非法提炼的“地沟油”中含有大量危险致癌物质，其中剧毒的黄曲霉素是目前发现最强的化学致癌物质，其毒性是砒霜的100倍。用“地沟油”加工生产的食品含有大量对人体有害的苯类成份及许多其它致癌物质，对人体健康危害极大，长期食用可导致产生多种疾病。
大量的垃圾猪流入市场将带来严重的食品卫生安全隐患。餐厨垃圾成分复杂，极易腐烂变质，而且含有沙门氏菌、致贺氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌等有强烈感染性的致病菌，以及肠毒素、黄曲霉毒素、曲酸、亚硝酸盐等有毒有害成分，加之在餐具洗涤、运输等过程中可能混入铝、汞、镉等重金属成分以及有机化合物、苯类化合物等，以上这些有毒有害物质进入生猪体内后，就直接进入了人类的食物链，进而引发人类患病。据世界卫生组织和联合国粮农组织报告资料，由动物传染的人畜共患传染病有90多种，其中由猪传染的就有25种，这些人畜共患疾病的载体主要是被污染的畜禽产品及其含有病源微生物的排泄物。近些年来的猪链球菌事件，乃至疯牛病事件，都给我们敲响了警钟。
同时，也造成了垃圾猪中的抗生素超标。由于餐厨垃圾中有大量牙签，瓶盖等杂物，作为饲料喂猪，会把猪的肠胃划伤。为了避免感染，饲养户会向餐厨垃圾中添加大量土霉素。如果经常食用这种猪肉，人体会产生耐药性并造成体内菌群失调，使一般的抗生素失去效用。
对餐厨垃圾进行规范化收集和处理可以有效遏制餐厨垃圾进入不法商贩手中，从源头上抑制了不健康的养殖业和制假贩假活动，直接减少了“地沟油”、“垃圾猪”流入市场的数量，从源头上阻止了有害物质进入人类的食物链，为保障食品卫生安全和市民的身体健康奠定了基础。
2、餐厨垃圾收集处理是减少二次污染的需要
部分偏远、零星分布的餐饮网点直接将餐厨垃圾随意倾倒，一部分油水残渣进入下水道，在下水道里易造成凝结堵塞，并发酵产生大量甲烷气体（甲烷属易爆气体），增加了城市污水管网爆裂的危险性；另一部分直接被随意倾倒、堆放。堆放处产生异味，招引蝇虫，引起二次污染。餐厨垃圾产生的污水随阴沟、地表径流流入周围水体，严重影响水体生态环境。私人商贩收购、运输餐厨垃圾过程中，由于收集、运输设施的不规范，会造成沿途漏洒，散发酸臭味，严重影响和污染城市环境。餐厨垃圾填埋还会污染地下水，目前青岛市部分餐厨垃圾就是填埋处置，如果长期如此，这样会造成地下水的严重污染，给子孙后代留下隐患。
由相关专业人员利用专业运输车辆实行统一收集清运能有效消除收集和运输过程中沿途洒落污染城市道路、影响城市市容环境卫生的现象。同时可有效杜绝餐厨垃圾进入下水道，进入周边水体，从而保护市政设施，保护生态水系，保护我们的生存环境。
建设青岛市卫生城市，改进目前餐厨垃圾收集、处理面貌，改善青岛市环境卫生面貌，迫切需要建设青岛市餐厨垃圾处理厂项目。
3、青岛市餐厨垃圾产量较大，急需要集中处理
作为经济发达的东部地区，青岛市餐饮行业也比较发达，全市有大大小小的餐馆、饭堂等上万家。根据青岛市环境卫生科研所等单位的调查，目前青岛市主城四区的餐厨垃圾产量已经达到235t/d以上，如果加上郊区的餐厨垃圾产量，数量将会更大。如此大量的餐厨垃圾目前还基本处于放任状态，这将给人民食品卫生安全、身体健康和城市的环境卫生带来极大的潜在危害，因此急需要对青岛市餐厨垃圾集中收集、处理，以保障公众利益。
同时，青岛市主城区餐厨垃圾产量达到235 t/d以上，如此规模也在客观上为项目建设的提供有利的条件。
项目建设的必要性
1、建设餐厨垃圾处理厂是落实节能减排、循环经济的需要
随着我国工业化和城镇化加速发展阶段，面临的资源和环境形势十分严峻。为抓住重要战略机遇期，实现全面建设小康社会的战略目标，国家大力倡导发展循环经济，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放。
近年来，国家相关部门十分重视餐厨垃圾处理的问题，将餐厨垃圾处理纳入循环经济工作的重点环节来落实。2005年出台的《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》中明确将城市垃圾（包括餐厨垃圾）作为实施循环经济的重点环节；国务院《2009年节能减排工作安排》也将餐厨垃圾处理作为国家2009年的工作重点，明确提出：“大力发展循环经济。启动餐厨垃圾无害化处理试点”。
2007年，国家发改委、建设部和环保总局联合印发了《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》，提出鼓励餐厨垃圾分类收集，规划在不同规模的城市建设餐厨垃圾处理设施示范项目。国家发改委、建设部、环保部等部门多次召开会议商讨促进餐厨垃圾处理的循环经济问题，将餐厨垃圾处理问题作为循环经济的重要组成部分来开展相关工作。
因此，为了促进青岛市的循环经济发展，促进节能减排，宜积极响应国家号召，建设青岛市餐厨垃圾处理厂。通过餐厨垃圾处理厂的建设、运营，树立青岛市循环经济示范项目。
2、建设餐厨垃圾处理厂将完善城市环保基础设施建设，符合青岛市发展规划
为了全面提高青岛市垃圾处理的“无害化、减量化、资源化”水平，青岛市特别将餐厨垃圾的规范化管理纳入《青岛市环境卫生专业规划（2004-2020）》、《“十一五”青岛市城市生活垃圾无害化处理设施建设规划》等规划。本工程的实施可以弥补青岛市在餐厨垃圾规范化管理和处置方面的空白，进一步完善青岛市环保基础设施，项目建设符合相关发展规划。
建设餐厨垃圾处理厂，通过资源化途径，实现餐厨垃圾无害化处理，从而构建一个环境友好的综合性处理基地，长久地提供餐厨垃圾处理服务，这样可以彻底解决青岛市城区餐厨垃圾污染问题。
3、建设餐厨垃圾处理厂与将要出台的相关政策法规接轨，提升城市形象和公众满意度
近年来，上海、北京、广州、宁波等大中城市已逐步出台相关政策，如《餐厨垃圾管理办法》等，开展餐厨垃圾管理和处置工作。我国《城市生活垃圾管理办法》中也对餐厨垃圾的收集、清运进行了严格的规定。
餐厨垃圾处置工程的实施，与青岛市将要出台的管理办法接轨，有助于推动青岛市城市生活垃圾处理科学化、全面化的进程。对餐厨垃圾进行规范化收集运输，会在改善市容环境卫生方面做出巨大贡献，进一步提升青岛的城市形象，解决市民关心的食品卫生安全问题和生活环境卫生问题，可以有效提高公众满意度。
4、该厂的建设可以改善餐厨垃圾的收运现状
目前青岛市绝大部分的餐厨垃圾还处于不规范的收集、消纳状态。造成收集容器摆放场地环境脏乱，孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫。常见的从业车辆，车体肮脏破旧行走缓慢，且易发生外溅和倾洒，严重影响市容、市貌和交通畅通。餐厨垃圾在没有进行可靠处理的情况下进入食物链，危及人民群众的身体健康和社会的稳定。本工程建设的同时建设了餐厨垃圾的收运系统，可以改善目前的收运现状。
编制依据
1、《青岛市环境卫生专业规划（2004-2020）》，2004年；
2、《“十一五”青岛市城市生活垃圾无害化处理设施建设规划》
3、《中华人民共和国环境保护法》（1989年，主席令第22号）；
4、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（1995）；
5、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
6、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
7、《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》，国家建设部、环境保护总局、科技部，2000年6月；
8、《城市环境卫生设施规划规范》(GB 50337-2003)；
9、《城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准》，建设部2001年7月1日；
10、《城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程》（CJJ/T52-1993）；
11、《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）；
12、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
13、甲方提供的其他资料。
编制原则
本处理工程结合青岛市的环卫现状，遵循国家垃圾处理的有关政策，使工程的各项指标均符合国家的有关法规、规范和标准。
在预可行性研究过程中，根据本项目的实际情况优先考虑采用国内外技术成熟、效率高、能耗低、运行可靠的设备，坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合的原则。
本预可行性研究的编制主要遵循以下原则：
1、坚持“单独收运、集中处理”的原则。充分借鉴国内其它城市餐厨垃圾处理经验，保证餐厨垃圾处置设施资源配置合理，提高处理质量，避免二次污染，形成规模效益，做到资源的合理回收利用。
2、坚持“统一规划、突出重点、因地制宜、分期实施”的原则。餐厨垃圾处置工程的建设应采用近期与远期结合的方针，充分考虑工程分期实施的可行性、经济性和合理性，尽量做到既经济实用又合理可行。
3、坚持“无害化、减量化、资源化”的原则。餐厨垃圾有机物含量高，有一定的回收利用价值，在满足无害化处理的基本要求上，尽可能实现资源化目标。
4、坚持“先进、可靠、高效”的要求。项目设计应采用先进可靠的技术工艺，保证设备高效稳定，并要一定的前瞻性和可延续性，留有一定的发展空间。推行垃圾从末端治理向全过程控制转变，提倡从源头削减、减少废物产生量。
5、餐厨垃圾处置工程的规划、设计、建设和管理应符合国家环保方面的法律、规范、标准的要求，符合国家循环经济产业投资政策，符合行业和地区规划，满足卫生环境和城市景观环境的要求，为市民创造一个清洁舒适、优美和谐的生活工作环境。
6、总体布置合理，与周围环境协调，“三废”治理方案有效、合理。
7、综合考虑厂址、环境、地质水文等情况，坚持因地制宜、从地区的实际出发的原则，做到工程项目的环境效益、社会效益和经济效益相统一。
8、在本工程中，符合工程建设的“三同时”原则，采用合理的建设实施方案，充分考虑工程实施的可行性、经济性和合理性。
1.1 主要研究结论
根据餐厨垃圾处理技术发展状况，结合青岛市的实际情况，本项目采用高温湿式单相连续的厌氧发酵工艺处理青岛市主城区的餐厨垃圾，充分利用现有条件，做到防止污染，节省投资，同时各项自然环境指标均符合《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》等有关标准和规定。
厂址评价
青岛市餐厨垃圾处理厂位于李沧区娄山河污水处理厂旁，西边和南边是胶州湾海域，东边是娄山河污水处理厂。周边无居民，距青岛市城区中部约20公里。交通运输便捷，厂区用水接自城市供水干管，由于用电情况不明，暂拟从厂区外引来一回10kV架空线路进入厂区围墙内。该地块是填海而起的荒地，是较为理想的餐厨垃圾处理厂建设用地。
工程规模
青岛市餐厨垃圾处理厂处理规模为200t/d，每年处理生活垃圾7.3万吨。沼渣堆肥处理规模为40t/d，污水处理的规模为190t/d，沼气产量为1058m³/h，生产出天然气的量为436 m³/h。
工程投资
青岛市餐厨垃圾处理厂的设计规模为200 t/d；该项目包括两个系统，一是餐厨垃圾收运系统，一是餐厨垃圾厌氧发酵处理系统，其中收运系统的技术经济指标见表1-1所示，处理系统的技术经济指标见表1-2所示。
表1-1 餐厨垃圾处理厂收运系统主要技术经济指标

序号	项目名称	单位	数量
1	处理规模	t/d	200
2	劳动定员	人	53
3	工程投资	万元	1228.28
4	经营成本		577.84万元/年
5	收运系统经营成本		79.16元/吨

表1-2 餐厨垃圾处理厂处理系统主要技术经济指标

序号	项目名称	单位	数量
1	处理规模	t/d	200
2	劳动定员	人	52
3	工程投资（以BOT模式为例）	万元	10178.39
4	工程费用	万元	6594.67
4.1	土建工程费	万元	1431.33
4.2	设备购置费	万元	4658.78
4.3	设备安装费	万元	504.56
5	其他费用	万元	2210.10
6	工程预备费	万元	880.48
7	建设期利息	万元	363.53
8	流动资金	万元	129.61
9	经营成本		111.38元/吨
10	垃圾处理补贴费（BOT模式）		150元/吨
11	内部收益率		6.17 %

第2章青岛市餐厨垃圾现状和规模
城市概况
青岛市位于山东半岛南端，东南濒临黄海，西北连接内陆，环抱胶州湾，市域范围位于东经119°30＇～121°00＇、北纬35°35＇～37°09＇之间，东与朝鲜半岛、日本隔海相望，北与烟台市、西与潍坊市、西南与日照市接壤，下辖市南、市北、四方、李沧、崂山、黄岛、城阳7区及即墨、莱西、平度、胶州、胶南五个县级市。总面积10654平方公里，总人口715.65万人，其中市七区建成区140.89平方公里，人口241.74万人。
青岛市地理位置优越、依山傍海、环境优美、气候宜人，是著名的风景旅游和休养避暑胜地。青岛是一个以轻纺工业、外贸港口、海洋科研、风景旅游为主要特色的沿海开放城市。物产丰富、经济繁荣，是全国经济中心城市之一，也是山东省对外贸易的中心。
青岛市东部高、西南沿海低、中部丘陵起伏，城市呈南北向带状形态，黄岛区西高东低，属低山丘陵地形。地质为火成岩区，以断裂构造为主，褶皱不发育，构造无活动性。
青岛市地处北温带季风区域内，属季风大陆性气候，四季变化明显，还具有明显的海洋性气候特点，冬无严寒、夏无酷暑，年平均气温13℃左右，降水620mm左右，气候宜人，地理位置优越、依山傍海、环境优美。
餐厨垃圾现状
2.1.1 餐厨垃圾特点
餐厨垃圾是城市有机垃圾中最重要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂，是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量巨大，并呈快速上升趋势。
餐厨垃圾特点主要是含水量高，水份占到垃圾总量的80～90％；有机物含量高，油脂高，盐分含量高；易腐烂变质，易发酵，易发臭；易滋长寄生虫、卵及病原微生物和霉菌毒素等有害物质。

2.1.2 青岛市餐厨垃圾现状
近年来，随着青岛市垃圾收运系统的建设，青岛市中心区生活垃圾处理逐步形成了源头收集、中间运输和终端处置“一条龙”的完善体系。但长期以来，作为生活垃圾一部分的餐厨垃圾却成为“漏网之鱼”，没有得到有效的收集与处理。青岛市餐饮业较为发达，中心区上规模的餐饮店铺就上万家，另外还有大量未经注册的快餐店、夜排档、早餐店。此外，还有为数众多的机关、企事业单位和学校的食堂。众多的餐饮单位每日产生数量巨大的餐厨垃圾，目前青岛市餐厨垃圾总体处于放任自流的状态，去向主要有两条：一是不法商贩的个人收购；二是随意倾倒，另有其它少数部分混入生活垃圾中由环卫机构统一收集清运。
由于缺乏专业的运输工具对餐厨垃圾进行收集运输，简陋破烂的摩托车、三轮车运输过程中造成餐厨垃圾沿途漏洒，污染城市道路，运输途中一路飘出阵阵酸臭味，严重影响城市市容环境卫生。每日大量的餐厨垃圾流入社会，为“地沟油”、“垃圾猪”提供了原料，严重威胁着青岛市食品卫生安全；“垃圾猪”养殖场周围臭气熏天，周边居民怨声载道、苦不堪言；部分餐厨垃圾未经任何处理直接进入污水管道，在管道内冷凝堵塞，并发酵产生大量甲烷气体，影响了污水管网的正常功能甚至引发下水道爆炸事故；随意堆放的餐厨垃圾更会招引蝇虫，产生异味。

图2-1 青岛市餐厨垃圾现状图
青岛市中心区餐厨垃圾产生调查
青岛市环卫科研所于2006年—2007年对青岛市中心区的餐厨产生情况进行了调查分析。采取抽样调查的方法，根据已有的餐饮企业资料选择40处餐饮网点，涵盖大、中、小规模并与统计原理相符合，进行数据调查与样品采集，结合全市的餐饮行业摸底调查，根据调查数据进行相应的计算工作，总结餐厨垃圾产生系数，并且测算全市餐厨垃圾的总产量与可收集量。
通过已经掌握的部分餐饮企业名录与相应规模，利用统计原理，并根据环卫收集车的路线，从中选择了10处有较强代表性的样品采集与调查点，分别代表大中小规模饭店，见表2-1所示：
表2-1 调查集中产生点情况

规模	名称与地址	桌数	名称与地址	桌数
大	海情大酒店	75	俊龙肥牛海鲜美食城	60
大	东海中路11号	75	辽阳西路51号乙	60
中	茶苑粥店江西路店	22	老河道瓦罐	18
	江西路118号	22	辽阳西路214号甲	18
	老川菜	28	新尚中式快餐	22
	江西路109号	28	南京路314号	22
	黑土地菜馆	16	荣城人家酒楼	20
	闽江二路60号	16	南京路219号	20
小	鸿升快餐	12	新永利餐厅	15
	江苏路23号	12	辽阳西路214号乙	15
	宏德饭店	5	大众快餐店	8
	江苏路32号	5	辽阳西路178号	8
	味多居	10	兰州拉面	10
	江苏路57号	10	辽阳西路179号	10
	佳同力餐厅	6	稼轩菜馆	6
	红岛路31号	6	辽源路228-5号	6
	小扬州快餐店	7	小园园快餐店	9
	江苏路11号甲	7	错埠岭三路26号	9
	德隆轩酒家	11	鸡煲排骨米饭	6
	汇泉路5号	11	绍兴路91号乙	6
大	四方大酒店	55	青岛阳光佳日海鲜大世界有限公司	65
大	温州路１号	55	大崂路1011号	65
中	老北京菜馆	25	金家福饭店	20
	瑞昌路60号	25	峰山路87号	20
	庄稼院	21	新华门饭店	26
	瑞昌路62号	21	峰山路32号	26
	心连心	16	青岛依君成酒店	15
	瑞昌路61号	16	峰山路13号	15
小	三姐妹馄饨	10	福源达酒店	13
	人民一路2号	10	浮山路128号	13
	小胖哥家常菜馆	8	百里香快餐	6
	人民一路40号	8	浮山路158号	6
	小鑫快餐店	7	地瓜面饺子店	8
	人民一路49号	7	升平路75号	8
	洁洁水饺	6	桂英烧烤店	11
	人民一路7号	6	升平路77号	11
	利民快餐	15	古家菜馆	7
	人民路358号-3	15	升平路69号	7
	肠粉王	4	老地方家常菜馆	9
	人民路358号乙	4	峰山路44号	9

在综合采样分析的基础上，得到了代表点的基础数据，即每天每单位（桌）规模产生的餐厨垃圾数量，然后预测全部四个区的餐厨垃圾日产量。详细数据见表2-2：

表2-2 青岛市主城区餐厨垃圾产量分析

类别	大型饭店				中型饭店				小型饭店
数量	490				2031				4072
数量	281	105	70	34	451	547	421	612	1008	1095	809	1160
总桌数	13131				26888				25351
总桌数	8149	2730	1470	782	6765	7115	5052	7956	8064	5473	4854	6960
日均产量	7.5				3.1				2.1
(kg/d)	7.4	7.5	7.8	7.5	3	2.9	3.2	3.4	1.9	2.2	2.1	2.2
日总产量	98109				84146				52868
日总产量	60303	20475	11466	5865	20295	20634	16166	27050	15322	12041	10193	15312
四区总量	235123
(kg/d)	235123
备注	市南区	市北区	四方区	李沧区	市南区	市北区	四方区	李沧区	市南区	市北区	四方区	李沧区

