《固体废弃物课程设计》欧阳光明（2021.03.07）深圳市生活垃圾堆肥厂设计方案说明书目录一、概述：31、背景：32、深圳市垃圾处理现状：33、堆肥处理技术的原理：5二、项目简况：61、设计依据(相关的法律法规)：62、设计规模：63、设计的主要内容：6三、总体设计：61、工程规模62、处理工艺7Ⅰ、工艺介绍7Ⅱ、预处理设计9Ⅲ、工艺设计9Ⅲ、垃圾堆肥化工艺（见附图2）11垃圾堆肥化装置（见附图3）11Ⅳ、堆肥系统控制条件11Ⅴ、二次污染的防治及厂区内环境监测13四、产品质量控制及销售15五、主要设备17六、工程总概算18Ⅰ、工程建设期18七、结论：21一、概述：1、背景：随着深圳市经济的发展，人民生活水平的改善和2011年世界大学生大运会的筹办，特别是近年来深圳市城市化进程的加快，垃圾管理的服务范围将由目前的城市地区逐渐有计划地延伸到城乡接合部及农村地区。
同时，由于深圳市城市功能空间布局的调整，产业结构的变化和城市人口空间分布的变化，使垃圾管理体系面临新形势。
如何妥善处理深圳市生活垃圾，将深圳建设为空气清新、环境优美、生态良好的依据城市，保证城市可持续发展和资源的合理利用，已经成为市政府、社会和和市民普遍关注的焦点和热点问题。
2、深圳市垃圾处理现状：据深圳市环保部门2009年的全面统计，全市城市生活垃圾产生总量为475.96万吨，其中无害化处理处置448.84万吨，处置率为94.30%。
处置方式包括焚烧发电、卫生填埋，其中焚烧发电191.71万吨，卫生填埋257.13万吨。
全市工业固体废物产生总量为139.45万吨，其中综合利用125.58万吨，无害化处理处置13.72万吨。
工业固体废物主要包括工业危险废物、粉煤灰、炉渣等，三者产生量合计占全市工业固体废物产生总量的78.95%。
全市工业危险废物的产生量为33.66 万吨，其中综合利用20.25万吨，处理处置13.41万吨。
我市工业危险废物有HW21含铜废物、HW17表面处理废物、HW34废酸等34类。
全市医疗废物产生量为7952.18吨,焚烧处置量为7952.18吨。
[1]深圳市2009年工业固体废物利用处置情况表目前主要的三种垃圾处理方式比较：处理方式优点缺点卫生填埋处置能力大，初始投入和运行费用较低、工艺简单成熟，运行安全稳定。
是对原生垃圾和二次废渣必不可少的最终处置方法。
占用土地资源较多，选址困难；垃圾渗滤液毒害大。
焚烧发电垃圾焚烧处理无害化、减量化、资源化效果好，占用土地资源较少。
一次性投入大，成本高；运行中排放大量烟气，二噁英。
适用于土地资源紧缺、经济发达地区。
堆肥处理堆肥处理无害化程度较高，减量化效果较为明显，可以最大限度地实现生活垃圾处理的资源化；投资较低，技术比较成熟，占地面处理规模较小，且堆肥处理的可行性取决于垃圾的组成、堆肥产品的质量和市场开拓的程1、危险废物33.6631 20.2533 0.0000 13.4098 0.0000 100.002、粉煤灰45.2551 45.2551 0.0000 0.0000 0.0000 100.003、炉渣31.1777 31.1769 0.0000 0.0008 0.0000 100.004、煤矸石 1.5708 1.5708 0.0000 0.0000 0.0000 100.005、冶炼废渣0.0106 0.0106 0.0000 0.0000 0.0000 100.006、其它废物27.7719 27.4164 0.1004 0.3052 0.1007 99.81结合垃圾的组成特点以及堆肥的特点可以看出，堆肥在缓解深圳市垃圾处理压力这个问题上也是一个选择。
在国外，由于欧美发达国家把堆肥看作为可降解有机物的再生利用，是垃圾减量化和垃圾资源化的最佳途径，堆肥处理得到了广泛的应用。
