造纸废水厌氧处理工段中日产5万立方沼气地资源化再利用可研报告可编辑.docx
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造纸废水厌氧处理工段中日产5万立方沼气地资源化再利用可研报告可编辑
造纸废水厌氧处理工段中日产5万立方沼气地资源化再利用可研报告
第一章总论
11项目背景与概况
com项目名称
东莞地龙纸业有限公司造纸废水厌氧处理工段中日产50000Nm3沼气的资源化再利用项目
com项目承办单位概况
1项目承办单位
东莞地龙纸业有限公司
法人代表张茵
2项目承办单位概况
东莞地龙纸业有限公司于2005年1月28日注册成立是一家专门从事包装用纸的现代化企业是东莞玖龙造纸基地集团旗下的成员企业整个东莞玖龙造纸基地共占地4000余亩计划投资总额为20余亿美元目前东莞地龙纸业有限公司已经建成投产3条造纸生产线以及配套的自备热电厂污水处理厂目前造纸年生产能力达到100万吨自备热电厂装机容量达到156MW污水处理能力达到35万吨目前整个东莞基地的销售额占珠江三角地区包装用纸的30％以上是珠三角地区最大的包装用纸生产基地
在追求规模和效益的同时东莞地龙纸业有限公司十分重视环境保护和员工的生活福利建设公司已投入巨资对水气噪音等环境问题全面进行综合治理和厂区绿化公司顺利通过了ISO90012001质量管理体系ISO140012004环境管理体系OHSAS180011999职业健康安全管理体系三个标准化管理体系的认证以及绿色环保认证不仅如此公司还很注重员工的福利建设已经建成的员工宿舍区是集员工公寓体育场娱乐中心为一体的大型高尚生活区
公司秉承科学的发展观品质第一用户至上完善管理日日进步的企业理念在未来几年里公司将在现有规模基础上根据企业发展需要和市场需求不断扩大生产规模提升产品品质将公司发展成为大型的现代化造纸基地为国内外广大客户提供更多品种更高品质的产品和服务
东莞地龙纸业有限公司通过多年的生产经营和技改扩建培养和造就了一支具有各类专业人才高素质的职工队伍积累了丰富的生产管理和技改经验再加上得天独厚的地理位置和交通条件为本工程的改造实施创造了极为有利的条件
com项目主管部门
广东省东莞市对外经济贸易委员会
com项目建设地点
广东省东莞市麻涌镇新沙港工业区现有厂区内
com可行性研究报告研究范围及编制单位
1可行性研究报告编制单位
单位名称中国轻工业长沙工程有限公司
咨询证书编号工咨甲22220070013
设计证书编号甲级180009-sj
总经理樊燕
总工程师陈宝武
2可行性研究报告研究范围
a建设规模
b工程技术方案
c节能措施
d环境保护
e投资估算
f融资方案
g技术经济分析
h财务评价
com可行性研究报告编制依据
1东莞地龙纸业有限公司与中国轻工业长沙工程有限公司签订的《技术咨询合同书》
2东莞地龙纸业有限公司提供的工程建设有关资料
com项目提出的理由
造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业纸及纸板的消费水平是衡量一个国家现代化水平和文明程度的标志造纸产业具有资金技术密集规模效益显着的特点其产业关联度强市场容量大是拉动林业农业印刷包装机械制造等产业发展的重要力量已成为我国国民经济发展的新的增长点造纸产业以木材竹芦苇等原生植物纤维和废纸等再生纤维为原料可部分替代塑料钢铁有色金属等不可再生资源是我国国民经济中具有可持续发展特点的重要产业
造纸是我国古代的四大发明之一我国造纸工业是一个正在经历着从传统工业向现代化工业转型的重要产业2007年全国纸及纸板生产企业约有3500家全国纸及纸板生产量7350万吨总产值超过3000亿元我国造纸工业总产量位列世界第二第一位是美国年产量约9000万吨据有关专家预测到2012年我国造纸工业总产量将达到1亿吨左右居世界第一未来5年左右的总投资规模超过7000亿元我国造纸工业的经济总量仅次于电信钢铁和石油行业居第四位是呈高速增长态势的工业门类
