城市污水厂污泥资源化处置项目年处理8万吨污泥制陶粒砌块生产线可行性研究报告.doc

I 四产新型建材有限公司 城市污水厂污泥资源化处置项目 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 II 目目 录录 第一章第一章 总论总论 1 1 1 城市概况 1 1 2 项目概况 2 1 3 企业概况 2 1 4 项目提出的背景及建设的必要性 7 1 5 可行性研究报告编制的依据 13 1 6 生产纲领 14 1 7 可行性研究的范围 14 1 8 设计原则与主导思想 15 1 9 主要技术经济指标 15 1 10 结论与建议 17 第二章第二章 建厂条件建厂条件 19 2 1 原 燃材料供应 19 2 2 供电 26 2 3 水源 26 2 4 建设场地 26 2 5 交通运输 26 2 6 自然条件 27 第三章第三章 物料平衡物料平衡 29 3 1 基本配合比 29 3 2 物料平衡 29 第四章第四章 生产工艺生产工艺 30 III 4 1 生产工艺 30 4 2 工艺设备 31 4 3 辅助生产设施 35 第五章第五章 总图运输总图运输 36 5 1 厂址环境及交通运输 36 5 2 厂区总平面布置 36 5 3 道路及运输 37 5 4 厂区绿化 38 5 5 总图技术经济指标 38 第六章第六章 电气及自动化电气及自动化 39 6 1 设计原则 39 6 2 供配电系统 39 6 3 车间电气 41 6 4 接地保护 43 第七章第七章 建筑结构建筑结构 44 7 1 设计资料 44 7 2 建筑设计原则 45 7 3 主要建筑物与构筑物 46 7 4 建筑材料供应 47 7 5 施工能力 47 7 6 主要建 构 筑物一览表 47 第八章第八章 给排水工程给排水工程 49 8 1 设计依据 49 8 2 水源 49 8 3 用水量 49 IV 8 4 排水系统 50 8 5 管材与防腐 50 第九章第九章 环境保护环境保护 51 9 1 设计依据 51 9 2 污染源 51 9 3 环境保护措施 52 9 4 结论 60 第十章第十章 劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生 61 10 1 概述 61 10 2 设计依据 61 10 3 防护措施 62 第十一章第十一章 消防消防 65 11 1 设计依据 65 11 2 采取措施 65 第十二章第十二章 组织机构与劳动定员组织机构与劳动定员 66 12 1 组织机构 66 12 2 劳动定员 67 12 3 人员培训 67 第十三章第十三章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措 68 13 1 建设投资 68 13 2 流动资金 68 13 3 总投资与总资金 69 13 4 资金筹措 69 13 5 投资估算表 69 V 第十四章第十四章 财务评价财务评价 72 14 1 单位产品成本和总成本 72 14 2 生产计划 73 14 3 年销售收入和税金及附加估算 73 14 4 各年损益及利润分配 74 14 5 评价指标 74 14 6 财务盈利能力分析 74 14 7 财务评价结论 75 14 8 财务评价附表 75 附图 1 厂址区域位置图 2 厂区总平面布置图 3 工艺设备平面布置图 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院1 第一章 总论 1 1 城市概况城市概况 1 1 1 自然地理位置 青岛市位于山东半岛西南部 黄海之滨 胶州湾畔 东经 119 30 121 00 北纬 35 35 37 09 东南频临黄海 与朝鲜半岛 日本隔海 相望 北与烟台市 西南与日照市接壤 面积为 10654km2 1 1 2 城市简介 青岛市是我国沿海开放城市之一 也是全国十五个经济中心城市 六个计划单列城市和十六个副省级城市之一 青岛市现下辖莱西 平度 即墨 胶州 胶南五个县级市和市南 市北 四方 李沧 崂山 城阳 及黄岛七个区 青岛是一座景色秀丽的海滨城市 工业发达 兼有天然良港 是中 国主要的对外贸易口岸之一 也是中国主要的海洋科研基地 其三面环 海 一面依山 冬无严寒 夏无酷暑 是驰名中外的旅游避暑及疗养胜 地 1 1 3 城市总体规划 目前青岛市已基本完成新一轮总体规划及各专业规划的修编工作 新一轮总体规划中确定其城市性质是 中国东部沿海重要的中心城市 国家历史文化名城 国际港口城市 滨海旅游度假城市 城市发展的总目标是 实现经济 社会和环境相协调的可持续发展 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院2 将青岛建设成为富强 文明 和谐的现代化国际城市 城市职能是 中国东部沿海的区域经济中心 现代化服务中心 文 化中心 国家海洋科研及海洋产业开发中心 国家重要的现代化制造业 及高新技术产业基地 东北亚国际航运中心 国家重要的区域性航空港 国际滨海旅游度假胜地 1 2 项目概况项目概况 1 2 1 项目名称 青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目 年处理 8 万吨污泥制陶粒 砌块生产线 1 2 2 项目单位 青岛城投环境能源有限公司 青岛四产新型建材有限公司 1 2 3 项目地址 青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北 