绍兴市建筑泥浆处理工程项目可行性研究报告

绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 1 绍兴市建筑泥浆处理工程 项目 目背景 建筑 泥浆与 建筑垃圾 、 建筑废水 一样 ， 是 建筑建造过程中的三大废弃物。建筑 泥浆自然状态下难以 自然干化， 造成 施工现场泥浆满地，污水难以管理，施工现场混乱；若直接外排，造成河道堵塞，严重影响自然环境， 对地下水和地表水产生不良影响 ， 危害周围生态环境 ；若不经处理直接外运倾倒填埋坑，直接增加车辆的运输成本和道路安全，甚至可能引起填埋坑的决堤危险。 随着绍兴城市化进程的加快，市区每年有大量工程在建，施工所产生的建筑泥浆也在大量增加。由于产生的源头多、管理环节多、责任主体多，建筑 泥浆往往无法得到正确处置，偷排入河的现象时有发生，严重影响河道水质和水环境，市民对此反响强烈，一些市政协委员对此也高度关注。在市两会上，有关市政协委员就专门提交了提案关于加强市区建筑泥浆管理的几点建议，建议明确行业主管部门，落实相关工作职责，实施建筑泥浆长效管理；实行准运资格制度，加强建筑泥浆源头管理；加强处置去向管理，确保建筑泥浆管理实效； 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 2 探索资源化、减量化和无害化处理方式，实现建筑泥浆科学处置。市民和市政协委员关于加强建筑泥浆管理的呼声引起了市政府的重视。 传统的建筑泥浆处置以简单地利用废弃渔塘或低 洼农田直接填埋、堆放为主，但建筑工地的土方、泥浆不同于工业垃圾，是有很大利用价值，更是制砖的好材料。为此，绍兴市积极探索建筑泥浆处置利用课题，目标是将建筑泥浆和渣土制作成砖瓦等建材成品。 绍兴市政府成立了建筑泥浆处置领导小组，先后出台了绍兴市建筑泥浆处置管理暂行办法等制度，全力解决建筑泥浆无害化、减量化处理，减少对环境的影响。于 2013 年 6 月正式实施建筑泥浆的规范化运输和集中消纳，但因后续的干化处置和资源化利用途径未能推进，原集中消纳场所囤积已满。寻求有效的途径消纳、处置建筑泥浆迫在眉睫。 制原则 1. 泥浆、泥饼 同步处理的原则 泥浆与泥饼 处理是 建筑泥浆 处理过程中的一个重要组成部分，其处理程度是评价 建筑泥浆 处理好坏的重要依据，在确保 建筑泥浆 处理的同时，必须同步 考虑泥饼的后续处置 。 2. 注重环境保护、注重资源利用的原则 在选择 建筑泥浆 处理方式的过程中，首先考虑环境与人类的协调关系，将那些能够更好地与环境协调的处理方法放在首位。由于 泥浆的处理与处置对环境造成的二次污染不可能绝对避免，因此，应将 泥浆 处理与资源利用相结合，尽可能减轻 泥浆 处理过程对环境的影响。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 3 3. 处理与处置统一协调的原则 既要 从技术、经济、社会、环境等角度对 泥浆 处理的方法进行综合分析，降低 泥浆 的处理成本，同时又要根据 泥浆 的最终消纳利用情况进行全面科学论证的基础上，因地、因时、因水制宜，正确处理好泥浆 处理与处置关系。 4. 统一规划、远近结合、突出重点原则 建筑泥浆 处理工程必须结合规划，立足现状并兼顾远期需求，全面规划，合理布局，突出重点，分步实施，满足环境保护和 泥浆 处理可持续发展的需要。 制范围 及编制内容 本工程的 泥浆处理对象为绍兴市区（包括越城区、镜湖新区、绍兴高新区、袍江开发区）建筑工地所产生的建筑泥浆，处理规模为3000m3/d（ 75%含水率），处理目标 使 脱水后泥饼 含水率降到 40%以内 ，满足 泥饼再生 利用 制砖 的要求。 市概况及自然条件 理位置 绍兴市 位于 浙江省 中北部、 杭州湾 南岸。东连 宁波市 ，南临 台州市 和 金华市 ，西接 杭州市 ，北隔 钱塘江 与 嘉兴市 相望，位于东经1195303至 1211338、北纬 291335至 301730之间，属于亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明。全境域东西长 米，米，海岸线长 40 千米，陆域总面积为 方千米。市区总面积 2942 平方公里，人口 （ 2013 年 11 月数据）。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 4 绍兴 已有 2500 多年建城史，是首批 中国历史文化名城 、 联合国人居奖 城市，也是著名的水乡、桥乡、酒乡、书法之乡、名士之乡，绍兴境内桥的数量是威尼斯的 ，平均每 1000 平方米就有 桥。绍兴 素称 “文物之邦、鱼米之乡 ”。著名的文化古迹有 兰亭 、 禹陵 、 鲁迅故里 、 蔡元培故居 ， 周恩来祖居 ， 秋瑾故居 ， 马寅初故居 ， 王羲之故居 ，贺知章故居等。 绍兴 交通便捷 ，境内有 沪昆高速、绍诸高速、苏绍高速（中环线） 在建、嘉绍跨海高速（南北沿海大通道）、上三高速、诸永高速 。