1、290噸/日污泥處理工程項目方案目錄1工程概述21.1項目名稱21.2處理工藝21.3工程規(guī)模22污泥處理工藝設計22.1工藝設計22.2平面布置設計83工程投資估算與成本分析93.1編制說明93.2投資估算與成本分析94結論10 221工程概述1.1項目名稱290噸/日污泥處理工程1.2處理工藝根據(jù)對國內(nèi)外污泥處理的工藝比較，結合該工程的實際情況推薦采用“厭氧消化/工業(yè)化生物制氣”工藝。1.3工程規(guī)模日處理污水處理廠污泥290噸（含水率95.8%）。1.4工程總投資本工程總投資：2460.00萬元1.5污泥成份參考大連市夏家河污泥處理廠污泥成份，暫定該污泥處理工程污泥成份為：脫水污泥的含水率

2、：95.8%；有機質(zhì)含量：70%；總氮：4%(占干污泥含量)；總磷：2%(占干污泥含量)；Ph值：5.79；Cu：285.35mg/kg；Pb：98.70mg/kg；Cr：325.85mg/kg；Cd：7.53mg/kg；Hg：5mg/kg；As：28.21mg/kg。2污泥處理工藝方案論證2.1污泥處理方法簡介污泥合理處置是污水處理得以最終實施的保障。在經(jīng)濟發(fā)達國家，污泥處理處置是污水處理極其重要的環(huán)節(jié)，其投資約占污水處理廠總投資的3040%。污水處理和污泥處理處置是解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯(lián)的兩個系統(tǒng)。目前各國都把污泥處理處置作為污水處理系統(tǒng)的非常重要的環(huán)節(jié)，投入巨資支持，使污染

3、治理能劃上一個完整的句號，這是成熟的污水處理思路；不同國家和地區(qū)還因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術路線。目前主要的污泥處置方法介紹如下。2.1.1污泥的衛(wèi)生填埋污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀60年代，是一項比較成熟的污泥處置技術。污泥既可單獨填埋也可與生活垃圾和工業(yè)廢物一起填埋。這種處置方法簡單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應性強。填埋場一般為廢棄的礦坑或天然的低洼地。污泥填埋也存在一些問題，尤其是填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴重污染的液體，如果填埋場選址或運行不當，這種液體就會進入地下水層，污染地下水環(huán)境。填埋場產(chǎn)生的氣體主要是甲烷，若不采取適當措施會引起爆炸和燃

4、燒。另外，適合污泥填埋的場所也因城市污泥的大量產(chǎn)出而越來越有限，這也限制了該法的進一步發(fā)展。2.1.2污泥的土地利用污泥土地利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉化成土壤改良劑成份等優(yōu)點，被認為是很有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式，這種處置方式是把污泥應用于農(nóng)田、菜地、果園、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)及嚴重擾動的土地修復與重建等。科學合理的土地利用，可減少污泥帶來的負面效應。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴重擾動的土地（如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區(qū)等需要復墾的土地）的修復與重建，減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥又

5、恢復了生態(tài)環(huán)境。污泥農(nóng)用的比例很大程度上取決于各國政府有關的法律、法規(guī)和污染控制情況，同時也與國家的領土的大小和農(nóng)業(yè)發(fā)展情況有關。如英、美、法等許多國家城市污泥的農(nóng)用率可達70%，有的高達80%以上。2.1.3污泥的全干化污泥全干化能使污泥顯著減容，全干化可使污泥含水80%降到含水10%，減量達78%。20世紀80年代末期瑞典等國家的成功應用之后才在西方發(fā)達國家推廣。產(chǎn)品穩(wěn)定、無臭且無病原生物，干化處理后的污泥產(chǎn)品用途多，可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。但設備投資很高，且運行的能耗高。全干化后的污泥的成片填埋又會因可能產(chǎn)生的污泥自燃帶來安全隱患。此外雨水和垃圾本身的含濕量均使得污泥最終重

