污泥无害化处理PPP项目可行性研究报告69页.docx
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2024-09-13
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1、污泥无害化处理PPP项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月68可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录第一章总论.1第二章项目建设背景及必要性.4第三章污泥行业发展前景及市场需求.15一、研究现状.15二、发展趋势.20三、我国污泥处置与利用现状.20四、市场需2、求.26第四章工艺流程.284.1主流技术.284.2本项目技术关键与创新点.304.4预期目标.36第五章建设方案.405.1平面布置.405.2结构设计.415.3给排水设计.415.4电气设计.425.5消防设计.42第六章环境保护和安全措施.446.1建设项目对环境可能造成的主要影响.446.2预防或减轻不良环境影响的对策和措施.446.3环境质量现状评价结论.456.4环境影响评价初步结论.466.5安全措施.46第七章节能、节水.487.1概述.487.2用能评估.487.3建筑节能.497.4能源管理.51第八章组织机构及定员.528.1管理模式和组织机构.528.2组织定员.53、28.3项目实施进度计划.52第九章投资估算.549.1投资估算范围.549.2投资估算依据.549.3投资估算结果.55第十章经济效益分析.5610.1运营成本.5610.2污泥经处理后加工有机复混肥.5610.3污泥经处理后加工有机饲料.57第十一章项目建设招投标方案.5811.1建设项目招投标范围及招标组织形式.5811.2投标、开标、评标和中标程序.5811.3评标委员会的人员组成.5911.4招标基本情况.59第十二章结论与建议.6112.1结论.6112.2建议.61第一章总论1.1项目名称:xx县污泥无害化处理项目1.2实施单位:xx公司 1.3拟建地点:xx县污水处理厂和xx污4、水处理厂1.4建设内容:xx县污水处理厂和xx污水处理厂新建污泥无害化处理生产线各一条。1.5建设规模:xx县污水处理厂内的生产线为一期工程(日处理污水3万m),年污泥处理能力9000吨(日处理25吨);xx污水处理厂内的生产线为二期工程(日处理污水2万m),年污泥处理能力7200吨(日处理20吨),总处理规模为16200吨(日处理45吨),需将其含水率降至50%以下,并做除臭的无害化处理。技术路线:按照污泥“四化”处理原则,坚持污泥厂内就地处理,对剩余污泥(含水率97%-99.5%)进行调理、改性杀菌,通过常规板框压滤机进行固液分离,使污泥含水率达到50%以下,污泥外运处置资源化利用,滤液返5、回污水处理厂。实现深度脱水减量达60%以上,大大减少污泥转运与加工过程造成的二次污染及其处置成本。目标:污泥通过深度脱水减量,一次性从含水率由98%降低到50%以下,在实现污泥厂内深度脱水减量的过程中,进行除臭、杀菌的无害化处理。为污泥的资源化利用提供条件。将含水率50%以下的污泥,根据1其性质成分加工成有机肥料产品,最终不再填埋,变废为宝。1.6项目投资:建设总投资约1231.5万,资金来源为申请中央投资和地方配套。1.7项目单位概况:xx县污水处理厂基本情况xx县污水处理厂于2006年6月开始建设,2008年初建成,设计处理能力为3万吨/日。卡鲁赛尔氧化沟是由中国华北设计院设计,由邯郸建工6、集团公司负责施工,布置方式为一沟双通道。该项目采用生物处理工艺活性污泥法,验收监测削减COD效率在90%以上。配套污水管网总长度为69.24公里,覆盖服务面积约17.7平方公里,服务人口数量约为12万人。xx县污水处理厂2005年5月可行性研究报告被省发改委批复(豫发改外经【2005】642号文件),2005年11月初步设计被省发改委批复(豫发改设计【2005】642号文件),2006年9月工程全面开工建设,2007年12月厂区建成试通水,2008年5月市环保局批复试运行,2008年8月xx县污水处理工程经市环保局验收并进入稳定规范运行。整个项目包括建成3万吨污水处理厂一座(厂区占地面积约537、亩)、城区提升泵站一座(6000吨/日)、马庄桥转输泵站一座(8000吨/日)、截至目前共建设管网总长69.24公里。全部工程完成投资约8753.96万元:其中厂区投资4304.95万元、管网投资4449.01万元。出水水质达到一级B排放标准工程服务年限为50年,服务范围包括xx县城及马庄桥镇规划区,服务面积17.7平方公里。22015年日均进水2.1万吨,进水COD平均260.17mg/l,出水COD稳定在39.47mg/l左右,进水NH3-N平均27.26mg/l,出水NH3-N稳定在1.2mg/l左右,公司负责正常生产经营、设备维护,进出水水质、水量通过实时监控传输至省环保厅及建设厅,进8、出口仪器、仪表的管护由省、市环保部门委托的杭州富铭公司(简称第三方)负责。污泥方面,目前处理方式为带式压滤法,将含水率90以上的污泥经加药压滤后将含水率降至70%80%之间,再通过晾晒将含水率降至60%以下后运至垃圾处理场卫生填埋。第二污水处理厂基本情况(xx污水处理厂)xx县xx污水处理工程主要收集和处理和义路以东区域生活污水及产业集聚区工业废水,建设地点为xx县金水路与人和大道交叉口西北角,占地面积60亩,设计处理规模为2万吨/日。xx县姚庄污水处理工程建设内容主要包括规模为2.0万吨/日污水厂和城区污水管网工程两大部分,近期铺设管网11.63公里。批复概算投资为6759.98万元,其中厂9、区工程总投资5736.85万元,管网工程总投资1023.13万元。本工程采用“预处理+二级生物处理(氧化沟)+三级深度处理”处理工艺,出水水质达到一级A排放标准。污泥方面,目前处理方式为带式压滤法,将含水率90以上的污泥经加药压滤后将含水率降至70%80%之间,再通过晾晒将含水率降至60%以下后运至垃圾处理场卫生填埋。3第二章项目建设背景及必要性本世纪头二十年是我国发展的重要战略机遇期,现进入“十二五”的重要时期,做好“十二五”期间的城镇污泥减量与无害化处理设施的规划建设工作,必将对我国环保行业与人居环境的未来和发展起到至关重要的作用。城镇污泥处理设施是城市重要的市政基础设施,是城镇公共环境卫10、生体系的重要组成部分,关系到一个城镇的文明程度和广大人民群众的切身利益。近十几年来,我国用于污泥处理设施的投资逐年增加,但污泥减量与无害化处理率仍然很低,污泥减量与无害化处理设施的缺乏已成为污染环境、制约发展的社会问题。如何遵循可持续发展的原则,通过安全卫生、技术可靠、经济适用的处理技术,实现城镇污泥减量化、资源化、无害化,是政府履行公共职能的一项重要任务。污泥问题,国家一直非常关注,从政策层面制定了一系列的支持和鼓励性文件,例如关于印发推进城市污水、垃圾处理产业化发展意见的通知(计投资20021591号),2009年国家先进污染防治示范技术名录以及2009国家鼓励发展的环境保护技术目录(环发11、2009146号)中明确把“污泥处理技术”列为第一类序列,作为重中之重。2010年2月国家环保部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-002),城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(建城200923号,2009-02-18实施),全面落实科学发展观,进一步树立环境优先理念,4坚持“谁污染、谁治理,谁开发、谁保护,谁使用、谁付费”原则,从法规与操作层面上把污泥处理问题紧迫地摆上了日程。(一)污泥与生态环保当前,随着人类对环境污染控制认识的加深,污水处理厂在各主要城市相继建成并投入运行,与此同时污水处理厂又产生大量的残渣即污泥。现在人们认识到污泥处理的优12、先顺序是减容、利用、废弃,采取焚烧、填埋或简单堆放的处置方式,容易产生二次污染;而污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流,污泥资源化利用的潜力和市场很大。