廚余垃圾餐廚垃圾堆肥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

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1、廚余垃圾堆肥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 一、 廚余垃圾好氧堆肥工藝流程 二、 工藝方案介紹 1、配料混合階段：按照堆肥技術(shù)要求添加一定的結(jié)構(gòu)性材料及輔料，如甘蔗渣、玉米秸稈等。混合均勻。 2、原料的發(fā)酵堆肥階段：本項(xiàng)目采用二次發(fā)酵堆肥方式，周期一般用20天。一次發(fā)酵是好氧堆肥的中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝過程，具體從發(fā)酵開始，經(jīng)中溫、高溫然后到達(dá)溫度開始下降的整個(gè)過程，一般需要10—12天，高溫階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。本項(xiàng)目采用現(xiàn)代條垛式堆肥技術(shù)，條垛的高度、寬度及形狀隨原料特性調(diào)整。高度取2—4m,高度取1.5m，長(zhǎng)度根據(jù)具體場(chǎng)地而定，暫定30m. 本項(xiàng)目擬定強(qiáng)制通風(fēng)，設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)自動(dòng)控制系

2、統(tǒng)。 二次發(fā)酵指物料經(jīng)過一次發(fā)酵后，還有一部分易分解和大量難分解的有機(jī)物存在，需將其送到二次堆肥廠，堆成1—2米高的條堆垛進(jìn)行二次發(fā)酵并腐熟。當(dāng)溫度穩(wěn)定在40℃左右時(shí)即達(dá)腐熟。 本方案設(shè)有除臭系統(tǒng)。（待定） 3、后處理階段：腐熟肥料經(jīng)篩分設(shè)備進(jìn)行選擇，符合深加工要求的材料按照要求進(jìn)行肥料的深加工，具體程序有：破碎、篩分、造粒、烘干冷卻、計(jì)量包裝等。對(duì)不符合肥料深加工要求的料進(jìn)行填埋處理。 三、 主要的設(shè)備 秸稈粉碎機(jī)一臺(tái)（粉碎能力：2.5~3.5t/h）、混料機(jī)一輛，翻拋機(jī)(主體設(shè)備)，裝載機(jī)一輛（斗容積0.75m3，N=45kW）、自動(dòng)卸料運(yùn)輸車一輛、金屬溫度計(jì)（量程100℃，金屬

3、桿長(zhǎng)度1-1.5m）20只。 注：暫時(shí)未列肥料深加工階段設(shè)備。 四、 堆肥車間設(shè)計(jì) 根據(jù)本項(xiàng)目的選址（在垃圾填埋廠隔壁），環(huán)境要求不高，在滿足工藝的基礎(chǔ)上選擇敞開式（僅有頂棚）車間結(jié)構(gòu)。尺寸36m×30m×4.5m 敞開式車間結(jié)構(gòu)涉及地面硬化、輕鋼結(jié)構(gòu)廠房主體、陽光板結(jié)構(gòu)頂棚等。與一般工業(yè)廠房設(shè)計(jì)相同。 1、 地基、地面 地基設(shè)計(jì)在滿足一般廠房設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上結(jié)合敞開式堆肥廠房的特點(diǎn)確定?？紤]堆肥堆積的壓力、作業(yè)機(jī)械的壓力、影響鋼筋混凝土的因素等。地面考慮廚余垃圾滲濾液體的排水，從每個(gè)條垛中軸線起設(shè)置5‰坡度，坡向兩邊。設(shè)置排水明溝，具體做法參見圖紙。 2、 屋頂結(jié)構(gòu) 屋架使

4、用鋼結(jié)構(gòu)，屋面采用陽光板結(jié)構(gòu)；跨度6m,橫寬考慮中柱。柱、梁將遭到堆肥發(fā)酵產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，所有鋼構(gòu)件采用防腐處理。屋頂形狀采用人字形屋頂。 3、 墻體、隔墻的結(jié)構(gòu) 采用磚混結(jié)構(gòu)，沿堆肥廠四周砌筑1m高隔墻。 五、 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 參見條垛式強(qiáng)制通風(fēng)堆肥曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 六、 堆肥具體實(shí)施方案 1、 堆肥原料的準(zhǔn)備 1.1廚余垃圾堆肥來料： 廚余垃圾經(jīng)過廚余垃圾降解機(jī)降解處理2小時(shí)（具體時(shí)間待試驗(yàn)驗(yàn)證）； 廚余垃圾直接堆肥 1.2結(jié)構(gòu)性物質(zhì)、輔料準(zhǔn)備 結(jié)構(gòu)性物質(zhì)、輔料在滿足工藝的前提下原則上就地選擇廉價(jià)物質(zhì)，如玉米秸稈（玉米干秸稈在控制惡臭物質(zhì)排放及滲濾液產(chǎn)生方面具有顯著