餐厨垃圾产量分析
根据《青岛统计年鉴2007》统计数据，青岛市内四区人口数为186万人。按照调查测算的数据为235t/d，折算为每万人日产餐厨垃圾1.26吨。
为了验证调查测算的准确性，对青岛市及国内部分大中城市的餐厨垃圾产生量进行对比分析。在前期查询了大量的基础资料后，我们了解到国内其他大中城市的餐厨垃圾产生量及市区常住人口如下：
表2-3 我国其他城市餐厨垃圾产量

城市	统计区域	常住人口（万人）	餐厨垃圾产生量（t/d）	餐厨垃圾产量（吨/万人·日）
北京¹	市内八区	1356.9	1200	0.88
天津¹	市内六区	386.0	558	1.45
沈阳¹	市内五区	396.0	469	1.18
宁波²	宁波市区	220.0	300	1.36
上海¹	上海市区	1200.0	1100	0.92
太原²	太原市区	352	450	1.28
广州²	市辖10区	600	900	1.50
兰州²	主城区	220	192	0.87
武汉²	主城区	587	550	0.94
银川¹	主城区	80	82	1.03
济南¹	主城区	371	300	0.81
石家庄²	主城区	220	278	1.26
乌鲁木齐²	主城区	210	300	1.43
贵阳¹	主城区	200	300	1.50
均值				1.17

注：1. 2006年统计数据；2. 2004年统计数据。

上述城市餐厨垃圾产生量平均值为每万人日产1.17吨，波动范围为0.81～1.50吨。青岛市内四区每万人日产餐厨垃圾1.26吨，位于上述城市平均产量波动范围内。
综上所述，我们认为，青岛市市内四区235t/d，平均每万人日产餐厨垃圾1.26吨的估算值比较可靠。
规模的确定
考虑到目前整个青岛市，尤其是郊区的餐厨垃圾收运体系尚未建立，实际收集的餐厨垃圾量较少，因此建议该项目分期实施。餐厨垃圾的收集运输是瓶颈，目前北京、上海、广州宁波等城市相继出台了餐厨垃圾管理办法，青岛的餐厨垃圾处理也需要相关政府部门大力支持及相关餐厨垃圾收运处理政策的及时出台。以保证餐厨垃圾的有效收集运输。
根据青岛市总体规划，到2010年中心城区（包括七区）城镇人口规模为370万人，其中城市建设用地规模控制在437平方公里以内。到2020年中心城区（包括七区）城镇人口规模为500万人，城市建设用地规模540平方公里。
按照城市发展规划，结合人均餐厨垃圾产量，得到下表：
表2-4 青岛市餐厨垃圾历年产量

年份	每万人餐厨垃圾产量（t/万人）	餐厨垃圾产量（吨）
2007	1.26	235t（主城四区）
2010	1.15（考虑到餐厨垃圾管理办法的实施和开展资源节约，人均产量会有所下降）	425t（全市），其中主城四区产量为240t
2011	1.15	440t（全市）
2012	1.10	435t（全市）
2013	1.10	450t（全市）
2014	1.10	464t（全市）
2015	1.10	478t（全市）
2016	1.10	492t（全市）
2017	1.10	507t 全市）

综合考虑青岛市的实际情况并充分考虑将来的发展，建议首期考虑青岛市四个主城区（包括市南区、市北区、四方区、李沧区）的餐厨垃圾收集与处理，建设200t/d的生产线，并预留发展空间。由于餐厨垃圾的收运体系建立需要一定的时间，而且也不能将餐厨垃圾完全收集起来，考虑80%的收集率，因此远期（到2017年）将城郊区（包括崂山区、城阳区和黄岛区）的餐厨垃圾收集起来，规模增加至400t/d。

第3章场址选择及建厂条件
选址的基本要求和原则
本工程需要新建设一座200吨级的餐厨垃圾综合处理厂，整个厂区占地约30亩，参考《城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准》、《城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程》（CJJ/T52-1993）等相应规范，青岛市餐厨垃圾处理厂厂址选择基本要求是：

满足城市整体规划、环境卫生专业规划以及国家现行有关标准的规定，与周围环境相协调；
与当地大气污染防治、水资源保护、自然保护一致；
符合经济运输要求，有效降低运输成本，交通方便；
市政设施较为齐全，充分利用已有的市政基础设施，减少工程投资费用；
选择在生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域；
有足够的用地面积，动迁少，尽可能少占或不占耕地，征地费用低；
满足水文地质条件，不受自然灾害的威胁；
有较好的废水、废渣处理条件。

处理厂厂址选择
根据以上要求，经比较分析后，确定青岛市小涧西垃圾综合处理厂内和娄山河污水处理厂旁边为最理想的餐厨垃圾处理厂建厂地址。理由如下：
1、两场均于近年建成投入运行，其选址经过了严格的比选分析，符合青岛市城市建设总体规划和环境保护规划要求，与当地大气污染防治、水资源保护、自然保护一致。厂址周围敏感目标少，一般来说，填埋场和污水处理厂的选址远比厌氧发酵处理厂的选址难度大，因此一般不需要再另行考虑生态保护、动迁等问题。
2、能够利用现有的设施，减少工程投资，现有的垃圾填埋场和污水处理厂已经建成垃圾进场道路、堆肥处理和污水处理等设施，而厌氧发酵的残渣也可以就近填埋处理。
3、在生活垃圾处理场和污水处理厂附近建设餐厨垃圾处理厂，可以减少污染源，有利于环境保护。
4、两场距城区都较近，运距合理，交通压力较小，交通十分便利。
建设场址比选
经过现场踏勘，初步选择了2块具有较好条件的地块作为餐厨垃圾处理厂建设场址，具体情况如下：
方案一：娄山河污水处理厂附近
该场地位于青岛市李沧区，娄山河下游入胶州湾口处，环胶州湾高速公路的西侧，距离公路东侧的青岛石油化工厂距离500m以上，项目北侧为青岛钢铁厂的临时灰渣场，西侧为娄山河污水处理厂，南侧为娄山河口海域。
优点：一是距离市区相对较近，可以节省运输费用；二是属于市政公用局拟征土地，三是污水就近排放到新建的垃圾中转站，便于排水，四是土地面积较大，适合建设餐厨垃圾处理项目。
缺点：该地块属于填海而成的土地，由于目前没有地勘报告，可能在地基处理上投入较大。

图3-1 娄山河方案航拍图
方案二：小涧西综合处理厂生化处理项目以西
优点：一是该地块位于小涧西综合处理厂以内，不需新征土地；二是地势平坦，面积合适；三是小涧西垃圾堆肥处理项目就在旁边，沼渣可以就近堆肥，不需要再建堆肥处理设施，减少用地。
缺点：一是距离市中心稍远，大约有35km，运输费用较高；二是渗沥液处理水量较大，需要单独建污水处理设施。

图3-2 小涧西方案航拍图
表3-1对上述两个方案进行综合比选，见表3-1：
表3-1 餐厨垃圾处理厂备选厂址必选

	方案一：娄山河污水处理厂附近	方案二：小涧西综合处理厂
是否符合规划	符合，娄山河地区作为市政行业用地，目前已经建有污水处理厂，拟建垃圾中转站。	符合，小涧西地区有多个环卫处理设施。
土地性质	属于市政公用局拟征用土地，可以与新建的垃圾转运站一起征地，是较为合适的餐厨垃圾用地。	属于已征用土地，无需另征土地。
土地条件	填海而成，可能在地基处理上投入较大。	自然形成土地，地基处理投入稍小。
土地面积	该地块总占地面积约170亩，可以满足新建的垃圾转运站，以及新建的餐厨垃圾处理项目，能满足近期和远期的规模需要。	该地块目前仅有生化处理项目以西，现有渗沥液处理设施以东，靠近桃源河的部分土地才能使用，该地块占地面积仅有30亩左右，仅能满足餐厨垃圾处理厂近期规模的需求，远期没有发展空间。
污水处理情况	污水可以就近与垃圾转运站的污水合并处理，无需另建污水处理设施。	现有渗沥液处理规模较小，难以满足餐厨垃圾处理产生的污水处理需求，需另建污水处理设施。
沼渣处理情况	周边没有沼渣出路，需要另建沼渣堆肥设施。	小涧西综合处理厂堆肥设施就在该厂内，厌氧发酵产生的沼渣可以就近堆肥。
运营费用	娄山河地区距离青岛市中心大约20km，每年的运输费用约为240万元（按照31辆收集运输车计算）。	小涧西地区距离市中区约35km，比方案一距离远15km，每辆车每年比方案一多运营约2万公里，每年的运输费用约为350万元。

综合上表分析，尽管方案二靠近小涧西现有堆肥处理设施，但是由于该方案距离城市中心区比方案一远约15km，这样每年的收集运营经费比方案一昂贵110万元，而且方案二可以利用的土地面积较小，不能满足餐厨垃圾远期发展的需要。因此，经过认真比选分析，认为方案一为优选方案。因此本项目推荐青岛市餐厨垃圾处理厂建设在娄山河污水处理厂以西的方案。
拟选场地工程条件
3.1.1 供水条件
本项目供水系统主要有生活用水和生产用水，生产生活用水采用自来水，引自自来水管网。
3.1.2 排水条件
场地雨水经雨水管网收集后自排流入海洋。本项目污水输送到娄山河污水处理厂统一处理。
3.1.3 供电条件
厂址东边有娄山河污水处理厂，有单独的配电室。由于本项目供电情况暂且不明确，暂拟从厂区外引来一回10kV架空线路进入厂区围墙外，厂区内电缆线路直埋进入变配电所，作为全厂正常生产及照明供电。
3.1.4 拟选场地交通条件
由于娄山河位于市区，已经建成了场内外道路，路况良好。厂址所处位置交通便利。
厂址评价
1、交通便利，运距适中。
2、供水供电条件较好。
3、城区主导风向是侧下风向，满足餐厨垃圾处理厂的选址要求。
4、厂地盐碱化严重。
该场址适合建设青岛市餐厨垃圾处理厂工程。

第4章餐厨垃圾收运系统
4.1 青岛市餐厨垃圾收运系统现状
1、收运情况：目前只有市南区和市北区部分实施了餐饮业垃圾的集中收集，但因没有相应的处理设施，最终都经过中转进入小涧西填埋场进行填埋处理。
除由环卫机构统一收集清运外，部分餐厨垃圾的去向主要有两条：第一，被城郊养猪业户拉走，没有进行任何消毒处理直接作为饲料喂养生猪，还有部分被提炼加工成地沟油。第二，随意倾倒，有部分特别是小的餐馆将垃圾直接倒入下水道，另有其它少数部分混入生活垃圾中。
2、现有设备：市南区现正运行的专用密闭罐车有9辆，其中3辆8t运输车在2008年购置，其余车辆均老化锈蚀，不同程度的出现损坏；市北区现运行专用8t密闭罐车2辆；四方区和李沧区无专门的运输车辆。
4.2 收运系统建设
建设原则
由于目前青岛市环卫行业以区为单位进行作业，因此餐厨垃圾的收集、运输以区环卫服务公司为单位分区建设。根据青岛市餐饮业分布特点及各区实际情况，青岛市餐厨垃圾收运系统应按照“统一、专营”的原则建设，“统一”就是要全市统一规划、统一管理、统一标准、统一设置。“专营”就是各区环卫服务公司应该成立专门的餐厨垃圾收运机构，并独立运作，不能与生活垃圾的收运混在一起。
收运系统的运行应按照“多点一线、串线成面、网络管理”的原则比较符合青岛市餐饮行业的特点。具体方法如下：
由各区环卫公司对本区域内的餐厨垃圾产生源进行调查，摸清收运线路，优先布设该区域繁华商业圈内的收集线路，例如：云霄路餐饮一条街、闽江路餐饮一条街、台东商业圈、中山路商业圈、李村商业圈、方中圆商业圈等。将特大型、大型餐饮企业纳入统一收集线路，例如海情大酒店、怡情楼、各大学食堂等。其余的餐饮网点按照本区的经济实力合理的进行实施期限规划。
收运系统建设方案
1、收集、运输设施及作业时间
餐厨垃圾收运系统的垃圾收集装置、垃圾运输装置应由市环境卫生主管部门统一规划、配备。垃圾收集装置为120L或240L方形标准桶，垃圾运输装置为5t或8t密闭式餐厨垃圾运输车。
餐厨垃圾收运作业时间为22：00～1：00，每车收运两车次。
2、作业流程
餐厨垃圾产生后，由宾馆、食堂等产生单位将其收入120L或240L方形标准桶内，在环卫部门规定的时间内放置于指定的转运点，各区环卫服务公司负责将其清运至餐厨垃圾处理厂内。
运输车辆采用5t或8t密闭式运输车，车上设有喷水系统，能随时对车上污渍进行清洗。
收运流程为：宾馆、食堂、餐厅标准桶——收集点——运输车——处理厂计量——卸料平台卸料——车辆清洗——再次收运。

图4-1 青岛市餐厨垃圾收运路线示意图
青岛市餐厨垃圾收运车辆
餐厨垃圾含水率很高，在运输过程中极易造成撒漏等二次污染的产生，因此需要专用的密封性能好的收集运输车，青岛市内四区现有餐厨垃圾收集车辆包括部分旧式改装车，密封程度低，在收集过程中容易造成撒漏，对路面造成污染，因此需要及时进行更换。根据餐饮行业分布特点，大中型餐饮网点多靠近宽敞地带，交通便利，便于运输，因此采用8t运输车；小型餐饮网点多位于较窄小路面，交通不便，大车不易通过，因此采用5t运输车。
餐饮行业布局比较分散的特点决定了运输车辆不可避免存在空载问题，根据各区实际情况，市南区、市北区、李沧区空载率按照20%计，四方区由于餐饮网点分布太分散，空载率按40%计；同时还应考虑到车辆出勤率及故障率等因素，根据生活垃圾运输车辆的使用情况，车辆出勤率及故障率按15%计。
根据餐厨垃圾产生量测算的结果，各区需要配备的餐厨垃圾收集车辆如下：
（1）市南区
该区大中型餐饮网点日产生垃圾测算为80吨，小型餐饮网点日产生垃圾测算为15吨。该区大中型餐饮网点多，中心位置距离拟建青岛市餐厨垃圾处理厂较远，由于每日产生餐厨垃圾的时间相对较集中，因此按每日两车次计算，收运大中型网点餐厨垃圾需要8t专用车5辆，收运小型网点餐厨垃圾需要5t专用车2辆；考虑空载率及出勤率等因素，需要8t收集车7辆，5t收集车3辆，共10辆。
市南区目前拥有的餐厨收集车，除2008年奥帆赛期间购买的3辆8t新车，其余均已使用多年或其他车辆改装的，因此，需新购8t收集车4辆，5t收集车3辆，共计7辆。
（2）市北区
该区大中型餐饮网点日产生垃圾测算为41吨，小型餐饮网点日产生垃圾测算为12吨，该区餐饮行业布局比较集中，考虑空载率及出勤率等因素，需要专用收集车8辆；其中，收运大中型网点餐厨垃圾需要8t专用车5辆，收运小型网点餐厨垃圾需要5t专用车3辆。
市北区目前拥有的餐厨收集车，有2辆8t新车，其余均已使用多年，因此，需新购8t收集车3辆，5t收集车3辆，共计6辆。
（3）四方区
该区餐饮网点不论是规模及数量均比前两个区要少，并且餐饮行业分布非常分散，收集难度较大，大中型餐饮网点日产生垃圾预测为28吨，小型餐饮网点日产生垃圾预测为10吨，考虑空载率及出勤率等因素，需要专用收集车6辆，其中，收运大中型网点餐厨垃圾需要8t专用车3辆，收运小型网点餐厨垃圾需要5t专用车3辆。
（4）李沧区
随着市政府着力发展北部经济，李村商业圈的迅速崛起，李沧区餐饮行业发展迅速，但是规模仍然与市南相差不少，该区大中型餐饮网点日产生垃圾预测为33吨，小型餐饮网点日产生垃圾预测为15吨，大中餐饮行业布局比较集中，考虑空载率及出勤率等因素，需要专用收集车7辆，其中，收运大中型网点餐厨垃圾需要8t专用车4辆，收运小型网点餐厨垃圾需要5t专用车3辆。
综合以上各区数据，青岛市市内四区总共需要专用餐厨垃圾收集车31辆，其中收运大中型网点餐厨垃圾需要8t专用车19辆，收运小型网点餐厨垃圾需要5t专用车12辆。
表4-1 青岛市市内四区餐厨垃圾收集车规划数量一览

区域	餐厨垃圾量	收集车规划数量	收集车新购数量
			5t	8t
市南区	96吨	10辆	3辆	4辆
市北区	52吨	8辆	3辆	3辆
四方区	38吨	6辆	3辆	3辆
李沧区	49吨	7辆	3辆	4辆
合计	239吨	31辆	12辆	14辆

收运系统人员配备
收运系统生产定员为：驾驶员37人（车辆出勤率按85%考虑），每区配备管理人员2人，维修人员2人，合计53人。
垃圾收集设施配备
经测算，我市大型餐饮网点每个网点日产餐厨垃圾量在220Kg左右，旅游旺季或节庆时均超过240Kg，其余中小型餐饮网点餐厨垃圾量均不超过120Kg。根据上述特点及各区餐饮网点分布情况，确定大型餐饮网点配备餐厨垃圾收集桶120L、240L方形标准桶各一个，中小型餐饮网点采用120L方形标准桶收集餐厨垃圾。另外，由于垃圾收集桶易发生损坏，破损率按10%考虑。
综上所述，测算各区需要配备的收集桶如下：市南区：该区有大中型餐饮网点281家，需配备120L、240L方形标准桶各310个；中小型餐饮网点1459个，需配备120L方形标准桶1605个。
市南区需配备的餐厨垃圾桶数量为：120L方形标准桶1915个，240L方形标准桶310个。
市北区：该区有大型餐饮网点105，需配备120L、240L方形标准桶各116个；中小型餐饮网点1642个，需配备120L方形标准桶1807个。
市北区需配备的餐厨垃圾桶数量为：120L方形标准桶1923个，240L方形标准桶116个。
四方区：该区有大型餐饮网点70家，需配备120L、240L方形标准桶各77个；中小型餐饮网点1230个，需配备120L方形标准桶1353个。
四方区需配备的餐厨垃圾桶数量为：120L方形标准桶1307个，240L方形标准桶77个。
李沧区：该区有大型餐饮网点34家，需配备120L、240L方形标准桶3各38个；中小型餐饮网点1772个，需配备120L方形标准桶1950个。
李沧区需配备的餐厨垃圾桶数量为：120L方形标准桶1988个，240L方形标准桶38个。
全市共需配备240L方形标准桶541个，120L方形标准桶7133个。
4.3 投资估算和运营费用
一次性投资
本项目一次性投资如下表所示：
表4-2 收运系统投资

项目	单价	数量	价格	备注
收集车	42万元	14辆	588万元	8t
收集车	35万元	12辆	420万元	5t
收集桶	0.028万元	7133个	199.72万元	120L
收集桶	0.038万元	541个	20.56万元	240L
合计	1228.28万元