现行国家倡导的“先进污染防治示范技术名录”、鼓励发展的环境保护技术目录”、“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(试行版)”、“城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策”等一系列政策,并没有完全从根本上解决投资与运营、环境风险等问题,依然存在安全、卫生、环境、投资过大、运行成本高、占用场地大的一系列风险。污泥处理处置产业保障体系仍然缺失,技术标准滞后,行业监管不到位,产业政策不完善等问题有待得到重视和逐步解13、决。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污水处理产生的污泥量也有较大幅度增长;而相对污水处理,目前污泥处理处置的保障率低,大部分污水处理厂的污泥没有得到真正有效的处置,从而造成污染的转移,各地频频告急。随着污水处理能力的不断增加和水平的不断提高,减排目标得到5了实现,水污染得到了控制,但是如果不把处理污水过程中产生的污泥处置好,近50的COD将可能以另一种形式转移到环境中。目前,多数污泥没有得到妥善的处置,随意抛弃、倾倒的现象还普遍存在,由此引起的二次污染问题已不容忽视,在一定程度上甚至抵消了污染减排的成果。一些地区还因污泥处置不当,引发了多起严重环境污染事件。在我国污水处理14、能力不断增长的同时,城镇污水处理产生的污泥也不断增长。这些举措有效地减轻水污染,改善人居环境,促进了全省经济社会持续快速协调健康发展。但是,从总体上看,全省城市污水处理工作还存在许多问题,一是城市污水处理设施少、工艺单一、污水处理率偏低;二是新建污水处理设施建设周期长、管网建设不配套、建设和运行成本较高;三是管理体制不能适应市场经济的要求,投融资体制不健全,污水处理收费相对较少。特别是随着我省加快推进城镇化进程,城市污水总量不断上升,四大流域和环洞庭湖区水环境状况不容乐观,治理任务越来越艰巨。污(废)水处理的污泥中,有机物含量高,容易腐化发臭;颗粒较细,密度较小,含水率高且不易去除水。污泥中还15、含有氮、磷、钾等植物营养素,可以作为肥料。干燥污泥具有较高热值,可以燃烧。由于城市污水中混有医院排水和某些工业废水,污泥中常常含有寄生虫卵、细菌和重金属等有害物质。对环境和人类以及动物健康、生态平衡会造成较大危害。污泥是在污水处理系统的各个单元中所产生的固液混合物,是污6水处理过程的附属产物,是一种有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。其基本特性如下:1)污泥除含有灰分外,含有大量有机质、病原体、寄生虫及有毒有害物(如重金属铜、汞、锌、铬等),盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。在处理过程中很难将细菌、病原体彻底消除,也很难将各种重金属去除。2)16、污泥含水率高,浓缩处理后仍然含水达8085%,体积较大,运输不便,填埋不便,带来严重的二次污染和潜在污染。3)伴有恶臭,易腐败,很难去除臭味。一般污泥处理基地都回避了这个问题。4)污泥的性质不稳定,对其资源化利用制造质量稳定的产品带来了许多实际困难。污泥问题是每个污水处理厂的运营商都会遇到的。但没有从根本上解决污泥的无害化和资源化问题。污泥依然在某处堆着,俗话说“十万污水百t泥”,从环保的严格意义上来讲,建立污水处理厂不过是将污染进行了减量和形态转变,并没有完全地消除,在某种情况下,这种转变甚至可能使某些有害污染物(如重金属离子)富集,会造成二次污染和潜在污染。例如一个日处理5万m3的中型污水17、处理厂,每天可产生25t污泥,按照常规的卫生填埋与转运,由于其体积较大,需要约45t位的车载运输;填埋1m3污泥需要占用3m3的相对场地,并由于其含有毒有害成分以水、空气、蚊蝇鼠类动物、固体生化分解等载体进行渗7透、扩散、游离等方式造成严重的二次污染和潜在的污染;如通过焚烧(掺烧),每1t污泥(干基)的辅助燃料需消耗304565L重油,能耗大,并产生SO2、二恶英、氮氧化物及烟尘等大气污染物,剩余物仍难以处置。(二)污泥与节能减排自节约能源法于1998年1月1日起施行11年以来,为了推动全社会节约能源,提高能源利用效率和经济效益,保护环境,国家各级政府在节能管理,合理使用能源,推进节能技术进步18、,鼓励支持开发先进节能技术,确定开发金县节能技术的重点和方向等方面做出了一系列的重大决策和举措,如制定或修订了节能减排综合性工作方案、产业结构调整指导目录、“十二五”资源综合利用指导意见等等,并取得了很大的成效。国务院关于加强节能工作的决定(国发200628号)文件中明确提出把节能摆在了更加突出的战略位置,把节能工作作为当前的紧迫任务,用科学发展观统领节能工作,坚持把节能作为转变经济增长的主攻方向,从根本上改变高能耗、高污染的粗放型经济增长方式,要求着力抓好重点节能领域,大力推进节能技术进步。“十二五”以来,国务院发布了加强节能工作的决定,制定了促进节能减排的一系列政策措施,河南省委、省政府对19、节能减排工作高度重视,这是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变经济发展方式的必由之路;是提高人民生活质量,实现8富民强省的必然要求。1、能源发展现状能源资源是能源发展的基础。在改革开放以来,中国能源工业迅速发展,为保障国民经济持续快速发展作出了重要贡献。但随着中国经济的较快发展和工业化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大挑战,突出表现在以下几方面:(1)资源约束突出,能源效率偏低。(2)能源消费以煤为主,环境压力加大。煤炭消费是造成煤烟型大气污染的主要原因,也20、是温室气体排放的主要来源。这种状况持续下去,将给生态环境带来更大的压力。(3)市场体系不完善,应急能力有待加强。能源资源勘探开发秩序有待进一步规范,能源监管体制尚待健全。有效应对能源供应中断和重大突发事件的预警应急体系有待进一步完善和加强。2、我国全面落实能源节约的措施中国能源战略的基本内容是:坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作,努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。全面落实能源节约的措施是:推进结构调整、加强工业节能、实施节能工程、加强管理节能、提高能源供给能力、加快推进能源技术进步、大力推广节能技术、推21、进关键技术创新、提升装备制造水平、加强前沿技术研究。3、污泥治理成为了城镇节能减排管理艰难任务9(1)污泥治理“减排与节能”困境能源的大量开发和利用,是造成环境污染和气候变化的主要原因之一。正确处理好能源开发利用与环境保护和气候变化的关系,是世界各国迫切需要解决的问题。中国是处于工业化初期的发展中国家,历史累计排放少,从1950年到2002年,中国化石燃料二氧化碳排放只占同期世界排放量的9.3%,人均二氧化碳排放量居世界第92位,单位GDP二氧化碳排放弹性系数也很小。中国签署了联合国气候变化框架公约,成立了国家气候变化对策协调机构,提交了气候变化初始国家信息通报,建立了清洁发展机制项目管理办法22、,制订了中国应对气候变化国家方案,并采取了一系列与保护环境和应对气候变化相关的政策和措施。中国提出“十二五”时期要实现生态环境恶化趋势基本遏制,主要污染物排放总量减少10%,温室气体排放控制取得成效的目标。中国正在积极调整经济结构和能源结构,全面推进能源节约,重点预防和治理环境污染的突出问题,有效控制污染物排放,促进能源与环境协调发展。多年来国内城镇郊区卫生填埋场、临时堆场以及工业区污泥渣库等原有已经进行填埋的污泥量之非常巨大而需要处理,国家城镇污水处理厂的建设规划以及污泥处理处置规划和建设明确提出了建设幅度、范围、规模,在现有每年3800万t的基础上以15-20%的速度递增,将会引发“污泥热23、潮与连锁反应”。污泥治理成为了城市节能减排管理艰难任务,许多科研院所已经把这个世界性课题提到了研究开发日程。国内许多专家们达成了共识:10污泥处理处置的问题如果解决不好,将会给污染减排“拖后腿”、给城市环境管理带来极大麻烦;现在要抓紧时间明确政府职责,理顺产业链条,制定产业保障措施,并加大对污泥处理处置技术的公益性、基础性研究。在“稳定化、无害化、资源化、低碳化”原则的引领下,各地政府要因地制宜采取多元化技术方案,要先把污泥“二次污染”的势头遏制住,逐步发展起运转高效、经济适用的污泥处理处置体系。