城市污泥项目建设书.docx

1、城市污泥项目建设书XXXX市城市污水处理厂污泥无害化处理与综合利用工程工程建议书 编制单位：XXXXXXXXXXX编制时间：二0一一年XX月XXXX市城市污水处理厂污泥无害化处理与综合利用工程工程建议书 编制单位：XXXXXXXXXXXX编制时间：二0一一年XX月工程名称：XX市城市污水处理厂污泥无害化处理与综合利用工程建设单位：XXXXXXXXXX工程参与人员：XXXXXXXX、XXXX工艺设计：XXXXX校 对：XXXX审 核：XXXX前 言城市污水处理厂产生的污泥是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的一种极其复杂的非均质体。城市污水处理效率的提高，必然导致污泥数量的增加。污泥成分

2、极其复杂，大量未经处理的污泥任意堆放，必然对环境造成新的二次污染。采用传统的填埋方法，较易孳生蚊蝇，污染环境和地下水源，因此污泥的处理处置是城市污染治理亟待解决的问题。本工程目的在于落实国家环境保护的文件要求，对XX创立模范卫生城市献力献策，完善城市污水处理厂的污泥稳定化、无害化处理实施。工程通过对污泥进行好氧连续发酵降低含水率，去除寄生虫卵和病原微生物，到达稳定化无害化的要求，并且生产低、中热值有机能源进行资源化利用。总体目标是在治理污染的同时，通过污泥资源化利用解决污泥的出路问题，实现真正意义上的污泥零排放。目前，实施城市污水厂污泥资源化利用有很好的机遇，一是国家环保政策的出台可免除增值税

3、等政策优惠；二是XX市创立环保模范城市和建设两型社会的需要；三是XXXXXXX治理污染的自身责任和企业长期生存开展必须做到的，净化环境，保护人民身体健康，减少疾病传播同时可以给企业带来经济效益和社会效益。本着治理环境污染，为XX市的蓝天碧水添一份色彩，为人们美好幸福生活，治理湘江污染，使之成为中国的莱茵河；为创立全国卫生模范城市添砖加瓦，我公司编写了?XX市城市污水处理厂污泥无害化处理和综合利用工程工程建议书?，以供上级领导参考决策。1 工程的背景与意义1.1工程的背景随着我国城市化和工业化程度的提高，水环境污染问题日益突出，公共环境平安已成为社会关注的焦点，加大环境保护水污染治理，确保水环境

4、质量成为XX市政府和社会的热门话题，重视污水处理已成为共识，但由此带来大量的污泥成为新的问题和沉重的负担。XX创立全国卫生模范城市，是以完善城市环卫根底设施为重点，提高公共卫生管理能力。注重长短远近结合，抓紧抓好城市污水处理厂、垃圾处理厂的建设，显著提高城市污水、垃圾处理率。但污水处理产生的污泥的处理与处置将成为创模过程中的新问题，解决城市污水处理厂污泥的出路问题，并且不对环境造成二次污染，成为XX市“创模和建设资源节约型、环境友好型社会亟待解决的环境问题。城市污水处理厂产生的污泥如果只进行简单的填埋处理，将会引起严重的二次污染。如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善平安处理，使其无

5、害化处理和资源化利用，也成为了社会人们和环保界关注的重大课题。城市污水处理厂产生的污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量占污水量的0.30.5(体积)或为污水处理量的12(质量)，如果进行深度处理，污泥量会增加0.51倍。污水处理效率的提高，必然导致污泥数量的增加。污泥的成分非常复杂，除含有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。大量未经处理的污泥任意堆放，对环境造成新的二次污染。目前，全省共有140座污水处理厂，年产污泥约90万吨，目前污泥的处理方式普遍采用填埋场填埋方式，每年需填埋土地面积

6、巨大。同时，随着污水处理厂的建设，所产生的污泥量日渐增多，大量占据了城市垃圾填埋场的填埋空间，所产生的渗滤液严重污染了环境，给城市垃圾填埋场造成了巨大的负担。垃圾填埋场已无接纳污水处理厂所产生的污泥的能力，同时，填埋的处理本钱相对较高，以长沙市为例，长沙财政补贴到达480元吨，并且填埋方式将严重污染周围环境和地下水。因此，如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行无害化、资源化处理与综合利用，已成为环境界瞩目的课题之一。重水轻泥，目前全国污泥处置形势严峻，XXXX市城区亦然。随着城市的快速开展，对环境质量要求的提高，相应污水处理的力度加大，产生的污水处理量增大随着污泥量也逐渐增加。表1 XXXX市城市

