垃圾分类处理可行性研究报告

垃圾分类处理可行性研究报告XX市政工程设计有限责任公司2010年1月目录1总论111项目背景1111项目名称1112项目的承办单位1113项目的主管部门1114项目的拟建地区和地点1115编制单位1116研究工作依据1117研究工作概况212可行性研究结论6121市场预测和项目规格6122原材料、燃料和动力供应9123厂址10124项目工程技术方案10125环境保护21126组织机构与人力资源配置25127项目建设进度26128投资估算和资金筹措26129财务评价302项目背景和发展概况3421项目提出的背景34211符合国家和行业发展规划34212项目发起人以及发起缘由3522项目发展概况38221小城镇生活垃圾成分的考察38222试验试制工作的情况39224项目建议书的审批过程3923投资的必要性393市场分析与建设规模4031市场调查40311燃气的市场调查41312有机肥市场调查41313企口型混凝土腔发泡自保温砌块的市场调查42314产品现在生产能力调查42315产品产量及销售量调查43316替代产品调查4432市场预测44321国内市场需求预测44322价格预测4433市场推销战略45331目标市场45332产品策略46333定价策略46334分销策略46335促销策略47336初期工作要点4734产品方案与建设规模48341产品方案48342建设规模50343主要建设内容5035产品销售收入预测514建设条件与厂址选择5141资源和原材料51411原材料及辅助原料供应51412燃料动力及其他公用设施的供应5242建设地的选择53421自然条件53422基础设施555工厂技术方案5551项目组成5552生产技术方案55521垃圾分类厂生产技术方案55522可燃垃圾成型厂生产技术方案56523垃圾气化站生产技术方案56524生物质有机肥生产技术方案58525企口型混凝土腔发泡自保温砌块厂生产技术方案59526主要原材料、燃料、动力消耗指标60527主要生产车间布置方案6153总平面布置和运输61531总平面布置原则61532总平面布置61533厂内外运输方案6254土建工程63541主要建、构筑物建筑特征及结构设计63542建筑结构型式的选择64543建筑材料6555其他工程65551给排水工程65552动力及公用工程66553地震设防70554生活福利设施706环境与劳动安全7061建设地区的环境状况7062项目主要污染源和污染物71621项目主要污染源71622污染物7163项目拟采取的环境保护标准7164治理环境的方案71641噪声治理措施71642污水治理措施72643固体废物治理措施72644绿化措施7265环境监测制度的建议7266环境影响评价结论7267劳动保护与安全卫生73671设计依据73672生产过程中职业危害因素的分析73673职业安全卫生主要措施73674劳动安全与职业卫生机构74675消防措施和设施方案建议747企业组织和劳动定员7571企业组织75711企业组织形式75712企业工作制度7572劳动定员和人员培训75721劳动定员75722年总工资和职工平均工资估算75723人员培训及费用估算758节能7581能耗分析7582节能原则7683节能措施769项目实施进度7791项目实施的各阶段7792项目实施进度表7710项目招投标78101项目招投标原则78102项目招投标方案7811投资估算与资金筹措79111项目总投资估算79112资金筹措8012财务效益、经济和社会效益80121生产成本和销售收入估算80122财务评价81123国民经济评价81124不确定性分析81125社会效益和社会影响分析82附图1区域位置图2总平面图1、总论11项目背景111项目名称城区垃圾分类处理及综合利用项目112项目的承办单位市新能源开发有限公司113项目的主管部门城乡建设局114项目的拟建地区和地点本项目场址拟建在县城南产业园区，现市新能源开发有限公司厂区的东侧，场址占地面积140亩。