(2)污泥处理节能现状近几年我国建成并运行的污水处理厂越来越多,但是近几年以电费为主的能耗费用不断24、上涨,许多污水处理厂因为无法解决巨额的运行费用而不能正常运转,使国家投巨资建设的污水处理厂没有发挥它的社会效益,致使我国的水环境状况日益恶化,因此对污水处理厂运行进行优化管理,节约能源费用,降低处理成本是保障污水处理厂正常运行的重要手段。现以活性污泥法为例分析污水处理成本高的主要原因和相应采取的措施。污水处理厂的活性污泥法的处理流程基本上是,从城市管网收集的污水井污水提升泵之后进入到污水处理厂,在污水处理厂首先经过格栅、沉砂池等预处理后进入一级处理,然后再进过曝气池、二沉池等二级处理设施,最后经过加氯消毒然后排放到自然水体,二沉池产生的污泥一部分经过泵回流到曝气池,二沉池剩余污泥和初沉池的污泥25、经过污泥浓缩池浓缩后,再经过厌氧消化,然后由运输工具运往垃圾处理场。以上述工艺流程的一座典型的活性污泥污水处理厂(11.411处理单元厂内能耗回收能量净能量1污水提升41.3641.362预处理3.173.173一级处理0.840.844活性污泥法116.05116.055消毒9.509.506气浮浓缩15.6115.617厌氧消化32.92-121.75-88.838污泥外运20.1520.15总能耗239.60-121.75117.85104m3/d)的物料及平衡数据见表4:表4典型活性污泥法处理厂的物料与能量平衡表其各部分的能耗比例如图1所示:图1能耗比例图从以上表4、图1可以发现,节能26、的主要潜力在污水提升部分和生化处理阶段的曝气部分、污泥回流部分。因此面对能源价格的上涨和运行费用的缩减,节约能耗的重点主要集中在污水处理厂的二级处理的曝气系统和水泵机水泵站部分。12由于近几年国家只注重污水处理厂数量的建设而不注重污水处理厂的节能建设,随着近几年来电费、药剂、人力等费用的不断上涨,使污水处理厂的运行费用不断增加,甚至造成了一大批污水处理厂不能正常运转。所以对污水处理厂进行能耗分析,发挥污水处理厂的巨大节能潜力,提高污水处理厂的经济效益,是保障污水处理厂正常运转的重要措施,同时也有利于缓解社会能源日益紧张的局面。在污水处理厂的设计、建设中,尽可能的优化设计,选择合理的处理工艺,实27、际合理的构筑物,使用节能的设备;在污水处理厂的运行中,要大胆运用先进的技术实现设备的优化运行,加强管理,实现污水的资源化和再利用,那么污水处理才能逐渐向高效低耗的方向发展,实现其社会效益。随着世界节能减排、环保人居与低碳经济的不断发展,全球出现了城镇污泥总量将超过城镇生活垃圾总量的趋势,发达国家以及发展中国家的许多城镇出现了污泥处理问题正考验世界环保出路的事实。污泥处理的实质问题,从政策层面来讲是减量化、无害化、资源化,从运营角度应理解为就是在处理处置过程中降低环境风险、降低能耗、降低运行成本并实现资源的有效回收综合利用即“变废为宝”。从技术层面来讲,就是要系统地研究如何实现高效去除水减量、最28、大程度消除各种病菌与微生物、有效去除重金属离子、回收污泥资源中有价值的部分,在加工过程中去除异味与臭味提供良好的操作与使用环境。基于此,xx县污水处理厂致力于解决污泥资源化利用技术现状13中存在的诸多问题,该工艺能快速高效实现污水污泥的去除水减量、并同步同步去除臭灭菌、去除并高效回收重金属,从根本上彻底解决污泥的安全、环保、卫生问题以及综合回收与利用,对经济发展、生态环境保护和社会稳定都具有积极的意义。因此本项目的建设是切实可行的。14项目4污泥量/10tDS农用/%填埋/%焚烧/%其它/%欧盟650394011101010*45*17*38*美国4935151日本17.13315493第三章29、污泥行业发展前景及市场需求一、研究现状当前,随着人们对环境污染控制认识的加深,污水处理厂在各主要城市相继建成并投入运行,与此同时污水处理厂又产生大量的残渣即污泥,目前世界上生产污泥已达1.9亿t/年(干污泥),我国已达3800万t/年(合干污泥300350万t/年)。国内外污泥处理处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、去除水、干化等工艺处理后有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等方法处置,或用其中某几种方法组合处置。污泥的最终出路不外是资源化利用或以某种形式回到环境中去,随着海洋投弃被禁止,污泥弃置的比例正逐渐减小,同时土地填埋也受到越来越严格的限制。欧盟、美国及日本近年及预测的污泥主要处置方法见30、表5,在今后数年里美国的大部分填埋场将关闭,欧盟也将规定填埋必须和焚烧相结合,只有焚烧灰才可以被填埋。人们认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流。表5欧盟、美国及日本近年及预测的污泥主要处置方法(注:*者为预计2008年污泥量和百分比含量)15污水处理厂的污泥处理、处置系统的装备,发达国家在20世纪60年代就已达到先进的成套化水平,如污泥消化系统设备、污泥浓缩去除水设备、污泥干燥焚化设备、沼气综合利用设备、污泥高温堆肥系统装备以及污泥固化工业利用技术与设备,80年代末又启用湿式氧化技术处置污泥。我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚,831、0年代中期建设城市大型污水厂,污泥处理也采用中温厌氧消化,引进先进技术的同时也引进了设备,尤其是在借助国外贷款建设项目中,污泥处理系统装备几乎全部需要进口。近年来,我国城市污水厂的污泥处理技术和某些单项专用设备有较大发展,积累了中温厌氧消化的经验,而在污泥处置的最终出路方面尚属实验研究阶段。(一)我国污泥农用资源化处置方法1、污泥自然风干污泥自然风干指去除水污泥厌氧消化后,经浓缩、去除水,然后置于干化场自然风干后直接用于农田。此生产工艺简单,除一台铲车外无需其它设备,该方法一般用于经过中温厌氧消化后的去除水污泥,此工艺由于无法有效控制其中有毒、有害物质及重金属含量,并且干污泥颗粒较大,农用耕作32、很不方便,因此,在应用上受到很大限制。污泥做水稻基肥使用有明显增产作用和一定改土效果,但污泥中重金属大部分残留在土壤中,少部分被作物带走,而在水稻中的残留量虽然符合国家标准,但残留在土壤中的重金属含量越来越多,到一定程度时带来恶性循环。2、污泥直接干燥和造粒16污泥直接干燥工艺指消化后的污泥经浓缩、去除水后,直接(或添加外加剂)进行干燥成为产品或直接造成肥,采用该工艺处理后的污泥臭味较小、农用方便,在干燥过程中杀死了污泥中大部分有毒有害物质,从而降低了污泥中有害物质对农田利用的影响,产品便于运输,投资、运行费用相对较低,但经该方法处理的污泥,肥份较低,在使用过程中秸秆作物容易发生倒伏。污泥造粒33、工艺指污泥在干燥后,又进行破碎造粒处理。通过干燥造粒工艺,并向污泥中添加必要的氮、磷、钾等营养成分,将污泥加工成复合有机肥,大大提高了污泥的肥效和经济价值,是污泥处置的有效途径和发展方向。采用该方法生产的污泥肥中,所添加的营养元素进入土壤后可以迅速释放,而城市污泥中所含的大量有机质,具有改良土壤、培肥地力、抗旱和供肥平稳等特点,肥效比普通化肥时间长,而且对化肥中氮素具有一定的固定作用,使化肥带入的氮素缓慢释放,提高其养份利用效率。3、污泥堆肥发酵堆肥是利用污泥中好氧微生物进行好氧发酵的过程。污泥与调理剂(如锯沫、桔杆、树叶、粪便等)及膨胀剂(如木屑、桔杆短节、花生壳等),在一定条件下(如pH、34、C/N、通气、水分、温度)进行好氧堆沤,借助于微生物群落,在潮湿环境中对多种有机物进行氧化分解,使有机物转化为类腐殖质。污泥堆肥过程是个相当复杂的过程,它受到耗氧率、碳氮比、温度、pH值、挥发固体含量、空隙率等诸因素的影响,所涉及的学科相当复杂。174、污泥制复合微生物肥复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染生物肥料。污泥经过烘干、粉碎后加入氮、磷、钾等植物生长所需营养元素和菌粉,然后进行混合造粒,再经低温干燥冷却后,加入复合肥,进一步提高污泥中有机废料的含量。此类肥料在我国主要依赖进口,试验和生产也刚刚起步。(二)污泥资源化存在问题及展望重金属是限制污泥大规模土地利用的最重要因素。重金属不35、像有机物可以通过降解除去,其溶解度一般很小,在污泥中性质较稳定,较难去除。这些重金属随污泥进入土壤,长时间积累就可能对环境造成一定的危害。因此,应尽可能减少其在污泥中的含量。