6、新吸水，所以花費了更高的能源代價的“全干化”污泥不適宜進行填埋。2.1.4污泥的半干化加焚燒污泥半干化可使污泥含水80%降到含水50%左右。濕污泥半干化后再直接焚燒應用得較為普遍，沒有經(jīng)過干化的污泥直接進行焚燒不僅十分困難，而且在能耗上也是極不經(jīng)濟的。以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法，但是其缺點在于處理設施投資大，處理費用高。近些年來，污泥焚燒技術已經(jīng)成為處理污泥的主流，愈來愈受到重視。這是因為焚燒法與其它方法相比具有突出的優(yōu)點：(1)焚燒能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，因而最終需要處置的物質(zhì)很少，不存在重金屬離子的問題，有時焚燒灰可制成有用的產(chǎn)品,是

7、相對比較安全的一種污泥處置方式；(2)污泥處理速度快,不需要長期貯存；(3)可以回收能量用于發(fā)電和供熱。2.1.5污泥厭氧消化/工業(yè)化生物制氣工藝用污泥生產(chǎn)沼氣已經(jīng)有一百多年的歷史，但作為規(guī)模化、工業(yè)化的生產(chǎn)卻是近二十年左右的事。現(xiàn)代工藝是在自動化控制的反應容器內(nèi)，根據(jù)處理物的各種不同條件隨時對容器里的厭氧環(huán)境進行調(diào)節(jié)，達到充分利用自然界普遍存在的微生物，參與有機物逐級發(fā)酵降解(水解、酸化、氣化)，最終實現(xiàn)甲烷化。發(fā)酵產(chǎn)物(沼氣)中主要是氣態(tài)的甲烷和二氧化碳，將其收集后用作清潔燃料。另一方面，對溫室效應而言，甲烷氣體是C02的22倍。所以，在處理污泥等廢棄物的同時，采集、利用含甲烷達60左右的

8、沼氣，除具有一定的經(jīng)濟效益外，對減輕溫室效應具有重大意義。排出的殘渣（僅剩原總量的50%左右）中因存在環(huán)狀化合物的聚合物腐殖酸，可做田間糧食生產(chǎn)或城市綠化的基肥、土料。 從綜合成本來看，一套完整的污泥厭氧/工業(yè)化生物制氣處理設施的費用只相當于同等規(guī)模處理能力焚燒設施的一半，而運行費用也要低2030。厭氧消化/工業(yè)化生物制氣的主要優(yōu)點是：(1)資源化程度高，產(chǎn)生高熱值沼氣的同時生產(chǎn)了有機肥料；(2)大氣污染小，無二惡英、酸性物及粉塵產(chǎn)生；(3)生產(chǎn)環(huán)境好，臭氣產(chǎn)生量極小。2.1.6污泥半干化加無害化處理制磚工藝隨著污泥處理技術工程的不斷發(fā)展，新技術、新設備層出不窮，為探索適宜的污泥深度處理流程，

9、國內(nèi)近年來相繼開展了試驗研究，提出了多種新型工藝流程，為污泥處理的無害化、減量化、資源化提供了更為廣闊的空間。污泥半干化加無害化處理制磚工藝為近年來污泥處理新工藝的典型代表，其工藝流程簡述如下：污泥運送到污泥處理廠后經(jīng)過半干化處理，變成淺灰色松土，利用松土與粉煤灰混合后經(jīng)烘干處理運送到制磚設備車間，經(jīng)過燒制后，制成無害化的環(huán)保磚，用于人行道地磚或建筑墻體用紅磚。這種工藝于上世紀八十年代初起源于日本，近年來經(jīng)過國內(nèi)相關單位改良后引入我國，并在廣州等地得以實施。這種工藝節(jié)省了干化焚燒所產(chǎn)生的高額費用，使污泥處理更具有實際操作的意義，同時在污泥廠旁邊直接將處理后的污泥制磚，既避免了填埋長期占用土地，

10、還能實現(xiàn)污泥治理的資源化利用，產(chǎn)生新的經(jīng)濟效益，一舉兩得。2.2污泥處理方案比較污泥填埋和污泥堆肥處理技術因為最近幾年受各國法律的制約、處理成本的提高和環(huán)境影響等因素，各國基本上已經(jīng)不使用這兩種處理技術。污泥全干化技術不僅投資和運行費用都很高，而且在處理過程中存在粉塵自燃和爆炸等安全問題，而且后期對干化污泥利用上國內(nèi)還沒有實例。針對上述情況，本次可研報告將“污泥半干化加焚燒”技術、“厭氧消化/工業(yè)化生物制氣” 、“污泥半干化加無害化處理制磚工藝” 技術作為比選方案，進行技術方案比較。2.2.1方案一 - 污泥半干化加焚燒技術污泥半干化是采用帶式污泥干化設備將污泥含水率由80%降至40%，以達到