年运行费用
1、人员经费
包括工资、福利、保险等，人均按4500元/人·月计算，则人员工资为为296.2万元/年。
2、设备运行费
因新建厂址距离较远，收集车每年行驶路程平均按4万公里，百公里油耗5t车按28L，8t车按35L计算，年油耗分别为11200L、14000L；维修费用按18000元计算，则设备年运行费为291.64万元
3、年运行费用为：577.84万元/年，餐厨垃圾转运吨运行费用为：79.16元/吨。
4.4 收费模式
根据青岛市物价局、青岛市财政局、青岛市市政公用局《关于征收城市生活垃圾处理费的通知》：“餐饮业产生的生活垃圾，由环卫部门登门清运垃圾的，按工商营业执照核定的营业面积每平方米每月3元标准缴纳生活垃圾处理费；凡自行运至太原路垃圾中转站的，按每平方米每月2元缴纳生活垃圾处理费。”根据餐厨垃圾收运“统一、专营”的原则，将禁止餐饮网点自行收运餐厨垃圾，因此餐厨垃圾的收费按照核定的营业面积每平方米每月3元标准收取。
4.5 收运体系监管措施
餐厨垃圾处理厂运行效果的好坏，处理的难易程度，很大程度取决与餐厨垃圾收集量是否有保证，与收运的及时性以及餐厨垃圾质量也密切相关。
（1）制定监管方案，实行市、区两级管理
根据即将出台的《青岛市城市垃圾管理办法》和青岛市市政公用局实施的《环境卫生行业监管办法》，建立市、区两级监管体系，制定具体的监管办法。
由市行政主管部门进行日常监管、考核，由各区建管局具体负责日常运行管理工作。
（2）各部门依法办事、加强联合执法
根据即将出台的《青岛市城市垃圾管理办法》，餐厨垃圾收运、处置的执法及处罚需要得到多个政府部门的支持。因此可按照《办法》的有关规定，严格执法，并建立联合执法机制，确保餐厨垃圾的收运、处置工作顺利进行。
（3）及时收运，确保日产日清
餐厨垃圾在收集和贮运过程会接触空气中的腐败菌和有害菌，这些有害菌快速繁殖，产生异臭味和毒素，经大量试验证明，餐厨垃圾在放置4小时后，会产生大量的沙门氏菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、黄曲霉和痢疾杆菌，并且释放CO₂、H₂S等有害气体。为保证餐厨垃圾的及时收运，建议将服务区域划分成若干区域，对每个区域投入一定的车辆与人力，在综合考虑运输距离、收集场地条件、交通道路、收运效率及成本、对周围环境、交通的影响等因素后，采用直接收运方式对餐厨垃圾进行收集和运输。
青岛市垃圾管理处作为青岛市环境卫生行业监管的日常监管部门，将协同各区建管局加强对各区运输队伍的监管力度，确保所有餐厨垃圾能够日产日清，及时处置，避免影响城市环境卫生。
（4）加强源头管控，打击非法收运
源头控制是餐厨垃圾质量得以保证的关键，为保障收运地点、数量准确性，各区将根据分片情况设立区域专管员，其主要职能就是与管控范围内的餐饮网点建立联系，沟通信息，并及时将信息反馈管理人员与调度人员，以便他们根据情况，安排收运车辆，使车辆不空跑，收运工作有的放矢。
区域专管员同时也将与市垃圾管理处和各区建管局、行政执法局及时取得联系，定期上报本管区的餐厨垃圾收运情况，核对餐厨垃圾量，协助管理人员打击私下收运餐厨垃圾的不法商贩，阻止餐厨垃圾经非法途径流出。
（5）经费的保证
餐厨垃圾收运系统是我市餐厨垃圾处理的重要保证，需政府投入资金购买收集运输设施以及保证本项目正常运行。由于收运工作由各区实施，因此建议设备设施的购置由市财政和各区财政共同负担，采取买一奖一的措施；每年的运行经费在各区城市维护费用中列支。
第5章餐厨垃圾处理技术发展状况和工艺选择
国内外处理技术综述
目前，国内外餐厨垃圾处理工艺主要有填埋、焚烧、厌氧发酵、好氧堆肥、直接烘干作饲料、湿解和微生物处理技术等几种，国外较先进的餐厨垃圾处理技术主要分布在欧洲国家，韩国、日本餐厨垃圾处理技术也较为先进，但是我国餐厨垃圾无论从成分上还是从分选程度上都与国外有较大的差别，国外的处理技术不一定适合中国的餐厨垃圾处理，况且国外技术大部分关键设备尚未实现国产化，设备成本非常高，国外餐厨垃圾处理技术在国内尚无成功应用的先例。
因此本次技术方案论证根据实际情况优先考虑采用技术成熟、效率高、运行可靠的设备，坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合的原则。
国外技术应用状况
5.1.1 美国餐厨垃圾处理现状
美国每年餐厨垃圾产生量约2600万吨，占生活垃圾总量的11.4％。由于美国采用的是垃圾处理收费制度，其收费标准是以家庭垃圾的产生量为基准，家庭产生的垃圾多，收费就相应高。所以以堆肥方式处理家庭产生的餐厨垃圾及庭院垃圾非常普及。同时有部分餐厨垃圾采用就地破碎直排的方式排入下水道。
由于对饲料同源性的担忧，美国政府扩大了动物饲料禁用范围，将原来对动物脑和脊髓组织的禁用范围从牛扩大到狗、猫、猪和家禽饲料。
5.1.2 欧盟餐厨垃圾处理现状
欧盟国家已实施的垃圾填埋法令禁止将餐厨垃圾填埋处理。从2003年开始执行的动物副产品条例，严禁在饲料生产中使用同类动物的任何部位，严禁向毛皮类动物以外的牲畜喂厨房泔水，由于餐厨垃圾中各类动物的皮、肉、骨混合在一起无法分离，用这种原料作饲料确实在动物食品安全中存在重大隐患（同源性）。
受到法律规定的影响，欧洲在餐厨垃圾处理中主要采用厌氧生物制气技术。
5.1.3 日本餐厨垃圾处理现状
日本每年来源于食品销售渠道和酒店的餐厨垃圾约600万吨，占生活垃圾总量的12％。在过去，日本的食品废弃物处理方法主要是堆肥和填埋。近年来出现了新的方向，主要包括利用食品废弃物生产动物饲料及生产生物气，其中生产生物气得到较大发展。
5.1.4 韩国餐厨垃圾处理现状
韩国1995年成立了餐厨废弃物管理委员会,餐厨垃圾回收率由1995年的2%提高到2001年的21%。由于餐厨垃圾填埋而引起的渗沥液和气味等问题,韩国全国于2005年起所有填埋场不再接受餐厨垃圾。韩国餐厨垃圾的主要处理方式以厌氧发酵制气和饲料化为主。
由于韩国近来对饲料源头和生产过程的安全监督做出更严格的规定，在一定程度上影响了餐厨垃圾饲料化处理设施的运行和发展。
国内餐厨垃圾处理现状
目前国内餐厨垃圾处理大规模应用的工程实例较少，主要集中在北京、上海等大城市，现对各种技术在北京及上海的应用情况介绍如下：
5.1.5 北京市餐厨垃圾处理技术应用现状
据估计到2008年北京市餐厨垃圾日产量达到1200吨左右，而目前已建成南宫餐厨垃圾厂的处理规模为200t/d，即将建成的董村垃圾综合处理厂餐厨垃圾的处理能力为200 t/d，高安屯餐厨垃圾处理厂处理规模400 t/d，目前该项目正在施工，其余400吨餐厨垃圾处理场将在北京六里屯建设，技术工艺未定。
1、北京南宫餐厨垃圾处理厂处理规模为200t/d，建在北京南宫生活垃圾堆肥厂厂内，是以堆肥厂为依托建的处理厂，该餐厨垃圾处理厂最终产品为营养土。该厂于2008年试运行，现已处于停产状态。
2、北京市董村分类垃圾综合处理厂位于北京市通州区台湖镇董村。处理收集的餐厨垃圾、有机垃圾以及有机液态垃圾，处理量为每天200吨餐厨垃圾，或者每天餐厨垃圾100吨和有机垃圾（有机液态垃圾）100吨，目前在建。
3、北京市高安屯餐厨垃圾处理厂位于朝阳区高安屯垃圾无害化处理中心厂内，位于朝阳区金盏乡。设计规模400t/d，是全国最大的餐厨垃圾处理项目，主要处理北京市东北部城区餐厨垃圾。该项目采用微生物处理技术。目前该项目正处于施工阶段。
5.1.6 上海市餐厨垃圾处理技术应用现状
上海市现有用于处理餐厨垃圾的消化型有机垃圾生化处理机，其基本技术是外加特殊菌种的动态好氧消化，采用间歇或连续方式搅拌，连续进料间歇出料（出料时间间隔长，1～2个月），反应温度45～50℃，其实质是高消化率的堆肥技术，该技术过去主要用于处理污泥和高浓度废水，而针对餐厨垃圾的有关文献资料则较少。每吨垃圾费用收取215元。
主要餐厨垃圾处理技术简介
5.1.7 概述
目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧发酵、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术，下面对以上几种技术介绍如下：
5.1.8 填埋处理技术
由于餐厨垃圾的高含水率、高有机物等特点，决定了餐厨垃圾直接用于填埋的可行性较低。餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无应用的实例，其主要优缺点如下：
其优点是处理量大，运行费用低；工艺相对较简单。
其缺点是占用大量土地，耗用大量征地等费用；填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源；餐厨垃圾的渗沥液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染；没有对垃圾进行资源化处理。
在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况，因此不做详细介绍。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段，是餐厨垃圾处理的一个必要环节。
5.1.9 焚烧处理技术
焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程，焚烧处理量大，减容性好，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾70%以上为液体部分，热值较低，不适合用来焚烧处理。
与填埋技术一样，餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有应用的先例，其主要优缺点如下：优点是焚烧处理量大，减容性好；热量用来发电可以实现垃圾的能源化。缺点是对垃圾低位热值有一定要求；餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧助燃剂的消耗，增加处理成本。
由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同，我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大，其特点是热值低、含水量高，很难进行焚烧处理，另外焚烧处理投资过高，国内外利用餐厨垃圾焚烧的应用经验极少，不是餐厨垃圾处理的主流技术。
5.1.10 厌氧发酵处理技术
1、厌氧发酵基本原理
厌氧发酵是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒物质的允许浓度等。
厌氧发酵是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。
2、工艺流程
餐厨垃圾厌氧发酵主体工艺流程见下图。
餐厨垃圾处理系统主要包括以下几个部分：
1、进料与预处理单元；
2、厌氧发酵单元；
3、残渣脱水单元；
4、生物气利用单元。

图5-1 厌氧发酵主体原则工艺流程
3、工艺过程描述
（1）进料与预处理
餐厨垃圾厌氧发酵系统进料系统分别针对可能处理的不同垃圾种类进行设计。所有餐厨垃圾卸料后，必须首先经过预处理措施，以保证后续厌氧发酵的稳定性。一般预处理包括破碎、除砂等工序。
（2）厌氧发酵反应器
湿式发酵反应器可以采用完全混合式反应器，也可以采用推流式反应器。反应器可以采用钢结构，也可以采用混凝土结构。根据厌氧微生物的活性最佳温度分布，反应器温度一般可采用35℃和55℃两种形式，因此，根据设计温度与大气温度最低温差，反应器需要进行隔热处理，罐外部有绝缘保温层。
由于餐厨垃圾厌氧发酵固体浓度含量高，反应器内应有搅拌措施，一般可采用气体搅拌和机械搅拌两种方式。
（3）生物气系统
生物气体自生物反应器产生后，会先行通过化学脱硫系统将其中的硫化氢去除，由于硫化氢具有非常强的腐蚀性，为了保护后续的热电联产系统或者制备天然气系统，因此需要去除生物气体中的硫化氢。净化的生物气体会先送到沼气储罐。储罐设有高压保护系统，同时还设有冷凝水的收集系统。
脱硫后的沼气既可以用于热电联产，又可以利用作为天然气出售。
4、厌氧发酵处理技术优缺点
其优点是具有高的有机负荷承担能力；能回收生物质能；不存在同源性的问题，有机物分解成为甲烷和二氧化碳；产品（甲烷）出路较好。
其缺点是工程投资较大；工艺较为复杂；产生的沼液量较大，处理难度大。
5.1.11 饲料和肥料化技术
干燥制肥料或饲料技术，是经过预处理后，首先进行脱水，得到液体和固体两部分，液体是高油脂废水，宜先进行油水分离获得高附加值的油脂，然后对污水进行处理，其固体部分可以采用高温堆肥的方式制成肥料，也可以烘干制成饲料。这二者的工艺技术路线基本相同，只是最终的产物不同，其工艺技术路线如图5-2所示。
高温堆肥是在有氧的条件下，依靠好氧微生物（主要是好氧细菌）的作用来进行的。在堆肥过程中，微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢（氧化还原过程）和合成代谢（生物合成过程），把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转换合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。
饲料化处理技术主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热，烘干处理，杀毒灭菌，除去盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂、再生水、沼气等可利用物质。

图5-2 饲料和肥料化技术原则工艺流程
1、工艺流程说明
（1）卸料
城市餐厨垃圾收集系统的收集车将餐厨垃圾运至处理厂，经地磅称重后进入卸料车间进行卸料。
（2）垃圾预处理系统
预处理的作用是餐厨垃圾中一次性筷子、塑料袋、骨头等大块垃圾分离处理，这些垃圾进入填埋场填埋，以保证后续处理的连续性和稳定性。
（3）机械脱水
物料经脱水机进行固液分离，固含量较高的物料进行堆肥处理。高油脂废水经过除油后进入污水处理设施，达标后排放。
（4）堆肥或烘干
堆肥：原生垃圾经过预处理后，进行堆肥处理。堆肥的方式有多种，可以采用条垛式堆肥，也可以采用仓式堆肥以及隧道式翻堆，鼓风或者翻堆是堆肥过程必不可少的环节。一般堆肥在发酵仓内停留时间为25～30天，达到腐熟后的餐厨垃圾然后用装载机将其送到后处理系统。
烘干：经过破碎筛选和脱水处理后的餐厨垃圾进入烘干系统。该设备采取间接加热的方式，确保原料营养成分不被破坏并有效杀灭有害菌。加热温度控制在90℃-120℃之间。处理后的原料经冷却筛选机进行冷却和二次筛选，并再次粉碎，生成含水量低于13%的蛋白饲料添加剂。
（5）后处理系统
采用堆肥处理工艺：粗堆肥料进行筛分处理，通过筛分后，粗堆肥物料可按粒径及比重的不同分为两大类，筛下物即为成品肥，暂时储存在精堆肥存放场中，可对外出售。筛上物物料送填埋场填埋处理。
采用烘干处理工艺：干燥工序后的高温产出品输送到冷却筛选系统进行冷却处理和二次筛选，分离出破碎筛选中遗漏的金属、骨头等细小异物质，经常温冷却处理，确保生成的饲料原料质量。
2、制肥料或饲料技术的优缺点
优点是工艺简单；资源化程度较高、产品有农用价值，占地面积小。缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底，不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题，对其用作饲料存在一定的顾虑；处理过程不封闭，容易造成二次污染；有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大，销路往往不畅；堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。
5.1.12 生化处理机技术
1、概述
微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到降解和转化；不仅解决了各类有机物及时、彻底、无害化处理，减少人畜交差感染和环境污染，同时通过资源循环系统工程，产出活性微生物菌群；这些菌群按照不同的配方和特殊的工艺，经过深加工制成高品质的微生物肥料菌剂和生物蛋白饲料，应用在有机、绿色生态农业和畜禽、水产养殖业，实现资源循环再利用。通过微生物技术的应用使环保产业、现代都市农业产业协同发展，实现了完全的产业化运作，其高度的安全性和经济性，为城市解决土壤、水质、面源污染、食品安全提供了有效的解决方案。
2、餐厨垃圾处理工艺流程
微生物处理技术工艺流程详见下图。

图5-3 微生物处理技术原则工艺流程图

3、工艺过程描述（1）预处理
预处理的主要功能是对餐厨垃圾的来料进行计量、受料、分选和输送。以基本解决无机物和有机物的分类。
预处理的主要目的是将一次性筷子、塑料袋、骨头等大块垃圾分离处理，这些垃圾进入填埋场填埋，并且将可以回收的物质回收分选出来，以保证后续处理的连续性和稳定性。
餐厨垃圾在运至处理厂后，首先经电子地衡称重计量后，卸入预处理车间的卸料槽中，经板式破袋给料机破袋后，将餐厨垃圾输送到自动分选机中进行分选，筛上物的物料将被集中收集后送填埋场填埋处置，筛下物料将进入湿料缓冲仓，进入生化处理段。来料输送、破袋、分选等整个处置过程是在全封闭的状态下完成。
（2）微生物生化处理
微生物处理是该种处理技术的核心技术，微生物处理技术微生物菌的发酵原理是以餐厨垃圾作为培养基（调整碳氮比为25：1）、按照一定比例投入复合菌种，在一定的PH值、发酵温度、含水率的条件下，进行短时间的好氧发酵，促进微生物菌分裂增殖速度达到对数级，实现转化蛋白的作用，降低含水率，使微生物菌在此时生成芽孢体，进入休眠状态，能够很好的保存产物。
微生物菌种个数达到10⁸cfu/g以上，微生物处理技术选取自然界具有新陈代谢活力、增殖、作用能力强的天然复合微生物菌种，以一定的比例加入发酵，复合菌协同作用，增速繁殖，保证了发酵产品中的菌数。原料经过微生物的生长代谢已经发生了分解转化，故不存在蛋白同源性问题。
为保证标准化操作，进入生化处理设备中的餐厨垃圾首先需要加入调整材调节其含水率，在配以一定比例的微生物原菌后，一般要经过几个小时的发酵及干燥，经干燥冷却后的物料含水率≤13%以下。经灭菌和稳定熟化后的物料，通过出料口排入密封的皮带输送机中，然后输送至后处理车间。
（3）后处理系统
将从生化处理出来的物料进行二次筛选，分离出破碎筛选中遗漏的金属、骨头等细小异物质，经常温冷却处理，确保生成的饲料原料质量。将生成的原料从大颗粒粉碎成均匀的粉末状，压缩成型后采用统一规格的包装打包，作为饲料原料或者肥料出售。
4、生化处理机技术优缺点分析
优点是占地面积小；处理时间短，无需繁杂分拣；资源利用率高；产品有市场销路较好，产品质量较高，产品附加值较高。
缺点是一次性投资略高，设备处理能力较低，更重要的是设备耗能大，而且该技术减量化效果差，在餐厨垃圾中大量掺其他有机物，如麸皮、糠等，后端农业生产资料应用产业链较长。
5.2 餐厨垃圾处理主要技术比较
由于餐厨垃圾的高含水率、高有机质含量等特点，因此决定了卫生填埋和焚烧处理技术都不适合于餐厨垃圾处理，这里仅对目前应用较多的厌氧发酵、饲料、肥料化技术以及生化处理技术进行比较，综合上一节对目前餐厨垃圾出要处理技术的介绍，并充分考虑成都的实际情况以及上述技术在我国应用的实际情况，比较后得出下表。
表5-1 餐厨垃圾处理主要技术比较一览表（以200t/d为例）

	厌氧发酵	饲料/肥料化技术	生化处理技术
无害化程度	高	较高	较高
减量化程度	较高	较高	较高
资源化程度	高	高	高
技术安全性	好	较好	较好
技术先进性	先进	较好	一般
技术可靠性	较好，在国外有很多工程实例	好	好
能耗	较少	一般	大，需要大量的电能或天然气加热
工程占地	较少	少	由于单台处理能力低，因此占地面积大
投资金额（万元/吨）	20~40	10~20	20~30
运营成本（元/吨）	100~150	200~500	300~800
产品产量（以处理规模200t/d计）	沼气约2万~3.5万m³/d	饲料20t/d，油脂6t/d	微生物菌剂100t/d
产品质量	好	较好	较好
产品应用	广泛	较多	较多