1 3 企业概况企业概况 青岛城投环境能源有限公司是青岛城投集团全资子公司 2008 年初 注册成立 注册资金 5000 万元 其业务范围涵盖了水厂 污水处理 垃圾处理等市政和环保基础设施 水源热泵 地源热泵等新能源以及相 关工程项目的开发投资 目前拥有员工 24 人 拥有投资 污水处理 财务 预决算 工民建等各方面专业人才 根据青岛市十四届人民政府第 7 次市长办公会有关精神 市内四区 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院3 污水处理厂国有资产划归城投集团 目前拥有青岛开投双元水务有限公 司 青岛城投大任水务有限公司 团岛污水处理厂 楼山河污水处理厂 青岛首创瑞海占股 60 拥有海泊河和麦岛污水处理厂国有资产股份 占股 40 2009 年底进行所辖污水处理厂的由 GB18918 2002 二级 标准升级到一级 A 标准 升级改造完成后 上述市内四区 城阳区 即 墨市 9 座污水处理厂总设计规模 84 万吨 日 污水处理厂总资产超过 20 亿元 职工总人数超过 360 人 拥有海湾中水 100 股份 正在建设小 涧西垃圾渗滤液处理工程 积极探索因地制宜经济可行的污泥处置技术 青岛城投环境能源有限公司把水源热泵 生物质能等新能源作为战 略投资方向之一 新能源将成为投资增长点之一 环能公司已进行了污 泥厌氧消化产生的沼气发电 利用热泵技术从污水厂出水中提取赋存的 冷 热量为周围建筑供热制冷 开发中水景观利用 冲厕 绿化 洗车等 多种用途 取得不错的效果 青岛四产新型建材有限公司是研制开发 生产和销售建筑新技 新 材料 新产品的民营企业 公司宗旨为 质量第一 诚信至上 以创 新建筑节能墙体材料为基础 以发展绿色环保建材产品为目的 从而为 人类住宅康居工程做出贡献 超轻海泥陶粒制造与高效节能墙体保温成套技术 是青岛四产新型 建材有限公司自主开发的技术 该技术独立设计完成工艺设备制造 其 烧结工艺技术已申请一项国家发明专利 专利号 00111382 8 该产品 已通过省级科技成果鉴定 填补了国内空白 青岛四产新型建材有限公 司对青岛胶州湾北部淤积海泥的形成与分布情况进行了调查 通过分析 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院4 化学成分 矿物组成和颗粒构成情况 确定了在技术上和经济上用其烧 制轻质陶粒是可行的 试验和试产结果证明 利用海湾淤积污泥烧制轻 质高强陶粒是成功的 它的综合技术指标达到和超过了国家相应产品标 准要求 该产品是利用淤积海泥为原料 自行研制开发的新型环保节能 材料 该产品开辟了青岛地区及我国沿海地区利用淤积海泥烧制超轻质 陶粒的新途径 该产品其性能指标达到或超过 GB T17431 国家技术标准 要求 超轻质陶粒规格 5 20mm 堆积密度 400 500kg m3 筒压强度为 1 4MPa 氯离子含量仅为 0 001 适合于配制保温 结构保温和其他 用途的轻骨料混凝土及制品 生产推广应用结果证明 用其制造的海泥 陶粒混凝土及墙材产品给生产企业和国家带来了十分显著的技术经济效 益和社会效益 青岛四产新型建材有限公司 法人代表 王深 于 2011 年 6 月 3 日 申请了发明创造专利 申请号或专利号 201110149124 2 发明创 造名称 城市污水处理厂污泥处置及资源化利用的方法 本发明所要解决的技术问题是 提供一种城市污水处理厂污泥处置 及资源化利用的方法 该方法不仅解决了城市污泥所带来的种种问题 而且还变废为宝 将污泥资源化利用 使其转化成为产品为人们所使用 本发明的一种城市污水处理厂污泥处置及资源化利用的方法 针对 城市污泥本身的组成特点 成功的解决了污泥所带来的排放问题 使不 能烧制成陶粒的污泥在不添加任何辅助原料的同时 能烧制成高品质的 陶粒 这也是本发明的最突出的特点 即以城市污水处理厂的污泥为原 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院5 料 在不添加任何如其它组份的情况下 直接对其进行处理 使其能烧 制为可以被人们继续利用的陶粒 本发明对污泥处置及资源化利用的方 法是将污泥通过脱水处理 使污泥中的含水量达到一定比例后 再对其 匀化处理 造粒 烧结 破碎 分筛处理 使其达到陶粒的标准 关军委员提出 关于尽快制定我市 鼓励污泥无公害利用处置扶持 政策 案 青岛市政协十一届四次会议会字第 515 号提案 于二 O 一 一年五月二十四日 得到了青岛市发展和改革委员会的答复 青岛四产新型建材有限公司与青岛城市建设投资 集团 有限责任 公司 下属单位 青岛城投环境能源有限公司 双方积极合作 积极 开展项目前期准备工作 委托山东省建筑材料工业设计研究院完成 青 岛市城市污水厂污泥资源化处置项目 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生 产线 项目可行性研究报告的编制工作 山东省建筑材料工业设计研究院始建于 1979 年 是省属重点科研 设计单位 位于济南市风景秀丽的青龙山脚下 占地面积 19000 余平方 米 建有科研设计检测用房 5000 余平方米 各种科研设计检测设备上 百台套 已实现设计 管理计算机化 网络化 拥有坚实的设计研究技 术基础 先进的装备条件和健全的质保体系 现有职工 120 人 专业技 术人员 98 人 其中高级工程师 47 人 工程师 26 人 涉及的专业有水 泥 墙体材料 水泥制品及混凝土砌块 化学建材 非金属矿 建筑 结构 