11、污泥減量化的目的。污泥含水率由80%降至40%，污泥中的有機物含量在60%左右 ，因此半干化后的污泥熱值相當于低值褐煤，1kg褐煤放出的熱約1.5kwh，普通1kg煤放出的熱為5.58kwh，污泥輔助燃料污泥中的有機物含量在60%，600噸/日處理能力的污泥干化設備運行一年所需要的熱量約為62030769kwh。如果換算成污泥的重量數(shù)為41300t，則干化加熱設備每天消耗的半干污泥為118噸。因每天干化所生產(chǎn)的半干污泥量為200噸 ，大于118噸，因此采用干化加焚燒技術，不用額外補充燃料，就能滿足干化污泥所需要的能量，且剩余的半干污泥還可以進行發(fā)電或者供熱加以利用。污泥半干化加焚燒技術可以最大

12、限度的達到污泥減量的目的，但是目前污泥焚燒所產(chǎn)生的灰分國內(nèi)還沒有合理的處置方法。例如上海石洞口污水處理廠采用污泥焚燒處理技術，產(chǎn)生的飛灰基本上沒有加以利用，全部外運到垃圾處理場進行填埋。而且污泥焚燒過程產(chǎn)生大量的煙氣，對環(huán)境造成了二次污染。污泥半干化和焚燒工藝流程如下：圖4-1污泥半干化加焚燒工藝流程圖2.2.2方案二 - 厭氧消化/工業(yè)化生物制氣技術厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧反應，分解污泥中的有機物質(zhì)。厭氧消化是使污泥實現(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的主要環(huán)節(jié)。首先，有機物被厭氧消化分解，可使污泥穩(wěn)定化，使之不易腐敗。其次，通過厭氧消化，大部分病原菌或蛔蟲卵被殺滅或者作為有機

13、物被分解，使污泥無害化。第三，隨著污泥被穩(wěn)定化，將產(chǎn)生大量高熱值的甲烷，作為能源利用，使污泥資源化。另外，污泥經(jīng)消化后，其中的部分有機氮轉化為氨氮，提高了污泥的肥效。污泥進行厭氧中溫消化，需要溫度保持在371，這樣就需要采用沼氣鍋爐做為熱源維持整個系統(tǒng)的溫度。根據(jù)國內(nèi)外技術應用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，維持消化溫度的熱量占總產(chǎn)氣量的20%25%，因此該工藝不需要輔助燃料維持工藝所需熱量，而且還能剩余大部分沼氣，可以燃燒發(fā)電或者作為城市煤氣管網(wǎng)的補充氣源加以利用。產(chǎn)生的沼渣也可以作為土壤改造肥料加以利用。但是污泥厭氧消化產(chǎn)生大量的沼液，沼液中COD和氨氮的含量很高。小型的污水處理廠不能接收這部分沼液，必須經(jīng)過

14、處理，達到標準后方可排入污水處理廠。污泥的厭氧消化/工業(yè)化生物制氣處理工藝流程如下：2.2.3方案三 - 污泥半干化加無害化處理制磚工藝首先污泥先經(jīng)過半干化處理，采用帶式污泥干化設備將污泥含水率由80%降至40%，以達到污泥減量化的目的。污泥經(jīng)過半干化處理后，變成淺灰色松土，利用松土與粉煤灰混合后提高污泥中無機物的含量，進行除臭除毒處理，經(jīng)烘干處理運送到制磚設備車間，經(jīng)過燒制后，制成無害化的環(huán)保磚，用于人行道地磚或建筑墻體用紅磚。污泥中含有的重金屬處理前處于溶解狀態(tài)，而經(jīng)無害化處理制磚工藝處理后這些有害物質(zhì)狀態(tài)已完全改變，像玻璃一樣被固化了，不會再產(chǎn)生污染，無害化徹底，根據(jù)測算，按照機械化生產(chǎn)