绍兴 绕城高速：西线为沪昆高速、南线为上三高速复线 绍诸高速、东线为绍嘉通道、北线为杭州湾环线高速、全长约 160 公里（绍兴境内约 130 公里），为浙江最大绕城。 然条件 1. 水文条件 绍兴 境内河道密布，湖泊众多，向以 “ 水乡泽国 ” 享誉海内外。受山脉走向制约和亚热带季 风气候影响，河流普遍具有流量丰富，水位季节变化大，一年有两个汛期，上游水力资源丰富，下游多受海潮顶托等特点。境内主要有汇入钱塘江的 曹娥江 、 浦阳江 、鉴湖水系；浙东运河东西横贯北部，与南北向河流沟通，交织成北部平原区河密率很高的河网水系。此外，上 虞尚有部分河溪属甬江水系，诸暨尚有很小部分属壶源江，经富阳直接注入富春江。 绍兴市总水资源量 立方米，比多年平均 立方米增加 3%。其中地表水资源量为 立方米，占总水资源量的 产水系数 水模数 立方米 /平方千米。人均占有水资源量 1500 立方米，比多年平均人均水资源量增加 绍兴市共有大 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 5 中型水库 17 座，年末蓄水量 立方米，与 2008 年末蓄水量（ 加 2. 气候条件 绍兴 市境地处亚热带季风气候区，季风显著 ，四季分明，气候温和，湿润多雨。但由于地处中纬度，地形较复杂，小气候差异明显，灾害性天气频繁。 春季，冬、夏季风交替，太阳辐射增强，气温渐升，冷暖空气活动频繁，春雨连绵，雨水增多，风向多变，天气变化大，常有倒春寒、大风冰雹出现。梅雨季常年在 6 月中旬入梅， 7 月上旬出梅，雨量相对集中，常伴有暴雨，引起洪涝灾害。此时，温、湿同步增长。梅雨结束后就进入盛夏高温季节，在西北太平洋副热带高压控制下，绍兴市天气晴热、温度高、日照强、蒸发大，常会引起干旱（伏旱）。秋季，北方冷空气逐渐影响，气温开始下降，常常是 ”一阵秋雨 一阵凉 ”。暑热渐消，多数年份秋高气爽， “ 十月小阳春 ” ，但常受台风影响，狂风暴雨，有些年也会出现 “ 秋拉撒 ” 天气，因此，秋季也是第二雨季。冬季受冬季风控制，盛吹偏北风，寒冷、干燥，天气稳定，是一年中温度最低、降水最少的季节。 3. 地质条件 绍兴 全境处于浙西山地丘陵、浙东丘陵山地和浙北平原三大地貌单元的交接地带，境内地貌类型多样，西部、中部、东部属山地丘陵，北部为绍虞平原，地势总趋势由西南向东北倾斜。绍兴市地貌可概括为 ”四山三盆两江一平原 ”，即会稽山、四明山、天台山、龙门山、诸暨盆地、新嵊盆地、三界 章镇盆地、 浦阳江、曹娥江、绍虞平原。绍兴市最高点为位于诸暨境内海拔 的会稽山脉主峰东白山，最低点为海拔仅 的诸暨 ”湖田 ”地区，中部多为海拔 500 米以下 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 6 的丘陵地和台地，绍虞平原平均海拔在 5 米至 10 米左右。地表江河纵横，湖泊密布。在绍兴市境域面积构成中，按地域性质分：陆域面积8031 平方千米，河流海域面积 225 平方千米；按地域类型分：平原面积 1514 平方千米，占土地总面积的 盆地面积 1604 平方千米，占 丘陵面积 2644 平方千米，占 台地面积 461 平方千米，占 山地面积 2033 平方千米，占 筑泥浆处理规划 1、 规划原则 （ 1） 因地制宜 、注重资源利用 的原则 （ 2） 处理与处置统一协调的原则 （ 3） 统一规划、远近结合、突出重点原则 2、 规划目标 综合考虑 绍兴市区 （包括越城区、镜湖新区、绍兴高新区、袍江开发区）建筑工地所产生的建筑泥浆总量，根据 现有 泥浆 处理设施能力 ， 形成与 建筑项目及泥饼后期利用制砖 相匹配的 泥浆 处理系统。 达到减量化、稳定化、 无害化和资源化的目标。 3、建筑污泥处理方案 根据 绍兴市建筑泥浆 分布、泥浆特点、泥浆规模，泥浆以集中处置 为主，近远期结合，同步实施，达到 减量化、稳定化 、 资源化 和无害化的目标 。 泥浆脱水后泥饼处置方式主要有烧砖建筑利用、土地利用、或填埋三种。 目实施的必要性 随着城市发展速度的愈来愈快，建筑泥浆的产量也是日愈增多， 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 7 建筑泥浆的处理已经困扰城市规模发展的一个问题。据不完全统计，自 2013 年 6 月至 2014 年 2 月，绍兴市建筑泥浆收纳范围内产生建筑泥浆约 60 万方。由于后续处置未跟进，目前原消纳场所已无冗余容量，积极探索与尽快建设建筑泥浆处置处置项目，寻找合适的路径进行泥浆脱水干化，并予以资源化利用十分迫切与必要。 1. 是 解决未来 绍兴市建筑泥浆 最终出路的需要 本工程 之前， 原 建筑泥浆 出路是 ，通过车辆、船舶将市区各工地产生的建筑泥浆暂运至指定区域贮放。