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文档简介

市政污泥(生物质)焚烧发电项目建议书安徽晔城生物科技发展有限公司二八年九月十九日目 录1. 总 论41.1 项目名称及实施单位 41.2. 投资商概况 41.3 拟建地点 51.4 建设内容、规模及投资 51.5 建设年限 61.6 投资概算 61.7 主要技术经济指标 72. 项目建设必要性和条件 82.1 项目建设必要性 82.2 项目建设的条件 152.3 燃料供应 193. 技术方案、设备方案和工程方案 393.1 技术方案 393.2 主要设备方案 423.3 工程方案 453.4 消防工程 474. 环境保护 484.1 本期工程污染物排放及环境影响分析 484.2 拟采取的污染防治措施 495. 循环经济 546. 投资估算 547. 经济效益测算 597.1 基本数据597.2 销售收入、销售税金及利润617.3 财务评价658. 结 论781. 总论1.1 项目名称及实施单位1)项目名称:污泥(生物质)焚烧发电项目2)项目主管单位:合肥市建设委员会3)项目业主单位:肥东县石塘镇人民政府4)撰写人:安徽晔城生物科技开发有限公司(投资商)1.2. 投资商概况安徽晔城生物科技开发有限公司(以下简称我公司)是以充分利用可再生能源-生物质为基础,为企业降低能源成本,减少大气及环境污染,实现可循环经济为己任的一家专业公司。公司位于包拯的故乡-安徽省会合肥。这里交通便利,地理位置优越。公司创始人,荣获国家3项技术专利的陈宝林先生,一直致力于生物质替代煤炭燃烧及污泥无害化处置与生物质循环再利用方面的开发与研究,3项技术专利号分别是:ZL2005 20074650.7(送料鼓风装置)、2006201654282.2(燃烧生物质锅炉送料、送风喷口装置)、200720039539.3(污泥生物质焚烧系统)。经过多年的工程实践与技术积累,公司形成了鲜明的技术特色,由一系列专有技术和具有自主知识产权的专利技术组成了一个完整的在锅炉上燃烧生物质的技术体系,并与上海交通大学、南京理工大学、浙江大学、等多所国内知名高校建立了横向合作关系。 公司目前已经与安徽省内多家企业进行了工业锅炉的生物质改烧及污泥无害化处置的合作,并成功的对宁国发电厂发电锅炉进行了技术改造(生物质能发电),亦与中国宣纸集团公司合作,将其污水处理站产生的污泥进行无害化处理;为合作企业创造了可观的经济效益,实现了同合作企业的双赢。而且以生物质为基础,开发出了适合在钢铁厂,特殊钢冶炼,精密铸造等领域中应用的保温、耐火材料。产品立足国内,远销至东南亚地区。1.3 拟建地点本项目厂址选在合肥市肥东县石塘镇四合村“肥东县拂晓建材厂”厂区内北部,占用场地80亩。1.4 建设内容、规模及投资:1.4.1 建设内容新建26MW抽凝发电机组,配35t/h中温中压生物质能发电水冷振动炉排锅炉二台套(即二炉二机,包括燃料收购、仓储、输送、燃烧、发电、出灰、储藏、升压、并网、出线等系统工程)。 新建污泥、生物质混捏、造粒,干化、焚烧系统(污泥的无害化处置)。1.4.2 规模本项目为污泥(生物质)焚烧发电项目,其最终设计规模为:年发电量为86.4106kwh,日焚烧市政污泥400吨。1.5 建设年限 进度表表11工 作 月项 目123456789101112可行性研究报告环评报告、接入系统审批环评、可行性审批初步设计、审批施工图设计设备订货土建施工设备、工艺安装试车正式投产1.6 投资概算建设总投资约12000万元(人民币,下同)。资金来源为:自筹20%,融资借贷80%。1.7 主要技术经济指标主要技术经济指标序号项目单位指标1总投资万元168381.1本工程静态投资万元161231.2建设期贷款利息万元4521.3铺底流动资金万元2632资金来源万元168382.1融资借贷万元130002.2自筹资金万元38383发电运行时间小时/年72004发电量度/年86.41065处理污泥规模吨/360天1440006消耗生物质吨/年1100007消耗水量M3/年4.431058平均单位总发电成本元/MWh4919平均单位发电经营成本元/MWh42910售电价格(含税价)元/MWh64811污泥单位处理成本元/吨87.8912污泥单位经营成本元/吨79.4813处理污泥政府补贴费(不含税)元/吨104.7614二氧化碳指标销售收入(五年)万元/年172915年平均利润总额万元169216税前投资利润率 %14.0917税后投资利润率 %9.5618资本金净利润率 %47.6519所得税后投资回收期年5.3820所得税前投资回收期年4.5421征用土地亩 10022劳动定员人10023服务年限年202.