目前,主要通过化学和生物学两种方法来降低污泥中的重金属含量,生物学方法相对投资费用低,易于操作,具有较为乐观的应用前景。污泥的资源化利用和环境风险受到气候条件、土壤性质、植物种类、污泥性状和用量以及研究对象等多因子的影响,是一个多元系统中的复杂问题,因此污泥使用时应考虑污泥的数量和质量、土地条件及环境监测等。我国缺乏一套较为完善的污泥土地利用技术规范,尤其对污泥及施污泥土壤中有机污染物的研究较少。这种现状不利于污泥土地利用36、的规范化管理和土壤生态环境的保护。由于我国长期以来农业追求高产,大量使用化肥,已造成土壤沙化、板结,肥力下降,尤其在我区干旱地区,土壤中有机质含量较低。污泥中富含有机质和多种植物所需的养分,可以弥补长期使用无机化肥给土壤带来的缺陷。使用污泥对土壤的物理、化学及生物学性状有18一定的改良作用。污泥中的有机质可明显改善土壤的结构特性,使土壤孔隙增多,土壤的通气透水性和田间持水量提高,从而促进植物生长和产量的提高。实践也表明目前污泥的农田利用是目前污泥的较佳出路。目前污泥资源化还存在下面一些问题:1、污泥仅浓缩处理,体积仍较大,运输不便。2、泥的性质不稳定,给制造质量稳定的产品带来困难。3、于污泥中37、富集了城市污水中的有毒、有害物质,尤其是重金属的富集,严重阻碍了污泥的资源化应用。4、污泥制肥生产工艺,制造过程复杂,成本较高,难去除臭味。污泥资源化还需注意四点,一是生态效益与环保效益,二是加工过程中是否会产生二次污染,三是运行成本与节能减排效益,四是产品的市场性。由于工艺复杂、成本昂贵,使污泥的资源化利用目前较难实施,但从环保长远的观点来看,会有广阔的前景。因此,如何将污泥资源化利用过程简单化、实用化、商品化、环保化,是一个亟待解决的课题。随着工业和城市的发展,污水处理率的提高,城市污泥产量必然越来越大。污泥是一种很有利用价值的潜在资源,为了充分利用这种资源,减少环境公害,世界上许多国家都38、在大力发展污泥处置和利用的各种技术。相对于发达国家来讲,我国污泥处理利用技术还比较落后,同时考虑到我国是一个农业大国。因此,将经过稳定化、无害化处理后的污泥进行土地循环利用,应该是我国污泥资源化利用较有前景的一种途径。鉴于污泥土地利用所涉及的研究与利用等方面的种种19问题,要想达到安全有效的目标,需要政府有计划地组织环境保护部门同农业部门开展污泥土地利用方面的科学研究。二、发展趋势当前,随着人们对环境污染控制认识的加深,污水处理厂在各主要城市相继建成并投入运行,与此同时污水处理厂又产生大量的残渣即污泥。国内外污泥处理处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、去除水、干化等工艺处理后有效利用(主要为农39、用)、填埋及焚烧等方法处置,或用其中某几种方法组合处置。现在,人们认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,而污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流。随着工业和城市的发展,污水处理率的提高,城市污泥产量必然越来越大。目前,污泥已经被认为是一种很有利用价值的潜在资源,由于我国是一个农业大国,将经过稳定化、无害化处理后的污泥进行土地循环利用,应该是我国污泥资源化利用较有前景的一种途径。鉴于污泥土地利用所涉及的研究与利用等方面的种种问题,要想达到安全有效的目标,需要政府有计划地组织环境保护部门同农业部门开展污泥土地利用方面的科学研究,以经济、安全、合理、有效、有益的原则利用污泥,40、以发挥其巨大的经济效益、社会效益和生态效益。三、我国污泥处置与利用现状1、我国污泥处理现状及规划中国污水处理规模已位于世界前列。随着中国政府对节能减排工作的高度重视,积极引入市场机制,加大投资力度,污水处理能力快速增长,城镇污水处理设施对污染物减排的贡献率不断提升。如何安20年度污水处理厂数量(座)处理能力(万立方米/日)污水处理率(%)19918731714.86199210036617.29199310844920.02199413954017.10199514171419.691996309115323.621997307129225.841998398158329.561999402141、76731.932000427215834.252001452310636.432002537357839.972003612425442.392004708491245.672005792572551.952006880628257.15200796268336220081232803366200913199363682010规划1519规划10500规划70全经济地处置城市污泥是世界各国共同面临的问题,解决这个世界性难题对我国来说刻不容缓。1998年以来,国家加大了对城镇污水处理设施建设的投资力度,带动了地方政府和社会资金的投入,城镇污水处理设施建设不断加快(见表6)。表6全国城市污水处理42、厂历年增长情况21“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通知(国办发201224号)提出:到2015年,直辖市、省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到80%,其他设市城市达到70%,县城及重点镇达到30%。污泥处理处置设施建设投资347亿元。在加强污泥处理处置设施建设方面进行了部署。按照“安全环保、节能省地、循环利用、经济合理”的原则,加快污泥处理处置设施建设。优先解决产生量大、污染隐患严重地区的污泥处理处置问题,率先启动经济发达、建设条件较好区域的设施建设。对非正规污泥堆放点和不达标污泥处理处置设施进行排查和环境风险评估,制定治理方案和计划。既要通过设施建设着力解决当前城43、镇污水处理厂污泥处理处置中的突出矛盾,又要从污水处理厂运行管理和技术改造等方面积极探索污泥源头减量。“十二五”期间,全国规划建设城镇污泥处理处置规模518万吨/年。其中,设市城市383万吨/年,县城98万吨/年,建制镇37万吨/年;东部地区288万吨/年,中部地区124万吨/年,西部地区106万吨/年。全部建成后,各省(区、市)污泥无害化处置率均达到规划确定的目标,城镇污水处理厂污泥产生的环境隐患得到有效遏制。在技术要求上。按照城镇污水处理厂污泥处理处置技术有关要求和泥质标准选择适宜的污泥处理技术。采用多种技术处理处置污泥,尽可能回收和利用污泥中的能源和资源。鼓励将污泥经厌氧消化产沼气或好氧发44、酵处理后严格按国家标准进行土壤改良、园林绿化等土地利用,不具备土地利用条件的,可在污泥干化后与水泥厂、燃煤电厂22等协同处置或焚烧。作为近期的过渡处理处置方式,可将污泥深度脱水和石灰稳定后进行填埋处置。2、我国污泥处理面临的主要问题(1)污水处理设施建设滞后,能力不足,水平不高,适应不了发展需求。近年来我国污水处理设施建设不断加快,但由于长期重视不够,投入不足,城镇污水处理设施欠账过多。同时,由于起步阶段技术标准低、资金不足、设计建设缺陷等方面的原因,有相当一部分城市污水处理厂采用的是一级处理或一级强化处理;部分二级处理工艺中也没有考虑除磷脱氮功能,除磷脱氮能力明显不足,现有污水处理厂氮磷指标45、存在不达标或不能同时达标的问题。部分老的污水处理厂缺乏出水消毒设施,急需改造。与此同时,随着工业化、城镇化发展,城镇污水排放量不断增加,城镇污水处理设施建设任务愈加艰巨。城镇污水集中处理工程是城镇水污染防治的骨干工程,承担着削减污染物、改善城市水环境质量的主要任务,当务之急应尽快采取积极有效措施,实施城镇污水处理工程,加快我国城镇水污染治理的步伐,多还旧账,少欠新帐,适应经济社会发展的需要。(2)污水管网与污泥处理等配套设施建设不同步,环境效益没有充分发挥。污泥处理处置是城市污水处理系统的重要组成部分。但由于认识、资金、技术和政策等原因,对污泥的处理处置没有引起足够的重视。23早期的污水处理厂46、普遍将污水和污泥处理单元剥离开来,只追求简单的污水处理率,污泥处理处置单元则尽可能简化、甚至忽略,或者将污泥处理设施长期闲置,没有得到适当处理的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放,给环境安全带来了隐患。(3)城镇污水处理市场化、产业化进展较慢。运行机制尚未完善,运营效率需要提高。大部分污水处理厂仍为事业单位,由政府直接管理。