污泥協(xié)同處理廚余垃圾干式厭氧消化設備技術(shù)條件
Technical conditions of dry anaerobic digestion equipment for co-processing sludge with food waste
(征求意見稿)
20XX-XX-XX發(fā)布 20XX-XX-XX實施
中 華 人 民 共 和 國 住 房 和 城 鄉(xiāng) 建 設 部 發(fā) 布
目 次
前 言
本標準按照《標準化工作導則 第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》GB/T 1.1-2020起草。
本標準由住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額研究所提出。
本標準由住房和城鄉(xiāng)建設部市政給水排水標準化技術(shù)委員會歸口。
本標準主要起草單位:
本標準主要起草人:
污泥協(xié)同處理廚余垃圾干式厭氧消化設備技術(shù)條件
1 范圍
本文件規(guī)定了污泥協(xié)同處理廚余垃圾干式厭氧消化設備的術(shù)語和定義,分類和標記、系統(tǒng)組成、使用條件、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、隨機文件、運輸和貯存等。
本文件適用于污泥協(xié)同處理廚余垃圾的鋼制干式厭氧消化設備的制造和檢驗。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 567.1 爆破片安全裝置 第1部分:基本要求
GB/T 985.1 氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口
GB/T 986.2 埋弧焊的推薦破口
GB 4053.3 固定式鋼梯及平臺安全要求 第3部分:工業(yè)防護欄桿及鋼平臺
GB/T 4272設備及管道絕熱技術(shù)通則
GB/T 9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書 總則
GB/T 12467.1金屬材料熔焊質(zhì)量要求第1部分:質(zhì)量要求
GB/T 12467.2金屬材料熔焊質(zhì)量要求第2部分:完整質(zhì)量要求
GB/T 12467.3金屬材料熔焊質(zhì)量要求第3部分:一般質(zhì)量要求
GB/T 13306 標牌
GB/T 14436工業(yè)產(chǎn)品保證文件 總則
GB 16409 板式換熱器
GB/T 16907 離心泵技術(shù)條件(Ⅰ類)
GB/T 19292.1金屬和合金的腐蝕 大氣腐蝕性 第1部分:分類、測定和評估
GB 50057 建筑物防雷設計規(guī)范
GB 50058 爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范
GB/T 50065 交流電氣裝置的接地設計規(guī)范
GB 50093 自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范
GB 50128 立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工規(guī)范
GB/T 51063 大中型沼氣工程技術(shù)規(guī)范
GBJ 122 工業(yè)企業(yè)噪聲測量規(guī)范
HG/T 21517 回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔
JB/T 502 螺旋卸料沉降離心機
JB/T 4735.1鋼制焊接常壓容器
JB/T 4735.2固體料倉
JB/T 5946 工程機械 涂裝通用技術(shù)條件
JB/T 7043 液壓軸向柱塞泵
JB/T 8644 單螺桿泵
JB/T 12636無軸螺旋輸送機
NB/T 47017 壓力容器視鏡
3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