15、每天可生產(chǎn)12萬塊一級質(zhì)量的紅磚，污泥減量化可達70%。污泥半干化加無害化處理制磚工藝流程如下：2.2.4方案比較方案的技術經(jīng)濟比較見表4-1 方案項目方案一方案二方案三無害化徹底徹底徹底資源化可以作為燃料，價值有限，可以作為城市有機肥加以利用。產(chǎn)生大量沼氣，可以納入城市燃氣管網(wǎng)，效益明顯。沼渣可以作為城市改良土利用。可以制成紅磚，廣泛應用于建筑行業(yè)中減量化70%60%70%占地面積較小較大較小環(huán)境影響氣味較大，對周圍環(huán)境有影響。污泥焚燒爐會產(chǎn)生粉塵危害，粉塵處理要求很高。消化后污泥沒有臭味產(chǎn)生，沼氣鍋爐沒有粉塵危害。沼液需要處理后排入污水處理廠。氣味較大，對周圍環(huán)境有嚴重影響。主要為污泥制磚

16、產(chǎn)生氣味對周圍環(huán)境的影響。適用條件對污泥沒有嚴格要求污泥中有機物含量高，重金屬等污染物少對污泥沒有嚴格要求投資成本很高較高較高運行成本約250元/噸130140元/噸約250元左右/噸表2-1 技術經(jīng)濟比較表2.2.5結論綜上所述，方案一、方案二、方案三都能滿足污泥處理的“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”要求。方案一-污泥半干化加焚燒技術雖然能最大限度的減少污泥的體積，但是半干化污泥產(chǎn)生的臭氣和污泥焚燒所產(chǎn)生的粉塵污染又產(chǎn)生了新的環(huán)境問題，同時污泥半干化+焚燒技術投資費用和運行費用均高于厭氧消化技術。方案三-污泥半干化加無害化治理制磚工藝在我國尚屬科研起步階段，還未經(jīng)過實踐大面積推廣利用，尚有

17、很多關鍵問題等待進一步改進解決，如選址困難，大氣污染嚴重，消除異味困難，若徹底消除大氣污染，投資將加大，噸污泥處理成本將超過污泥半干化加焚燒工藝，污泥中有機質(zhì)在高溫下燃燒導致磚的表面不平整、摻量低和抗壓強度低等導致制磚產(chǎn)品銷售市場不穩(wěn)定。方案二-厭氧消化/工業(yè)化生物制氣工藝在國內(nèi)外應用均較多，特點是無害化徹底，工藝成熟，各類產(chǎn)物、副產(chǎn)物均有用途，易于形成循環(huán)經(jīng)濟鏈。處理成本僅為130140元，全年僅需2800萬元左右。污泥減量化60%以上，缺點是產(chǎn)生的沼液處理難度較大。根據(jù)各類技術的特點及應用情況，結合實際情況，推薦采用“厭氧消化/工業(yè)化生物制氣”工藝方法來進行污泥處理。2.3厭氧消化池池形的

18、選擇2.3.1消化池池形概述消化池的池形樣式較多，在國內(nèi)外基本池形有以下四種：龜甲形、傳統(tǒng)圓柱形、卵形和平底圓柱形。2.3.1.1龜甲形在英、美國家采用的較多，此種池形的優(yōu)點是土建造價低、結構設計簡單。但要求攪拌系統(tǒng)具有較好的防止和消除沉積物效果，因此相配套的設備投資和運行費用較高。2.3.1.2傳統(tǒng)圓柱形在中歐及中國，常用形狀是圓柱狀中部，圓錐形底部和頂部的池形。這種池形的優(yōu)點是熱量損失比龜甲形小，易選擇攪拌系統(tǒng)。但底部面積大，易造成粗砂的堆積，因此需要定期進行停池清理。更重要的是在形狀變化的部分存在尖角，應力很容易聚集在這些區(qū)域，使結構處理較困難。底部和頂部的圓錐部分，在土建施工澆注時混凝