总图 设备 环保 供配电 自动化 给排水暖通 化学分析 工程经济等 人员结构合理 专业门类齐全 山东省建筑材料工业设计研究院具有中国建筑材料工业工程设计甲 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院6 级 工程咨询甲级 建筑工程设计乙级等行业资质 承担水泥 新型建 筑材料 非金属矿山 民用建筑等工程设计与咨询服务 建材新设备 新产品开发及推广应用 水泥及混凝土外加剂 建筑涂料的开发应用 建材工业新材料检测等业务 山东省建筑材料工业设计研究院 迄今已与国内 26 个省 市 自 治区建材工业和社会各界的数百家企事业单位建立了良好的业务合作关 系 先后完成各类工程设计咨询项目上千项 获省部级优秀工程设计一 等奖 二等奖 三等奖 7 项 完成建材科研成果 12 项 有 5 项成果获 省级新技术 新产品奖励 制定山东省地方标准 4 项 在水泥 新型建 材 非金属矿山 资源综合利用等领域的设计研究特色突出 处于国内 建材行业先进水平 通过与冶金 电力 煤炭 化工等相关行业广泛 深入的合作 在钢铁渣 粉煤灰 煤矸石 磷石膏等各类工业废渣的综 合利用方面取得丰硕的成果 水泥工程设计近年来走出国门 先后承担 刚果 孟加拉 印度 哈萨克斯坦 尼日利亚 越南 肯尼亚 阿尔巴 尼亚 匈牙利 叙利亚等一大批国外水泥工程的咨询设计任务 秉承 技术一流 服务一流 的理念 将充分发挥技术优势 与各 界朋友精诚合作 共同发展 随着青岛市污水处理厂的建设和投入使用 全市污水处理率逐年提 高 污泥产量持续增加 截止 2010 年底青岛市内四区污泥产量 500 吨 日 青岛市 无害化 减量化 稳定化 资源化 的污泥处置工作尚处 于研究试验阶段 针对提案中对污泥资源化建材利用技术 青岛市发展 与改革委员会会同市政 环保和城投公司等部门和企业 联合对青岛四 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院7 产新型建材有限公司利用污泥制陶粒进行实地调研 并就有关情况进行 了交流 大家一致认为 利用污泥制陶粒 符合我市提出的采取多种污 泥处理方式原则 是一种可以将污泥变废为宝 降低生产成本 具有较 好经济效益的处理方式 提出拟建 青岛市城市污水厂污泥资源化处置 项目 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 1 4 项目提出的背景项目提出的背景及建设的必要性及建设的必要性 随着城市规模的扩大 人口的增多 城市污泥呈现出逐年递增的状 态 对于日益增长的城市污泥的处理 是人们共同关注的热点问题之一 污泥中含有大量的粗纤维 蛋白质 脂肪等有机物 还含有大量的病原 菌 寄生虫 卵 铜 锌 镉 汞等重金属 盐类及多氯联苯 二恶英 放射性核素等难降解的有毒有害物质 这些物质如果处理不当 将对会 环境和人类及动物健康造成较大的危害 1 4 1 目前国内生活污泥处理现状 目前对城市污泥处理厂所产生的居民生活污泥其采取的主要处理措 施是以填埋为主 其它的处理方式有干化焚烧 堆肥处理 污泥超声波 破解技术等 污泥填埋分为单独填埋和混合填埋 现大多采用的是将脱水污泥与 城市垃圾混合填埋较多 该是目前污泥处理的最主要的方法 但是该方 法的缺点是占地大 而且由于填埋时会产生大量的渗沥液 且其所含的 重金属 病原菌等 增加了渗沥液处理的负担 造成了严重的二次污染 污泥填埋前必须经过脱水处理 一般都是先经过机械脱水 在污泥内添 加部分添加剂 使污泥的含水率控制在 65 70 左右 而脱水泥饼直接 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院8 填埋本身是对资源的严重浪费 此外 还可能对填埋场形成诸多困难 1 填埋场一般是一层垃圾一层覆土 然后进行碾压 以确保更好的 空间利用 污泥的高含水率 高粘度经常使得碾压机械打滑甚至是深陷 其中 给填埋场操作带来困难 2 污泥的流变性使得填埋体易变形 和滑坡 成为人为的沼泽地 给填埋场带来了极大的安全隐患 3 污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量 由于污泥细小 经常 堵塞渗滤液收集系统和排水管 加重了垃圾坝的承载负荷 给填埋场安 全和管理带来困难 清理收集系统的费用极为昂贵 随着土地利用日益 紧张和污泥的产生量迅速的增加 填埋技术将不再适合污泥处理的长期 发展 污泥焚烧技术其突出的优势在于可以迅速和较大程度的使污泥达到 减量化 且在恶劣的天气条件下不需存储设备 同时可以回收其中的热 量 杀死病原菌 但是由于某种原因污泥中含水率较高 一般脱水污泥 的含水率在 30 左右 热值较低 如果将污泥直接的焚烧 需要消耗大 量的辅助燃料 焚烧运行的成本很高 而且焚烧过程可能会产生污染 如废气 噪声 震动 热和辐射 因此 该方法也不适合污泥处理的长 期发展 污泥堆肥技术实质上是利用污泥中的好氧微生物对污泥进行好氧发 酵的处理过程 借助于混合微生物群落 对多种有机物进行氧化分解 使有机物转化为植物容易吸收的生物代谢作用 使污泥中有机物转化成 富含植物营养物的腐殖质 反应的最终产物是二氧化碳 水和热量 大 量的热量使物料维持在 60 以上的持续高温 可有效降低物料的含水率 有效去除病原体 寄生虫卵和杂草种子 经过 10 15 天的堆肥发酵后物 料的含水率降至 25 左右 堆肥发酵后的物料的一部分作为菌种培养基 循环利用 另一部分可作为营养土 在好氧菌作用下稳定熟化 易于植 