由于泥浆只贮放而没有做后期的固化减量处理，随着泥浆产量的增多，原贮存区域已无法满足新增泥浆的贮存，同时随着贮存量的增加，有 可能引起填埋坑的决堤危险 。 近年来，随着 泥浆 相关的一系列规划出台，技术政策和技术标准逐渐完善， 泥浆 土地填埋将会受到越来越多、越来越严格的限制，周边填埋场也基本不再接收 泥浆 填埋。因此目前 泥浆 出路主要考虑建材利用进行制砖，而采用 普通 机械浓缩脱水后， 泥浆脱水 泥饼 含水率 无法有效降低 ，后续干化等措施费用较高。制砖厂不愿意接收这种含水率较高的 泥饼 ，因此急需对 泥浆 进行深度脱水，解决 泥饼 出路问题，同时 泥饼 含水率降 至 40%以下 ， 泥浆 体积减少 65%，也将使 泥浆 外运成本以及处置成本大大降低。 2. 是 贯彻国家相关政策、加强环境保护，切实避免二次污染的需要 泥浆 处理应遵循源头削减和全过程控制原则，根据 泥浆 最终安全处置要求和 泥浆 特性，选择适宜的 泥浆 处理工艺，实施 泥浆 处理全过程管理，要求 泥浆处理 建设的同时，必须同时做到 “水、气、渣 ”的全面达标。而目前 绍兴市区建筑泥浆的处理方式 ，会对 社会造成负面影响，本项目的建设，将从根本上解决 泥浆 带来的二次污染问题。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 8 3. 是实现 建筑泥浆 稳定化、减量化和无害化处理的需要 建筑泥浆 是城市 发展的必然产物 ， 建筑泥浆 的含水率高、易 沉积 、难自然干化 。这些 建筑 污泥如不经减量、稳定、无害化的工艺进行处理，将对周边环境产生严重的二次污染，如污染物进入食物链，将对部分区域广大群众的健康形成威胁。目前 绍兴全市的建筑泥浆 减量化能力严重不足，未经减量 泥浆 将占用大量土地，简单的填埋存在诸多隐患， 泥浆 含水率高其承载力较小，影响车辆和填埋机械正常进场作业等原因导致填埋场无法接受 城 市发展所产生的 大量 泥浆 。本项目的建设，将最大限度地使污泥稳定化、减量化、无害化，避免 建筑泥浆对环境的二次污染。 4. 是促进节能减排和污泥资源化利用的需要 建筑泥浆 都是污染物，在国家节能减排政策的贯彻执行过程中，泥浆 中的污染物经过处理后都转移到 泥饼 中。实现 减排不仅要对 泥浆泥水 进行处理，对 泥饼 也应进行处理减排。在可持续性发展、循环经济的发展路线推动下，城市需要尽可能地挖掘和利用类似泥 浆这种可循环利用的资源。实现 “ 变废为宝 ” ，进一步促进 绍兴市 经济发展过程的节能减排和资源利用。 本项目的建设，将采取科学合 理的方案使 泥浆 含水率从 75%降到40%以下 ， 泥浆体积量 削减 约 65%。而从 泥浆 中去除同样多的水，深度脱水工艺的能耗要远低于热干化工艺，其初期投资也较最便宜的热干化工艺为低。 建筑泥浆 深度处理后，再去进行后续处理，将大大节约运行能耗，减少投资，响应了国家节能减排的号召。 本项目的建设， 可以 使处置后的 泥饼 满足建材利用的要求。 同时也 为 绍兴市乃至全国的建筑泥浆 的资源化处置作探索。 综上所述， 绍兴市的建筑泥浆 深度脱水处理是十分迫切，也是非 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 9 常必要的。 目 概要 本工程处理 规模 为泥浆 量 3000m3/d（ 平均 含 固 率 不高于 25%） ，年处理能力为 80 万 平均 含 固 率 不高于 25%） 泥浆规模 。 绍兴市 越城区 孙端镇皇甫庄村 本项目由绍兴市水务集团有限公司、绍兴袍江建设投资有限公司和绍兴德昌源建材有限公司共同投资组建“绍兴市建设副产品再生利用有限公司”作为实施主体。 根据选址现场情况，可借用目前已经有的 100 万立方的大坑作为建筑泥浆进场储泥池，本项目占地面积为 20 万平米，总建筑面积 2500平方米。其他具体需建设内容如下： 1、地面储泥池一个（项目后项建造） 规格：直径 24 米，深 5 米，计 2260 立方米。 2、调质池两个 规格：直径 7 米，深 9 米，计 345 立方米 3、脱水车间一座 规格：长 52 米，宽 24 米，高 ，计 1250 平方米 4、污水提升泵房一座 规格：长 8 米，宽 5 米，高 5 米 5、综合办公楼一座 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 10规格：长 ，宽 ，高 8 米 6、进场道路及围墙 新建道路面积 2000 平方米 建安工程费用： 1200 万元 设备购置、工程安装费： 1700 万元 工程建设其他费： 300 万元 预备费： 180 万元 建设期货款利息： 120 万元 工程总投资： 3500 万元 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 11 第二章 建设规模及处理目标 浆总 量预测 筑泥浆 量计算参数 城市建筑泥浆产生量主要受城市发展的速度与规模影响， 据 不完全统计， 绍兴市区 2013 年 6 月 2 月共集中消纳 建筑泥浆 约 60万 立方米 ， 考虑 数据统计不完善 及原消纳建筑泥浆的后续处置 等因素 ，建议项目 暂按每年 80 万 立方米，日处理 3000 立方米 的规 模 进行设计。 