但同时造纸工业也是高能耗行业2006年我国造纸工业总产值约占我国总GDP约22万亿13能源的需求量已占全国能源消耗总量的113左右能源消耗占全国总量的63消耗标准煤095亿吨我国造纸工业水重复利用率平均只有46％平均吨纸水耗高达100m3以上世界先进水平仅为10～20m3工业万元产值新鲜用水量高达188立方米由此可见降低我国造纸企业的能耗是缓解我国能源瓶颈制约是实现十一五期间单位GDP能耗下降20目标的重点行业之一
造成我国造纸工业能耗高的主要原因有两个一是能量使用的优化程度低二是工艺和设备技术比较落后因此推行造纸行业能量优化技术是节能关键步骤之一造纸行业的高能耗不仅导致了生产过程的低效益而且造成了严重的环境污染问题用先进的能量系统综合优化技术从系统优化的角度研究企业的能量系统包括物料系统提出过程系统用能效率的改进措施和工程实施方案对传统造纸产业进行优化和改造是提高造纸企业经济效益环境质量和降低单位能耗的重要途径也是发达国家造纸行业节能降耗技术发展的主流方向和热点领域目前能量综合优化技术用于过程行业降低企业能耗提高企业经济效益已成为国家发改委推广应用的重点关键技术并已经列入国家十大节能工程实施方案之中
长期以来我国造纸企业规模小总体装备和技术落后产业集中度低规模效益差从而导致能物耗高对环境保护造成巨大压力虽然造纸行业整体上处于供不应求但产品结构仍然不合理低档产品趋于过剩中高档产品不足原料问题仍然是困扰造纸行业发展的瓶颈传统的造纸行业属于能耗大户产品水电汽消耗均很高
国家十一五规划提出了节能降耗和污染减排目标并作为约束性指标东莞地龙纸业有限公司是广东省的节能重点企业之一作为能源消耗大户公司积极响应国家节能降耗减排的号召转变发展观念调整发展模式把节能环保工作摆在更加突出的位置着力打造企业的绿色竞争力在能源管理制度建设方面组建了较为完善的节能管理机构制定了从能源采购计量统计生产过程管理和定额考核等一系列的能源管理制度并以经济责任制的方式严格考核有力地促进了企业各项节能工作的有效展开在生产技术管理方面通过加强生产系统的平衡控制和管理工艺技术创新调整产品结构强化质量管理加大技改投资力度等措施取得了较好的节能效果目前公司的单位产品能耗达到0392吨标煤吨在行业内属于先进水平
但是节能减耗是一项长期的任务随着节能技术的发展各种能源使用过程中的余能余热全面综合利用的技术领域被不断拓宽从发展的眼光看公司余热余能方面还没有得到充分的利用在建设节约型社会的政策要求下从系统优化的角度分析研究企业的能量系统还存在很大的节能潜力例如厌氧污水处理站产生的沼气未能利用而沼气的热值很高很有利用的价值
基于目前的设备和工艺生产状况特提出建设造纸废水厌氧处理工段中日产50000m3沼气的资源化再利用工程项目对废水处理站沼气回收提纯净化用于锅炉燃烧发电供热
12研究工作概述
com地龙纸业有限公司的委托中国轻工业长沙工程有限公司承接本项目工程的可行性研究报告编制工作
com在本可研报告编制过程中中国轻工业长沙工程有限公司项目组工程技术人员与东莞地龙纸业有限公司的决策者及有关工程技术人员就本工程建设的背景条件发展规划建设条件建设规模产品方案投资估算效益分析等事项进行了充分的交流和探讨取得了一致意见
com对工程技术方案的项目和内容进行了充分的论证对改造技术经济效益测算环境保护节能节水措施和方法等进行了重点研究以论证本项目在技术和经济上的可行性
13研究结论
经研究论证认为本项目进行技术改造的基础条件具备工艺技术及方案先进并且成熟可靠工程实施方案和建设周期合理具有良好的经济效益和社会效益符合国家产业政策和行业发展规范符合地区和企业的发展规划有利于推动地区经济和社会发展建议有关部门加强各方面的支持力度促成该项目的尽快建成投产
com家建设两型社会的经济政策
