污泥固化设计方案

污泥固化再生能源项目

日处理污泥40t/d

（根据需要情况可设计更大处理量）

技

术

方

案

设计人：陈亮

二零一四年二月

目录

一、工程概况

二、污泥固化及再生能源的利用

三、设计依据

四、涉及范围

五、设计原则

六、污泥固化工艺设计

七、主要构筑物设计参数（附构筑物和配套设备一览表）

八、环境效果与运行经济分析

九、项目实施计划

一、工程概况

目前国际上污泥处置的方法主要包括土地利用、建材制作、污泥填埋、厌氧消化、干化焚烧等。因为我国污水收集系统落后，污泥成分非常复杂的情况，限制了土地利用和建材制作。国内多采用厌氧消化和热干化焚烧工艺。

厌氧消化技术是利用厌氧发酵的方法来达到污泥稳定化。厌氧条件下污泥中有机物最终矿化成一些无机物和气体。可综合利用沼气燃烧释放能量降低系统运行成本。但是项目建设投资大，周期长，运行成本高。而且污泥中的磷经过厌氧后不能去除残留在污泥中可能通过地表径流再次进入水体，造成二次污染。同时，剩余的残渣仍需处置。

干化焚烧技术是将污泥干化后再焚烧。干化焚烧是对污泥最彻底的处理方法，可以最大程度的减少污泥体积，杀死一切病原体和细菌。但是干化焚烧技术管理复杂，干化设备单台处理量较小，不适合大规模处理。项目投资大，运行成本高。就是送入电厂或水泥厂利用也需要相应处理费。

在这样的情况下，我选用了国内先进的污泥处理技术——污泥固化制再生燃料工艺，其优点：1.技术可靠、操作简单、处理费用低。

2.工程投资省、建设周期短。

3.有效处理市镇污水处理厂所产污泥，还可处理各类物质含量低的工业污泥。

4.低成本运行固化后污泥再燃烧实现经济利益。

根据实际需要的情况我设计的固化系统为日处理污泥量40t/d，最大可满足日处理污泥45t/d。

二、污泥固化及再生能源的利用

图：为污泥含水率及对应干燥基热值

（自持燃烧含义：自行维持稳定燃烧）

根据以上相关研究:污泥本身含有大部分灰分和一部分挥发分、极小部分固定碳。因此当污泥含水率低于60%时，其干燥基热值可达到833kcal/kg能自持燃烧。而当含水率降到20%时，热值为2283kcal/kg 此时可以作为一种替代燃料用于燃烧。但是平时只用脱水机脱水后的污泥含水率一般高于80%，不能燃烧。

污水处理厂所产生污泥经脱水机脱水后含水率大约为80%以上，会造成危害：1.污泥填埋会占用大量土地，加剧人地矛盾。2.污泥中细菌、病原体含量很高，且含有一定量的铜、锌、铬、铅、汞、镉等重金属，如果不经有效处理而直接施用或弃置，可能增加农业、林业

的污染风险，同时污染地表水、地下水，重金属则可能通过富集效应进入人类食物链；3.污泥直接填埋易堵塞垃圾填埋场的渗滤液排水管，雨天可能造成填埋场沼泽化，从而导致填埋场提前报废；4.污泥恶臭污染环境，容易大量滋生蚊蝇，传染疾病；5.污泥含水率多达80%左右，外运成本高，直接焚烧代价高。

因此，处理污泥要以降低污染，减少处理成本为原则。污泥固化再生能源的原理是经过脱水机脱水后的含水80%或以上的污泥中加入含有纸屑焚烧灰成分的固化剂，当固化剂掺入污泥中时，固化剂会与污泥中的水反应生成针状的结晶物（主要成分是钙矾石），存在于土颗粒结构空隙中，并迅速产生絮凝物，从而使高含水率的污泥快速实现水、固体颗粒物的分离和沉积。固化后污泥一般在养护2-7天可以实现含水率60%-40%或以下。并且暴漏在露天场地不会因下雨而破坏其固化效果。

经过养护后含水率在55%以下的污泥具有833ckal/kg（可以自持燃烧的热量）以上的热量，可以2：8——3：7或以上的比例掺于煤中制成蜂窝煤或直接锅炉燃烧。因此，固化后污泥可以作为新型燃料利用。

三、设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989.12）；

（2）《中华人民共和国水污染防治法》（2008.2.28）；

（3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

（4）《生活杂用水水质标准》（CJ/T48-1999）；

（5）《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB 24188-2009）；

（6）《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》

（7）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）；

（8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

（9）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；（10）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

（11）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；

（12）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；

（13）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）；

（14）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-94）；

（15）《建筑电气设计技术规范》（JGJ/T 16-92）；

（16）其它相关的标准规范。

四、涉及范围

1、污泥固化工艺流程及参数的确定。

2、污泥固化界区外1.0m以内的所有工艺管道及线路。

3、污泥固化工艺设备选型、工艺设备布置和仪表控制的设计。

4、污泥固化厂的运行费用的核算及去除各类污染物的指标

五、设计原则

1. 贯彻执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及地方法规；

2. 本着对污泥处理的无害化、减量化、资源化处置的目标，本设计从项目实际情况出发，选用成熟、可靠、高效、节能、占地少、经济、实用的技术，减少工程投资及日常运行费用；

3. 满足污泥固化系统的运行可靠、稳定性和耐久性，尽量减少日后设备的维修、更换，便于长期运行的管理、操作；

4. 在满足工艺要求基础上，做到布局紧凑，节约用地；

5. 固化后污泥在养护一周后可满足充当燃料，在完全无污染的同时实现经济利益。

六、污泥固化工艺设计

1）工艺流程：