3、堆肥处理技术的原理：先通过机械分选将生活垃圾中不可降解的物质进行回收或妥善处理，剩余的有机物质在适当的水、气条件下，通过微生物的作用，使有机物质分解并放出能量产生高温，杀死其中的病原菌和杂草种子，并使有机物达到稳定化，堆肥产品可以用作肥料安全使用。
具体为：合成分解排入环境提供生物合成使用有机废物堆肥化过程实际上就是基质的微生物发酵过程。
堆肥过程中，有机废物中的可溶性小分子有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物吸收利用。
不溶性大分子有机物则先附着在微生物的体外，由微生物所分泌的胞外酶分解为可溶性小分子物质，堆肥有机物（含C 、N 、O 、H 、P 、S ），微生物，氧 细胞物质（微生物繁殖）再输送细胞内为微生物所利用。
通过微生物的生命活动——合成及分解过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并提供生命活动所需要的能量，把一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物增值。
二、项目简况：1、设计依据(相关的法律法规)：《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）》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《城市生活垃圾堆肥处理厂运行、维护及安全技术规程（CJJ/T86—2000）》《中国城市垃圾农用控制标准（GB8172—87）》《恶臭污染物排放标准（GB14554—93）》《中华人民共和国环境保护法》《国家危险废物名录及鉴别标准》2、设计规模：深圳市堆肥厂位于南山区，设计处理量为200t/d。
建设用地为35000m2。
3、设计的主要内容：本设计主要包括：总平面布置，预处理设计，好氧堆肥工艺，处理设备系统，工艺参数的比选，二次污染的控制，经济评估等。
三、总体设计：1、工程规模本堆肥厂的设计日处理量为200t/d，按照《城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准》（一下简称《标准》）中的建设规模分类，属于Ⅱ类。
根据《标准》，建设用地为35000m2(不包含产品深加工处理、堆肥残余物处理用地)，其中生产管理用房……（包括行政办公、机修车间、计量间、化验室、变配电室等），生活服务用房……（包括食堂、浴室、值班宿舍等）。
（厂区平面布置图，见附图1）2、处理工艺Ⅰ、工艺介绍堆肥化有好氧和厌氧之分，由于好氧堆肥的高温可以杀死废弃物中的病原菌，同时高温菌对有机质的降解速度快，因此目前大多数堆肥采用的是高温好氧堆肥。
好氧堆肥是在有氧的条件下，籍好氧微生物的作用来进行有机物质的降解，堆肥的温度高，一般在50~65℃，亦称为高温堆肥。
尽管堆肥工艺多种多样，但它通常由前处理、主发酵（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理及贮藏等工艺组成。
前处理及储藏 1） 前处理以生活废物作为堆肥原料时，由于废物中含有大块和不可堆肥的物质，因此有破碎和分选前处理工艺。
通过破碎很分选，去除不可堆肥物质，调整废物的粒径。
2） 主发酵（一次发酵）主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻推或强制通风向堆积层或发酵装置内供给氧气。
在露天堆肥或发酵装置内堆肥时，由于原料和土壤存在微生物作用，开始发酵，首先是易分解的分解，产生CO 2、H 2O 和热量，使堆温上升。
微生物吸取有机物的碳氮营养成分，在细菌自身繁殖时，将细胞中吸收的物质分解而产生热量。
城市生活垃圾可堆腐？ 粉碎最终用户填埋发酵初期，物质的合成、分解作用是靠生长繁殖最适温度30～40o C的中温菌进行的。