项目建设必要性和条件2.1项目建设必要性 2.1.1生物质能发电的必要性2.1.1.1新能源开发的需要 当前,我国能源供应过份依赖于煤炭等化石燃料,煤电占全国电力的70%以上。但我国煤炭资源储备人均占有量低,煤炭资源人均相对匮缺,且我国产能、储能地域与主要用能地域之间距离过远,造成运力负担过重和损耗增加,煤炭供应紧缺,能源利用率低。 生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量相当于世界主要燃料消耗量的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未被利用的生物质,为完成自然的碳循环,其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放,回到自然界中。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天燃气等燃料,产生电力,从而减少对化石燃料的依赖,保护国家能源资源。 目前,世界各国,尤其以达国家,都在致力于开发高效,无污染的生物质能利用技术,以达到保护矿产资源,保障国家能源安全。实现二氧化碳减排、保持国家经济可持续发展的目的。专家们认为,生物质能源将成为未来持续能源的重要部分。到2015年,全球总能耗将有40%来自生物质能源,主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化发展来实现。 我国农村人口占全国总人口的70%以上,生物质一直是农村的主要能源之一,在国家能源结构中也占重要地位。在我国,1979年以前农村能源消费量的70%以上来自生物质能源,1998年,仍有30%的农村能源来自生物质能源。但大多数生物质能源以直接燃烧的方式利用,燃烧效率低,造成了巨大的资源浪费和环境污染。 生物质能源技术发展的原始动力在于能源市场的需求和环境保护的压力。我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视,七十年代初,我国为解决农村能源短缺问题,大力开发和推广户用沼汽池技术,节柴炕灶和薪炭林,为农村能源建设和农村经济发展做出了重大贡献。 九十年代,我国政府一直将生物质能源利用技术的研究与开发列为重点科技攻关项目。研究开发了生物质气化集中供气、气化发电、沼气发电、甜高梁茎杆制取乙醇燃料、纤维素废弃物制取乙醇燃料、生物质裂解油、生物柴油和能源植物等现代生物质能技术。在国家“十五”863计划中,多项生物质能利用新技术研究课题被列为重点课题,这些技术的研究与开发将为今后我国生物质能产业化发展提供技术支撑,生物质能发电技术已被我国列为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据中国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质发电装机容量要超过3000MW。根据安徽省清洁能源发展规划,2005年2007年,我省要建立生物质发电示范电站一座,2008年2010年,每年建设生物质热电厂1座;2011年2020年,每年建设生物质热电厂3座,至2020年,全省累计生物质电站装机容量达500MW以上。 本工程改造完成后,年利用稻壳约11.78104t/a,每年可代替标煤5.899104t/a。 在新的世纪里,我国将面临能源和环境问题的严峻挑战,开发和利用拥有巨大资源保障,环保又好的替代能源是事关我国国民经济可持续发展,国家能源安全和社会进步的重大课题。2.1.1.2改善环境的需要 人类正面临着巨大的能源与环境压力。当前的能源工业主要是矿物燃料工业,包括煤炭、石油和天然气。一方面,矿物能源的应用推动了社会的发展,其资源却在日益耗尽,世界石油探明储量约1270亿吨(1991年),世界煤炭探明储量约1.4亿万吨(1986年),按目前技术水平和开采量计算,石油可开采40年,煤炭可开采200年,天然气可开采60年;在我国,近二十年来,随着人口和经济的持续增长,能源消费量也在不断增长;1980年我国一次能源消费量为6.02亿吨标煤,其中煤炭占72.2%,石油占20.7%,天然气占3.1%,水电占4%;到1999年,我国一次能源消费量达12.2亿吨标煤,其中煤炭占67.10%,石油占23.4%,天燃气占2.8%,水电占6.7%。 矿物能源的无节制使用,引起日益严重的环境问题,产生的大量污染物如CO、SO2、CO2和NOx,是大气污染的主要污染源之一。据估计,我国由矿物燃料消耗每年排放的总量可达22.7亿吨,相当于6.2亿吨碳排量,是全球GHG总排量的11.8%左右。