5、作用。）、甘蔗渣、蘑菇渣（透氣透水性好、C/N較高，且不需要再次加工粉碎）等，但對(duì)于秸稈物質(zhì)，要破碎至6—10cm的小段，堆放整齊，待用。 1.3人員、設(shè)備及其他準(zhǔn)備 破碎機(jī)或鍘草機(jī)一臺(tái)，操作人員2名。 2、 堆肥方案的選擇 廚余垃圾的最終堆肥方案選擇要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)論確定。具體有以下幾種： 廚余垃圾降解機(jī)出料（2小時(shí)）+結(jié)構(gòu)性物質(zhì)、輔料，有攪動(dòng)、不鼓風(fēng)條垛堆肥(自然通風(fēng)。) 廚余垃圾降解機(jī)出料（2小時(shí)）+結(jié)構(gòu)性物質(zhì)、輔料，有攪動(dòng)、鼓風(fēng)條垛堆肥(強(qiáng)制通風(fēng)。) 廚余垃圾原料+結(jié)構(gòu)性物質(zhì)、輔料，有攪動(dòng)、不鼓風(fēng)條垛堆肥(自然通風(fēng)。) 廚余垃圾原料+結(jié)構(gòu)性物質(zhì)、輔料，有攪動(dòng)、鼓風(fēng)條

6、垛堆肥(強(qiáng)制通風(fēng)。) 3、 堆肥物料的混合調(diào)配、堆放 堆肥準(zhǔn)備工作完成后按照上述4種方案進(jìn)行；按照技術(shù)要求混合比例充分混合、攪拌。然后將物料輸送至指定位置，按照條垛式堆肥要求堆放。采用強(qiáng)制通風(fēng)堆肥的，在物料堆放前在疏通好的通風(fēng)孔上面鋪放10cm厚度沒有切碎的玉米秸稈、卵石等物質(zhì)，用于保護(hù)通風(fēng)孔不被物料堵死。物料堆放后形成間隔2m且平行的條狀堆垛。 4、 堆肥過程控制 采用自然通風(fēng)條垛式堆肥，每條垛間隔3m插入溫度計(jì)。人工定期進(jìn)行溫度變化的數(shù)據(jù)采集。采用強(qiáng)制通風(fēng)堆肥的條垛開啟鼓風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。專人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、化驗(yàn)等工作。測(cè)定PH值、含水率、VS、C/N值。當(dāng)堆肥溫度有環(huán)境溫度升至

7、50~60℃并維持一段時(shí)間開始下降時(shí)，可以對(duì)物料進(jìn)行翻堆攪拌，使物料再次混合后繼續(xù)進(jìn)行一次發(fā)酵，當(dāng)溫度由低到高再次下降時(shí)，一次堆肥完畢。 一次堆肥結(jié)束后將堆肥半成品進(jìn)行篩分除雜，分離出廢棄物質(zhì)、結(jié)構(gòu)性物質(zhì)等。廢棄物質(zhì)運(yùn)至填埋場(chǎng)填埋，結(jié)構(gòu)性物質(zhì)送至指定場(chǎng)所風(fēng)干后備用。篩分出的肥料半成品運(yùn)至二次堆肥車間進(jìn)行二次熟化堆肥，過程中取樣檢測(cè)肥料成品質(zhì)量。 5、 肥料的深加工 肥料的深加工涉及篩分、造粒、烘干、冷卻、計(jì)量包裝等。 5.1破碎 破碎的目的是為了讓篩分物料混合均勻，提高物料的有機(jī)質(zhì)含量，提高半成品的數(shù)量。從操作流程來看，一般返料量占總篩分量的比重高達(dá)70%左右，這就使得篩分前最好先破

8、碎。同時(shí)鑒于我們現(xiàn)有物料含有一定數(shù)量的塑料、碎石、骨頭、碎瓷片、鐵器等雜物和比較多的塊狀結(jié)構(gòu)物，所以在選用或設(shè)計(jì)破碎裝置時(shí)要綜合考慮，最好選用鏈?zhǔn)狡扑闄C(jī)。處理能力根據(jù)工藝提供的參數(shù)為：5t/h；進(jìn)料粒度：<100mm 等； 5.2篩分 結(jié)合有機(jī)肥制作工藝，選用網(wǎng)孔直徑為3~5mm 最好。處理能力根據(jù)工藝和實(shí)際物料量為：10t/h； 5.3造粒 造粒的主要作用是為的有機(jī)肥更易存放、便于運(yùn)輸，適應(yīng)施肥機(jī)的要求；同時(shí)顆粒狀物料還具有緩釋性，為土壤創(chuàng)造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。造粒機(jī)的生產(chǎn)能力根據(jù)現(xiàn)有工藝和實(shí)際物料數(shù)量選用：處理量3.0t/h 左右；入料直徑<5mm 的圓盤造粒機(jī)，其特性為簡(jiǎn)單

