南昌市污泥固化处理工程方案

南昌市垃圾填埋及污泥固化工程建设方案上海泰历盟实业有限公司2011年1月25日1概述1.1项目的基本情况1.1.1项目名称及编制单位项目名称南昌市圾填埋及污泥固化工程改建项目建设地点南昌市垃圾填埋场项目方案编制单位上海泰历盟实业有限公司1.1.2编制单位简介上海泰历盟实业有限公司上海泰历盟实业有限公司是一家集技术研发、设备制造及工程承包为一体的以城市污泥处置为主的环保公司。公司目前已获得上海市政府、上海市科学技术委员会及上海市水务局等部门批准承担苏州河底泥治理工程，(该项目由上海市水务局、上海市城投公司、老港填埋场、同济大学及上海泰历盟实业有限公司共同参与)并已在上海老港垃圾填埋场成功的建造并。公司立足上海城市环保建设，积极努力推广科研成果、完善先进技术，不断积累丰富的实践经验。目前公司已开始逐步切入其他大中型城市的污泥处理工程的市场运作，公司已经进入了良性的倍增发展阶段。上海同济建设有限公司上海同济建设有限公司（简称“同济建设”）创建于1988年，经过历次发展和改制，于2006年与上海同济建设管理科技工程公司重组，成为同济大学唯一拥有同济品牌的建设施工总承包企业。我公司与同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室、上海同济建设有限公司，上海同济科技股份实业有限公司共同合作致力于构建解决环境难题的一个良性循环：环境难题——前沿技术开发——技术孵化窗口——市场推广——技术再开发。我公司的技术研发团队由博士、硕士及具有多年工程经验的工程师组成，并聘请同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室副主任赵由才教授为技术顾问，致力于将环境技术产业化，由其擅长处置河道、湖泊污泥，市政污泥及工业污泥，解决客户最棘手的环保问题为城市的环保事业和资源循环利用作出积极贡献。1.2方案编制原则在国家固体废弃物处置发展规划”和“南昌市污泥处理处置专项规划”的指导下，坚持可持续发展战略原则，并在调研国内外固废处置污泥填埋技术的基础上，选用适宜的处理方案，做到工艺合理、运行可靠，管理方便，环保、低碳、节能，实现危险废物无害化处理的目标。严格执行国家和南昌市政府制定的有关法规和相关标准，根据垃圾及污泥填埋的运行特点、当地气候条件、地形情况、水文地质特征做好各项环境保护措施，使工程周围的环境卫生受到的污染减少到最低程度。●在确保环保达标的前提下，尽量节约投资及运行费用，真正做到低碳环保高效节能。1.3方案编制范围1.3.1项目规划期限本项目建设期约为3个月，试运行期1个月，正常生产期3年。1.3.2项目处理对象服务范围本固化系统处理从南昌垃圾填埋场及全市各污水处理厂运送过来的生活污水处理产生的剩余污泥，污泥含水率不高于80％。本方案编制范围从污泥进入固化区污泥储坑开始，到污泥固化搅拌后送出固化区为止，包括固化工艺流程的设计，固化区的设计、建设，固化装置的购置和安装，固化剂的选择，以及污泥固化的运营。（如需与垃圾混合处理，垃圾处理方案另附）1.4采用的规范和标准本报告采用的规范和标准为：1《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJl7—2004）；2《生活垃圾填埋污染控制标准》（GBl6889—2008）；3《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》（GBWBH001）；4《城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程》（CJJ93－2003）；5《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037）；6《恶臭污染物排放标准》（GB14554—93）；7《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；8《环境空气质量标准》（GB3095—1996）；9《大气污染物综合排放标准》（GBl6297—1996）；10《城市防洪工程设计规范》（CJJ50－1992）；11《建筑设计防火设计设计规范》（GB50016－2006）；12《堤防工程设计规范》(GB50286—1998)；13《厂矿道路设计规范》(GBJ22)；14《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）；15《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；16《室外排水设计规范》(GB500l4－2006)；17《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）；18《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2002）；19《供配电系统设计规范》(GB50052－1995)；20《土工合成材料应用技术规范》（GB50290-1998）。