这些污染物导致气温变暖损害臭氧层,破坏生态圈碳平衡,释放有害物质,引起酸雨等自然灾害,造成土壤酸化,粮食减产和植被破坏,而且还能引发大量呼吸道疾病。本项目投运后,每年减少二氧化碳排160000多吨,减少二氧化硫排放1200多吨,使周围大气环境质量得到明显改善;而且合肥市政府年年禁烧秸秆的老大难问题,即可得以彻底解决。2.1.1.3缓解煤炭供应的紧张局面 近几年来,全国煤炭供应紧张,价格不断上涨,造成部分小型电厂限产或亏损,据统计全国有21个省(区、直辖市)由于电厂供应能力问题被迫拉闸限电。鉴于此,亟需开发和利用新的电力能源,以缓解铁路运输压力和不可再生能源煤炭供应短缺的局面。而生物质燃料发电是种高科技、新型、环保、可再生能源的发电方式,是缓解目前能源短缺的重要途径。现在国内多数生物质燃料被废弃或烧掉,少部分除作为饲料,工业原料外,其余多作为农户炊事、取暖燃料,其利用效率很低,其转换效率仅1020%左右。随着农民收入的增加和生活质量的提高。煤、液化石油气等商品能源已逐渐成为其主要的炊事取暖用能,致使被丢弃的生物质燃料逐年增大,既多占土地,危害环境,又浪费能源。而充分利用生物质燃料发电,可以减少污染,节约能源,增加当地收入。2.1.1.4增加当地农民的收入 近年来,中共中央,国务院通过采取提高粮价等措施,千方百计增加农民收入,保护农民种粮积极性,并专门下发了促进农民增收的1#文件,增加农民收入成为全党工作的重中之重。本改造工程完成后,年可消耗稻壳约12万吨,按每吨生物质燃料到厂价400元/吨计算,每年给当地农民增加收入3800万元。同时生物质燃料燃烧后的底灰、炭灰是一种优质有机肥料,含有丰富的钾、镁、磷、钙等元素,将底灰、炭灰返回土地里,又可降低农民施肥成本。 综上所述,利用生物质能发电,不仅可以开发新能源,节约煤炭,改善我国能源结构,减少CO2、SO2和烟尘的排放量,保护环境,而且可以充分利用当地资源,增加当地收入,增强企业经济效益和生存能力,具有重要作用。 因此,我国十分重视可再生能源(包括生物质能源)的研究、开发和利用,颁布了中华人民共和国可再生能源法、可再生能源发展专项资金管理暂行办法、可再生能源发电有关管理规定等一系列法规和文件,积极鼓励利用可再生能源。因此,本项目的建设,完全符合我国的产业政策,对合肥市的经济发展和和谐社会的建设,将起重要作用。2.1.2 污泥生物质焚烧的必要性2.1.2.1项目提出背景随着合肥市社会经济的发展和城市人口的增加,污水处理量逐年增加。同时,污水处理产生的污泥也日益增多。自从合肥市污水处理厂建成运行以来,伴随污水处理产生的污泥就一直没有得到有效的处理。一直以来,都是将污泥卖给郊区农面用做肥料。但近些年郊县农民更加习惯于施用化学肥料,致使污泥用作肥料的出路也越来越不畅。目前污泥只有远运至城郊荒地倾倒,露天堆放晾晒。晾晒地点也未做任何卫生处理。露天堆放的污泥散发出的臭气随风飘散,严重影响了合肥市市区的环境空气质量。污泥的渗沥液水自然流淌,对当地的土地、下水等生态环境也造成了一定的破坏。由于污泥倾倒量逐年增加,现在连可供倾倒的场地也日趋紧张起来。如果污泥处置再得不到足够重视,必将会给合肥市带来不可估量的环境污染。2.1.2.2 合肥市污泥处理现状合肥市已建污水处理厂三座,分别为王小郢、望塘、朱砖井污水处理厂,污水处理能力43.5万吨日。其中,王小郢污水处理厂30万吨日,望塘污水处理厂8万吨日,朱砖井污水处理厂5.5万吨日。在建污水处理厂一座龚响塘污水处理厂,规模10万吨日。合肥市污水处理厂每天处理污水产生的污泥量约300吨,含水率80%,预计“十一五”期间,合肥市污水处理厂产生的污泥将达到500吨/日,其中大部分污泥来自王小郢污水处理厂。目前,合肥市污泥处置采用的主要方式为机械脱水后外运至周边郊县,弃置、填埋,部分人工晾晒。由于人们环保意识的普遍增强,这种粗放式的管理引起了人们的担心和不满,也引起了环保部门的重视。根据当地环保部门对污泥中的重金属及病源体的检测,发现污泥中的氨氮和磷酸盐的含量较高,同时有机质、铜、铬、镍、锌、铅等因子也出现超标。对于污泥露天堆放地点的土壤及地下水情况还未做检测,但根据以上氨氮和磷酸盐及重金属等检测数据超标推测,其土壤和地下水也应受到了不同程度的污染。污泥大量的堆放俨然已成为二次污染源,严重影响了周边环境及生态平衡。如若任其发展下去,给合肥市环境带来的影响将难以估量,安全环保的处置污泥已迫在眉睫。虽说合肥市建委根据合肥市大量污泥无法处置的现状,就污泥进入热电厂焚烧处置这一工艺进行了考察。通过对常州、南京等地的污泥进入热电厂焚烧项目成功运行实例的考察后,经合肥市政府批准,现已利用合肥天源热电有限公司的2台75吨流化床锅炉进行了技术改造,实现污泥的焚烧处置,日处理污泥量仅为120吨。