水泥窑协同处置400td生活垃圾_示范线可行性研究报告

葛洲坝中材洁新（武汉）科技有限公司松滋分公司水泥窑协同处置400T/D生活垃圾示范线可行性研究报告中国中材国际工程股份有限公司二一五年五月目录第一章总论1第一节项目背景1第二节项目提出的理由与建设的必要性2第三节项目概况9第二章市场分析及预测12第一节市场供应与消费现状12第二节产品未来需求预测15第三节产品竞争能力分析17231优势17第四节营销策略19第三章生产规模和产品方案22第一节生产规模22第二节产品方案22第四章场址选择25第一节场地所在位置25第二节土地利用现状、地形地貌25第三节场地建设条件26第五章技术方案和工程方案28第一节主要技术方案28第二节工程方案及主要设备37第六章主要原材料、燃料动力消耗37第一节主要原材料37第二节主要燃料及动力38第七章项目总体布置38第一节场区总平面布置38第二节公用辅助工程39第八章投资估算与资金筹措39第一节总投资估算39第二节资金筹措42第九章财务评价43第一节基础数据与参数43第二节财务盈利能力44第三节偿债能力分析47第四节不确定性分析47第十章结论与建议52第一节结论52第二节建议521总论11项目概况111项目名称葛洲坝中材洁新（武汉）科技有限公司松滋分公司水泥窑协同处置500T/D生活垃圾示范线本项目包括生活垃圾预处理厂、水泥厂接纳配套系统两部分。112建设地点湖北省松滋市，厂址选择拟定在葛洲坝松滋水泥有限公司4500T/D生产线厂区外侧。113建设规模和范围建设规模采用国际先进的城市生活垃圾预处理技术，结合水泥工业新型干法预分解技术中的原料处理和高温煅烧工艺，拟建设日处理500T城市生活垃圾处理线，年处理松滋市及周边地区城市生活垃圾总量1550万T。建设范围自城市生活垃圾车进厂至可燃物入熟料烧成系统、不可燃物入原料粉磨系统。包括进厂卸料平台、进厂储坑、分选车间、可燃物接纳系统、不可燃物接纳系统、旁路放风系统、除臭系统、渗滤液收集池以及以及与之相配套的电气、给排水、办公室等辅助设施114项目运营本项目由葛洲坝中材洁新（武汉）科技有限公司进行投资、建设和运营管理。12项目背景121城市生活垃圾处理1211城市生活垃圾的污染城市生活垃圾一般是指城市居民生活产生的废弃物。目前国内生活垃圾没有实行分类收集，因此城市生活垃圾中还混有商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾。目前，国内每年的垃圾量达165亿T，我国已积压下来的垃圾70多亿T。随着未来城市人口的增加，每年垃圾预计以8的速度递增。据权威部门公布，在我国668座大中城市中，已有200多座城市陷入垃圾的包围之中，近70个重点城市的地下水受到垃圾污染。绝大部分生活垃圾未经处理，堆积在城郊，侵占土地面积达5亿M2。垃圾随意弃置破坏了城市景观，也会滋生传播疾病的害虫和昆虫。未经过有效处理的垃圾长期堆放容易发酵，产生的携带氨、氮、硫化物、甲烷等有害气体形成恶臭，污染环境并散发热量，甚至引发爆炸事件。大量的酸性和碱性有机污染物溶解垃圾中的重金属，成为有机物、重金属和病原微生物集中的污染源，污染周围的地表水体或渗透地下水，造成水资源的严重污染，再通过食物链进入人的身体影响人体健康。1212城市生活垃圾的处理城市生活垃圾处理已成为世界范围内一个普遍关注的问题，是一项十分艰巨的综合性、系统性的工程。目前，世界上许多发达国家，对城市生活垃圾的处理曾采用过多种办法。如填埋法、堆肥法、热处理法、蠕虫法、城市生活垃圾的饲用、细菌消化、水载法、微波处理法或分类回收、综合利用等等。其中主要的处理方法是填埋法、堆肥法和热处理法，热处理法根据所采用的工艺又可分为焚烧法、热解法和气化法。但是这几种传统的垃圾处理方式只是实现了垃圾污染的转移和减量，没有真正达到垃圾处理的“无害化、减容化、资源化、集约化”要求。国际环保机构发表焚烧炉与人类健康报告，对二恶英与焚烧炉的关系作了进一步专门研究。在80年代至90年代初期焚烧炉特别是固体废弃物焚烧炉，已被发现是排放二恶英的主要源头，估计约占各工业国二恶英排放总量的4080，而且实际数字可能更高。焚烧废物中产生新的含氯物质（如毒性极高的二恶英），并经焚化炉的烟气、灰烬及其它残余物排放出来。事实上焚化炉并不能解决废物中有毒物质的问题，而只是改变它们的形态，部分物质的毒性较原来更高。很多国家已经认识到焚烧炉对人类环境和健康存在着严重的威胁，所以一方面从根本上着手减少制造废物，实行废物循环再利用，另一方面纷纷制定相应的标准加强垃圾焚烧炉的排放控制。从上世纪80年代发达国家已开始停建或关闭部分焚烧炉，从1985年起美国就已有超过137座焚烧炉兴建计划被取消，1996年北美洲五大湖区52个焚烧炉结束运作，日本于1998年开始由于二恶英的污染问题，关闭了许多工业废物焚烧炉。欧洲的德国、荷兰、比利时也相继颁布“焚烧炉禁建令”。从现有垃圾焚烧炉的运行情况来看，焚烧过程产生的飞灰含有毒性极高的二恶英，飞灰的二次处理难度更大。同时，焚烧的残渣仍需采用填埋等方法进行二次处理，又会造成新的二次污染。很多地区由于污染问题造成当地民众的围堵和抗议，造成许多地区老百姓上访事件发生。目前的垃圾焚烧的系统投资较大，随着环保部门制定的尾气排放标准越来越严格，垃圾处理成本逐渐加大，预计未来垃圾发电厂难以长期运转。