污泥干化焚烧建议书教学文稿.docx

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污泥干化焚烧建议书教学文稿

第一章概述

1.1福州市概况

福州，别称榕城、三山、左海、冶城、闽都，简称“榕”，福建省省会，位于福建东部、闽江下游沿岸，是东南沿海重要都市，海峡西岸经济区政治、经济、文化、科研中心以及现代金融服务业中心。

首批14个对外开放的沿海港口城市之一，全国综合实力五十强城市、中国优秀旅游城市、国家卫生城市、国家园林城市、全国环保模范城市、全国双拥模范城市、国家历史文化名城、全国文明城市、全国宜居城市、福布斯中国大陆最佳商业城市百强城市，2013、2014连续两年被《第一财经周刊》评为新一线城市。

福州具有2200多年的建城史。

是近代中国最早开放的五个通商口岸之一，福州马尾是中国近代海军的摇篮，中国船政文化的发祥地。

福州不仅是中国东南沿海重要的贸易港口和海上丝绸之路的门户，而且是重要的经济文化中心。

辖5区2县级市6县，全市陆地总面积11968平方公里，其中市区面积1786平方公里，建成区面积240.12平方公里，城镇化率64.8%。

全市海域总面积11.09万平方公里，海岸线长1137公里，占福建省的1/3。

全市常住人口为728万人（含平潭，截止2012年），当地居民以汉族的闽海系族群为主，通行闽东语福州方言。

1.2污泥处理现状

近几十年来，随着我国城市污水处理力度和污水处理设施建设的加快，城市污水处理率不断提高，特别是“十一五”期间污水处理能力已经达到了1.3亿吨/日，全年大概400多亿污水处理能力，仅次于美国，美国是1.7-1.8亿吨，预计“十三五”将赶上美国。

但同时也带来了一个新的问题和挑战，就是污水厂的建设及运行伴随产生了大量剩余污泥，已经成为新的环境污染源。

实际上，污泥也是一种可以利用的资源，它可以产生沼气、变成有机肥等。

国际上对污泥的处理原则都是“十二字”：

减量化、稳定化、无害化、资源化，而且是以“资源化”为导向。

但中国的污泥监管体系不健全，各部门缺少信息沟通与数据共享，对污泥资源化利用重视还很不够。

而且由于污泥简单填埋的费用过低，污泥的资源化利用至今缺乏足够的市场驱动力，目前国内的绝大多数污水处理厂也缺少污泥处置设施和手段，大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市“污泥围城”。

《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》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%。

国务院印发的《关于加强城市基础设施建设的意见》提出：

到2015年，城市污泥无害化处置率达到70%左右。

为什么从80%降到70%，这体现了国家对目前国内污泥无害化处理处置现状的一种总结或者说是反思。

因为在“十二五”期间，大家意识到要解决污泥，但各个省市动作还不是太快，到目前为止，已进入“十二五”的第四个年头，从全国来看，我们的进展还很不理想，我们国家现在的污泥无害化处理处置率大概也就是百分之二十多。

70%的目标虽有下调，要如期完成难度很大。

完成也是有可能的，比如临时用板框压滤机将污泥压成泥饼搁到垃圾填埋厂里或一烧了之，但2015年实实在在地完成污泥无害化处理目标可能性不大，我觉得要等到“十三五”、“十四五”的时候，也就是等各级政府特别是地方政府对这个问题有了真正的了解，能拿出更多的精力解决以人为本的问题、民生的问题、社会的问题，还有环境的问题，而不是单纯地只把主要精力放在围绕人均GDP增长的经济建设上的时候，才能彻底解决污泥问题。

伴随着快速城市化进程，污泥处理负荷急剧增加。

按照“十二五”规划内容，到2015年我国污水日处理能力将达到2.08亿立方米，污水处理率将增长到85%左右。

污水处理厂的建设投运伴随产生大量的剩余污泥，以含水率80％计，全国年污泥总产生量很快将突破3500万吨，预计到2020年污泥产量将突破年6000万吨。

从处理处置的技术路线来讲，发达地区主要通过快速、有效的减量化手段作为污泥处置的应急方式，如污泥深度脱水。

在北京、上海、广州、杭州、大庆等地陆续上马了污泥的二次深度脱水工程，其主要目的是通过高压脱水过程将污泥含水率从80%左右降至60%以下，从而缓解污泥过快增长产生的处置压力。