浆 性质 本工程所指建筑泥浆，主要是指 建筑 钻井 所产生的 泥浆 。其泥浆浓度在 20 28%，该泥浆呈现流动状态，生物性质相对稳定。 浆 处理目标 泥浆包括脱水后泥饼 的处理及处置合理与否，将直接影响 泥浆 处理工程的最终效果。对 泥浆 处理过程中产生的 泥饼 既要采取工程措施防治 泥饼 对环境造成二次污染，又要对 脱水后泥饼 进行综合利用。 本工程建成后， 泥浆 处理须实现如下工程目标：采取工程措施处理 泥浆 ，使 脱水后泥饼 含水率降到 40%以内 ，满足泥浆 脱水后泥饼的建材利用要求 。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 12 第三章 建筑泥浆 处理方案论证 内 有关 建筑泥浆 处理的政策 随着国家 对环保要求的提高，建筑泥浆 处理问题日益显著。近年来 ，我国投入了大量的资金对 泥浆 处理技术进行研究和开发，在 泥浆处理技术领域取得了一定的科技成果，并逐步制定和完善了一系列政策、法规。 政策指出：地方人民政府是泥 浆 处理设施规划和建设的责任主体；泥浆 处理设施运营单位负责 泥饼 的安全处理。 泥浆 处理必须 同时 满足泥饼 处置的要求，达不到规定要求的项目不能通过验收；目前 泥浆 处理设施尚未满足处置要求的，应加快整改、建设，确保 污泥安全处置。 导则中规定 泥浆脱水后泥饼的 处置分类包括（ 1）土地利用（ 2）填埋（ 3）建筑材料利用。 建筑泥浆 处理的目标是实现 泥浆 的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用 泥浆 中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现 泥浆 的处理和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。 筑泥浆 处理的一般 方式 建筑泥浆 的处理与处置是相互影响的，不论采用何种 泥浆 处置方法，都需要有适当的 泥饼（脱水后泥浆） 处理措施，因此必须根据 泥浆 的性质，综合考虑 泥浆 处理与处置方法，从而确定 泥浆 处理方案，以满足 泥浆 处置的要求。 目 前，国内 建筑泥浆 处理的方法众多， 综合国内污泥脱水形式，主要分为三种形式，一是带式压滤机脱水，二是离心机脱水，三是 高 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 13 压隔膜 板框式压滤 深度 脱水。 在考虑选用某种 泥浆 处理方法时，要从环境安全、资源投入、资源产出和收益影响比几个方面来考虑 泥饼 处理方案，同时兼顾环境生态、社会效益和经济效益三者之间的平衡。不管采用哪一种 泥浆 处理措施都需要考虑投资和运行成本和经济承受能力，要在设备投资、运行费用、地价和人力价格等基础上对处理方法加以综合评估。各地区在处置 泥浆 时要根据当地地理环境、经济水平、技术措施、交通运输、能源、 泥饼 利 用市场和容量等因素，随着公众认识的提高和兴趣的改变而发生变化。 泥浆 处理的优先顺序是减容、利用、废弃，且经 泥浆 减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流。 饼 处置 出路概述 内常用的 泥饼 处置出路 目前国内常用的 泥饼 处置出路有： 1土地利用 泥浆 的土地利用是指经过 脱水处理 的 建筑泥浆泥饼 或 泥饼 产品应用于 围垦造田 ，可有效资源利用，防止水地流失。 目前国内 建筑泥浆多直接排放，造成河道淤泥堵塞，还造成大量水地流失。泥浆泥饼 的处理技术和实际应用，在 泥浆有效脱水后，其泥浆泥饼可 用于 围垦造田 ， 不仅解决了 泥浆 出路，同时使得 泥浆的 利用资源化，产生一定的经济效益。但 泥浆 土地利用受限于 地域环境、泥浆运输成本，同时受限泥浆 的泥质，特别是重金属含量不得超过国家的有关规定，同时存在一定的潜在风险，如果施用不当，很容易造成环境的二次污染。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 14 2卫生填埋 泥浆 卫生填埋场中 泥浆 的处置工艺采用卫生填埋技术，即在利用自然界代谢功能的同时，通过工程手段和环保措施，使 泥浆 安全消纳，并逐步达到充分稳定的处置效果。 泥浆 的填埋处置主要可以分为两类，即在专门填埋污水污泥的填埋场进行填埋处置，或者可以和生活垃圾（固体垃圾）在城市 固体废物 (埋场进行填埋处置。 泥浆 在城市固体废物填埋场进行填埋处置主要有两种类型： 泥浆 /固体废物混合填埋、 泥浆 作为垃圾填埋场覆盖土。 