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1、目录 第 1 章概述. 1 1.1工程概述 . 1 1.2编制范围 . 2 1.3编制依据 . 2 1.4编制原则 . 3 第 2 章城市概况 . 5 2.1城市概况 . 5 2.2污水及污泥处理现状 . 6 2.3项目建设背景及必要性 . 6 2.4污泥处理规划 . 7 2.5污泥特性 . 8 第 3 章建设规模及厂址选择 . 9 3.1建设规模 . 9 3.2选址的基本要求 . 9 3.3厂址选择 . 10 3.4建设条件 . 10 第 4 章污泥处理工艺方案 . 12 4.1污泥热解气化工艺 . 12 4.2污泥热解气化工艺流程 . 14 4.3污泥热解干馏气化炉技术特点. 17 4.4
2、热解干馏气化生产线配置. 19 第 5 章工程设计 . 20 5.1污泥预处理 . 20 5.2热解气化系统 . 21 5.3产出物资源化利用 . 21 5.4除灰渣系统 . 22 5.5厂区总平面规划布置 . 23 5.6建筑与结构设计 . 23 5.7供水系统 . 26 5.8供配电系统 . 26 5.9热工控制系统 . 27 5.10采暖通风空调 . 29 第 6 章环境保护 . 30 6.1当地环境现状 . 30 6.2采用的规范与标准 . 30 6.3主要污染源及污染物 . 30 6.4污染物治理措施 . 31 6.5绿化. 32 6.6环境管理及环境监测 . 32 6.7政府监督与
3、公众参与 . 32 第 7 章消防、劳动安全及工业卫生. 33 7.1消防. 33 7.2劳动安全及工业卫生 . 34 第 8 章节能. 38 8.1污泥热解干馏气化是节能和综合利用能源的最有效措施. 38 8.2节能措施 . 38 8.3节水措施 . 38 第 9 章劳动组织及定员 . 40 9.1劳动组织 . 40 9.2劳动定员 . 40 第 10 章投资估算与资金筹措 . 41 10.1工程概况 . 41 10.2编制依据 . 41 10.3其他费用编制说明 . 41 10.4资金筹措 . 43 10.5投资估算表 . 43 第 11 章财务评价 . 44 11.1财务评价概述 . 4
4、4 11.2财务评价编制依据 . 44 11.3项目总投资及分年度用款计划. 44 11.4营业收入 . 44 11.5总成本估算 . 44 11.6利润总额及利润分配 . 45 11.7财务盈利能力及清偿能力分析. 46 11.8不确定性分析 . 47 11.9财务评价主要数据和指标. 47 11.10财务评价结论意见 . 47 第 12 章主要设备及工程量清单 . 48 12.1主要设备及材料清单 . 48 12.2主要土建工程工程量清单. 50 附图： 64 1 第1章概述 1.1 工程概述 1.1.1 工程名称及委托单位 项目名称：卫辉市污水处理厂污泥综合处置工程 委托单位：卫辉污水处
5、理厂 1.1.2 工程建设规模及主要实施内容 建设卫辉市污水处理厂污泥综合处置工程，规模为 50 t / d （含水率 80% 污泥） 。主要工程内容包括建设污泥热解干馏气化系统一套，以及建设配套 的发电系统、灰渣资源化利用系统及其他建筑、结构、给排水工程、环保 等内容。 1.1.3 工程工艺原理及路线 污水经污水处理厂产生的含水率为99.2%左右的污泥，采取深度脱水处 理工艺干化至含水率60%以下，然后经过造粒，输送至热解气化装置，经 一系列反应完成热解气化过程，污泥的有机质被全部热解气化成可燃气体， 剩余的有机物和无机物残渣被燃烧成熔渣。气体从气化装置逸出后进入气 体发电装置发电，余热用于
6、污泥烘干系统，尾气进入热解气化炉燃烧；熔 渣经湿式灰盘和排渣系统排出后可以作为建筑原料使用。这样，有害的污 泥经过脱水干化，造粒，热解气化等工艺处理，最后热量转化为电能，废 渣作为建筑原料使用，真正做到了减量化和资源化，整个过程无外排气体， 做到了无害化。 1.1.4 工程总投资 工程总投资为 1088.56万元，其中建设投资估算为1083.16万元，铺底 2 流动资金为 5.4 万元。 1.1.5 工程经济效益 本项目生产期年均新增收入198万元， 生产期年均利润总额36.26万元。 1.1.6 环境效益 本项目生产期年均减少固体废弃物约9125m 3。 1.2 编制范围 本项目建议书的编制