两型社会指的是资源节约型环境友好型社会资源节约型社会是指整个社会经济建立在节约资源的基础上建设节约型社会的核心是节约资源环境友好型社会是一种人与自然和谐共生的社会形态其核心内涵是人类的生产和消费活动与自然生态系统协调可持续发展
温家宝总理在政府工作报告中提出要在全社会大力倡导节约环保文明的生产方式和消费模式让节约资源保护环境成为每个企业村庄单位和每个社会成员的自觉行动努力建设资源节约型和环境友好型社会也就是说经济的发展不能以牺牲环境为代价必须建立在优化结构提高效益降低消耗和保护环境的基础之上
环境友好型社会是由环境友好型技术环境友好型产品环境友好型企业环境友好型产业环境友好型学校环境友好型社区等组成主要包括有利于环境的生产和消费方式无污染或低污染的技术工艺和产品对环境和人体健康无不利影响的各种开发建设活动符合生态条件的生产力布局少污染与低损耗的产业结构持续发展的绿色产业人人关爱环境的社会风尚和文化氛围
本项目的建设符合国家建设两型社会的经济政策项目建成投产后将使公司余热余能得到充分利用且能实现资源最大化综合利用有利于企业的循环经济和可持续发展目标
com符合实施循环经济的发展理念
循环经济本质上是一种生态经济它要求把经济活动组织成一个资源－产品－再生资源的反馈式流程其特征是低开采高利用低排放循环经济的三大原则为3R即减量化再利用资源化原则所有的物质和能源要得到合理和持久的利用把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度本项目的废弃物的综合利用属于3R之资源化的范畴符合循环经济的发展理念
com技术创新
对废水处理站增设厌氧与沼气处理系统通过调节池废水进入预酸化池将大分子的有机物水解酸化为小分子可以更好的供厌氧菌吸收的物质通过冷却塔和调整pH以后将废水引入高效的IC塔通过颗粒污泥的作用将COD进一步转化为沼气和颗粒污泥本身所产沼气通过IC内部的三相分离器收集到沼气包沼气包内的沼气经过生物菌脱硫系统脱硫后直接输送到垃圾焚烧炉被综合利用产生蒸汽
本项目是一个循环利用资源节约能源对环境友好的项目
com建设规模与产品方案
本工程通过技术改造改革工艺力求达到节能降耗降低成本科技创新提高经济效益的目的
建设规模与产品方案50000立方米日沼气收集与处理系统
com厂址选择
本工程厂址在东莞地龙纸业有限公司现有厂址地区进行
com主要原辅材料供应方案
本工程主要对部分工艺设备管道进行更新和改造不涉及产品的变更不管是数量还是来源因此原辅材料来源仍按现行供应方式
com环境影响及综合利用
通过本工程改造对全厂厌氧废水处理产生的沼气进行回收和利用项目的节能效果显着同时也减少了废水污染物的排放项目的建设不会对周围环境造成不利影响具有环境保护和社会效益
com资金
项目总资金由建设投资和全部流动资金组成
项目总资金为25227万元建设投资25227万元
com经济效益
本工程建成投产后通过项目的技术经济分析测算该项目年增加利润总额560万元投资利润率2178财务内部收益率2895税前此外本工程所得税前静态投资回收期416年
14问题与建议
com需协调解决问题
为满足建设进度要求应尽早与有关设备供应商进行报价技术交流及比价等项工作
com工作建议
根据项目的进度规划前期工作得到上级部门批复后要迅速转
入施工准备阶段工作筹建项目班子落实项目各个环节工作确保工程完成进度和质量
第二章市场预测
21市场需求预测
com市场状况
人均占有纸量和人均消费纸量已成为衡量一个国家发展水平的标志之一我国目前人均年耗纸量只有55kg与全球人均消费量592kg仍有一定差别随着国民经济建设的纵深发展及人民生活水平的提高我国造纸工业数量和品种远远不能适应国民经济建设和人民生活的需要高档纸的供需矛盾日益突出一些高档印刷纸高档涂布纸强韧度包装纸高档生活用纸等仍需进口消费需求不断增长是造纸业发展的强大动力随着我国经济的快速发展国内纸产品的市场需求正不断增加近几年国内机制纸和纸板消费量均以超过10％以上超过国民经济GDP速度的增长每年都需要从国外进口大量的纸和纸板以弥补国内市场的消费缺口这给国内造纸业的发展壮大提供了很好的机遇2005年至2010年纸及纸板消费量的年均增长速度为752010年纸及纸板的消费量将从2005年的5930万吨增长到8500万吨左右国内自给率保持在900以上人均消费量由45千克增至62千克