但是,随着合肥市市政建设、污水处理厂的迅猛发展,污泥的产出量和污泥的处置能力远不能适应合肥这个文明古城,势必将会给合肥市带来不可估量的二次污染。2.1.2.3项目建设必要性由于污泥中含有大量的污染物质,如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气等。如不进行无害化处理,必将对周边环境,及周边人民的生产生活带来巨大灾难,甚至影响到合肥市城市的整体形象。随着人民群众环保意识、可持续发展意识的提高,广大人民群众要求治理污泥给周边环境带来的影响的呼声越来越大。因此,对污泥进行无害化处置十分必要。本项目投运后即可彻底解决合肥市污水处理厂的污泥问题,并真正做到一次性无害化处置。2.2 项目建设的条件2.2.1 合肥市概况合肥市位于安徽省中部,江淮分水岭南侧,巢湖西北岸,地处东经1164011752,北纬31303237,是安徽省省会,全国重要的科研教育基地,长江中下游地区重要的中心城市、现代制造业基地和区域性交通枢纽。 2005年,合肥市市域行政区划范围包括包河、蜀山、庐阳、瑶海4个市辖区,肥东、肥西、长丰3个县,涉及31个街道办事处、41个镇和49个乡,面积7029km2,市域总人口530万人,其中,户籍人口470万人(包括未落户常住人口15万),暂住人口60万。市域城镇人口270万,市域城镇化水平51.1%。城市总体规划预测,2010年市域人口630万,2020年,市域人口800万,市域总人口的年均增长率2.8%。2005年中心城区城市人口224万,城市建设用地面积225km2,其中,户籍人口183万(包括未落户常住人口10万),暂住人口41万。城市总体规划预测,2010年中心城区人口300万,城市建设用地300km2,人均建设用地100平方米,平均每年增加15km2;2020年,中心城区人口360万,城市建设用地360km2,人均建设用地100平方米,平均每年增加9km2。中心城区人口年均增长率3.2%。2.2.2 自然条件2.2.2.1 地形、地貌合肥城市地形基本为岗冲起伏的丘陵,在地貌单元上属江淮丘陵的一部分。地势西北高,东南低;江淮分水岭从市域北部通过。市区除沿南淝河两侧有些洼地外,大部分地区高于洪水位。城市建成区高程(吴淞零点)为1245m,少数沿河洼地高程为1012m,大蜀山海拔高程282m。2.2.2.2 气候、气象合肥地区属季风亚热带湿润气候,四季分明,气候温和,雨量适中,无霜期长。全年盛行风向东北偏东南。其中,以东北偏东风频率最大,达8.6%,而西北频率最小,占1.5%;多年平均风速2.3m/s,夏季多东南风和南风,冬季多东北风和西北风;年平均气温15.7左右,夏季极端气温41摄氏度,冬季极端气温零下20.6;多年平均绝对湿度15.8毫巴,相对湿度76%;多年平均降水量1000mm左右,雨水主要集中于春夏之交,汛期59月;年平均日照2218小时,多年平均无霜期227天左右,冰冻期82天左右,最大积雪深度45cm;土壤冻结深度68cm,最深11cm。主要气象资料如下:常年平均气温 15.7,极端最高气温为 41(1988年7月7日),极端最低气温为 -20.6(1977年1月6日),极端最高平均气温为 37.6(1988年7月7日),极端最低平均气温为 -9.4(1977年1月6日),冬季平均气温为 4.3;冬季室外平均风速 2.5m/s;冬季主导风向 ENE;最大冻土深度 11cm(1981年三天);采暖室外计算温度 -3;采暖期天数 75天;供暖小时 2400小时;采暖起止日期 12月5日3月5日(15日)2.2.2.3 地质、地震合肥地区地质构造为中生界侏罗系地层,由砂岩、粉砂岩组成。第四系由冲洪积的粘性土组成,主要为粘土、轻亚粘土和夹透镜粉细砂层。合肥地区属于下扬子海槽和淮阳古陆边缘地带。震旦纪前,该地为烟波浩淼的海浸区,吕梁造山运动,产生了淮阳高地与古大别山。白垩纪的燕山运动,江淮间出现皱褶,形成了江淮丘陵。第四纪的喜马拉雅运动,地壳升降、断裂、波折,出现西东走向的江淮分水岭,形成江淮分水格局。合肥地区断层较为发育,除郯庐(山东省郯城至安徽省庐江)深断裂通过其东部外,境内尚有纵横九道断层。从北向南依次为:孤堆至七里塘断层、瓦埠湖至护城岗断层、年家岗至吴山庙断层、朱巷至双墩断层、肥中断层、蜀山断层、桥头集至东关断层、巢湖断层和六安断层(亦称肥西韩摆渡断层)。2.2.2.4 社会经济综合条件改革开放以来,合肥市经济社会发展步入了快车道,GDP连续20多年保持在两位数以上增长,综合经济实力不断增强,经济总量和人均水平跨上新台阶。