7、范围是： (1)分析、预测污泥产生量，确定生产规模； (2)确定污泥综合利用生产工艺； (3)选定厂址； (4)根据建设内容，提出工艺技术方案、工程方案； (5)对环境保护、劳动安全卫生、节能、消防提出合理方案； (6)对项目进行投资估算，提出融资方案并进行财务评价； (7)在论证的基础上提出结论性意见和建议。 1.3 编制依据 甲方提供的污水处理厂污泥资料 建设项目环境保护管理条例 城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004) 工业企业燃气安全规程 （ GB 6222-2005 ） 生活垃圾焚烧处理工程技术规范 （CJJ90-2009 ） 生活垃圾焚烧污染控制标准 （GB18485-
8、2001） 工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008 地表水环境质量标准 （GHZB1-1999） 3 室外排水设计规范（GB500014-2006）(2011年版) 排水再生利用工程设计规范 （GB50335-2002） 室外给水设计规范（GB50013-2006） 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） 城镇排水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002） 工业企业设计卫生标准GBZ1-2002 工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996 恶臭污染物排放标准GB14554-93 大气污染物综合排放标准GB16297-1996 建筑设计防火规范 GB50016
9、-2008 10KV 及以下变电所设计规范 （GB50053-94） 供配电系统设计规范 （GB50052-2009） 3-110KV 高压配电装置设计规范 （GB50060-2008） 低压配电设计规范（GB50054-2011 ） 电力装置的继电保护和自动装置设计设计规范（GB50062-2008） 交流电气装置的接地设计规范 （GB/T 50065-2011） 建筑物防雷设计规范 （GB50057-2010） 电力工程电缆设计规范 （GB50217-2007） 1.4 编制原则 （1）遵循我国污泥处理的技术政策，发展热解干馏气化与灰渣综合利 用制砖技术。采取全面规划、分期实施的建设方针，
10、开展污泥处理循环经 济，热能、渣土资源利用，真正实现污泥处理无害化、减量化、资源化。 4 （2）坚持科学态度，积极采用新技术、新工艺、新设备，建设经济合 理、满足环保要求、又与卫辉市发展水平相适应的污泥处理模式。 （3）节约用地、节约用水，避免资源浪费。 （4）提高自控和机械化操作水平，确保安全、卫生的操作环境。 （5）保护环境，注意污染物治理措施有效性。 （6）厂区总平面布置及建筑群体设计，需与环境协调。 5 第2章城市概况 2.1 城市概况 卫辉是中国财神之乡、河南省历史文化名城、省级文明城市、省级园 林城市、省平安建设先进县。自西汉高祖二年设置汲县，先后为州治、路 治、府治和道治，距今有
11、2000多年的历史，素有 “ 南通十省，北拱神京 ” 之 称。现辖 13 个乡镇、 342 个行政村、 15 个居委会，总人口49 万；区域面 积 868平方公里，山区、丘陵、平原面积分别为258、158、452平方公里； 城市规划控制区面积128 平方公里，规划区面积45 平方公里，建成区面积 20 平方公里，城区人口15 万人，城镇化率居新乡八县（市、区）之首。 卫辉市是新乡市地缘最近的卫星城，距省会郑州80 公里。京广铁路、 107国道、京港澳高速、石武高铁、S226公路纵贯南北，济东高速、省道 新濮公路、卫柿公路横穿东西，贯通市乡村的三级交通公路网络基本形成。 卫辉市自然资源及能源丰富
12、。已探明水泥灰岩储量5.3 亿吨、煤储量 2.7 亿吨、白云岩储量1 亿吨。有四条大中型河流和四座中小型水库。全市 水面面积 5900 亩，其中市区古老的护城河、人工湖水面面积近1000 亩， 居豫北之首，素有 “ 北方水城 ” 之美誉。 “ 十二五 ” 期间卫辉的经济社会发展定位为：打造中原经济区强市“ 重要 的增长板块 ” 和豫北地区崇文、宜业、宜游、宜居的“ 财智之都、魅力水城 ” 。 发展目标是： “ 十二五” 末，实现 “ 四翻两高、进一退一 ” 。“ 四翻” ：即人均生 产总值翻一番以上，总量力争达到200 亿元；财政一般预算收入翻一番以 上，力争达到 10 亿元；全社会固定资产投
