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餐厨垃圾废物综合利用项目建议书

2万吨/年餐厨垃圾废物综合利用

项 目 建 议 书

二0一二年三月

一、项目名称：2万吨/年餐厨垃圾废物综合利用项目
二、项目承办人：吴如明

吴如明先生2009年注册上海顶源生物科技有限公司：主要从事生物柴油、油酸、生物柴油甲酯、甲醇柴油、脂肪醇、油墨、聚合酸、二聚酸树脂，餐厨垃圾等工艺设计和研发。其中包括技术升级，工艺设计，工程总包，投资前期咨询，能源环保设备的研究开发、推广、销售一体的多元化。
       公司同国内外许多工程公司、设计单位有着广泛的技术合作和交往，通过引进工程、技术谈判、技术交流、相互考察，建立了良好的业务关系，合作完成了多项工程项目的设计。顶源全体员工本着“精心、求实、创新”的企业精神，恪守“信誉第一、质量第一、用户第一”的宗旨，以诚信为本、科学管理、精益求精、优质取胜的质量方针为用户提供优良的工程设计和一流的技术服务。竭诚欢迎国内外同行和用户与我们携手合作，共创未来
吴如明先生于98年开始从事油脂和生物柴油工艺，先后设计多家公司的业务，其中有部份公司是以合作投资方式，于09年注册上海顶源生物科技有限公司
设计的公司有：
福建福清市中德化工有限公司
福清市源华生物能源有限公司
福建南安中原隆化工有限公司
新疆博乐市三洋化工有限公司
湖北宜昌市佑华生物科技有限公司
合作的公司：
新疆恒晟生物能源有限公司 注册2.4亿元人民币
临清宏宇生物能源有限公司, 注册1600万元人民币
广东肇丰能源有限公司 注册2000万元人民币
上海众明化工科技发展有限公司 注册1100万元人民币
三、项目主要内容：
（一）建设规模：
年处理餐厨垃圾2万吨，生产1万吨饲料、1500吨甘油、500吨植物沥青、1.6万吨生物柴油。
（二）项目建设的必要性
1.餐厨垃圾性质
集中收集的餐厨垃圾成分复杂，不仅包括宾馆、饭店的剩菜、剩饭还包括大量废旧餐具、破碎的器皿，厨房的下脚料等，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。糖类含量高，以蛋白质、淀粉和动物脂肪等为主，且盐分、油脂含量高。以中国南方某城市为例，下表详细给出了餐厨垃圾的组分与成份：
表1-1餐厨垃圾组分