9、、方便和便于維護(hù)； 5.4烘干、冷卻 為了去除制粒后物料中的水分，滿足成品水分要求，在制粒后需要對(duì)顆粒進(jìn)行烘干。根據(jù)我們物料的特點(diǎn)：顆粒狀和粉狀等，選用滾筒烘干機(jī)。其處理能力為：10t/h 左右。冷卻設(shè)備和烘干設(shè)備配套使用，處理能力相同。 5.5計(jì)量包裝 計(jì)量、包裝為一個(gè)統(tǒng)一的整體設(shè)備，主要使用于肥料廠顆粒或粉狀物料的計(jì)量和包裝。根據(jù)生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝要求，其特點(diǎn)主要有： （1）計(jì)量包裝范圍：10~50kg/袋； （2）自動(dòng)夾包、縫包、打包能力3~6 包/min； （3）計(jì)量精度高，為5/1000； （4）最好采用微電腦控制，包裝自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)去皮重和檢測(cè)功能； 七、 堆肥注意

10、事項(xiàng) 由上圖看出，好氧堆肥處理的關(guān)鍵，就是如何選擇和控制堆肥條件，促使微生物降解的過程能快速順利地進(jìn)行，因此好氧堆肥主要控制參數(shù)如下： 1、 供氧量 設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)，時(shí)間—溫度反饋聯(lián)合控制，保證好氧堆肥所需供氧量。此外在保證通風(fēng)的基礎(chǔ)上還要有適宜的粒度，以確保通透性。此外一方面要避免供氧不足，使垃圾處理時(shí)間過長(zhǎng)，同時(shí)產(chǎn)生臭氣；另一方面也要注意供氧量過量，導(dǎo)致堆體溫度下降，反應(yīng)速度降低，過多地帶出臭氣，增加運(yùn)行成本。 2、 含水率 堆肥原料的含水率是影響好氧堆肥效果的關(guān)鍵因素之一，．由于水是溶解垃圾中有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物以及合成微生物細(xì)胞質(zhì)必不可少的物質(zhì)，并且水分的蒸發(fā)散熱對(duì)堆體溫度具有自

11、調(diào)節(jié)作用，所以堆肥化物料中必須維持一定的含水率．廚余垃圾堆肥水分應(yīng)控制在50%—60%之間。 3、 碳氮比 碳氮比的調(diào)節(jié)主要在配料階段完成，通過添加秸稈等使碳氮比在25左右。過高或過低的碳氮比都不利于廚余垃圾的好氧堆肥。 4、 PH值 就廚余垃圾好氧堆肥來說，PH值的控制應(yīng)在5.5—8之間。 5、 溫度 溫度過程監(jiān)控要定期進(jìn)行，對(duì)堆肥溫度的變化要求為：前期溫度上升平穩(wěn)、中期高溫維持適度、后期溫度下降緩慢。堆肥理想溫度應(yīng)控制在55℃左右。嚴(yán)禁超過70℃。 操作過程嚴(yán)格按照要求填寫相關(guān)表格。見附表： 附表1堆肥場(chǎng)記錄表 附表2 條垛堆體溫度檢測(cè)記錄表 附表3進(jìn)料情況記錄表 附

12、表4通風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況記錄表 附表5廚余垃圾/餐廚垃圾堆肥深加工階段設(shè)備及報(bào)價(jià) 八、 廚余垃圾堆肥與餐廚垃圾堆肥 廚余垃圾水分含量一般在70%—85%，廚余堆肥系統(tǒng)升溫快，堆肥周期短。餐廚垃圾含水率普遍高于廚余垃圾，高達(dá)90%，發(fā)酵過程中糊狀垃圾易將整個(gè)堆垛全部空間填死，空氣無法進(jìn)入內(nèi)部，致使微生物處于厭氧狀態(tài)，使降解速度減慢，并產(chǎn)生硫化氫等臭氣，同時(shí)使堆肥溫度下降，影響堆肥質(zhì)量。 堆肥配方的形成就是對(duì)C/N和水分的平衡過程，目的是使他們處于合理的范圍內(nèi)。據(jù)研究，一般情況下，微生物每消耗25g有機(jī)碳，需要吸收1g氮素，微生物分解有機(jī)物較適宜的C/N為25左右。碳素是堆肥微生物基本的能量來源