一些城市的排水公司或排水集团名义上为公司制企业,实际上都是企业单位事业管理,不提折旧、不产生利润,也没有严格的成本管理,基本上等同于政府在直接运营,没有真正实现企业化管理。不少项目设备国产化率低,关键技术装备没能消化吸收,使得造价偏高,投资和运行成本居高不下。3、我国污泥处理技47、术存在的问题城市污泥是一种含有病原微生物、多种有机和无机污染物及重金属的固液混合体。从污泥中检测到的192种化合物中,有109种被确定为有害化合物,因此,污泥是一类危害性极大的固体废弃物,如果不加以彻底的处理与控制,将对环境造成严重的二次污染。在过去的几十年中,我国在城市污水处理方面,通过引进、消化、吸收国外先进技术,使水处理技术有了突破性的进展。然而,作为城市污水处理系统的有机组成部分,污泥的处理处置技术却发展迟缓,在一定程度上制约了城市污水处理的进程。造成这种局面的原因与国际上现有的污泥处理处置技术不完全适合我国国情有关。国外出现污24泥处理难的问题早于我国数十年,他们在长期实践中建立的污48、泥处理处置方法归纳起来主要有卫生填埋、焚烧和土地利用等,这些方法的实施有以下几个条件影响:一是能满足生态与环境的需要;二是有足够污泥填埋空间;三是需要承受较大的设备投资和运行费用。而我国除了在经济上还无法承受太高的污泥处理费用外,更重要的是我国城镇污泥具有不同于国外的几个明显特点:一是相关的法律法规及其配套的运行机制不健全,造成运营方与监管方脱节、或各方利益勾结而未依照程序处置;二是由于生活污水和工业废水合并处理,从而使污泥的成分非常复杂,特别是重金属含量很高,污泥的回收(如燃料、建材)或循环利用(如制肥)受到限制和破坏生态或影响环境;三是污泥的数量和体积特别大,并且主要集中在城市周边,基本上49、没有合适与足够填埋的空间;四是多年来国内城镇郊区卫生填埋场、临时堆场以及工业区污泥渣库等原有已经进行填埋的污泥量之非常巨大而需要处理,国家城镇污水处理厂的建设规划以及污泥处理处置规划和建设明确提出了建设幅度、范围、规模,在现有每年3800万t的基础上以15-20%的速度递增,将会引发“污泥热潮与连锁反应”。五是现行国家倡导的“先进污染防治示范技术名录”、鼓励发展的环境保护技术目录”、“城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳25可行技术指南(试行版)”、“城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策”等一系列政策,并没有完全从根本上解决投资与运营、环境风险等问题,依然存在安全、卫生、环境、投资过50、大、运行成本高、占用场地大的一系列风险。显然,国外的污泥处理方法难以被我国借鉴。目前,我国大部分污泥只经过初步处理,便进行无序的临时堆存或简单填埋,不仅占用了大面积的土地资源,而且破坏了生态环境,影响人体健康。针对以上现象,开辟一条符合我国国情的污泥无害化、减量化、资源化处理的新途径势在必行。四、市场需求目前,我国污泥处理处置主要方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约10.5%、没有处置约13.7%,这些所谓的“处理”和“处置”基本上都是在特定的条件下估算的,严格来说以上数字将会有很大变化。据统计,我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的2050%,可以看出,污51、泥处理处置处于严重滞后状态。污泥处理处置问题已经在大城市中显现出来。早期的污水处理厂,由于没有严格的污泥排放监管,普遍将污水和污泥处理单元剥离开来,片面地追求污水处理率,尽可能地简化、甚至忽略了污泥处理处置单元;有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设施长期闲置,将未做任何处理的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放,致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延,给生态环境带来了26极为不利的影响。目前我国虽然对污泥问题开始关注,但仍然停留在技术层次。2003年开始,我国主要大城市,开始尝试进行污泥处理处置规划,对其技术方案进行了充分论证,如:广州市近期采取生污泥填埋及污泥制砖方式,远期52、将用于农肥;深圳市已完成专项规划及部分污泥处置工程,即采取热干化加焚烧工艺;上海市则根据不同情况,采取处理分散化、处置集约化、技术多元化的污泥处理处置措施;天津市计划建设3座污泥处理场,采用污泥消化发电工艺,但尚无污泥最终处置的方法;北京市污泥处理处置专项规划也已实施,土地利用将是主要发展趋势。27第四章工艺流程污泥“五化”,就是指对污泥进行“减量化、无害化、资源化、稳定化、低碳化”处理。4.1主流技术目前有效的污泥无害化处理技术有两大类: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。现有热干化技术污泥热干化工艺按热介质与污泥接触方式可53、分为直接加热式和间接加热式两种。若按污泥进料方式大致可分为两类:一种是采用干料返混系统,湿污泥在进料前先与一定比例的干泥混合,产品为球状颗粒;另一种是湿污泥直接进料,产品多为粉末状。带返料,直接加热热干化工艺流程图28直接进料,间接加热热干化工艺流程图污泥热干化技术中干燥不同的污泥,对设备的要求也不尽相同,这是因为污泥在干燥过程中有一特殊的胶黏相阶段(含水率为60%左右)。在这一极窄的过渡阶段内,污泥极易结块表面坚硬、难以粉碎,而内部却仍是稀泥,为污泥进一步的干燥和灭菌带来极大困难。而且干化器起火或爆炸事故频繁,必须控制:氧气含量12%、粉尘浓度60g/m、颗粒温度110,需要付出极高的设备成54、本。现有的直接焚烧技术29直接焚烧工艺流程图污泥的含水量高,直接焚烧时,污泥所含的化学能甚至不足以维持所含水分的蒸发,所以对于高含水率的污泥,必须加入其它燃料,同时对燃烧室进行特殊的绝热设计,才能保证足够高的焚烧温度。当前污泥直接焚烧的主流技术是:与煤混烧,同时必须采用汽油助燃,所用的燃烧方式主要有循环流化床混烧、煤粉混烧、造粒后在火床炉内混烧。随着环境标准趋于严苛,焚烧处理的成本也越来越高,同时焚烧处理的成本几乎完全受排放标准的制约,二噁英的排放、焚烧过程产生的大量重金属、处理现场恶臭消除问题。4.2本项目技术关键与创新点(一)关键技术1、关键技术一:酸化预处理重金属与初步杀菌由于污泥中含有55、浓度较高的多种重金属离子,它们是大多以复杂化合物的方式存在,并且又大多数是包含在嗜食重金属的微生物体内,而这种强酸与强氧化的共同作用下,可以杀死部分微生物,因此按照30成熟的、先进的矿物加工的湿法冶金原理进行处理是可行的。2、关键技术二:微波加热快速杀菌原污泥含水95%以上,浓缩后的污泥仍然含有80%的水份,在自然状态下,污泥水中相当大的一部分被固定在了污泥微生物与絮凝结构中,而传统工艺只能去除那些不依附在污泥固体的自由水以及一部分的被截留在裂缝与絮凝结构的空隙中的空隙水。污泥中水分形态,尽管不同文献有不同的分类,但一般都认为有四种形态,即表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。其中主要是56、间隙水一般要占污泥中总含水量的65%85%,毛细结合水约占污泥中总含水量的15%25%。简单的讲,微生物是一个生命活体,无论是理论上还是实际应用上,通过各种机械方法去除水是很难去除其间隙水、毛细结合水,因此浓缩后的污泥仍然含有80%的水份。细胞组织内部间隙水的释放就需实现细胞的破解,所以也需进行新型去除水方法的研究。通过微波的作用,在极短的时间内,电磁场的频率、强度都会发生极大的变化,在细胞膜上产生振荡效应。不可逆的电穿孔和激烈的振荡效应能使细胞破裂,这种破裂导致细胞结构紊乱,从而达到杀死细胞的目的,进而杀死细菌。并由于微波电离作用阻断了细胞内正常生化反应和新陈代谢的进行,会破坏DNA,导致细57、胞死亡。以上两种作用的联合构成了杀死细菌体的主要因素。本项目研究者以前较系统地研究了“酸浸-微波加热杀菌”工艺,31在研究微波加热处理对污泥处理过程的影响的同时,探讨了微波加热处理改善污泥处置的机理,既可全部杀死各类病菌,又可把微生物及其细胞“瞬间粉碎”。微波加热预处理与传统加热不同,它不需要由表及里的热传导,而是通过微波加热在物料内部的能量耗散来直接加热物料。根据物料性质(电导率、磁导率、介电常数)的不同,微波加热可以直接而有效地在整个物料内部产生热量。