分类回收、综合利用是世界各国在城市生活垃圾的处理问题上主要研究和实施的垃圾处理方案，最大限度的回收和综合利用，将垃圾视为可回收的再生资源。国外城市生活垃圾采用分类收集，降低了回收再利用的难度，提高了资源的再利用率。对于未分类的混合型生活垃圾，根据垃圾成分的粒度、密度等特点，通过预处理技术筛分、风选等技术，将其中的可回收资源分选出来。热值较高的部分送至水泥厂或发电厂作为二次燃料替代能源，分选剩下的无机物作为水泥厂的原料或修路使用，有机质含量较高的厨余物采用发酵处理，回收沼气进行发电，发酵后剩下的部分残渣制成有机肥料或再进行填埋处理。1213国内外利用水泥烧成系统处理城市废弃物的现状（1）国外概况早在20世纪70年代发达国家就已开始采用水泥窑处理危险废弃物，美国、欧洲、日本等发达国家已有几十家水泥厂将危险废弃物作为替代原料和燃料，其替代量一般在2040。韩国、巴西、墨西哥以及我国的台湾省等中等发达国家和地区，利用水泥回转窑处理城市废弃物替代传统化石燃料的比例也相当高。发展中国家的印度尼西亚、泰国、摩洛哥、巴基斯坦、印度等国家也在水泥厂大量处理各种固体危险废弃物。德国和日本在利用水泥回转窑处理生活垃圾的技术一直处于领先地位。据美国和德国国家环境保护局对水泥回转窑的监测表明，水泥回转窑使用危险废弃物替代原、燃料不仅对环境没有危害，而且被列为现有最佳示范技术。根据日本麻省水泥株式会社公布的报告，日本利用水泥窑处置工业危险废弃物具有量多、面广的特点，处理城市生活垃圾是水泥工业回转窑的又一潜能。1995年德国汉堡建设了一条日产4500T新型干法水泥生产线，汉堡城市附近的许多企业排放的废物被送到这家水泥厂进行处置，大量的生活垃圾中可燃物、飞灰、自来水厂和废纸处理场的残留物，漂白土、废油和废橡胶等替代部分原料和燃料。瑞士HOLCIM公司旗下多家水泥厂处理大量的各种废弃物，如废弃轮胎、农业废弃物、固体危险废弃物、液态危险废弃物、废油、污泥、动物骨血粉等替代原料和燃料。日本共有40多家水泥企业，其中50以上的工厂在处理各种废弃物，水泥窑处置各种废弃物生产出的高强度水泥，其性能与普通水泥完全相同，彻底实现了垃圾的无害化和资源化处理。（2）国内概况中材国际从上世纪90年代开始对水泥回转窑处置废弃物进行了研究和实践，目前已设计、建设了多条处置废弃物的水泥生产线；由中材国际投资并管理运营的“溧阳市利用水泥窑无害化协同处置450T/D生活垃圾示范线项目”已于2013年3月投入正常运行，各项指标均满足国家相关标准的要求。北京水泥厂和上海万安企业总公司多家企业处理各种危险废弃物，燃烧产生的废气经环境监测中心测试完全达到国家标准，水泥产品的质量指标均在国家标准控制范围内。铜陵海螺水泥厂无害化处理铜陵市生活垃圾项目于2010年投产运行，日处理能力约为300T。华新武穴水泥厂的生活垃圾处置项目于2011年投产运行，日处理能力约为200T。1214利用水泥窑烧成系统处理城市生活垃圾的优越性当前水泥工业发展急需解决节能、降耗、环保等技术问题，走可持续发展的道路。而利用水泥窑烧成系统处理城市生活垃圾正好可以帮助水泥厂解决节能和降耗等问题，减少了对传统的不可再生燃料和自然资源的开采，减少了对环境和资源的破坏，减少了生活和工业垃圾对自然环境的污染，避免了填埋和焚烧等处理方式对环境的二次污染等。水泥窑是现存最好的固体废弃物焚烧窑炉，不需要新建垃圾焚烧炉和发电处理工艺中的尾气净化处理装置和废渣处理装置，处理过程不依赖于垃圾热值的高低。因此利用水泥烧成系统处理城市生活垃圾是一种“双赢”的处理方式，有利于实现资源的再利用和经济的可持续发展。基于国内外水泥窑烧成系统处理城市生活垃圾已取得的成功经验，可总结出利用水泥窑处理城市生活垃圾具有以下一些特点（1）水泥回转窑内的物料温度在14501550，而气体温度则高达17001800，在高温下垃圾中有毒有害成分可彻底地分解。（2）水泥回转窑筒体长，垃圾在回转窑高温状态下停留时间长。根据统计数据，物料从窑尾到窑头总的停留时间在35MIN左右，气体在大于950以上的停留时间在12S以上，高于1300以上的停留时间大于3S，更有利于垃圾的燃烧和分解。（3）水泥回转窑是一个热容大、十分稳定的燃烧系统，不易受垃圾投入量和性质的变化影响生产操作。（4）可以利用水泥厂的原料或中间态物料控制生活垃圾的发酵，遏止垃圾发酵产生的臭气，特别有利于垃圾预处理过程中的气味控制。（5）生产水泥过程的中间产物是CAO，且以悬浮态均匀分布在系统中，加上颗粒分布细、浓度高极具吸附性。这就决定了烧成系统内的碱性固相氛围，可将SO2和CL等化学成分化合成盐类固定下来，有效地抑制酸性物质的排放，减少或避免了焚烧处理后产生“二噁英”的现象。（6）烧成系统中气体流速较大，气流湍流度大，有利于固体垃圾的分散，保证垃圾与高温烟气的充分接触，使垃圾处于高温流态化燃烧过程，有利于垃圾的完全燃烧，避免产生有毒气体。（7）利用水泥厂处理城市生活垃圾是各种垃圾处理方式中唯一没有废渣废气排出的处理方式，没有垃圾焚烧产生炉渣的问题。且整个系统是在负压下操作运行，烟气和粉尘无外漏问题。（8）利用水泥厂处理垃圾，可以将垃圾中的重金属离子固化在熟料矿物中，避免再度渗透、扩散污染水质和土壤。（9）由于垃圾在回转窑中放出热量，可作为矿物质燃料的替代物，从而减少了水泥工业对燃煤的需要量。这种把垃圾加到回转窑内与传统的矿物质燃料混烧的方式产生的烟气量，远远小于单独的水泥生产和焚烧垃圾所产生的废气之和。