13、资翻一番以上，力争达到300 亿 元；工业固定资产投资翻一番以上，力争达到 200 亿元。“ 两高” ：即城镇居 6 民人均可支配收入和农民人均纯收入年均增幅分别高于全省、新乡市平均 水平。“ 进一退一 ” ：即进入新乡市县域经济第一方阵，退出全省县级市综合 排序倒数第一的位置。 2.2 污水及污泥处理现状 卫辉市现有污水处理厂1 座，设计处理能力为5 万 m3/d，分两期建成， 主体采用 CASS处理工艺，深度处理采用深床反硝化滤池工艺，出水满足 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）以及 A 标准。 污水处理厂日产污泥共50t/d （以含水率 80%计） ，污泥处理工艺
14、为先经 离心浓缩脱水，处理后污泥含水率为80%，后采用化学调理深度脱水工艺 使污泥处理后含水率降低至60%以下后污泥产量为25t/d，最终送垃圾填埋 场填埋处置。 2.3 项目建设背景及必要性 2.3.1 项目建设背景 随着卫辉市经济发展，城镇化水平不断提高，城镇人口不断增加，城 镇污水量亦不断增加，卫辉市污水处理厂的污泥带来的环境问题日益突现。 建设一套工艺先进、操作简便、管理方便和运行安全可靠的污泥综合利用 （无害化）处理系统已是卫辉市城区建设的当务之急。 为此，卫辉市领导和城建主管部门十分重视这项工程的建设。 2.3.2 项目建设必要性 （1）污泥无害化处理工程是卫辉市污泥处理现状的迫切
15、需求 卫辉市城区污泥量为（ 80%含水率） 50t/d，经干化处理后污泥量为25t /d（60%含水率） 。卫辉生活垃圾处理场建于2007 年，设计时并未考虑污泥 的填埋处置。至今运行多年，填埋库容近满，且周边基本没有可供利用的 7 剩余空间。因此，建设先进安全的污泥减量化、无害化及资源化处理工程， 以释放被挤占的垃圾处理场库容是必要的。 （2）兴建污泥无害化处理场是卫辉市社会经济可持续发展的需要 随着改革开放的深入，社会不断向前发展，卫辉市在区位、政治、经 济和文化等方面的地位将日益显示。为了可持续发展，建设一座高技术水 平污泥处理场是城市市政建设必不可少的配套项目和重要的组成部分。符 合国
16、家产业政策和卫辉城区总体规划，符合国家环保要求。项目建成后， 对改善城市投资环境，提高人民健康水平，促进卫辉经济和社会发展具有 重要意义。 （3）建设高水平的污泥无害化处理工程可以提高卫辉的环保设施水 平，提升城市的外部形象 卫辉市现状污泥处理处置设施在一定程度上满足了目前国家对污泥处 理处置的基本要求，但仅完成了减量化过程，在无害化和资源化利用上还 远未做到合格。建设污泥热解气化项目，对污泥进行无害化和资源化利用， 是一个政府部门对城市环境以及市民的居住环境负责任的体现，也是提升 城市外部形象的需求。 因此，卫辉市污水处理厂污泥综合处置工程的建设对卫辉市是必要的。 2.4 污泥处理规划 卫辉
17、市按照相对集中的基本思路，综合考虑环境条件、污泥成分、处 理量、运输距离等诸方面因素的影响，统筹规划污泥处理方式。 根据规划，卫辉市污泥无害化处理场服务范围为卫辉市城区内。固体 废物处理规划目标见表2-1。 8 表 2-1 固体废物处置规划目标 指标基准年实际规划年目标 2005年2010年2020 年 工业固废综合利用率（ %）43 50 70 70 危险废物处置率（ %）100 100 100 100 污泥无害化处理率（ %）90 100 100 2.5 污泥特性 2.5.1 污泥成分分析 卫辉市污水处理厂污泥来自污水处理厂污水，污水主要由居民生活污 水、街道保洁污水、社会污水和少量工业废
18、水等组成。 据卫辉市环卫处对卫辉污水处理厂污泥成份抽样分析，具体抽样分析 见附表 2-2。 表 2-2 卫辉市污水处理厂污泥理化性质（%） 含水率 可燃物灰分 干基可燃物湿基可燃物干基灰分湿基灰分 混合物32.62 50.52 34.04 49.48 33.34 厨渣45.09 75.21 41.3 24.79 13.62 纸张13.51 75.33 65.15 24.67 21.34 果皮59.74 81.25 32.71 18.75 7.55 塑料34.99 89.06 57.9 10.94 7.11 毛骨37.51 41.99 26.24 58.01 36.25 橡胶皮革3.57 88.
