污泥焚烧发电资源综合利用工程可行性研究报告

1、目录 TOC o 1-5 h z 第一章 概 述 51.1 项目名称、建设单位 51.2 建设单位介绍 51.3 项目概况 61.4 编制依据 91.5 项目建设的必要性 9 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.6、 建 设规模 141.7、 可 行性研究范围 151.8、 设 计指导思想及主要设计原则 15 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第二章 XXX 市污水处理厂污泥分析和生物质能分析 182.1污泥来源 182.2污泥量的统计 202.3污泥的成份及热值分析 202.4花生皮来源 21

2、2.5花生皮量的统计 222.6花生皮的成份及热值分析 23 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 第三章 污泥处理方法及技术比较 253.1污泥处理国内外研究现状和发展趋势 253.2国内污泥处理现状 263.3污泥焚烧处理工艺 293.4本项目拟采用的污泥处理方法 453.4.1 污泥的外部处理 45 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第四章 工程条件 494.1厂址选择 ： 494.2交通运输 494.3原料供应 504.4工程地质 534.5灰渣综合利用及灰场 54第 5 章 热负荷 555

3、.1 供热现状 555.1.1 工业负荷 555.2 供热参数 61 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第 6 章 电力系统 63 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 6.1 概述 636.2 电力负荷预测 646.3 电厂接入系统方案 64 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 第七章 机组选型及供热方案 657.2、 汽 轮发电设备选型原则 697.3、 装 机方案 70根据热负荷、污泥量、花生皮数量，本期机组得汽平衡如下 70已有机组得汽平衡如下

4、： 707.4、装机方案主机主要技术参数 737.4.1、污泥焚烧循环流化床锅炉 73 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 第 8 章 工程设想 768.1 厂区总平面布置和运输 768.2 污泥的储存和干燥 778.3 污泥输送给料方案 788.4 燃烧系统及主要辅机 808.5除灰渣 828.6 热力系统 838.7 水工部分 858.8 化学水处理系统 908.10 电气部分 92 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 8.11 控制系统 988.12 土建部分 1058.12.1 主厂房布置

5、1058.13 热热网部 1078.13.1 蒸汽热网 107 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 第 9 章 环境保护 1119.1 本工程依据的主要环境保护标准 1119.2 环境空气质量现状 1129.3 污泥流化床焚烧过程中气态污染物排放及其控制 1129.4 水体污染源及其污染物 1239.5 噪声污染及其抑制 1249.6 飞灰及灰渣的环境影响分析 1259.7 厂区恶臭的控制 1269.8 绿化与环境监测 1269.9 环保投资估算 127 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 第 10

6、 章 劳动安全及工业卫生 12910.1 概述 12910.2 生产过程中职业危险、危害因素 12910.3 劳动安全卫生设计中采取的主要防范措施 13110.4 防火、防爆 13110.5 防电伤、防机械伤害、防坠落和其他伤害 13510.6 、防尘、防毒、防化学伤害 13610.7 、 防暑降温 13810.8 、 噪声和振动防治 13910.9 、 其它安全措施 14010.10、 劳动保护及工业卫生机构设置 14210.11、 专用投资估算 14210.12、 建议 143 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 第 11 章 节约和合理利用

7、能源 144 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 第 12 章 生产组织和定员 147 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 第 13 章 工程项目实施条件和轮廓进度 14913.1 实施条件及设备运输 14913.2 实施进度 149 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 第 14 章 投资估算及经济分析 15114.1 投资估算 15114.2 财务评价 155 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 第十五

8、章 结论和建议 16315.1 结论 16315.2 建议 163 第一章 概 述项目名称、建设单位项目名称：xxx公司污泥焚烧发电资源综合利用工程建设单位：xxx项目建设地点： xxx地址：xxx注册资本：xxx万元经营年限：xxx年至今法定代表人： xxx企业类型：xxx装机规模：改造原有xxx台xxxt/h循环流化床蒸汽供热锅炉改造为两台xxxt/h污泥焚烧循环流化床锅炉，新上 xxx台 XXHMW抽凝机组1.2 建设单位介绍公司位于xxx,公司始建于xx年，是股份制有限公司，主要担 负着XXX市企、事业单位和居民供热及部分发电任务，占地xxxt,拥有职工xxx人。该公司现有xxx台xx

9、x循环流化床蒸汽锅炉，xxx 台xxxMW抽凝汽轮发电机组（xxx、1台xxxMW背压汽轮发电机组(XXX)，总装机容量为XXMW，供暖能力达到XX万平方米，供工业 蒸汽达到XXXt/h,年发电能力为XXX乙kWh。2010年，该公司实际发电量为 xxx万kwh，上网电量为xxx万 kwh，供汽XX万吨，循环水供热量为XXXGJ,消耗原煤13.8万吨， 供电标煤率为315.52g/kwh,工业总产值为xx万元。作为城市供热 和工业用气的主要单位之一, 该公司在新能源和新技术的运用上也走 在了同行业的前列。2008 年实现利润 646 万元,上缴税金 384万元；2009年实现利 润 2062万

10、元,上缴税金 830万元；2010年实现利润 3014万元,上 缴税金 970 万元。法人代表xx籍贯为xxx人，现任董事长，2008年9月荣xx获 荣誉称号。1.3 项目概况XXX市东濒黄海，南依XX山，是XXX近郊市，全市总面积1780平 方公里,耕地面积 8.18 万公顷,辖 18 个镇、 4个街道办事处、 1个 经济开发区、 1个省级旅游度假区, 1033个村庄, 107.53 万人口。XXX扼XXX通往全国的XXX市陆上 咽喉”胶济、蓝烟铁路横穿 境内西部,济青高速公路、青烟、青威、青沙等 5 条国家和省级公路 纵贯全境，刚竣工的青银高速公路、青威一级公路又拉近了XXX与全国各地的距