（10）烧成系统高温焚烧处置点多，可适应多种不同性质和形态的废弃物。液态的可燃性垃圾可在窑头燃烧器位置喷入回转窑内燃烧，固态和气态可以根据垃圾的物理特性和需要从窑头或窑尾喷入烧成系统。（11）废气处理性能好。水泥工业烧成系统和废气处理系统，具有较高的吸附、沉降和收尘处理特性，可满足当地政府控制的排放标准。（12）与新建专用焚烧厂相比项目投资小。利用水泥回转窑处理垃圾，只需要增加垃圾预处理设备，可节约大量的资金投入。122松滋市城市生活垃圾概况1221松滋市概况松滋市位于湖北省西南部，处于平原和丘陵结合地区，隶属荆州市管辖。全市国土总面积2235平方公里，总耕地面积923万亩，共辖16个乡镇，235万户，人口89万，农业人口684万。东临荆州，西连宜昌，南接武陵，北滨长江，华实蔽野，系焦柳铁路与长江的交汇处，是一座集工业农业商贸旅游于一体的新兴城市。1222松滋市生活垃圾处理现状松滋市主城区新江口镇日均生活垃圾产量160吨左右，葛洲坝松滋水泥有限公司所处刘家场镇及周边洈水镇、洈水镇、松宜矿区四乡镇合计日均生活垃圾产量180吨左右。目前松滋市中心城区环卫作业面积约190万平方米。城区现有垃圾中转站9座，分别是三叉路、同心桥、商贸城、玉佛寺、沿城公园、谷乐乡、城东工业园、仁和路中转站及玫瑰园一个在建中转站。地面垃圾斗19个，垃圾箱16个。采用政府采购的形式，先后购置下列设施垃圾车10辆、勾臂车2辆、装载机1辆、吸尘车1辆、扫地车1辆、洒水车1辆、垃圾对接车1辆、果皮箱676个。2009年至2012年，松滋市投资3818万元，在新江口镇木天河村2组新建无害化垃圾处理场1座，建设规模为日处理垃圾160吨，服务年限20年，库区面积119公顷，总库容110万立方米。通过BOT模式建设垃圾渗滤液处理厂1座，日处理渗滤液70立方米。以上两处设施均已建成并投入使用。对拟处置生活垃圾区域进行了采样分析，其组成见表11；从表中可以看出，由于采样时间处于春夏交替季，生活垃圾垃圾的含水率较低。松滋市生活垃圾组成与含水率（）表11不可燃物可燃物组分厨余物渣土石头玻璃金属塑料纸张织物木头组成54761681382081129464906708266182832/369138823106/含水率573373123葛洲坝集团松滋水泥有限公司葛洲坝集团水泥有限公司松滋4500T/D熟料水泥生产线产能置换项目是根据国家和湖北省对水泥工业实施控制总量，淘汰落后水泥产能，调整结构和优化升级，提高产业集中度，扶持水泥骨干企业做大做强的产业政策，由中国葛洲坝集团水泥有限公司淘汰荆门市落后产能，实施异地产能置换的投资项目，也是松滋市人民政府招商引资的重大项目。项目地处松滋市刘家场镇河田坪村，生产线占地面积274公顷，配套矿山1564公顷，矿石运输皮带廊23千米，由新建的雅澧、沙渔连接线具有省二级标准的龙河公路相通，项目包括新建4500T/D新型熟料水泥生产线一条，年生产200万吨水泥，装机容量9MW余热电站一座，以及配套的110KV变电站、垃圾处理装置、脱硝装置、环境绿化工程等，项目建成后将成为集节能、环保、景观为一体的新型水泥制造企业。项目投资12亿元人民币，预计2015年11月建成投产，投产后将实现年工业产值572亿元，税收12亿元，安排和带动就业岗位1400个，成为荆州市唯一一家水泥制造企业和荆州市建材龙头企业。13可行性研究依据1国家有关的环境保护法制、法规及政策。2松滋市城市管理局、葛洲坝松滋水泥有限公司提供的有关基础资料。14设计基本原则1垃圾处理采用国际、国内先进成熟的技术和设备，确保系统整体装备水平处于国内领先地位，确保系统长期、稳定、可靠运行。2垃圾处理过程以不影响水泥生产过程和水泥熟料质量为准，对垃圾进行初步分类、筛选和脱水，针对其中不同的组分采用不同的处理方式，确保垃圾处理过程不出现二次污染，各项环保指标达到国家排放标准。3垃圾处理车间的设计确保安全、卫生，在车间四周布置隔离绿化带，增加厂区绿化面积，降低对周围环境的影响，建设一个美丽、环保的现代化工厂。4充分利用建设场地的基础条件进行技术方案的优化设计，确保垃圾预处理系统长期可靠的运行。5在工艺成熟可靠、布置合理前提下尽可能降低工程造价，节约投资。15项目提出的必要性本项目符合节约能源、环境保护的要求，符合城市发展需要和地方经济建设的需要，符合国家大力发展循环经济和再生能源利用的政策。2004年修改后的中华人民共和国固体废物污染环境防治法第三条规定国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁生产和循环经济发展。国家采取有利于固体废物综合利用活动的经济、技术政策和措施，对固体废物实行充分回收和合理利用。2010年国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部、环境保护部联合下发的生活垃圾处理技术指南中明确经过分类的生活垃圾，可作为替代燃料进入城市附近大型水泥厂的新型干法水泥窑处理。同时财政部和国家税务总局已将水泥企业处置各种垃圾项目列在税收优惠支持项目，靠近大中城市的水泥企业，可以利用水泥窑协同处理城市生活垃圾、污泥，进入城市发展的循环经济中。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议中也明确提出坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，促进经济社会发展与人口资源环境相协调，走可持续发展之路。