7、污水处理厂家概况厂家名称工艺技术规模污泥量(含水率80%)XX污水处理厂一期A/O；二期A2/O三期约10万吨16万吨一、二期100吨三期50吨XXX污水处理厂SBR生化法万吨10吨XX污水处理厂一期卡鲁塞尔氧化沟二期待定约8万吨10万吨一期50吨二期40吨XX污水处理厂卡鲁塞尔氧化沟10万吨50吨含重金属XXX市城区采用活性污泥法处理污水的四家大型污水处理厂分别为：XXX污水处理厂、XXX市XX污水处理厂、XXX污水处理厂、XX污水处理厂。污水处理厂概况见表1所示据表可得，四家污水处理厂每天产生含水率80%的污泥约为300吨满负荷运行，XX市城区大型污水处理厂污水活性污泥生物处理一年污泥的产

8、生量到达近10.95万吨，每天产生的污泥由污水厂运往市南郊垃圾填埋场进行填埋处理。南郊垃圾填埋场位于XX区，2003年底投入使用，占地300余亩，设计容量365万立方米。经过近十年的垃圾堆积填埋，该场剩余库容量已经不多，同时填埋污泥又需要占用大量的空间，目前，南郊垃圾填埋场已满足不了污泥填埋的需求。在阳光的暴晒下，污泥还会发出一股难闻的恶臭。污泥含水率高，同时含有细菌菌体等有害物质，只经过简单填埋容易使土地、地下水受到污染。污泥填埋不仅容易对环境造成二次污染，也达不到创模的要求。污水处理厂污泥平安处置是创立环保模范城市的前提条件，加快污水处理厂污泥处置建设进度，加快妥善处理污水处理厂的污泥迫在

9、眉捷。XXXXXX自2021年7月起着手城市污泥无害化、稳定化、资源化的综合利用与节能的科研试验，现已有成功日处理200吨污水处理厂污泥处置系统的运营经验，在低本钱处置污泥和资源化利用上取得了新突破。在此根底上，以城市污水处理厂压滤后的污泥为主要原料，添加发酵菌种进行好氧发酵，成功开发中、低热值有机能源产品，并应用于生产红砖的能源材料及烧制页岩砖的主要原料，目前，已成功证明由污泥开发有机能源产品资源化综合利用的前景。同时，解决目前污水厂污泥处理难的一大问题。在XXXX地区能源相比照拟紧张的态势下，该工程技术具有一定前瞻性和可用性。XXXXXXXXXX采用生物发酵连续化处理工艺、以低处理本钱、从

10、资源充分利用与节能上更易满足环境保护的要求和市场的需求。近年来随着城市污水处理厂的快速建设，相应的每天要产生大量的污泥，污泥是环境污染的根源之一，应尽快寻找最终处置的出路。目前垃圾填埋场以接纳城市垃圾为目的，不再接纳或无法接收不断增加的污泥，再者污泥所产生的渗滤液严重污染了周围的环境，因此亟待为污泥另外寻找出路。因此，建设污泥无害化与资源综合利用工程，将为解决XXXX的污泥污染问题开辟了一条新的途径，意义重大。2 工程情况2.1工程实施方案 (1) 工程名称：XXXX市城市污水处理厂污泥无害化处理与综合利用工程 (2) 实施规模：建设工程一期建设日处理城市污泥200吨的生产线，可满足目前XXX

11、X市区现有城市污水厂污泥处理的需求。二期建设日处理城市污水厂污泥100吨生产线方案中。2.2建设单位根本情况公司名称：XXXXXXXXXX注册时间：2001年5月；注册资金：518万元；公司地点：XXXX市天元区珠江南路555号银座A406生产经营范围：从事环保技术开发、咨询、效劳、转让；固体废物综合利用技术研发；环境工程设计、施工、建设工程环境影响评价、环境污染治理设施运营管理、环保工程总承包。法定代表人XXXXXX，长期从事环境污染治理和废弃资源再生利用的治理工程和工业废水、有机难降解废水、工业粉尘和废气相关环境治理工程。经过多年对城市污水处理厂污泥的特性的探索，已经摸索出了一整套城市污水