建筑泥浆脱水后泥饼 做为垃极填埋场覆盖土时，除满足卫生学指标外，尚需满足含水率不大于 45%的要求。 由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的日趋减少等，对填埋处置技术标准要求越来越高，许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。近年来国外 泥浆 填埋处置所占比例越来越小。 3建材利用 建筑泥浆脱水后泥饼 作为建材的原料，一般包括用作制陶粒、制砖材和制轻质骨料等。我国也正在尝试，有 条件的地区应积极推广 泥饼 建材综合利用。 建筑泥浆脱水后泥饼 的建材利用是一个资源化过程，要真正使其进入良性循环，在降低 泥浆 处理成本的同时，能保证建材本身的产品质量，稳定消纳量，为建材市场所接受。 饼 处置出路分析 城市 建筑泥浆 的处置方法因国家地区情况的不同而异。从环境污染、卫生安全和经济方面等因素考虑，无论哪种 泥浆 处置方式都存在 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 15 利弊。 泥浆 处理应综合考虑 泥浆 泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，因地制宜地确定 泥浆 处置方式。本项目 泥浆的最终处置，结合 绍兴市建筑泥浆性质 特点、 泥浆 处理技术 水平及 绍兴市孙端镇 的实际情况，在参考国外发达国家经验的基础上，结合实际情况走循环经济之路，考虑选择制作建筑材料 （烧砖制材） 为 泥浆脱水后泥饼 的最终处置方式。 浆 处理方法选择 浆 处理方法概述 泥浆 处理是指为了满足 泥浆 进入环境消纳的要求而需采取的必要措施，以使 泥浆 在处置过程中不会对环境产生有害的影响，只有处理得当的 泥浆 ，才能够保证其在环境中处置时最大程度地避免有害影响的产生。 泥浆 的处理办法，主要取决于 泥浆 处置 后的泥饼后期利用方式，本项目处置后泥饼将用于建材利用（烧砖制材），其泥浆处置须采用 深度脱水方法。 所谓深度脱水是指 泥浆 脱水后 泥饼 含水率达到 50%以下，特殊条件达到 40%以下水平的 泥浆 脱水。深度脱水前应对 泥浆 进行有效调理，其调理作用机制主要是对 泥浆 颗粒表面的有机物进行改性，降低 泥浆的水分结合容量；同时降低 泥浆 的压缩性，使 泥浆 满足高压力脱水过程的要求。 调理方法主要有化学调理、物理调理和热工调理等三种类型。化学调理所投加化学药剂主要包括无机金属盐药剂、有机高分子药剂、各种污泥改性剂等。物理调理是向被调理的 泥浆 中投加不会产生化学反应的物质，降低或者改善污泥的可压缩性，采用物质主要有：烟道 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 16 灰、硅 藻土、焚烧后的污泥灰、粉煤灰等。热工调理包括冷冻、中温和高温加热调理等方式，常用是高温热工调理。高温热工调理可分成热水解和湿式氧化两种类型。 浆 处理方案确定 目前， 泥浆 处理主要的方式有土地利用、卫生填埋、建材利用、干化焚烧等。 建材利用是目前比较理想的 泥浆 处理方式，政策应对 泥浆 的综合利用予以鼓励和支持，推广 泥浆 的建材利用。深度 脱水 处理后的 泥饼送至制砖厂，作为制砖替代原料之一。 本工程建议采用 泥浆 深度脱水 技术对 绍兴市建筑泥浆 进行处理。泥浆 脱水后减量化效果明显，含水率低，且能满足与后续 泥饼 处置衔接 的要求。 浆 深度脱水方案比选 综合国内 泥浆 脱水形式，主要分为三种形式，一是带式压滤机脱水，二是离心机脱水，三是板框式压滤脱水。带式压滤机由于滤后泥饼含水率高（不利于泥饼后期堆放与循环利用）、单台设备产量小、同时设备投资大、作业环境相对较差等点，已属于落后淘汰技术工艺不予考虑。离心泵占地空间小，土建成本低，但单机设备投资大，运成成本（如电耗、药剂损耗）高，对设备操作人员素质要求高，同时国内离心机技术上仍存在各种问题，后续设备维护管理、设备生产管理上难度均较大。板框压滤机土建、设备投资大，作业环境 相对较差，但运行成本低，设备操作简单、单机产量大，滤后泥饼含水率低，板框压滤机设备技术、工艺技术在国内均非常成熟。安排对离心机和板 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 17 框压滤机进行中试，以确定较为合适的处置方案。 心机 处置 试验 离心脱水工作原理是：泥浆经进料管和进料区（螺旋出料口）进入转鼓 ,在高速旋转产生的离心力作用下 ,比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口。分离后的清液经液层调节板开口流出转鼓。螺旋与转鼓之间的相对运动，也就是差转速是通过差速器来实现的 ，其大小由差速器联接的副电机来控制，从而实现了离心机对物料的连续分离过程。 