5.3 厌氧发酵技术在国内外的应用情况
目前厌氧发酵技术已经在国外得到长足的发展，特别是在欧洲。已经形成了一系列不同类型的厌氧消化工艺，在欧洲等地都有很多成功运行的工程实例，包括Passavant Roedige、O.W.S DRANCO、KOMPOGAS、Valorga、BTA工艺等，不同类型厌氧消化工艺的工程实例情况分别见表5-2至表5-6，运行参数见表5-7。
表5-2 Passavant Roedige工艺的工程实例

项目位置	处理能力（t/a）	垃圾种类	投产日期
Saida（黎巴嫩）	99000	有机垃圾	2003年
Zgorzelec（波兰）	5500	混合垃圾	1998/99年
Munster （德国）	22000	有机垃圾	1995年
Kaufbeuren （德国）	10000	有机垃圾	1992年
Rottweil （德国）	800	有机垃圾	1982年

表5-3 O.W.S DRANCO工艺的工程实例

项目位置	处理能力（t/a）	垃圾种类	投产日期
Tenneville（比利时）	39000	有机垃圾	2008年
Hotaka（日本）	30000	有机垃圾	2007年
Alicante （西班牙）	30000	混合垃圾	2007年
Vitoria （西班牙）	20000	混合垃圾	2006年12月
Terrassa （西班牙）	25000	有机垃圾	2006年12月
Münster （德国）	24000	有机垃圾	2005年3月
Hille （德国）	38000	有机垃圾	2005年1月
Pusan （韩国）	70000	有机垃圾	2005年
Rome（意大利）	40000	有机垃圾	2003年7月
Leonberg （德国）	30000	有机垃圾	2004年12月
Brecht II （比利时）	50000	有机垃圾	2000年1月
Villeneuve （瑞士）	10000	有机垃圾	1999年2月
Kaiserslautern （德国）	20000	有机垃圾	1999年1月
Aarberg （瑞士）	11000	有机垃圾	1998年1月
Bassum （德国）	13500	有机垃圾	1997年6月
Bergheim-Siggerwiesen （奥地利）	20000	有机垃圾	1993年12月
Brecht I （比利时）	20000	有机垃圾	1992年7月

表5-4 KOMPOGAS工艺的工程实例

项目位置	投产时间（年）	处理能力（t/a）	罐体材质	沼气利用情况
Sierre（瑞士）	2009	70000	混凝土	电能、热能
Flörsheim-Wicker（德国）	2008	45000	混凝土	电能、热能
Rostock（德国）	2008	40000	混凝土	电能、热能
Montpellier（法国）	2008	100000	混凝土/钢	电能、热能
Botarell（西班牙）	2008	54000	混凝土	电能、热能
Ilbenstadt（德国）	2007	18500	混凝土	电能、热能
Regen（德国）	2007	18000	混凝土	电能、热能
Amtzell（德国）	2007	18500	混凝土	电能、热能
Utzenstorf（瑞士）	2007	12000	混凝土	电能、热能、沼气浓缩
Langenthal（瑞士）	2006	4000	钢	电能、热能
Ottenbach / Affoltern am Albis（瑞士）	2006	16000	混凝土	电能、热能
Aarberg（瑞士）	2006	12000	混凝土	电能、热能
Pratteln（瑞士）	2006	12500	混凝土	沼气浓缩，燃料
Jona（瑞士）	2005	5000	混凝土	沼气浓缩，燃料
Lenzburg（瑞士）	2005	5000	钢	电能、热能
Rioja（西班牙）	2005	75000	3×混凝土	电能、热能
Passau（德国）	2004	39000	3×混凝土	电能、热能
Kyoto（日本）	2004	20000	2×混凝土	电能、热能
Weissenfels（德国）	2003	12500	1×混凝土	电能、热能
Roppen（奥地利）	2001	10000	钢	电能、热能
Oetwil am See （瑞士）	2001	10000	钢	电能、热能
Braunschweig （德国）	2001	26000	2×钢	电能、热能
Volketswil（瑞士）	2000	5000	钢	电能、热能
Frankfurt（德国）	1999	30000	1×混凝土/ 窑道堆肥	电能、热能
Alzey-Worms （德国）	1999	26000	2×钢	电能、热能

表5-5 BTA工艺的工程实例

项目位置	投产时间（年）	年处理能力（t/a）	处理物料
Ypres（比利时）	2003	50000	有机垃圾
Mülheim a.d. Ruhr （德国）	2003	22000	有机垃圾、商业垃圾
Ko- Sung（韩国）	2003	3000	有机垃圾
Toronto（加拿大）	2002	25000	有机垃圾
Villacidro（意大利）	2002	45000	混合有机垃圾
Mertingen（德国）	2001	11000 + 1000	农业垃圾+有机垃圾
Newmarket（加拿大）	2000	150000	有机垃圾, 商业垃圾, 有机污泥
Wadern-Lockweiler（德国）	1998	20000	有机垃圾、商业垃圾
Erkheim（德国）	1997	11500	有机垃圾、商业垃圾
Karlsruhe（德国）	1996	8000	有机垃圾
Dietrichsdorf（德国）	1995	17000	有机垃圾、商业垃圾
Helsingoer（丹麦）	1991	20000	有机垃圾

表5-6 Valorga工艺的工程实例

项目位置	投产时间（年）	年处理能力（t/ a）	罐体情况	垃圾类型	停留时间	沼气利用情况
亚眠 (法国)	1987/ 1996	85000	3×2400 m³ 1×3500 m³	60 % TS 63 % TVS	18 - 22 d	高压蒸汽利用 (5 500 kW)
Barcelone, Ecoparque II (西班牙)	2004	240000	3×4500 m³	42 % TS –58 % VS	25 d	发电 (4 MWel)
Bassano (意大利)	2003	44200 （生活垃圾） 8200 （分类垃圾）3000 （污泥）	3×2400 m³	50,8 % TS – 62.3 % TVS	33 d	发电
加来 (法国)	2007	27000（有机垃圾）, 1000 （油脂）	1×3100 m³	源头分类垃圾	25 d	发电 (944 kWe)
Engelskirchen (德国)	1997	35000	2×3000 m³	36 % TS – 70 % TVS	25 d 最少	发电 (940 kWe)
Freiburg (德国)	1999	36000	1×4000 m³	源头分类垃圾	25 d	热能、电能
日内瓦 (瑞士)	2000	10000	1×1300 m³	有机垃圾	24 d	热能、电能
Hanovre (德国)	2006	100000	3×4200 m³	机械分选垃圾	25 d	热能、电能
La Coruna (西班牙)	2001	182500	4×4500 m³	家庭垃圾	16 - 20 d	热能、电能
Mons (比利时)	2000	23000 35700	2×3800 m³	生活垃圾+庭院、厨房垃圾	25 d	热能、电能
提耳堡 (荷兰)	1994	52000	2×3300 m³	46 % TS – 45 % TVS	20 d	净化后加入气体管网
瓦雷泽 (法国)	2002	100000	2×4200 m³ 1×4500 m³	有机垃圾	25 d最少	发电
Tondela (葡萄牙)	2007	30000 生活垃圾 5000有机垃圾	1×3500 m³	生活垃圾有机垃圾	25 d	发电

表5-7 不同类型厌氧消化工艺的工艺参数

工艺类型	固含量	搅拌方式	温度	罐体	停留时间	分级	加热方式
Valorga工艺	15-35%	沼气搅拌	高温	垂直，H>D,钢	≥25d	单相	进料时蒸汽加热、罐体外套热水保温
O.W.S DRANCO工艺	干式	物料循环	高温	垂直，H>D,钢	20d	单相	进料时蒸汽加热、罐体外套热水保温
LINDE-BRV工艺	25-35%	机械推流	高温	矩形/水平，L>>H,钢	约20d	单相	进料时蒸汽加热、罐体外套热水保温
KOMPOGAS工艺	湿式	机械搅拌	高温	圆形，水平，L/D=25/4,混凝土	18-20d	单相	热水注入发酵罐
Passavant Roediger工艺	湿式	沼气搅拌	高温	圆形，垂直，H>D,钢	≥20d	单相	进料系统热交换
BTA工艺	8-10%	沼气搅拌	中温	圆形，垂直，H/D=12/10,钢	18d	两相	进料系统热交换
LINDE KCA工艺	8%-15%	沼气搅拌	中温	圆形，垂直，H﹥D,钢	约20d	单相	热水注入发酵罐

由上表可以看出，厌氧消化技术在欧洲应用十分广泛，是一项被普遍采用的成熟处理工艺，其运行是可靠的。从欧洲各工程投产、建设时间来分析可以发现，欧洲处理有机垃圾的发展方向是厌氧发酵技术，在2000年以后有数量可观的厌氧发酵工程陆续投入使用，处理规模也呈现逐渐扩大的趋势。从分布来看，20世纪只有德国等少数国家大量使用厌氧发酵工艺，而进入21世纪后，法国、西班牙、瑞士、加拿大、比利时以及亚洲的日本、韩国都开始普遍采用厌氧发酵工艺。
综上所述，厌氧发酵工艺在发达国家已经是一项成熟、可靠的有机餐厨垃圾处理技术，虽然中国的餐厨垃圾具有水分、油脂、盐分含量高等特性，但是根据欧洲各国设计、运行的丰富经验，这些因素造成的影响都可以通过工艺本身的工况调整加以避免。
5.4 青岛市餐厨垃圾处理技术选择
青岛市综合实力较强，环境质量要求高，餐厨垃圾产生量大，因此在选择餐厨垃圾处理技术时需要重点考虑以下几点：
1、无害化、减量化、资源化程度高，真正做到无害化的同时考虑资源化利用。
2、技术先进、可靠。
3、技术安全性好，符合国家产业政策和发展方向，能耗要低。
4、运行的连续性好，产品销售平稳，可持续性处理餐厨垃圾。
5、适合规模化生产，处理能力大。
6、选址比较容易。
7、二次污染小，工厂环境质量高。
8、工程投资适中。
9、国内外成功应用案例较多。
5.5 分析与结论
1、微生物处理技术虽然具有技术安全性、先进性、可靠性较好；其产品质量好，并且附加值高等优点，但是由于单台设备处理能力少、设备能耗很大，运营费用也高，同时在餐厨垃圾中掺加大量的麸皮和糠等物料，不符合垃圾减量化的原则。因此目前只在少量饭店等自身采用，较少在处理规模大的项目应用，有待进一步改进。
2、肥料/饲料化技术具有机械化程度高，资源化程度高、占地面积小，投资省等优点。该技术发源于日本、韩国等国家，一度占据很重要的位置，但是近年来，该技术在上述两国市场逐渐退缩，相反厌氧发酵在上述两国逐渐占据主导地位。究其原因，主要因为人们担心的蛋白的同源性问题，在工艺中难以避免。因此，应慎重选择该技术。
3、利用厌氧发酵处理技术处理餐厨垃圾在国外有着比较广阔的应用，特别是在欧洲，用厌氧发酵的方法处理有机垃圾得到较大的发展，在日本和韩国，厌氧发酵处理餐厨垃圾也得到了较大的发展。该技术无害化程度较高，完全克服了同源性的影响，且具有高的有机负荷承担能力。虽然我国餐厨垃圾与国外的餐厨垃圾存在一定的差异。但是通过相应的技术改进和优化，也是能满足国内餐厨垃圾处理的需要的。
4、通过认真分析上述各种因素，在现有餐厨垃圾处理技术中，厌氧发酵技术比较先进；可靠性较高；符合国家产业政策和发展方向，不存在类饲料化技术存在的安全隐患；产品为沼气或电力，能平稳销售，可保证餐厨垃圾的长期持续性处理；国内外成功应用案例较多；适合大规模连续化工厂生产；二次环境污染较小，易于控制，选址比较容易，投资适中。
综上所述，依据现有技术条件和技术水平，青岛市餐厨垃圾处理技术首选厌氧发酵技术。相对其它处理方式，厌氧发酵方式具有突出的优势，主要体现在以下几个方面：
（1）厌氧发酵后产生的沼气是清洁能源。
（2）固体物质被消化以后可以得到高质量的有机肥料或土壤改良剂。
（3）在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化。
（4）厌氧发酵产生的沼气可以利用进行发电，减少了温室气体的排放量。
（5）餐厨垃圾含水率高，采用厌氧发酵处理几乎不用调节其含水率，节省了新水消耗量。
以上分析表明：应用厌氧发酵技术处理餐厨垃圾在生态环境方面具有突出的优势，此外该技术在经济上也是可行的。从能量需求、排放产物和运行过程对周围环境卫生影响的角度看，厌氧发酵技术能够实现环境、社会和经济效益的协调统一，对环境和经济的可持续发展都具有重要的意义。
综上所述，本报告认为厌氧发酵处理符合青岛市餐厨垃圾处理的需要，因此本项目采用厌氧发酵处理技术。
第6章厌氧发酵工艺选择
按照厌氧发酵罐（反应器）的操作条件如进料的含固率、运行温度等，餐厨垃圾厌氧发酵处理技术可分为以下几类：
1、按照固体含量可分为：湿式、干式。
2、按照温度可分为：中温、高温。
3、按照阶段数可分为：单相、两相。
6.1 湿式厌氧发酵和干式厌氧发酵的比较
湿式厌氧发酵和干式厌氧发酵的比较详见表6-1。
表6-1 湿式和干式厌氧发酵的比较

	湿式	干式
含固率	一般在10%~15%	一般在20%~40%
优点	1、技术成熟。 2、处理设施便宜。	1、预处理中挥发性有机物损失少，很少用新鲜水稀释；有机物负荷高，抗冲击负荷较强。 2、预处理相对便宜，反应器小。 3、水的耗量和热耗较小，产生废水的量较少，废水处理费用相对较低。
缺点	1、预处理复杂。 2、定期需要清除浮渣层；对冲击负荷敏感。 3、水的耗量大，产生废水的量也大。	1、湿垃圾不能单独处理。 2、设备造价高。 3、由于在高固体含量下进行，输送和搅拌困难，尤其搅拌是个技术难点。

干式厌氧发酵处理技术目前尚不是特别成熟，容易造成很多问题，如氨毒性问题，导致产气不畅的问题，而青岛市主城区适宜采用湿式消化工艺。
6.2 中温厌氧发酵和高温厌氧发酵的比较
中温厌氧发酵和高温厌氧发酵的比较详见表6-2。

表6-2 中温和高温厌氧发酵的比较

	中温	高温
温度范围	35-38℃	50-60℃
优点	1、应用广泛。 2、能耗低。 3、运行稳定。	1、发酵时间短。 2、产气率稍高。 3、对寄生虫卵的杀灭率在数小时内就可达到90%。
缺点	1、消化时间长。 2、对寄生虫卵的杀灭率低，无害化低。	1、需要的热量多，运行费用高。 2、由于在高温条件下自由NH₃的浓度比中温高，沼气中的氨浓度高。

根据厌氧菌的生活形态，厌氧发酵有两种适宜温度：中温 (35℃-40℃)和高温 (55℃--60℃)。中温消化虽然运行相对稳定，但是从无害化的角度来看，比高温消化效果差，而且高温的产气率较高。
根据青岛市餐厨垃圾的性质，采用中温、高温厌氧发酵工艺皆可。但是餐厨垃圾处理厂首要考虑的是无害化的程度，同时，高温消化已经成为近年来发展的主要趋势。因此本项目采用高温工艺。
6.3 单相和两相厌氧发酵的比较
在单相厌氧发酵工艺中，产酸相和产甲烷相在同一个处理单元中进行。两相厌氧发酵本质特征是实现了生物相的分离，即产酸相和产甲烷相分成两个独立的处理单元，通过调控两个单元的运行参数，形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物各自的最佳生态条件，从而形成完整的发酵过程，大幅度提高了废物的处理能力和工艺运行的稳定性。
单相厌氧发酵和两相厌氧发酵的比较详见表6-3。
6-3 单相和两相厌氧发酵的比较表

	单相	两相
优点	1、投资少。 2、易控制。	1、系统运行稳定。 2、提高了处理效率（如减少了停留时间）。 3、加强了对进料的缓冲能力。
缺点	1、反应器可能出现酸化现象导致产甲烷菌受到抑制，厌氧发酵过程正常进行受到影响。	1、投资高。 2、运行维护复杂，操作控制困难。

在实际的市场运作中，由于两相厌氧发酵系统需要更多的投资，以及运行维护也更为复杂，因此在实践中应用很少。此外对于大部分有机垃圾而言，只要设计合理、操作适当，单相系统与两相系统具有相同的功能。在厌氧发酵技术处于领先地位的西欧，近年来单相和多相的应用情况见图6-1，由图6-1可知，西欧有机垃圾的厌氧发酵处理工程中，单相厌氧发酵工艺占绝大多数，而且呈现出逐年增加的趋势。

图6-1 西欧单相和两相厌氧发酵技术应用数量比较
综合上述分析结果，推荐青岛市主城区餐厨垃圾采用成熟可靠的单相厌氧发酵工艺。
6.4 厌氧发酵工艺比较结果
根据以上比较分析，青岛市主城区餐厨垃圾含水率高，适合采用湿法厌氧发酵工艺；相对于高温厌氧发酵技术而言，中温技术存在着无害化程度不高等问题，因此推荐采用高温厌氧发酵技术；由于单相厌氧发酵工艺简单，设备运转维护费用低，在经济上占优势，并且目前单相厌氧发酵工艺在工程上应用中占90%以上，推荐采用单相厌氧发酵工艺；最后从系统占地、产气效率等因素考虑，推荐采用连续式厌氧发酵工艺。
因此，青岛市餐厨垃圾处理厂选择的工艺是湿式高温单相厌氧发酵工艺。

第7章厌氧发酵工艺设计
7.1 设计条件
处理量
处理收集的泔水，处理量为每天200吨。以青岛市环卫科研所检测的成分作为参考，可供参考的泔水成分见表7-1。
表7-1 青岛市餐厨垃圾的理化性质（其中碱度以CaCO₃计）

测定项目	TS （%）	VS （TS%）	全氮（%）	PH	NH₃-N （mg/l）	碱度（mg/l）	COD_cr （mg/l）	C/N
测定结果	22.61	75.14	2.02	4.75	363.1	540.54	14400	17.49

7.2 处理工艺
本工艺采用湿式、高温厌氧发酵技术处理餐厨垃圾，厌氧发酵产生的沼气进入净化系统，经过变压吸附制成天然气出售。整个餐厨垃圾处理工艺包括以下6个子工艺系统：

接料及预处理系统
厌氧发酵系统
沼气净化系统
发酵残渣脱水系统
脱水残渣堆肥化处理系统

7.3 工艺流程
主体工艺流程与质量平衡
运输进厂的餐厨垃圾由破碎机破碎后输入接料池，在接料池搅拌混合均质，然后进行重物质分离，由泵打入发酵罐内，进行厌氧发酵。发酵过程产生的沼气经净化处理后储存于沼气储罐，最终进入变压吸附单元，预加热反应物料和维持发酵罐温度可以由返回的废水和外部热源加热，热源来自燃气燃油两用锅炉，发酵过程产生的残渣进入脱水环节。脱水后的发酵沼渣利用现有的堆肥设施进行堆肥，达到进一步稳定化目的。脱水过程产生的废水一部分返回预处理系统调浆，一部分排入娄山河污水处理厂统一处理后排放。
根据所处理的垃圾性质，泔水及有机垃圾（液态有机垃圾）含有大量的水分，主要是固液混合的形式，因而适于采用湿式厌氧发酵工艺。餐厨垃圾湿式厌氧发酵主体工艺流程及质量平衡见图7-1。