2014年5月，国家七部委联合发出关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见，将在水泥、电力、钢铁三大高温工业中推动工业窑炉协同处置产业及城市固废的发展战略。意见明确“在水泥、电力、钢铁等行业培育一批协同处理废弃物的示范企业，在有废弃物处理需求的城市建成60个左右协同资源化处理废弃物示范项目”的主要目标，并将通过建立协调机制、完善鼓励政策、理顺价格体系、加大全过程监督管理力度，加强宣传推广等保障措施，引导和支持水泥等高温行业中有条件的大企业和城市率先开展工业窑炉协同处置的产业化发展模式，起到具有启发、借鉴和引领的领军示范作用，积极带动和推广这一绿色发展战略的顺利实施和有效推广。本项目建成后可以消解松滋市及周边地区每天产生的500T生活垃圾，节约了土地资源。将生活垃圾中可燃物和不可燃物分别作为水泥生产的替代燃料和原料，提高了生活垃圾资源回收再利用。处理过程不会产生“二次污染，确保了生活垃圾处理的“无害化、减量化、资源化”处置原则。本项目的建成有助于松滋市循环经济的发展，改善城市环境，具有很好的社会效益和环境效益。16引进设备的原则及内容根据我国城市生活垃圾处理装备的研发和实际制造能力，以及本项目特点，为保证生产安全可靠，采用国外技术国内制造的关键设备，部分设备拟引进关键件。17城市生活垃圾处理场的主要建设条件171水泥厂原、燃料（1）水泥厂现使有的原料化学成分见表13。原料化学成分干基表13名称LOISIO2AL2O3FE2O3CAOMGOTOTAL石灰石398746209102752080859859页岩685625416726433561909800硫酸渣51630887744448341539805粉砂岩55481046461582881249874（2）水泥厂烧成用燃料烟煤的工业分析表14MADAADVADQNET，ADKJ/KG1342039252526359煤灰平均化学成份表15SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOTOTAL547132854972861009639172城市生活垃圾（1）不可燃部分本项目拟采用松滋市及周边地区城市生活垃圾的不可燃部分作为生料配料的组分之一。每年城市生活垃圾总产生量约为1550万T（湿基），由环卫部门运送至预处理厂。其中不可燃部分经过垃圾处理车间分选出，年供给量约118万T（湿基）。城市生活垃圾不可燃部分的化学成分与粘土质原料的成分接近，化学成分见表16。城市生活垃圾不可燃物的化学成分（干基）表16LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3CL481728606323087821431381060370135（2）可燃部分城市生活垃圾中的可燃物主要为塑料、纸张、少量的木竹、橡胶、织物等。城市生活垃圾可燃部分年供给量约32万T（湿基）。可燃物燃烧后的产物主要为CO2和水，剩下的残渣很少。可燃物的热值见表17。城市生活垃圾可燃部分的热值（KJ/KG，干基）表17组分塑料（平均）泡沫饭盒织物纸类木竹橡胶热值414843671117450167501861033260（3）渗滤污水松滋市生活垃圾中厨余含水量较高，在前处理和分选过程中会渗出一定的污水。本项目拟将该部分污水收集后送至目前的生活垃圾填埋场进行回灌，利用填埋场已有的渗滤液处理系统进行处置。预处理厂不再新建渗滤液处置系统。173供电生活垃圾预处理厂的电源由当地变电站引入。174供水生活垃圾预处理厂的用水由市政自来水管网接入。175建设场地生活垃圾预处理厂、可燃物接纳系统、不可燃物接纳系统的建设场地位于的厂区外侧，场地长度约为200M，宽度约为100M。旁路放风系统位于烧成窑尾系统旁边。176公路交通葛洲坝松滋水泥有限公司距松滋市区30KM，交通便利。177气象条件松滋市气候温和，雨量适中，四季分明，属亚热带季风气候区。历年平均气温171极端最高气温397极端最低气温109年平均降水量12041MM年最大降雨量148MM年平均相对湿度78全年主导风向冬季东北风夏季南风年平均风速21M/S年平均气压1012KPA178地震烈度根据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001）及建筑抗震设计规范（GB500112001），本项目建设地区的地震烈度为6度。18主要技术经济指标主要技术经济指标表19序号项目单位指标备注1工厂建设规模城市生活垃圾处理规模T/D500万T/A1550（湿基）310天2处置方法水泥工业新型干法窑处置生活垃圾3主要生产设备预破碎机台1滚筒筛台3粗破碎机台1压缩脱水机台2可燃物处置系统套1不可燃物处置系统套1旁路放风系统套14全厂性能指标包括生活垃圾预处理厂和水泥厂接纳配套系统41总装机容量KW259042耗电量万KWH/A342443占地面积HA2044项目投资万元124512145固定资产静态投资构成万元1217482建筑工程万元348847设备购置万元705299安装工程万元44368其它费用万元11896846单位指标461生活垃圾处理规模T/D500462处理吨投资元/T79981463处理综合电耗KWH/T2228464生活垃圾处理平均单位成本费元/T1199747职工人数及劳动生产率序号项目单位指标备注471职工人数人37472全员劳动生产率T/人A418948能源与资源的节约481节约垃圾填埋用地亩/A40垃圾堆高按10M计482节约粘土质矿物万T/A31483节约燃煤万T/A12219初步结论及建议191初步结论1本项目消除了松滋市城市生活垃圾的污染问题，确保生活垃圾处理的“无害化、减量化、资源化”处置原则，有助于松滋市循环经济的发展，改善城市环境，具有很好的社会效益、环境效益。