11、离。城区距XX国际机场不足15公里，距XX港40公里,市乡公路四通八达；境内还有 xx两个国家二类开放码头，形成了海 陆空交通便利的交通网络。气候宜人，旅游资源丰富。 xx处于北温带沿海区域，年平均气温 12C，降雨量750毫米，夏无酷暑，冬 无严寒，温润相济，气候宜人。xx的温泉具有较高的医疗价值，水 中含有多种对人体有益的矿物质，建有 XXX等一批国家、省、市级培 训疗养基地，吸引着成千上万的疗养人员。XX东临翠山碧海，拥有183 公里海岸线、 2517 平方公里海域、 24 个岛屿，海洋资源十分丰 富。随着XXX经济发展，工业污水和生活污水量逐渐增加，XXX市污水 处理厂BOT项目开工奠

12、基，该项目是XXX市委、市政府为加快城市 基础设施建设，保护XXX市水环境而实施的一项民心工程，项目包括 XXX 市污水处理有限公司、 XXX 市西部、 XXX 市北部、 XXX 市东 部四个污水厂 ，由 XXX 城市建设投资（集团）有限责任公司投资、 建设和运营，总投资 2 亿元。污水处理厂处理了城市工业和生活的 污水，大大减轻了城市水污染，然而随着时间推移，污水处理厂的处 理后产物污泥量越来越大，逐渐的形成了新的城市污染源XXX 市政府对该问题非常重视，为加强环境治理，要求尽快妥 善解决污水处理厂的污泥治理问题， 并采取了一系列的措施， 其中最关键的措施是建设污泥焚烧处理厂。 XXXaa

13、热电有限公司对这个课 题开展了广泛的探讨和研究。通过对区域（污水处理厂所在的区域） 内的企业进行了充分的调查，对企业的用汽量、用电量进行了统计、 分析，针对企业用汽量大的特点，结合当地的实际情况，对资源的充 分利用， 认为污泥焚烧发电供汽是符合资源综合利用的环保项目， 符 合循环经济发展规律的一条出路。 XXXaa 热电有限公司拟在热电公 司的基础上建设污泥焚烧热电联产项目， 解决城区污泥处理难题。 通 过污泥焚烧厂的建设， 不仅解决了污泥的堆放及二次污染问题， 而且 在该区域还实现了集中供热， 并且大大减少了污染物总量的排放， 具 有很好的社会经济和环保效益。同时， XXX 市有多家花生食品

14、生产企业，年产生花生皮废料接近 5 万吨需要处理。根据 XXX 市污泥处置规划， 本项目建设规模为： 改造原有两台 75t/h 循环流化床锅炉为日焚烧原始污泥 （ 60%含水量）564 吨的 65t/h 流化床污泥焚烧电站锅炉（同时掺烧 5.1t/h 的花生皮和 5.19t/h 的原 煤），新上1套C12汽轮发电机组。污泥焚烧减量后的灰渣将进行综 合利用，以实现污泥处理的三废的 “零”排放化，同时处理大量工业废 料花生皮， 增加采暖季节低真空供热面积， 真正实现污泥的废物利用 和热电联产1.4 编制依据（ 1） XXX 市污泥处置规划（2）促进产业结构调整暂行规定 ，国发200540 号（3）

15、产业结构调整指导目录（2005年本），国家发展和改革委 员会， 2005年 12月（4）中华人民共和国国家标准生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）（5）建设部和国家计委城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设 标准（2001.12.1）（6）中华人民共和国行业标准生活垃圾焚烧处理工程技术规 范（ CJJ 90-2009）（7）中华人民共和国国家标准小型火力发电厂设计规范（GB50049-94）（8）国家鼓励的资源综合利用认定管理办法 ，国家发改委、 财政部、税务总局， 2006年9 月（9）城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）HJ-BAT-0021.5 项目建设的

16、必要性1.5.1 污泥减量化、资源化、无害化处置的需要污水处理设施的有效建设是 XXX可持续发展的基础。目前,XXX 市建有 XXX 市污水处理有限公司 、XXX 东部污水处理厂、 XXX 西 部污水处理厂、 XXX 北部污水处理厂。污水处理厂已建成投产，为 XXX 市的污水处理问题奠定了基础。但污水处理过程中产生污泥的 无害化处置问题将成为限制污水厂持续运行的一个瓶颈。 如果将污水 处理厂每天产生的污泥用于填埋， 将占用大量的填埋土地， 在今天的 XXX 市已不现实。其次，由于污泥中含有的有害物质经过雨水侵蚀 和渗漏，会不同程度地污染地下水环境，带来二次污染的威胁。根据 发达国家的经验， 污

17、水污泥洁净焚烧处理是比较好的出路， 不仅可以 节约大量填埋土地， 焚烧后的飞灰还可作为新型建材加气混凝土制砖 的原材料，真正实现污泥处置的减量化、无害化、资源化。污泥的科 学规范处理为污水处理厂的稳定连续运行奠定了基础， 而污水处理厂 的建设与运行可以大幅度减少 XXX 市的污水排放，从而保护了 XXX 市的环境。污泥焚烧发电综合利用项目可以实现污泥的减量化、资源化和 无害化，同时也是节水、节能、实现循环经济的好项目，是国家发改 委支持鼓励的环境保护与资源综合利用项目 （参见产业结构调整指 导目录 2005 年本）。1.5.2 生物质能综合利用的要求国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的