19、38 85.23 11.62 11.2 纺纤2.86 98.08 95.27 1.92 1.87 木质杂草27.81 95.52 68.96 4.48 3.23 由表 2-1 可知，卫辉市污泥含水率约35%，可燃物与灰土、砖瓦等无 机物成分亦占 50%左右。污泥中金属、玻璃等物质含量很少、不具有回收 的价值。 2.5.2 污泥热值确定 根据卫辉污水处理厂污泥成份抽样分析报告，卫辉市污水处理厂实际 情况和今后的发展，并参考河南省其他城市的设计热值，本工程运行期内 的污泥设计值暂按1000kcal/吨考虑。 9 第3章建设规模及厂址选择 3.1 建设规模 目前卫辉市污水处理厂污泥处理设施的设计规模
20、为50t/d（以含水率 80%计，下同） ，污泥实际产量约为4050t/d。 本次工程服务对象为卫辉市污水处理厂产生的生活污泥，并与污水厂 污泥处理设施相配套，因此确定本次工程的建设规模为50t/d。 3.2 选址的基本要求 依据城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准、 生活垃圾焚烧污 染控制标准（GB184852001）以及生活垃圾焚烧处理工程技术规范 （CJJ902009）等相关标准规范卫辉市污泥无害化处理场场址选择基本要 求： 满足城镇总体规划、环境卫生专业规划以及国家现行有关标准的规 定，与周围环境相协调； 符合经济运输要求，有效降低运输成本； 市政设施较为齐全，充分利用已有的市政基础设
21、施，减少工程投资 费用； 选择在生态资源、地面水系、文化遗址、风景区等敏感目标少的区 域； 有足够的用地面积，动迁少，尽可能少占或不占耕地，征地费用低； 不受自然灾害的威胁； 有可靠的电力供应； 水源充足，选址应靠近河流等自然水源； 10 卫生防护距离不小于300m。 3.3 厂址选择 建设于卫辉市污水处理厂内。 3.4 建设条件 3.4.1 地质条件 根据卫辉市污水处理厂岩土工程勘察报告，拟建场地位于卫辉市市 区东南，规划东环路东侧，东孟姜女河西侧，场地较为平坦，周围无其它 建筑物，建筑环境良好。厂区内最大地面相对高差1.0m左右，地貌单元属 黄河冲积平原。场地在揭露深度范围内均为第四系沉积
22、层，根据物理力学 特征共划分 4 个地质单元层。 勘察期间，场地地下水稳定水位埋深2.63.0m左右，属孔隙潜水类型， 水位随季节变化，年变幅1.5m左右。地下水对深基坑（挖深大于2.5m）的 开挖和施工不利。应根据不同的建（构）筑物及其埋深和施工时的实际水 位采取相应的排降水措施。据水质分析结果判别，该厂区地下水对混凝土 结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构均具有中等腐蚀 性。 本场地抗震设防烈度为8 度第一组，设计基本地震加速度值为0.20g， 特征周期 0.45g。按GB5001-2001规范进行液化判别，第2 层的部分粉 土和第 3 层细砂层为可液化土层，经综合评价该场地
23、地基液化等级为中等。 建筑场地类别为类，场区地形平坦，地貌类型单一，无活动断裂， 地层结构简单，分布不均匀，但具有相对连续性，物理力学性质均匀，无 不良地质作用，稳定性好，适宜建筑物的兴建。 3.4.2 交通条件 11 项目位置位于污水厂内部，污水厂位于城区的东南部，厂外道路可直 通高速公路，交通便利。 3.4.3 用水用电条件 污水处理厂内有相当完善的给水、排水管道系统，可以满足项目用水 排水的要求。污水处理厂变压器一基本处于满负荷运行状态，项目用电需 要从附近变配电站重新接线并安装变压器。 3.4.4 用地条件 现状污水厂厂区东北部有控制预留用地，能满足本次工程建设用地需 要，且紧邻厂区东
24、南侧现状污泥处理设施，便于工程衔接。 综上所述，场址具备建设条件。 12 第4章污泥处理工艺方案 4.1 污泥热解气化工艺 在污泥的处置方面，我国污泥处理起步较晚，污泥的处理方式主要是 简单填埋、堆肥或者焚烧。由于污泥中含有一定量的重金属、有机污染物 和病原菌等，在堆肥农用上具有一定环境风险，施用后需对施用污泥的土 壤、地下水及作物等进行长期定点监测，且需控制其最大施用量及连续施 用年限。填埋占用大量土地资源，不能彻底处理掉污泥；焚烧则需要消耗 大量的能源，同时造成二次污染。污泥热解气化将污泥通过燃烧后制成清 洁能源，并消除了二噁英的产生，变废为宝，技术先进且环保。 污水经污水处理厂处理后留下