2本项目符合国家环保政策、可再生能源利用政策、资源综合利用政策。3本项目符合国家产业结构调整政策，符合市场需要和经济发展要求，符合企业发展的需要。4利用水泥工业新型干法窑处置城市生活垃圾具有处理温度高、高温区停留时间长以及燃烧过程充分、稳定等特点，处理过程不会产生“二次污染”，不会对周边的环境产生不利的影响。5本项目处理过程没有废渣排出，不需要再规划生活垃圾填埋用地，节约了土地资源，每年可节约土地资源约40亩（堆高按10M计）。6本项目为现有水泥生产系统提供了部分替代燃料，可降低能耗。7本项目可为水泥厂提供粘土质原料，减少了粘土质资源的开采。8本项目所需的建设条件均有保障，交通运输条件优越。192建议本项目的建成有利于改善松滋市城市环境，推动城市的循环经济发展，具有很好的社会效益和环境效益。实现松滋市政府提出的以科学发展观统领经济社会发展全局，坚持“绿色崛起、跨越发展”的战略。请政府有关部门给予大力支持，为本项目的实施提供相关配套优惠政策，争取早日建成国内环保工程示范项目。2城市生活垃圾处理的主要技术方案21城市生活垃圾处理方案本项目拟对松滋市城市生活垃圾先进行预处理，将其分选为可燃物（塑料、纸张、橡胶等）、不可燃物（渣土、砖石、厨余物等），再根据各部分的物理、化学特性在水泥生产系统中采取不同的处置方式。可燃物经破碎后喂入窑尾分解炉处置、不可燃物作为水泥生产的原料。211处置方式和处置规模根据松滋市目前的城市生活垃圾产生量，采用先进的城市生活垃圾预处理技术，结合水泥窑高温煅烧工艺和新型干法预分解生产工艺，建设一条处理规模为500T/D生活垃圾综合处理线，年处理松滋市及周边地区城市生活垃圾，约1550万T。建设范围自城市生活垃圾进厂至可燃物入熟料烧成系统、不可燃物入原料粉磨系统，以及与之相配套的生产辅助设施。212生活垃圾预处理厂（1）前处理系统城市生活垃圾由市政环卫部门利用现有垃圾运输车直接运送到综合预处理场的厂区内，经地中衡称重后进卸料平台。卸料平台设置6个卸料车位，一般情况下使用3个卸料车位，另外3个卸料车位的使用视进厂垃圾量而定。进厂储坑上方设置抓斗，用于大件分拣、均布物料；进厂储坑底部设置板喂机，生活垃圾经均匀拨料后喂入预破碎机，对其进行破袋、破碎。预破碎后生活垃圾中大部分物料的粒度小于300MM，再送至分选系统。前处理系统采用封闭式厂房，并设置负压抽风系统，保证车间内的通风，减少异味的扩散。同时，进厂储坑底部设置板喂机，可消除垃圾在储坑内的积料现象，减少异味的产生。（2）分选系统经预破碎后的生活垃圾经三道筛分、一道破碎和一道风选后，分为可燃物（主要为塑料、纸张、织物等）与不可燃物（主要为厨余物、渣土、玻璃等）；可燃物经挤压脱水后送至水泥厂作为替代燃料，不可燃物送至水泥厂作为替代原料。分选系统采用封闭式厂房，并设置负压抽风系统，保证车间内的通风，减少异味的扩散。213水泥厂接纳配套系统（1）可燃物处理系统经挤压脱水后的可燃物送至水泥厂内的可燃物堆棚，经抓斗取料、计量后直接喂入分解炉。（2）不可燃物处置系统不可燃物送至水泥厂内的不可燃物堆棚，经抓斗取料、计量后送至原料磨的进料皮带上，与原料一起经配料后进入原料磨进行粉磨和干燥。原料磨系统暂不新增MATRICS在线分析仪。当进一步提高生活垃圾处置能力时，可添置MATRICS在线分析仪，以控制原料成分的波动。（3）旁路放风系统由于城市生活垃圾中氯含量较水泥生产的控制要求偏高，可能会给预分解系统造成结皮堵塞，因此在窑尾上升烟道上增设旁路放风口，用于实施旁路放风，减少有害气体的循环富集。当需要开启旁路放风系统时，窑尾烟室高温废气由旁路放风口抽出，经旁路放风装置时与冷却风机鼓入的冷风混合，温度降至200左右，再经袋收尘器净化后由排风机排入大气。袋收尘器收集下的粉尘送至熟料库。214污水处理生活垃圾在处理过程中会产生一定量的污水；本项目将该部分污水收集后送至目前的生活垃圾填埋场进行回灌；预处理厂设置污水收集池，不再新建渗滤液处置系统。215化验室利用水泥厂现有的化验分析室，对生活垃圾进行检验，确保处理过程的连续、稳定，降低其组成和化学成分波动对处理过程的影响以及生活垃圾处理对环境的影响。216工艺设计特点1为确保系统长期、稳定、可靠的运行，垃圾预处理系统采用国际、国内先进成熟的技术和设备。2生活垃圾预处理采用少量人工干预方式，确保复杂的城市生活垃圾得到有效、可靠的分选和利用，有利于后续工序连续、可靠的运行。3垃圾处理过程以不干扰水泥生产过程控制和影响水泥熟料质量为准，针对其中不同组分采用不同处理方式，确保处理过程不出现二次污染。4车间的设计确保安全、卫生，在车间四周布置隔离绿化带，降低对周围环境的污染。5在本工程设计中，城市生活垃圾作为水泥生产的替代原、燃料得以充分利用，实现再生资源的综合利用。