12、厂污泥开发应用于砖厂、水泥厂等的低热值有机能源产品的技术，并已在污泥制砖行业中得到有效的利用。2.3工程参与人员情况工程负责人：XXXX，XXXXXXXXXX董事长，现年XX岁。 工程技术负责人：XXXXX，环境污染治理工程师，现年XXX岁，2021至今，任XXXXXXXXXX总经理；2021年起至今同时担任XXXXXXX工程技术部技术总监，主要负责工艺及其技术开发，申请国家创造专利一项，主要从事污水、固体废物及污泥治理技术的开发和研究。主要参加研究人员简况姓名性别年龄单位学历职称从事专业XXXX男58XXXXXXXXXX大学工程师生态工程XXXX男34本科工程师环境工程XXXX男65大学高级

13、工程师机械XXXX男41大学工程师环境工程XXXX女25硕士助理工程师生物工程XXXX男27硕士助理工程师环境工程XXXX女24本科助理工程师环境科学XXXX男25本科助理工程师环境工程XXXX男39大学高级农艺师生物工程XXXX男37XXXX博士技术参谋环境工程2.4工程的技术来源本工程技术由XXXXXXXXXX自主研发，并在污泥中低热值燃料制品应用于制砖行业拥有成功案例，对该工程技术具有丰富的运作经验。2.5技术工艺方案在采用目前国内普遍使用全封闭高温好氧连续发酵工艺根底上，同时采用独特的发酵菌群，发酵过程中可产生60的高温环境，有利于污泥的发酵和污泥水份的蒸发，可利用来生产中、低热值燃料

14、产生热能。该工程将采用国内多项相关先进技术与设备，通过与太阳能、发酵能共同作用，大大降低了发酵本钱。同时，以干化污泥为主要原料，并根据污泥的不同特性，生产中、低热值有机能源产品，从根本上解决污泥出路，实现污泥资源化利用的目标。经XXXX市燃料利用市场调研分析，产品有着良好销路及应用前景。2.6污泥处理技术工艺工程污泥处理技术工艺主要表达在以下三个方面：(1) 驯化培养复合微生物菌种群，利用高效微生物发酵能、太阳能增温，大大加速了污泥发酵进程。 针对城市污水处理厂产生污泥中特定的成份，结合传统微生物筛选技术与微生物污泥快速分解评价指标，优化微生物菌系发酵生产培养与多种菌类富集培养，建立稳定的含有

15、可降解污染物的多菌种系统。通过高效微生物发酵产能并结合太阳能收集升高发酵污泥内部堆温，通过长时间控制环境条件稳定的情况下，培养驯化有效微生物菌群。筛选驯化出的微生物菌群经试验鉴定由8属35种微生物组成，包括镰状纤维菌、枯草芽孢杆菌、白腐菌和酵母菌等，其中大局部为酵母菌。通过驯化培养的高效复合菌群的共同作用，大大加速了污泥发酵进程。 (2) 本公司生产中、低热值燃料燃烧产生热能结合太阳能、发酵能的共同作用，大大降低了发酵本钱，缩短污泥干化时间。为了最大限度降低发酵本钱，在综合分析公司产品的根底上，通过自行设计的温室，充分利用太阳热能；同时为了充分利用发酵过程中产生的热能，自行研发了结构独特的全封

16、闭好氧发酵槽，该发酵槽既满足了发酵全过程处于全封闭状态，又通过设计合理的通风系统，满足了发酵所需的氧气供给。通过以上两种能量的共同作用，使发酵温度在60环境条件下可持续维持15天，发酵后物料水份控制在20左右，发酵干化时间缩短至15天。(3) 将城市污泥与粉煤灰按一定比例混合，利用粉煤灰吸附城市污泥产生的臭气和间隙中的水分，混合后发酵、脱水转换为可利用燃烧的中、低热值燃料。电厂粉煤灰，是电力行业的一大废弃物，占用土地面积大，易造成环境污染。利用其与污泥混合进行生物发酵、脱水转换为燃料变成中、低热值燃料产品，是当前实现循环经济、建设节约型社会的一个重要举措。按照粉煤灰颗粒形貌，可将粉煤灰颗粒分为