图7-1 湿式厌氧发酵主体工艺流程与质量平衡

进料与预处理
接料及预处理系统的主要功能是将收运进厂的餐厨垃圾进行短暂的储存，并完成调节缓冲、均质、预处理等工序。整个接料及预处理系统统一设置在卸料车间内。卸料车间内设置有两个接料池，容积为150m³。
专用的餐厨垃圾收运车辆进厂后，首先通过电子汽车衡称重并记录，然后直接驶入卸料车间，在指定位置将餐厨垃圾倾倒入卸料口。卸料口处安装有栅条间距为60mm的转鼓式粗格栅，尺寸大于60mm的组分被分离，这部分大颗粒物质将被集中收集后送入填埋场进行填埋处置；而尺寸小于60mm的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机。餐厨垃圾经破碎机破碎成浆状后被垃圾输送泵送入接料池，接料池中安装有搅拌器，以保证接料池中的垃圾混合均匀，餐厨垃圾在接料池中搅拌混合后，呈浆状从接料池底部排出。排出的浆状垃圾进入除砂器分离重物质，分离出的重物质（主要成分为砂石等）被集中收集后送入填埋场填埋，其余部分由垃圾输送泵输送到发酵罐中进行厌氧发酵。
接料及预处理系统流程图如图7-2。

图7-2 接料及预处理工艺流程图

图7-3 除沙装置示意图
厌氧发酵反应器
湿式发酵反应器采用完全混合式（CSTR）圆柱型反应器，反应器采用钢结构。反应器的混凝土基础是普通的倾向底部中心结构。根据设计温度与大气温度最低温差，反应器需要进行隔热处理，罐外部有绝缘保温层。由于本方案所选用的厌氧细菌的温度范围为50~60℃，为补偿热损失和反应器中料液的加热，在反应器内双向气流管上安装有内部热循环装置，用以保持处理温度在55℃左右。
在厌氧浆液液位下，为还原化学状态，故不需设防腐层。为防止气体溢出和活性生化物质的腐蚀作用，沼气所接触到的区域和反应器顶部需要进行保护处理。
储存在水解缓冲罐中的浆液通过半连续操作方式配送至两个湿式反应器中。两个容积为4500m³的反应器是并联操作的，反应器直径17m，高20m，水力停留时间为21天。反应器通过内部的双套管热交换器供热。反应器底部的液体循环泵是外置式的。发酵液通过设置在反应器底部中心出口被泵抽送至倾斜离心机中进行固液分离。
除了破碎机产生的少量残渣，水解缓冲罐中沉淀物也必须被除去。其它沉淀物通过反应器后通过脱水机被去除。细小的浮渣如细塑料或者木片将作为反应器的浮渣层被去除或在脱水阶段被分离去除。
工艺参数控制
1、温度控制
本工艺为高温厌氧发酵工艺，发酵罐内部温度需维持在55°C左右。发酵罐罐体外部表面设置保温隔热装置，防止热量散失，另外，需要进入发酵罐的餐厨垃圾、循环污泥以及回用废水通过泵打入热交换器进行预加热，达到55°C后再进入发酵罐发酵。发酵罐罐体外部设置温度补偿装置，补充散失的热量，使发酵罐内部温度维持在55°C。
热交换器以及温度补偿装置所需热量均由气液两用锅炉提供，并且提供启动阶段以及生产中断期（检修和意外停产）所需的热量。
2、搅拌方式
加入发酵罐的反应物料主要为收集进场的餐厨垃圾，同时补充一定量经过消化的物料，以增加进料的均匀性并保持进料中微生物的浓度，使进料在消化起始阶段即处于最佳反应条件。为了使物料在发酵罐内更好地混合均匀，本工艺采用机械搅拌的方式，该设备需要进口。
3、工艺参数监控
发酵罐内部设置检测装置对发酵罐内部压力值、甲烷以及二氧化碳含量等指标进行测定和监控。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、pH值、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、氨氮等）进行实验室测试，测试结果及时反馈，以便操作人员利用这些测量、分析结果及时调整发酵罐运行参数，保证厌氧发酵过程的持续和稳定。
4、含水率调节
为达到最佳的微生物降解条件，餐厨垃圾在进入发酵罐消化之前，需要进行必要的稀释、混匀，使进料达到工艺要求的含水率，需要的稀释用水部分由发酵残渣脱水产生的废水提供，部分补充新水。
5、进料、出料
发酵罐采用连续方式进料，正常情况下每个工作日进料10h。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，即发酵罐中餐厨垃圾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，排放出的发酵残渣进入残渣缓冲池，随后进入残渣脱水系统。
生物气系统
产生的生物气送往生物气处理系统进行统一处理，部分生物气由燃油燃气两用锅炉作为厌氧发酵罐热源。
残渣脱水
从消化罐排出的消化浆液由两个离心脱水机进行脱水，其中包括絮凝剂投加设备和计量设备。消化浆液脱水后得到以下产物：

固态产物（脱水残渣），含固率约32%；
液态产物（消化液），0.22%。

离心液收集到一个缓冲罐中，其中部分回流至预处理系统进行回用，多余部分送往污水处理系统处理。脱水残渣通过输送带送往堆肥系统生产有机肥料。
7.4 设计及运行参数
湿式厌氧发酵工艺主要的设计与运行参数详见如下所示：
温度：55℃
进料量：200 t/d
进料TS：10%左右
进料有机负荷：4～5 kg VS/m³ ·d
停留时间：21 d左右
出料量：397 t/d
出料TS：2% 左右
甲烷含量：45%～70%
二氧化碳含量：30%～55%
生物气体平均产率：25400m³/d。
7.5 主要设备
主要设备清单见表7-3。
表7-3 湿式车间主要设备清单

序号	名称	数量	规格
一、餐厨垃圾预处理
1	行车推料机	2
2	转鼓式粗格栅	2	60mm
3	螺旋输送机	2	15 m³/h
4	板式输送机	2	20 t/h
5	破碎机	1	30 t/h
6	打浆机	1
7	破碎餐厨垃圾缓冲罐	2	20 m³
8	搅拌器	2
9	餐厨垃圾悬浮液输送泵	2	50 m³/h
10	螺旋除砂机	2	5 t/h
11	反应罐进料泵	2	50 m³/h
二、消化反应器单元
12	发酵罐	2	5000 m³
13	搅拌机	2
14	热交换器	2	20m²
15	除沫剂配置站	1
16	除沫剂计量泵	2	3 m³/h
三、出料及脱水单元
17	出料缓冲罐	1	450 m³
18	搅拌器	1	500m³/h
19	出渣机	2
20	离心脱水机进料泵	2	35 m³/h
21	离心脱水机	2	27 m³/h
22	离心液回用水泵	2	100 m³/h
23	脱水固体物料输送带	2	7.8 m³/h
25	轻物质螺旋输送机	2	0.6m³/h
26	絮凝剂配置站	1	6 m³/h
27	絮凝剂计量泵	2	5 m³/h
28	污水泵	2	50 m³/h
四、其它辅助设备
29	电动单梁桥式起重机	1	Q_k=3t

第8章生物气处理及利用工程
8.1 设计条件
生物气产生量
按照理论计算，每克VS可以产生1.867L沼气，按照青岛环卫科研所监测的青岛市餐厨垃圾成分VS占22.61%×75.14=17%。
则每天产气量为200×17%×1.867×1000=63478 m³/d，餐厨垃圾厌氧发酵车间生物气产生量为63478m³/d。上述为理论计算值，应考虑实际产生量系数为0.4，则每天产气25400 m³/d，即1058.3m³/h。相当于每吨湿餐厨垃圾产气约为125 m³。
这一数据与北京董村餐厨垃圾厌氧发酵处理厂以及重庆市餐厨垃圾厌氧发酵实验数据相近。
生物气成分
生物气成分见表8-1。
表8-1 生物气主要成分表

参数	单位	最低	平均	最高
一、物理性质
物态		气体	气体	气体
容重	kg/m³	1.15	1.27	1.45
湿度	%	饱和	饱和	饱和
温度	℃	45	55	60
压力	bar	0	0.10	0.25
爆炸极限	%	5	10	15
溶解度	mg/l		20
低位热值	kJ/Nm³	14328	19692	23256
二、化学性质
CH₄	%	40	55	65
CO₂	%	35	45	60
N₂	%	0.5	1	2
O₂	%	0.10	0.25	0.40
H₂	%	< 0.1	< 0.1	< 0.1
Cl	mg/m³	< 1	< 1	< 1
F	mg/m³	< 1	< 1	< 1
S	mg/m³	188	940	2350
H₂S	mg/m³	200	1000	2500
C₆H₆	mg/m³	< 0.5	< 0.5	< 0.5
C₆H₅CH₃	mg/m³	<25	<25	<25
NH₃	mg/m³	20	150	300
Hg	mg/m³	< 0.003	< 0.003	< 0.003
Cd	mg/m³	< 0.1	< 0.1	< 0.1
Si	mg/m³	< 1	< 1	< 1
灰尘	mg/m³	< 2	< 2	< 2
油(C₆ - C₄₀)	mg/m³	< 0.1	< 0.1	< 0.1

8.2 沼气利用方案
从消化罐出来的沼气是一种燃料，其主要成分是甲烷和二氧化碳。沼气利用的方式可以有两种方案，第一种方案是将沼气制成天然气出售，第二种方案是利用沼气发电产热。
方案一：沼气净化用作天然气
厌氧发酵过程中产生的生物气（Biogas）是一种混合气体，主要成分是CH₄、CO₂和H₂S。生物气通过提纯处理之后可以作为天然气。天然气和沼气的成分对比如下表所示：
表8-2 一般厌氧反应器产生的生物气与天然气成分的比较

成分	天然气	生物气
CH₄ Vol%	85	55～70
CO₂Vol%	0.89	30～45
C₂H₆ Vol%	2.85	--
C₃H₈ Vol%	0.37	--
C₄H₁₀ Vol%	0.14	--
N₂ Vol%	14.35	--
O₂ Vol%	<0.5	--
H₂S mg/m³	<5	0～15
NH₃mg/m³	--	0～450
湿度	露点10℃	饱和
热值 MJ/ m³	32～35	20～28

从前述沼气成分可以看出，气体处理通常是必须的。处理包括以下方面：
1、水分去除：否则水分会在设备气体管路中聚集，和硫化氢结合会产生腐蚀性的酸溶液，引起腐蚀。
2、硫化氢去除：因为硫化氢具有毒性、腐蚀性，会腐蚀设备，其浓度应限制在设备生产商规定值以下。并且，燃烧时生成二氧化硫，为了符合二氧化硫的排放要求，生物气中硫化氢浓度也应保持足够低的值。
3、二氧化碳去除：提高天然气的热值。
用图表示如下图：

图8-1 生物气处理工艺流程
4、脱水、脱硫工艺
水汽的去除主要在冷凝器中进行，从反应器出来含有饱和水汽的生物气体在经过冷凝器时，其中所含水汽冷却凝结，达到干燥的目的。
H₂S通过箱式脱硫设备去除，采用干法脱硫连续再生工艺，干法脱硫是在脱硫设备内装填一定高度的脱硫剂，生物气自下而上通过脱硫剂，H₂S被去除，实现脱硫过程，其中脱硫剂以氧化铁为主要活性催化组分，并添加多种助催化剂与载体，在常温常压下通过催化作用去除H₂S，脱硫率可达90%以上。干法脱硫连续再生工艺具硫容高、床层阻力小、操作方便、可连续再生、再生工艺简单等特点。脱硫再生工艺原理如下：
脱硫：Fe₂O₃·H₂O+3H₂S=Fe₂S₃·H₂O+3H₂O
再生：2Fe₂O₃·H₂O+3O₂＝2Fe₂O₃·H₂O+6S
综合以上两反应式，脱硫再生反应式如下
H₂S+1/2O₂＝S+H₂O(反应条件是Fe₂O₃·H₂O)
餐厨垃圾车间厌氧发酵产生生物气中H₂S的含量范围为300ppm~1600ppm；H₂S的平均浓度为600ppm，处理后净化气中H₂S含量须低于200ppm。
5、脱碳工艺
变压吸附（Presure Swing Adsorption），是一个近似等温变化的物理过程，它是利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低时得到脱附再生。
自1970年，变压吸附工艺（PSA）就已经用于商业运营，而且被认为是一个成熟的工艺。沼气首先通过过滤器以去除气体中的颗粒物质；再被压缩进入一无油压缩机，压力达到大约2~4barg；再经过一个用水冷却的冷却机以去除沼气压缩过程中产生的热；最后压缩沼气被输送到吸附床，在那里甲烷与二氧化碳、硫化氢以及沼气中的其它成分分开。
当吸附床饱和时，而且产气不能够再满足最低的天然气纯度时，吸附床须进行再生。吸附床的再生须要将床的压力从运行压力（2~4barg）降到大气压。利用一个通过微处理器控制的阀门管路来实现吸附床的在线和离线转换。变压转换吸附（PSA）系统的一般循环周期在2~3分钟范围内，所以开关阀门的可靠性对于系统的正常运行十分重要。

图8-2 PSA变压吸附工艺流程示意图
方案二：沼气热电联供
2006年，国家发改委发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，该办法规定，沼气发电电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价；电力部门都应允许并网，签订并网协议，并在核定的上网电量内优先购买。
本项目工艺生产中需要给垃圾厌氧发酵过程中的垃圾加热。而热电联产过程中将产生大量的余热，该部分余热将满足工厂生产过程的供热需求，并可供应生活区作供暖之用；另外，发电除部分供应工厂自用外，多余部分可以用于上网。从这点考虑，选择采用热电联产符合国家的政策与法规，且有一定的经济效益。
为了达到能够满足这些标准，采取干燥、脱硫等措施。首先，采用冷凝法干燥沼气，使得沼气的湿度控制在80%以下。
再采用高效氧化铁脱硫剂干法脱硫，硫化氢浓度可以由1000 mg/m³减少到100mg/m³以下。该处理方式脱硫精度高，可以达到1 mg/m³以下，经过脱硫处理后的燃气经过沼气内燃机燃烧后排放的尾气中二氧化硫浓度小于350 mg/m³。
1、工艺流程
从消化罐出来的沼气通过砂砾滤层以除去残余的冷凝物。这些气体中会有一部分通过鼓风机注入消化罐的导流管，以同于湿式消化工艺部分所述匀化反应器里的物质。沼气被通向一个具有2000m³的储气罐中，储气罐可平衡沼气系统的产气量波动，并装备有一个冷凝水收集系统。储气罐的压力和充气水平值皆由自动控制系统进行实时监视。
当沼气在流经接管、过滤器、气体容器、放空燃烧装置等过程中冷却时，冷凝水被收集到管道，并且为这个目的提供一些内置组件。它将被收集到冷凝凹坑中，以回用于生产车间的用水系统。
储气罐可提供作为干式贮存系统，罐体为钢结构，内部设有隔层。
沼气系统及相关设备的维护在紧急状况下，多余的气体可以由火炬燃烧处理。在紧急情况下，过量气体由一个处理能力为1500m³/h的沼气燃烧器全封闭式非明火燃烧处理。在该情况下，贮气罐的充气达至一定水平后，将启动沼气火炬燃烧装置，该装置备有自动操作的设施。沼气燃烧器设计可满足全部气体产量的处置需要，避免出现整个沼气利用单元都失败而导致沼气外漏的情况。
沼气经过干燥、脱硫塔脱硫进入沼气发电系统。
发电系统由沼气内燃机组成。处理厂所需的供热由内燃机余热利用所提供，为确保热电联产发电站正常运作，选用沼气锅炉作为备用供热设备。鼓风机产生必需的输送压力，以提供内燃机所需的工作压力。
上述供热设备可保障启动运转或在满负荷运转状况下的热量供应包括供给发酵过程和其它单元。
沼气会输送至热电联产发电站后被转换成电能和热能。该系统包括隔音进气/排气闸，尾气排气管，备用冷凝器，废气换热交换器和润滑油自动供应器。煤气锅炉可采用天然气启动直至沼气产量达到一个稳定水平。
方案比较的结果
根据上述方案的比较，方案一和方案二都属于成熟的工艺，都可以应用于本项目之中。但是，由于本项目选址在娄山河地区，生产出来的沼气可以就近利用，天然气用户较多；而沼气发电方案投资较高，并且存在上网困难的问题，如果周边难以找到上网点，沼气发电上网投资大大增加。因此，综合考虑以上因素，选择方案一，即沼气用作天然气作为本项目的推荐方案。
8.3 工艺流程
本工艺流程如图8-3所示。从发酵罐出来的沼气经过脱水、脱硫和脱碳系统处理后，达到天然气利用的纯度后，经过高压燃气车运输销售。

图8-3 生物气体净化示意图

沼气储存罐
生产的沼气在运送到高压运输车前，必需先收集到沼气储存罐中。
罐体由外、内膜、底膜及附属设备组成，具有抗紫外线及各种生物的能力，高度防火。内膜与底膜之间形成一个容量可变的气密空间用作储存沼气，外膜构成储存柜的球状外型。利用外膜进气鼓风机恒压，当内膜沼气减少时，外膜通过鼓风机进气，保持内膜沼气的设计压力，当沼气量增加时，内膜正常伸张，通过安全阀将外膜多余空气排出，使沼气压力始终恒定在一个需要的设计压力。
可调节膜式沼气储气柜的保温原理：在内外膜之间充入空气，能有效阻挡外界冷空气进入。

图8-4 沼气储罐示意

本工程的沼气存储体积为2000m³，储气压力5kPa。
8.4 生物气利用
本工程产生的生物气分两部分利用，一部分用于锅炉使用，产生蒸汽供厌氧发酵物料加热作为热源，另一部分作为天然气出售。
天然气制备系统
厌氧发酵产生的生物气体，经净化后一小部分在锅炉中燃烧，以生产加热进料所需要的蒸汽，其余大部分可以通过变压吸附制成天然气出售。
经过变压吸附出来的沼气，CH₄纯度能达到90%以上，能满足天然气的条件。变压吸附的工作压力在0.4MPa，而气液两用锅炉的工作压力在0.3MPa，因此不需要另外对沼气进行压缩处理。
经过处理的沼气存储在沼气罐中，由天然气高压运输车运往厂外销售。
生物气锅炉及生物气制天然气
发电用生物气量平衡计算：
生物气平均产量1058.3m³/h。燃油燃气两用锅炉的生物气耗量为180.7m³/h，则供制天然气用的生物气量为877.6 m³/h。
生物气脱硫塔为2台（一用一备）。配备5台变压吸附脱碳塔。
1、生物气锅炉工艺流程简述
由变压吸附间出来的0.3MPa低压生物气，经调压器调压后进入燃油燃气两用锅炉作为燃料生产蒸汽。
当工程启动及出现故障时，使用轻柴油作为备用燃料。燃油系统简述如下：由市场采购来的燃油，通过油罐车卸入地下油罐。由油泵将地下油罐中的燃油泵入日用油箱，再经过过滤器送入两用锅炉内燃烧。
室外设直径600、高15米的不锈钢烟囱一个。
2、生物气制天然气工艺流程简述
经变压吸附出来的生物气甲烷含量能达到90%以上，满足作为天然气的使用要求，天然气通过沼气罐缓冲，由高压天然气运输车运送场外销售。
供制天然气用的生物气量为877.6 m³/h，经过脱硫和变压吸附工艺的处理，甲烷平均浓度为55%，则得到天然气的量为：877.6×55%×90%（系数）=435 m³/h。则每年可获得天然气为435×8400=365.4万方。
紧急火炬系统
1、设计目的
当消化罐产生的生物气体泄漏或垃圾处理厂遇到险情的时候，紧急火炬会负责将整个系统内所有的生物气体燃烧处理，以避免因生物气泄漏而导致的消防问题。
本项目共设有一个火炬，其设计原则是在1小时内将所有的生物气体燃烧。
2、设计资料
生物气体类型：厌氧发酵
成分：甲烷46%~65%，其余为CO₂等
温度：55℃
流量：1500m³/h（最大）
燃烧温度：760℃~982℃
燃烧率：98%~99%
3、紧急火炬系统操作描述
紧急火炬接收到操作信息后，火炬就会点燃，在生物气体还没有传送到达火炬时，火炬的点燃是通过前期导入天然气或煤气。通过控制火炬底部的控制阀来控制火炬的温度，当阀门开启后，冷空气进入，从而达到降温的效果。由于生物气体中甲烷含量不稳定，为避免对装置造成损害，控制温度是必要的。火炬系统的控制是通过设置在火炬里面的温度计以及火焰探测器来实现。当火炬的温度高于1100℃或低于760℃时火炬就会自动关闭，同时若火焰探测器没有探测到火焰，也会自动关闭火炬。
设备布置
锅炉与沼气提纯装置共同布置在生物气处理间内。
锅炉布置在车间的东面，锅炉辅助设备设置在靠近锅炉的一端。室外地下油罐布置在靠近锅炉一端的墙外，室外地下油罐与生物气车间的隔墙采用防火墙，以满足防火要求。生物气净化设施布置在车间的西面，在靠近发电机的一端设一跨配电间。值班室与锅炉房共用。内设一台2吨电动单梁起重机供安装检修用。
主要设备
该车间主要设备见表9-8。
表9-8 气体利用主要设备