19、土難密實，易產(chǎn)生滲漏。2.3.1.3卵形卵形消化池在德國從1956年就開始采用，其結構形式為卵形。近幾年來作為一種主要的形式推廣到全國，應用較普遍。卵形消化池最顯著的特點是運行效率高，經(jīng)濟實用。其優(yōu)缺點可以總結為以下幾點：(1) 其池形能促進混合攪拌的均勻，單位面積內(nèi)可獲得較多的微生物。用較小的能量即可達到良好的混合效果。(2)卵形消化池的形狀有效地消除了粗砂和浮渣的堆積，池內(nèi)一般不產(chǎn)生死角，可保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。(3)卵形消化池表面積小，耗熱量較低，很容易保持系統(tǒng)溫度。(4)生化效果好，分解率高。(5)一次性投資費用高。2.3.1.4平底圓柱形平底圓形池是一種土建成本較低的池形。圓柱部

20、分的高度直徑比1。這種池形在歐洲已成功的用在不同規(guī)模的污水廠。德國Lipp公司采用獨有的二重卷邊螺旋技術生產(chǎn)制造的Lipp消化罐是平底圓柱形消化池的轉型，在德國、日本、奧地利等國家均有應用。2.3.1.5池形方案比較 表2-2 池形方案比較表序號項目龜甲形傳統(tǒng)圓柱形卵形平底圓柱形(LIPP罐)1散熱面積大較小小較小2施工難度小較大大一般3常用攪拌形式機械機械機械+沼氣攪拌機械+沼氣攪拌4攪拌效果不好一般好一般5投資費用低較低高較低6運行費用高較高低較高7建設周期少少長少8應用情況少少多多由上表可以看出，龜甲形和傳統(tǒng)圓柱形雖然投資費用低，但是由于運行及攪拌效果不佳，已被逐漸淘汰。卵形消化池因為運

21、行效率高、混合效果好，近些年來應用廣泛。平底圓柱形雖混合效果不如卵形，但因其投資費用少而被廣泛應用。德國Lipp公司的消化罐采用專利技術對污泥進行攪拌，克服了傳統(tǒng)圓柱形混合效果不佳的缺點，同時具有保溫效果好，建設周期短的優(yōu)點。因此本工程中推薦對混凝土卵形消化池及Lipp罐作為比選池形。2.3.2消化池池形方案比較2.3.2.1混凝土卵形消化池卵形消化池因具有混合攪拌充分、表面積比(池殼表面積池容積)小，保溫效果好等工藝優(yōu)點。從60年代初期起，德國就開始在大中型城市污水處理廠使用卵形消化池，單池體積多在550010000 m3之間。卵形消化池多采用雙向預應力鋼筋混凝土的結構形式，內(nèi)壁防腐采用氯磺

22、化聚乙烯或者無毒環(huán)氧防腐涂料，外壁保溫采用聚氨酯泡沫塑料，外裝飾板采用菱鎂掛板。近些年來國內(nèi)也開始普遍采用卵形消化池對污水處理廠污泥進行處理。例如，我國濟南污水處理廠首次于1993年底建成了單池容積為10535m3的三座卵形消化池，杭州四堡污水處理廠建設同樣體積的三座卵形消化池，濟寧污水處理廠建設兩座單池體積13000 m3的卵形消化池。卵形消化池的優(yōu)缺點如下：(1)其池形能促進混合攪拌的均勻，單位面積內(nèi)可獲得較多的微生物。用較小的能量即可達到良好的混合效果；(2)卵形消化池的形狀有效地消除了粗砂和浮渣的堆積，池內(nèi)一般不產(chǎn)生死角，可保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性；(3)卵形消化池表面積小，耗熱量較低

23、，很容易保持系統(tǒng)溫度；(4)生化效果好，分解率高；(5)池體容積大，從5000m320000m3；(6)外表美觀，使建筑與藝術較完美的得到了統(tǒng)一；(7)一次性投資費用高；(8)建設工期長。2.3.2.2平底圓柱形Lipp消化罐Lipp公司成立于1958年，現(xiàn)址位于德國的Baden，利普公司在廢水提純，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市污水處理，有機廢物處理，以生物垃圾為原料制造能源，氣體液化，散裝涂料存貯等方面處于世界領先地位。Lipp消化罐為Lipp公司的主力產(chǎn)品，其主要技術優(yōu)缺點為：(1)Lipp消化罐采用該公司獨有的二重卷邊螺旋技術，使消化罐密封性能更好；(2)罐體采用復合鋼板，使成本大大降低，使用壽命變