6工艺线布置紧凑、流程顺畅，因地制宜设置功能区方便运行管理。7在处理线上设置了收尘器、除臭装置，既符合厂区内外的环保要求，又满足了各岗位的劳动保护标准。8前处理车间、分选车间均采用密闭车间负压操作，减少气味的散发和对周边环境的影响。9全厂设置必要的计量设备，垃圾进厂采用地中衡。10为减轻工人检修、维护等劳动强度，对必要的大型设备的检修设置了各类检修设备，其它各设备均设置了检修吊钩，既方便了检修维护，又节省了投资。22主机设备221主机设备及工作制度生活垃圾预处理部分主机设备表21序号名称型号、规格数量工作制度1链板机宽度2000MM能力60T/H1102预破碎机能力70T/H功率400KW1103第一道滚筒筛规格300012000MM功率45KW1104第二道滚筒筛规格300012000MM功率37KW1105粗破碎机能力25T/H功率400KW1106第三道滚筒筛规格300010000MM功率30KW1107压缩脱水设备料箱尺寸580020001400MM功率37KW2108除臭系统风量85000M3/H功率955KW2109可燃物接纳系统处置能力15T/H（MAX）11610不可燃物接纳系统能力25T/H（MAX）11611旁路放风系统旁路放风量5（MAX）112222主机设备简介由于城市生活垃圾易发酵分解，并且垃圾的产生具有持久性、时效性和周期性。因此，对垃圾处理设备的要求是运转可靠、检修方便、密封性好、防腐要求高、自动化程度高，做到来料能及时、迅速地处理，这也是垃圾处理设备与其它行业设备的不同之处。为确保本项目长期、稳定、可靠的运行，本项目技术装备采取自行开发与引进技术相结合的方式，选用国内外先进成熟的技术和设备，开发适合国内垃圾特点的处理流程和设备，在设计和选型过程中充分考虑各种因素的干扰和影响。所采用主要设备有预破碎机、滚筒筛、粗破碎机等。图21预破碎机图22滚筒筛23配料设计工程采用石灰石、铁粉、页岩、生活垃圾等几种物料配料，采用烟煤、生活垃圾可燃物作熟料烧成燃料。231水泥厂原料、燃料成分分析见本报告17部分。232城市生活垃圾成分分析见本报告17部分。233熟料目标率值的选定葛洲坝松滋水泥有限公司目前熟料率值的控制范围为KH089091、SM250270、IM150170，与目前熟料率值的常规控制指标存在差异。本项目仍按目前生产的控制指标进行配料计算。234熟料烧成热耗3011KJ/KG（720KCAL/KG）。235煤灰掺入量233。236原料配比及理论料耗原料配比及理论料耗表22原料配比（）垃圾不可燃物石灰石页岩铁粉砂岩粉理论料耗（T生料/T熟料）2172823308538274042201499237生料的化学成分生料化学成分（）表23LOISIO2AL2O3FE2O3CAOMGOTOTAL3483140328021243700983483238熟料的化学成分熟料的化学成分（）表24LOISIO2AL2O3FE2O3CAOMGOTOTAL223149633065551509916上表中数据未考虑常规原料和煤灰分中的钾、钠、硫、氯含量，为保证水泥生产系统的稳定和连续、生活垃圾处理能力的要求，下一步补充上述干扰元素含量的测试。239熟料率值熟料率值表25KHLSFSMIM09093022701502310熟料矿物组成、液相量、硫碱比、钠当量等熟料矿物组成、液相量等表26矿物组成（）C3SC2SC3AC4AF1400液相量（）57942021755100324372311物料平衡表葛洲坝中材洁新（武汉）科技有限公司松滋分公司水泥窑协同处置500T/D生活垃圾示范线物料平衡表表27配水消耗定额物料平衡带05生产损失物料名称比分KG/T熟料干基T湿基T干基湿基每小时每天每年每小时每天每年备注石灰石823304124033124531258406201651,922,512259446226551,930,2311窑年运转天数310粘土质8542491613521492336180675250,0924478107460333,1262理论料耗KG/KG1499硫酸渣27439412842958602064063,9848952147566,5733燃料热值KJ/KG26359粉砂岩4222036358798013243179098,549166339900123,6904烧成热耗KJ/KG3011不可燃物2175730327276636821636050,716159638314118,773生料150654158298313857532702,335,137熟料208335000001,550,000烧成燃煤1001148112756239257403177,950265863781197,722可燃物37313122092273655220,3114361046432,4382312物料储存方式、储存量及储存期新建原生垃圾卸料池和垃圾成品储库以满足正常生产物料缓存的需要。若水泥烧成系统停窑、大修的时间较长，可将城市生活垃圾拖至松滋市现有填埋场暂时存放，待处理线恢复正常后再进行处理。物料储存方式、储存量及储存期表28序号物料名称储存方式及规格M数量个储存量T储存期1原生垃圾卸料池20L5W4H11202H2不可燃物储库15W36L148015D3可燃物储库15W36L11501D2313配料设计特点及相关建议（1）本项目采用生活垃圾中不可燃物、石灰石、页岩、硫酸渣、砂岩粉等原料配料，熟料率值及矿物组成适宜，可生产符合GB要求的优质硅酸盐水泥熟料，满足新型干法水泥生产指标要求。