序号	设备名称	型号	数量		技术参数	备注
一、锅炉部分
1	燃气锅炉（燃油）		1		燃油消耗量：220kg/h 额定压力：0.4MPa
2	齿轮油泵	KCB-55	2		额定流量：3.3 m³/h P：0.33MPa 电机功率：1.5kW	一用一备
3	锅炉给水泵	D6-25	2		额定流量：6m³/h 扬程：1.6MPa	一用一备
3	日用油箱	RQ-1	1		1m³
4	卧式柴油储罐	DY-15	1		15m³
二、脱硫部分
5	风机		2		18m³/min
6	脱硫塔		2		Φ2000x6800
7	分离缓冲罐		1		Φ800x1600
8	冷凝水泵		1		Q= 10 m³/h; H=10m
9	冷凝液池				2m³
10	冷凝水分离器		1		1000 m³/h
三、脱碳部分
11	原料气压缩机		2		18m³/min
12	气液分离罐		1		Φ800x1600
13	脱碳塔		5		Φ1600x6800	带填料
14	净化缓冲罐		1		Φ1800x6800
15	真空泵	2BE1 203	2
16	PSA自控		1
四、加气站部分
17	干燥装置		1	16.7m³/min
18	分离缓冲罐		1	Φ1200x2800
19	油水分离罐		1	Φ800x2800
20	CNG压缩机		2	10m³/min
21	加气柱		2
22	天然气储罐		1	2000m³
五、其他
23	电动单梁桥式起重机	LD2-13.5	1		跨距Lk：13.5m 起重量： 10T 电机功率：5.0 kW
24	沼气储罐		2		2000m³
25	火炬		1		1500 m³/h

第9章臭气处理工程
9.1 概述
餐厨垃圾综合处理厂的臭气主要来自给料和脱水。臭气的主要成份为H₂S和NH₃，此外还有少量的有机气体如甲硫醇、甲胺、甲基硫等。这些气体挥发性较大，易扩散在大气中，而且部分气体有毒、刺激性气味大。为防止臭气危害人的健康、污染空气，必须采用除臭技术有效遏止空气污染，改善空气质量。
餐厨垃圾处理厂选址属于GB3095所规定的二类环境空气质量区。餐厨垃圾处理厂臭气经生物滤池处理后，排放的气体应符合GB14554-93中规定的恶臭污染物厂界标准中的新扩改建二级标准与15m高空排放标准值，见表9-1。
表9-1恶臭污染物厂界二级标准值与恶臭污染物排放标准值

序号	项目	恶臭污染物厂界标准（新扩改建）		恶臭污染物排放标准（15m高空排放）
序号	项目	单位	二级标准	单位	标准
1	氨	mg/m³	1.5	kg/h	4.9
2	三甲胺	mg/m³	0.08	kg/h	0.54
3	硫化氢	mg/m³	0.06	kg/h	0.33
4	甲硫醇	mg/m³	0.007	kg/h	0.04
5	甲硫醚	mg/m³	0.07	kg/h	0.33
6	二甲二硫	mg/m³	0.06	kg/h	0.43
7	二硫化碳	mg/m³	3.0	kg/h	1.5
8	苯乙烯	mg/m³	5.0	kg/h	6.5
9	臭气浓度	无量纲	20	无量纲	2000

9.2 除臭方法选择
垃圾恶臭常用的除臭方法有吸附、吸收、生物分解、化学氧化、燃烧等。常用的除臭方法详见表9-2。

表9-2 垃圾恶臭常用的除臭方法表

	名称	方法	适用范围
物理法	扩散法	用烟囱使恶臭气体向大气扩散，以保证下风向和附近不受影响	工业有组织排放源产生的臭气
	水吸收法	将恶臭物质与水接触，使其溶解于水中达到除臭的目的	水溶性物质、有组织排放工业源产生的臭气
	活性碳吸附法	利用活性碳吸附法，达到除臭的目的	有组织排放、臭气浓度较低的场合
化学法	直接燃烧法	将臭气与油或燃料混合后，在高温下完全燃烧，以达到脱臭的目的	工业有组织排放源、高浓度恶臭物质如炼油厂排气
	催化燃烧法	将臭气和燃烧气混合后在催化剂的作用下燃烧而达到脱臭的目的	工业有组织排放源、高浓度恶臭气体
	O₃氧化法	O₃具有很强的氧化作用，可将恶臭物质彻底氧化分解	工业有组织排放源、中低浓度恶臭气体
	催化氧化法	在催化剂作用下将恶臭物质氧化成无臭或弱臭物质	工业有组织排放源、中低浓度恶臭气体
	其它氧化法	将恶臭物质通过高锰酸钾、次氯酸盐或过氧化氢溶液使其氧化分解	工业有组织排放源、中低浓度恶臭气体
	酸吸收法	将恶臭物质与酸溶液接触，使其溶解于酸溶液中达到除臭的目的	酸性物质，有组织排放工业源产生的臭气
	碱吸收法	将恶臭物质与碱溶液接触，使其溶解于碱溶液中达到除臭的目的	碱性物质，有组织排放工业源产生的臭气
生物法	活性污泥法	利用活性污泥吸附分解，达到除臭的目的	有组织排放源产生的臭气
	生物滤池法	有机填料中存在着大量的微生物，这些微生物有很强的吸附和分解臭气的能力，利用土壤的特性，达到除臭的目的	高、中、低浓度的恶臭物质
	堆肥法	将堆肥盖在臭气发生源上，臭气分解达到除臭的目的	有组织排放源产生的臭气
	填充式微生物法	陶粒。塑料。贝壳等载体上，利用微生物分解臭气，达到除臭的目的	高、中、低浓度的恶臭物质
联合法		几种方法联合使用，以去除恶臭物质	有组织排放，成分复杂的排放源产生的臭气

物理法和生物法除臭具有结构简单，投资及运行费用低，应用广泛，适宜于成份复杂的臭气，维护管理简单，对操作人员的要求低，可靠性高，处理过程的副产品是CO₂、H₂O，无二次污染；其缺点是停留时间长，生物法除臭占地面积比较大，需维持适当的温度、湿度和pH，滤床要均匀，否则易造成短路。
经过综合比较，本工程采用生物法除臭+植物液除臭。在餐厨垃圾卸料区设置植物液系统，定时喷洒除臭剂；对餐厨垃圾处理系统的各车间设置了独立的通风系统，在餐厨垃圾处理厂可能散发臭气的地方，尤其在混合泵、脱水系统、储水池、消化残渣传送带等处设置收集装置。此外，需采取负压方式密封各建筑物以限制臭气的扩散。
9.3 臭气处理工艺流程
餐厨垃圾消化段臭气处理
1、工艺流程简图

图9-1餐厨垃圾消化段臭气处理工艺流程图
表9-2是消化车间臭气处理系统臭气量的计算。
表9-2 全厂臭气量

序号	收集区域	区域体积（m³）	换气次数（次/h）	臭气量（m³/h）	说明
1	餐厨垃圾卸料区域	2880	5	14400
2	餐厨垃圾预处理系统	2315	3	6945
3	脱水车间	2000	1	2000
4	离心脱水机	1000	2	2000	定点收集
5	离心脱水滤液池	1000	1	1000	定点收集
6	残渣存储区域	1435	3	4305
10	总计			30650
11	建议处理量			35000

生物除臭处理工艺
生物除臭主要是利用自然界细菌和微生物对臭气的消化和降解过程来自然除臭的方法。收集到的臭气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（填料），气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成臭气的除臭过程，固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务。因为微生物生长需要足够的有机养分，所以固体载体必须具有很高的有机成份，还要创造一个适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分的良好条件来保持微生物活性。在生物除臭前，为了保证生物除臭的安全稳定运行，需增加一个酸洗塔，将臭气中大部分的NH₃进行去除。
生物过滤除臭过程如图9-2所示。

图9-2 生物过滤除臭系统示意图
1、生物过滤除臭系统主要由四大部分组成：
（1）收集及输送系统
（2）加湿调温系统
（3）生物过滤系统
（4）检测控制系统
2、生物过滤除臭系统主要性能特点
（1）异味处理效果好，适应能力强；
（2）微生物能够依靠填料中的有机质生长，无需另外添加营养剂，因此停工后重新启动速度快；
（3）缓冲容量大，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强；
（4）采用全自动控制，非常稳定，无需人工操作，易损部件少，系统维护管理工作非常简单；
（5）建设成本投入低。
3、生物滤池外观如图9-3所示。

图9-3 生物滤池

气体首先进入位于生物滤池底部的空气分配系统，然后缓慢通过活性生物滤床，净化后的空气以扩散气流的方式离开滤床表面，进入大气中。致臭污染物在生物滤池中降解的过程可以用下述反应式表示：生物滤池的填料是多种不同种类的木屑，以供不同种类的微生物生长，优化除臭系统的处理效率。
在气体输送到生物过滤器途中，由于温度降低，会产生少量的冷凝水，因此输送臭气的管道设有一定的坡度，在管道的低点设有排水点，直接排入下水道管道。
处理气体的生物过滤器的面积为160m²，当臭味缓慢通过滤料，气味在生物作用下降解，从而达到除臭的目的。生物过滤器的材料是微生物的栖息地。为了使细菌更长久的生存，本工程采用木片作为生物滤池的材料。由于生物过滤器的木质材料会腐化，因此生物过滤器每3-4年必须更新一次。由于生物生存条件需要，生物过滤器必须保持潮湿，特别是在夏天，以避免这些材料发生生物脱水。必须对生物滤池进行定期的洒水。
主要参数
气体加湿装置：
台数：2台
处理能力：35000 m³/h
生物滤池
面积：160m²
滤池的表面负荷能力:100～150m³/m².h
9.4 主要设备清单
生物除臭系统主要设备清单见表9-3。
表9-3 主要设备清单

序号	项目		技术参数	单位	数量	备注
	湿法车间臭气处理系统	生物滤池	35000m³/h	套	1
		循环泵	Q=50 m³/h, h=25m	台	1
		风机	35000m³/h, 1000pa	台	1

第10章废水及废渣处理工程
10.1 废水处理设计条件
1、设计处理规模
本方案设计处理量为190 m³/d。
2、设计进水水质
根据国内外资料调查，餐厨垃圾湿式厌氧发酵沼液具有高浓度、生化性较差等特点，设计进水水质如下：
表10-1 进水水质

项目	SS (mg/L)	COD_Cr (mg/L)	BOD₅ (mg/L)	NH₃-N (mg/L)	TP (mg/L)
浓度	1,000~2,000	8000~14000	2000~4000	800~1500	200~300

10.2 废水处理方案
由于经过厌氧发酵后的沼液中，易降解的有机物基本都以沼气的形式分解出来并排放，因此沼液的可生化性较差，因此对其处理应以膜处理为主的工艺路线。
该项目的废水处理的排放标准可以分为两种，一是达到污水处理综合排放三级标准，具体指标见下表所示：
表10-2 出水水质（GB8978-1996）

项目	SS (mg/L)	COD_Cr (mg/L)	BOD₅ (mg/L)
浓度	400	500	300

另一个是污水经处理车间处理后的水质须达到生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）：
表10-3 出水水质（GB16889-2008）

项目	SS (mg/L)	COD_Cr (mg/L)	BOD₅ (mg/L)	NH₃-N (mg/L)	TP(mg/L)
浓度	≤ 30	≤ 100	≤ 30	≤ 25	≤ 3

根据上述两种标准进行对比，得到表10-4：
表10-4 两种不同标准的对比

比较项目	方案一	方案二
比较项目	生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）	污水综合排放标准三级（GB8978-1996）
投资	较大，吨水投资在5~8万元左右	较大，由于沼液的生化性较差，即使达到COD<500mg/L的标准，仍然需要上膜处理设施，新增较大的设备费
运行费用（元/t）	较高，15~35元/t	较高，10~30元/t
对环境的影响	可以直接排放，对环境无影响	不能直接排放，需排入市政管网，进入城市污水处理厂处理

从上表可知，由于消化后的沼液可生化性较差，以上两种方案在投资和运营费用上相差很小，因此从环境保护的角度出发，宜选择方案一，即达到生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）的标准排放。
对应上述排放标准，本项目的渗沥液处理可以分为两个处理方案。由于本项目的东侧是垃圾转运站，该转运站将在本餐厨垃圾处理厂之前建设，由于本项目的污水水质和转运站渗沥液的水质比较接近，因此可以考虑合并处理的方案。即方案一是接入转运站所建污水处理厂处理；二是单独建污水处理设施，深度处理后排放，以上两个方案可以通过下表进行详细的对比分析：
表10-5 废水处理方案比较

比较项目	方案一	方案二
比较项目	接入转运站建污水处理厂，处理后排放	自建污水处理厂
投资	很少，只需将管网接入污水处理厂，管网距离在1km范围内	较大，投资约为756万
运行费用（元/t）	较高，12~30元	较高，15~35元
冲击负荷的对污水处理设施的影响	由于转运站紧邻餐厨垃圾处理项目，可以考虑沼液和渗沥液处理合建，节约用地。做到资源共享，因此不会造成冲击负荷。	自建污水处理设施不会产生冲击负荷的问题
占地面积	无需另建污水处理设施，不增加占地面积	需要大约100~150平米的占地面积

通过上表比较，本项目推荐采用方案一，即将污水并入垃圾转运站的污水处理设施中合并处理，按照污水排放量计算处理费。
10.3 废渣处理设计条件
厌氧发酵脱水残渣由收集的餐厨垃圾经过湿法厌氧发酵后絮凝离心脱水产生，日产生量32t，添加5t/d的秸秆联合堆肥，因此总物料的量为37t/d，按照最大处理量40t/d进行堆肥系统的设计，其物理参数见表10-6。
表10-6 厌氧发酵脱水残渣物理参数

含水率	密度kg/m³	粒径	初始温度 ℃
72～75％	500～800	<10mm	50～60

10.4 废渣处理方案选择
对于沼渣的处理，有两个方案可以选择，一是自建沼渣的堆肥设施，二是沼渣运出，经转运站压缩后，进入填埋场填埋或者进入焚烧厂焚烧。下面对上述两个方案进行详细的比较：
表10-7 沼渣处理方案比较

比较项目	方案一	方案二
比较项目	自建沼渣堆肥设施	沼渣外运，压缩后填埋或者焚烧
投资	一次性投资约600万元	没有一次性投资
运行费用	较低，仅存在少量的电费和油耗	较高，需要按照填埋或者焚烧的运行费用支付，大约每吨65元以上。
收益	沼渣可以与秸秆混合堆肥，作为肥料销售，有一定的收益	无收益
环境污染	环境污染较小，可能存在恶臭污染，通过工程所示能够控制	如果填埋，会增加填埋场的污染负荷，如果焚烧含水率较高，需要先脱水

从上表可知，采用沼渣外运的方式，尽管无一次性投资，但是其运营费用较高。如果采用方案一，即自建堆肥处理设施，和秸秆等联合堆肥，尽管一次性投资较高，但是运营费用大大减少，恶臭气味也能得到控制，因此推荐采用自建沼渣堆肥的设施。
10.5 废渣堆肥系统
1、堆肥工艺方案比选
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。由脱水间出来的沼渣装载机运到堆肥车间，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。
垃圾经过厌氧发酵处理后，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，本工程推荐采用条形翻堆的堆肥方式。由发酵残渣脱水车间运来的脱水残渣输送至堆肥车间卸料后，与秸秆进行混合堆肥。堆肥物料在预堆肥车间内停留约10天，主要目的是散发堆肥物料中的臭气以及实现厌氧条件向好氧条件的转变，然后利用发酵残渣自身在好氧处理过程中产生的热量将其干化。堆肥车间设置了臭气收集装置进行通风除臭处理。
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
（1）条形翻堆参数
①堆垛最大宽度：5.00m；
②堆垛最大高度：2.40m；
③堆垛长度约：30m；
④堆垛条数：5条；
⑤垃圾含水率：35~50%；
⑥碳氮比：25:1；
⑦发酵物达到无害化标准：无恶臭，不招苍蝇。
（2）翻堆过程技术参数
①新堆积的物料用翻抛机进行翻堆，并在堆体下面设置通风管道，使之供氧发酵；
②翻抛机每天工作约8小时，油耗：25L/h；
③翻堆周期为10天，每1天翻堆两次。
10.6 设备表
废水和废渣处理系统设备表如下所示：
表10-5 废水和废渣处理系统设备表