工艺流程是：泥浆经振动筛去除 大颗粒，再将泥浆注入混合池后经进泥泵（该泵为容积泵为佳）进入离心机分离，该套系统可有两种方案，第一种：分离效果，加 凝剂）使出液达到半透明状态；第二种，分级效果，不加 将大于 10 20 微米颗粒尽量去除，达到循环使用的要求。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 18 采取现场泥浆脱水设备脱水中试和实验室试验。 2012 年 9 月 28日 在越西路北延伸段工地，采用的是桥桩建筑泥浆， 10 月 10 日在袍江越兴路工地，为环线工程东线桥桩泥浆。因其泥浆的特殊性，设备厂家将泥浆拿回去进行实验室试验，为进一步掌握绍兴市区泥浆类别及分布特性， 10 月 16 日分别对城南、生态园区、城西及镜湖等 6 个建筑工地进行泥浆取样和实验室小试。 本 次 试 验 采 用 的 是 上 海 市 离 心 机 械 研 究 所 有 限 公 司 的550动式污泥脱水装置，其技术参数为：转鼓直径350鼓转速 3700r/效工作长度： 1550高转速：3700r/电机功率： 15器转速 采用变频器无级调速，液压差速器差速可调范围： 2 25r/有自动反馈装置，可以根据负载变化，自动调节差速；液压差速器电机功率为 11 越西路延伸段工地现场试验按不加助剂、添加助剂进行，其中助剂又分阴离子 剂和阳离子 剂，试验中我们采用了 4 种剂，两种为价格比较便宜的阴离子药剂，两种价格比较贵的曹娥江水厂在使用的阳离子药剂。 建筑泥浆固体主要成分为黏土，有机物含量很低，只有 w/w）绝干基。在不加助剂的试验过程中，建筑泥浆通过离心分 离后，有部分固体粒径比较小沉降能力有限的随液相逃逸，粒径比较大的固体从离心机的固体端排出。分离后的液相浑浊，排出固相含固率在 60% 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 19 （ w/w）以上。添加助剂的试验中，我们选用的阴离子 离心机分离脱水后，建筑泥浆中的固体得到很好的絮凝，分离液相基本澄清，排出固相含固率大于 50%（ w/w），分离液效果理想 ,且药剂用量不大，消耗干药量约为 2Kg/右。但添加阳离子 然可以得到差不多的效果，但药剂用量比较大，不符合经济处理原则。从越西路工地试验数据表明，使用阴离子 以满足高效分离脱水要求。 在 相同的运行状况下，建筑泥浆不加 脱水排渣含固率要高于加 脱水排渣，主要是由于加 分散系中的所有固体均被 附架桥絮凝，其中会含有一定量的间隙水，这种形态的间隙水由于稳定的絮凝结构，通过机械挤压无法完全脱出，所以排渣含固率相对较低。 同样我们也做了扭矩增大对比试验，发现扭矩增大出泥含固率是相对提高了，但数据变化不是特别明显。药剂增大对比试验中，发现药剂只有加到适当的量，有个加药最佳点，加少出水混浊，加多也可能导致清液浊度偏高，并且明显粘稠，而含固率相对变化不大。试验还发现，原液浓度越高， 出泥含固率相对增高。 袍江越兴路工地泥浆明显不同于越西路工地的黄色泥浆，呈黑色，经 纸检测，呈碱性， 场试验车上的阴离子试验无法使泥浆絮团，而使用水厂提供的阳离子能絮团，但药剂用量非常大， 10 日上午打桩 20m 左右的泥浆阳离子使用量在 810 日下午打桩 10m 左右的泥浆阳离子使用量也在 3右，成本非常高。为此，设备厂家拿泥浆样品回厂里，找来 货商共同做试验，在对泥浆进行调酸后，通过不同型号的阴离子 验，确定二种阴离子药剂比较适合灰色泥浆絮团，形成的絮团很大，抗剪切力强， 再絮凝效果好，且阴离子的药剂使用量较小，为 3kg/ 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 20 为进一步了解绍兴市区建筑泥浆特性， 10 月 16 日分别对城东、城南、城西、镜湖等 6 个打桩的建筑工地泥浆进行了取样，除城西鹅镜安居房工地建筑泥浆呈黑色，镜湖御香园工地建筑泥浆呈青色外，其余几个工地基本以黄色为主，从打桩人员处了解到，不同地层深度，有时打出的泥浆颜色会有变化，在黄、黑色之间变化。从实验室检测，这批建筑泥浆 本在 间，在不加酸处理情况下，用 说明所选用的阴离子药剂比较适合建筑泥浆脱水处置。 压隔膜压滤机处理方案试验 为了进一步了解建筑泥浆采用板框压滤机脱水的实际效果，掌握运行成本情况，为工艺设计、运行成本核算等提供依据。 本次试验由杭州兴源过滤科技股份有限公司负责，由杭州兴源过滤科技股份有限公司提供试验所需的试验设备、试验药剂等。 在绍兴市建设工程副产品循环利用中心现场对建筑泥浆进行压滤试验。记录分析好处理泥量、加药量、用电量、用水量、进泥含水 率、出泥含水率、滤液 液 液浊度等指标数据。 