随着堆温的升高，最适温度45～50o C的高温菌取代了中温菌，在60～70o C或更高的温度下能进行高效率的分解。
氧的供应情况和保温的良好程度对堆肥的温度上升有很大影响。
温度是显示微生物活动程度的参数。
温度过低，表示空气量不足或放热反应速度减弱，分解接近结束。
3）后发酵（二次发酵）经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将主发酵供需尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到完全成熟的堆肥产品。
时间通常是20～30d。
4）后处理经过两次发酵后的物料中，几乎所有的有机物都变细碎和变形，数量减少了。
然而城市生活废物堆肥时，在预分选工序没有去除的塑料、玻璃、金属、小石块等物依然存在。
因此，还需要经过一道分选供需，去除杂物，并根据需要进行再破碎。
5）脱臭堆肥过程的每道工序均有臭气产生，主要有NH3、H2S、甲基硫醇、胺类等。
6）贮藏堆肥一般在春秋两季使用，在夏冬季就须积存，所以要建立贮存六个月生产量的堆场。
贮存的方式可直接存在发酵池中或袋装，要求干燥透气，闭气和受潮会影响成品的质量。
Ⅱ、预处理设计预处理方法采用破碎、磁选相结合的方式。
1）破碎合适的堆料粒径是堆肥顺利进行的重要条件。
堆料粒径如果过大，堆料的比表面积太小，堆料的分解较慢，延缓堆肥的进程；堆料粒径过小，会增加通风的困难，容易产生厌氧环境，同样延缓堆肥的进程。
因而正常堆肥时堆料粒径需要满足一定要求。
通过破碎可使原料水分一定程度地均匀化，同时破碎使原料比表面积增大，微生物侵蚀的速度也加快，可提高发酵速度。
选用的破碎机为锤式破碎机。
2）磁选磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种方法。
通过磁选这个过程，一是可以回收生活垃圾的铁等有用物质，重复利用；二是出去铁等可能影响堆肥效果的物质，利于堆肥过程。
选用的磁选器为磁力滚筒。
Ⅲ、工艺设计堆肥垃圾进厂后进行称重计量，进入受料仓，给料机、中央传送系统、布料机把垃圾送入15个主发酵隧道，每个发酵隧道200m3(长27m、宽4m),垃圾经过两个星期的高温发酵后，垃圾体积可降解30%～40%。
隧道发酵过程中，来自中央大厅的废气和新鲜空气通过通风循环系统给发酵过程提供O2；发酵过程中产生的渗滤液利用收集池收集，然后进入渗滤液循环利用系统，对于多余的渗滤液，则排到渗滤液处理池进行处理达标后排放。
传送系统把发酵的垃圾转送到后熟化区，再进行3个星期的熟化，经过筛分（25mm）分成垃圾肥（<25mm）和残渣(>25mm)，残渣运到潭口垃圾填埋场填埋，垃圾肥转入最终熟化区在进行3个星期的熟化，在经过一系列筛分（弹跳筛12mm），<12mm的生堆肥和12～25mm的生堆肥进入硬物料分选机，分选后，残渣进入填埋场进行填埋处理。
另一部分利用装载机放入最终熟化区Ⅱ进行10周的熟化，制成0～12mm的成品垃圾肥。
（具体如下图）物料流向气流流向渗滤液流向该工艺的技术特点：1） 采用先进的强制通风隧道式发酵技术2） 全部采用自动控制技术3） 对堆肥过程进行实时追踪4） 提高垃圾减量化、无害化、资源化的速率Ⅲ、垃圾堆肥化工艺（见附图2）垃圾堆肥化装置（见附图3）Ⅳ、堆肥系统控制条件 1）通风控制对于好氧堆肥而言，氧气是微生物赖以生存的物质条件，供氧不足会造成大量微生物死亡，使分解速度减慢；但供冷空气量过大又会使温度降低，尤其不利于耐高温菌的氧化分解过程，因此供氧量要适当，一般为0.1~0.2m 3/（m 3.min ），供氧方式是靠强制通风，因此保持物料间一定的空隙率很重要，物料颗粒太大使空隙率减小，颗粒太小其结构强度小，一旦受压会发生倾塌压缩而导致实际空隙减小。
