污水处理厂污泥资源化利用生产有机肥分析终稿

一、总论
1、项目主要实施条件：
项目名称：年产15000吨有机肥项目
项目所在地：
项目性质：污泥无害化安全处置及资源化利用生产有机肥项目
项目主管：
项目实施单位：市榕薪环保设备
项目负责人：建伟坠孝良
技术顾问团：
二、概述
近几年来，国家从政策和财力上积极支持，建立了一大批城市污水处理设施，以保护水环境，防止水污染，促进国民经济和生态环境的可持续发展。

城市污水污染问题已逐步得到缓解，然而城市污水污泥处理和处置却是国一直没有得到很好解决的难题。

污水处理过程中产生的剩余污泥具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有大量寄生虫卵与病原微生物的特点。

过去只作为固体废弃物稍作处理便弃置，大量未经处理的污泥没有正常出路，至今许多城市仍然采用露天堆放或填埋的方法，造成城市周围垃圾成山，蚊蝇孽省、污染环境和地下水源的不良后果。

污水污泥如不加以妥善处理、任意排放，或者污染处理、处置不当直接施入农田，都会引起严重的二次污染，因而污泥的处理处置是城市污染治理必须要解决的问题。

其实城市污水污泥是一种有效的生物资源，含有农作物生长的氮、磷、钾等营养成分，尤其是有机质含量高达50%以上，是良好的土壤改良剂，但是若不进行任何处理，直接作为普通有机肥，则不但不能满足作物生长需要，还可能造成其他方面的污染。

如何使污水处理厂的污泥稳定化、无害化、减量化、资源化，变废为宝，净化环境，已成为世界性的亟待解决的问题。

随着科学技术的飞速发展和人类认识水平的不断提高，越来越证明世界上绝大多数废弃物都具有循环再利用的价值。

本工程目的在于落实国家建设部城建司【2000】124号文件《城市污水处理及污染防治政策》和国家环境保护总局颁布实施的《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）等有关文件要求，完善污水处理厂的污泥稳定化、无害化处理实施，通过对污水污泥进行好氧堆肥处理进一步降低含水率，去除臭味、杀灭寄生虫卵和病原微生物、达到无害化稳定化的要求，并且生产
有机肥进行资源化利用。

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。

城市污水处理厂资源化利用有着很好的机遇，具体可归纳为以下几点：
①国家环保政策的出台，废物资源化利用势在必行。

国家一方面鼓励给予支持财政补贴，另一方面政策优惠，并且免除增值税等。

②自身责任和企业长期生存发展必须做到的，利国利民利己，不但净化了周围环境，而且保护了工人的身体健康，减少疾病传染，保障了企业安全与生产。

在保护环境的同时也给自己的企业带来了经济效益。

善待了别人也给自己的企业生存奠定了基础。

如果污泥不资源化利用，污泥堆积如山，或者任意处置，一经下雨，污泥被水冲泡，任意横流，或者渗入地下，就会造成水质污染和周边环境污染，生活水质变坏，形成二次污染，就没有达到污水处理的最终目的。

另一方面，污泥含水量大，体积大，外运要一定的费用，堆积场地又需要费用，污染周边环境，老百姓又怨声载道。

造成企业和群众不必要的矛盾。

如果生成有机肥，不但减少了污染改善了周边环境，又能从中赢取利润，一反一正效益倍增。

③无机肥的氮磷钾价格较贵，养分含量过高、过剩。

若氮肥过高容易流失，引起土壤硝化，磷钾过高也会流失。

氮磷钾流失过高渗入或者流入附近水域引起水质富养化、变质。

破坏周边环境，据统计，我国水质富养化，已造成鱼类生长减少。

杂草众生，国外有机肥料发达国家，有机肥已占40%~50%，而中国还不到10%.
未经发酵，有的是纯有机肥，养分达不到，导致老百姓用后反映不好，达不到满意程度，以致造成有机肥销售不畅的原因。

市榕薪环保设备经过多年的潜心研究开发出了有机肥发酵的高效菌剂对生物发酵提高了一个层次，使发酵效果达到了升华的程度。

根据不同的土壤，不同的植物，生产有针对性的有机肥。

本项目将实施以下容。

在污水处理厂建设日消化150m3 脱水污泥(含水率65～75%)、年产15000吨有机肥的污泥制肥厂。

本项目需建设污泥制肥厂生产车间厂房、辅助生产车间、产品仓库及办公场所等，建筑面积约5000m2。

其中生产车间1500m2，产品仓库2000m2，办公场所500㎡，原材料仓库1000㎡。

购置用于污泥制肥厂生产的日处理污泥量150m3的污泥无害化农用技术成套设备，项目固定资产投资约730万元，其中建筑工程费约250万元，设备购置及安装工程费约480万元。