24、長；(3)罐體內(nèi)壁選用316不銹鋼板，使罐體防腐性能更好；(4)消化罐采用160mm厚水管伴熱保溫層，使消化罐內(nèi)溫度更穩(wěn)定；(5)消化罐采用機械攪拌和水射（液體）輔助攪拌兩種攪拌方式，有效地消除了粗砂和浮渣的堆積，池內(nèi)一般不產(chǎn)生死角，可保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性；(6)罐體制作采用專用機械施工，操作簡便，建設工期短；(7)外表美觀。2.3.2.3方案比較表2-3 方案技術經(jīng)濟比較表序號項 目卵形混凝土池（萬元）Lipp罐（萬元）1容積（總）1500m315832重量（噸）220.012.03池體投資費用56.037.04保溫投資費用2.06.05池基礎費用8.04.06內(nèi)防腐費用10.07外防腐

25、費用8施工難度復雜專業(yè)設備、簡易9加工技術要求土建、嚴格專業(yè)設備10安裝難易程度嚴格簡單11外觀美觀程度高高12設備折舊費1.87（30年計）0.92（25年計）13施工周期三個月以上一個月以內(nèi)14工程投資76.047.02.3.2.4結論根據(jù)對兩個方案的技術性能、運行管理、工程投資及運行成本等方面的比較，得出以下結論：兩種池形在技術經(jīng)濟上均是技術先進，成熟可靠。但Lipp消化罐的投資的投資少，建設周期短，運行維護費用低，并采用機械和液體兩種攪拌方式克服了傳統(tǒng)平底圓柱形消化池攪拌不均勻的缺點。綜上所述，遵循技術成熟、運行穩(wěn)定的原則，本工程推薦采用“平底圓柱形Lipp消化罐”作為污泥厭氧消化反應

26、器。3污泥處理工藝設計3.1工藝設計3.1.1主要設計參數(shù)(1)設計污泥量：污泥量290t/d。(2)污泥成份（暫定）： 污泥的含水率為：95.8%； 干基含量為：12.18t/d；有機質(zhì)含量：70% (占干污泥含量)總氮：4%(占干污泥含量)；總磷：2%(占干污泥含量)。3.1.2污泥處理工藝流程污水廠的污泥通過輸送設備，進入污泥貯存均質(zhì)池進行均質(zhì)和預熱處理，調(diào)配好的城市污泥由螺桿泵投配入利浦厭氧消化裝置，污泥經(jīng)過1824天的中溫消化處理后，產(chǎn)生的消化液經(jīng)過消化液貯池調(diào)解后，進入脫水機房進行脫水處理。 消化液經(jīng)過脫水處理后產(chǎn)生兩種產(chǎn)物，分別為沼渣和沼液。沼渣經(jīng)過35天的堆放可作為綠化腐殖土或

27、者垃圾填埋場封場土使用；沼液排放至化糞池或農(nóng)業(yè)利用；城市污泥中溫消化產(chǎn)生的另一個重要產(chǎn)物為沼氣，沼氣經(jīng)脫硫一部分進入沼氣鍋爐產(chǎn)生熱量為污泥預熱、污泥消化罐保溫及廠內(nèi)供暖使用，一部分經(jīng)沼氣發(fā)電機進行發(fā)電自用。3.1.3物料平衡設計圖3-1 總物料平衡圖3.1.5工藝詳細設計3.1.5.1污泥貯存均質(zhì)池污水廠污泥（含水率95.8%）輸送至污泥貯存均質(zhì)池內(nèi)，將污泥溫度預加熱至39，進行攪拌均質(zhì)和預加熱處理。主要構筑物：（1）污泥貯存均質(zhì)池：有效容積：150m3（鋼筋混凝土）數(shù)量：2座主要設備：（1） 污泥攪拌機設備類型：漿葉式攪拌機數(shù)量：2臺電機功率：N=11KW(2）污泥提升泵（螺桿泵）設備類型：

