生活污泥好氧堆肥技术方案

1、设计证书编号：污水/ 固废专项甲级（2828）保定市污水处理厂污泥无害化处理项目建议书（ 1.0 版）总目录前言21.SACT 技术背景32.技术比选43. SACT 工艺流程及工艺特点64.实施方案105.投资与经济分析11前言污水处理伴生的脱水污泥对于环境的威胁由来已久，随着污水处理率提高，污泥产量增加而逐渐成为必需解决的问题。2007-2009 年建设部陆续组织制定颁布实施了： CJ248-2007 城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质 、 CJ/T 291-2008 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质、 CJ/T 309-2009 城镇污水处理厂污泥处置 农用标准等 8 项污泥处

2、置标准。 2009 年 2 月，环境部、建设部、科技部联合发布城市污水处理厂污泥处理处置技术政策；城市污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则 、城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范 以及污泥总量控制政策也已在酝酿中。随着政策标准的逐步完善，污泥处置将步入快车道。保定市污水处理厂规划脱水污泥处理设施规模 300t/d ，污泥堆肥工艺路线作为污泥资源化处理的备选主导路线。本项目建议书本着先进性与可靠性并举的原则，以 SACT-HCC污泥堆肥工艺和 SACT-F5.110 污泥翻堆机为核心，提出了技术解决方案，并进行项目初步经济分析，为项目立项提供参考依据。11.SACT技术背景1956 年机械科学研

3、究总院成立。1980 年机械科学研究院组建我国最早的环保科研机构机械科学研究院环保技术与装备研究所。1986 年机械院环保所在国家攻关计划支持下开始从事污水处理厂污泥处理技术研究。1995 年中国第一台污泥堆肥翻堆机研制成功。1997 年中国第一座市政污泥堆肥项目唐山西郊污水厂污泥堆肥项目投入使用， SACT工艺初步形成。中国第一座市政污泥热干化项目秦皇岛东部区污水处理厂污泥热干化项目投入使用。2001 年中国运行规模最大的污泥堆肥项目北京大兴污泥消纳厂投入运行, 目前设计处理规模 520t/d 。SACT技术获北京市科学技术二等奖。2002 年中国第一座工业污泥堆肥项目天津石化供排水厂污泥堆

4、肥项目投入运行。SACT技术获中国机械工业科技进步三等奖。2006 年唐山西郊污水二厂污泥堆肥项目投入使用， 自动化与除臭系统的完备标志 SACT工艺系统走向成熟。2007 年中国单期建设规模最大的市政污泥堆肥项目洛阳廛东污水厂228t/d 污泥堆肥项目投入运行。SACT技术获首届中央企业青年创新奖。2008 年机科发展公司承担国家环保部 污水处理厂污泥处置最佳可行技术导则 （第四、七章污泥堆肥部分）编制工作。2009 年中国第一台大型国产污泥翻堆机 F5.110 完成全部设计研制工作。机科发展公司承担环境保护设备产品分类 环境保护设备术语等两部国家标准相关内容起草编制工作，以及链条式翻堆机滚

5、筒式翻堆机污泥堆肥翻堆曝气发酵仓等三部行业标准起草编制工作。22. 技术比选2.1 污泥处置技术比较选择污泥处置技术已经实现工业化应用的有：热干化、焚烧、电厂混烧、碱（石灰）稳定、堆肥。下表就上述几种技术结合示范工程运行情况，对各自优点、存在问题、投资、运行成本、成品出路进行横向分析比较：热干化焚烧电厂混烧碱（石灰）稳定堆肥占地面积节省，自占地面积节省，减利用原有设备，建工艺简单，无害化工艺成熟稳定。利动化程度高。适用量化、无害化效果设周期短，在不考效果好，适用于临用生物质能源，节优点于占地要求苛刻的最好。适用于无害虑尾气达标前提下时应急处理项目。省投资和运行费项目。化要求高且用地紧投资较节省

6、。适用用。适用于各种规张的项目。于临时处理项目。模项目。投资、运行费用高。 投资、运行费用高。 污泥与燃料燃点不需要消耗大量生石重金属物质制约着需要外加燃料，运需要外加燃料，运同，影响机组正常灰资源。堆肥产品的应用推行成本存在不可控行成本存在不可控运行。减量化效率低。广。风险。风险。重金属物质会飘落产生的物质具有强占地面积较大。问题存在潜在爆炸风险技术存在不成熟因于周围几公里范围碱性，销售无市场， 臭气污染控制也是（殴美已发生多起素。内并持续富积。处置有难度。推广制约之一。类似事故）。二垩英问题难以彻“小火电 ”混烧逃避底解决。“关停 ”存在较大政策风险。投资33 万元 /（吨 /日）55 万