（2）项目建成后，熟料率值控制可结合工厂实际运行情况自行调整配料率值。（3）为保证烧成系统运行的稳定和连续，应对原料和生活垃圾中的钠、硫的含量进行连续检测。生料中氯含量应控制在0015以下，（K2ONA2O）应小于10、硫碱比S/R应控制在0610之间。若入窑物料（常规原料、生活垃圾）中氯含量总和超过控制值，则需根据氯含量确定旁路放风量。24利用水泥工业新型干法窑处置城市生活垃圾的影响分析241不可燃物对水泥生产过程的影响在生活垃圾掺入量保持不变的情况下，其成份产生15波动时，熟料各率值的变化情况如图2326所示。图中粗线为平均值，虚线为标准偏差线范围。从图中不难看出，利用不可燃物参与配料，对熟料的烧成质量不会带来不利的影响。图23熟料的KH值随垃圾成分波动的变化情况图24熟料LSF值随垃圾成分波动的变化情况图25熟料值随垃圾成分的波动情况图26熟料IM值随垃圾成分的波动情况242不可燃物含水率对粉磨系统的影响生活垃圾经过预处理后，不可燃物进入原料磨内进行烘干、粉磨，不会带入烧成系统。根据松滋市城市生活垃圾的情况，不可燃物参与配料后，原料综合含水率由原先的223增加至483。处置不可燃物后的原料磨热平衡计算如图27所示，磨机进口烟气温度需由目前的132提高至189左右，以满足物料的烘干需求。图27原料磨热平衡计算243可燃物对水泥生产过程的影响通过生活垃圾预处理系统，可以将垃圾中可燃部分喂入窑尾分解炉进行处置。可燃物对水泥生产过程的影响如表29所示。处置可燃物对烧成系统操作的影响较小，分解炉出口烟气量和三次风量变化较小。可燃物对烧成系统的影响表29生活垃圾处理量（T/D）500可燃物处理量（T/D）1000可燃物处理量（T/H）625（16H/D）入窑可燃物含水率（）373节煤量（入窑煤，T/H）246分解炉烟气量的变化（NM3/H）7237所需空气量的变化（NM3/H）3659244生活垃圾处理对回转窑耐火材料的影响回转窑窑衬耐火材料的作用主要是保护窑筒体，使窑筒体免受高温火焰和窑内炽热物料的直接影响。生料中以硫酸碱和氯化碱为主的挥发性组分对其中的碱性耐火材料（镁铬尖晶石砖、镁铬砖）具有腐蚀作用，松滋市生活垃圾中的硫、碱含量较低，对回转窑内耐火材料的影响忽略不计。245小结（1）水泥窑处置生活垃圾预处理后的成品（可燃物、不可燃物），不会对熟料烧成系统的操作产生不利影响；（2）在生料的配料过程中应根据不可燃物的化学成分调整生料配比。25厂址选择与总图运输251厂址选择经过厂址方案的综合比选和现场勘探，本项目生活垃圾综合预处理厂及生活垃圾分类后的可燃物接纳系统和不可燃物接纳系统拟定在葛洲坝松滋水泥有限公司的厂区外侧。252区域概况项目地处松滋市刘家场镇河田坪村，由新建的雅澧、沙渔连接线具有省二级标准的龙河公路相通，交通便利。拟建项目的厂区面积约为20000M2。253总平面布置2531布置原则1重点考虑环保、水土保持要求。2工艺流程合理，物料流向顺畅。3合理利用土地，因地制宜，合理布置，节约用地，提高土地利用率。4结合地形地质条件，尽可能的降低工程费用。5合理确定运输线路，保证运输的通畅。6工厂的整体布局要美观，布置中要留出绿化用地。2532总平面布置1生活垃圾预处理厂总平面布置厂区主要包括前处理车间、分选车间等主体车间，呈“一”字型布置。前处理车间前设置卸料平台，采用高栈台、低货位的卸料方式。辅助设施如办公室、电气室、停车场等根据用地情况和生产需要分散布置于厂区内。2生活垃圾预处理厂厂区功能区划分由附件的厂区总平面布置图可以看出，生活垃圾预处理厂的建筑物功能区主要为办公控制区、前处理车间、分选车间，另外还有进料平台、停车场等。3水泥厂接纳配套系统总平面布置可燃物接纳系统、不可燃物接纳系统布置于原料配料站旁边。旁路放风系统布置于水泥生产线的窑尾预热器旁边。254厂内道路厂内道路主要为运输各种物料及各车间联络、设备检修、消防等道路。厂内道路呈环状布置，设计为市郊型道路，水泥混凝土路面，主要道路路面宽70M，路面结构为C30水泥混凝土。在主要的道路两侧或一侧设置人行道，宽度为150M。局部运输量较大路段路面宽度根据实际情况调整。255雨水排除厂区内雨水排除采用明沟排水方式，局部地段如厂区主要道路边采用加盖板明沟。明沟采用浆砌片石明沟，盖板采用钢筋混凝土盖板。雨水明沟设置于道路的一侧或两侧以及回车广场及堆场区的边缘，厂区雨水通过明沟收集后，有组织排出厂外。256交通运输生活垃圾综合预处理场的生活垃圾来自松滋市的各垃圾中转站和乡镇，通过汽车运进。处理好的可燃物成品和不可燃物成品送至葛洲坝松滋水泥有限公司水泥生产线进行综合无害化处置。257绿化设计充分利用现有植被，厂区环境，项目建成后对施工临时用地进行绿化，主要采用种植乔木、灌木和铺设草坪的绿化方式。259总图主要指标总图主要指标表211序号指标名称单位数量备注厂区占地面积HA212生活垃圾综合预处理场HA200新征可燃物处置车间HA0054水泥厂现有场地不可燃物处置车间HA0054水泥厂现有场地1旁路放风系统HA0012水泥厂现有场地2道路及广场占地面积HA0483排水沟M8002510土地综合利用1本项目用地严格贯彻执行珍惜和合理利用土地的方针，因地制宜，合理布置，节约用地，提高土地利用率。