而对于经济欠发达和落后地区，污泥主要仍以卫生填埋、堆肥和土地利用为主。

目前污泥调理深度脱水后无害化、资源化处理是我国现阶段最为经济可行的方法。

1.3污泥处理发展方向

污泥的常见处置方式包括填埋、制肥、干化等方法各种方法有利有弊。

为了最大程度地实现“减量化、稳定化和无害化”大多数西方发达国家采用污泥焚烧技术妥善处理污泥。

污水处理和污泥处理是与解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。

城市污水处理厂在净化污水的同时产生大量生物活性污泥，许多化工、制药工业中也会产生污泥废料，其特点是含水量高、不稳定、易腐败、有恶臭。

未经恰当处理处置的污泥进入环境后会给水体和大气带来二次污染对生态环境构成严重威胁。

因此，必须采用有效的方法和成熟的技术对污泥进行专业的处理。

污泥的常见处置方式目前污泥的常见处置方法有以下4种：

1）填埋

卫生填埋操作简单、费用低，而且经过消化后的污泥有机物含量减少、性能相对稳定、总体积减小脱水后再进行填埋也就成了一种比较经济的污泥处理方式。

鉴于目前国内经济的发展状况污泥填埋在相当长的时间内仍会继续存在。

但是脱水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,需经再处理后才能送至生活垃圾填埋场填埋或者根据污泥的含水率及理化特性等因素设置专用的污泥填埋场。

同时专用污泥填埋场会存在占地面积较大、选址不易、渗沥液难处理并可能影响地下水质以及其他安全隐患等问题一旦处理不当很可能会造成二次污染。

2）制肥利用

污泥制肥料曾是污泥利用的主要途径其实质是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥中的多种有机物进行氧化分解转化为植物容易吸收的类腐殖质因此生物能得到利用能源得以节约。

但近年来随着人们对绿色食品的要求和对土壤污染的警惕污泥肥料农用的标准日趋苛刻并因其使用不便和肥效差等原因也无法和化肥抗衡污泥用作农业肥料已难以为继。

此外源于对重金属、洗涤添加剂污染等方面的顾虑使得此种处置方式日益萎缩。

3）干化

污泥干化技术是指利用热来破坏污泥的胶凝结构并对污泥进行消毒灭菌。

干化温度高达95℃以上除有效杀灭病原菌外还能使污泥容积显著降低并将臭味消除。

然而干化处理工艺能耗高、设备复杂、投资及运行费用高、减量化也不彻底。

而且还要对蒸发物采取冷凝、除臭等措施综合成本较高。

干化后的污泥或送去焚烧或用作肥料仍然存在出路问题一般使用较少。

4）焚烧

污泥焚烧是一种高温热处理技术利用高温氧化燃烧反应在过量空气的条件下使污泥的全部有机质、病原体等物质在850~1100℃下氧化、热解并被彻底破坏。

污泥焚烧的优点是占地小、处理快速、处理量大、减量明显减容量可大于90%，焚烧后的灰渣根据其重金属含量可选择直接或使用重金属螯合剂处理后进入填埋场也可用作建筑材料或铺路等。