28、螺桿泵(從污泥貯存均質(zhì)池提升至利浦厭氧消化裝置)數(shù)量：2臺(一用一備)設計參數(shù)：Q=25m3/h，H=20m，N=11KW3.1.5.2利浦厭氧消化裝置(Lipp罐)調(diào)配均質(zhì)(含固率4.2%)的污泥預加熱后，通過螺桿泵輸送至利浦厭氧消化裝置(Lipp罐)內(nèi)，根據(jù)污泥的各種不同條件，自動控制調(diào)節(jié)容器里的厭氧環(huán)境，使厭氧消化效果最優(yōu)化。為了保證中溫厭氧消化穩(wěn)定進行，將利浦厭氧消化裝置內(nèi)部污泥的溫度維持在371左右。利浦厭氧消化裝置外部采用熱水拌熱裝置對罐體進行保溫，內(nèi)部采用機械和水射攪拌兩種方式，對污泥進行攪拌。 主要設備（1）利浦厭氧消化裝置（Lipp罐）設備類型：采用德國Lipp公司專利技術數(shù)

29、量：2套尺寸：直徑16m，高度15m，有效高度11.2m電機功率：N=55KW攪拌方式：采用機械攪拌和水射（液體）輔助攪拌兩種攪拌方式保溫方式：160mm厚水管伴熱保溫層3.1.5.3沼氣儲柜 設置沼氣儲柜，儲存厭氧消化產(chǎn)生的沼氣。主要設備：沼液儲柜數(shù)量：1個有效容積：1000m33.1.5.4消化液貯池城市污泥在利浦厭氧消化裝置中經(jīng)過20天左右的厭氧反應，大部分有機物得到了降解消化，消化后的污泥利用利浦厭氧消化裝置和消化液貯池的液位差，從利浦厭氧消化裝置中排入消化液貯池。主要構筑物：（1）消化液貯池：有效容積：150m3（鋼筋混凝土）數(shù)量：2座主要設備：（1）消化液貯池攪拌機設備類型：漿葉式

30、攪拌機數(shù)量：2臺電機功率：N=7.5KW（2）污泥進料泵設備類型：螺桿泵（從消化液貯池泵入至離心脫水機脫水）數(shù)量：2臺（一用一備）設計參數(shù)：Q=25m3/h，H=8m，N=5.5KW3.1.5.5脫硫裝置城市污泥經(jīng)厭氧消化產(chǎn)生大量的沼氣，其主要成份是CH4和CO2，還含有微量的H2S氣體，H2S溶于水汽中產(chǎn)生氫硫酸將對輸氣管道、儲氣柜和用氣設備造成嚴重腐蝕，因此，污泥厭氧消化所產(chǎn)生的沼氣在貯存和利用之前必須經(jīng)過脫硫處理，用脫硫塔去除沼氣中的H2S，脫硫塔具有設備結構簡單，操作簡便，H2S去除率高，運行費用低等優(yōu)點，脫硫塔內(nèi)裝填一定高度的脫硫劑，沼氣自下而上通過脫硫劑，H2S被去除，實現(xiàn)脫硫過程

31、。主要設備：1)脫硫塔設備類型：干式脫硫塔數(shù)量：2臺(一用一備)外形尺寸：313m3.1.5.6沼氣鼓風機城市污泥經(jīng)中溫厭氧消化后，消化罐產(chǎn)生大量沼氣，消化罐內(nèi)的沼氣通過鼓風機房內(nèi)的沼氣鼓風機從消化罐中抽出(注意厭氧反應罐內(nèi)部壓力不準超過1.28bar，否則產(chǎn)甲烷菌將受到抑制)進入沼氣儲柜。經(jīng)加壓進入脫硫裝置，脫硫處理后供給沼氣鍋爐房，作為污泥預熱、污泥消化罐保溫及廠內(nèi)供暖等使用，剩余部分沼氣供給沼氣發(fā)電機，進行沼氣發(fā)電自用。主要設備：（1）沼氣鼓風機設備類型：羅茨鼓風機數(shù)量：2臺(一用一備)設計參數(shù)：Q=2.92m3/min，N=4KW3.1.5.7沼氣鍋爐房設置沼氣鍋爐房一座，沼氣經(jīng)過脫硫