利用荒地、劣地，不占用耕地。2妥善处理工厂建设与发展的关系，集中布置形成完整的生产系统。3挖方场地表层腐植土先挖出集中堆放，以作绿化或复土造田之用。26电气261电源本工程预处理厂新建10KV/04KV生活垃圾预处理电气室一座，10KV电源由当地供电部门架设至预处理厂厂区，生活垃圾预处理电气室以04KV向生活垃圾预处理车间和办公楼供电。水泥厂接纳配套系统用电电源由水泥厂就近电气室接入，以04KV向各系统供电。262预处理厂供配电方案1各级电压生活垃圾预处理电气室受压电压10KV低压配电电压04KV低压电动机电压380V照明电压220V安全照明电压36/12V2负荷计算装机容量1850KW计算负荷955KW工程年总耗电量2468万KWH单位电耗1592KWH/T3功率因数补偿高压配电室增加就地电容补偿柜，自动补偿。低压在电气室380V进线柜配置低压功率因数自动补偿装置进行补偿，补偿后各380V母线处功率因数达095。263水泥厂接纳配套系统供配电方案1可燃物接纳系统配电来源水泥厂就近电气室负荷功率195KW工作电压380/220V工程年总耗电量3559万KWH单位电耗230KWH/T2不可燃物接纳系统配电来源水泥厂就近电气室负荷功率205KW工作电压380/220V工程年总耗电量4004万KWH单位电耗258KWH/T3旁路放风系统配电来源窑尾系统电气室负荷功率340KW工作电压380/220V工程年总耗电量1893万KWH单位电耗148KWH/T264车间电力拖动及自动控制1配电低压配电主要采用低压抽屉式开关柜。低压变频、软启设计时单独组柜，电缆下进线。单个电气室范围内的多个小功率变频可合并在一个变频柜内。根据具体情况采用电缆沟、电缆桥架、电缆直埋的方式。所有电缆桥架作电气连接并可靠接地。桥架布置力求沿建筑物，走道或皮带廊敷设。2车间电力拖动1电动机选型及起动方式电动机根据起动条件选择绕线型电动机或鼠笼型电动机。绕线型电动机采用液体变阻器起动，75KW及以上非调速低压鼠笼电机采用软启动器。2电动机的调速及控制一般要求调速的电动机采用交流电动机，交流调速电动机采用全数字式变频调速控制装置进行控制。3低压设备选型电气室作为低压配电中心，均采用户内型式。3低压电气拖动保护低压电机主回路采用低压断路器作短路保护，热继电器作过负荷保护，交流接触器作失压保护。4控制垃圾的进厂、破碎、分选等预处理过程需要在生活垃圾预处理厂控制。综合楼内设控制室，电动机主要在控制室开停，同时也可在现场通过机旁按钮开停。可燃物和不可燃物接纳系统、旁路放风系统均由原有水泥生产线中控室控制，现场增加控制柜，控制信号接入水泥厂DCS系统。电动机主要在预处理厂控制室和水泥生产线中控室开停，同时也可在现场通过机旁按钮开停。馈电回路在开关柜分合闸，运行状态除在开关柜上指示外,还将与电气测量及各种状态信号、故障信号等送入控制系统进行监视。265照明车间照明采用一般照明和局部照明相结合的方式，以一般照明为主，局部照明为辅。车间厂房采用防腐等级和防护等级高的金属卤化物灯照明，电气室及控制室采用荧光灯。各车间设有照明配电箱，由电气室单独供电。照明电压为220V，检修移动照明电压为36/12V。266防雷、接地防雷保护均按国家防雷规范设置防雷保护装置。380/220V低压配电采用安全度高的TNS系统，各处的接地装置通过镀锌扁钢连接成一个完整的接地网（仪表接地除外）。27过程控制271控制系统的设置生活垃圾的进厂、破碎、分选、压缩等预处理过程在垃圾预处理车间设置控制室单独控制。可燃物和不可燃物接纳系统、旁路放风系统均由原有水泥生产线中控室控制，现场增加控制柜，控制信号接入水泥厂DCS系统本工程采用技术先进、性能可靠的分布式计算机控制系统，集中管理，分散控制。计算机控制系统由现场站、操作员站、工程师站及数据通讯总线等组成。操作站设置于办公楼内。操作站通过CRT和键盘完成生产过程的监控和操作，包括电动机的组起动/组停车及紧急停车的操作，用电设备的备妥、运行、故障等状态的显示，生产过程参数的显示、设定、报警、记录和自动控制等，各种故障报警及各工艺参数均可由打印机打印出报表。现场控制站设置于电气室，完成顺序逻辑控制的起动、停车和连锁关系，开关量和模拟量的数据采集、处理，PID回路的控制等。仪表接地采用独立接地。控制点的设置以满足工艺可靠运行为前提，生产的关键环节设置自动调节回路，一般环节设置显示、报警、打印、远程遥控等功能。272自动化装置1喂料计量控制系统生活垃圾预处理厂设置一套自动计量系统对进厂生活垃圾进行称重。水泥厂接纳配套系统为了保证不可燃物的稳定喂料，设置一台固体流量喂料机对其进行计量控制；为了保证可燃物量的稳定，设置一台固体流量喂料机对其进行计量控制。2工业电视系统在各车间设置多个摄像头，信号引至生活垃圾预处理厂综合楼内的控制室和水泥生产线中控室工业电视以监视关键位置的运行工况。3工艺工况的检测根据工艺生产过程的需要，在生产工艺线上设置温度、流量、料位、速度等检测装置，并将信号送入计算机系统，以便完成对生产状况的监视。4气体成份分析在生活垃圾预处理车间设置气体检测点，便于生产和环保的过程控制。水泥厂接纳配套系统在窑尾烟囱、旁路放风烟囱设置烟气取样口用于窑尾废气的取样，定期监测废气中污染物的含量，保护周边环境。5现场仪表选用国内外应用成熟、质量可靠，性能稳定的产品。