18、决 定指出： “坚持节约优先，立足国内，煤为基础，多元发展，优化 能源结构，构筑稳定、经济、清洁的能源供应体系 ”、“积极扶持和 发展新能源和可再生能源产业，加快发展风能、太阳能、生物质能 等”。国家发改委可再生能源中长期发展规划 （ 2007年 9 月）指 出：根据我国经济社会发展需要和生物质能利用技术状况，重点发 展生物质发电、 沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。 到 2010 年，生物质发电总装机容量达到 550 万千瓦。到 2020年，生物质 发电总装机容量达到 3000万千瓦。 2006年初全国人大通过了可 再生能源法，鼓励可再生能源发展的其他相关细则也陆续出台， 国家发改委颁

19、布了 2006年 13 号文，制定了上网电价优惠政策以及 附加电价全国分摊的激励政策。我国目前每年发电用煤量约11.4亿吨，S02的排放量约1350 万吨，粉尘排放 550 万吨左右。根据环保局计算，我国排放空间有 限，全国每年燃煤7亿吨，SO2对大气污染就己到上限，而我国目 前煤炭消耗量己达 16 亿吨以上，大气污染己经到了不可承受的地 步。由于SO2污染，产生酸雨己危害30%国土面积。2003年统计， 仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达 220 亿元， SO2 的污染更危及人民身体健康。利用生物质能 （麦秆、玉米秆、 稻壳、稻草等 ）发电可以大量减 少 SO2 的排放，秸秆中硫的含量接近

20、 0.1%，相当于燃煤含量的 1/10 本项目掺烧生物质发电， 可减少 SO2 的排放量， 减少对煤炭资源的 开采和利用。XXX 市有多家花生油和花生食品生产厂家，产生大量的花生 皮，除了一小部分得到工农业利用，一部分烧掉之外绝大部分堆积， 污染了环境，占用耕地，据统计 XXX 市每年产生 35 万吨的花生皮， 本项目改造后的锅炉掺烧一部分花生皮，年处理花生皮 4.5 万吨。 1.5.3 热电联产、节约能源的需要中华人民共和国能源法 中规定能源开发利用应当贯彻节约资 源的基本国策，坚持节约与开发并举、节约优先的基本方针。全社会 应当厉行节约能源， 提高能源效率。国家鼓励能源综合高效开发利用，

21、支持以煤炭为原料的燃料、 电力、化工产品多联产， 鼓励热电冷联产、 热电煤气多联供等综合梯级利用，因地制宜发展分布式能源。随着 XXX 市城市化进程的发展，新增住宅面积的增加，供暖面 积不断增大。 公司现有供暖面积为 160万平方米，至明年年底将带约 240 万平方米的供暖用户，同时工业蒸汽用户也有所增长。为了提高 城市居民的生活水平， 为了满足日益增长的供暖需求， 扩大集中供暖 规模显得十分紧迫，同时集中供暖也是国家节能减排有效措施。焚烧污泥热电联产，可实现公司产能提高，在废物利用的同时， 达到节能的目标。城市污泥中含有大量的有机物，其热值较高。污水污泥的发热量 相当于煤炭的35%50%，比

22、煤泥和木材的发热量稍低，属低热值 燃料。而且其焚烧时产生的剧毒物质也大大低于生活垃圾。 国外发达 国家如荷兰的水泥厂大量使用干化污泥用作燃料替代品。 欧洲国家还 在流化床单一污泥焚烧厂中使用脱水污泥； 在煤发电厂中使用脱水 或干化污泥； 垃圾焚烧厂中使用脱水或干化污泥。 因焚烧后重金属被 固化于焚烧灰中， 焚烧灰又可作为生产水泥的添加剂， 故该法对重金 属含量超标无法农用的污泥非常适合。 我国目前能源紧缺， 如能充分 利用污泥的热量，运送到发电厂发电，则能彻底实现污泥资源化。原有两台 75t/h 蒸汽锅炉为中温中压压蒸汽额供热锅炉（一用 一备），改造后为两台 65t/h 中温中压蒸汽锅炉，蒸汽

23、额外的压力可 以投入到发电机组里面，也就是 12MW 的抽凝机组，本期 12MW 的 抽凝机组运行工况运行需蒸汽106t/h,需要标煤11.53t/h,本期工程 焚烧污泥15.66t/h（含水60%）和6.43t/h花生皮，掺烧552t/h的原煤。 同时中压蒸汽热电联产， 汽机低真空循水供热替代了原有的 供热锅炉 蒸汽，基本消除热电厂采暖季节的冷源损失，供热成本大大降低，节 约了大量煤炭资源，还可以产生电能 1012MW, 充分利用了能源，实现了能源的梯级利用， 提高了电厂热效率。 热电联产要求保证机组的 热效率在 45%以上，本项目机组的热效率可达 72.46%，供电标煤耗 为 274g/k

24、wh 。1.5.4 生态循环经济建设的需要 通过污泥焚烧厂的建设，不仅可以实现污泥的综合治理，利用大 量的生物质能，实现了热电联产和集中供热，减少了污染物的排放， 有效地保护了环境。因此，无论从 XXX 污水处理厂污泥的减量化、无害化、资源化 处置的角度，还是从节约资源 （土地、能源、水资源等 ）、保护环境、 建设 XXX 生态循环经济的角度考虑，建设污泥焚烧发电综合利用工 程是十分必要的。1.6、 建设规模根据 XXX 市的污泥产量、生物质能利用量和供热量，本期工程改造原有两台75t/h循环流化床锅炉为两台65t/h中压污泥焚烧流化 床电站锅炉，新上 1 套 12MW 抽凝式汽轮发电机组，由