采用焚烧法处理污泥可最大程度地实现。

“减量化、稳定化和无害化”是污泥处理最彻底的方法，西方发达国家普遍采用。

此法，污泥焚烧所面临的挑战和难点。

随着经济的不断发展以及对环境保护的加强污泥处理将会成为另一新兴产业，但目前国内污泥焚烧技术发展还不成熟有待完善。

同时，需要政府、企业和其他社会团体在政策、技术和资金等系列产业要素方面的紧密配合。

污泥的含水率是制约污泥处置系统运行成本的关键因素，因此需要通过预处理降低污泥的含水率。

污泥焚烧会产生酸性烟气、灰渣和飞灰等环境污染物需要后续处理，必须严格控制并达标排放也是关键技术所在。

根据重金属含量的不同可以考虑对灰分做如下处理直接填埋或加水泥制绿化砖加重金属螯合剂后填埋。

第2章企业概况

2.1企业介绍

福州美佳环保资源开发有限公司成立于2010年，（下称“美佳环保”）公司致力于新型环保项目开发，主要范围：

生活垃圾焚烧炉渣综合处理，废水废气处理、飞灰稳定化处理、污泥干化焚烧及环保市政工程投资等，为城市生活垃圾处理减量化、无害化、资源化作出贡献。

公司注重团队建设，坚持以人为本，积极发展企业文化，视员工为企业发展的基石与力量源泉，拥有一支知识结构完整、集环境保护领域的专家和资深从业人员为核心的员工队伍上。

同时以国内拥有垃圾焚烧电厂最多、累计处理垃圾能力最大的企业锦江集团为技术依托，又整合了国内其他垃圾发电优质企业的运营经验,确保环保能源项目在同行业中处于领先水平。

第三章项目总体思路

3.1投资建设模式

福州市污泥干化焚烧厂项目釆用当前国内外市政公用项目较通用PPP模式中的BOT（建设-运营-移交）模式建设。

我方针对该项目在当地组建项目公司，由项目公司与政府签订BOT《特许经营权议》，进行项目的投资、建设和运营。

特许经营期后项目公司把完好的、正常运行的污泥干化焚烧厂无偿移交给政府。

项目公司通过处理补贴费、上网电费等收回项目投资建设成本并取得合理利润。

3.2项目规模

据了解，现阶段福州市污泥的产生量每天高达约300吨,由于福州市经济正处于快速发展阶段，城市化率不断提高，城市生活垃圾系统也逐步完善，预计福州市污泥产生量在未来几年都将大幅提升。

根据福州市污泥产生量，本工程建设总规模为日处理500吨，建设规模如下：

工程建设规模为日处理污泥400吨，建设一条400t/d的焚烧炉生产线,配置干污泥料仓、焚烧炉、热旋风分离器、余热锅炉、空气预热器、布袋除尘器。

远期随着污泥产生量的增加，适时开展二期工程的建设，确保本项目能够持续实现福州市生活垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理需求。

3.3工艺路线

干化焚烧联合处理工艺主要采用低温干化和高温焚烧二套系统串联运行。

通过招标,确定采用流化床干化工艺,可将脱水污泥含水率从70%左右降至10%左右（最低可至5%）。

焚烧采用循环流化床焚烧炉,通过焚烧干化污泥,以导热油（或蒸汽）形式回收烟气中热量,并将回收的热量用于干化系统。

该联合工艺可以达到能量的自平衡。

3.4项目选址

本项目拟选址：

福州市红庙岭垃圾综合处理场场区内。

第四章工艺流程

4.1干化工艺

干化工艺是本系统的核心工艺。

由于干化污泥具有易燃、易分解的特点,为保证安全和卫生,干化系统内必须保证低温、低氧状态。

同时由于污泥在40%～60%含水率时具有易粘结的特性,因此选用设备必须防止污泥粘结在换热面,从而降低热效率,甚至影响运行。

经过多次方案比较和设备招标,最终选用了进口流化床低温干化系统。

该系统干化温度为85℃,系统内控制含氧量<4%。

该系统的特点是采用流化床干化机。

干化过程在流化床内进行,流化床底部布置蒸汽盘管。

空气从床底经过盘管加热后进入床身,热空气一方面使床身中的污泥处于流动化,防止污泥粘结,另一方面也与污泥进行充分换热,蒸发其中的水分,蒸发出来的水分和空气一起被引入洗涤冷却塔内,经喷淋后,水分被去除,余下的干空气则循环使用。

经干化后的污泥含水率降为5%～10%。

干化系统每蒸发1t水分,消耗热能为2800kJ。

4.2焚烧工艺

经干化系统处理后的污泥储存在干污泥料仓中,通过输料机送入焚烧炉,在投加污泥的同时,可以投加生石灰（用于脱硫）。

投加的干污泥经炉内预置的床砂加热后迅速升温,并开始着火燃烧,经燃烧后的污泥被循环流化床床身内的高速气流带出,通过热旋风分离器,将其中比重较大的未燃尽颗粒收集下来,然后重新送入焚烧炉焚烧,燃尽后的轻小颗粒和高温烟气一起进入后续烟道。