25、含水率为99.2%左右的污泥，采取深度脱 水处理工艺干化至含水率60%以下，经过造粒，输送至热解气化装置，经 一系列反应完成热解气化过程，污泥的有机质被全部热解气化成可燃气体， 剩余的有机物和无机物残渣被燃烧成熔渣。最后，气体从气化装置逸出， 熔渣经湿式灰盘和排渣系统排出。这样，有害的污泥经过脱水干化，造粒， 热解气化等工艺处理，最后被彻底减量化、无害化和资源化。 污泥最终的产出物为两种：一是含一氧化碳、烷类气体和氢气的可燃 气体；二是被烧熔的有机物残渣和无机物，统称为残渣。可燃气体的成分 主要是一氧化碳、烷类气体和氢气，其热值为800kcal/Nm3，成分及热值报 告见图 4-1，残渣的组分
26、是SiO2、Ca等物质，成分及含量见表4-1。 13 图 4-1 工业化试验产生的可燃气体的成分和热值(800kcal/Nm 3) 经过热解气化后污泥中各类细菌病原菌被彻底杀灭，剩下的无机物被 烧成熔渣了，污泥中所含的微量重金属离子被高温氧化或者包裹在烧熔的 灰渣中，被彻底无害化处理了。经过检测分析其成分主要为Si、Ca、Fe和 Al 等元素。其成分如表4-1，炉渣可以用作砖骨料和水泥辅料等。 表 4-1 污泥热解气化后灰渣主要成分含量 序号污泥灰渣成分含量(%) 1 Si 40.885 2 Ca 14.765 3 Fe 11.23 4 Al 10.111 14 5 C 6.5858 6 K
27、5.9775 7 P 3.0706 8 Mg 1.8015 9 Na 1.3498 10 S 1.128 污泥热解气化后的产出物经过权威机构中国检科院综合检测中心检测, 平均值为 0.026ng- TEQ /Nm3。二噁英的含量仅有欧盟标准的1/4,检测报告 如图 4-2 所示。 图 4-2 污泥热解气化后的气体二噁英检测报告 4.2 污泥热解气化工艺流程 （一）项目技术路线描述 1、热解气化：第一步，在燃烧段，通过初始化点火（使用煤等燃料） 15 使装置内部温度达到1100度左右，然后将预先晾干的污泥颗粒（含水率 30%）倒入装置内， 通过鼓风设备向燃烧段输送氧气，在此状态下，污泥颗 粒被点
28、燃，碳化和气化，碳化产生的游离碳和气化产生的气体其中一部分 发生燃烧，使装置能够持续保持一定的温度，从而不再需要外界辅助能源 来提供污泥发生干燥、干馏、碳化和气化过程所需要的热量。 第二步，通过输送带将造粒后污泥颗粒源源不断送入装置直至装满整 个装置，由于颗粒状的污泥之间有缝隙，可形成导流通道，通过这些导流 通道，在燃烧段所产生热量向气化段，碳化段，干馏段和干燥段依次进行 扩散。每经过一段都会消耗大部分热量，在达到相应的温度下，会发生相 应的反应。到达干燥段时，温度为80左右，在此温度下不断烘干脱去污 泥颗粒的部分水份，污泥逐步变干燥，为发生干馏反应做准备。 第三步，逐步变干燥后的污泥在温度2
29、00450的的烘烤下， 由于大 分子的有机物具有热不稳定性，发生干馏反应，大分子有机物发生裂解生 成大量烷类（ CmHn）气体和少量焦油等可燃气体及水蒸气（H2O） ，这些气 体从上出气端口逸出。从二噁英的分子结构可知，氧和氯元素存在是二恶 英生成的基本条件。污泥干馏过程中，完全处于缺氧状态，经干馏产生可 燃气体后的污泥又被碳化，然后在高温状态下与氧气和水蒸汽进行氧化与 还原反应生成一氧化碳，不属污泥直接焚烧，因此避开了产生二恶英的环 境，能有效遏制了二恶英类物质的生成。 第四步，经过干馏后的污泥，在450-1000和无氧状态下有机质发 生碳化反应，生成了游离碳。 第五步，经过干馏和碳化后污泥
30、主要残留物是游离炭和少量粘土等物 16 质，在 1100-1200温度和水蒸气的作用下，发生氧化还原反应产生一氧 化碳（CO） 、氢（ H2）等可燃气体，这些气体从下出气端口逸出，少量气 体通过导流通道也会从上出气端口逸出。主要反应如下： C + O2 = CO2+ 408840kJ/kmol C + 1/2O2 = CO + 123217 kJ/kmol CO2 + C = 2CO - 162405 kJ/kmol C + H2O = CO + H2- 118821 kJ/kmol C + 2H2O = CO2 + 2H2- 75237 kJ/kmol 第六步 污泥的有机物经过干馏、碳化和气
31、化后，部分游离碳和可燃气 体被燃烧生成二氧化碳（ CO2）和无机熔渣，为污泥热解气化整个过程持续 不断地提供热量。此段温度可达1300左右。经过上述过程后，污泥中各 类细菌病原菌被彻底杀灭，剩下的无机物被烧成熔渣了。最后通过排渣设 备从气化装置底部排除残渣。 第七步 通过观火孔观察燃烧段的燃烧情况或者通过测温系统燃烧段 的温度低于 850后启动排渣设备进行排渣，同时启动鼓风系统增加进风 量。这样装置内污泥逐步下移，污泥会随着渣的排出而依次经历干燥段、 干馏段、碳化段、气化段和燃烧段。造粒后的污泥从第二步开始，周而复 始进行处理，实现连续化生产。 2、新型建筑材料的制作 污泥焚烧后，产生的热解气