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院9 物吸收 可直接用于园林绿化 植被恢复 回填土等 其缺点是占地面 积大 堆肥周期长 易产生臭气 很难实现无人操作等 污泥超声波破解技术是一项污泥稳定化 减量化 资源化新技术 它可以应用于污泥消化预处理以强化消化效率 将剩余污泥破解后回流 再处理达到减少外排污泥的目的 破解丝状菌消除污泥膨胀 破解固体 物提高废水消毒效果等 超声降解污泥主要利用超声波的能量 即利用 极短时间内的超声空化作用形成的局部高温 高压条件 伴随强烈的冲 击波和自由微射流 轰击微生物细胞 达到污泥中微生物细胞壁破裂的 目的 细胞壁破裂 细胞内含物溶出 变固体性 COD 为溶解性 COD 大幅度加速污泥的水解速率 但是该方法由于成本较高 而且不适合大 规模的处理污泥 因此也不适合于处理城市污泥 目前人们正致力于如何对污泥进行处理 既可以解决污泥的处理问 题 又可以变废为宝 使污泥继续为人们所使用 转变成造福人类的产 品 但是目前污水处理厂的污泥中有机质含量过高 其绝干比重占 70 以上 单纯使用这种污泥焙烧陶粒在通常情况下是不可行的 如果生料 球处于高温之下 首先失去的是占总体积 90 以上的可燃物 可燃物变 成灰烬体积急剧变小 料球失去支撑而瓦解 粉末状的无机物质在高温 下会形成一些微小颗粒或崩散为粉末 也有少量小颗粒会破壁相互粘连 形成较大颗粒 但为数不多 可被称谓渣滓 这些渣滓具有一定的活性 理论上可作为生产水泥的填充料 但因为原料污泥本身的不稳定 这些 渣滓的活性也极不稳定 所以很难被采用 CN101891361A 公开了一种城市生活污泥的处理方法 该方法是在 城市生活污泥 50 60 配入生活垃圾筛下物 30 42 再配入烤烟废料 或锯沫或稻壳或甘蔗下脚料 8 10 然后将以上的物料均匀混合后放入 滚筒烘干机中烘干 再取出 从而达到污泥处理的目的 该方法所处理 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院10 的城市生活污泥中添加了一定量的其它固体物质 CN101948232A 公开了一种污泥处理方法 该方法在所处理的污泥 中加入质量百分比为 0 3 5 的纤维材料和质量百分比为 0 3 3 的碱性粉 末 搅拌混合 再脱水 从而完成污泥处理过程 CN101955311A 披露了一种污泥处理方法 该方法在所处理的污泥 中加入质量百分比为 0 3 5 的纤维材料和质量百分比为 0 3 5 的粉煤灰 搅拌混合 再脱水 从而完成污泥处理过程 以上的方法实现了污泥处理过程 减少了环境污染 但是以上的方 法不能实现污泥的再利用 因此需要针对城市污泥的特点 找到一种能够处理城市污泥的方法 既能够处理城市污泥所带来的排放问题 又能以城市污泥为原料生产出 为人们所需要的产品 将污泥通过一定的方法进行处理 烧制成陶粒 不仅可以解决污泥的堆放问题 又可以使其变废为宝 为人们继续使用 该方法是一种具有良好环境效益又具有良好经济效益的处理方法 1 4 2 国外污水污泥处理现状 目前国内外污水污泥处置技术主要有 农业利用 填埋 焚烧及热 水解等 国外污水污泥处置相关数据见表 1 1 所示 部分国家污泥处置及 GNP 情况 表 1 1 国家 人均 GNP 美 元 土地利用 填埋 焚烧 其它 国民总 GNP 亿美 元 美国222402415273456200 48 德国23650256010518943 65 日本2693031 9062 75 433366 27 法国20380275320011616 6 英国165504287439532 8 意大利18520345511010704 56 荷兰1878053102982835 78 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院11 丹麦2370056143001232 4 西班牙1245061100294855 5 平均平均203563927201416588 从 1910 年起各国就开始以焚烧工艺为主作为处理市政污泥的主要 方法 如欧洲的德国 丹麦 瑞典 瑞士等国以及亚洲的日本 据 EPA 估计 1993 年美国就已经拥有 343 座活性污泥焚烧炉 在丹麦 每年约 有 30 的污泥集中在 32 座焚烧厂集中处理 而瑞士政府已要求 2003 年 起瑞士将禁止污水厂的污泥用于农业 所有污水厂污泥要进行污泥焚烧 处理 而焚烧法处置污泥在国土资源紧张的日本发展迅速 应用最广 处理量约占全国的总污泥量为 62 7 目前欧洲最大的污泥干化焚烧处 理处置中心位于荷兰的 Moerdijk 处理量约占荷兰全国的总污泥量的 27 污泥干化焚烧技术经过近百年的发展 已经形成了成熟的工艺理论和先 进的设备 在欧洲有机物含量高于 5 的污泥不得用于填埋 故污泥焚烧作为 最彻底的处理处置手段 已经成为污泥处理处置发展的方向 关于焚烧后干灰的处置 对于没有工业污染的纯市政污泥 重金属 不是问题 因为灰是以氧化物的形式存在 他们渗透性不强 所以可以 回用作水泥 用于工业和道路建设 最后的副产品是酸步骤地清除 由于重金属的污染 他们只能填埋 在特殊的地方 但数量很小 1 4 3 青岛市生活污泥处理现状 近十几年来在市委市政府领导下 青岛市根据 青岛市污水系统工 程规划 1995 2000 在水环境治理方面取得了丰硕的成果 按照规 划中的战略布局 实现了中心城区六大污水系统中五大系统的厂 站 管网的配套建设 使污水处理率得到了大幅度提高 