(1)时间短,升温速度快,选择性加热物料,加热效率高。(2)低温杀菌、保持物料成分,微波能够同时促进吸热反应和放热反应,对化学反应具有催化作58、用;(3)节约能源,微波电磁转换率高,相比传统加热的电热效率节电3050%。(4)杀菌均匀彻底,微波能可以使原子和分子发生高速振动,从而为化学反应创造出更为有利的热力学条件;(5)节省占地面积,微波设备无高温余热,不产生热辐射,能改善工作环境易自动化生产工艺先进投资少、见效快。(6)微波本身不产生任何气体,所须净化的只有还原或氧化反应产生的气体,因而利于环保。3、关键技术三:高效快速去除水、去除臭、去除重金属由于污泥中微生物的间隙水一般要占污泥中总含水量的65%85%,这部分水就是污泥浓缩的主要对象,还有其毛细管水约占污泥中总含水量的15%25%。由于毛细水和污泥颗粒之间的结合力较强,浓缩作359、2用不能将毛细结合水分离,需借助较高的机械作用力和能量,如真空过滤,压力过滤和离心分离才能去除这部分水分要去除这部分水分,必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。在关键技术一、二的支持下,含有大量水分的污泥分子即微生物及其细胞被“瞬间粉碎”,水被渗出后即可根据实际用不同设备进行机械方法去除水,浓缩后所含80%水份的污泥,即可根据需要快速去除水6065%。由于污泥中的臭味产生是来源于各种化合物本身的味道,而这种化合物大部分又被包裹在微生物体内,在温度环境等条件下通过微生物作用又不断发生新的生化反应,通过酸化、氧化作用,化合物发生反应达到了从根本上去除臭的目的,同时达到了去除重金属60、的目的。因此应用本技术处理后的污泥可以从根本上降低环境风险,实现污泥的综合回收利用。4、污泥快速高效处理工艺流程具体见新技术处理工艺流程简图如图2。对图1所示原则工艺流程进行简单说明如下:(1)污水处理厂排出的湿污泥(含水率7885%左右),进入搅拌化合装置,加入一定量的反应剂,并加入一定比例的水,反应完成后输入加温预处理系统。(2)在加温预处理系统中,由于前期的酸化作用,污泥中的各种病源菌与微生物体因细胞被“瞬间粉碎”而死亡,排出了体内的大量间隙水、毛细管水水分和及其吸附的重金属;污泥中重金属在该条件环境下转化为酸溶性金属离子而进入溶液;污泥中组分和性质发生33改变,胶粘性降低或消失,污泥的61、透水透气性增加;污泥中的臭气成分被氧化分解成为无臭物质。(3)采用机械过滤装置,进行过滤,水去除效果达到6065%,得到干污泥渣和溶液。(4)根据溶液中重金属性质与含量等因素,按照湿法冶金原理,加入适量比例的反应剂,进行中和、沉淀、过滤后获得重金属渣和废水,从源头去除废水中的重金属。(5)干污泥渣,根据其含量及各地的实际情况,进行深加工,生产有机复混肥、饲料、建材和固体燃料等。(6)重金属渣,根据其含量和实际情况,可进行深加工回收或销售给冶炼厂。(7)废水,即可经处理后排放或循环使用,或返回污水处理厂34序号设备设施名称规格数量1预处理池系统60m12污泥预反应池,含搅拌系统10m23污泥中转62、池系统(含搅拌)60m14改性杀菌系统,含冷却系统、除臭、自控柜380V,35KW15固液分离系统,含鼓膜板框压滤机(120平米)、空压机、气动隔膜泵1台、自控柜、滤布1套380V,3KW26压滤操作平台碳钢17储存泥斗/自动卸泥系统281#药剂储罐碳钢10m192#药剂储罐玻璃钢10m110滤液排放、回用管111管网及基建配套工程12线缆及自动控制13泵、阀元件14钢结构厂房、仓库600m2115合计16二条生产线总计2设备清单一览表通过本单位的技术研发,进一步实现了对初沉污泥、消化污泥的快速脱水(由含水率9799.5%二沉污泥应用本技术下降到50%的效果),高效杀菌(杀菌率达到99.95%63、以上),去除重金属(去除率85%35成分HgCdCrAsZnCuNiPb磷P2O5,%总氮,%钾K2O,%含量5.02.51504585025080351.35.00.52产品名称原污泥原污泥处理后污泥处理后污泥去除水率湿重,Kg含水量,湿重,Kg含水量,Kg%以上)并回收的方法。污泥无害化深度脱水处理核心技术,是实现污泥“五合一”处理:一次性同步快速高效实现污泥除臭、杀菌、去重金属、深度脱水处理,最终实现污泥资源化综合利用。是对现行处理模式的彻底突破。4.4预期目标1、污泥处理快速高效“三去除”工艺的技术指标举例:取某城镇污水处理厂剩余污泥,含水率为80.5%,固含量为19.5%。分析用样品64、在105下干燥至恒重后的成分分析如表11。表11污泥样品(干基)的成分分析(mg/Kg)2、污泥去除水技术指标采用本工艺对污泥进行处理,经多次反复试验,得到了稳定的试验结果。以100Kg剩余污泥的处理为例,本工艺对污泥的去除水率可达到70%以上,处理后污泥的质量和体积仅为原污泥质量的45%以下。本污泥去除水技术指标如表12。表12污泥去除水技术指标36Kg指标10080.53644182470.277.6成分HgCdCrAsZnCuNiPb含量0.50.25.51.04.83.20.885项目有机质TNTPTK含量57.64.531.520.65成分HgCdCrPbAsZnCuNi含量0.5065、.51.01.00.25.00.50.53、污泥重金属去除与回收技术指标采用本技术对污泥进行处理,去除污泥中重金属后制备固体燃料,所得到的固体燃料产品的热值大于20000KJ/Kg,其中重金属含量如表13,是一种优质的清洁燃料。表13固体燃料产品的重金属成分分析(mg/Kg)采用本技术对污泥进行处理,去除污泥中重金属后制备有机肥,所得到的有机肥产品的养分如表14,有机肥产品的重金属含量如表15。由表14和表15可知,污泥经处理后制备的有机肥的养分含量较高,重金属含量很低,优于CJ-3025-93(城市污水处理厂污水污泥排放标准)和NY525-2002标准中的规定值,是一种优质的农林基肥。表1466、污泥处理制备的有机肥中养分(%干重)表15污泥处理制备的有机肥中重金属含量(mg/Kg)在污泥处理过程中,污泥中的重金属95%以上进入到废水中,对37序号控制项目单位一级二级三级新扩改建现有新扩改建现有1氨mg/m31.01.52.04.05.02三甲胺mg/m30.050.080.150.450.803硫化氢mg/m30.030.060.100.320.604甲硫醇mg/m30.0040.0070.0100.0200.0355甲硫醚mg/m30.030.070.150.551.106二甲二硫mg/m30.030.060.130.420.717二硫化碳mg/m32.03.05.08.0108苯67、乙烯mg/m33.05.07.014199臭气无量纲1020306070废水进行处理,单独或混合回收其中的重金属,可分别得到海绵体金属单质、金属氢氧化物或金属硫化物等产品,重金属的回收率可达到90%左右。废水处理后,重金属含量达到排放标准,可在本工艺过程中循环利用,少量废水可返回原废水处理厂,不会对废水处理厂的生产造成任何不利影响。4、污泥去除臭技术指标用本工艺处理污泥的过程中,按照国标(GB/T14675)规定的方法对臭气浓度进行测定,臭气浓度在1030范围之内,所得结果符合GB14554-93规定的恶臭污染物厂界标准值中的二级水平,见表16。参加试验的人员在污泥处理过程和污泥产品制备过程中68、没有明显感觉到恶臭气味的存在,说明本工艺技术能够很好地去除污泥中的恶臭物质,见表17表16GB14554-93规定的恶臭污染物厂界标准值38序号控制项目感觉阈值(g/g)识别阈值(g/g)1氨0.10.62三甲胺0.00050.0063硫化氢0.00010.0014甲硫醇0.00010.00075甲硫醚0.00010.0026二甲二硫0.00050.0057二硫化碳0.0170.888苯乙烯0.030.2表178种恶臭物质的感觉阈值、识别阈值39第五章建设方案5.1平面布置本项目新建成产车间座,用于污泥无害化处理。新建车间宽20m,长30m,平面布置图如下:405.2结构设计1.设计依据建筑结69、构可靠度设计统一标准gb50068一2001;建筑结构荷载设计规范gb50009一2001;建筑抗震设计规范gb50011一2001;8级混凝土结构设计规范gb50010一2002;砌体结构设计规范gb50003一2001;建筑地基基础设计规范gb50007一2002;2.建筑场区的地震基本烈度:7度3.结构安全等级:二级4.结构形式:框架结构5.