32、用作燃料，焚烧灰做原材料与粘土混合制 成新型建筑材料，即制砖。 17 （二）技术路线如下图所示： 污泥进料口 下端出气口 上端出气口 E-3 干化段 燃烧段 干馏段 碳化段 气化段 进气口 热量扩散 残渣盘 温压监控 系统 排渣系统 冷却循 环系统 水蒸气 富氧发生 系统 鼓风系统 钟罩 输送系统干燥系统 污泥脱水 系统 污泥流动 喷淋系统 旋风除尘 发电 供热 锅炉 烧砖 造粒系统 捕滴系统 水封系统 图 1 污泥热解气化工业化处理流程图 4.3 污泥热解干馏气化炉技术特点 污泥热解干馏气化炉非常适用于我国污泥的“ 三化” 处理， 尤其适用于小 型污泥处理场，并可同时进行污水处理厂的污泥无害
33、化处理、粪便无害化 处理、餐饮业厨余的无害化处理。具有以下特点： （1）处理时间短： 污泥、污泥连续进入热解干馏气化炉全过程仅需30 分钟。 18 （2）资源化效果最好：污泥、污泥采用热解干馏气化工艺处理时，分 选工序先将可气化物、土份及不可气化物彻底分类。可气化物去热解干馏 气化炉，产生的可燃气体经过净化（提纯、压缩）形成可用气体。土份和 不可气化物无机物制砖。资源化利用率最为彻底，可达到100%。 （3）减量化显著：城市污泥、污泥采用热解干馏气化工艺处理后，可 气化物可一次性减容85%以上。土份和不可气化物再加上气化后的灰渣 100%制砖，整个处理工艺流程无需填埋。 （4）原生污泥。污水处
34、理厂脱水干化后的污泥直接进入（筛选、分拣） 烘干工艺后，可燃物在污泥、污泥坑堆放，无渗滤液排放。工艺气体净化， 水循环利用，浓缩污水作制砖用工艺水，无需处理。 （5）无害化彻底：污泥、污泥只需经过30 分钟热解干馏气化处理， 即可完成 100%杀灭各种有害菌，完全去除臭味。 （6）可实现清洁化生产有利于环境保护：在处理工艺流程中所有生产 过程均封闭，可以形成清洁生产，所产生可燃气体、液体、废渣全部综合 利用。 （7）运行费用低：筛上物经热解干馏气化方法处理，产生的可燃气经 过净化、提纯、压缩形成可用气体管道输送，因此运行费用相对较低。 （8）处理工艺可实现大规模连续生产、且实现了全封闭，不影响
35、周边 环境。专业化设计的生产设备，可以组成各种规模的生产线，生产线设施 全部封闭，并全部采用自动化控制。 19 （9）工艺系统和设备适应能力强：日处理能力可组合成各种规模：热 解干馏气化法工艺适用性广，操作灵活，可建单一的综合处理厂（热解干 馏气化产生的可燃气体作制砖燃料）。 结合卫辉市实际情况，推荐热解干馏气化炉作为卫辉市污水处理厂首 选炉型。 4.4 热解干馏气化生产线配置 根据污泥产量及预测，卫辉市污水处理厂现状污泥产生量为50t/d。拟 建卫辉污水处理厂污泥无害化处理系统，建设规模为50t/d。 热解干馏气化生产线配置： 污泥烘干为一条生产输送线，日处理量达50t。 热解干馏气化生产线
36、为1 条。单条热解干馏气化生产线处理可燃物污 泥 50t/d。预留第 2 条热解干馏气化生产线位置，为今后发展留有余地。 20 第5章工程设计 5.1 污泥预处理 5.1.1 污泥料仓 设污泥料仓一座，用于存放深度脱水后（含水率60%）的污泥。 容积： 30m 3 材料：碳钢防腐 5.1.2 辅料仓 设辅料料仓一座，用于存放造粒辅料（煤粉或煤矸石）。辅料投加量为 绝干泥量的 10%-20%，以便于造粒。 容积：15m3 材料：碳钢防腐 5.1.3 混合造粒系统 深度脱水后（含水率60%）的污泥与辅料按比例进入双螺旋搅拌混合 均匀后，输送至造粒机，进行造粒（规格直径约5cm 的污泥棒）。污泥和辅
37、 料的混合比例为 8:2。 主要设备： 双螺旋搅拌器：处理能力30t/d 皮带输送机：带宽 500mm，长度 5 米。 造粒机：处理能力30t/d 5.1.4 烘干系统 21 经造粒机制出的直径约5cm 的污泥棒进入网带式烘干机进一步干燥脱 水至含水率 30%以下。 主要设备： 网带式烘干机： 1.5t /h，五层网带，总长11.5米。 热源：发电设备产生的余热（尾气） ，温度约为 540摄氏度。 5.2 热解气化系统 烘干后的污泥棒经斗式提升机投入热解气化炉，进行热解气化，产生 后的气体（主要成分为甲烷、一氧化碳及氢气等）经净化后利用或燃烧排 放。 产气量： 1100 m 3 /h 主要成分