25、热力系统、 燃烧系统、燃料供应系统、除灰系统、供水系统、热控系统、电气系 统和必要的附属生产设施组成。 发电接入电力系统工程由业主另行委 托。污泥饼由污水处理厂提供。花生皮由花生食品生产企业提供。1.7、 可行性研究范围根据 XXX 市污水处理产生的污泥量及其工业园热负荷现状调 查，本报告主要论述以下内容：（1）污泥焚烧发电厂建设规模的确定；（2）现有厂址条件分析；（3）污泥焚烧发电厂技术工艺选择，主要有：污泥焚烧电厂平 面布置方案、与焚烧炉相配套的余热发电机组配置、设备水冷却 系统等方案；（4）投资估算及资金筹措方案；（5）项目财务评价及社会、环境及经济效益分析； 通过以上各项可行性分析为项

26、目建设提供依据。（6）厂外道路、厂外热力网建设及环境评价报告、电力接入系 统等由业主另行委托进行评估和设计， 污泥脱水及输送工艺的由污水 处理厂进行，本可研仅作工艺论述，具体工作不在本次可行性研究 报告之内。1.8、 设计指导思想及主要设计原则本项目为污泥处置的环保项目，所以在本工程的可研报告中，遵 循充分体现环境保护、节约资源、实现循环经济的总原则。即选用先 进的焚烧技术洁净焚烧处理污水厂污泥，实现烟气达标排放，焚烧灰 渣用于轻质节能墙砖的生产； 污泥焚烧后产生蒸汽用于发电和集中供 热，节约了能源，保护了环境。到现在为至，尚没有关于污泥焚烧处理的污染物排放控制标准， 因此本项目将参考中华人民

27、共和国国家标准 生活垃圾焚烧污染控制 标准，依据污泥的产量和稳定燃烧降低污染物排放等要求确定焚烧 炉容量的大小，以清洁焚烧、节约能源的基本原则来进行设计。1.8.1 采用循环流化床污泥焚烧技术。1.8.2 改造原有循环流化床锅炉烟气处理系统， 烟气处理采用炉外脱 硫、活性炭吸附二 噁英（暂定），尾部采用 静电除尘器 除灰，以确保 烟气排放达到国家有关标准。1.8.3 XXX 市各污水处理厂在自己厂内将原始污泥经过加药和板 框压滤脱水 （含水 60%），压缩污泥成饼状通过汽车运至污泥焚烧场 地。花生皮由汽车运到污泥焚烧电厂厂区辅助燃煤由汽车运到污泥焚烧电厂厂区。1.8.4 水系统本工程水源（焚烧

28、炉用水）利用已建成的取水系统。1.8.5 化学水处理系统本工程化学水处理系统利用已建成的系统。1.8.6 污泥及辅助燃煤系统 在污泥焚烧发电厂厂区内部设置一个污泥饼堆放车间； 。 污泥饼棚内设有 1台 5t 桥式抓斗起重机和 1 套地下给料设施。 污泥饼输送系统设 1 条皮带，进行单元输送。输煤系统采用已有设备。输料系统采用 2 路胶带输送机单元输送，考虑两班制工作，输送能力污泥按100t/h,选用1路B=650mm的污泥和煤输送皮带和一 路 B=650mm 的花生皮输送皮带，的污泥输送皮带，输料栈桥为 全封闭式结构。焚烧厂附属公用设施生活辅助设施利用 XXXaa 热电有限公司现有设施。电气系

29、统本工程电气设计范围为电气系统的可行性研究设计， 包括电气主 接线方案建议、设备安装及布置、照明、防雷接地系统等，以厂区围 墙为界。本污泥焚烧工程配置 1 台容量为 12MW 的抽汽凝汽式汽轮发电 机组。发电机出口电压为 6.3kV 。本焚烧项目发电机发出电力除本厂 自用外，其他电能上网，厂用电率为 11.5%。1.9 项目综合优点及技术经济指标本期项目建成后，每年将处理污泥16.43氷04吨（含水60%）,处理 花生皮 4.502 104 吨，供电 6733/04kW.h,供热 152.6 104GJ，节约 标准煤 35891 吨,节省了大量不可再生一次资源 ,减少了污泥对环境 的二次污染和

30、掩埋占地。机组热效率为 72.46%,热电比为 630%,供 电标煤 耗为 0.274kg/kwh.第二章 XXX 市污水处理厂污泥分析和生物质能分析2.1 污泥来源XXXaa 热电有限公司已与 XXX 东部污水处理厂、 XXX 西部污水 处理厂、 XXX 北部污水处理厂签订污泥处置合同。2.1.1XXX 东部污水处理厂的污泥XXX 东部污水处理厂位于鹤山路以北、温泉河桥西侧,主要服务 区域为 XXX 鳌山组团（鳌山、温泉、黄埠）,服务面积 63.81 平方 公里,占地 2 公顷,日处理污水 3 万吨,二级处理出水水质达到国家 一级 A 标准 。处理厂将含水 95%的原始污泥通过加药和板框压滤

31、处 理，脱水后的压缩污泥饼含水率为 60%，处理厂将压缩污泥通过卡车 运输送至 XXXaa 热电有限公司厂区内指定地点。2.1.2XXX 西部污水处理厂的污泥XXX 西部污水处理厂设计规模日处理污水 11 万吨，位于金黄 海路西、龙王河南、济青高速公路北区域，服务面积 102.87 平方公 里，二级处理出水水质达到国家一级 B 标准。处理厂将含水 95%的 原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为 60%，处理厂将压缩污泥通过卡车运输送至 XXXaa 热电有限公司厂 区内指定地2.1.3XXX 北部污水处理厂XXX 北部污水处理厂位于泰山一路西侧、振邦化纤公司北侧，服 务面积