本项目通过污泥制肥技术产业化工程以实现明显的社会效益，并具有一定的经济效益。

三、项目的意义和必要性，国外现状和技术发展趋势
水资源是保证人类生存最基本的条件，因而保护水资源、防止污水对环境的污染，是人类造福于千秋万代的重要责任。

为了改善我国水资源污染严重的现状，从“九五”期间污水治理问题得到充分重视，城市污水处理工程项目发展很快。

然而对于随之产生的大量污泥，目前我国大多采用填埋处理，处理不当仍会造成对环境的二次污染。

污泥的处理处置和利用已经越来越成为我国急需解决的大问题。

污泥是污水处理过程中产生的沉淀物质，它包括污水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物，各种胶体、有机物及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵、杂草种子等综合固体物质。

由于城市污水处理厂的污泥中主要成份为有机物，因而其本身就是很好的农用有机肥原料，可进行综合利用，将其变废为利。

本工程采用城市污泥无害化农用技术，将城市污泥与添加物质（其成份主要为菌种、粉煤灰、草粉及N、P、K营养素等）混合，制成有机肥料，这种有机肥产品属高效有机无机缓释肥，对提高农作物产量、保护土壤有明显效果，是具有较大发展潜力的农业肥料品种。

因此利用城市污泥添加粉煤灰、草粉制肥，即可为农业提供有机肥产品，满足我国农业化肥产品结构调整的需要，同时实现了对城市污泥和粉煤灰、草粉等环境污染源的综合利用，使废物资源化。

有着极大、长远的社会效益和一定的经济效益。

从世界围看，城市污泥的处理处置方法主要有焚烧、填埋、投海和堆肥等多种形式。

焚烧法的技术与设备复杂，能耗大，投资高，并伴有大气污染问题；填埋法受到用地的限制；投海会污染海洋，对海洋生态系统和人类食物链会造成威胁，国际公约已明令禁止；用生产有机肥法处理后的城市污泥进行农业利用，具有经济简便、可资源化等优点，已经引起广泛重视，是目前呼声最高最理想的处理途径。

高温堆肥技术是发达国家在20世纪初开发研究成功的，目前在英国、美国、、德国、日本等国家都已广泛采用高温堆肥技术对城市污泥进行无害化处理，如美国每年约有49％的城市污泥制成肥料施于农田或林地。

再生公司研究开发的城市污泥无害化农用技术克服和解决了脱水污泥无害化和综合利用的问题，降低了城市污泥无害化处理的成本，在得到了广泛的应用。

四、我国农业肥料市场发展现状
随着我国化肥工业迅速发展，氮肥和磷肥的产量目前分别排在世界第二位和第三位，农作物施肥结构也发生了很大变化。

七十年代前，农作物施肥中农家肥与化肥的比例是7：3，到七十年代末期，由于化学肥料用量猛增，其比例已改变为3：7。

长期施用无机化肥的主要缺点是单独施用肥份不完全，掺合增施则造成溶度积剧增，肥份容易流失，不利于作物生长和利用。

并且使土壤盐化板结，污染饮用水源，破坏生态环境。

为了避免偏施无机肥料导致的必然后患，
有些国家已开始限制偏施化肥而施用有机肥料。

有机肥料属于绿色产品，它的施用有利于农业的可持续发展，在农业生产中有着极为重要的作用。

施用有机肥料的优势在于：
1、提供作物生长所需养分：
有机肥经土壤中微生物分解，可不断释放各种作物所需养分，同时释放大量二氧化碳，促进光合作用，提高作物产量。

2、改良土壤，提高耕地生产能力：
有机肥转化成腐殖质，促进土壤形成团粒结构，提高土壤保肥、保水、保温性能，改良土壤。

3、提高化肥利用率：
有机肥与无机肥配合施用，缓急相济，互相补充，可显著提高化肥的肥效。

4、提高农作物产量，改善农作物品质：
有机肥在分解转化过程中，改善和优化了作物营养条件，不仅增加作物对养分的吸收，增强新代，刺激生长发育，还大大提高农产品的品质。

