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邓志光中国市政工程中南设计研究总院2014年1月中国市政工程中南设计研究总院完成的污泥处置项目基本情况一、主要工程项目1.唐家沱污水厂污泥处置•本工程根据唐家沱污水厂的设计规划，建设规模为：近期(2010年)为240m3/d（20%DS）；远期(2020年)为320m3/d（20%DS）。•污泥处理采用热干化工艺，采用两段式组合工艺，污泥最终处置方式为卫生填埋或制作建材。•污泥干化厂建设于唐家沱污水厂内西南角，用地面积7900m2；•本工程估算总投资23794.07万元。单位经营成本243.65元/t(20%DS)。•运行中的主要问题：第一段的磨损、全程的除臭2.重庆市三峡库区及影响区31个区县37座污水厂的污泥规划重庆市三峡库区及影响区31个区县37座污水厂2012年预计污泥产量为536t/d。到2012年，库区13个区县污水厂污泥的“减量化、无害化、稳定化”处理率达80％，影响区18个区县污水厂污泥“减量化、无害化、稳定化”处理率达50％。到2020年，库区及影响区县级污水厂污泥“减量化、无害化、稳定化”处理率达100％，污泥“资源化”利用率达到60％。•位于沿江库区，产泥量超过50t/d的项目优先采用热干化处理工艺。•产泥量为10～50t/d的项目优先采用堆肥化处理工艺。•位于偏远区县且产泥量低于10t/d的项目宜采用自然干化处理工艺。通过方案比较，分散处理方案在运行成本方面优势明显，但综合评价得分最低。集中处理方案和适度集中方案基本相当，适度集中方案略有优势。推荐采用适度集中方案。处理厂/处理中心规模(t/d)处理工艺工程投资（万元）进泥含水率出泥含固率出泥量（t/d）处置费用(万元/年)定员(人)工资福利(万元/年)能耗(万元/年)修理费(万元/年)湿泥运输费(万元/年)运行费用总计(万元/年)涪陵污泥处理中心145热干化755078.25%70.00%45.051648201103.2275.50159.721522.88永川污泥处理中心105堆肥化339077.00%60.00%44.28162820306.6033.90123.92646.02铜梁污泥处理中心71堆肥化266577.00%60.00%29.94109615207.3226.6586.51444.75巫山污泥处理厂3堆肥化15080.00%60.00%1.104258.761.5019.28奉节污泥处理厂23堆肥化103578.00%60.00%9.28342567.1610.35116.37云阳污泥处理厂13堆肥化58545.67%60.00%12.95472537.965.8596.07万州污泥处理厂39堆肥化156077.00%60.00%16.4560410113.8815.60199.50开县污泥处理厂11堆肥化49578.79%60.00%4.28162532.124.9557.68巫溪污泥处理厂12堆肥化54075.54%60.00%5.38202535.045.4065.08城口污泥处理厂3自然干化4577.00%60.00%1.275252.190.4512.26梁平污泥处理厂10堆肥化45077.00%60.00%4.22152529.204.5054.09垫江污泥处理厂10堆肥化45078.77%60.00%3.89142529.204.5052.91彭水污泥处理厂4自然干化6077.00%60.00%1.696252.920.6014.68黔江污泥处理厂21堆肥化94577.00%60.00%8.86322561.329.45108.09酉阳污泥处理厂10堆肥化45077.00%60.00%4.22152529.204.5054.09秀山污泥处理厂6自然干化9077.00%60.00%2.539254.380.9019.51南川污泥处理厂4自然干化6071.16%60.00%2.1182511.680.6025.00万盛污泥处理厂10堆肥化45077.00%60.00%4.22152529.204.5054.09綦江污泥处理厂15堆肥化67577.00%60.00%6.33232543.806.7578.64总计515-21645--208.0175956140.002155.15216.45370.153640.99适度集中方案特征表￥0.00￥5,000.00￥10,000.00￥15,000.00￥20,000.00￥25,000.00第一期投资第二期投资总投资分散处理集中处理适度集中￥0.00￥5,000.00￥10,000.00￥15,000.00￥20,000.00￥25,000.00第一期投资第二期投资总投资分散处理集中处理适度集中3.柳州市污水厂污泥处置工程柳州市区2013年已建及在建总的污水处理规模将达56万m3/d，2020年达到107万m3/d，其污水处理厂采用浓缩+脱水的污泥处理方式。预测柳州市污水处理厂2013年污泥产量为300t/d，2020年为550t/d。主要工艺流程：含水率80％湿污泥，采用封闭罐车运输进厂→污泥料仓（地下）→双螺旋给料机→高压污泥输送泵→喷枪（给料器）→水泥窑窑尾烟室。