32、裝置處理后進入沼氣鍋爐，產(chǎn)生的熱量供污泥預熱和厭氧消化罐保溫及廠內(nèi)取暖使用。主要設備：1）沼氣鍋爐數(shù)量：2臺主要設計參數(shù)：設計供熱量：Q=2t/h3.1.5.8沼氣火炬沼氣火炬是為保證整個工藝系統(tǒng)的運行安全。本工程在沼氣儲柜前設置了內(nèi)燃式沼氣火炬一臺，用于事故狀態(tài)及設備檢修時的沼氣安全放散。火炬裝置主要由引火器、點火盤、火炬以及儀表和電氣裝置等組成。火炬系統(tǒng)需要注意的是保證易燃易爆混合氣體自始至終不在火炬系統(tǒng)內(nèi)部積存，在操作和維修中，必須排出和阻止空氣進入火炬系統(tǒng)的任何部位。主要設備：沼氣火炬設備類型：內(nèi)燃式沼氣火炬數(shù)量：1座(成套設備)設計參數(shù)：Q=1000m3/h，H=14m燃燒發(fā)散要求：

33、沼氣CH4含量不低于253.1.5.9沼氣發(fā)電機沼氣經(jīng)過脫硫裝置處理后一部分進入沼氣發(fā)電機，進行發(fā)電自用。主要設備：沼氣發(fā)電機設備類型：沼氣發(fā)電機數(shù)量：1臺設計參數(shù)：N=350kw3.2平面布置設計該污泥處理工程，構筑物經(jīng)過簡單平面布置，詳見下圖。4工程投資估算與成本分析4.1編制說明該污泥處理工程的建設內(nèi)容為: 建設日處理290噸(含水率95.8%)的污泥處理設施。4.2投資估算與成本分析本工程總投資：2460.00萬元。表3-1 投資估算表設備名稱技術規(guī)格數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）產(chǎn)地（一）主要設備污泥攪拌機N=11KW2臺10.0020.00進口品牌污泥提升泵25m3/h，N=11KW

34、2臺15.0030.00進口品牌LIPP厭氧反應器1615m2個500.001000.00主要材料進口，輔助材料國產(chǎn)消化液貯池攪拌機N=7.5KW2臺10.0020.00進口品牌污泥進料泵25m3/h，N=11KW2臺15.0030.00進口品牌沼氣儲柜1000m31個50.0050.00進口品牌沼氣脫硫裝置313m2臺100.00200.00進口品牌沼氣鼓風機2.92m3/min2臺5.0010.00進口品牌沼氣鍋爐2t/h2臺60.00120.00進口品牌沼氣火炬Q=1000m3/h1臺100.00100.00進口品牌沼氣發(fā)電機N=350KW1臺200.00200.00進口品牌小計： 17

35、80.00（二）建、構筑物污泥貯存均質(zhì)池150m32座20.0040.00消化液貯池150m32座20.0040.00發(fā)電機房350m21座50.0050.00鍋爐房350m21座50.0050.00小計： 180.00（三）其它管路及安裝工程200.00自控及配電設施200.00其它費用100.00小計： 500.00 合計2460.00注：上述報價不含脫水機部分價格，不出口關稅價格。表3-2 成本分析表序號費用名目計算依據(jù)運行成本（元/日）1人工費自動化操作5人（每人年均工資30000元）420.002電耗日耗2000度電（平均電價以0.55元/度計）1100.003維修費固定資產(chǎn)的2%1360.00合計2880.00噸污泥處理費用為9.93元 (污泥含水率按95.8%計)注：上述報價不含脫水機部分運行成本。5結論本工程建設規(guī)模為290t/d（含水率95.8%），采用的“污泥厭氧消化/工業(yè)化生物制氣”工藝，是從德國Lipp公司引進世界先進的污泥處理工藝。該工藝不僅能夠使處理后的污泥達到國家環(huán)保總局關于污泥“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的要求，而且遵循循環(huán)經(jīng)濟的理念，使污泥變廢為寶，產(chǎn)生新的燃氣能源和營養(yǎng)土，進而使污泥得到充分的綜合利用。