13、，氮素用來構(gòu)建自身體細(xì)胞。合理調(diào)節(jié)堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟，提高腐殖化系數(shù)的有效途徑。水分是堆肥制作成功的首要條件。對(duì)于絕大多數(shù)堆肥混合物，本系統(tǒng)推薦的含水量上限為50%—60%。 九、 堆肥常見問題及解決辦法 常見問題 可能原因 其它原因 解決辦法 堆體無法升溫 原料太干 無法從原料中擠出水分 加入適量的水分或添加含水率高的物質(zhì) 原料太濕 原料含水率高于60%， 加入調(diào)節(jié)物質(zhì)或添加同類含水率較低的原料。 結(jié)構(gòu)不合理 原料粒徑太小，大顆粒少，通透性不足 加入結(jié)構(gòu)性物質(zhì)或添加大粒度原料進(jìn)行堆肥。調(diào)整堆肥原料的粒度。 沒有足夠氮源 C/N超過50，混有大

14、量木質(zhì)材料 調(diào)整C/N，加入含氮高的成分。 天氣太冷或堆體太小 堆體高度不足1m; 進(jìn)入冬季，環(huán)境溫度低 加大堆體； 幾天后溫度連續(xù)下降 氧氣含量低， 強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)施有故障。 給堆體強(qiáng)制通風(fēng)。 濕度低 水分不足 補(bǔ)充水分 堆體溫度檢測(cè)過高（溫度超過65℃） 熱量去除所需通氣不足 堆體太濕 原料過于致密 增加通氣量或通氣速率。 堆體太大 高度超過2.5m 減小堆體尺寸，降低堆體高度。 堆體中有氨的氣味逸出 氮的含量過高 C/N小于20 加入含碳高的調(diào)理劑 PH值過高 PH值大于8 加入酸性成分，調(diào)節(jié)PH 碳源釋放緩慢 加入大的木質(zhì)顆粒

15、增大碳的比例 從堆體中不斷有臭雞蛋或者腐敗的氣味散發(fā)出 厭氧環(huán)境（溫度低） 原料太濕 加入干性原料 結(jié)構(gòu)不合理 粒度小，堆體過于致密 加入膨脹劑 通氣不足 曝氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 改善通氣效果 厭氧環(huán)境（高溫） 堆體太大 / 減小堆體體積 通氣不均勻或氣流環(huán)繞不暢 / 改變配方，重新混合堆體原料 有蠅或蚊子問題 在原材料中有蚊子繁殖 濕的原材料堆放時(shí)間過長(zhǎng) 新鮮材料堆肥；快速處理 蚊子在滲濾液中繁殖 堆肥場(chǎng)廚余垃圾滲濾液沒有及時(shí)排走 設(shè)置排水設(shè)施，及時(shí)排走滲濾液 十、 肥料執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 按照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-有機(jī)肥料（NY525-201

16、2）執(zhí)行。 堆肥通風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇 一、 廚余垃圾堆肥曝氣系統(tǒng)構(gòu)成 廚余垃圾好氧堆肥的曝氣系統(tǒng)主要包括曝氣設(shè)備及曝氣管道。廣義上的曝氣系統(tǒng)還包括翻堆系統(tǒng)。曝氣設(shè)備為廚余垃圾好氧堆肥提供強(qiáng)制通風(fēng)。常用離心式鼓風(fēng)機(jī)。曝氣管道用于將空氣從送風(fēng)機(jī)輸送到通氣床的管道，在本系統(tǒng)中采用聚氯乙烯管。獨(dú)立式鼓氣系統(tǒng)，每條垛配備一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，設(shè)置一套通風(fēng)系統(tǒng)。 二、 設(shè)備選擇及管路設(shè)計(jì) 廚余垃圾好氧堆肥曝氣系統(tǒng)設(shè)備選擇主要是風(fēng)機(jī)型號(hào)及管道的選擇。風(fēng)機(jī)的選擇主要根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓進(jìn)行。根據(jù)相關(guān)資料廚余垃圾好氧堆肥通風(fēng)速率在一次發(fā)酵階段選取0.1—0.15m3/（min.m3）；在本系統(tǒng)中選取0.12