经初步核算,去年全市实现生产总值853.57亿元,增长16.9%;全年全社会完成固定资产投资495.27亿元,比上年增长36.4%;财政收入达到130.88亿元,同比增长24.2%,其中地方财政收入为57.64亿元,增长28.3%;全年实现海关进出口总额41.83亿美元,同比增长19.2%,其中,出口27.94亿美元,增长27.6%;城镇居民人均可支配收入9684元,增长12.5%;农民人均纯收入3207元,增长11%。进入新世纪以来,按照十六大提出的全面建设小康社会目标,合肥市在今后20年发展的基本思路是:加快发展,富民强市,整体推进现代化大城市建设,在全省率先全面建设小康社会。在发展经济上主要是实施“三步走”战略,即到2010年生产总值达到1,000亿元(现已提前达到),2012年实现GDP总量比2000年翻两番、人均GDP达到3,000美元,到2020年实现生产总值翻三番。近期重点是实施四大基地建设,即:建设城郊型农业示范基地,建设国内外重要的制造加工基地,建设国内重要的高新技术研究与产业化基地,建设国内重要的旅游、文化和教育产业基地。2.2.3 厂址条件合肥市肥东县石塘镇四合村“肥东县拂晓建材厂”厂区内北部,现已荒芜;四周500米内无居民及水源。 厂址范围内,场地总体较为平坦,略呈北高南低之势。厂区场地地下水位较低,根据调查地下水埋深2米以上,可不考虑地下水对各种混凝土的腐蚀性。2.2.4 交通情况厂址有二条出路,一条向南4公里到肥东至巢湖柘皋的公路,一条向北2公里至王铁;距离合肥王小郢污水处理厂约35公里,合巢芜高速公路王铁出口到厂仅5公里。2.2.5 水源经计算,本项目平均补给水量为:76M3/h,其中生活用水量平均为:3 M3/h。按照相关规定,地表水将作为运营主要供水水源,“肥东县拂晓建材厂”东北面即有废弃的“草酸”厂大水塘,水面100亩,水深8M,水容约500000M3,就能保证生产的正常运营;且在“肥东县拂晓建材厂”北面100M还有一座“双喜”水库,水面150亩,水深10M,可在枯水年份作补充水源。生活用水水源,“肥东县拂晓建材厂”内即有浅层地下水水井,可以保证本项目的正常生活用水。2.3 燃料供应2.3.1 燃料来源合肥地区盛产油菜、水稻,油菜秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆资源丰富。据调查统计,油菜秸秆50万吨、水稻秸秆130万吨、小麦秸秆20万吨、玉米秸秆20万吨、棉花秸秆10万吨,合计约230万吨。2.3.2 燃料成份分析及消耗量2.3.2.1 燃料成份分析 本期工程燃料成分分析见表2 1:生物质特性成分分析 表21序号名称符号单位油菜秸 秆小麦秸秆玉米秸秆棉花秸秆杨树枝稻壳1收到基低位发热量Qnet.arKcal/Kg3564.63611.43680.43718.83771.433002收到基碳Car%40.9340.7338.1841.4242.6242.853收到基氢Har%4.765.485.225.565.644.944收到基氧Oar%38.3436.1733.4036.5834.9235.45收到基氮Nar%0.440.420.610.710.371.366收到基硫Sar%0.330.160.050.050.030.117干燥无灰基挥发分Vdaf%78.3980.7581.6581.3081.3760.78收到基灰分Aar%3.698.183.673.132.7415.29收到基水分Mar%11.58.8618.8612.5513.698.110空气干燥基水分Mad%4.433.613.651.160.9711灰变形温度t1980870113012701400110012灰软化温度t215001000120013001400118013灰液化温度t31200128013801400125014堆积密度(破碎后)Kg/m3150150250300300300注:秸秆的成分由山东煤炭质量检测中心检测 本项目秸秆燃烧后的灰渣成分表 表3-15序号名称符号单位油菜秸秆小麦秸秆玉米秸秆棉花秸秆杨树枝稻壳1二氧化硅SiO2%8.0554.940.3518.683.187.72三氧化二铝Al2O3%1.680.832.993.631.080.693三氧化二铁Fe2O3%0.980.541.681.780.42.384氧化钙CaO%34.144.4111.3924.2744.31.845氧化镁MgO%5.322.2918.3812.664.13.246氧化钠Na2O%12.920.370.81.470.390.197氧化钾K2O%9.3821.29.5716.2211.492.88二氧化钛TiO2%0.08000.0400.059三氧化硫SO3%11.057.133.363.192.260.7810五氧化二磷P2O5%3.6114.447.933.440.33注:秸秆燃烧的灰渣成分由山东煤炭质量检测中心检测2.3.2.2 燃料消耗量当汽机为额定负荷时,二台锅炉的小时燃料消耗量,日燃料消耗量、年燃料消耗量见下表22。 