17、：玻璃微珠；海绵状玻璃体(包括颗粒较小、较密实、孔隙小的玻璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体)；炭粒。XXXX电厂排放的粉煤灰中微珠含量不高，大局部是海绵状玻璃体，颗粒分布极不均匀。一些优质的粉煤灰具有减水作用，可以提高水灰比。利用粉煤灰与城市污泥成比例混合，进行生物发酵、脱水转换为燃料形成中、低热值有机燃料。在粉煤灰与城市污泥混合过程中，需先测定污泥的含水率，根据测定的含水率，再将粉煤灰参加污泥中，使粉煤灰与污泥混合吸水，充分搅拌，拌合后的城市污泥含水率在5060。所述粉煤灰中氧化钙重量百分含量为1535，游离钙的重量百分含量为0.20.4。采用本处理方法在解决城市污泥的同时，也可减少电厂粉煤

18、灰的堆放占地面积，生产的有机燃料收到基的挥发分在2735之间，收到基低位发热量在1500千卡/公斤以上，完全能够持续燃烧。同时，粉煤灰对污肥中的重金属有一定的钝化作用，堆肥后的物质疏松，臭味消失，资源利用再生之时又解决了发酵过程中有臭味产生的问题，减少了空气污染。2.7生产规模本工程建成后可解决XXXX市城市污水处理厂产生的污泥的去向问题，综合收集处理后就近市场消化等因素，该工程生产规模为：(1) 根据XXXX市城区污泥日产生量，该工程设计日处理城市污泥300吨，即年处理城市污泥达万吨；(2) 年产低热值有机能源产品30000吨；(3) 中热值有机能源产品25000吨。 XXXX市是一个工业集

19、中城市，能源对整个XXXX的经济开展尤为重要，因此，本工程主要集中开发建筑材料页岩砖燃料的应用上，有着良好开展前景。 2.8产品质量标准工程建成后，成立专门的分析检验实验室，对生产的产品进行检验，低、中热值有机能源产品质量标准执行企业标准，具体技术指标如下： (1) 低热值有机能源产品； 含水率 30； 热值 1000大卡； (2) 中热值有机能源产品 含水率 30； 热值 1500大卡。2.9进度安排与年度方案内容第一期：XXXX年6月至12月建设日处理200吨城市污泥生产线。本工程一期方案用12个月完成，进度安排见表表2.1 进度安排表时间进度XXXX年12月XXXX年5月筹备工作开始编制

20、工程建议书和工程审批工作XXXX年6月XXXX年12月第一期建设日处理200吨城市污泥生产厂房含：土建施工，设备、电气安装等XXXX年1月第一期日处理200吨城市污泥生产线投入试运行XXXX年4月工程验收二期工程建设方案于XXXX年6月开工，进度另行安排。2.10主要建设内容与规模 本工程主要为新建工程，其内容与规模如下： 采用生物能与太阳能、自产热能相结合的全封闭高温好氧连续发酵工艺，建设拥有36个发酵槽计发酵车间5300m2，形成第一期年处理万吨城市污泥的规模；建设加工厂9600 m2与年产30000吨低热值有机能源产品加工生产线，25000吨中热值有机能源产品加工生产线；建设混合料储存区

21、、污泥卸料区；污泥堆料混合区、发酵区、菌种厂房，仓储区、办公综合楼、科研基地；废气处理设施与道路、绿化、供电、供水、供气等配套设施。本工程总占地面积200亩，其中建设用地亩，道路亩，美化绿化面积亩，绿化率35.6%。2.11产品方案比拟目前，国内城市污水处理厂污泥处理普遍采用“浓缩脱水外运填埋的传统处理方法，大量污泥进行外运填埋或堆放，需符合国家公布实施的?城镇污水处理厂污染物排放标准?(GBl8918 2002)要求；污泥填埋占用大量土地，导致产生臭气、蚊蝇、渗滤液等，并严重污染周围环境和地下水。污泥稳定化、无害化处理，是解决目前城市污水处理厂污泥处理难的较好途径。现条件下，我国污泥的处理方