近几年我国造纸工业生产和消费情况见表2－1
表2-11996年～2007年我国纸和纸板有关数据万吨
年份种类纸和纸板总产量消费量进口量出口量199626439312094992219972733232586552429619982844334825778296199929608358665232712000309036277680859520013340381850378562002378043326369485472003430048066351292004495054396141252005560059305241939200665006600441341200773507290401461图表11996～2007年我国纸及纸板的生产量消费量及进出口量
从表2-1及图表1可以看出中国大陆地区的生产量与消费量存在一定的差距有着较大的市场需求空间同时由于纸张消费量与国民生产总值GDP之间的增长关系密切消费量：
GDP263因此我国经济发达地区如处于珠江三角洲的广东和长江三角洲江苏浙江及上海等地其纸和纸板的生产和消费都很发达
com国内及行业内节能形势要求
改革开放以来27年能源消费的弹性系数平均为054今后15年按05计算能源消费年均增长速度按375计算到2020年中国能源消费总量大约将达到38亿吨标准煤实现未来15年的发展目标能源资源和环境是最大的制约因素《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了十一五期间单位国内生产总值能耗降低２０％左右主要污染物排放总量减少１０％的约束性指标
造纸工业是耗能大户生产一吨纸文化用纸需耗电600度左右2004年共消耗各种能源1亿多吨标煤约占我国耗能总量的54但能源利用效率与国际先进水平相比有较大差距节能潜力较大是工业节能的重点领域之一造纸工业具有生产环节多工艺流程长用能系统复杂等特点在生产过程中一方面消耗大量能源和资源另一方面又产生新的二次能源如废水处理站沼气和余热如化学车间蒸发热水余压等余能资源
根据《中国造纸工业2007年度报告》测算按照国务院节能减排总体部署十一五期间淘汰制浆造纸落后产能650万吨2007年淘汰230万吨涉及企业2000多家国家对节能减排和生态环境保护实施严格监测考核和问责制度企业节能减排责任和任务加重这也要求企业要顺应国家产业政策及环境保护规定对产业发展提出了更高的要求由此可见新的形势和新的发展机遇同时也给企业带来了新的动力和新的要求如果固步自封满足现状不思进步不创新发展企业最终将被沦为淘汰
22销售预测
本项目为节能减排技术改造项目所依托的工程和产品均不改变维持现状即主业和产品不变
1通过本工程技术改造实施后每年因沼气回用而减少燃煤费用由此可减少费用903万元
2通过本工程技术改造实施后全年可节省标煤约17000吨
23市场竞争力分析
随着投资的多元化新厂的建设现有企业的扩建进口产品的冲击可以预见国内市场将形成越来越激烈的竞争局面对造纸企业来讲只有采用先进的技术装备一流的管理水平走专业化规模化的生产道路充分发挥自身各方面的优势才能适应市场需求的发展才能在市场上占得应有的份额立于不败之地
本项目的建设同样面对一个巨大而竞争激烈的国内市场国内市场已趋向国际化它首先要求产品能满足高质量的要求又要在价格上具备市场国际化的竞争能力这就要求本项目的建设必须具备先进水平的技术和装备良好的经营管理以较低的生产成本与管理销售费用具备竞争力的售价和优良的质量去竞争和抢占国内市场本项目的实施将进一步降低其生产成本增强企业的竞争力