2项目背景2.1南昌垃圾填埋场概况目前，据水务部门相关信息核实，现南昌市各污水处理厂按设计能力和污水的处理量计算每日产出污泥应该在430吨左右，而现在实际产出污泥只有200吨左右，具体原因还有待于进行详细的排查。另：据2010年南昌市污泥处置情况分析，现有依赖造纸厂处理污泥方案以不能满足每日180吨的处理能力，故导致于2010年累积在垃圾填埋场2万余吨污泥没有办法及时处理。2010年市委和市发改办对此也非常重视，在水务局牵头发改委批复拟建一日处理生活污泥180吨的热干化项目，又由于种种原因至今未能真正投入实施建造。在现今南昌市正在步入国际化都市的极速发展环境下，城市人口也在飞跃猛增的形势下，南昌市的污水排放及处理肯定不会停留在就日出180吨污泥的现象。不要多久城市的污水处理肯定也将在设计能力下满荷营运，届时南昌市的固废处理垃圾填埋和污泥处理又将给政府增加很大麻烦。为此我们建议从长远利益出发为南昌市创造一个环保低碳美丽清新现代化花园城市，我公司愿意在南昌投资兴建一座集垃圾处理和污泥固化一体的固废处理中心。3污泥处理技术的比较与选择污泥是污水处理厂在污水处理过程中产生的沉淀物质，我国每年排放的干污泥约为2000万吨，且呈不断增加的趋势。污泥中含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物等，如果处理不善将会造成严重的二次污染。目前污泥的处置主要以转为农用、填埋和焚烧为主，但是由于污泥的含水率高、力学性质差、污染物含量高等特点，这些处理方式往往存在环境污染、处理成本过高或容易引起填埋场工程灾害等问题。针对上述污泥处理中存在的问题，采用固化技术改善污泥的力学性能和物理化学性能，使其转化为可以再生利用的土材料或者进行填埋处理，是符合我国国情的资源化途径之一。3.1城市生活污泥的性状与特点污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入有原污水中带有的泥砂、纤维、动植物残体及其吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。污泥的组成差别较大，随污水的来源，污水处理工艺及季节的不同而变化。对于大型城市污水处理厂，由于有大量工业废水排入系统，造成污水污泥中的重金属含量偏高，其中铜、锌含量往往接近或超过污泥作农用堆肥的接纳标准，中小城镇污水主要以生活污水为主，因而一般不存在重金属超标的问题。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的，含水量在95%～99%的胶溶状膏体物，具有比重轻（小于等于1kg/cm3）、体积庞大（是所含固体物体积的数十倍）、触变性强（不易脱水）、具有极易腐败恶臭的理化特点，因而十分不利于处理与运输。由于污泥处置费用高，操作难度大，大部分污水处理厂将污泥处理预设为二期工程实施，但由于资金、人员尤其是相关技术等方面原因，一期工程完工并运行多年后，二期工程仍遥遥无期。在全国污水处理工程中有污泥稳定化处理设施的还不到1/4，处理工艺和配套设备较为完善的还不到1/10。而在我国仅有的十几座污泥消化池中，能够维持正常运转的为数不多，大多数采取自然风干或直排，极易造成二次污染。随着国内大量污水处理厂的陆续投产，污泥的产生量将会大幅度的增加。由此而产生的矛盾将会使城市污水处理厂与垃圾填埋场两边都因此而处于崩溃的危险境地。3.2污泥的处置方法概述污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面：(l)减量化，即减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；(2)稳定化，即通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染；(3)无害化，即达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等；(4)资源化，即在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的。目前国内外污泥处置的主要方式有填埋、焚烧、土地利用和建材利用等。