32、 68平方公里， 设计规模日处理污水 10万吨，二级处理出水水 质达到国家一级 A 标准。处理厂将含水 95%的原始污泥通过加药和 板框压滤处理， 脱水后的压缩污泥饼含水率为 60%，处理厂将压缩污 泥通过卡车运输送至 XXXaa 热电有限公司厂区内指定地2.1.4XXX 市污水处理有限公司XXX 市污水处理有限公司位于通济街道办事处孙家庄村东， 服务 面积 35平方公里，设计规模日处理污水 10 万吨，二级处理出水水质达到国家一级A标准。处理厂将含水95%的原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为 60%,处理厂将压缩污泥通过卡车运输送至XXXaa热电有限公司厂区内指定地2

33、.2污泥量的统计根据上述分析，XXX市污泥产生量的统计见表2-1本工程可用污泥产生量统计表2-1序号工程名称工程现状污水处理量污水性质污泥量1XXX东部污水处理厂已建3000t/d城市污水63.2t/d（含水率60%）2XXX西部污水处理厂已建10000t/d城市污水250t/d（含水率60%）3XXX北部污水处理厂已建5000t/d城市污水125t/d（含水率60%）4XXX市污水处理有限公司已建5000t/d城市污水125t/d（含水率60%）5合计563.2 t/d2.3污泥的成份及热值分析XXX市各污水处理厂主要处理城市污水，所以污水厂产生的污泥以城市污泥为主XXX市东部水处理厂产生的

34、污泥成分见表 2-2污泥饼成分分析表2-2编号检验项目单位东部污水厂西部污水厂北部污水厂市污水处理公司污 泥 成 分 分 析燃烧特性收到基碳Car%10.5810.1111.1010.92收到基氢Har%1.281.120.840.78收到基氧Oar%7.516.134.314.24收到基氮Nar%0.340.310.410.41收到基硫Sar%0.070.090.090.10收到基灰分Aar%20.2222.2423.2523.55收到基水分M ar%60606060低位发热量Qnet,arkJ/kg2572.42416.72649.72638.5微量儿糸干物质镍Nimg/kg10119.5

35、9.1锌Znmg/kg110.3130.8161.4151.2铜Cumg/kg67.557.279.169.3镉Cdmg/kg1.553.865.974.85铅Pbmg/kg23.843.553.344.5砷Asmg/kg7.610.211.912.5汞Hgmg/kg0.2530.1850.3860.4212.4花生皮来源XXX市花生产区主要分布在 XXX乡镇的金口、店集、华山、刘家庄、移风店等二十三处乡镇，花生产量较大，这些乡镇都分布着大大小小的花生加工厂，据不完全统计，每年产花生皮 35万吨。这些 花生加工厂、站距离XXXaa热电有限公司距离1030公里，交通运 输便利。还有与XXX市交界

36、的平度市、胶州市、莱西市都是产花生 大市，花生皮来源充足。下面是几家规模较大的重点花生加工厂：XXX金华粮油食品集团XXX万家福粮油食品有限公司XXX润德粮油食品有限公司XXX市正泰粮品食品有限公司XXX市鹤翔外贸粮油食品公司XXX升运花生加工厂XXX金龙绿和花生加工厂XXX市益民花生加工厂XXX宏丰花生加工厂2.5花生皮量的统计序号工程名称工程现状花生处理量t/d工厂性质花生皮处理量t/d本工程可用花生皮产生量统计表2-31XXX金华粮油食 品集团已建180542XXX市万家福粮 油食品有限公司已建75.225.13XXX润德粮油食 品有限公司已建45154XXX升运花生加工厂已建56.71

37、8.95XXX金龙绿和花生加工厂已建94.531.56XXX市鹤翔外贸粮油食品公司已建74.259.867合计525.65154.362.6花生皮的成份及热值分析花生皮成分分析表2-4编号检验项目单位数值备注污泥成分分析燃烧特性收到基碳Car%收到基氢Har%收到基氧Oar%收到基氮Nar%收到基硫Sar%收到基水分M ar%11.73分析基内在水分%2.3空干基收到基灰分Aar%4.07空干基固定碳%20.60挥发份%73.03空干基收到基低位发热量 Qnet,arkJ/kg19255.64600kCal/kg第三章 污泥处理方法及技术比较污泥处理国内外研究现状和发展趋势日前比较成熟的污泥处

38、理方法有填埋、堆肥和焚烧等。3.1.1 填埋污泥填埋有直接填埋和卫生填埋两种处理方式。 直接填埋的是将 简单灭菌处理后的污泥直接倾倒到低地或谷地， 而卫生填埋是将污泥 运至垃圾填埋场与垃圾合并进行无害化填埋， 优点是处理成本低， 可 增加城市建设土地。 缺点是污泥中的有毒有害重金属和病原微生物会 污染土地和水资源，必须考虑填埋场的地质、水文和土壤条件，使用 受到一定限制。今后污泥填埋处理所占比例将会减少。3.1.2 堆肥堆肥处理是将污泥中的有机物进行生物化学降解作用， 使之转化 为稳定的腐殖质。 堆肥处理可以改善土壤的物理性能增加土壤的保肥 能力缓冲作用和微生物含量。堆肥法较好地解决了污泥的出

39、路问题， 具有一定的经济和社会效益，值得研究发展。近年来，随着污泥农用标准 （如合成有机物和重金属含量 ）日益严 格的趋势，许多国家，污泥农用的比例不断降低。今后的发展方向是 提高堆肥的质量， 进一步开发利用堆肥产品， 培育能提高堆肥速度的 菌种，发展各种堆肥原料混合发酵3.1.3 焚烧焚烧是使污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧， 最终成为稳定的 灰渣。它能使有机物全部碳化，杀死病原体。焚烧法具有减容、减重 率高，处理速度快，无害化较彻底，余热可用于发电或供热等优点。 近年来， 焚烧法采用了合适的预处理工艺和先进的焚烧方法， 满足了 越来越严格的环境要求。卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理