38、： CmHn、CO、H2 热值： 1000kcal / m 3 主要设备： （1）给料斗， 1 台，2m3，碳钢防腐 （2）斗式提升机， 1 台，提升能力 5t/h （3）热解汽化炉， 1 座， 2600 H=22m （4）气体净化装置， 1 套，处理能力 1500 m3 /h 可燃气体净化采取电捕焦油器、干式旋风除尘器处理。净化后的 可燃气含尘量 500mg/Nm3。 5.3 产出物资源化利用 5.3.1 气体利用 22 污泥经热解气化炉热解气化产生的气体经净化后进入内燃发电机发 电，可供厂区利用。发电机产生的尾气经管道输送至烘干系统，废气进入 热解气化炉燃烧，做到无废气外排。 发电量： 4
39、000kwh/d 主要设备： 内燃式发电机组一套，型号50 kw。 5.3.2 炉渣利用 污泥经热解气化炉热解气化产生的炉渣，可以作为水泥免烧砖或水泥辅 料等利用。本工程拟将炉渣送至砖厂制砖使用。 产量：4 t/d 5.4 除灰渣系统 除灰系统包括滚筒筛下渣土、热解干馏气化炉排渣、旋风除尘器排灰、 循环水池沉灰等运输环节。 5.4.1 滚筒筛下渣土运输系统 滚筒筛下渣土落入带式输送机，经转载带式输送机输送至污泥预处理 车间外侧，再经带式输送机转载至砖厂原料棚。 5.4.2 热解气化炉排渣运输系统 热解干馏气化炉排渣落入渣坑刮板输送机上，经水封灭红后，运出地 面，再经一条带式输送机转运至滚筒筛下
40、转载带式输送机下，与渣土一并 运至原料棚。 5.4.3 旋风除尘系统 旋风除尘器除灰落入水封井，人力推送至炉渣运输带式输送机上。 23 5.4.4 除灰渣系统主要设备 表 5-3 除灰渣系统主要设备表 序号名称 规格型号单位数量备注 1 筛下带式输送机 B=800 ，L=12m ，N=4kW 台1 2 带式输送机B=800 ，L=26m ，N=11kW 台 1 3 带式输送机B=800，L=110m ，N=30kW 台 1 4 刮板运渣机B=400，L=10m ，N=5.5kW 台 1 5 带式输送机B=650，L=10m ，N=2.2kW 台 1 6 带式输送机B=650 ，L=16m ，N
41、=4kW 台 1 7 除铁器RCYC-18 ，N=5.5kW 台 1 8 水封卸灰小车 台 2 5.5 厂区总平面规划布置 5.5.1 厂区平面布置原则 厂区平面布置的基本原则是：工艺流程顺畅、布置紧凑、分区合理， 既有利于生产又要管理方便，同时根据地形、地貌、道路等自然条件，考 虑进出料方向、风向和外观等因素，合理布置厂区的建、构筑物。 5.5.2 厂区平面布置设计 根据现有厂区平面布置及工艺流程要求，本次工程需用地约1000m 2， 现有污水厂内东北部有预留的深度处理用地可供使用，不需新征土地。 工程建设主要位于污水处理厂的东北角空地。 5.6 建筑与结构设计 5.6.1 建筑设计 本工程
42、建筑物在满足工程功能方面要求的同时，还应考虑厂区现状特 点，注重新增建筑与厂内其它建筑协调及厂区内环境美化。建筑造型尽可 24 能做到实用与美观于一体，艺术与技术为一体。各建筑物主要采用简洁大 方的立面处理，并统一色彩风格，使之与厂区生产构筑物相互呼应。 5.6.2 结构设计 （1）工程地质条件 根据卫辉市污水处理厂岩土工程勘察报告，拟建场地位于卫辉市市 区东南，规划东环路东侧，东孟姜女河西侧，为新征耕地，场地较为平坦， 周围无其它建筑物，建筑环境良好。厂区内最大地面相对高差1.0m 左右， 地貌单元属黄河冲积平原。场地在揭露深度范围内均为第四系沉积层，根 据物理力学特征共划分4 个地质单元层
43、，其各地质单元层的岩土特征如下： 1 层粉质粘土： 褐黄、灰黄及棕褐、 灰白、灰绿等杂色， 含有少量钙核， 土质不均匀，常夹有粉土薄层或透镜体。状态为可塑，稍有光滑，无摇震 反应，中等干强度，中等韧性；粉土夹层为稍湿很湿，稍密 中密，无光 泽反应，低干强度，低韧性，摇震反应中等。另外表层有0.31.0m 左右的 耕土或素填土。层厚： 2.905.60m，平均 4.06m。地基承载力特征值 fak=110kPa。 2 层粉质粘土 -粉土：灰黄及棕黄色，粉质粘土为可塑硬可塑，含有钙 核，稍有光滑，无摇震反应，中等干强度，中等韧性；粉土为稍湿，中密， 无光泽反应，低干强度，低韧性，摇震反应中等。土质