燃料消耗量 表23 序号项 目发电污泥焚烧合 计备 注1小时消耗量 t/h12.53.3317.9612日消耗量 t/d 27580.00395.142日运行按24小时计3年消耗量 t/a 900002880011.88104发电年运行按7200小时计污 泥焚烧年运行按8640小时计从以上分析可知,合肥地区盛产各类秸秆230万吨,完全能满足本项目对燃料的需求。单就肥东一县已完全能满足本项目的需要。2.3.3 燃料的运输2.3.3.1肥东县的公路分析肥东位于合肥地区的东部,境内有合宁、合徐、合巢芜、合六四条高速公路和312国道、101、105、331省道经过;县乡公路四通八达,乡乡通柏油公路;村村通水泥路。2.3.3.2燃料的储存和运输 农民向临时收购点交售秸秆可用农用运输车运送,然后由临时收购点集中运送到收购点。全县设5个收购点,各收购点均设在交通方便,紧靠主要公路地点。最远收购点距离储料库50公里。电厂内设置一个秸秆运行料仓,料仓长约80米、宽约40米,高约16米,设计储量为7天用量(约3000t左右),可存料17500m3,燃料堆积密度约为175kg/m3。运输车辆经称重后进入料仓,通过桥式起重机进行卸料、码垛。料仓内设有两个68米的给料平台和两个过渡小车、以及1、2短皮带机、秸秆破碎机。秸秆由桥式起重机吊至给料平台上的过渡小车上,再由1AB皮带机至3AB皮带机、3转运站、4AB皮带机、秸秆撕碎机致炉前料仓顶。也可由桥式起重机吊至给料平台上的过渡小车上,再由2AB皮带机至秸秆破碎机、3AB皮带机、3转运站、4AB皮带机、5 AB皮带机至秸秆撕碎机致炉前料仓顶,秸秆破碎机配有有布袋除尘设施,除尘效率大于99.9%,经除尘后的烟气对周围环境不会产生影响。炉前料仓主要起中转秸秆用(高约8米,宽10米,长6米),炉前料仓下方设置16台螺旋给料机,给料机与炉前16个给料口相连,通过给料口将秸秆输送到锅炉内燃烧,给料口高度约为14米。秸秆入料要求为小于10cm即可,水分要求较低,可达30%。2.3.4 合肥市市政污泥2.3.4.1 污泥产量现状2.3.4.1.1城市污水处理系统现状 合肥市污水分为八大系统,分别是王小郢、望塘、蔡田埠、朱砖井、陆小郢、龚响塘、韦郢、十五里河污水系统,详细情况如下所述: (1)蔡田铺污水系统 蔡田铺污水系统2010年服务范围34km2,主要包括合肥市北郊合九铁路以北的地区及双凤工业区,2010年规划污水量为2万m3d,2020年服务面积35km2,规划污水量为10万m3d。(2)望塘污水系统 望塘污水系统服务范围为西区、高新技术产业开发区、蜀山经济开发区等2010年服务面积52km2,规划污水量为14万m3d,2020年服务面积57km2,规划污水量为18万m3d。(3)朱砖井污水系统 朱砖井污水系统服务范围为东区(当涂路以东)龙岗工业区及火车站以北地区,2010年服务面积28km2,规划污水量为5万m3d,2020年服务面积30km2,规划污水量为11万m3d。(4)陆小郢污水系统 服务面积8km2,2020年规划污水量为8万m3d。(5)王小郢污水系统 服务范围主要包括北区、东区、老城区及西南区(含二里河地区)4大片,2010年服务范围为80km2,规划污水量为30万m3d。2020年规划污水量为35万m3d。(6)十五里河污水系统 黄山路东流路以南、312国道习有路以北均为十五里河自然收水范围,十五里河系统2005年服务面积7.57km2,污水量2.4万m3d,2010年服务面积为3lkm2,规划污水量为4万m3d,2020年服务面积为69km2,规划污水量20万m3d。(7)龚响堂污水系统 龚响堂污水系统2010年服务面积为75km2,规划污水量为6.5万m3d,2020年服务面积93km2。,规划污水量20万m3d。新的城市总体规划,龚响堂污水系统服务范围西北部将建一座科学城,其污水作为一个独立的系统,城市污水规划增加科学城污水系统。目前,新的规划方案正在调整中。(8)卫郢污水系统根据合肥市战略发展规划,塘西河流域将大规模发展城市建设,因此保留卫郢污水系统的非常必要,但不列入近期建设项目,待远期城市总体规划确定后,再对塘西河流域的污水进行规划、确定污水厂厂址、规模。根据新的城市总体规划,卫郢污水系统将调整与滨湖新城污水合并处理,成为滨湖新城污水系统。