3.2.1卫生填埋污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内外常采用的方式。其优点是投资少、容量大、见效快。填埋始于上个世纪60年代，经过四十多年的发展其处理技术已日趋成熟。污泥经过简单消化灭菌和自然干化脱水后，有机物含量降低，总体积减少，性能稳定，可以直接送到生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的填埋场，根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋。污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。填埋场四周设围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施。为防止二次污染和地下水污染，污泥的填埋较之普通的垃圾填埋有更高的防渗要求，应铺设符合标准的防渗层。为使填埋污泥稳定，对填埋作业亦有相应的要求:未经干燥焚烧处理的污泥宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应0.5m，消化污泥泥层厚度不应大于3m，泥层上面铺砂土层为0.2m，彼此交替进行填埋，并设置排液、导气装置。污泥焚烧灰渣填埋时，可不分层填埋。污泥的土地填埋需要大面积的场地和一定量的运输费用，需做防渗处理以免污染地下水，并且考虑到填埋污泥的稳定性，需要对污泥的脱水、填埋场的防渗层和填埋作业有较高要求。3.2.2农田林地利用污泥脱水后堆肥农用是一种较佳的最终处置方法。这种利用和处置方式可以使污泥含有的有机物重新进入自然环境，从而改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素(Ca、Mg、Cu、Fe)及土壤改良剂(有机腐殖质)。但是，污泥中也含有大量对植物、土壤及水体有危害作用的病菌、寄生虫(卵)、难降解有机物、重金属离子以及多氯联苯、二德英、放射性核素等难降解有毒有害物质等，这些物质会造成对土壤、地表水和地下水的严重污染，重金属离子等甚至可能产生致癌物质。一般而言，在泥水分离的过程中，当水中含有重金属离子时，水中50%以上的重金属离子都会转移到污泥中，污泥中的重金属离子含量较高。因此，污泥在作农田林地利用前，应首先对污泥进行检测分析，用堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，采取物理化学方法去除重金属离子等有害物质。但目前普遍存在的问题是:如果污泥发酵不彻底，容易造成病原体和难降解有机污染物对土壤的污染，此外，重金属的污染是农用堆肥的主要限制性因素。3.2.3建材利用利用污泥制砖是一种变废为宝的处理方法，不但减少了因堆放而侵占耕地，同时缓解了砖瓦厂土源紧张和对农田的取土破坏，社会效益显着。污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖，另一种是用污泥焚烧灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时，应对污泥的成分作适当调整，使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当污泥与粘土按一定重量比配料时，污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时，灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的，制坯时只需添加适量粘土与硅砂。无论采取哪种制砖方法，对污泥的预处理要求较高，由于所制作的是与人有较密切接触的地砖或墙砖，在制砖前必须对污泥进行彻底地除臭除毒，用消化等方法将污泥中极易发臭腐败的有机物腐殖质分解成二氧化碳、氮和水，并采取措施杀灭各种病原体，然后用物理化学方法把污泥中的铬、福、铅等重金属转化为水不溶物实现稳定化，再通过脱水使污泥含水率尽可能地降低。最后，这些除臭除毒灭菌脱水后的污泥方可用来制成人行道地砖或墙体用红砖。并且砖瓦行业作为一种夕阳产业，要充分分析砖的销售渠道，并考虑到采用先进的制砖工艺以节省成本和提高质量以提高砖的销量。3.2.4低温热解利用热分解是一种新兴的污泥热处理工艺，将污泥在无氧或低于理论氧摄入量的条件下，加热到一定温度，使固体物质分解为油、不凝性气体和炭三种可燃物，其部分产物可作为前置干燥与热解的能源。其余能源回收。由于高温热分解耗能大，目前研究重点放在低温热分解上。污泥化学处理方法作为一种处置彻底、速度快的污泥处理方法，正受到各国广泛重视，可以预见，这种处理方法将成为我国污泥处理的重要方式。因热解的无害化和