风荷载:0.3kN/6.现浇钢筋混凝土楼面板,屋面板7.240厚页岩砖及加气混凝土砌抉隔墙;8.基础形式:独立桩柱5.3给排水设计1设计依据建筑给排水设计规范gb50015-2003;建筑设计防火规范gb50016-2006;2设计范围:室内给排水系70、统,雨水排水系统,室内消防系统。3给水系统:由城市给水管网引入。414排水系统:排水采用室内污废合流,室外雨污分流。5消防系统:用水及消防系统,接城市供水网到污水处理厂,保证消防用水,室内外消防用水量15l/s,同时发生火灾次数为一次,火灾延续时间按3h计,消防需水量200立方米,并按规范要求设置灭火器材。5.4电气设计1设计依据建筑设计防火规范gb50016一2006;民用建筑电气设计规范gbj/t16一92;2.设计范围:室内电力,照明设计,建筑物防雷接地设计。3.设计为双回路电源,照明电线全部暗敷。4.按三类防雷建筑设计,屋面设避雷带,利用结构柱内钢筋为引下线,基础钢筋为为接地面,电气设71、备接地与防雷接地共用,接地电阻要求不大于1欧。5.本项目总装机功率为45KW,其中:微波消毒35KW;板框压滤机3KW*2;搅拌器1.5KW*2;输送机及加药装置1KW。5.5消防设计1设计依据建筑设计防火规范gb50016一2006;2.设室内自动喷淋系统,喷淋给水系统为与生活供水系统分开的42独立系统,消防系统采用稳高压给水系统。消防泵房为厂区内现有,消防设备为双电源供电,消防水泵日常为电动泵做为应急备用。室内设应急照明,应急照明灯具内自带蓄电池,应急时间不小于90分钟。在建筑的主要出入口处、疏散走道、楼梯间设置诱导标志灯作为疏散照明,其地面照度值不低于1LX,疏散路线上的诱导标志灯带方向72、指示,出口的诱导标志灯安装在门的上方,诱导标志灯带蓄电池,应急时间不小于90分钟。空调净化系统的风管采用不燃材料镀锌钢板制作。冷热水的保温材料采用难燃闭孔橡塑海绵材料;凝结水管道的保温材料采用不燃离心玻璃棉保温管壳。风管穿越防火分区隔墙处、穿越空调机房隔墙或楼板处、垂直风管与每层水平风管支接处等均设防火阀,并与该系统的风机联锁,防火阀关闭则风机停运,防火阀也可根据消防中心发出的信号动作。防火阀可在70度时自动关闭。厂房生产车间设置排烟系统,排烟量按照每平方米60立方米/小时设计;靠外墙的房间采用自然排烟,设置不小于房间面积2的可开启外窗。43第六章环境保护和安全措施6.1建设项目对环境可能造成73、的主要影响(1)施工期环境空气:项目旧建筑拆除和施工期扬尘、废气对周围环境产生一定的影响;声环境:在采用噪声强度较大的施工机械施工时,项目施工噪声会对周围居民的生活将造成较大影响;固体废弃物:建筑垃圾占地,影响景观;(2)运营期环境空气:进出汽车所产生的尾气、应急柴油发电机烟气以及垃圾收集点臭气等对周边环境空气的影响;声环境:生活噪声、设备噪声、机动车噪声、社会活动噪声和交通噪声的影响;固体废弃物:管理人员日常办公生活垃圾和游客产生的生活垃圾的影响;6.2预防或减轻不良环境影响的对策和措施(1)施工期施工单位应加强施工现场环境管理,采用围栏、洒水、使用合格车辆及设备等防治措施,做好施工期扬尘、74、废气的防治工作。44按相关要求安排施工时间,采用低噪声设备,加强施工机械的维护保养,减低施工噪声对周围声环境的影响。做好施工场地和施工人员环境卫生保护工作,保障人群身体健康。(2)运营期环境空气污染防治:室内监测达到相应标准要求后建筑方可投入使用;合理设置排风口,并在排风口周围做好绿化;垃圾收集点按照无臭垃圾收集点的设计、建设,建成封闭式,采用密闭容器储存垃圾。噪声污染控制措施:对各项社会活动实施严格的噪声管理规章减小生活噪声;采用符合国家行业标准的设备,设备用房设计时应采用消声隔振材料,尽量设于地下室、专用隔声机房或屋顶,对发出噪音的设备应采取橡胶垫、弹簧等减震措施;合理布局、利用绿化带或设75、置隔声窗等来减轻机动车噪声的影响。固废污染控制措施:建设封闭垃圾收集点,做到垃圾日产日清。实行生活垃圾袋装化,推广垃圾分类收集。生态环境保护措施:项目施工完毕后,尽快实施项目的绿化工程。6.3环境质量现状评价结论水环境质量:濮阳市城区境内水域的主要功能为景观,执行地45表水环境质量标准(GB3838-2002)类标准。水质状况良好。环境空气质量:项目所在区域环境空气质量现状能达到环境空气质量标准(GB3095-1996)二级标准的要求,根据环境空气质量污染等级表,评价区域空气环境属清洁水平,说明该区域环境质量优良。声环境状况:项目所在场界处各个测点位声环境均达到声环境质量标准(GB3096-276、008)相关标准的要求。生态环境:项目所在区域整体环境较好,在开发建设过程中,不会造成其生态环境的破坏。评价区域内无历史文物古迹及风景名胜区。6.4环境影响评价初步结论本次环境影响评价认为,本项目具有较好的经济及社会效益,项目的建设会对周围环境带来一定的负面影响,但项目在工程规划设计、工程和运营各阶段均设计采取一系列有效的污染防治措施,经按本次环评报告要求完善各项环保措施并落实到位,则项目在此建设对区域环境的影响不大,从环境保护的角度分析该项目建设是可行的。6.5安全措施职工上岗前应加强安全生产培训,操作时严格按照操作规程,杜绝责任事故发生。要注意除尘降噪,以保护职工的身心健康。认真贯彻“安全77、第一,预防为主”的方针,确保项目经营后符合职业安全卫46生的要求,保障职工在劳动中的安全健康,严格执行劳动部“关于职业安全卫生监察暂行规定”。在所有用电设备和设施处落实完善的完全措施,以确保操作员安全生产。岗位操作人员应熟悉设备技术性能,定期检查,安全操作。根据国家有关劳动安全卫生政策规定,本项目拟采用的劳动安全防范措施有:(1)用电设备的防范措施装置中所有用电设备及电机均应有可靠的接地,并设置明显标志。(2)机械及坠落意外伤害防范措施应设有安全走道,爬梯平台应设扶手、护栏等。(3)采光照明措施建筑物的布置应充分利用自然光,在自然光照度不足的地方设有灯光照明。(4)人身防护措施根据工作环境特点78、配备各种必要的防护用具和劳保用品。(5)安全教育对所有职工进行三级安全教育,经考试合格后持证上岗。47第七章节能、节水7.1概述能源和水资源是社会生产发展的基础。节约能源和水资源是我国长期的战略任务。现在我国能源和水资源利用率较低,消耗指标较高,节约能源和水资源不仅极其必要,而且潜力很大。它是提高经济效益的一个重要方面,也是我国能源政策的重要组成部分。因此,本项目应从设计、技术、设备、材料等方面采取多种措施尽量减少能源和水资源消耗。7.2用能评估7.2.1建筑能耗指标本项目采用专用节能分析软件(PKPM)计算,公共建筑采暖、空调、通风、照明用电和其它生活用电年耗电量总和为80.12kWh/,优79、于参照建筑物的建筑能耗指标(108.50kWh/)。7.2.2用水指标项目年综合用水量标准为8L/d,符合建筑给水排水设计规范的规定。7.2.3主要耗能设备及其能耗指标(1)总装机耗电量指标:131400KWh台年;48(2)公共建筑集中空调系统,所选用的性能系数(能效比)比国家标准公共建筑节能设计标准(GB50189)中的有关规定值高一个等级。采暖系统热水循环水泵的耗电输热比、风机单位风量耗功率和冷热水输送能效比符合公共建筑节能设计标准(GB50189)的规定;综上所述,80.12kWh/1200+131400KWh2=35.89万kWh/a7.2.4总体能耗指标1、包括采暖、空调、通风、照80、明等用电和生活用水等,本项目单位建筑面积能耗为53.94千克标煤/平方米。单位建筑面积能耗=项目耗能量(千克标煤)建筑物总建筑面积()=64.731000/1200=53.94(千克标煤/平方米)其中:项目耗能量=建筑用电能耗+总装机用电能耗+生活用水工质能耗=11.82+44.11+8.8=64.73(吨标煤)7.3建筑节能7.3.1设计依据1、民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分);2、住宅建筑围护结构节能应用技术规程;493、河南省民用建筑节能设计实施细则(采暖居住建筑部分);4、公共建筑节能设计标准。7.3.2建筑节能设计1、建筑布置与体型1)本项目主要建筑物向应综合考虑采光、集热、81、通风等因素。2)各建筑物之间的间距在满足规范的要求下适当加大,通风效果良好。2、节能技术措施说明:1)外墙:采用外墙外保温技术,外墙材料与设计满足最小热阻要求。2)屋面:采用保温隔热屋面。保温材料选用聚苯乙烯泡沫板板(EPS),隔热层可选用架空隔热层或种植隔热层。