115编制单位116研究工作依据（4）国家的有关法规和编制规定（5）当地的有关法规和规定（6）建设单位提供的相关资料117研究工作概况1171项目建设的必要性随着社会生产力的发展，废物的种类和产量不断增长，垃圾污染的严重性和部分物质的可资源性已成为全球关注的热点问题。面对固体废弃物泛滥成灾的现实，世界各国的视线已经不停留在如何控制和销毁城市固体废物的问题上，而是采取积极的态度和有利的措施进行科学的处理，回收利用城市固体废弃物，将城市固体废弃物列为“第二资源”。城市固体废弃物是居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物，一般分为城市生活垃圾、工业固体废物和有害物质三类。从生态环境角度看，城市固体废物固然是一种污染源，而从资源角度看，它是地球上唯一在增长的资源。面对垃圾污染的恶化和自然资源的匮乏两大问题，如何合理地进行垃圾处理并使其资源化已成为国内城镇化进程中日益重视的焦点。城市固体废物焚烧处理技术虽可追溯至19世纪末，但现代化城市固体废弃物焚烧炉的使用及普遍推广则起始于20世纪6070年代。当时正值石油危机，能源紧缺，故对城市固体废弃物能源化利用主要采用发电和热利用的形式。目前，国内城市固体废弃物处理仍处于起步阶段，属于政府行为，由地方环保部门负责；焚烧设备项目投资则属市政建设，归口建委投资；处理过程中有无环境污染则由环保部门评估。保护环境、开展清洁能源建设是历届县委、县政府的一贯追求。“八五”期间，县被列为全国农村能源综合建设百强县之一，并被国家八部委评为全国农村能源综合建设先进县；“九五”期间又被列为省农村能源生态建设先进单位；2001年、2002年又被列入全国农村小型公益设施建设项目县；2003年11月又被国家环保总局评为全国生态示范区。镇共有住户25万户，镇内年产生活垃圾584万吨；随着居民生活水平的提高，生活垃圾的产量将以每年810的速度增长。因此，镇的生活垃圾处理迫在眉睫。镇居民传统的生活习惯是烧原煤、蜂窝煤、薪柴、液化气、电等，当地并无资源可以利用，所有能源都需要居民从外地购置。国家实行天然林禁伐后，薪柴已不能作为生活能源利用。近年来由于国家对小煤窑禁采，当地煤炭的价格巨长，并且还无货源，造成烧煤都成问题，居民百姓只可采用电和液化气两种能源；随着我国水电资源的短缺、石油的上涨，镇内居民生活用能源越来越紧张，价格越来越高，城镇居民生活负担越来越重，生活能源短缺问题日渐突出。因此，建设城区垃圾分类处理及综合利用项目即充分利用了小城镇的固体废弃物，使镇的固体废弃物处理实现资源化、无害化、减量化并且解决25万户居民的生活用能和冬季供暖问题。项目建成后，镇的固体废弃物实现了资源化、无害化、减量化处理，对保护的环境、减少的污染、调节改善城镇居民的生活条件、改善局部气候、恢复良好的生态环境有明显作用，对提高了小城镇居民的生活水平有着重要意义；所以建设城区垃圾分类处理及综合利用项目势在必行，本项目建设是必要的。1172项目发展及可行性研究工作概况目前，由各种废弃物造成的环境污染及其控制已成为世界各国所共同面临的一个重大环境问题；由于城市生活垃圾处理的方式和技术的选择受垃圾成分、经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯等因素的影响，因而每个城市垃圾处理技术的选择个不相同，没有统一和固定的模式。目前，垃圾填埋还是国内外普遍采用的垃圾处理方式，它与垃圾焚烧和垃圾堆肥并列为目前世界各国采用最多的三大垃圾处理方式。我国垃圾处理发展较晚，20世纪90年代初才开始，我国小城镇对生活垃圾的处理主要是简单填埋或直接堆放，造成占用土地，污染环境、污染地下水、污染河流等。