40、费用较低，适应性 强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和 地下水污染。欧盟国家普遍认识到污泥的填埋处置不是一种可持续的 发展方法，许多成员国对填埋污泥的物理性质有了正式或实验性的限 制。随着污泥农用标准 （如合成有机物和重金属含量 ）日益严格的趋势， 许多国家，如德国、意大利、丹麦等污泥农用的比例也不断降低。也有观点认为污泥的热干燥是克服这种限制的一种解决办法， 但 是在对填埋污泥有机物总量进行限制的国家， 这仅仅是一种短期的补 救办法，故在不久的将来，德国、法国、丹麦以及其它国家，可能仅 有污泥焚烧灰是适宜于填埋的污泥形式。焚烧方式在发达国家应用较为广泛。国内污泥处理现

41、状我国城市污水处理及污泥资源化利用较晚。我国至今仍有13.79的污泥没有任何处置，这将为环境污染带来巨大危害。污泥 散发的臭气污染空气， 病原菌对人类健康产生潜在威胁， 重金属和有 毒有害有机物污染地表和地下水系统。近年来，城市污水的处理有了较快的发展，处理量已有较大幅度 增加。 2000 年全国湿污泥产生量已达 2000万吨左右（96含水率）， 但进行了稳定处理的很少， 大部分用于填埋或农用， 存在卫生与环境 污染问题。国内城市污水污泥的处理起步较晚，其中也存在许多问题，主要 表现在以下几个方面：（1）污泥处理率低、工艺不完善目前我国 70以上的污水厂中不具有完整的污泥处理工艺。 不具 有污

42、泥稳定处理的污水厂占 55.70%, 大量未经过稳定处理的污水污 泥将对环境产生严重的二次污染。 不具有污泥干化脱水处理的污水厂 约占 48.65。污泥经浓缩、消化后，尚有约 9597含水率，体 积仍然很大。这样庞大体积的污泥如果不经过污泥的干化脱水处理， 将为运输及后续处置带来许多不便。（2）污泥处理技术设备落后 当前我国有些污水处理厂所采用的大多数污泥处理技术还停留 在发达国家的 70、80年代的水平，有的甚至是国外的 60 年代的水平。而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污水污泥特性， 对所采用的 技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比较落后，性能差、效率 低、能耗高，专用设备少，未能

43、形成标准化和系列化。因此，限制了 我国污泥处理技术的提高和发展。（3）污泥研究及处理设计水平低 在污泥处理方面，我国还缺乏深入的研究和实践设计经验，尤其 是污泥处理系统的整体水平还比较低，急待提高。（4）污泥处理投资低，缺口大国内污泥处理投资只占污水处理厂总投资的 2050%, 而发达 国家污泥处理投资要占总投资的 5070。由于我国目前的环保基 础设施建设仍沿用计划经济的做法， 完全由政府投资， 建成运行后运 转费用还要政府补贴。 按我国目前已建、 在建污水处理厂吨水能力投 资 15002000元，运行费用 0.81.4元吨测算，需投资 1000 亿元， 每年还需运行费用补贴 300 亿元。

44、目前国内已开始对污泥处理处置技术的重视，取得了一定成绩， 特别是污泥的能源化逐渐受到重视， 将城市污泥混合其他燃料进行焚 烧处理。 如枣庄华润纸业有限公司热电厂造纸污泥焚烧、 无锡垃圾电 厂城市污泥焚烧。 预计污泥焚烧和能源利用将是污泥处置的发展方向 之一，所以今后污泥焚烧的比例将进一步增加。 1）带式压滤脱水机 污泥焚烧处理工艺污泥焚烧是将污泥置入焚烧炉内，在过量空气加入情况下，进行 完全焚烧。焚烧后最终污泥含水率为 0，其中不存在多环芳烃类污染 物，其它有机污染物含量也几乎为 0，重金属离子不能被有效去除， 沉积在飞灰和炉渣中，其体积大为缩小，使污泥最终处置极为便利。3.3.1 污泥焚烧前

45、处理工艺（污泥脱水工艺）污泥含水率的多少是污泥焚烧处理中的一个关键因素。 它直接影 响污泥焚烧设备和处理费用（当污泥挥发物含量高、含水率低时，通 常能维持自燃）。因此降低污泥含水率对于降低污泥焚烧设备及处理 费用是至关重要的。污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，既使经过浓缩及消化处 理，含水率仍高达 95%以上，体积很大，必须经过脱水处理，提高泥 饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。1、机械脱水 一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按 脱水原理可分为真空过滤脱水、 压滤脱水及离心脱水三大类。 国内污 水处理厂常用的有压滤机 （包括带式压滤机及板框式压滤机） 和离心 式脱水机。

46、带式压滤脱水机（Belt Filter PresS是由上下两条张紧的滤带夹 带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈 S形经过，依靠滤带 本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力， 把污泥层中的毛细水挤压 出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。泥饼含水率 6585%。2）离心式脱水机离心脱水机（Centrifuge）主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后， 在高速旋转产生的离心力作用下， 立即被甩人转毂腔内。 污泥颗粒比重较大， 因而产生的离心力也较大， 被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固 体层内侧产生液体层。 固体层的污泥在螺旋输送器