本工程是在污水厂已有污泥浓缩+脱水工序的基础上，利用鱼峰集团水泥厂回转窑协同处置（焚烧）污泥，实现污泥处理处置的“无害化、减量化、稳定化及资源化”目标。实际运行情况：78%含水率污泥直接进窑，设计300t/d，实际处理量200t/d左右，目前污泥不够；污泥掺烧比例5%。二、污泥处理处置面临的突出问题(1)污泥脱水效率较低，出厂污泥含水率高、污泥稳定化、减量化及无害化处理程度不高(2)污泥资源化程度不足、污泥处置设施能力不足、污泥处理处置费用不足(3)污泥处置不当造成的环境危害较大(4)污泥处理工艺流程有待完善（现行浓缩-脱水与后续处理处置工序的合理衔接）(5)设计院普遍缺乏或并不掌握污泥处理处置的核心技术，多为穿衣戴帽，话语权不多，责任不小，需要加大投入，参与相关研究，积累技术与经验；(6)南北东西的经济条件和自然条件差异较大，污泥处理处置不能一刀切；至少是一城一策或一厂一策；可实现污泥中有机质及营养元素的高效利用，回收CH4，减少电能或热能消耗，减少温室气体排放，实现能量和物质的双重利用，同时减少土地资源的消耗。当现况泥质经处理后暂不能达到农用标准时，应系统制定控制对策，研究作为永久性规划方案的可行性，不应简单予以否定。为提高厌氧消化的产气率，可结合采用水解、高温等细胞破壁技术，但同时影响了土地利用的肥效。中国南方地区的现有污泥厌氧消化多数运行情况不佳三、主要处理处置技术路线分析（十二五规划）Text厌氧消化预处理深度脱水土地利用(1)可利用消化产生的CH4发电或者拖动电气设备，也可利用CH4燃烧放热继而干化污泥，最终能实现能量和物质的双重回收，减少土地资源的消耗。（中国城市污水厂污泥热值低，难以平衡）由于污泥中有机质含量不同，干化过程中热能大多不能平衡，需要外补热量。3.主要处理处置方案Text厌氧消化预处理干化土地利用(2)可实现污泥中有机质及营养元素的高效利用，减少化肥施用量。好氧发酵是耗能过程，同时消耗大量秸秆、谷壳或木屑等作为填加料，占地面积大。当现况泥质经处理后暂不能达到农用标准时，应系统地制定控制对策，研究作为永久性规划方案的可行性，不应简单予以否定。（关注：堆肥大气环境，包括气溶胶、臭气；肥效、市场及重金属；农业主管部门的态度）Text高温好氧发酵土地利用(3)可实现污泥中能量和无机物质的回收，厌氧消化过程中可回收CH4，减少电能或热能消耗，减少温室气体排放。可减少建材企业中能源和粘土资源的消耗，减少土地资源的消耗。关注各类建筑材料的允许添加量、烟气处理的要求变化Text厌氧消化预处理深度脱水建材利用(4)可实现污泥作为资源的能量回收，同时回收石灰处理填加物，减少建材生产过程的物质消耗和能源消耗。处理过程需消耗大量石灰，是物料消耗的过程。关注水泥窑炉和各类建筑材料的允许添加量、烟气处理要求变化(5)Text水泥窑石灰稳定建材利用可实现污泥中能量和无机物的回收，减少建材企业中化石能源和粘土资源的消耗。利用水泥厂/砖厂的废气余热，可实现污泥干化的热量供应。通过协同处置可降低工程投资，缩短建设周期。Text水泥窑干化建材利用(6)可实现污泥作为资源的能量回收，是较为彻底的处置方式，同时回收CH4，减少电能或热能消耗。投资高，能耗大，需要对尾气进行严格处理。焚烧破坏了污泥中有机质以及氮磷等营养物质的生态循环。在污泥中的有毒有害物质很高且短期不可能降低，当地没有可供填埋的场地和与其他企业结合等情况下，污泥处理规模较大时，此路线较为合理。（厌氧消化与热干化的热平衡）Text厌氧消化预处理热干化填埋焚烧(7)可实现污泥作为资源的能量利用，是较为彻底的处置方式。但投资高，能耗大，需要对尾气进行严格处理。焚烧破坏了污泥中有机质以及氮磷等营养物质的生态循环。受污泥中有机质含量影响，热量大多不能平衡，需要外补热源。在污泥中的有毒有害物质很高且短期不可能降低，当地没有可供填埋的场地和与其他企业结合等情况下，污泥处理规模较大时，此路线较为合理。Text焚烧干化填埋(8)可实现污泥作为资源的能量利用，与其他物质例如垃圾、危险废弃物一同混烧，有可能实现热量平衡。投资高，能耗大，需要对尾气进行严格处理。焚烧破坏了污泥中有机质以及氮磷等营养物质的生态循环。通过协同处置可降低工程投资，缩短建设周期。Text与其他固废混烧干化填埋(9)关注各类焚烧炉的适应性可实现污泥中能量的回收，减少化石能源的消耗通过协同处置可降低工程投资，缩短建设周期。关注允许添加量Text发电煤炉干化填埋(10)工艺简单，投资较少。没有资源（能量和物质）的回收利用，同时处理时消耗化学药剂，处置时消耗土地资源。当污泥中含有较高的污染物质、污水处理厂内建设用地紧张、当地有可供填埋的场地时，可选择采用。可作为阶段性、临时或备用的处置方案，不宜作为永久方案。填埋Text深度脱水(11)工艺简单，投资较少。没有资源（能量和物质）的回收利用，同时需要大量的石灰物料消耗和土地资源消耗。当污泥中含有较高的污染物质，污水处理厂内建设用地紧张，而当地又有可供填埋的场地时，该方案可选择采用。此路线可作为阶段性、临时或备用的处置方案，不宜作为永久方案。(12)填埋Text石灰处理/改性总的设计原则因地制宜，由最终出路确定处理工艺。大城市：减量化为主、与大型发电厂、建筑材料生产企业协同处理处置，关注投加量对相关产品的质量影响、烟气处理系统的排放标准必须按照相应的标准执行；中等城市：兼顾减量化与资源化，小城市：资源化为主谢谢！