卫生填埋是垃圾处理的最基本的方法，通俗地说，垃圾填埋就是将垃圾埋入土地，我国垃圾卫生填埋发展较晚，20世纪90年代开始，我国作为发展中国家，资金相对紧缺，因此，卫生填埋是我国垃圾处理的主要方式。其最大缺点是选址难，占地面积大，产生的渗滤液与填埋气污染地下水与大气等。垃圾堆肥在国外发达国家发展较早，开始是较简易的静态好氧堆肥。国内的堆肥技术发展也比较早，在几十年以前用于我国的经济比较落后，农业很少使用化肥，有机肥是农业的主要用肥，当时城市的生活垃圾（主要是菜叶和煤灰）主要是采用简易的堆肥处理，处理后的产品销往农村，供不应求。随着经济的发展和居民生活水平的提高，垃圾中的不可降解物越来越多，堆肥难度越来越大，堆肥质量越来越差，堆肥的销路越来越差。另一方面随着高效化肥的供应量增加，农民不愿意再花钱买肥效低的垃圾堆肥。因此，从20世纪80年代后期开始，垃圾堆肥一直走下坡路，。近几年随着环保和资源再利用意识的提高，在一些城市建设了一批机械化程度比较高的垃圾堆肥厂，但由于生活垃圾未实现分类收集，堆肥厂配置的一些分筛设备对混合垃圾的分选效果不理想，只得停产。1870年，世界上第一台垃圾焚烧炉就在英国投入运行，但因当时的垃圾水分与灰分均很大，热值低，因此，该焚烧炉的运行状况不良，不久即停止运行。我国现代化大规模的城市生活垃圾焚烧处理始于1980年，由于从国外引进的焚烧炉，各系统的设计思想主要以垃圾焚烧处理后充分达到无害化、减量化、和资源化为主要目标，对系统的经济型、简易性、垃圾成分的波动性和恶化等情况考虑还不够充分，使得这些焚烧处理技术存在着炉体初期设备投资较高、关键高温部件使用寿命较短、维修不够方便等问题。从国外引进技术国内生产制造的焚烧炉，由于炉排和焚烧炉自控系统必须使用国外产品，价格居高不下，日处理每吨垃圾投资在4070万元之间，差不多是其他处理方法的510倍，是我国目前大多数城市经济承受能力所不能接受的。虽然我国大部分城市（镇）和地区的垃圾热值总体已可以满足焚烧要求，但垃圾中的可燃物主要是厨余类垃圾、塑料、废纸等高热值垃圾的含量小，与国外相比垃圾热值仍然较低。由于厨余类垃圾含量和含水量的季节性波动大，导致垃圾热值季节性的变幅较大和垃圾的含水量较高，且垃圾中的灰分也占较大的比例。当焚烧处理垃圾时，为了维持焚烧炉炉温，仍需外加燃料，如燃煤和喷油等，使运行费用偏高，且燃烧工况也不稳定。虽然国内研究开发的焚烧炉种类很多，但单炉处理容量不大，总体设计水平较低，一些焚烧系统没有设置二燃室进行强化烟气燃烧，焚烧炉后续焚烧尾气处理系统比较简单，燃烧过程的控制系统薄弱，焚烧烟气中含有大量的有机物，气体燃烧不完全，对大气环境造成了污染，不利于加强环境保护和环保产业的健康发展。一些小焚烧炉没有废热回收装置，或回收的热量难以应用，造成大量的热能浪费，同时也增大了尾气处理设备的负荷，增加了冷却气体所需的水量，提高了运行成本，也没有实现垃圾处理的资源化。目前，我国垃圾处理行业尚处于起步阶段，许多大中城市的垃圾处理也刚刚开始。从全国范围看，只有少数小城镇开展了垃圾处理，如东部比较发达的小城镇、国家重点流域（如三峡库区等），小城镇垃圾的收集与处理在多数地方还基本上是空白，垃圾基本是无序的管理，因此，造成城镇“夏天瓜皮路边仍，冬天塑料树上挂”的现象。我国小城镇的经济发展水平相对要落后与大城市。因此，各地小城镇的人均生活垃圾产量要低于大城市，每日垃圾产量为0813KG,总平均垃圾产量为10KG/D。因此，小城镇垃圾的无害化、资源化、减量化处理势在必行。市新能源开发有限公司自主研发的垃圾制气发生器及气化设备，实现了垃圾制气，首先把垃圾中的可燃垃圾分类出来，进行气化，所得燃气输送到工厂或周边居民家中用于生活和冬季取暖用气；分类后的不可燃的有机垃圾运输到有机肥厂，用于制造有机肥，余下的炉渣运输到企口型混凝土腔发泡自保温砌块厂用于生产企口型混凝土腔发泡自保温砌块，真正实现了城市生活垃圾的资源化利用。