2.3.4.1.2 城市污泥产量现状及预测合肥市已建污水处理厂三座,分别为王小郢、望塘、朱砖井污水处理厂,其中,王小郢污水处理厂30万吨日,望塘污水处理厂8万吨日,朱砖井污水处理厂5.5万吨日。在建污水处理厂一座龚响塘污水处理厂,规模10万吨日。正在筹建的污水处理厂三座,分别为蔡田埠污水处理厂2.5万吨日;十五里河污水处理厂5万吨日;望塘污水处理厂二期工程,规模10万吨日。合肥市目前污水处理能力43.5万吨日,根据合肥市相关单位提供数据,目前合肥市每天污泥产量约300吨,含水率80%。预计“十一五”期间,合肥市污水处理厂产生的污泥将达到500吨/日。2.3.4.1.3 城市污泥成分分析 污泥是污水处理厂处理生活、工业污水过程中产生的废料,由于其粒度细、水分高、粘度大,加之价值低、运输不便,给其无害化处置带来较大难度。如果长期堆存,不仅占用大量土地资源,而且严重污染环境。随着对环境要求的不断提高,污泥处置问题越来越严峻,已严重制约了污水处理企业的正常生产和发展。污泥的成分、含量是污泥处置工艺路线选择的重要条件,由于目前无法提供较全面的合肥市污泥成分检测报告,故污泥部分成分检测数据参照国内其它同等类型城市的污水处理厂污泥的成分作为可行性研究技术方案选择的依据。(1)污泥中的养分城市污泥不仅含有大量的有机质,同时也含有一些植物所需要的养分,对化肥能够起到部分替代作用。根据对中国16个城市的29个污水处理厂污泥中有机质及养分含量进行了统计,结果表明我国城市污泥中的有机质含量最高达696 g/kg,平均值为384 g/kg,相当于纯猪粪有机质平均含量的54,其中82的城市污泥的有机质含量超过猪厩肥,其有机质的平均含量比猪厩肥高27.2,其矿化速度也比普通农家肥迅速。总氮、总磷、总钾的平均含量分别为27.1、14.3、6.9 g/kg。(2)污泥中的重金属城市污泥中的重金属种类繁多,主要有Cu、Pb、Zn、Ni、Cr 、Hg、Cd等,污泥中的重金属由于其易迁移、易富集、危害大等特点一直是限制污泥农业利用的最主要因素。(3)污泥中的病原体污水在净化处理过程中,其中的病原体大部分被颗粒物吸附而富集到污泥中,主要的病原体有细菌类、病毒和蠕虫卵。其中以沙门氏菌、蛔虫和肠道病毒等最为常见。(4)城市污泥中的有机有害成分城市污泥中的有机有害成分主要包括聚氯二苯基(PCBs)和聚氯二苯氧化物/氧芴(PCDD/ PCDF)、多环芳烃和有机氯杀虫剂等品。据调查结果表明,在其污泥中含有稻瘟酞、甲苯、氯苯,并且在每个样品中都发现了至少有42种杀虫剂中的2种。由于许多这类有机化合物对人体及动物有毒,它们的存在也是影响污泥农田利用的重要因素。但现有的试验表明,能通过根部吸收和在植物中转移的二恶英、呋喃及6种重要的PCB衍生物的量非常少,即使将含PCDD/ PCDF 较高的污泥过量用于冬小麦、夏小麦、土豆和萝卜,与未施用污泥的土壤相比也显示不出有害物质含量的增高。因此,目前普遍认为应用于农田土壤的污泥中有机化合物尚不会通过植物吸收的途径进入营养链而引起重大的环境问题。(5)污泥中的热值分析由于污泥含水率较高,在未经脱水、干化处理的污泥其热值较低,当污泥经过脱水、干化后,其含水率可降至10以下,此时的污泥热值一般为10006000 kcal/kg,可满足焚烧要求。根据合肥市污水处理厂污泥检测报告,合肥市污泥干燥基热值为9200kJ/kg。2.3.5 市政污泥处理处置现状2.3.5.1 我国的污泥处理处置2.3.5.1.1污水处理发展的初期阶段20世纪60年代,由于我国污水处理厂较少且处理量不大,因此污泥处理处置尚未成为问题。由于污水处理厂少,污泥量不多且成分简单,可简单处理作为农肥,如在上海、北京、天津,污泥作为资源使用。上海、北京、天津等城市的污泥受到农民的欢迎,作为农家肥施用。所以在此阶段污泥是资源,污泥处置尚未成为问题。2.3.5.1.2现代污水处理厂建设阶段从20世纪80年代至今,我国城市污水处理事业获得了跳跃性发展,城市污水处理厂从原先的400多座发展到2005年的708座。因此这一时期污水处理事业的重点主要集中在城市污水厂的建设上,资金、技术、装备和土地集中在污水处理厂建设上,污泥处置的问题尚未突现,同时,更未能污水处理工程中对污泥处理处置进行详细的规划和设计,致使各个部门受认识、资金、技术、土地等条件的制约,在污泥处置方面仍以农田利用和堆放销纳为主,但由于重金属等污染问题,农业利用受到限制,污泥成为隐患。中国逐年污水处理量(引自2003年中国城市建设统计年报)我国污泥浓缩技术主要包括重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩等。消化(包括好氧消化和厌氧消化)和堆肥是污泥稳定常采用的方法。国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水,而干化场由于受到地区、气候条件的限制很少采用。