44、极不均匀，两种性 质的土层相互过渡转化或呈互层及犬牙交错状。场区大面积分布（局部缺 失） ，一般厚度： 0.605.50m，平均 2.38m。地基承载力特征值fak=160kPa。 3 层粉细砂：灰黄色为主，局部锈黄色，饱和，松散稍密，颗粒极不 均匀，常相变为粉土或中砂。成分以石英、长石为主，云母等暗色矿物次 25 之。场区分布不均匀（局部缺失） ，一般厚度： 0.404.60m，平均 1.83m。 地基承载力特征值fak=140kPa。 4 层中细砂：灰黄、锈黄及浅灰色，饱和，密实为主，局部中密，成分 以石英、 长石为主，云母等暗色矿物次之。 该层未穿透。已揭最大厚度 13.2m。 地基承载
45、力特征值fak=250kPa。 建筑场地类别为类，场区地形平坦，地貌类型单一，无活动断裂， 地层结构简单，分布不均匀，但具有相对连续性，物理力学性质均匀，无 不良地质作用，稳定性好，适宜建筑物的兴建。 勘察期间，场地地下水稳定水位埋深2.63.0m左右，属孔隙潜水类型， 水位随季节变化，年变幅1.5m左右。地下水对深基坑（挖深大于2.5m）的 开挖和施工不利。应根据不同的建（构）筑物及其埋深和施工时的实际水 位采取相应的排降水措施。据水质分析结果判别，该厂区地下水对混凝土 结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构均具有中等腐蚀 性。 本场地抗震设防烈度为8 度第一组，设计基本地震加速
46、度值为0.20g， 特征周期 0.45g。按GB5001-2001规范进行液化判别，第2 层的部分粉 土和第 3 层细砂层为可液化土层，经综合评价该场地地基液化等级为中等。 （2）基础形式及地基处理 为消除构筑物下地基土液化，采用砂石桩法进行地基处理，构筑物 以处理后的复合地基作为基础持力层；建筑物以天然地基作为基础持力层。 基础类型：构筑物的基础为普通的水池基础做法，基础即为水池底 板；建筑物采用墙下条形基础。 26 （3）抗震设计 构筑物根据 8 度区的要求进行抗震设计。 （4）为满足特殊要求的结构处理 所有水池等构筑物及建筑物的地下室均应对底板及侧壁进行防渗漏处 理，抗渗等级 S8。 5
47、.7 供水系统 本工程用水量主要为污泥处理场工艺用水量。 5.7.1 污泥处理场工艺用水量 污泥处理量按 50t/d 计算。 （1）热解干馏气化过程用软化水量，根据厂方提供数据为5.288t/d， 折合自来水 6.0t/d。 （2）电捕焦油器用水量，按焦油：水=1：1.4 指标计算，用水量为 2.95 1.4=4.0t/d。 （3）炉渣冷却用水量，按炉渣：水=1：1 计算为 19.2t/d。 （4）循环水池蒸发耗水量，按厂方提供数据为5.0t/d 工艺用水量为： 6.0+4.0+19.2+5.0=34.2t/d。 5.7.2 补水量及水量平衡 卫辉市污泥无害化处理场补水量为35t/d。 设计按
48、用水量 35t/d 选择设备及管道等。 5.8 供配电系统 5.8.1 地区电网现状 卫辉市污泥综合处置工程场址现有1 条 10kV 电线通过。 27 5.8.2 污泥处理场用户负荷 本次工程污泥处理场用电负荷约272kW。 5.8.3 高低压厂电用系统 10kV 高压厂用电系统采用单母线分段接线方式，为中性点不接地系统， 低压厂用电采用 380V/220V 三相五线制中性点直接接地系统，采用单母线 接线方式。 电动机二次采用PLC 控制，进入 DCS 系统操作。 5.8.4 防雷与接地 全厂采用 TN-S 接地系统，局部受条件限制的如路灯等采用TT 接地系 统。10kV 系统采用不接地或不直
49、接接地的小电流接地系统；低压厂用 380V/220V 采用中性点直接接地系统。 为提高接地系统的可靠性，设计全厂接地系统。所有机械设备、电气 设备、金属管道、金属物件、电缆桥架等都应设接地，且与建筑接地分开 设置。接地体采用 -60x6 镀锌扁钢。集控室等应单独接地。各单体内设备接 地、建筑物接地在单体外相连形成全厂接地网。 5.9 热工控制系统 5.9.1 控制方式 热工控制系统采用DCS 分散型控制系统，通过由中央处理单元、数据 通讯单元、人机接口组成的DCS 系统，按照分层分散的原则组态，实现厂 热控系统的安全运行。 DCS 系统采用污泥预处理系统和热解干馏气化系统集中控制方式，共 用一个集中控制室。 5.9.2 自动化水平 采用 DCS 集散控制系统， 在集中控制室以 CRT/KB、鼠标为监控中心， 配以必要的常规仪表和数字式后备手操设备，实现对系统设备正常运行工 况的监视的控制。当系统设备出现异常工况报警时，由就地操作人员的配 28 合，可在集中控制室实现系统设备的起停操作和危急工况下的紧急事故处 理。 主要监控对象： 热解干馏气化炉干燥段、干馏段、碳化段及气化段、排渣段等各