污泥 sludge
城鎮(zhèn)污水處理廠污水凈化處理過程中產(chǎn)生的半固態(tài)或固態(tài)物質(zhì),不包括柵渣、浮渣和沉砂池砂礫。
[來源:GB/T 50125-2010,2.0.112,有修改]
3.2
廚余垃圾 food waste
即濕垃圾,是指食材廢料、剩菜剩飯、過期食品、果皮果核、花卉綠植、中藥藥渣等易腐的生物質(zhì)生活廢棄物,包括餐廚垃圾、家庭廚余垃圾和其他廚余垃圾。
[來源:GB 55012-2021,起草說明,三 術(shù)語,4 廚余垃圾]
3.3
污泥協(xié)同處理廚余垃圾 co-treatment of sludge and food waste
污泥和廚余垃圾合并處理的過程,利用污泥和廚余垃圾中微生物與有機質(zhì)的互補作用,實現(xiàn)污泥和廚余垃圾的同步高效處理。
3.4
消化液 digested effluent
厭氧消化罐內(nèi)正在發(fā)酵的物料,包括各類有機物、無機物和微生物等。
3.5
干式厭氧罐 dry anaerobic digestion tank
在多種微生物作用下,維持罐內(nèi)消化液含固率15%以上,將進罐的有機物料降解并產(chǎn)生沼氣的反應容器,其對進料中的無機雜質(zhì)去除率要求相對較低;包括其罐內(nèi)攪拌設備和罐外保溫及外護等。
3.6
干式厭氧消化設備 dry anaerobic digestion equipment
由干式厭氧罐及配套的緩存、輸送、換熱、脫水和控制等成套設備構(gòu)成。
4 分類和標記
4.1 分類
4.1.1 干式厭氧消化設備按攪拌形式分為機械攪拌、泵循環(huán)攪拌和沼氣攪拌,代號分別用M、P、B表示。
4.1.2 干式厭氧消化設備按結(jié)構(gòu)類型分為臥式和立式,代號分別用H、V表示。
4.2 標記
干式厭氧消化設備的產(chǎn)品代號、攪拌形式代號、結(jié)構(gòu)類型代號、處理能力、標準編號順序按下列形式進行標記。
示例1:
處理能力50t/d、機械攪拌、臥式干式厭氧消化設備,標記為:DAD-M-H-50-CJ/T XXX-202X。
處理能力為75t/d、泵循環(huán)攪拌、立式干式厭氧消化設備,標記為DAD-P-V-75-CJ/T XXX-202X。
處理能力為100t/d、沼氣攪拌、立式干式厭氧消化設備,標記為DAD-B-V-100-CJ/T XXX-202X。
5 系統(tǒng)組成
5.1 干式厭氧消化設備由通用設備和專用設備組成。
5.2 通用設備由暫存設備、輸送設備、換熱設備、脫水設備、控制設備組成:
a)暫存設備由污泥暫存設備和廚余垃圾暫存設備組成;
b)輸送設備由無軸螺旋輸送機或柱塞泵組成;
c)換熱設備由汽水換熱器、熱水循環(huán)泵、補水泵和配套循環(huán)管道組成;
d)脫水設備由擠壓脫水機、離心脫水機組成;
e)控制設備由自動化儀表、傳感器、可編程邏輯控制器等可實現(xiàn)自動和手動控制的所有設備組成。
5.3 專用設備為干式厭氧罐。
6 使用條件
6.1 干式厭氧消化設備使用溫度宜在-20℃~40℃。
6.2 干式厭氧消化通用設備宜布置在室內(nèi),干式厭氧罐應布置在室外。
6.3 干式厭氧消化設備的進料中污泥占比不宜低于30%。
6.4污泥進入干式厭氧消化設備前應進行脫水處理,脫水后的污泥含固率宜為20%~30%,脫水藥劑不應抑制厭氧消化菌種的活性。
6.5 廚余垃圾進入干式厭氧消化設備前應進行預處理,預處理后的物料粒徑宜為40mm~60mm,有機質(zhì)含量不應小于65%,含固率不宜小于20%。
6.6干式厭氧消化設備的進料宜進行檢驗,檢驗項目和檢驗周期應符合附錄A的規(guī)定。
7 一般要求
7.1 干式厭氧消化設備應耐老化,具有抗強風、雪等惡劣天氣的性能。
7.2 干式厭氧消化設備應在進料、出料、厭氧攪拌等處理過程中保持封閉運行,無泄漏。
7.3 干式厭氧消化設備的防雷應符合GB 50057的規(guī)定
7.4干式厭氧消化設備的接地措施應符合GB/T 50065的規(guī)定。
7.5 干式厭氧消化設備的換熱系統(tǒng)應滿足冬季最不利工況下厭氧溫度維持需求。