22、式主要有干化、燃烧、厌氧消化、石灰稳定和好氧堆肥，污泥处置方式主要是填埋、土地利用和资源回收。XXXX市城区有4家大型污水处理厂，产生的大量污泥带来其处置的相关系列问题：(1) 含水率高，一般在80以上，难以燃烧，运输本钱高，直接填埋难度大；(2) 含有大量的有机物和丰富的氮、磷、钾等营养物质，在适宜的条件下极易腐烂产生恶臭、孳生蚊蝇；(3) 污泥中的寄生虫卵和病原微生物有潜在的传播病毒的危险，可引起各种各样的病毒蔓延；(4) 含有重金属，如果不加控制，可能污染土地，造成不可逆的土地退化。目前，国内外对城市污水厂污泥的处理，根据处理方式的不同，主要分为以下三种：(1) 生化处理方式，分为厌氧消

23、化处理与高温好氧发酵处理两种，其中厌氧消化处理污泥，主要是利用污泥中有机成分厌氧发酵产生沼气综合利用；高温好氧发酵处理污泥，主要用于农业生产的有机肥；热干化处理那么主要用作建材产品，如砖、陶瓷等；采用厌氧消化处理方式，具有本钱低的特点，但产生的沼气商业化运作难度较大，处理产生的污水与废渣需要重新进行二次处理。采用高温好氧发酵处理污泥方式，由于产品主要用于农业生产，一是对重金属处理本钱较高，不能实现完全的无害化处理，二是产品用途受到制约，只能用于园林、绿化与花卉，不能用于蔬菜、粮食作物等。同时，受产品季节性影响很大，具有较大的局限性。采用热干化处理作建材，一次性投资大，能耗高，见效慢。(2) 填

24、埋方式进行处理污泥；采用填埋方式进行处理污泥，需要消耗大量土地资源，随着时间的推移，不但造成大量土地资源浪费，而且造成高浓度有机废水。(3) 燃烧法处理污泥。采用燃烧方法，处理彻底，速度快，但一次性投资大，能耗高，对环境与空气造成严重污染。因此，结合我国国情，采用低能耗干化污泥工艺开发中低热值有机能源，以XXXX城市污水厂污泥为主要原料，生产具有市场前景的中低热值有机能源产品，该工程具有投资小，处理本钱低，且处理对环境不产生二次污染，是我国目前有效处理城市污水厂污泥的最有效的方式之一。2.12本工程技术与国内外同类技术或产品比照分析本工程采用低能耗干化污泥新工艺，所生产的低热值有机能源产品与中

25、、低热值有机能源产品，与目前国内采用技术与工艺比，具有以下特点：本工程技术工艺与国内现有工艺技术的比拟序号工程名称本工程技术工艺国内现有技术工艺一、干化工艺比照发酵工艺太阳能、生物能低能耗干化污泥新工艺一次性能源加热干化污泥工艺环境污染控制发酵过程无臭加热过程臭气需另外处置吨污泥干化本钱300元以内500元以上二、产品处置产品用途可用于生产低中值有机能源可广泛用于生产砖、陶瓷等材料燃料及原料低热值有机能源产品开发在国内首次研发了低热值有机能源产品，并实现了批量生产未见相关报道从表中分析可看出：XXXXXXXXXX采用的低能耗发酵污泥新工艺，具有工艺先进、操作简单、低本钱运营、节约能耗等特点，同

26、时，以干化污泥为主要原料，结合驯化培养的高效微生物菌种产能生产能源产品，经处理后的污泥可替代燃煤，广泛应用于生产建筑材料，技术先进性突出。2.13工程实施主要内容、技术关键与创新点、预期目标2.13.1工程实施的主要技术内容低能耗发酵污泥新工艺的研究，主要研究内容如下。(1) 快速发酵配方的比照研究：从城市污水处理厂出厂的污泥，水份含量在80左右，对其进行发酵处理，研究出更为合理的发酵调整配方。目前，我们在原试验技术的根底上，己确定九种不同的改良配方，最终确定最正确的方法：污泥与粉煤灰的 配方比例、pH值、含菌种发酵液及含菌污泥混合量，制定污泥连续发酵的企业标准，根据发酵的最优条件及发酵时间由