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院12 随着国家对环境保护以及节能减排要求的不断加强 山东省环保局 于 2007 年 9 月 10 日颁布了 山东省半岛流域水污染物综合排放标准 该标准实施范围为山东半岛流域 7 个城市 青岛属于其中 污染物排 放指标均严于国家标准 为此青岛市对现有污水厂进行了大规模的升级 改造工程 为积极响应国家及省政府号召 青岛市政府 2009 年 8 月 27 日 2009 第 101 号文明确规定 所有排向胶州湾的污水厂 出水水质 须达到 污水综合排放标准 的一级 A 标准 目前团岛 海泊河 李 村河 娄山河污水厂等均已进行一级 A 标准的升级改造工程的建设 现 已投入生产运行 截止到 2011 年 8 月底 青岛市区的 6 座已建污水处理厂 实际处 理规模达到 55 万 m3 d 其处理能力及处理水平已经位列国内先进水平 处理规模及分布见表 1 2 青岛市区污水处理厂污水处理规模表 1 2 序号污水厂名称 近期设计规模 万 m3 d 远期设计规模 万 m3 d 现状污水量 万 m3 d 备注 1团岛污水厂101071998 年建成 2海泊河污水厂81681993 年建成 3麦岛污水厂1414121999 年建成 4李村河污水厂1717151997 年建成 6娄山河污水厂102092008 年建成 7城阳污水处理厂101072008 年建成 小计8412458 目前青岛市区运行的污水厂中有 4 座污水厂 团岛 麦岛 海泊河 李村河 污泥都进行了厌氧消化稳定化处理 厌氧消化产生的沼气分别 用于沼气发电或沼气鼓风机 减少了污水处理厂电能的消耗 并能对污 泥消化池提供热源 达到较好的经济效益 消化后污泥经浓缩脱水后 外运至指定地点填埋 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院13 由于污水处理总量的不断增加以及处理深度的不断加强 伴随着污 水处理而带来的污泥处理处置问题日益突出 青岛市污泥量已经多达 1000t d 而且随着污水处理厂的不断建设 污泥的产量还会进一步增长 如不加以妥善处理处置 将会造成二次污染 对环境带来严重影响 目前污水厂污泥均采用脱水后外运填埋 随着污泥量不断增加 青 岛可用于污泥填埋的垃圾填埋场越来越少 青岛市小涧西垃圾综合处理 厂一期填埋场已开始封场 二期填埋场设计规模为 1500m3 d 正在启动 由于容量有限 且污水厂污泥由于含水率高等因素 填埋场已拒绝接收 而简单的填埋 由于填埋场大多为露天 也无覆盖土 夏季蚊蝇孳生 恶臭难挡 经过雨水淋滤后 没有稳定和无害化的污泥很快恢复原形 对填埋场地的安全构成严重的危害 严重污染附近的地下水 对周边环 境造成恶劣影响 也带来很坏的社会影响 特别是未经过稳定的污泥 污泥含有大量的重金属和病原菌等有毒有害物质 对地下水及土壤的污 染相当严重 污泥产生的环境污染问题日益突出 造成极大的安全隐患 环境压 力和经济负担 已成为青岛市迫在眉睫需要解决的问题 1 5 可行性研究报告编制的依据可行性研究报告编制的依据 1 5 1 城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质 CJ T249 2007 1 5 2 城镇污水处理厂污泥泥质 CJ247 2007 1 5 3 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 1 5 4 城镇污水处理厂污泥处置分类 CJ T239 2007 1 5 5 城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质 CJ T289 2008 1 5 6 城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧用泥质 CJ T290 2008 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院14 1 5 7 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 1 5 8 城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南 试行 1 5 9 青岛市城镇污水处理及再生利用设施建设 十二五 规划草案 1 5 10 山东省半岛流域水污染物综合排放标准 山东省环保局于 2007 年 9 月 10 日 1 5 11 青岛市污水系统工程规划 1995 2000 1 5 12 青岛市政府 2009 年 8 月 27 日 2009 第 101 号 1 5 13 青岛市发展和改革委员会关于市政协十一届四次会议第 515 号提 案的答复 1 5 14 青岛城投环境能源有限公司与青岛四产新型建材有限公司提供的 基础资料 1 5 15 编制项目可行性研究报告的合同书 1 6 生产纲领生产纲领 1 6 1 生产规模 青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目 年处理 8 万吨污泥 产生 3 2 万 m3陶粒 可生产轻质保温陶粒砌块 4 万 m3 1 6 2 产品技术要求 根据 GB T17431 1 1998 轻集料及其试验方法 第 1 部分 轻集 料和 GB T17431 2 1998 轻集料及其试验方法 第 2 部分 轻集料试 验方法 对陶粒产品进行质量控制 根据 