7.6 干式厭氧罐應設置消化液和沼氣取樣口。
7.7 干式厭氧罐防爆分區(qū)應符合GB 50058和GB/T 51063的規(guī)定。
8 要求
8.1.1 暫存設備
8.1.1.1 暫存設備的加工和制作應符合JB/T 4735.1和JB/T 4735.2的規(guī)定。
8.1.1.2 暫存設備應設置緊急卸料口、觀測孔、檢測孔、檢修人孔和儀表接口,檢修處應布置相應的扶梯和平臺,扶梯和平臺制作應符合GB 4053.3的規(guī)定。
8.1.1.3 暫存設備應設置料位或液位檢測裝置。
8.1.1.4 暫存設備應采取防止物料架橋的措施。
8.1.2 輸送設備
廚余垃圾和污泥輸送進料可采用無軸螺旋輸送機或柱塞泵輸送,含砂量少的污泥可采用螺桿泵輸送,出料和循環(huán)宜采用無軸螺旋輸送或柱塞泵輸送。采用的無軸螺旋輸送機應符合JB/T 12636的規(guī)定,采用柱塞泵應符合JB/T 7043的規(guī)定,采用螺桿泵應符合JB/T 8644的規(guī)定。
8.1.3 換熱設備
8.1.3.1 換熱設備宜采用熱水間接換熱,換熱熱媒宜采用軟化水;當選擇蒸汽作為熱源時,應采用板式換熱器換成熱水,板式換熱器應符合GB 16409的規(guī)定。
8.1.3.2 熱水循環(huán)宜采用閉式循環(huán)系統(tǒng),熱水循環(huán)泵和補水泵宜采用離心泵,離心泵應符合GB/T 16907的規(guī)定。
8.1.4 脫水設備
8.1.4.1 脫水設備宜采用螺旋擠壓脫水機和離心脫水機兩級串聯(lián),離心脫水機應符合JB/T 502的規(guī)定。
8.1.4.2 擠壓脫水沼渣含固率不宜小于30%,擠壓脫水沼液含固率不宜大于10%;離心脫水沼渣含固率不宜小于20%,離心脫水沼液含固率不宜大于2%。
8.1.5 控制設備
8.1.5.1 干式厭氧消化設備應具備自動化控制功能和手動控制功能。
8.1.5.2 自動化控制系統(tǒng)應能完成干式厭氧消化設備控制和狀態(tài)檢測,可采用可編程控制器(PLC),功能包括數(shù)據(jù)采集和處理(DOS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)及聯(lián)鎖保護等。
8.1.5.3 干式厭氧消化設備在線監(jiān)測系統(tǒng)應能夠在線測定溫度,液位,壓力、沼氣流量及甲烷、硫化氫、二氧化碳沼氣成分等參數(shù)。
8.2.1 干式厭氧罐密封性
干式厭氧罐應密封,避免罐底、罐壁消化液滲漏和罐頂沼氣無組織外逸。
8.2.2 干式厭氧罐規(guī)格
8.2.2.1臥式干式厭氧罐的規(guī)格宜符合下列規(guī)定:
a)長徑比宜為3:1~5:1;
b)外形尺寸可根據(jù)進罐物料量按表2確定。
表2 臥式干式厭氧罐規(guī)格
進罐物料量 t/d |
厭氧罐有效容積 m3 |
外形尺寸B×H×L m |
50 |
1800 |
8×9×28 |
75 |
2700 |
8.5×9.5×38 |
100 |
3500 |
9×10×43 |
150 |
5500 |
10.5×11.5×49 |
200 |
7000 |
11.5×12.5×53 |
8.2.2.2立式干式厭氧罐的的規(guī)格宜符合下列規(guī)定:
a)采用平底罐時,罐體圓柱部分的長徑比宜為3:1~5:1;采用錐底罐時,罐體圓柱部分高徑比宜為1:1~1.3:1,且錐底與水平夾角不宜小于50°;
b)外形尺寸可根據(jù)進罐物料量按表3確定。
表3 立式干式厭氧罐規(guī)格
進罐物料量 t/d |
厭氧罐有效容積 m3 |
底部形式 |
外形尺寸D×H m |
50 |
1800 |
平底罐 |
13.0×14.5 |
錐底罐 |
圓柱部分:13.0×13.5 錐底部分:13.0×8.0 |
||
75 |
2700 |
平底罐 |
14.5×18.5 |
錐底罐 |
圓柱部分:14.0×16.5 錐底部分:14.0×8.5 |
||
100 |
3500 |
平底罐 |
15.0×20.5 |
錐底罐 |
圓柱部分: 15.0×18.5 錐底部分:15.0×9.0 |
||