5、增强微生物活性：
有机肥料不仅有利于增加土壤中微生物的数量，还为土壤中微生物的活动创造良好的环境，增强微生物活性，促进微生物对有机肥料的分解转化能力。

6、防止环境污染，减少疾病传播：
有机废弃物既是肥源，又是污染源。

充分利用有机肥料，是变废为宝、提高环境质量的有效措施。

我国长期以来农业追求高产，大量施用化肥，已造成土壤砂化、板结，肥力下降。

在我国大量施用有机肥料可有效地协调有机无机肥料结构矛盾，增加养分的有效供给，缓解耕地缺磷少钾的矛盾。

但是，由于有机肥肥效释放慢，养分含量低，施用数量大，且当年利用率低，在作物生长旺盛、需肥多的时期，往往不能及时满足作物的需求，所以需要与无机肥料配合施用。

制备有机无机复料是解决以上矛盾的最佳有效途径。

因此，有机无机复料在国有很大的市场潜力。

生产复不仅具有一定的经济效益，同时有很好的社会效益和生态效益，有利于我国农业的可持续发展。

五、项目的技术基础
城市污泥无害化农用技术是在高温堆肥技术的基础上，研究电厂粉煤灰或草粉的各种特性，并吸收再生公司应用粉煤灰和污泥在农业应用的研究技术，解决了脱水污泥含水率高不宜发酵的关键技术。

其工艺是将脱水污泥按一定比例与添加物质均匀混合，按一定的炭氮比，在一定温度条件下，通过堆肥完成对污泥的脱水和有机物熟化处理。

此项技术生产的基本原料是城市污泥和电厂产生的粉煤灰或草粉，另外根据不同作物要求加入所需营养素和添加剂，其设备
自动化程度高，不需特殊的烘干设备，在生产过程中实现杀菌、杀虫卵和固化重金属。

在添加物中还可加入添加剂珠光岩、硅藻土、沸石和石膏废料等，并根据所施用土地的PH值，用石灰对所制肥料的PH值进行调节。

实验证明粉煤灰或草粉含有多种有利于植物生长的微量元素，具有较强的水化活性、促进发酵以及改良土壤的特性，它对施用到农田中的化肥有缓释作用，对重金属也有一定的缓释作用，因此将粉煤灰或草粉做为主要干燥物质来处理城市污泥，不仅可以提高城市污泥无害化农用的效果，也为粉煤灰自身的利用开辟了一条新路。

利用该技术所生产的有机肥料含水率低，便于存放、运输和在农田中施播。

根据实验，与同价量的高效磷肥（磷酸二胺）比较，可提高产量10～20％。

添加物具有疏松土壤、增加土壤团粘度，使肥效发挥充分，并保护土壤的作用。

由于肥料添加物的固化作用和污水处理的污泥含有絮凝剂，肥料具有一定耐水性和耐冲洗性，达到缓释作用，肥效延续时间长。

六、建设方案、规模、地点
1、规模
建设一座具有年产15000吨有机肥生产能力的污泥制肥厂，实现销售收入约975万元。

2、建设地点
本项目选择污水处理厂污泥堆放场作为项目建设地点。

3、建设方案
日处理城市污水厂污泥150 m3，脱水后污泥含水率约为64～74％。

污泥制肥厂的生产部门主要由发酵和制肥二个车间组成，另外设原料库、成品库、设备维修、化验等生产辅助部门及生产、技术、工艺和销售等管理部门。

七、技术特点、工艺技术路线、设备选型及主要技术经济指标
1、城市污泥无害化农用技术特点：
（1）所用原料及添加物多为工业及生活废弃物，产品具有成本较低廉的特点；
（2）粉煤灰含有多种有利植物生长的微量元素，具有较强的水化活性，可促进发酵及改良土壤特性。

更重要的是它对农田中施用的化肥有缓释作用，对重金属也有一定固化缓释作用。

城市污泥无害化农用技术用粉煤灰做干燥剂，可提高污泥无害化处理后的农用效果，有利于农用土地的持续、有效利用；
（3）该技术产品为粉状成颗粒状，并具有一定耐水性，有利于实现机械化播撒施肥；
（4）产品可根据不同土壤条件，通过石灰石调节土壤的PH值，满足不同农作物对土壤条件的要求；
（5）该技术适用性好，可通过调节添加剂的品种及用量，制出多种复，使其适用不同农作物及不同生产阶段的要求。

2、工艺技术路线
将含水率约为60-80%的污泥与一定比例的添加物(菌种、粉煤灰、秸秆破碎物等)和少量的除臭剂送至预混机，混合均匀后送至发酵槽发酵，翻堆机每天运行一次，将物料由进仓口向出仓口移动，用中压风机对堆肥物料间歇式曝气，由于好氧细菌作用，发酵物料在三天以后可升温到60。