3)外窗:外窗采用双层中空玻璃窗,具有良好的气密性和隔热性。4)建筑物公共部位照明控制采用节能自熄开关,以达到节能的效果。5)照明光源和灯具采用高效节能型荧光灯,同时采用节能型快启电感镇流器或谐波含量较低的电子镇流器,以达到节能的效果。507.3.3智能化管理节能该项目的照明控制系统、给排水系统、消防系统和强弱电能源管理系统等应进行最82、合理调控,达到最佳的节能管理目标,实现按需服务和控制。7.3.4节水措施1、应采用节水型设备和器具。如采用自闭式冲水阀、感应水龙头、节能型冲洗水箱等,降低水资源的无效消耗,达到节约用水的目的。2、提高用水回收率和重复利用率。3、供水系统采取防渗、防漏措施。如供水管网、卫生洁具等配件要符合标准,提高耐用度,防止漏水,以达到应有的节水功效。7.4能源管理建立单位能源管理制度和机构,加强水、电的计量管理,并明确管理责任,防止跑、冒、滴、漏,提高节能效果。51第八章组织机构及定员8.1管理模式和组织机构为认真抓好基础性管理工作,严格各项规章制度,加强质量管理及质量保护体系,搞好职工培训,提高职工素质,83、强化市场竞争意识,增强企业快速反应机制和应变能力。项目建成后,对机构设置人员管理将作出严格规定,实行标准化的管理。职能部门与筹建期间作必要的调整。根据功能使用设置生产部、财务科、保卫科、办公室等部门和机构。8.2组织定员项目简建成后工作人员30人。根据设备配置,技术人员由本单位技术人员指导,招聘下岗职工及农村富余劳动力进行培训。8.3项目实施进度计划本项目建设期为半年,主要进行可行性研究报告及审批、初步资金筹措、设备安装调试、投入使用等阶段,为加快建设进度,缩短工期,各阶段允许有一定程度的交叉。详见下表项目实施进度计划表见附表52序号时间(月)进度1234561可研报告编制及审批2资金筹措3设84、备询价采购4设备安装调试5试生产53序号工程或费用名称建筑安装工程费其它费用合计一工程费用895.18895.18土建工程4949第九章投资估算9.1投资估算范围本工程建设内容为xx县污水处理厂污泥无害化处理项目建设。工程的投资估算内容包括工程费用、工程建设其他费用、预备费等。其中,安装工程费用包括:设备购置费、设备安装费、装修费;工程建设其他费用包括:安全验收评价费、安全评估费、项目前期咨询服务费、造价咨询服务费等。9.2投资估算依据1.工程费用包括:设备购费和安装工程费、装修费用;预备费用包括基本预备费与涨价预备费。2.其他费用根据河南省建设工程其他费用标准规定的内容并结合本项目实际情况计85、算,包括:安全验收评价费、安全评估费、项目前期咨询服务费、造价咨询服务费。3.预备费:涨价预备费不计。项目总投资估算表单位:万元54设备购置费806.18806.18设备安装工程4040二工程其他费用88.92188.921安全验收评价17.617.62项目前期咨询服务费13.5413.543环境影响咨询收费8.548.544安全评估评价10.310.35造价咨询服务费3.133.136工程勘察设计费22.3822.387工程监理费13.4313.43三预备费47.41基本预备费47.4四铺底流动资金200五工程总投资1231.59.3投资估算结果根据项目建设内容与目标,参照国内同类项目及当地86、建设行政主管部门发布的造价信息进行估算,各项投资如下:(1)工程费用为895.18万元。(2)工程建设其他费用为88.92万元。(3)预备费:只计基本预备费,不计涨价预备费,预备费为47.4万元。(4)铺底流动资金为200万元。(5)总投资:1231.5万元。55序号项目说明每吨成本(元)1电费45KW*0.65系数*24h*1元/度508.95/45吨=11.312药剂费1#、2#63.703直接人工5人*4500元/月22500/30天/45吨=16.674员工福利5.50元/吨5.505机物料损耗15元/吨15.006日常维护费11.78元/吨11.78小计123.96元/吨管理费15%87、18.60合计142.56元/吨第十章经济效益分析10.1运营成本该项目运营期30年(不含建设期),运营期内污泥处理量为45吨/日,设计规模为60吨/日。运营期内年均直接运营成本(1-6项)为123.96元/吨(按污泥含水率80%计),折为污水处理成本为:123.96*45吨/50000m=0.112元/m。直接运营成本构成具体如下。注:日常维护费不包括设备设施的大修费用。10.2污泥经处理后加工有机复混肥(1)湿污泥处理量:45t/日,1.6万t/年;财政补贴拨款160元/t,则每日7200元,每年262.8万元;56(2)生产有机复混肥45*22%=9.9t/日,全年3613.5t,销售价88、格800-1200元/t,年销售收入3613.5*800元=289.08万元;(3)产出各种金属产品(含金属单质、金属氢氧化物或金属硫化物等)每日约0.04t,全年14.6t,平均销售价格1-1.2万元/t,年销售收入14.6*1=14.6万元;(4)年总收入=262.8+289.08+14.6=566.48万元;(5)年运行成本:按湿污泥处理量取142.5元/t,全年228万元;(6)年毛利=年总收入-年运行成本=338.48万元。从以上可预计,每t污泥运行成本142.5元,收入354元,毛利税211.5元。10.3污泥经处理后加工有机饲料污泥经减量化、无害化处理后,也可加工成有机饲料,产生89、的收入与毛利,与加工成有机复混肥产生的经济效益基本等同。57第十一章项目建设招投标方案为确保xx县污水处理厂污泥无害化处置工程项目建设的工程质量,制定本项目的招投标方案。11.1建设项目招投标范围及招标组织形式招标的范围包括项目建设的勘察设计招标、施工监理招标、施工企业选择招标、设备招标均列入招标范围,面向社会公开进行招标,该项目招标活动全部委托给有资质的招标机构办理。11.2投标、开标、评标和中标程序根据建设项目规模和建设要求,在投标过程中必须遵守如下程序:项目经上级主管部门批复同意后,项目承办单位在指定媒体上发布招标文件。招标文件开始发出之日起30日内,具有承担投标能力的法人或其他组织都可90、以投标。投标人少于3个时,应当重新进行招标。招标时由项目承办单位主持,邀请所有投标人参加,由招标人委托公证机构检查并公证。投标人的投标应符合下列条件之一:能够最大限度的满足招标文件中规定的各项综合评价标准或者能够满足招标文件的实质性要求,并且经评审合理。投标按照中华人民共和国招投标管理法的规定和程序进行。58投标人确定后,招标人向中标人发出中标通知书,该通知书具有法律效力,若中标人放弃中标项目,应当承担法律责任。自中标通知书发出30日之内,按照招标文件,项目承办单位和中标人签定书面合同,同时中标人不得向他人转让中标项目,不得将中标项目肢解后分别向他人转让。11.3评标委员会的人员组成项目全部采91、用公开招标的方式,评标委员会由项目承办单位的代表和有关技术、经济等方面的专家组成。评委会成员在副高(副教授)级以上,从事本专业至少在8年以上,对工程项目有较深入的研究,并且职业道德良好,与投标单位无任何利害关系。评标委员会主任由资深的专家担任,评标委员会采用单数制,但最低不少于5人,并且技术、经济等方面的专家不得少于成员总数的三分之二;评标委员会要严格按照招标文件确定的评标标准和方法,对投标文件进行评审和比较。投票采用打分制,以得分高者当选。11.4招标基本情况根据“中华人民共和国国家发展计划委员会令”第9号建设项目可行性研究报告增加招标内容以及核准招标事项暂行规定,招标基本情况见下表。59分92、项内容招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式全部招标部分招标委托招标自行招标公开招标邀请招标勘察设计监理施工其他表12-1招标基本情况表60第十二章结论与建议12.1结论城镇污泥经本技术进行厂内深度减量处理后,为污泥最终处置提供了更加广泛的空间,可用于制肥、建材、燃料、优质填埋用覆盖土等。对污泥的减量化、无害化、资源化、低碳化处理是十分必要的,将会产生十分巨大的社会效益、经济效益、生态效益和环境效益。综上所述,本项目的建设必要、可行。12.2建议(1)建议对施工单位严格管理,确保建筑工程保质保量,按期完成项目建设任务。(2)建议承办单位制定详实的资金使用计划,落实项目建设资金。加强资金管理,建立专项资金专门账户,委派专人管理,确保项目资金专款专用。(3)在建设过程中,要充分借鉴其他地方的好经验、好做法,加快项目建设进度。