本工程符合国家产业政策属于行业鼓励发展项目省市各有关部门给予了极大的支持和一定的优惠政策为其下一步的顺利实施和经营管理提供了较好的基础条件
第三章建设项目内容与产品方案
31建设项目内容
本项目拟建工程内容如下
通过回收公司高浓废水厌氧处理系统产生的沼气进行生物脱硫提纯净化作为补充燃料用于锅炉燃烧发电
设计规模处理沼气50000m3d
产品方案
本项目为能量系统优化改造项目所依托的工程和产品维持现状即制浆主业和造纸产品不变
第四章厂址选择
41厂址现状
com地理位置
东莞地龙纸业有限公司位于东莞市麻涌镇的西面新沙港后方的工业区内厂区所在地距东莞市18km距广州黄埔经济技术开发区45km距广深珠高速公路麻涌出口也只有5km
麻涌镇位于珠江三角洲东部东莞市西北部东经113o29麻涌镇处于珠江三角洲腹地广州深圳走廊com厂址土地权属类别及厂区总用地面积
本着节约用土地的原则本工程在现有厂区内进行改造和建设不涉及征地及拆迁也不改变土地权属类别
42厂址建设条件
com工程地质地貌及水文气象资料
1地质条件
项目所在地处东江下游狮子洋出海口东岸三面环水河网交错为海河冲积平原项目区地势平坦开阔该地区地貌属珠江三角洲冲积平原地带珠江三角洲是由西江北江和东江带来的物质在古海湾堆积形成的三角洲基地地貌形成于晚第三纪至第四纪更新中期晚更新世后期才开始被大量河海混合的沉积物所充填海河冲积物之下的基底地形复杂起伏极大基底下为古生界结晶片崖
2地震烈度
根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001本工程的场地地震基本烈度为7度
3气象资料水文状况
麻涌镇地处北回归线以南属南亚热带海洋性季风气候受海洋调节作用气候温和常年无霜雪夏长东短雨量充沛温暖湿润常有台风侵袭夏季炎热又是台风洪水季节
根据东莞气象站近年气象统计结果该地区多年平均气温231℃年极端最高气温380℃年极端最低气温18℃多年平均相对湿度74年平均降雨量17120mm最大日降雨量为1505mm年平均降雨日数为1324天全年日照时数20446小时日照百分率达46％
近年的年平均主导风向为NE风向占208次主导风向为E风向占166年平均风速为25ms
该区域水网发达基地中间有麻涌河以北2km为东江北干流麻涌河是东江北干流的一条支流在东江桥附近与东江北干流和狮子洋相连贯通麻涌河平均宽度100m平均水深35m东江北干流河宽约500m
狮子洋水道上起东江口下至虎门该河道岛屿较多水流复杂河宽18003200m平均宽24潮流属往复流类型com城镇规划及社会环境条件
东莞地龙纸业有限公司厂址位于东莞市麻涌镇新沙港工业区该开发区通过长期的建设和发展周围城市配套设施和社会环境条件较好
com主要原辅材料供应条件
项目的建设不改变现有原材料供应方式项目实施后仍按原有渠道进行原辅材料的供应
com交通运输条件
东莞地龙纸业有限公司地处东莞市麻涌镇新沙工业园内位于珠江三角洲东部东莞市西北部是广东省珠江三角洲经济开放区麻涌镇处于广州深圳走廊的中部东距东莞市区22公里西距广州市区29公里与广州经济技术开发区广州市区相连南领珠江口狮子洋水路至香港72海里至澳门73海里建有华南最大的内陆港口新沙港港内深水码头现有泊位10个最大可停泊11万吨轮船港内集装箱码头年吞吐量1200万吨散货码头年吞吐量2500多万吨其中煤吞吐量1600万吨港口内铁路与广州厦圆站接轨贯通全国各地邻近广州深圳珠海高速公路立交口与107国道毗邻是广州与深圳香港之间水路及高速公路的必经之路
基地中间新沙路横贯南北向北直通广州开发区基地南有进港路新沙大道铁路专线莞麻快速干线直通东莞西有新沙港码头和港前路东有麻涌大道连接广深高速和东莞市区新规划沿海高速公路与分区六相邻直通广州和东莞
com征地拆迁移民安置条件
本项目技改所需之全部土地均为企业现在用地无拆迁工作建设条件较好