7、元 /（吨 /日）12 万元 /（吨 /日）18 万元 /（吨 /日）15 万元 /（吨 /日）运行300 元 /吨（天然气） 270 元 /吨（煤）150 元 /吨100 元 /吨90元/吨成本成品作为大兴堆肥干物外运填埋作为基肥销售出路料100-200 元 /吨示范北京清河热干化项上海石洞口焚烧项常州广源热电混烧北京方庄碱稳定项北京大兴堆肥项目目 300t/d目 200t/d项目 100t/d （ 2006目 30t/d（ 2006 年）520t/d（ 2001 年）工程年）通过比较可以看出污泥堆肥技术作为投资、运行成本最低， 成熟可靠的技术，是最适合中国国情的污泥处置技术。32.2 污泥

8、堆肥技术比较选择污泥堆肥技术在市政行业应用主要分为以SACT 工艺为代表的动态堆肥仓工艺和静态堆肥仓工艺两个流派，下表针对各自技术经济特征进行比较：动态堆肥仓工艺工艺特点通过堆肥专用翻堆机将物料从仓的一端向另一端移动，实现物料总体流动状态，过程中使物料增加空隙率，仓底曝气效率提高。静态堆肥仓工艺物料始终处于相对静止状态， 需要添加大量干物料以增加空隙率， 较长间隔时间翻堆仅一定程度上缓解物料塌落密实、 空隙率降低的问题，仓底曝气效率较低。停留时间10-14 天18-24 天仓型翻堆 +曝气曝气（主） +翻堆（辅）布料深度最大 2m最大 1.5m占地面积较小较大车间高度小，满足机械安装高度即可。

9、大，需要满足有人驾驶机械操作空间。是否封闭可以做到完全封闭。为保障人员安全，无法全封闭。物料进仓方式自动机械布料，或装载机布料自动机械布料，或装载机布料物料出仓方式自动机械出仓，或装载机出仓仅能装载机出仓翻堆机配备，每日翻堆一次配备，每周翻堆一次外加干物料量可以不加或者少量添加必须大量添加以维持物料空隙率干物料储运基本没有必须考虑场地、防火等问题臭气污染通过封闭仓体配合主动除臭系统完成，安全通过调节物料性质，减少翻堆过程实现，仍可靠，完全可控。有臭气外溢，且控制水平低。投资15 万元 /吨脱水污泥20 万元 /吨脱水污泥运行费用30-50 元 /吨脱水污泥70 元/吨脱水污泥左右（必须有稳定干

10、物料（不含折旧）来源，且价格较低）示范工程唐山西郊污水处理二厂污泥堆肥项目（两座烟台莱山污水处理厂污泥堆肥项目动态发酵仓， 2005 年建成）（两座静态发酵仓， 2004 年建成）设计、总承包机科发展科技股份有限公司机科发展科技股份有限公司单位通过比较可以看出， 动态仓从技术先进性和经济性上占优，但需要实施者具备较强的机械设计能力和系统集成能力。43.SACT工艺流程及工艺特点制约污泥堆肥技术工业化应用的主要瓶颈问题包括占地面积问题、臭气外排造成二次污染问题和操作员工职业健康安全问题。SACT 工艺在经济可靠的前提下，很好地解决了上述问题。SACT 工艺流程如下：螺旋提升机上混料料螺机旋布发酵

11、模块料系1-24统曝气系统生料料仓计量螺旋除臭系统300t/d 脱水污泥（生料）81t/d 成品营养土（熟料）熟皮筛带料分输料系送仓统机出缓螺旋仓冲提系料升统仓机SACT 系统七个特点： 节省占地、免干物料、模块化、无人操作、高效除臭、节省投资、节省成本。具体体现在以下方面：（1）堆肥发酵仓 模块化，方便远期扩建。5（ 2）堆肥模块物料深度最大可达 2.2m：节省占地 。（ 3）堆肥模块之间可以实现翻堆机水平垂直二维转仓：成倍 节省占地面积（本项目考虑水平转仓） 。（ 4）堆肥模块内部容积效率高达45%；每个模块自由空间容积仅675m3(传统工艺相同处理能力系统自由空间容积约 2000m3)；