序号	设备名称	型号	数量	技术参数	备注
1	翻堆机		1	燃油消耗量：25 L/h
2	装载机		2	燃油消耗量：25 L/h

第11章总图及辅助工程
11.1 总图运输
总平面布置原则
1、执行国家有关环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
2、满足生产工艺要求，人流、物流顺畅。管线布置便捷、合理。
3、一些辅助设施，如办公楼、污水处理设施和垃圾转运站共建，建在转运站内；
4、一期工程和二期工程用地同时考虑，二期工程的主要设施，如沼气消化罐用地预留，一些辅助设施，预留空间。
5、在满足工艺流程要求、运行方便条件下，尽量节省土地，减少工程建设投资。
6、严格执行国家现行防火、卫生、安全等技术规划，确保生产安全。
总平面布置
根据生产工艺流程、物流过程、功能要求及建设用地的形状，各建构筑物按如下布置：
1、厌氧发酵工程建设用地分为东、西两部分，东半部布置为餐厨垃圾湿式发酵车间，西半部分布置沼气储存、生物气利用车间、生物滤池等建构筑物。
2、厂区设置两个主要出入口，垃圾及生产所需的其他物流均由北面出入口进入厂区，车辆在卸完垃圾后从东边出入口出厂区。
厂区道路
建构筑物周边道路设计为环形道路，以方便车流、物流顺畅通行。主要道路路面宽度为7米。次要道路路面宽度为3.50米。道路为城市型道路，水泥混凝土路面。
厂区绿化布置
本工程绿化主要为道路两边、建筑物周围、围墙内侧，绿地面积为6776平方米，绿地率为26.1％。
技术经济指标
1、总用地面积：               23500m²，合约35.2亩。
   围墙内占地面积             22494 m²
   其中：道路及广场用地       5173 m²
         建、构筑物占地面积   8095 m²
         绿地面积             5876 m²
2、总建筑面积：              5584 m²
3、建筑系数：                 36％
4、容积率:                    0.25
5、绿地率：                   26.10%
6、围墙长度                   571m
11.2 建筑和结构
设计标准
本工程一般建筑按建筑防火分类为丁类，沼气净化、沼气储存及配电室防火分类为甲类。
建筑
建筑设计满足处理厂各功能要求。各建筑物造型简洁美观，选材恰当，位置和朝向合理，并使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境相协调。车间与装置区的建（构）筑物在建筑造型上尽量与综合办公楼建筑造型相协调，体现现代建筑的特色，并与当地周边环境相协调。
全厂建筑风格结合工艺要求的体量，造型简洁，主体厂房采用钢结构，彩色压型钢板围护，小型建构筑物采用混凝土框架结构或砖混结构。内装修采用普通标准装修，生活建筑采用防滑地砖地面，生产建筑环氧自流平地面，内墙刷白色乳胶漆。
结构设计按现行国家规范执行，除满足强度、刚度等要求外，对于贮存液体的构筑物应严格注意结构裂缝，并进行严格的抗渗漏和耐腐蚀设计，各建、构筑物设计均能满足抗震要求。
本设计力求在保持现代与实用统一的同时，提倡以人为本的工作生活、生产环境。在突出主体建筑物的同时，尽量发挥个体的特点，尽最大的可能满足生产功能与审美的协调统一。
消防及安全
1、除沼气净化车间生产火灾危险性为甲类，变电室及锅炉房的油箱(泵)间生产火灾危险性为丙类外，其他各生产及附属设施按
生产火灾危险性分类属丁类，厂房的耐火等级均不低于二级。沼气净化车间以及锅炉房采取必要的防爆泄压处理，轻质屋面及墙体，不发火花地坪等；各厂房的防火分区，安全出口、疏散距离和疏散楼梯均按《建筑设计防火规范》（GB 50016－2006）进行设计；生产车间地面设置安全走道，其宽度大于1m，并用标志标明。厂房屋面栏杆高度1.1m。梯子、平台以及有人员坠落，危险的坑、沟等均设置高度不小于1.1m高的防护栏杆。
2、各个建筑物安全出口的数量和距离，均满足安全疏散及防火规范要求。
3、建筑物屋面高度大于10m时，设有1.1m高的安全防护栏杆。
结构设计说明
结构的安全等级为二级。设计使用年限为50年。抗震设防烈度为6度。
主要设计内容及其结构形式：
1、主体厂房采用轻钢结构，小型建筑物采用砖混结构。
2、各系统的设备基础及各种罐体、池子、井、沟等，均采用钢筋混凝土结构。
地基处理
因无该场地地勘报告，拟建的一般建(构)筑物暂按天然地基考虑。当天然地基不能满足使用要求需要进行地基处理时，可采用换填垫层法对浅层软弱地基及不均匀地基进行处理。
当采用天然地基或地基经加固处理后仍不能满足建(构)筑物对地基承载力或地基变形值（沉降和倾斜）允许值的要求时，当基础承受较大水平荷载或拔力时，可采用人孔挖孔桩基础。
11.3 给排水
冲洗水
汽车冲洗用水量定额为300L/辆·次，汽车数量以40辆计，每天冲洗二次，并且考虑一定的冲洗水和其他废水，则汽车日冲洗用水量为32m³。考虑冲洗水统一收集后作为消化罐补新水之用。
厂区给排水系统
厂区生活－生产－消防给水管道接自城市供水干管，引入2根管径为DN150总管，管网在厂区内形成环网以利于消防。生活水管主要用于生活及检化验室用水。
厂区排水采用雨污分流制。厂区雨水收集后汇入厂外雨水管道。厂区生活污水及处理后得生产废水接入市政污水管网，排水管采用HDPE管。
11.4 电气工程
概述
本工程电气设计内容包括青岛市餐厨垃圾收运与处理厂的电气设施规划及生产建（构）筑物的供配电、照明、防雷与接地等的电气设计。
电力负荷
根据工艺专业提供的设计条件，本工程用电负荷均为三级负荷。
现供电条件不明，暂拟从厂区外引来一回10kV架空线路进入厂区围墙外，厂区内电缆线路直埋进入变配电所，作为全厂正常工作电源。
本工程用电负荷均为380/220VAC，50Hz的低压设备。整个工程总装机容量 1223 kW，高压侧有功计算负荷 874.04 kW，无功计算负荷 367.49 kvar，视在计算负荷 948.16 kVA，年耗电量 239.73 ×10⁴kW·h。
根据负荷计算，选用630kVA干式电力变压器两台，负载率为75%。
供配电系统
1、供配电方案
变配电室0.4/0.23kV低压母线采用单母线分段接线。
餐厨垃圾处理厂内配电由两级构成，一级在变电所内选用GGD型低压开关柜构成动力中心，放射式配电至电动机或各建构筑物内的二级配电点；二级配电再通过照明配电箱送至各照明用电设备，保证配电系统线路清晰、配电可靠。
2、无功补偿
为了改善供电质量，降低线路及变压器损耗，场内负荷无功补偿采用集中补偿和分散补偿相结合的原则，在变配电所变压器低压侧装设无功补偿电容器，集中自动进行无功补偿，并要求功率因数较低的灯具加装补偿电容，保证补偿后功率因数cosφ不小于0.9。
3、电能计量
本工程在变配电所高压进线侧和低压侧各出线回路均设置计量用CT和电度表，作为电费结算及日常管理的依据。
4、低压配电系统的接地形式
变配电所内变压器低压侧中性点直接接地，全厂接地采用TN-C-S系统，室外路灯照明局部采用TT系统。
照明、防雷接地
全厂照明电源均采用380/220V，三相四线制供电。
车间照明光源采用金卤灯，潮湿场所灯具选用防水防尘型，变配电室、控制室等房间采用荧光灯和节能灯，照度要求不高且开关频繁的场所采用白炽灯，室外照明采用高压钠灯。控制方式采用集中控制与分散控制相结合。
本工程室内照明均按《建筑照明设计标准》GB50034-2004设计。
本工程防雷与接地系统按《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)设计。
11.5 自动控制
概述
根据工艺配置，仪表控制系统主要完成对接料及预处理系统、厌氧发酵系统（整个工程的核心）、沼气处理系统、沼气发电机组、燃气锅炉、残渣脱水系统、臭气控制系统等的温度、压力、流量、液位、PH、CH₄、CO₂等过程参数的检测、监视及控制，保证机组的安全和经济运行。操作人员可以在控制室完成整套机组的正常启动、停止、事故处理等控制。
控制方式
根据垃圾处置各系统较分散的工艺特点，本工程采用分散控制、集中管理的方式。设置一套PLC/DCS控制系统作为中央控制系统，在厌氧发酵系统区域厂房二楼设中央控制室（中控室）。中控室内设PLC/DCS操作站、PLC/DCS工程师站、沼气净化操作站/工程师站、厌氧发酵系统操作站/工程师站、打印机、火灾报警及消防控制盘等。
在中控室下一楼设有电子设备间。电子设备间内布置有PLC/DCS控制机柜、沼气发电机组控制机柜、厌氧发酵系统控制机柜、仪表盘、电源柜、继电器柜等设备。
控制水平
本工程采用分散控制、集中管理对整个垃圾处置工艺进行监控。运行人员在控制室内通过CRT及键盘进行监控，并在现场人员的配合下完成系统的启、停、正常运行及异常工况处理。在正常生产时，除中控室外，其它单元或车间可采取无人值守方式。
接料及预处理系统、残渣脱水系统、废水处理系统、臭气控制系统等单元采用车间控制方式。
控制系统
沼气处理系统、燃气锅炉、电气及其辅助系统以PLC/DCS控制系统的CRT操作员站为监控中心。主要功能包括：数据采集，模拟量控制系统，顺序控制系统，设备保护控制等。
各单元设备采用就地小集中控制。
接料及预处理系统采用PLC控制系统，控制室设在就地电气室内。
残渣脱水系统采用PLC控制系统，控制室设在就地电气室内。
臭气控制系统采用PLC控制系统，控制室设在就地电气室内。
各控制系统之间的相关信号通过通讯或硬接线连接。中央控制系统接收其它所有系统送来的相关信号集中进行管理，以便于对整个工艺流程的运行情况进行监控。
各系统均为仪表、电气合用，控制系统及仪表主要设备采用UPS供电。

第12章企业组织和劳动定员
组织机构
本工程由政府投资，本项目的法人是青岛市政府委托的企业。项目法人的主要职责，一是负责筹集和按期支付项目所需建设资金；二是负责对项目建设进行全面管理；三是负责偿还项目所需借款资金；四是对项目后期进行再投资和全面管理。
青岛市餐厨垃圾处理项目的法人将通过招标方式选择项目的施工、监理和设备供应商，并进行项目运行管理。其主要职责是严格按建设法定程序组织本项目建设，解决工程施工、设备采购与调试工作中出现的具体问题；项目建成投产后，负责处理厂的日常运行、维护等，以达到本项目制定的各项预期目标和任务。
人力资源配置
12.1.1 劳动班制
餐厨垃圾处理厂除预处理系统、残渣堆肥系统为二班工作制外，其余工段均为3班工作制，每班工作时间为8小时，全年生产天数为365天。
12.1.2 劳动定员及人力资源配置
本工程劳动定员52人，人员配置计划见表12-1。
表12-1 人力资源配置表

序号	岗位名称	班次	人/班	总人数
1	厂长	1	1	1
2	副厂长及总工	2班	1	2
3	接料及预处理系统	2班	3	6
4	厌氧发酵系统	3班	2	6
5	沼气净化和利用系统	3班	3	9
6	脱水残渣堆肥系统	2班	2	4
7	臭气控制系统	3班	1	3
8	自控系统	3班	1	3
9	财务	1	3	3
10	后勤（包括司机、电力、维修）	3班	4	12
11	办公室	1	3	3
总计				52

12.1.3 员工来源及招聘方案
公司管理人员由市主管部门委派，其他技术人员、操作工人、后勤及保安人员面向社会招聘。
12.1.4 员工培训计划
餐厨垃圾处理场设备安装调试及试运行阶段需要在国内外聘请技术专家咨询指导，并对有关管理人员和技术人员进行技术培训。可以组织技术人员参观考察国内外餐厨垃圾处理厂厌氧发酵设施，技术人员考察时间约1～2周，通过考察学习初步掌握工艺设备的性能及操作规程，所有操作工人进行上岗前培训，学习培训时间约1个月，考试合格方可持证上岗。
作业制度
消化处理车间年工作时间365天，每日三班、每班8小时，垃圾进料工艺、脱水工艺每日2班制，每班8小时。
表12-2　各工艺环节作业制度安排表

工艺环节	作业时间	班次安排
预处理及进料	16 h/d， 365d/a	２
厌氧发酵	24 h/d， 365d/a	３
沼气净化	24 h/d， 365d/a	３
脱水残渣堆肥化	16 h/d， 365d/a	2
臭气处理	24 h/d， 365d/a	３

第13章环境保护与监测
为贯彻执行环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的三同时原则，按照国家发改委和国家环保局颁发的《建设项目环境保护设计规定》编制本项目环保和监测设计。
13.1 污染来源
青岛市餐厨垃圾处理厂是以垃圾处理无害化、资源化为宗旨，处理原料为城市生活垃圾，在垃圾的处理过程中可能会产生二次污染，本项目污染源主要有以下几方面：
1、大气污染物
大气污染物主要为垃圾分拣车间的臭气、厌氧发酵区所产生的废气和堆肥场区所产生的臭气等。
2、污水
厂区污水主要来自厌氧发酵过程中所产生的消化废液、管理区的生活污水以及地面冲洗污水。
3、噪声
噪声主要来自分拣车间、厌氧发酵装置区、堆肥处理车间的机械设备噪声以及运输车辆交通噪声等。
4、固体废弃物
主要来源为垃圾进料过程中以及垃圾分选中产生的废纸、粉尘、塑料等能被风吹起的轻物质。
13.2 环境保护措施
1、废气收集与处理
分选回收处理采用除尘消臭设施；有机垃圾（泔水）厌氧发酵处理过程采用密闭结构，消除了对大气的污染；
堆肥处理过程产生的臭气通过一生物滤池进行臭气生物处理，经过生物过滤池后，厌氧及堆肥处理过程中产生的臭气排放浓度能够达到国家有关臭气污染控制标准的要求。
2、污水处理
厌氧发酵过程中产生的渗沥液一部分经处理后回流发酵工序，其余部分排入垃圾转运站污水处理站统一处理达标排放。
3、固体废弃物处理
防止垃圾运输过程中产生的污染，建设场内垃圾运输专用道路，采用密闭垃圾运输车运输垃圾，保证沿途环境不受污染。
4、噪声控制
青岛市餐厨垃圾处理厂大部分机器设备噪声在选型上均控制在85dB以下。对噪声较大的机具设备，可以采取消音、隔音和减振措施，以减少机具和设备的噪声污染。
5、厂内环境质量保证
对于厂外带进的或厂内产生的蚊、蝇、鼠类带菌体，一方面组织人员喷药杀灭，另一方面加强生产管理，消除厂内积滞污水的地带，及时清扫散落的垃圾。
各生产区和生活区都应当进行绿化，以减少灰尘及杂物的飘散，改善场区生活生产环境。
13.3 环境监测
1、厂区本底环境监测
垃圾处理场投入运行之前，应由环保部门和卫生防疫站对各项环境、菌群指标作本底监测并存入档案。
2、厂区环境质量监测
为确保达到预期的环境保护目标，全厂应建立健全环境监测制度。
3、厂区本底环境监测
本厂根据工程需要可设立专门的环保机构，负责环境管理和监测，并配备专职环保监督员，负责全厂的环境质量管理。
4、厂区本底环境监测
①地表水
(1)采样点布设
在处理厂排污口上、下游各布设一点。
(2)水样采集
以瞬时采样为主，口径较小的特制塑料小桶取水样。
(3)地表水的监测项目
pH、DO、BOD₅、CODcr、SS、NH₃-N、大肠菌群。
②地下水
(1)采样点布设
地下水监测布设5点。
(2)水样采集
以瞬时采样为主，以口径较小的特制塑料小桶取水样。
(3) 地下水的监测项目及分析方法
地下水的监测项目及分析方法同地面水，但不做DO、BOD₅，增加硬度、氯化物和硫酸盐。
③厂区大气监测
(1)采样点布设
厂区上风向布1点，厂区下风向布1点；厂区内布设1点。
(2)大气采样
采样方法详见《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T 3037-1995）附表C。
(3)大气监测项目及分析方法
大气监测项目及分析方法见表13-1。
④渗沥液
(1)采样点布设
在渗沥液收集系统的出口处取渗沥液样品。
(2)渗沥液及上清液采样
以硬质小塑料桶为取水器，不得用泵抽吸，每次取水样500～1000毫升。
表13-1大气监测项目及分析方法

污染物名称	分析方法	备注
总悬浮颗粒物	滤膜采样，重量法
二氧化硫	盐酸副玫瑰苯胺比色法
氮氧化物	盐酸萘乙二胺比色法
一氧化碳	红外分析、气相色谱法
甲烷气	气相色谱法	厂区
硫化氢	对氨基二乙基苯胺比色法	厂区
臭级	五级测臭法
氨气	比色分析法

(3) 其它监测项目及分析方法
其它监测项目及分析方法按CJ/T 3018.1～3018.15进行。
13.4 环境监测分析实验室布置
分析检测实验室布置安排在综合办公楼内，面积200平米。
分析测实验室设备用电负荷29KW，用水3t/d。
第14章投资运营与监管分析
14.1 垃圾处理行业投融资政策
长期以来，中国在垃圾处理行业的资金缺口较大，而且造成政府包袱过重，政府也积极考虑如何通过市场机制解决政府投资不足的问题，同时提高服务效率和质量。
2002年9月国家计委、建设部、国家环保总局发出《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》，“垃圾处理费的征收标准可按保本微利、逐步到位的原则核定。” 通过改革创新机制、市场引导、政府扶持、加强监督管理，积极推动垃圾处理的产业化发展。
2002年12月，建设部出台了《关于加快市政公用行业市场化进程的意见》，“鼓励社会资金、外国资本采取独资、合资、合作等多种形式，参与市政公用设施的建设，形成多元化的投资结构。对供水、供气、供热、污水处理、垃圾处理等经营性市政公用设施的建设，应公开向社会招标选择投资主体”。明确提出建立建立市政公用行业特许经营制度。2004年5月，建设部又根据此意见出台了更为细致的《市政公用事业特许经营管理办法》。
目前，一些城市已经逐渐开始在生活垃圾处理设施建设通过招标方式，选择投资、建设、营运主体，并且鼓励国内外经济实体采用BOT的模式、合资合作等方式进行投资建设，逐渐形成投融资多元化的格局。这一政策客观上还是为缓解政府财政压力，提高环境服务质量上做出很大贡献。
14.2 垃圾处理行业主要的运营模式
目前，我国垃圾处理行业的主要运营模式主要包括如下几种：

政府直接运营；
国有公司代替政府运行；
合同管理模式；
以BOT为主的特许经营模式。

下表对上述几种模式的特点和代表性的项目进行了详细的论述。

表14-1 垃圾处理行业典型的模式特点和代表性项目

模式	特点	代表性项目	业主
政府直接运行	环卫管理部门直接管理，垃圾处理厂往往属于行政事业单位。这种模式政府既负责监管，又负责运行，今后会逐渐改革，运行单位实现实体化。它不是特许经营的方式。	福州市红庙岭垃圾填埋厂	福州市环卫处
政府直接运行		厦门市东孚垃圾填埋场	厦门市环卫处
国有公司运行	政府特许国有垃圾处理公司运行。这种模式从前一种模式发展而来，一般地通过政企分离，改革成立国有或国有控股垃圾处理企业，政府只负责监管。这种其实也是一种特许经营形式，虽然有时候并未签署特许经营协议。	北京市高安屯垃圾填埋场	北京市环卫集团
国有公司运行		重庆市长生桥垃圾填埋场	重庆环卫集团
合同管理	政府投资修建，完成后和私营部门签订运行服务合同。私营部门负责运营，政府部门负责监管。	广州兴丰垃圾填埋场	维旺迪环境服务公司（ONYX）
BOT及其变种形式	由公司（不论是私营或国有，也不论是国外的或国内的公司）投资，与政府部门签订特许经营合同，并负责运行，合同期满移交给政府。一般有很严密的特许经营合同，保证双方利益。目前垃圾焚烧项目多数以此类型为主。	昆山市鹿城垃圾焚烧发电厂	温州伟明集团公司
		深圳市南山垃圾焚烧厂	深圳市能源环保有限公司
		重庆市同兴垃圾焚烧厂	中国环境工程公司、重庆三峰环保公司等
		上海御桥生活垃圾焚烧发电厂	上海浦发环境服务有限公司
		上海浦东垃圾生化处理厂	香港Meisheng International Group
		无锡惠联垃圾热电厂	无锡惠联垃圾热电有限公司