GB15229 2002 轻集料混凝土小型空心砌块 对轻质保温 陶粒砌块产品进行质量控制 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院15 1 7 可行性研究的范围可行性研究的范围 1 7 1 从工厂实际出发 研究新建青岛市城市污水厂污泥资源化处置项 目新技术的可行性 1 7 2 通过方案比较 结合建设单位的具体条件 确定建设项目所采用 的技术方案 1 7 3 通过项目的投资估算 技术经济效益分析和财务评价 从而研究 项目的可行性 1 7 4 研究采取积极有效的措施 防止粉尘污染 烟气污染 降低嗓音 使主要环保指标满足国家有关规定 1 8 设计原则与主导思想设计原则与主导思想 1 8 1 贯彻执行国家 山东省及青岛市有关基本建设项目的有关规定 方针 政策 1 8 2 对城镇污水厂产生的污泥进行深度处理 既是相应国家节能减排 号召 也是促进青岛市可持续发展的需要 1 8 3 应综合考虑污泥泥质特征 地理位置 环境条件和经济社会发展 水平等因素 因地制宜地确定污泥处置方式 1 8 4 坚持生产可靠 技术先进 节约投资 提高经济效益的原则 1 8 5 优化工艺方案 紧凑布置 选用节能和先进的机电设备 降低能 耗和经营费用 提高项目经济效益 1 8 6 采用先进 适用的自动化控制技术 减少劳动定员 提高劳动生 产率 1 8 7 严格执行国家的环保政策 以防为主 防治结合 搞好环境粉尘 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院16 烟气 噪音 污水的治理 使之符合国家的环保要求 1 9 主要技术经济指标主要技术经济指标 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院17 主要技术经济指标 表表 1 31 3 序号指标名称单位数量备注 产品品种及工厂规模 城市生活污泥万 t a8 陶粒万 m3 a3 2陶粒密度 500kg m3 1 轻质保温陶粒砌块万 m3 a4砌块密度 500kg m3 主要设备 1 回转式烘干机台1 2 煤磨机台1 3 连续式双轴搅拌机台1 4 对辊造粒机台1 5 滚筒筛台1 6 热风炉台2 7 塔式焙烧窑台1 8 强制式双轴搅拌机台1 2 9 砌块成型机台1 3全厂装机容量KW688 4年耗电量KWh a247 68 104 5年用水量m3 d6600 6年耗煤量t a4800生产用水 7年用水泥t a4000 总图指标 1 厂区占地面积m2266688 2 建构筑物占地面积m25857 5 投资构成 1 建筑工程万元970 89 2 设备万元661 80 3 安装工程万元43 42 4 其他万元293 56 建设投资万元1969 68 5 铺底流动资金万元132 78 6 流动资金万元442 62 项目总投资万元2152 49 9 项目总资金万元2462 32 劳动定员人51 1 生产人员3910 2 管理及服务人员12 制造成本 1 污泥处置成本元 t220 50 11 2 轻质保温陶粒砌块 生产成本 元 m3441 企业经济指标 1 年销售收入万元1040正常年 2 年利润总额万元778 13正常年 3 投资回收期年4 12含建设期 0 5 年 税后 12 4 财务内部收益率 27 17税后 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院18 1 10 结论结论与建议与建议 1 10 1 结论 1 根据青岛市总体规划及青岛市排水专业规划 经多方案比较本项目确 定采用四产新型建材有限公司法人代表王深于 2011 年 6 月 3 日发明创 造专利 申请号或专利号 201110149124 2 城市污水处理厂污泥处置 及资源化利用的方法 该方法不仅解决了城市污泥所带来的种种问题 而且还变废为宝 将污泥资源化利用 使其转化成为产品为人们所使用 2 本项目是城市污水污泥资源化处置的有效途径之一 既可以保护环境 节约土地 也可以节约能源 符合建材工业 循环经济 发展的新模式 符合国家的环保和可持续发展战略 3 陶粒及陶粒砌块是国家提倡发展的一种新型建筑材料 具有轻质 保 温 隔音等优点 是替代实心粘土砖的最好材料之一 本项目符合国家 的产业政策 建设本项目很有必要 4 本项目建厂条件基本具备 水 电 污泥来源近 厂址地理位置好 交通便利 该项目是采用目前国内城市污水厂污泥资源化处置的最好方 法 享受青岛市各种税收等优惠政策 具有显著的社会效益和环境效益 5 从技术经济指标看 项目总投资 2152 49 万元 投资回收期 4 12 年 财务内部收益率 27 17 项目具有一定的抗风险能力 企业有利可图 因而在经济上是可行的 1 10 2 建议 1 污泥泥质情况特别是含水率 有机质比例 含砂量 热值 重金属等 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院19 内容对污泥处理工艺的影响较大 建议对污水厂污泥进行全面的指标分 析 以便于更合理地选择污泥资源化处置所需设备 2 要有相应的政策保障 以利于企业发展 3 建议尽快建设投产 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院20 第二章 建厂条件 2 1 原 燃材料供应原 燃材料供应 2 1 1 青岛市污泥泥量 城市污水处理厂所产的居民生活污泥主要是随城市居民生活污水所 排放的污泥 这部分污泥主要是以沉积物的形式存在于污水中 