47、的缓慢推动下， 被 输送到转载的锥端， 经转载周围的出口连续排出， 液体则由堰四溢流 排至转载外，汇集后排出脱水机。在离心机内，细小的污泥也能与水 分离，所以絮凝剂的投加量较少，脱水后泥饼的含水率为 65%-75% 左右3）板框式压滤脱水机板框式压滤机的结构由三部分组成： 机架：机架是压滤机的基础部件 ,两端是止推板和压紧头 ,两侧的 大梁将二者连接起来 ,大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。液压压紧机构：液压压紧机构的组成由液压站、油缸、活塞、活 塞杆以及活塞杆与压紧板连接的卡片。过滤机构：过滤机构由过滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤 板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板

48、组 成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板 即普通的滤板。物料从止推板上的进料孔进入各滤室， 固体颗粒因其 粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截流在滤室里，滤液则从滤板下 方的出液孔流出。框式压滤机一般板框式压滤机与其他类型脱水机相比，泥饼含固率最高，如 果从减少污泥堆置占地因素考虑，板框式压滤机应该是首选方案。根据我们对华润纸业有限公司调查，其污水处理厂采用板框式压滤机，主要为造纸污泥，经板框式压滤脱水机处理泥饼含水率为 40%下图为我院作的污泥试验图片下图为我院作的污泥试验压缩污泥图片我院作的XXX市污泥样品试验，通过板框式压滤机可以将污泥 水分压缩到60%。332污泥

49、干化（干燥）1、污泥干化方式污泥干燥是为了去除水分，污泥干化的加热方式分为直接干化和 间接干化干化是依靠热量来完成的，热量一般都是能源燃烧产生的。燃烧 产生的热量存在于烟道气中，这部分热量的利用形式有两类：1）直接利用：将高温烟道气直接引入干燥器，通过气体与湿物 料的接触、对流进行换热。这种做法的特点是热量利用的效率高，但 是如果被干化的物料具有污染物性质， 也将带来排放问题，因高温烟 道气的进入是持续的， 因此也造成同等流量的、 与物料有过直接接触 的废气必须经特殊处理后排放。2）间接利用：将高温烟道气的热量通过热交换器，传给某种介 质，这些介质可能是导热油、蒸汽或者空气。介质在一个封闭的回

50、路 中循环， 与被干化的物料没有接触。 热量被部分利用后的烟道气正常 排放。间接利用存在一定的热损失。2、污泥干化的热源干化的主要成本在于热能， 降低成本的关键在于是否能够选择和 利用恰当的热源。干化工艺根据加热方式的不同，其可利用的能源来源有一定区 别，一般来说间接加热方式可以使用所有的能源， 其利用的差别仅在 温度、压力和效率。按照能源的成本，从低到高，分列如下：烟气：来自大型工业、 环保基础设施（垃圾焚烧炉、 电站、窑炉、 化工设施）的废热烟气是零成本能源，如果能够加以利用，是热干化 的最佳能源。热干气：来自化工企业的废能。沼气：可以直接燃烧供热， 价格低廉， 也较清洁， 但供应不稳定。

51、蒸汽：清洁，较经济，可以直接全部利用， 但是将降低系统效率， 提高折旧比例。可以考虑部分利用的方案。燃油：较为经济，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。天然气：清洁能源，但是价格最高，以烟气加热导热油或蒸汽， 或直接加热利用。所有的干化系统都可以利用废热烟气来进行。其中，间接干化系 统通过导热油进行换热， 对烟气无限制性要求； 而直接干化系统由于 烟气与污泥直接接触， 虽然换热效率高， 但对烟气的质量具有一定要 求，这些要求包括：含硫量、含尘量、流速和气量等。只有间接加热工艺才能利用蒸汽进行干化， 但并非所有的间接工 艺都能获得较好的干化效率。一般来说，蒸汽由于温度相对较低，必 然在一定程

52、度上影响干燥器的处理能力。3、污泥干化设备市场上的污泥干燥设备主要有：三筒式回转圆筒干燥机（即转鼓干燥机） 、间接加热式回转圆筒 干燥机、带粉碎装置的回转圆筒干燥机、 流化床干燥机、 蝶式干燥机、 浆叶式干燥机、盘式干燥机、带式干燥机、太阳能污泥干燥房等。1）三筒式回转圆筒干燥机 由于普通的回转圆筒干燥机，包括三筒式回转圆筒干燥机，只能 干燥颗粒状的物料。 将产生含水为 40%左右的半干污泥， 再进入三筒 式回转圆筒干燥机进行干燥。 此系统需要粉碎机和筛分机。 整个系统 的投资很大。2）普通回转圆筒干燥机 普通回转圆筒干燥机的工艺流程与三筒式回转圆筒干燥机相似， 只是能耗稍高。转筒干燥器的主体

53、是略带倾斜并能回转的圆筒体。 湿物料从左端 上部加入，经过圆筒内部时， 与通过筒内的热风或加热壁面进行有效 地接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物 料借助于圆筒的缓慢的转动， 在重力的作用下从较高一端向较低一端 移动。干燥过程中的所用的热载体一般为热空气、 烟道气或水蒸气等。 如果热载体 （如热空气、 烟道气）直接与物料接触， 则经过干燥器后， 通常用旋风除尘器将气体中挟带的细粒物料捕集下来， 废空气则经旋 风除尘器后放空。3）间接加热式回转圆筒干燥机 间接加热式回转圆筒干燥机的工艺流程也与三筒式回转圆筒干 燥机相似。4）带粉碎装置的回转圆筒干燥机 带粉碎装置的回转圆筒干