试验设备 物料预处理系统 剂投加系统、潜水泵一台 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 21 物料进料系统 高、低压进料泵两台 脱水板框压滤机 00台 隔膜压榨系统 高压隔膜水压榨系统一套 气源处理系统 螺杆式空压机一台，储气罐一台 滤液，滤饼处理系统 接液、接泥盘槽一台 批次 泥浆投 加量 /浆 浓度 压滤机 实际进 料量 /剂 (石灰 ) 投加 量 /剂 (投加 量 /g 药剂 （ 投加 量 /饼 含水率 滤液 浊度 滤液 # 500 20 30% 415 0 1 测 2# 500 20 30% 465 0 0 57 测 3# 500 20 30% 438 0 0 37(黑 ) 38(白 ) 6 4# 500 20 30% 425 0 60 0 38(黑 ) 38(白 ) 1 批次 低压进 料时间 低压进 料时长/压时 料压力/压时 料时间 高压进 料时长/压时 料压力/榨 时间 压榨时 长 (压榨压 力 /运行 时长 /# 9:47 33 5 6 10:20 27 8 10 10:47 38 12 98 2# 13:43 75 5 6 0 0 0 0 75 3# 8:33 17 5 6 8:50 50 8 10 9:40 20 10 15 87 4# 11:05 10 5 6 11:15 65 8 10 12:20 25 10 15 100 注： 2#批次试验未进行高压进料，未进行二次隔膜压榨。 加药量根据药剂小试情况确定，实际生产时因搅拌不均等现象的存在，使用量会有一定损耗。 1、药剂与含水率对比数据： 试验药剂 0药浓度： 2） 粉） 石灰 10粉） 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 22 试验药剂与含水率对比关系 试验组批次 含水率 投加石灰、 1% 投加石灰、 7 38% 投加 8% 2、药剂与运行时间对比数据： 试验药剂与运 行时长对比关系 试验组批次 总运行时长（ 投加石灰、 8 投加石灰、 7 投加 00 3、二次隔膜压榨与含水率对比数据： 二次隔膜压榨与含水率对比关系 试验组批次 含水率 二次隔膜压榨试验（ 1#） 41% 二次隔膜压榨试验（ 3#） 37 38% 二次隔膜压榨试验（ 4#） 38% 无二次隔隔压榨试验（ 2#） 57% 1、滤液：滤液清澈，开始出水量大，出水量较好，过滤后期出水量一般；二次隔膜压榨时水流一般。 过滤时出液 情况： 二次隔膜压榨时出液情况： 2、滤饼：滤饼成形很好，饼层厚度均匀，未压榨前饼厚约 30榨后饼厚 2025饼比重大，不粘滤布易脱饼。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 23 浆 深度脱水工艺的选择 综上所述， 通过试验结果表明 板框压滤机较为理想，原因如下：一是板框压滤机处理后的泥饼含水率比离心机低 5%左右，这更有利于后续制砖环节的工艺处理；二是板框压滤机药耗相对较低， 其 药耗 为离心机的一半不到，这有利于成本控制；三是管理上板框压滤机比较简单，板框压滤机各方面技术已比较成熟 ，而国内离心机技术上仍存在问题，后续管理上难度较大。 本项目建议选择采用高压隔膜板 框压滤机 及其相关工艺作为泥浆深度脱水工艺 较为合理。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 24 第四章 方案设计 程规模 本工程处理 规模 为泥浆 量 3000m3/d（ 平均 含 固 率 不高于 25%） 、年泥浆 量 80 万立方米 （ 平均 含 固 率 不高于 25%） 。 程目标 本方案的目标是拟将绍兴市区（包括越城区、镜湖新区、绍兴高新区、袍江开发区）产生的建筑泥浆进行深度脱水，脱水后的泥饼含水率不高于 40%，并满足建材利用的要求。 程 方案 根据本工程的设计规模以及处理目标 ，本工程拟采用高压隔膜 板框压滤 机及其 工艺作为本工程的深度脱水工艺，将 建筑 泥 浆 由 原来的80%左右含水率 降低至 40%以下， 大大 减少 泥浆 外运量及 泥饼 最终处置成本， 最终外运 进行 建材利用 。 本工程拟选用 8 套（压滤面积 800压隔膜板框压滤机，单台处理能力为 430m3/d 污泥（ 24 小时运行），满足本工程的污泥处理规模，并预留发展余量。 配置一个 2260泥池（项目后期建造），便于今后直接接收车运泥浆。配置两个 345浆池用作絮凝调质池，轮换进泥加药调质便于生产的连续、稳定运行，单个调质池泥浆量可满足 8 台压 滤机同时过滤一个批次的泥浆量。泥浆池中配置一台立装浆叶式搅拌器。泥浆在调质池中经加药调质后 。 利用高压泵将 充分调理 混匀 后的 泥浆泵入高压隔膜板框压滤机进行压滤脱水， 压榨 脱水 后的污泥含水率降至 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 25 40%以下 。泥饼通过压滤机下的导料仓，直接导溜至其下的螺旋输送机中，通过输送机将泥饼送至堆泥棚中集中堆放，再通过铲车将泥饼铲送至指定烧砖送泥区域，作为烧砖用材利用。配置一个污水提升泵房，收集滤液用于滤布和管道冲洗，其余废水纳管排放。