150 |
5500 |
平底罐 |
18.0×22.5 |
錐底罐 |
圓柱部分:18.0×20.5 錐底部分:18.0×11.0 |
||
200 |
7000 |
平底罐 |
20.0×23.5 |
錐底罐 |
圓柱部分: 20.0×21.5 錐底部分:20.0×12.0 |
8.2.3 干式厭氧罐結(jié)構(gòu)和制造
8.2.3.1干式厭氧罐宜采用預制加工鋼構(gòu)件組裝和焊接,罐體材質(zhì)可采用Q235、Q355碳鋼,焊接接頭的坡口形式和尺寸,應按GB/T985和GB/T986的規(guī)定選用。
8.2.3.2干式厭氧罐的預制、組裝和焊接應符合GB 50128的規(guī)定,焊接質(zhì)量應符合GB/T 12467.1、GB/T 12467.2和GB/T 12467.3的規(guī)定。
8.2.3.3干式厭氧罐內(nèi)壁和外壁均應做防腐設計,防腐材料或涂裝質(zhì)量應符合JB/T 5946的規(guī)定,防腐等級應符合GB/T 19292.1的規(guī)定。
8.2.3.4干式厭氧罐外壁應設置保溫和外護板,保溫材料宜選擇巖棉或聚氨酯泡沫,保溫材料導熱系數(shù)不應大于0.12W/(m·K),并應符合GB/T 4272的規(guī)定。外護板宜選用彩鋼板或鋁板,板厚度不宜小于0.6mm。
8.2.3.5干式厭氧罐應設置視鏡、檢修人孔、正負壓保護器,視鏡應符合NB/T47017 的規(guī)定,檢修人孔應符合HG/T 21517的規(guī)定;冬季室外最低溫度低于-10℃的地區(qū),除設置正負壓保護器,還應設置爆破片,爆破片應符合GB 567.1的規(guī)定。
8.2.3.6干式厭氧罐采用機械攪拌時,軸傳動系統(tǒng)應設扭矩過載保護裝置。
8.2.3.7干式厭氧罐采用柱塞泵循環(huán)攪拌時,柱塞泵應符合JB/T 7043的規(guī)定。
8.2.3.8干式厭氧罐采用沼氣攪拌時,沼氣風機應配有泄壓保護裝置。
8.2.4 干式厭氧罐性能
8.2.4.1干式厭氧消化設備穩(wěn)定運行后,干式厭氧罐內(nèi)溫度日波動不宜超過1℃,罐內(nèi)運行壓力應在正負壓保護器允許壓力范圍內(nèi)。
8.2.4.2 干式厭氧消化設備滿載工作運行時,距離設備外1m處的噪聲不應大于85dB(A)。
9 試驗方法
9.1.1 暫存設備
9.1.1.1 暫存設備應按JB/T 4735.1和JB/T 4735.2的規(guī)定檢測。
9.1.1.2 目測暫存設備是否設置緊急卸料口,以及觀測孔、檢測孔、檢修人孔和儀表接口;檢修處應布置相應的扶梯和平臺,扶梯和平臺應符合GB 4053.3的規(guī)定。
9.1.1.3 目測暫存設備是否設置料位或液位檢測裝置。
9.1.1.4 檢查暫存設備是否具有防止物料架橋的措施,設備組裝后,觀察物料卸料是否順暢,是否存在架橋現(xiàn)象。
9.1.2 輸送設備
無軸螺旋輸送設備應按JB/T 12636的規(guī)定檢測,柱塞泵應按JB/T 7043的規(guī)定檢測。
9.1.3 換熱設備
9.1.3.1 板式換熱器應按GB 16409的規(guī)定檢測。
9.1.3.2 熱水循環(huán)和補水離心泵應按GB/T 16907的規(guī)定檢測。
9.1.4 脫水設備
9.1.4.1 離心脫水機應按JB/T 502的規(guī)定檢測。
9.1.4.2 脫水沼渣和沼液含固率檢測應按CJ/T 313的規(guī)定檢測。
9.1.5 控制設備
9.1.5.1 設備組裝后,檢查干式厭氧消化設備是否具備自動化控制功能和手動控制功能。
9.1.5.2 設備組裝后,檢查自動化控制系統(tǒng)功能是否滿足設計要求。
9.1.5.3 控制設備單臺儀表、儀表電源、綜合控制系統(tǒng)和回路試驗應按GB 50093的規(guī)定檢測。
9.2.1 干式厭氧罐密封性
干式厭氧罐嚴密性試驗、固定頂?shù)膹姸仍囼灪头(wěn)定性試驗應按GB 50128的規(guī)定檢測。
9.2.2 干式厭氧罐結(jié)構(gòu)和制造
9.2.2.1 干式厭氧罐的焊縫檢測應符合GB/T 12467.1、GB/T 12467.2、GB/T 12467.3和GB 50128的規(guī)定。