该污泥 主要来自于城市居民的日常活动 如餐饮 宾馆 商场等行业运营过程 中的洗涤 盥漱 冲刷活动等用水项目形成的 以沉积物形式出现的污 泥其主要组成成分有 人 畜的排泄物 食物残渣 油脂 毛发 泥土 纤维 牙膏及化装品洗涤剂中添加剂和磨料等等 污泥中的固体物大部 分是可燃物 占 70 左右 剩余不可燃烧的部分主要由泥土 尘土和牙膏 磨料等组成 其主要化学成分有二氧化硅 SiO2 三氧化二铝 Al2O3 碳酸钙 CaCO3 还有微量钾 钠 镁等盐化合物 由于较粗的悬浮物 在污水处理过程中已被打捞干净 出厂污泥中基本不含塑料制品成分 以后在燃烧的过程中产生二恶英的几率甚微 截止到 2011 年 8 月底 青岛市区的 6 座已建污水处理厂 实际处 理规模达到 55 万 m3 d 其处理能力及处理水平已经位列国内先进水平 处理规模及分布见表 2 1 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院21 青岛市区污水处理厂污水处理规模表 2 1 序号污水厂名称 近期设计规模 万 m3 d 远期设计规模 万 m3 d 现状污水量 万 m3 d 备注 1团岛污水厂101071998 年建成 2海泊河污水厂81681993 年建成 3麦岛污水厂1414121999 年建成 4李村河污水厂1717151997 年建成 6娄山河污水厂102092008 年建成 7城阳污水处理厂101072008 年建成 小计8412458 截至 2010 年 8 月 青岛市已建污水厂约 18 座 尚有正在建设污水 厂 2010 年 8 月份湿污泥产量统计见下表 2 1 实际污泥量已达 1000t d 仅市区 6 座污水厂平均污泥量就达到 471 9 t d 其近一年平均 处理水量 水质及污泥量见表 2 2 青岛市污水处理厂 2010 年 8 月湿污泥产量统计表 2 2 序号厂名 建成规模 万 m3 日 污泥 含水率 年初至本月 污泥累计产生量 t 日平均 污泥量 t d 1 海泊河污水处理厂 青岛光威污水 处理有限公司 880 60 1533163 9 2 麦岛污水处理厂 青岛光威污水处 理有限公司 1471 11 1347255 4 3 李村河污水处理厂 青岛首创瑞 海水务有限公司 1774 16 37425 74155 3 4 青岛团岛污水处理厂1073 26 8489 7434 9 5 娄山河污水处理厂1075 00 23194 295 4 6 青岛城投双元水务有限公司 城 阳污水处理厂 1078 60 1981881 6 7黄岛区泥布湾污水厂8 579 65 1311054 0 8 青岛海林环保科技有限公司崂山区 沙子口污水处理厂 280 00 946 253 9 9黄岛区镰湾河水质净化厂479 07 6615 627 3 10 青岛金州水务有限公司 城阳加工 区 20 00 00 0 11青岛上马中科成污水净化有限公司477 00 593124 4 12青岛莱西市洙河污水处理厂478 50 529621 8 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院22 序号厂名 建成规模 万 m3 日 污泥 含水率 年初至本月 污泥累计产生量 t 日平均 污泥量 t d 13 青岛崇杰环保莱西污水处理有限公 司 478 90 645826 6 14胶州中科成污水处理厂578 90 1377556 7 15 青岛崇杰环保平度污水处理有限公 司 779 00 1296053 3 16胶南中科成污水净化有限公司6 79 47 30557 125 8 17 青岛海清环保科技有限公司 海王 污水处理厂 380 00 950439 1 18即墨市污水处理有限公司1279 50 32430133 5 合计130 5 255313 931052 9 各污水厂近几年污水污泥量预测见表 2 3 一 二期工程污泥量预测 表 2 3 污泥干化焚烧一期工程污泥干化焚烧二期工程 序 号 厂名 设计规模 万 m3 d 实际 污水量 万 m3 d 平均 污泥量 t d 2013 年预测 污水量 万 m3 d 2013 年预 测污泥量 t d 2015 年预测 污水量 万 m3 d 2015 年预 测污泥量 t d 含水 率 1 海泊河 污水厂 167 666 4978 615131 10 80 2 麦岛污 水厂 1411 155 21259 71469 60 71 3 团岛污 水厂 106 846 5747 9854 70 77 4 娄山河 污水厂 106 271 01213215171 70 75 5 城阳污 水处理 厂 10881 4991 610101 80 79 6 李村河 污水厂 1717147 817119171190 74 7 李村河 中游污 水厂 5 4450 78 8 即墨西 部污水 厂 3 3200 78 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院23 序 号 厂名 设计规模 万 m3 d 实际 污水量 万 m3 d 平均 污泥量 t d 污泥干化焚烧一期工程污泥干化焚烧二期工程 含水 率 2013 年预测 污水量 万 m3 d 2013 年预 测污泥量 t d 2015 年预测 污水量 万 m3 d 2015 年预 测污泥量 t d 9 即墨北 部污水 厂 3 3200 78 10 即墨东 部污水 厂 1 160 78 11 即墨市 污水厂 1512151 151600 8 12 青岛海 林环保 