高压隔膜 压 榨用水 回流 压榨水储箱中，保证工艺中各路水源利用，以作为资源最大化利用。 本工程工艺流 程如下图： 新增泥浆来储泥池2260 图 4面布置及公共工程 面设计 本工程拟选址为绍兴市孙端镇皇甫庄村，位于绍兴德昌源建材有限公司隧道砖窑厂边上。本项目占地面积为 20 万平米，总建筑面积2500 平方米。 总平面布置详见下图。 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 26 污泥 深度 处理工程平面布置 总平 图 图 4满足工艺流程顺畅简洁、合理的前提下，力求布局紧凑，并充分注意节省占地，降低工程造价。 平面布局必须考虑到与 周围环境的协调，同时考虑人流、物流运输分开，根据消防安全要求，布置 周边 厂区道路。 厂房周边道路 宽度 不小于 4m，人行道宽度 弯半径 墙高度不小于 考虑消防安全要求，设置必要的防护设施及灭火设施。 共 工程 公共工程包括厂区给水、排水、道路、绿化等工程。 建筑泥浆干化脱水后将产生尾水，尾水 可排至排水泵房进行回用或 纳管排放。在项目所在地附近有一个排水泵站 和一条市政排水主干管线 ， 主干 管线口径为 可 接纳污水为 9000右，根据本项目处置规模，日处理建筑泥浆 2200产生 1600右的尾水。建设一个提升泵 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 27 房，将污水纳入 市政 排水 主干管 管网。 浆 深度处理工艺设计 艺原理 本工艺 通过向 泥浆 中加入 泥浆 调理剂，经过一系列的物理和化学反应，改善 泥浆 脱水性能，使 泥浆 更容易脱水；调整 ，降低污染物的活性；固化稳定重金属，使其浸出率降低。核心技术是通过改变调理剂的类型及投加量，可以提高 泥浆 的脱水性能，使 泥浆 减量化，同时改善 泥浆 泥质。 工艺具有 简单、操作方便、费用低廉、成果有效，具有经济实用性 等特点。 泥浆深度脱水的核心是通过工程设施和手段，将 泥浆和固化剂快速有效地混合均匀，混合物泵入弹性板框压滤机，经压滤深度脱水，使出料泥浆达到改性要求。 艺 设计 本工程泥浆深度脱水工艺包括的构建筑物主要有：储泥池 1 座，平面尺寸为直径 24m；调质池 2 座，直径 7m；脱水机房 1 座，平面尺寸为 53m 24m；排水泵房 1 座，平面尺寸为 8m 5m；综合办公楼 1座，平面尺寸为 有配电房一座平面尺寸为 10m 6 m。 脱水机房内主要包括高压隔膜板框压滤系统。 泥浆 调理 段主要功能是使泥浆 通过 泥浆输送 泵定时输送至调理 池中，向 泥浆 调理 池 自动投 加改性剂及固化剂，进行混合搅拌对 泥浆 进行改性处理。 主要配置设备有：泥浆输送泵 2 套（ Q 180m3/h， H=30m），调理池 2 座（容积 345搅拌机 2 套（ N=30加药装置 1 套， 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 28 加药计量泵 2 台。 高压隔膜板框压滤段主要功能是将调理好的泥浆通过进料高压泵泵送至压滤机进行过滤，压榨结束后，利用空压系统进行反吹，将湿污泥去除。反吹结束后通过自动拉板系统完成滤板的卸泥，含水率40%的泥饼经螺旋输送机输送至堆泥棚转至烧砖。 压滤机排出的污水，以管道输送至 排水 泵房进行 回用或外排处理 。 压滤机主要工作流程是首先 将经调理好的 泥浆 通过压滤机进料 高压 泵及附属链接管路输送至压滤机进行过滤，进料过程全程通过变频控制，随着进料压力的增大，进料量越来越少，当压力达到 ，保压 10，停低压泵开启高压泵，此时高压泵继续进料，随着进料压力的进一步增大，进料量越来越少，当压力达到 压10泵，进料结束。进料结束后再通过高压水泵进行二次压榨，二次压榨系统主要由压榨储水箱、压榨水泵及其连接管道组成。通过安装在管道上的压力传感器反馈信号给压榨水泵变频器，其变频器控制整个压榨过程，当压力达到 ，高压水泵停止，当压力回落到 ，二次压榨基本完成，停止压榨，放空压榨水。二次压榨结束后，利用压滤机配套空压系统（本工程采用螺杆式空压机）进行反吹，将滤板、进料通道及中 心 柱的湿污泥去除。反吹结束后通过自动拉板系统完成滤板的卸泥。 主要配置设备有：高压螺杆泵 8 套（ Q 120m3/h， 8板框压滤机 8 套（压滤面积 800；压榨泵 8 套（ Q 16m3/h， 16螺旋输送机 8 套；导料仓 8 套；螺杆式空压缩及其配套的储气罐、冷干机等 1 套。 主要工艺参数 (1) 进 泥性质 （泥浆储池内） 绍兴市建筑泥浆处理工程可行性研究报告 29 含 水率： 平均 20% 容重： 泥量： 3000m3/d (2) 压滤系统处理 参数 进料 含水率： 平均 20% 体积： 3000m3/d 单机处理量： 430m3/d(以 24 出泥含水率： 40% 容重： 构设计 程概况 拟建的绍兴市