14.3 青岛市餐厨垃圾处理项目的投融资模式论证
青岛市餐厨垃圾处理项目采用BOT模式论证
由于近年来国家政策的扶持，垃圾处理BOT项目进入了快速发展的时期。在新建的垃圾处理项目中，很多都是以BOT的形式建设，特别是垃圾焚烧发电厂中，以BOT的形式建设占70-80%。可以预见，以BOT为主的特许经营今后是垃圾处理行业的重要形式，它不仅能缓解政府财政压力，更能提供更高的环境服务质量，因此正在受到很多城市政府的重视。
1、青岛市餐厨垃圾处理项目采用BOT形式建设的可行性分析
（1）餐厨垃圾处理在中国处于刚发展阶段，技术和设备、管理经验和人力资源都相对缺乏。如果由环卫部门自己直接组织建设和管理，其能力就略显不足。通过采用BOT 模式，使得在短期内建成现代化的餐厨垃圾处理厂，环卫部门人力资源和技术管理经验缺乏问题得以解决。很多地方的成功建设和成功运行就说明了这一点。
（2）由于近年来的技术创新和引进消化、吸收，餐厨垃圾处理的的关键设备和技术，已经可以国产化，大大地降低了单位处理能力的投资，从而也降低了处理政府补贴。目前大部分城市餐厨垃圾处理项目都是采用国产技术和设备，项目基本能得到保证，青岛市也一样可以如此操作。
2、青岛市餐厨垃圾项目BOT建设具备的优势
青岛市有相关类似项目的成功经验。通过生活垃圾焚烧发电项目BOT建设，青岛市环卫部门已经积累了很多经验。这些经验可以在餐厨垃圾处理项目上提供借鉴，发挥巨大的作用。
通过以上的分析，青岛市应采用BOT的方式建设餐厨垃圾处理项目。
14.4 青岛市餐厨垃圾收运体系运营模式论证
青岛市餐厨垃圾收运系统应该由政府负责，主要原因是：
1、政府应负责保持城市市容环境的清洁卫生。垃圾收运系统十分庞杂，私人公司很难保证能全面收集运输垃圾，青岛市要建设全国宜居型城市，保持城市卫生整洁是必要的条件，只有政府才能担任此任务，而且理应由政府来担任。
2、收运系统特许经营操作上难度极大，很难确定收运的补贴标准。
3、最重要的一条，在现有餐厨垃圾管理较为混乱的市场，没有相应政策的配合下，私人公司很难保证能收集到餐厨垃圾。一些酒楼和饭店，在现有的条件下能将泔水卖给不法小商贩，显然他们是不太可能将餐厨垃圾提供给私营的收集企业的。只有政府才能具有这样的执行力。
14.5 BOT模式下应注意的问题
总体原则
1、采用BOT方式建设垃圾餐厨垃圾处理项目后，政府应转变职能，实现从“运动员”到“裁判员”的转变，即政府只是负责监管项目的运营情况。
2、保证投资人合理的利润率，既保证投资人的积极性又控制利润率过高。投资商投资的目的是赚取利润，但是特许经营项目由于其长期性和稳定性的特点决定了项目利润率不可能太高。对于政府而言，首要的任务是有效处理餐厨垃圾，减少污染，改善环境。
需要注意的方面
1、政府应与投资人预定详细的特许经营协议，协议中应对双方各种权利义务、垃圾补贴费、各种污染物排放标准、工程进度、垃圾供应协议、产品质量标准等重要内容进行详细规定，建议聘请专门的中介公司来完成此项工作。
2、在政府的权限范围内，可以考虑给予投资人一定的优惠条件，如征地、税收、出台相关政策等。
3、一些重要的边界条件。项目的边界条件对项目的投资和运行费用影响巨大，其实特许经营协议主要就是对这些边界条件进行约束。
4、垃圾补贴标准和调价公式
垃圾补贴标准对政府而言，是最关心的事情之一。由于各地的条件不同、经济发展水平不同、采用的设备不同、具体项目的边界条件也不同，因此，对于每个项目而言，垃圾补贴的标准也会不一样。
由于特许经营期时间较长，如在特许经营期限内物价等因素发生较大变化，特许经营协议会对垃圾补贴标准作出调整规定，即调价公式。应充分重视调价公式的作用，应当避免过于频繁地进行调价，且调价公式应含有向下调价的方法。
第15章投资估算
投资估算分为两种模式，一是全部政府投资；一是采用BOT的模式，由投资商投资，70%的资金来源于金融机构贷款，30%自有资金。两种模式这里只计算餐厨垃圾处理系统，不包括收运系统。
15.1 工程概况及编制依据
工程概况
青岛市餐厨垃圾收运与处理厂处理规模为200t/d，每年处理天数为365天。
编制依据

本工程可行性研究报告图纸及说明；
山东省及青岛市相关定额；
《市政工程可行性研究投资估算编制办法》（2007）；
《工程勘察设计收费标准》（2002）；
财基字[2002]394号，财政部关于印发《基本建设财务规定》的通知；
计价字[1999]1283号，《建设项目前期工作咨询收费暂行规定》；
发改价格[2007]670号，国家发展改革委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知；
计价格[2002]1980号，国家发改委关于印发《招标代理服务收费管理暂行办法》的通知；
计价格[2002]125号，关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知；
我院类似工程概、预算指标及相关技术经济指标；
有关厂家提供的设备、材料价格。
青岛市2009年10月份工程造价信息。

其他说明
本工程投资包括：青岛市餐厨垃圾收运与处理厂工程。
工程投资估算由单项工程投资估算汇总而成，流动资金按分项详细估算法估算,流动资金在项目投产期根据生产负荷分期投入。
设备价格采用市场现价，已含5%设备运杂费。
根据国家价格指数，不计涨价预备费，基本预备费，按10%计算。
15.2 政府投资模式投资估算及资金筹措
项目总投资9809.11万元，其中用于固定资产投资9679.50万元。详见下表15-1。
表15-1 工程投资分析表

序号	项目名称	费用（万元）
一	第一部分费用	6594.67
1	建筑工程	1431.33
2	设备购置	4658.78
3	安装工程	504.56
二	第二部分费用	2204.87
三	基本预备费	879.95
四	建设期利息	0
五	流动资金	129.61
六	工程总投资	9809.11

工程估算详见：附表1-1建设投资总估算表——政府投资模式
附表1-2土建投资估算表——政府投资模式
附表1-3设备及安装投资估算表——政府投资模式
附表1-4其他费用投资估算表——政府投资模式
本项目工程资金筹措渠道为：全部为政府投资。工程建设期为2年，建设投资在此期间全部注入。
15.3 BOT模式投资估算及资金筹措
项目总投资10178.39万元，其中用于固定资产投资9685.24万元。详见下表15-2。
表15-2 工程投资分析表

序号	项目名称	费用（万元）
一	第一部分费用	6594.67
1	建筑工程	1431.33
2	设备购置	4658.78
3	安装工程	504.56
二	第二部分费用	2210.10
三	基本预备费	880.48
四	建设期利息	363.53
五	流动资金	129.61
六	工程总投资	10178.39

工程估算详见：附表2-1建设投资总估算表——BOT投资模式
附表2-2土建投资估算表——BOT投资模式
附表2-3设备及安装投资估算表——BOT投资模式
附表2-4其他费用投资估算表——BOT投资模式
资金筹措：本项目工程资金筹措渠道为：本项目为企业投资，其中70%申请银行贷款，其余由企业自筹。
15.4 投资使用计划
工程建设期为2年，建设投资在此期间全部注入。
第16章经济评价
与投资估算相类似，经济评价也分为两种模式进行评价，一是全部政府投资，包括收运系统和餐厨垃圾处理系统；一是采用BOT的模式，由投资商投资，70%的资金来源于金融机构贷款，30%自有资金，不包括收运系统，只是包括餐厨垃圾处理系统本身。
16.1 全部政府投资经济分析
财务评价基础数据
根据国家发改委、建设部颁布的《建设项目评价方法与参数》（第三版）中原则和规定，结合现行财税制度及有关规定、本行业特点及有关优惠政策，按照投资估算额度，进行本项目的经济评价。
经营成本分析
该项目经营成本包括以下几个方面：
1、直接材料费，包括混凝剂和脱硫剂，年费用为35.90万元。
2、燃料费，每年消耗燃油21.90千升/年，6400元/千升，年费用为14.02万元。
3、电费，每年消耗电量239.73万度，单价为0.7945元/度，年费用为190.47万元。
4、水费，每年消耗量为5.48万吨，单价为3元/吨，年费用为16.44万元。
5、人工费。定员52人，其中工人43人，年均工资为3.3万元/年，技术人员6人，年均工资为3.6万元/年，管理人员3人，年均工资为4.2万元/年，福利费按工资的14%计取，年费用200.75万元。
6、年维修费为按设备费的2%计取，为93.18万元/年。
7、工艺费用，包括生物滤池填料和污水处理费，污水处理费按照25元/吨计算，年费用为188.38万元。
8、管理费及其它费用为以上各项费用的10%，年费用为73.91万元。
年经营成本为上述费用之和，为813.04万元/年，年处理垃圾7.3万吨，单位经营成本为111.38元/吨。
见表16-1所示：
表16-1 运营成本费用估算表

序号	项目	投产期
1	生产成本	739.13
1.1	直接材料费	35.90
1.1.1	混凝剂	21.90
	单价（元/kg）	30
	数量（kg）	7300.00
1.1.2	脱硫剂	14.00
	单价（元/吨）	3500
	数量（吨）	40.00
1.2	直接燃料及动力费	220.92
1.2.1	柴油	14.02
	单价（元/千升）	6400
	数量（千升）	21.90
1.2.3	电费	190.47
	单价（元/度）	0.7945
	数量（万度）	239.73
1.2.4	自来水	16.44
	单价（元/吨）	3
	数量（万吨）	5.48
1.3	直接工资及福利	200.75
1.3.1	操作岗工人	43
	人均年工资	3.3
	工资额	141.9
1.3.2	技术人员	6
	人均年工资	3.6
	工资额	21.6
1.3.3	管理人员	3
	人均年工资	4.2
	工资额	12.6
1.3.4	工资额	176.1
1.3.5	福利费	24.65
1.4	制造费用	281.55
1.4.1	折旧费
1.4.2	维修费	93.18
1.4.3	工艺费用	188.38
(1)	生物滤池填料	15.00
(2)	污水处理费	173.38
2	管理费用	73.91
2.1	无形资产摊销
2.2	其他资产摊消费
2.3	其他管理费	73.91
5	经营成本	813.04
6	单位经营成本	111.38

16.2 BOT模式投资经济分析
主要技术经济指标
1、垃圾处理规模：日处理餐厨垃圾                             200吨
2、劳动定员：                                                   52人
3、工程总投资：                                       10178.39万元
4、单位经营成本：                                             111.38元/吨
5、垃圾补贴费：                                    150元/吨
6、财务评价指标（全部投资）
所得税后：财务内部收益率                        6.17%
所得税后：投资回收期（含建设期）                14.46年
16.3 财务评价基础数据
编制依据
根据国家发改委、建设部颁布的《建设项目评价方法与参数》（第三版）中原则和规定，结合现行财税制度及有关规定、本行业特点及有关优惠政策，按照投资估算额度，进行本项目的经济评价。

生产规模及计算期
本工程建成后的日处理生活垃圾200吨。年处理7.3万吨。
本工程建设期24个月；生产期为25年。整个计算期为27年。
投资估算及资金筹措
1、投资估算
项目总投资由建设投资、建设期借款利息和铺底流动资金组成，共计10178.39万元，其中：
建设投资9685.24万元；
建设期贷款利息363.53万元；
流动资金为129.61万元。
详见附表3-1 项目总投资使用计划与资金筹措表；
附表3-2 流动资金估算表。
2、资金筹措
本项目工程资金筹措渠道为：申请银行贷款6800万元，其余由企业自筹。
固定资产原值由工程费用（包括建筑工程费用、安装工程费用和设备工器具购置费用）、工程其他费用中除无形资产的全部费用、预备费、建设期利息以及固定资产投资方向调节税组成。
工程其他费用中生产职工培训费计入无形和其他资产。
生产成本
1、可变成本计算
（1）外购原材料费，材料费包括混凝剂、脱硫剂等的费用等。
详见附表3-5-1外购原材料费估算表。
（2）燃料及动力费，燃料费，每年共计14.02万元；动力费每年共计206.91万元。
详见附表3-5-2外购燃料和动力费估算表.
（3）其他制造费用包括生物滤池填料、污水处理费，年费用为188.38万元。
详见附表3-5-3其他制造费用表。
可变成本为上述费用之和，共计445.20万元/年
2、固定成本计算
（1）固定资产折旧和无形、递延资产摊销计算：项目采用直线法折旧，残值率为0%。房屋及建筑物平均折旧年限为25年。机械设备平均折旧年限为25年。其它费用、预备费等按25年摊销。详见附表3-5-4固定资产折旧费估算表。其他资产（开办费等）按10年摊销，详见附表3-5-5无形及其他资产摊消费估算表。
（2）维修费，按机械设备原值的2.0%计算。
（3）人工费。定员52人，其中工人43人，年均工资为3.3万元/年，技术人员6人，年均工资为3.6万元/年，管理人员3人，年均工资为4.2万元/年，福利费按工资的14%计取，年费用200.75万元。详见附表3-5-6工资及福利费估算表。
（4）其他管理费用取上述各项成本之和的10％。
（5）财务费用为生产期需支付的长期贷款利息及流动资金贷款利息之和。
详见附表3-5总成本费用估算表（生产要素法）.
3、总成本
年平均总成本1311.40万元；
运营期内年均单位处理总成本179.64元/吨。
4、经营成本
经营成本指项目总成本扣除固定资产折旧费、无形及其他资产摊销费和财务支出后的全部费用。本项目的平均经营成本为813.04万元/年。
运营期内年均单位经营成本111.38元/吨。
根据以上数据编制“总成本费用估算表（生产成本加期间费用法）”(见附表3-6)
财务分析与评价
1、收入估算
本工程经计算，年可出售天然气366.24万方，根据青岛市天然气价格：1.89元/方，则年均售气收入692.19万元。
仅依靠售气收入，还不能维持工程的正常收益，为使本项目在财务上可行，必须收取一定的垃圾处理费，在垃圾收费未落实之前，应由财政予以补贴。设定内部收益率为6％，则收费垃圾补贴标准为150元/吨，年收入为1095万元/年。
2、税金估算
由于本项目为环保项目，对垃圾处理收益不计取营业税及所得税。对于天然气出售按规定增收营业税（5%）,城市建设维护税（7%），教育费附加（3%）。
详见附表3-4和附表3-9。
3、利润估算
按收费标准150元/吨，的情况分析项目利润，项目在运营期内年平均利润可达437.73万元/年。
盈余公积金按当年税后利润的10%提取。计算详见附表3-9“利润与利润分配表”。
4、盈利能力分析
本项目的盈利能力可通过“全部投资现金流量表”（附表3-7）来反映，按收费标准150元/吨的情况进行全部投资现金流量分析，基准收益率为6％，可得：
                          所得税后
财务内部收益率FIRR=        6.17%
财务净现值(FNPV, i=6%)=    157.95万元
投资回收期(含建设期)=              14.46年
全部投资财务现金流量分析以全部投资作为计算基础，用以考察项目全部投资的盈利能力。
自有资金现金流量分析考察项目自有资金的盈利能力，自有资金的内部收益率为8.64%。
根据损益表计算可以得出，本方案投资利润率为4.30%，可见具有一定获利能力。
4、贷款偿还
本项目利用银行中长期贷款6800万人民币，贷款年利率5.94%，为了降低运行初期的还款压力，采用最大偿还能力法，从第三年起逐年偿还本金，利息照付。贷款偿还本金来源为项目折旧费、摊销费和税后利润。贷款偿还期为12.06年（含建设期），贷款还本付息计算见附表3-3。
5、项目清偿能力分析
资产负债分析详见附表3-11。
本项目具有一定的清偿能力。
6、敏感性分析
针对本工程，影响财务内部收益率的主要敏感因素有建设投资、经营成本、垃圾处理单价等。
表16-2 敏感性分析表

变化因素	变化幅度	内部收益率（%）	投资回收期
建设投资	＋10%	5.24	15.71
建设投资	－10%	7.26	13.21
经营成本	＋10%	5.15	15.86
经营成本	－10%	7.15	13.32
垃圾处理单价	＋10%	8.27	12.20
垃圾处理单价	－10%	3.85	17.89

分析表明，在其它因素不变的情况下，垃圾补贴的变化对收益率的影响较大，其次为建设投资和经营成本。因此，要保证项目取得预期的财务效益，确保垃圾补贴是首要因素，同时，还必须控制建设投资、经营成本。项目具有一定的抗风险能力。相对其它各因素，垃圾处理量是最敏感因素，因此，必须确保垃圾补贴。
7、盈亏平衡分析
（1）盈亏平衡点
以生产能力利用率表示该项目的盈亏平衡点：
BEP(生产能力利用率)=年固定成本/(年营业收入-年可变成本-年营业税金及附加)×100%＝66.43%
（2）分析
计算结果表明，在其他条件不变的情况下，当该项目生产能力达到设计能力的66.43%，项目可保本经营，可见本项目具备较强的抗风险能力。
16.4 经济分析（定性分析）
本项目属于对青岛市长远建设和经济发展具有重要作用的项目，在国民经济发展中社会效益和环境效益始终显著，因此在经济分析中仅就间接效益给予定性描述。
1、环境效益
本项目实施后，可很好地改善青岛市的环境质量，快速的使垃圾无害化、减量化和资源化，具有巨大的环境效益。
2、促进身心健康
垃圾的无害化处理，总体环境质量的改善，都有益于人们的身心健康，减少疾病的发生，提高人们的生活质量，降低医疗费用。
3、增加就业机会
垃圾处理厂的建设与投产，可以安置一批富余劳动力，增加就业机会，促进劳动力的转移，产生良好的社会效益。
4、其他社会经济效益
环境质量的提高，将会为青岛市吸引更多投资，并促进旅游产业和其他第三产业的发展，其间接带来的经济效益是巨大的。
本项目有很大的间接效益，因而其国民经济内部收益率必将远远大于财务内部收益率，其经济内部收益率也能满足大于基准经济收益率（社会折现率）的要求。因此，从国民经济评价的角度来看，本项目是可行的。
16.5 综合评价与建议
通过对上述内容的分析研究，作出以下评价结论：
财务费用效益评价
本垃圾处理项目主要体现环境效益和社会效益，项目本身的经济效益较低，必须通过征收垃圾处理费或财政补贴的形式维持运营。对于本项目，生活垃圾收费或补贴按150元/吨计算的方案，其全部投资财务内部收益率为6.17%，高于基准收益率。
经济费用效益评价
本项目有很大的间接效益，因而其经济内部收益率必将远远大于财务内部收益率，。因此，从经济分析的角度来看，本项目是可行的。
根据以上主要分析指标和项目整体情况看，本项目财务费用效益和经济费用效益均好，项目可行。
第17章结论和建议
结论
1、青岛市目前还没有正规的餐厨垃圾处理设施，该处理厂的建设，是城市发展可持续性的基本保证，对促进该地区的社会和经济发展具有重要意义。
2、青岛市餐厨垃圾处理厂处理规模200t/d是合理的。
3、经过对餐厨垃圾处理的安全性、经济性、可实施性等方面进行比较，选定了高温厌氧发酵生产沼气的处理工艺，可以满足相关环保要求。
4、本项目收运系统投资为1228.28万元，经营成本为577.84万元/年，平均79.16元/吨；餐厨垃圾处理系统工程费用为6594.67万元；采用政府投资模式总估算投资为9809.11万元，采用BOT模式（包括餐厨垃圾处理系统）总投资为10178.39万元。采用政府投资模式经营成本为111.38元/吨；采用BOT模式单位补贴费用为150元/吨。
建议
1、尽快完成餐厨垃圾处理方面的各种保障措施，为餐厨垃圾处理事业奠定坚实基础。
2、为了项目的尽快完成，在项目立项后，建议建设方尽早解决工程设计的基础资料，以免贻误时机。
3、餐厨垃圾收集运输队伍的建设是保证餐厨垃圾厂正常运行的基本条件，建议与餐厨垃圾处理厂同步建设。
4、本项目属于市政环卫基础项目，具有明显的环境效益和社会效益。但本类项目自身财务生存能力较弱，内部收益率较低，投资回收期长。此类公益性项目，虽然靠资源化处理能回收部分投资，但项目运行经费仍有较大缺口。因此，还应考虑靠征收处置费及适当的政府补贴，方能使项目维持正常运行。

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