烟道内布置余热锅炉、空气预热器用于回收热量。

烟气排出前通过半干法脱硫和布袋除尘器除尘,参照《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）的排放标准排放由于干化污泥燃烧特性接近褐煤,经过循环流化床焚烧炉现场试验,其焚烧特性良好,因此许多国内厂家均有能力配套,技术也相当成熟,采用国产的流化床焚烧炉。

4.3工艺流程示意图：

第五章项目建设与投资

5.1项目拟定建设条件

1）本项目用地约50亩，由政府无偿划拨，三通一平由投资方负责；

2）项目拟选厂址选址在福州市红庙岭垃圾综合处理场场区内；

3）特许经营期30年（不含2年建设期）；

4）烟气执行欧盟2000烟气排放标准（EU2000/7VEC）;

5）污泥采用密封罐车或密封输送带送至污泥干化焚烧场；

6）污泥由投资方进行干化焚烧处理。

5.2建设内容及投资估算

主要建设内容：

项目红线内配置干污泥料仓、焚烧炉、热旋风分离器、余热锅炉、空气预热器、布袋除尘器；建设主厂房及汽机房、厂区道路、绿化工程及其它配套公用工程。

本工程预计投资XX万元（含干化和焚烧设备、土建、自控及辅助设施）,运行费用230元/t湿污泥（含水率为70%,并包含电费、药剂费、人工费、维修费等）。

5.3投资前景

1）《城镇污水处理厂污水污泥处理处置及污染防治技术政策》（建城[2009]23号）中要求“城镇污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。

”

2）《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》（环办[2010]157号）中要求“污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下。

”

3）《国家十二五规划纲要》专栏11“环境治理重点工程”中明确指出“加快建设城镇生活污水、污泥、垃圾处理处置设施”。

4）《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中明确了“将污泥处理成本逐步纳入污水处理成本并纳入缴费范围，加强对自备水用户污水处理费的征收管理，为污水处理设施运行提供经费保证。

第6章项目实施与程序

1）以市级领导牵头，福州市市容管理局为主管部门，各相关部门协作参与，成立福州市污泥干化焚烧厂项目领导小组，具体负责该项目推进的相关工作；

2）项目领导小组确定遴选该项目投资主体的模式，建议釆取招商引资的方式；

3）投资人与政府协商确定项目的建设规模和边界条件；

4）根据确定的建设规模和边界条件，我们针对该项目编制项目建议书并向政府提交经过我们严格核算的初步垃圾补贴费；

5）市政府审核项目建议书，确认污泥处理补贴费；

6）市政府与美佳环保草签垃圾处理特许经营权协议；

7）美佳环保在与政府草签特许权协议后立即出资成立项目公司；

8）项目公司成立后，与政府签订正式的垃圾处理特许经营权协议；

9）市政府政府相关部门与项目公司一起进行项目选址，并按照相关程序完成项目选址、环评等工作；

10）项目公司按照国家和江西省建设程序进行项目申报和报建；

11）项目公司开始投资建设污泥干花焚烧厂，项目投运后由福州市污水处理厂将污泥运输至厂内接收大厅，项目公司负责安全无害处理。

第七章项目优势

在污泥焚烧技术上美佳环保可提供整体解决方案包括基础调研、工艺设计、项目管理、施工建造等。

美佳环保致力于以西方的先进技术应用为基础最大程度地实现国产化建造以合理的成本和优异的质量满足用户需求。

凭借现有的工艺创新技术和超过110年的化工生产经验，美佳环保已经成功完成了许多重要项目并且已经在环境技术方面和一些先进的欧洲企业合作并达成了特许协议。

美佳环保具有极强的工艺设计能力和技术整合能力与业内一流公司建立有合作伙伴关系在国外特别是欧洲有大量的同类型项目可供参观、考察。

国内合作伙伴太湖锅炉拥有强大的设备国产化的设计和制造实力及工程承建能力为降低系统投资提供有力保障。

第8章总结

采用干化焚烧联合工艺处理污泥,做到了对城市污水处理厂固体废弃物的无害化、减量化,并有一定的资源化意义。

其运行费用虽有所增加,但是低于垃圾焚烧的运行费用。

联合处理工艺尤其适宜于土地资源紧张、环境要求较高、经济较发达的城市选用。

综合上述，建设污泥干化焚烧厂迫在眉睫，以达到无害化、减量化、资源化的目标。