12、除臭换气量较传统工艺减少 60%以上：高效除臭 ，节省成本 。（ 5）隧道式发酵仓替代臭气收集管道，且效率提高： 节省投资 。（ 6）针对主要臭气源 NH3、H2S、VOC ，终端除臭有针对性分段考虑：高效除臭 。去除残余 NH3 、H2S、VOC去除剩余 NH3 、H2S、排气喷淋段活性填料段VOC循环水去除大部分VOC和惰性填料段部分 NH3 、 H2S去除绝大部分NH3洗涤段和部分 H2S 、VOC进气终端除臭系统除臭原理示意图（7）系统集成与优化改进相结合，使操作员工与污泥彻底隔离：无6人操作。注意 : 物料粘性和含水率不同，对于输送储存设备设施提出苛刻要求，需要大量非标机械设计辅助完

13、成。（8）免干物料 ，且节省成本 。原因如下：秸杆等干物料来源和价格不稳定；秸杆等干物料储运占地面积很大，切存在火灾隐患；秸杆等干物料中C 元素多以纤维素等大分子形式存在,调节C/N 效果有限；市政污泥C/N 比一般较低 ,不妨碍好氧发酵过程的展开,多余的 N 将以 NH4+ 或者 NH3 形式存在；动态发酵翻堆次数多 ,通过机械作用改善物料孔隙结构。74. 实施方案4.1 处理量与处理标准处理量 300t/d（含水率 80%），实验系统共 24 个仓。出料含水率小于40%4.2 工艺流程说明300t/d 脱水污泥经过与 180t/d 熟料混和达到不超过 65%含水率，由装载机送入发酵仓中，

14、经过 14 天翻堆机翻倒和仓底曝气系统曝气，使得物料充分发酵， 含水率降低到 40%以下。熟料在仓尾部由装载机出仓。部分熟料与脱水污泥混和进入下一周期，每天 54t 左右含水率40%以下的熟料作为成品输出，作为制肥原料。4.3.方案设计总平面布置本项目占地面积约为5000m2。工艺设计好氧堆肥车间按照1 个好氧发酵模块设置 （预留追加模块接口和布料机、出料系统安装空间） 。好氧发酵过程停留14 天，曝气系统分段曝（吸）气。发酵仓单体有效宽5 米，有效长 42 米，物料有效深度 2 米。采用 F5 翻堆机每天将仓内物料翻抛1 次，整体前移动 3 米，仓内堆肥物料被翻抛、打散，与氧气充分接触，保证

15、好氧堆肥所需要的氧气量，提高充氧率，提高分解率。8在好氧发酵车间两端设置进料区和出料区，由装载机负责进出料。工艺参数：系统处理量： 300t/d（含水率 80%）物料进仓量： 480t/d（含水率 65%）物料出仓量： 81t/d（含水率 40%）发酵仓模块平面尺寸：45m*5m（含进出料区）发酵仓物料有效深度：2m土建设计发酵仓墙体采用钢筋混凝土结构，混料区车间采用轻钢结构， 地板采用素砼结构形式，屋面采用轻钢屋面板+FRP 采光板。电控设计总装机功率约为1400kW。控制采用现场独立PLC 控制柜控制。95. 投资与经济分析5.1 投资估算工程投资估算表单位：万元序号工程项目或设备购置安装

16、工程其它费用合计备 注建筑工程费用名称1 工程费用1.1混料区90.00360.0018.00468.001.2堆肥发酵区720.001848.007.52575.501.3除臭系统4.80530.0024.00558.801.4电控系统22.50245.0015.00282.50小计837.302983.0064.500.003884.802 其它费用2.1勘查费20.0020.002.2设计咨询费150.00150.002.3其他前期费用60.0060.00小计230.00230.00合计837.302983.0064.50230.004114.8注：以上未包含第二部分其它费用和含制肥生产

17、系统费用。5.2 经济分析运行成本分析计算运行成本，基本数据如下：污泥处理耗电能、水、车辆用油计算（ 1）总装机功率约 1400KW，电费为 0.7 元/KW 。每日耗电费为1400KW×0.7 元/ KW ×8h /d=7840 元/ d 电耗费用。核算处理 1吨脱水污泥电能成本为26.13元。（2）水费10本工艺生产中基本不需要水，只需要生活用水， 每天估计需要用水3吨，每吨水估价 4元，合计处理 1吨脱水污泥用水成本约为 0.04元。（3）车辆用油估算每天车辆用油为 150升，估价为每天需要 750元，合计处理 1吨脱水污泥车辆用油成本为2.50元。污泥处理人员费用计算需要 15人操作生产，每人估计工资、福利等人均每人每天50元，合计处理 1吨脱水污泥人员费用为 2.50元。管理费用计算按照上述费用的 10%计算，约合处理 1吨污泥管理费用 3.10元。运行成本