C以上，在60—65。

C维持3—4天，实现灭菌和干燥的目的，在堆肥仓中物料停留10—12天，完成堆肥，输送出堆肥仓。

出仓的块状物经破碎机破碎后，送精混机与N、P、K等营养素充分混合均匀。

当含水率达到18-22%时，将混合物制成均匀，通过干燥机干燥后，由装袋机定量包装后即可入库待销。

其工艺流程图如下：
添加剂
除臭剂营养素
↓↓
有机废物→混合→好氧生物发酵→混合→干燥→有机肥→装袋→出厂↑
菌种
市榕薪环保设备最新研制的RX系列智能发酵园型自动翻堆成套设备进行污泥无害化处理，生产有机肥，效率更高。

3、设备选型、主要技术经济指标及选择原则
（1）污泥制肥成套设备
新建污泥制肥厂的成套设备由我司自行设计、制造、安装调试。

RX成套设备中单台设备工艺精良，运行可靠，低成本,为污泥无害化农用技术应用创造良好的条件。

（2）主要技术经济指标
①有机肥含水率<15％；
②肥料成份依据用户要求调配，产品符合GB15063－94；
③产品卫生指标应符合高温堆肥卫生标准（GB7959－87）；
④NY525—2002《有机肥料》；
⑤GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》；
⑥GB7959—1987《粪便无害化卫生标准》；
⑦三级雾化除臭洗涤器装置等，使废气达标排放。

（3）选择方案的原则
①在常年运行中，保证污泥的处理效果稳定，技术成熟可靠；
②尽量降低投资和运行费用；
③运行管理方便。

八、原材料供应及外部配套条件
1、原材料供应
污泥制肥的主要原材料为城市污水污泥，由污水处理厂脱水车间直接输送；主要配料为粉煤灰、秸秆粉碎物、除臭剂和N、P、K等添加物，粉煤灰可从附近热电厂购买（若没粉煤灰可以用其他废弃物代替）；其他配料也均可以就地采购,原料来源充分。

2、配套条件
外部配套实施根据厂方现有条件合理配置。

九、环境影响分析
污泥制肥工程本身是环境保护工程，是解决污泥对环境的破坏，化害为利的工程，但在正常运转过程中对周围的环境也有一定的影响。

本工程主要采取以下措施进行控制：
1、污水
污泥堆肥工艺主要采用好氧发酵制肥，通过反应放热产生高温，去除污泥中的水分。

选用上送风式曝气装置，堆肥物料中蒸发的水分及废弃用三级喷雾除臭洗涤塔设备排空，整个工艺属固气反应，不会出现污水排放的污染问题。

本工程只有少量劳动人员的生活用水，可将其收集后排入厂区污水管道处理系统。

2、大气
污泥是污水处理过程中产生的沉淀物质，成分比较复杂。

所以污泥容易散发出异味，特别在污泥初期进行发酵时更易产生臭气和异味，为了保障职工的工作安全，在入料混合的同时加入一定量的除臭剂，减少异味的产生。

并且在车间设置轴流通风机，将污泥堆肥厂房的臭气和异味也可联接三级喷雾除臭洗涤塔排到室外。

3、固体废弃物
脱水后的污泥经本工艺全部制成有机肥，不会产生固体废弃物。

4、噪声
污泥好氧发酵成套设备中主要有预混机、翻堆机、曝气设备、粉碎机、搅拌机、自动包装机。

所有设备在正常运转时势必产生一定的噪声。

因此在选择设备时，均按国家标准要求选用低噪声的设备。

5、紧急事故
厂房一旦发生停电或其它重大事故，可能造成好氧发酵仓缺少氧气，厌氧发酵会产生较大的异味，直接导致污泥无法制肥。

所以必须及时排解事故。

这种短时间污染无法从根本上避免，只有加大运行管理，加强维修，尽可能提高厂房的安全保证率，使事故发生的机率尽可能降低。

十、安全卫生
建设污泥堆肥工程的目的是控制污染，保护环境，节约资源，促进经济发展。

但在污泥处理过程中，也存在影响职工安全的因素，如污泥发酵仓的异味，鼓风机的噪声等，对这些因素，设计上采取通风、降噪等措施进行控制；在机器设备的安全使用方面，制定安全操作规程，规职工的操作行为，杜绝事故的发生。