27、原来的22天缩减控制在15天以内。(2) 低能耗干化污泥快速好氧连续发酵新工艺的研究：复因素多水平的试验，选择不同的菌群回流液及含菌污泥混合体、粉煤灰量以及污水厂的污泥量在全封闭好氧连续发酵的条件下进行试验，通过以上试验，我们确定了最正确发酵菌群回流及含菌污泥混合团体作为可供批量处理污泥的菌群的数量。高温好氧连续发酵的工艺研究，综合分析目前国内外多种形式处理污泥成功的利弊，设计全封闭中试厂房，开发利用太阳能干化污泥的新工艺技术路线，并研究制定出最正确发酵时间，最终实现低能耗干化污泥。2.13.2中、低热值有机能源产品的研发根据干化后的污泥成品，进行抽样检测，确定选择产品的最终用途，到达利用效率

28、的最大化，经调配，开发出10001500大卡公斤低、中热值能源产品。2.13.3发酵尾气净化处理技术的应用研究由于城市污水处理厂产生的污泥成分非常复杂，在高温连续发酵过程中产生一定浓度的甲烷、二氧化碳等温室气体和有害气体，需要采取相应的环保措施。根据不同发酵车间的结构，采用统一收集吸附净化的处理方式，在发酵车间设计统一收集设施，经管道密封输送、再用吸收液喷淋吸收净化处理，从根本上解决高温连续发酵产生的空气污染，实现发酵过程产生废气达标排放。2.13.4工程的技术工艺路线见下页污泥处理工艺流程图2.13.5关于工艺流程的说明从城市污水处理厂运来的污泥，对其进行取样分析，根据分析结果投加成比例的粉

29、煤灰，搅拌混合后在发酵物料调节池中与菌种液及含菌污泥混合堆料接种，物料经全封闭好氧连续发酵工艺处理，当物料温度到达600C时，物料翻堆机自动开启，进行散热脱水，连续15天的高温发酵和自动脱水，物料的水份含量大约降至20左右，根据不同产品的要求进行粒度调节，根据热值的不同分别进入中、低热值有机能源产品加工生产线，实现污泥资源化利用。2.14关键技术与创新点分析(1) 自行培育驯化高效微生物菌种群，加速污泥发酵进程。针对城市污泥的特定成份，在传统微生物筛选技术上结合微生物污泥快速分解评价指标，优化微生物菌系发酵生产培养与多种菌类单独富集培养，建立稳定的含有可降解污染物的多菌种系统。利用菌种液及含菌

30、污泥接种高效微生物菌剂，使用的生物菌群由8属35种微生物组成，通过该复合菌种群体系以及太阳能共同作用，将发酵时间缩短至15天以内。(2) 利用城市污水厂污泥开发中、低热值有机能源产品，有效解决了污泥处置难，易产生二次污染的难题。本工程开发的产品，经调配，其低位发热值到达10001500大卡，可满足目前全省环保砖厂(隧道窑结构)的燃料需求，通过循环燃烧，可保持窑内温度可稳定200以上，实现有害气体、病毒菌种完全焚化和重金属元素的烧结固化，有效解决废气、重金属离子对环境的污染问题，实现达标排放。(3) 连续处理工艺和太阳能、发酵能共同作用，大大降低了发酵本钱。为了最大限度降低发酵本钱，在综合分析公

31、司产品的根底上，通过利用高效微生物发酵产热效应，同时利用太阳能温室结构设计使污泥形成高温热解反响，提高污泥的脱水性能。在污泥中参加粉煤灰，可以增加其脱水率，同时对污肥中的重金属有一定的钝化作用，重金属毒性大幅度降低，臭味根本也可消除。2.15预期主要技术成果(1) 有效解决污泥处理过程产生的二次污染，综合处理本钱低于300元吨，大幅度降低政府费用支出。(2) 在XXXX建成300td处理城市污泥生产线示范工程，并将在省内其他各大、中、小城市建设推广应用示范工程。(3) 成功开发出中/低值有机能源产品，并将实现企业年销售收入到达275万元以上。6 产品推广市场分析及应用前景 污泥是城市污水处理过程中的伴生物，目前国内主