54、燥机的结构： 由于带粉碎装置的回转圆筒干燥机可直接干燥湿污泥， 因此不需 要混合过程，也就不需要混合机，粉碎机和筛分机。并且回转圆筒干燥机很短，整个系统的投资小但是，对于湿污泥的干燥，其终水分只能到 30%。下图为带粉碎装置的回转圆筒干燥机和内部粉碎装置5）带式干燥机带式干燥机由若干个独立的单元段组成。 每个单元段包括循环风 机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。对 干燥介质数量、温度、湿度和尾气循环量操作参数，可进行独立控制, 从而保证带干机工作的可靠性和操作条件的优化。带干机操作灵活， 湿物进料，干燥过程在完全密封的箱体内进行，劳动条件较好，免了 粉尘的外泄。6）浆叶式

55、干燥机空心桨叶干燥机主要由带有夹套的 W形壳体和两根空心桨叶轴 及传动装置组成。轴上排列着中空叶片，轴端装有热介质导入的旋转接头。干燥水分所需的热量由带有夹套的 W 形槽的内壁和中空叶片 壁传导给物料。 物料在干燥过程中， 带有中空叶片的空心轴在给物料 加热的同时又对物料进行搅拌， 从而进行加热面的更新。 是一种连续 传导加热干燥机。浆叶式干燥机需要由蒸汽或导热油提供热量。其产品是粉状，对 存储和使用不方便。在干燥后，需要进行造粒。在小型废水处理厂得 到广泛的应用。7）盘式干燥机 工艺的能源采用天然气或沼气，利用热油炉加热导热油，然后通 过导热油在干燥器圆盘和热油炉之间的循环， 将热量间接传递

56、给污泥 颗粒，从而使污泥干化。干燥后的颗粒进入分离料斗，一部分颗粒被分离出再返回涂层 机，另一部分粒径合格颗粒通过进一步冷却后送入颗粒储存料仓。但是盘式干燥机的传热效果是上述所有干燥机中最差的， 因此盘 式干燥机的体积庞大，造价高。8）蝶式干燥机蝶式干燥机可以对污泥进行半干或全干处理。其产品也是粉状。9）太阳能干燥工艺将脱水后的污泥放置于温室中， 利用太阳能蒸发污泥中的水份即 可获得百分之6080的干化污泥，运行中可利用搅拌轮将污泥翻转 平铺在地板上或增加强制通风以提高蒸发效率。这种工艺设计简单， 投资运行费用低，但需要很大的占地面积，适合于产泥量较低，污泥 用作农业应用，并需长期储存的场合。

57、10）流化床干燥工艺 工艺的热能采用蒸汽，通过换热器将热量间接传递给污泥，从而 使污泥干化。 工艺的主要设备为流化床干燥器。 污泥直接送人流化床 干燥器内， 无需任何前段准备。 在流化床内通过激烈的流态化运动形 成均匀的污泥颗粒， 整个系统在一封闭性的气体回路中运行， 干化系 统中的细颗粒在旋风除尘器中被收集， 然后与少量湿污泥混合后送回 污泥干燥器。 经除尘后的气体中含有大量的气态水， 需要经过污水厂 出水冷却回收气态水后方可进入鼓风机，经增压后返回流化床干燥 器。在运行期间，循环的气体自成惰性化，氧气的含量降低到几乎为 零。流化床干燥机的干化能力由能量的供应所决定， 即由热油温度或 蒸气温

58、度决定。 根据所能获得的热量和床内的固定温度， 一个特定的 水蒸发量被确定。 进料量的波动或进料水分的波动， 在连续供热温度 保持恒定的情况，会使蒸发率发生变化。一旦温度变化，自动控制系 统分别通过每台泵的变频调速控制器调节给供料分配器供料泵的供 料速率， 从而使干燥机的温度保持恒定。 根据污泥的特性和污泥的含 水率，污泥的进料量有所变化。干化颗粒经冷却后， 通过被密闭安装在惰性气体环境中的传送带 送至干颗粒储存料仓。为保证安全，料仓同时被惰性气体化。干化系 统中产生的少量废气被送入生物过滤器，经生物除臭处理后排人大 气。对干化技术进行不断的优化努力，一直是以安全性为目标的，而 解决安全性的出

59、路极为有限， 它仍然是以干燥器结构为中心、 综合一 系列边缘技术的持续不断的改进过程。4、污泥焚烧设备污泥焚烧过程中的核心设备是焚烧炉。污泥焚烧技术主要有多膛式、炉排式、回转式、电加热红外式及 流化床等，目前最新发展的焚烧技术还有熔融处理技术。污泥流化床焚烧炉的焚烧温度一般为 660830C （辅助燃料采用 煤时，该温度区域扩大为850C）。在该区域可有效消除污泥臭味。流化床焚烧技术是目前利用污泥热能的最常用技术， 适用于大处 理量处理的要求。焚烧温度通常为815850C，可以将有毒气体（特别 是NOx和CO）量降到最低。这种焚烧工艺最大的优点就是节省能量， 不管什么污泥来源，污泥烘干，只需干

60、物质含量达到40（半干化 ），不需要额外的热能就可以自己燃烧， 到达热平衡， 而且焚烧产生的热 量足够满足半干化干燥机。 流化床焚烧炉的优势还在于有非常大的燃 烧接触面积、强烈的湍流强度和长的停留时间。如对于平均粒径为 0.13mm的床料，流化床全接触面积可达到 1420m2/m3。而且还可连 续加料、连续出料，操作可自动调节，因此可广泛地用来处理各种固 体废物及污泥。国内外污泥流化床焚烧技术主要有两种方式： 循环流化床和鼓泡 流化床焚烧技术。 现今国内外一些国家采用循环流化床技术， 但大多 数仍采用鼓泡流化床焚烧处理污泥，主要有美国、日本、加拿大、德 国、韩国、英国等国家。 从技术角度上讲，