十一、建设工期和进度安排
1、建设工期
本项目建设期以合同签订后6个月完成，
2、进度安排
本工程“可行性研究报告”审批后，根据可研报告对项目进行初步设计。

初步设计完成后双方签订日处理污泥150 m3制肥工程合同。

合同生效后我司对工程进行总体设计，同时在四个月完成主题设备及辅助设备的制造，安装调试需一个半月。

使工程达到设计要求，正式投产运行。

总工期在乙方完全配合好的情况下6个月完成。

十二、项目实施管理、劳动定员及人员培训
1、项目实施管理
本项目建设由我司设计。

污泥制肥厂的运营由我司专门派人上门指导，培训人员，帮助设计生产管理和产品的市场营销策划，实行企业化的管理，使污泥制肥厂实现市场化运营。

2、劳动定员及人员培训
污泥制肥厂定员45人，其中包括管理人员6名、技术人员3名和生产工人36名。

工艺技术人员上岗前由我司组织进行有针对性的培训，生产工人由工厂组织统一岗前培训，培训合格后才能上岗。

十三、经济效益评估
评价依据：
总成本费用按现行财务制度规定由直接材料费、工资及福利、制造费用、管理费用和财务费用组成。

1、直接材料费用：
原材料、辅助材料、菌种、动力的消耗定额的单价按市场估算（见表1）
2、工资及附加费：
生产工人平均月工资为2000元/人，管理人员按月工资3000元/人。

附加费包括福利费按工资总额的14%提取。

3、制造费用：
设备、厂房投资按15年折价。

设备的维修费用按原值的8%计算。

4、管理费用：
（1）厂房投资按250万元计算；
（2）管理费按销售总额的1%；
（3）保险费按工资总额的30%；
（4）其它不可预计费用为20万元。

5、财务费用：
流动资金的贷款年利息按8.4%计算。

6、总成本费用估算：
产品总成本费用为702万元（见表2）
7．销售收入（见表3）
8、损益（见表4）
每吨有机肥成本估算表（1）
总成本费用估算表（2）
产品销售收入估算
表（3）
损 益 表 表（4）
十四、回收期
投资年产15000吨有机肥生产流水线，设备投资480万元，流动资金200万元，厂房投资250万元。

（1）、总投资回收期= 投资总额/年现金净流入量（利润+折旧）
= 730/（273+32）
=730/305
≈2.4年
≈29个月
(2)、设备投资回收期= 设备厂投资总额/年现金净流入量（利润+折旧）
= 480/（273+32）
=480/305
≈1.6年
≈19个月
(3)、按投资利润率= 净利润/销售收入×100%
= （273/975）×100%
≈0.28×100%
≈28%
4)、投资回收率=净利润/设备投资×100%
= （273/480）×100%
≈0.57×100%
≈57%
十五、市场分析、经济效益和社会效益分析
1、市场分析
本工程采用城市污泥无害化农用技术，利用城市污泥添加废物粉煤灰生产农用有机肥料，即实现了城市污泥的无害化处理，又使其实现再生价值，获得具有经济效益的有机肥产品，促进我国农业生产的发展，同时对另一重要污染源粉煤灰进行综合利用，是具有明显市场前景的项目。

我国是农业大国，目前全年施肥量近60000万吨，因化肥具有迅速提高农作物产量、使用方便等优点，已成为农业生产的主要肥料。

但是长期使用化肥会导致土地有机质减少，土壤肥力下降，自九十年代以来，重新施用有机肥料已经成为农业持续发展亟待解决的问题。

根据我国农业部门的研究，为使耕地的地力得到合理利用和维持，我国农业生产中的有机肥年需求量为12000万吨。

同时考虑林业生产和城市绿化方面的需要，至2010年各类工业化生产的有机肥年需求量为10000万吨。

由此可见有机肥在我国有着巨大的市场容量。

本工程不仅解决了城市污泥的无害化处理处置问题，而且为市场提供需求量巨大的有机肥，产品市场前景广阔。

2、经济效益和社会效益分析
本项目固定资产投资约730多万元，达到设计能力后，实现年销售收入约975万元，年利润总额273万元，并节省大量运输费和占地费；项目投资回收期一年半。

本项目有一定的经济效益。

本项目实施后具有明显的社会效益，主要表现在以下几个方面：
（1）采用市场化、产业化的途径解决城市污泥无害化农用问题
长期以来农业生产所需的有机肥多为农民自制，工业化有机肥产品大规模市场营销机制还没有形成，城市污泥制肥技术产业化将使环保产业和农业生产有机地结合起来，形成市场经济运行体制，使环保产业不仅产生治理污染、保护环境的社会效益，同时成为创造经济效益的产业，从而有效促进环保产业的发展。

从根本上解决了城市污泥的处理问题，削除了城市污泥二次污染环境的威胁实现一步到位‘零污泥排放’。

城市污泥制成有机肥成本低、肥效好，比单纯使用化肥更有利于农作物的增产。

施用城市污泥制成有机肥可以改良土壤结构、提高土地有机质含量，增加地力，符合国家土壤改良的“沃土计划”。