食物垃圾
纸张
金属
骨头
木头
织物
塑料
油脂
75.1% - 90.1%
0.8%
0.1%
5.2%
1．0%
0.1%
0.7%
2．0% - 17%

表2-2餐厨垃圾成分

平均含水率
平均含固率
有机干物质
含油率
粗蛋白
盐分
总含碳量
碳氮比C/N
有机酸
87%
13%
93%TS
17%
15 g/100g
0.2 %– 1.0%
360 g/kg
15
1500 mg/L
2、餐厨垃圾的特点可归纳为：
1）含水率高，可达80% - 95%
2）盐分含量高，部分地区含辣椒，醋酸高
3）有机物含量高，蛋白质，纤维素，淀粉，脂肪等
4）富含氮，磷，钾，钙及各种微量元素
5）存在有病原菌，病原微生物
6）易腐烂，变质，发臭，滋生蚊蝇
3、餐厨垃圾无害化处理的必要性
之前我国餐厨垃圾的主要用途是被城市周边的养殖户收集起来作为饲料直接使用，这种利用方式有着悠久的历史。这种利用方式的问题在于：
l 餐厨垃圾中含有大量人畜共患传染病的病原微生物，不但容易引起动物感染病毒，还容易造成人体感染口蹄疫、肝炎等疾病。
l 猪食用后极易感染和诱发各种疾病，势必加大对病猪的用药剂量，从而会加大抗生素类药物的残留，通过猪肉进入人体，容易对人体健康造成危害。
l 餐厨废弃物，已受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染，被猪食用后，有害物质蓄积在猪的脂肪、肌肉等组织里，人食用到一定程度后，就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。
此外，餐厨垃圾作饲料可能会导致同源性污染。所谓同源性污染是指动物食用其同类动物的肉，骨，血液等动物组织生产的动物源性饲料，产生的潜在的，不确定的传播疾病风险。餐厨垃圾中恰恰含有动物组织，直接作为动物饲料的话，存在着潜在风险。
在存在问题的同时，餐厨垃圾因其富含有机物也可作为潜在的能源供应体。通过恰当的处理方法，可以释放出蕴藏在餐厨垃圾中的能量，转化为电能，热能，作为常规能源载体的有效补充。在当前我国能源供应日趋紧张的时期，寻求新能源迫在眉睫，利用餐厨垃圾通过成熟工艺技术获取能源不失为合理的解决方案。
（二）主要产品与生产工艺
目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥、直接烘干作饲料和生物处理技术，下面对以上几种技术介绍如下：
1、填埋处理技术
l 餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无成功应用的先例，其主要优缺点如下：
l其优点是处理量大，运行费用低；工艺相对较简单。
l 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；餐厨垃圾的渗出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。
l 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。
2、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，不适合用来发电；同时燃烧会产生烟气等大量有害气和有害烧结渣等固体残渣，从一种污染转化为另一种更为严重、更为广泛的污染。
与填埋技术一样，餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有成功应用的先例，其主要优缺点如下：
其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。
其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燃料的消耗，增加处理成本；焚烧厂垃圾贮坑储存，会增加坑内的浸出水量。
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，例外焚烧处理投资过高，国内外应用经验较少，不是餐厨垃圾处理的主流技术。
3、厌氧处理技术
（1）厌氧消化基本原理
厌氧消化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。
厌氧消化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。
国内应用代表工艺：Biomax厌氧消化处理工艺。
国内应用代表工艺：Biomax厌氧消化处理工艺。
（2）工艺流程与质量平衡
餐厨垃圾厌氧消化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：
●进料与预处理单元；●厌氧消化单元；
●残渣脱水单元；●生物气利用单元。
餐厨垃圾
预处理
生物气
厌氧消化
缓冲罐
废水
消化残渣

絮凝液
滤饼
残渣
离心脱水
单位示例说明：
30.0%=固含量
废水
冷凝液

图3-1 厌氧消化主体工艺流程与质量平衡
工艺过程描述
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。
4、饲料化处理技术
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。国内应用代表工艺：宁波开诚，上海等地。

工艺流程描述
（1）破碎筛选系统
由于泔水中异物过多，需要在处理之前系统进行破碎并自动筛选，将垃圾中不能被资源化利用的成分如筷子、塑料袋、瓶盖等异物质自动分拣出来，同时将经过分选后的餐厨垃圾均匀破碎成小颗粒。
（2）固液分离系统
破碎后的餐厨垃圾，通过螺旋挤压压缩去除其中水分和盐分，脱水后的含水率低于75%，投放的垃圾减量60%，可去除75%以上的盐分。分离后的固体餐厨垃圾进入饲料原料生成系统，液体除油后将进入污水处理系统。油脂可进一步加工为油酸，作为工业用油的原料。
（3）饲料原料生成系统

表3-4-2 产出物技术和无害化指标
项目(单位)
资源化采用值
水分(%)
≤13
有机质（以C计）(%)
≥20
pH
6.0～7.0
蛔虫卵死亡率(%)
95～100
大肠杆菌值
10-1
汞及化合物（以Hg计）(mg/Kg)
≤0.1
镉及化合物（以Cd计）(mg/Kg)
≤0.1
铬及化合物（以Cr计）(mg/Kg)
≤10
砷及化合物（以As计）(mg/Kg)
≤3
铅及化合物（以Pb计）(mg/Kg)
≤3
粗蛋白(%)
≥17
沙门氏菌
不得检出
黄曲霉毒素B1(μg/kg)
不得检出