17、m3/（min.m3）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 按照通風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通風(fēng)系統(tǒng)中干管風(fēng)速應(yīng)控制在6—14m/s,在本套系統(tǒng)中選取10 m/s。在本系統(tǒng)中每條垛長(zhǎng)15m，故通風(fēng)量： Q=0.12 m3/（min.m3）×3（㎡）×15m×60(min)=324 m3/h Q額=k Q=1.1×324=356 m3/h 因此干管通氣管道直徑： D=1000(4Q/3600πv)0.5=1000(4×324/3600π.10)0.5=107mm. 通風(fēng)管道圖示 支管長(zhǎng)1m,每一支管設(shè)置15個(gè)通風(fēng)孔，在干管上設(shè)計(jì)90支管（如圖示），因

18、此有： Q干=Q支總=v干πD2/4= 90v支π15d2/4 解得支管通風(fēng)孔直徑為：d=3.84,取3.5孔徑（因支管通風(fēng)速率有增大的空間余量） 支管直徑取20mm. 曝氣風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用離心式分機(jī)（初步選定離心風(fēng)機(jī)參數(shù)為0.37kW、690m3/h、1880Pa），離心機(jī)運(yùn)行控制模式采用時(shí)間—溫度反饋控制（溫度一時(shí)間聯(lián)合控制系統(tǒng)是通過時(shí)間控制器和溫度反饋系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)的。當(dāng)溫度低于60℃時(shí)，由時(shí)間控制器控制鼓風(fēng)機(jī)的通斷。當(dāng)溫度升到60℃后，自動(dòng)轉(zhuǎn)為由溫度控制器控制鼓風(fēng)機(jī)的通斷，使堆肥過程避免出現(xiàn)60℃以上的高溫。因60℃以上的高溫會(huì)抑制微生物的活性，不利于堆肥的發(fā)酵）。

19、 堆肥場(chǎng)溫度檢測(cè)記錄表（附表1） 日期： 時(shí)間： 數(shù)據(jù)采集人： 天氣： 環(huán)境空氣溫度： ℃ 風(fēng)向： 場(chǎng)址觀察狀況及說明：

20、 堆體 編號(hào) 水分 等級(jí) 臭味 等級(jí) 溫度 距堆體后端距離 m m m m

21、 條垛堆肥溫度檢測(cè)記錄表（附表2） 條垛堆體編號(hào)： 堆體創(chuàng)建日期： 堆體原料成分及說明： 日期 時(shí)間 水分含量 臭味等級(jí) 溫度 距堆體后端距離 m m m m

22、 進(jìn)料情況記錄表（附表3） 原料 添加比例 含水率 碳氮比 PH值 粒徑 廚余垃圾 輔料1 輔

23、料2 輔料3 合計(jì) 通風(fēng)機(jī)運(yùn)行記錄表（附表4） 離心式分機(jī) 曝氣風(fēng)壓 開始時(shí)間 停止時(shí)間 空氣濕度 空氣溫度 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 4號(hào) 5號(hào) 6號(hào) 7號(hào) 8號(hào) 9號(hào) 廚余垃圾/餐廚垃圾肥料深加工階段設(shè)備及報(bào)價(jià)（附表5） 序號(hào)名稱 型號(hào)功率（kw） 數(shù)量（臺(tái)） 單價(jià)（萬元） 總

24、價(jià)（萬元） 1 臥式攪拌機(jī) JB-1507 7.5 1 0. 9 0.9 2 立式粉碎機(jī) LP--500 11 1 0.85 0.85 3 圓盤造粒機(jī) YPZL-2 7.5 1 1.7 1.7 4 烘干機(jī) HG08100 7.5 1 5.5 5.5 5 皮帶輸送機(jī) B=500 3×

25、5 5 0.56 2.8 6 篩分機(jī) GS-1×3 3 1 0.9 0.9 7 引風(fēng)機(jī) 4-72-4C 7.5 1 0.75 0.75 8 管道 1 0.6 0.6 9 熱風(fēng)爐 用

26、戶自砌 10 除塵室 用戶自砌 11 自動(dòng)包裝機(jī) Dcs-50f 1.25 1 3.3 3.3 12 料倉(cāng)1m3 1 0.45 0.45 13 臥式粉碎機(jī) BSF-600 18.5 1 1.6 1.6 14 總配電柜 1.5 說明： 1. 以上設(shè)備選型，臺(tái)數(shù)僅供參考。 2. 皮帶機(jī)長(zhǎng)度根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)而定，每增減1 米，增減700 元。 3. 以上價(jià)格不含稅和運(yùn)費(fèi)。