9.2.2.2 干式厭氧罐內(nèi)壁和外壁防腐應按JB/T 5946的規(guī)定檢測;保溫性能應按GB 4272的規(guī)定檢測。
9.2.2.3 干式厭氧罐應檢查是否設置視鏡、檢修人孔、正負壓保護器等。
9.2.2.4 干式厭氧罐采用柱塞泵循環(huán)攪拌時,柱塞泵應按JB/T 7043的規(guī)定檢測。
9.2.3 干式厭氧罐性能
9.2.3.1 干式厭氧消化設備正常運行后,檢測干式厭氧罐內(nèi)溫度日波動是否在允許范圍內(nèi),沼氣運行壓力是否在正負壓保護器允許壓力范圍內(nèi)。
9.2.3.2 干式厭氧罐滿載工作運行時噪聲檢測應符合GBJ 122的規(guī)定。
10 檢驗規(guī)則
檢驗類型分為出廠檢驗、現(xiàn)場檢驗和型式檢驗。
檢驗項目和要求應符合表1的規(guī)定。
表1 檢驗項目和方法
檢驗類別 |
出廠檢驗 |
型式檢驗 |
要求條款 |
試驗方法 |
||
通用設備 |
控制設備 |
控制性能 |
√ |
√ |
8.1.5.1~8.1.5.3 |
9.1.5.1~9.1.5.3 |
專用設備 |
干式厭氧罐 |
結(jié)構(gòu)和制造 |
√ |
√ |
8.2.2.1~8.2.2.8 |
9.2.2.1~9.2.2.4 |
密閉性、噪聲 |
√ |
√ |
8.2.1、8.2.3.1、8.2.3.2 |
9.2.1、9.2.3.1、9.2.3.2 |
10.3.1 出廠檢驗
10.3.1.1 厭氧消化設備應逐臺進行檢驗合格后方可出廠。
10.3.1.2 出廠檢驗項目全部合格時,判該產(chǎn)品出廠檢驗為合格,否則判為不合格。
10.3.3 型式檢驗
有下列情況之一者,應當進行型式檢驗:
a)試制的新產(chǎn)品;
b)正式生產(chǎn)后,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和制造工藝、材料等更改,可能影響產(chǎn)品性能時;
c)停產(chǎn)3年和3年及以上者;
d)出廠檢驗結(jié)果和上次型式檢驗有較大差異;
e)國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗要求時。
11 標志、包裝、隨機文件、運輸和貯存
11.1.1 通用設備標志
通用設備標牌應符合GB/T 13306的規(guī)定,并應在設備醒目處標示下列內(nèi)容:
a)名稱和型號;
b)額定電壓/功率;
c)制造商名稱和商標;
d)處理能力。
11.1.2 專用設備標志
干式厭氧罐應在罐體外護板處標示下列內(nèi)容:
a)名稱;
b)制造商名稱和商標;
c)處理能力。
11.2 包裝
11.2.1設備活動的零部件應可靠地固定或放置在機體的適當位置,且應設防水、防腐和防碰撞等措施。
11.2.2 隨機文件的包裝應符合GB/T 9969和GB/T 14436的規(guī)定,封存在防水、防潮的袋內(nèi)。
11.3 隨機文件
11.3.1通用設備應隨機提供出廠檢驗合格證、產(chǎn)品說明、總裝圖、使用說明、質(zhì)量保證書等。
11.3.2專用設備應提供系統(tǒng)簡介、設備參數(shù)、操作規(guī)程、化驗、日常巡檢、維護保養(yǎng)、注意事項等,檢驗項目和檢驗周期應符合附錄A的規(guī)定。
11.4 運輸
11.4.1通用設備運輸時應安放牢固,在運輸和吊裝過程中應采取防護措施,不應損傷設備。
11.4.2專用設備宜現(xiàn)場制作,吊裝過程中應注意采取防護措施。
11.5 貯存
11.5.1通用設備長期貯存時,應采取防雨、防曬、防銹等措施。
11.5.2專用設備應做好現(xiàn)場安裝期間防銹等措施。
附錄A 檢驗項目和檢驗周期
(規(guī)范性)
A.1 污泥及廚余垃圾厭氧進料檢驗項目和檢驗周期應按表A.1的規(guī)定執(zhí)行。
表A.1 污泥及廚余垃圾厭氧進料檢驗項目和檢驗周期
檢驗周期 |
檢驗項目 |
備注 |
每日 |
pH |
|
TS |
|
|
VS |
|
|
每周 |
總氮 |
|
碳氮比 |
|