经过破碎筛选和脱水处理后的餐厨垃圾进入饲料原料生成系统。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。核心设备单机日处理量为100--125吨，可根据来料和空间资源灵活安装和配置。
（4）冷却筛选系统
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。
（5）细破碎系统
将生成的饲料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，作为饲料原料供给饲料加工厂
5、经过几种方式的比对，目前最先进、最环保的餐厨垃圾处理方式为：厌氧处理技术，也就是本项目所采取的方式。主要工艺流程为：

3.4.1工艺流程图

经过此种方式处理后所得产品主要有：生物饲料、甘油、生物柴油、植物沥青。
（三）原料来源
本项目的原料来源主要是餐饮业及学校、工厂、企业事业单位食堂的餐厨垃圾，部分是植物油厂的渣料及地沟油。原料的辅射半径是250公里。目前仅丰县城内就有700多家餐饮业，大型餐饮业有120家，中型餐饮业230家，小型的近360家，光这些餐饮业每天就有70多吨餐饮垃圾，这是不包括各类厂，政府机关，学校等食堂的生活垃圾，如果把这些也算上，丰县平均每天就有近100吨的餐厨垃圾，这种垃圾有一部分是动植物油脂，油脂里含有甘油，极其难处理，但是如果利用先进工艺处理好就是一种资源与能源循环利用。按本项目的辅射半径来算，周边的济宁、徐州等城市的餐厨垃圾量将比丰县更为丰富，建设本项目的原料丰富。
四、经济效益分析
敏感性分析
本项目对经营销售收入、经营成本、固定资产投资等单因素变化时，旨起项目主要经济评价指标税前全部投资财务内部收益率和全部投资回收期的变化，进行了敏感性分析，由分析可知，项目最敏感时因素为原料价格，当原料价格向不利方向变化10%，税前全部投资财务内部收益率、投资回收期仍均好，说明本项目具有较强的抗风险能力。详见敏感性分析表。
经济社会效益分析
（1）单位生产成本及产量销售收入预测
产品成本分析
计算成本的依据和基础
1人均月工资福利3500元，35人。
2固定资产投资4916万元：按十年折旧残值率3%,每年476.9万元。
生产成本估算
序号
项目
金额（元/吨）
总成本（万元）
1
原料
50
100
2
蒸汽，电动力
65.5
104
3
工资福利
28.88
122．5
4
制造费用
230.5
1936.2
合计
374．88
2262．7

产量、销售收入及利税预测表
序号
项 目

1
产品产量
（吨）
生物柴油
10000
沥青
1500
甘油
500
饲料
5000
2
单位售价
（元/吨）
生物柴油
7400
沥青
3900
甘油
5500

饲料
5000
3
产品销售收入(含税) （万元）
10040
4
销售税金及附加（万元）
1706．8
5
总成本费用（万元）
3969.5
6
利润总额（万元）
6070.5
7
所得税额 （万元）
0
8
净利润（万元）
3148．9

本项目预计用地三十亩左右，总投资达11869万元，年净利润6070.5万元
序号
项目
单位
2万吨/年
备注
一
总投资
万元
11869

其中：建设投资
万元
4916
含建设期利息

流动资金
万元
3000

二
销售收入
万元
10040

三
销售成本
万元
3969.5

四
销售税金
万元
1706.8

五
销售利润
万元
 6070.5

六
税后利润
万元
6070.5

七
所得税

八
投资利润率

61%

九
静态投资回收期
年
2
含流动资金
十
内部收益率（IRR）

5400

十一
净现值（NPV）
万元
 4916

十二
借贷偿还期
年

含流动资金

16