com设施社会依托条件
厂址邻近中心城区可依托城市的综合服务能力获得人才资源的支持
生产用水利用原有给水处理站设施生活用水可依托城市自来水其它城市福利和文化设施一应俱全
com防洪防潮排涝设施条件
厂址地势较高标高在洪水位之上因此场地不受洪水威胁
com施工条件
技改工程厂址全部在现有厂区内需合理组织好施工顺序合理安排和调度以使施工对现有生产系统的影响最小
43厂址条件比选
本项目拟定在原有厂区内改造故不存在另选厂址进行比选的问题
第五章技术方案设备方案和工程方案
51技术方案
com目前现状
目前全厂现有一套废水处理系统日处理造纸废水35万吨日处理达到造纸行业排放标准要求系统工艺采用物化生化处理相结合的方法处理流程如下所示
a废水处理过程中根据工艺的不同而有所差异造纸企业传统的废水处理大多采用物理沉淀耗氧活性污泥法处理耗氧需要消耗大量的氧气空气需要足够的鼓风机曝气设备为微生物鼓风充氧按照设计吨水消耗电量为1907度
b产生惰性剩余污泥约110吨80含水率需要填埋或者焚烧处理处置
2利用方案
为了企业的规划发展顺应国家环保要求不断深化提高的局面同时彻底解决惰性污泥的处理问题拟定本项目方案
本工程增加了处理规模为35万吨日的冷却系统预酸化处理系统高效内循环厌氧反应系统关键技术50000立方米日沼气收集与处理系统沼气输送与燃烧利用系统以及配套的辅机设备下图中黑体字部分即为改造增加项目
3．流程说明
a沼气产生
在原有装置基础之上增加了厌氧与沼气处理系统调节池废水进入预酸化池将大分子的有机物水解酸化为小分子可以更好的供厌氧菌吸收的物质通过冷却塔和调整pH以后将废水引入高效的IC塔通过颗粒污泥的作用将COD进一步转化为沼气和颗粒污泥本身所产沼气通过IC内部的三相分离器收集到沼气包沼气包内的沼气经过生物菌脱硫系统脱硫后直接输送到垃圾焚烧炉被综合利用产生蒸汽
流程如下图所示
废水处理改造流程图
该流程的核心技术是IC反应器
如图所示
BIOPAQIC反应器外形是立式罐体如上图所示高度从16米到28米直径从15米到15米需要处理的废水使用高效的配水系统1由反应器底部泵入反应器与反应器内的厌氧颗粒污泥混合在反应器下部主处理区2绝大部分有机物质被转化为甲烷和二氧化碳这些混合气体或者叫做沼气由下部的三相分离器3收集产生的气提带动水流通过上升管4进入反应器顶部的气液分离器5沼气从这个分离器中溢出反应器水流经过下降管6回到反应器的底部基于这个原理反应器被命名为内循环反应器在上部的精处理区废水被进一步处理7沼气在精处理阶段的液相中脱离出来接着被上部的三相分离器收集处理过的水从反应器顶部排出这种自动调节的内循环技术在系统的运行上具有很多的优势主要表现为节省运行成本提高处理能力和增强稳定性产出清洁能源实现变废为宝
2．脱硫流程处理
脱硫处理流程如下
脱硫原理
c节能和综合利用效益测算
节能测算
每日单台IC反应器可产沼气17000Nm3据检测分析1立方米沼气发热量为7000大卡相当于1kg标煤所带来的热值亦即
17000m3沼气17000kg标煤17吨标煤
3套IC反应器系统经新建设的沼气脱硫恒压输送和垃圾炉利用系统完善的配合日可节约51吨标煤
以每天节约标准煤为50吨每年按照340天计算每年节约标准煤为
50×34017000吨
污染减排
煤的含硫量取060脱硫系统的脱硫效率为92％则每年可减少二氧化硫排放量为
2×80％×17000×060％×1-92％×1000＝13056千克
每日单台可消解COD40吨运行高效稳定优化了排放标准具有较好的减排作用年度减排COD830吨
颗粒污泥
每日可产接种颗粒污泥10～15吨可帮助其他污水企业调试启动
具有较好的市场前景
可减少23的耗氧活性污泥的产生将此部分COD通过厌氧菌直接转化为沼气和颗粒污泥污泥
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