在我国大多数污水处理厂都是采用浓缩脱水来处理污泥,而采用稳定化处理的污水处理厂不到20。大部分的污水处理厂污泥处理的不到位在很大程度上影响了污泥的最终处置。目前我国许多污水处理厂对污泥仅仅是进行简单的浓缩脱水后便外运,而且根本没有交待污泥的最终去向。我国污水处理厂污泥处置方法统计处理工艺脱水浓缩浓缩脱水采用了稳定处理污水厂个数(个)8472523所占比例()60.45.018.016.6污水处理厂即使对污泥进行了浓缩脱水处理,往往达不到要求,污泥的含水率较高,污泥处理的不到位不但增加了运输的难度,而且对运输路线周边环境带来威胁。更为严重的是给后续的污泥处置带来极大的不便:堆肥时,满足不了含水率的要求;填埋时,达不到垃圾填埋场的准入条件,垃圾场拒收污泥;焚烧时,达不到污泥焚烧时的热值,同时耗费过多的热量,造成严重的大气污染。2.3.5.2 国外污泥处理处置2.3.5.2.1污泥的最终处置主要方法有土地利用、污泥农用、填埋、焚烧以及综合利用等。污泥海洋投弃处置已经被禁止,目前污泥绿地、农地利用和污泥填埋仍是大多数国家处置污泥的主要方式,少数国家如日本由于人口众多,土地资源紧张,焚烧方式占有主要地位。2.3.5.2.2 由污泥填埋并不能最终避免环境污染这只是延缓了环境污染产生的时间,西方国家的立法都要求填埋行为要满足更为严格的环境标准,这使得过去仅仅反映直接建设投资及运行成本的填埋处置方式的投资及运营费用大幅度增加,因此,利用填埋方式处置污泥有逐渐减少的趋势。如美国在许多地区已经开始禁止污泥土地填埋。2.3.5.2.3 污泥处置趋势从早期的海洋投弃与填埋,走向土地利用(绿地、林地利用)、农用、热处理、再利用、建材利用等资源回收再利用方向。污泥处理处置的走向在很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制状况;同时也与国家的大小和农业发展情况有关。一些国家,如美国、英国污泥绿农地利用的比例呈增加的趋势。随着污泥绿农地利用标准(如合成有机物和重金属含量)的日益严格,一些国家,如德国、法国、丹麦等污泥绿农地利用的比例呈减少趋势。日本由于土地资源较为匮乏,同时污泥绿农地利用标准也相当的严格,所以焚烧在日本的比例较大。2.3.5.3污泥的终端处理2.3.5.3.1 污泥焚烧处理以焚烧为核心的污泥处理技术是最彻底的污泥专业化处理方法。它可以使污泥中有机物全部碳化、烧死病原体,可以对含有重金属或化学污染物的污泥实现完全的惰性化处理。可最大限度减少污染。此种方法对污泥的处理规模较大,因此在西方发达国家和日本得到广泛应用。在日本和欧盟国家污泥焚烧达到处理水平的60%和20%,且焚烧后产生的焚烧灰可以用做改良土壤、制作建材等,现有一些发达国家的专业环保公司已经开发出将脱水污泥制成燃料用以燃烧发电的新技术。但是污泥焚烧处理的投资和日常的运行费用偏高,一是焚烧处理运行的温度要求高;二是处理系统的工艺技术非常复杂;三是投资费用高。2.3.5.3.2 污泥热干化处理是污泥处理技术中最为先进和科学的一种处理方法。干化处理能使污泥显著减容。经过干化处理后的污泥体积可以减为原来的五分之一左右,产品稳定,且无臭味、无病原体生物。干化处理后的污泥产品用途很多,可以用做肥料、土壤改良剂、替代能源等。发达国家拥有多项成熟的热干化处理专利技术。污泥的单独使用热干化工艺来处理有以下优点:可以减少污泥的体积,从而减少了储存、处置和运输费用;干燥处理后的污泥产品既可以用做肥料和土壤改良剂也可以用做其他工业工艺过程中燃料;污泥干燥可以使污泥中的重金属和有机污染物达标排放,干燥后污泥无尘、无味,增个系统运行安全、高效,且与污泥焚烧相比其投资和运行成本较低。 2.3.5.3.3 其它处理方法主要有熔融技术、碱性稳定化技术、低温热解技术、制取饲料技术、包埋技术、制取建材技术等。这些技术的处理规模都比较小,在此不再详述。2.3.5.4 污水厂污泥的特性与处理中的主要问题2.3.5.4.1 污泥的特性污泥中含有大量细菌、病毒等病原体,重金属以及其它化学污染物,同时也含有一些有益成分,如丰富的氮、磷和有机组分,它本身含有化学能,干燥的污泥在燃烧时可放出大量的热量。污泥的无害化处理的核心技术有两大类:焚烧技术和热干化处理,目标是灭除病原体、消除化学污染物、固化重金属等,同时在处置过程中不能造成新的污染(如二噁英、粉尘、氮氧化物等)。在此基础上,进一步将污泥处理后的产物资源化,如作为肥料、建材、燃料等使用。燃料种类高位发热量(kJ/kg)

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