科技有 限公司 崂山区 沙子口 污水处 理厂 22 290 8 13 青岛金 州水务 有限公 司 城 阳加工 区 2 2200 8 14 青岛上 马中科 成污水 净化有 限公司 421 4280 77 15 青岛海 清环保 科技有 限公司 海王 污水处 理厂 339 3390 8 小计127 57374660528 8113 994 9 设计规 模 t d 500 1000 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院24 2 1 2 污泥泥质 根据上述 结合目前情况 本项目确定一期工程处理规模为湿污泥 量 250t d 含水率 76 其余污水厂污泥依旧采用原有处置方案 二 期 三期处理规模将根据污泥量的增长情况分阶段建设 污泥的处理处置的方式最大程度上取决于污泥的性质 污泥处理处 置的目标是实现污泥的减量化 稳定化和无害化 国家鼓励回收和利用 污泥中的能源和资源 因此污泥泥质的分析是非常重要的 为确保项目顺利实施 科学 合理选择青岛市污水污泥的处理处置 方法 对市区几座污水厂污泥委托采样分析 详见附件 经计算 进入 一期工程的污泥泥质见表 2 4 2 6 各污水厂污泥成分分析表表 2 4 在土壤的标准值 mg kgDS 序 号 控制项 目 海泊河 mg kgDS 团岛污水厂 mg kgDS 李村河污水厂 mg kgDS 在酸性土壤上 pH 6 5 1总镉 5 5 50 超标 超标 520 2总汞 5 580 袋式除尘器 数量1 烟气额定流量Nm3 h20000 除尘率 99 9 湿式洗涤塔 数量1 湿式洗涤塔的型式 圆形直筒式 烟气额定流量Nm3 h20000 NaOH 消耗量Kg h600 20 NaOH ID 风机 数量1 流量Nm3 h13000 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院59 烟气处理系统接入烟囱 其出口高于焚烧车间屋顶 烟囱整高度约 为 40m 左右 下阶段根据环评要求调整 烟囱材质为钢筋混凝土 考虑 重防腐 烟囱设置有烟气检测取样口 排灰口等必要设施 9 3 5 除臭的必要性 污泥处理有较多的臭气产生 产生臭气的主要构筑物有污泥接收区 域等 由于污水中硫化氢含量高 在分离过程中形成硫酸对物体产生腐 蚀作用 因此 除去这些臭气 对保护环境 保护人身健康 延长设备 的使用寿命 都具有很重要的意义 所以 除臭处理是十分必要的 也 是改善环境的一项重要措施 近年来 国内在污水厂构建筑物加盖除臭方面作了大量的研究和实 践 在实际操作和运行中已经形成了一套比较成熟的经验和建设模式 1 臭气的产生和组成 在污水处理厂中的臭气组分主要有氮 N2 氧 O2 二氧化碳 CO2 硫化氢 H2S 氨 NH3 甲烷 CH4 以及一些产生臭味的 气体 如胺类 硫醇 有机硫化物 粪臭素 吲哚等微量有机组分气体 其中氮 N2 氧 O2 二氧化碳 CO2 是空气中的常见组分 对污水处理厂不构成任何危害 不需要对其进行处理 硫化氢 H2S 会产生臭味 影响大气质量 硫化氢是酸性气体 其水溶液为氢硫酸 是一种二元酸 硫化氢酸性气体会对污水管道 建 构筑物 污水泵 控制柜 设备等产生酸性腐蚀 氨 NH3 会产生臭味 甲烷 CH4 是易燃易爆气体 给污水处理厂带来爆炸的危险 其它一些有机组分产生臭味 影响居民生活和大气质量 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院60 因而污水处理厂需要处理的气体是硫化氢 H2S 甲烷 CH4 氨 NH3 胺类 硫醇 有机硫化物 粪臭素 吲哚等 2 臭气脱臭标准 国家对恶臭污染物厂界标准值和恶臭污染物排放标准值已做出具体 规定 详见 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 用以 控制恶臭污染物对大气的污染 保护和改善环境 城镇污水处理厂废气 的排放标准见表 9 2 表 9 2 厂界废气排放最高允许浓度 序号控制项目单位一级二级三级新扩改建现有 1氨mg m31 01 54 0 2硫化氢mg m30 030 060 32 3臭气浓度无量纲102060 4 甲烷 厂区最高体积浓度 0 511 3 除臭方案 事实上臭气控制首先要对臭气发生源进行密闭 然后通过适当的抽 气维持气源负压 以加强密闭效果 并减少最终臭气处理的气量 目前 常用的除臭方法有生物除臭法 离子氧除臭法 化学洗涤法 活性炭吸 附法 臭氧氧化法 燃烧除臭法 植物提取液喷淋 土壤除臭法等等 4 除臭方案的确定 本工程散发臭气的主要部位是污泥接收和储存区域 污泥卸料区 冷凝水池等 焙烧窑正常运行时 可采用封闭空间 负压状态 集中收 集 由引风机抽出 送入焙烧窑 气体中的臭气成分被高温破坏 从而 消除臭气带来的不适 但焙烧窑每年工作时间为 7200 小时 每年必须定期检修停运 故 需要考虑另设一套臭气处理系统 作为备用 考虑到污泥臭气具有浓度 高 根据工艺需要需要即开即停等特点以及本项目运行的需要 暂采用 年处理 8 万吨污泥制陶粒砌块生产线 可行性研究报告 山东省建筑材料工业设计研究院61 化学洗涤法作为除臭的备用系统 具有操作灵活 系统适应性广泛 可 以根据污染物种类和特点调整投加的化学药剂和喷淋塔数量 处理效率 高 处理效果稳定 可以根据污染物浓度调整化学药剂的投加量 结构 紧凑 占地面积小等特点 臭气处理系统采用化学洗涤法 包括一座酸喷淋塔 一座次氯酸钠 喷淋塔 同时借鉴其它污泥处理厂的经验 考虑将污泥