市新能源开发有限公司自主研发的垃圾气化设备已申请8项国家专利，（其中3项发明专利已获1项授权，4项实用新型专利、1项外观设计专利全部获得授权）、荣获市高新技术产品证书和市科技进步壹等奖；荣获辽宁省科技成果转化项目认定证书和辽宁省科学技术厅颁发的科技成果证书；通过了辽宁省科学技术厅科技成果鉴定，鉴定结论为该成果对高效利用农林业废弃物，改变农村燃料结构，提高用能品位，具有显著的社会、经济、环境效益，推广前景广阔；该成果在生物质原料气炭联产、可燃生活垃圾气化、生物质燃气净化等方面填补了国内空白，其整体技术指标达到了国际先进水平。被辽宁省环保产业管理办公室推荐为我省应用型环境保护先进技术并被中国环境保护产业协会评审确认为国家重点环境保护实用技术（B类）。垃圾分类技术、垃圾成型技术和有机肥生产技术、企口型混凝土腔发泡自保温砌块技术都属于当今行业的高新技术，得到了相关部门的推广和认可。12可行性研究结论121市场预测和项目规格1211市场预测随着全球经济的快速增长，城市固体废弃物产量的日益增多，面对固体废弃物泛滥成灾的现实，世界各国的视线已经不停留在如何控制和销毁城市固体废物的问题上，而是采取积极的态度和有利的措施进行科学的处理，回收利用城市固体废弃物，将城市固体废弃物列为“第二资源”。我国现约有2万多个小城镇，年产垃圾19亿吨，且以每年68的速度递增，如不及时处理，将极大地污染环境，影响城市景观，危害人民健康，同时还将侵占大量可贵的土地资源。固体废物的污染已经成为世界范围内最主要的污染形式之一。目前，城市垃圾的处理一直没有得到合理的处理方式，因此，此项目的推广必将得到全国的关注，产品市场前景广阔。生物质一直是我国农村的主要能源，大多以直接燃烧为主。据统计资料显示，我国农村居民炊事使用的能源中，主要使用柴草的13318万户，占602；主要使用煤的5762户，占261；主要使用煤气或天然气的2642万户，占119；主要使用沼气的145万户，占07；主要使用电的182万户，占08；使用其他能源的59万户，占03。具体构成见表11。按主要使用的炊事能源类型分的住户构成表11单位全国东部地区中部地区西部地区东部地区柴草602531569662882煤26118538427174煤气、天然气119272383240沼气0702071301电0810021303其他0300000900从上表可以看出，柴草等生物质是我国农村炊事能源的主要来源，尤其在东北地区尤为突出。随着天然林的禁伐和化石能源的短缺，居民的生活用能源难以解决。因此，此项目的开发建设，不但充分的利用了垃圾，使垃圾实现了资源化、能源化、无害化利用，并解决了部分工厂和居民的生产、生活用能问题，实现了能源转型。垃圾气化技术是把垃圾焚烧结合生物质气化技术研发出的一项新技术，利用可燃垃圾进行热解气化，转换成优质的可燃气体，通过储存输配系统输送到周边工厂和居民家中，供生产和炊事采暖等使用，代替了原生能源，解决了能源短缺问题，改变了小城镇居民的用能方式，节能环保，利国利民。有机肥生产技术，是一项非常成熟的技术，把垃圾分类后的不可燃的有机物与腐植酸、草炭土、硼泥等废弃原料经过粉碎、发酵、通气加氧、翻捣、筛选、造粒、烘干、包装等工序生产出有机肥料，用于果树和农作物的养分供给，提高它们产量和质量。产品市场前景广阔。企口型混凝土腔发泡自保温砌块是建设部正在推广的一种新型建筑节能材料，本项目利用垃圾分类出的炉渣、粉煤灰、火山岩浮石、混凝土经过混合搅拌、机制成型、注入发泡混凝土、蒸养、自然保护等工序后制成廉价的超轻封闭气孔的保温材料（企口型混凝土腔发泡自保温砌块）、用于建筑行业，代替红砖等建筑材料，取代了利用高价石油原料合成的XPS和EPS保温板、聚氨酯类的高价保温材料，建筑物不需再考虑节能保温措施，是墙改节能减排的理想产品。在国家大力提倡推广新型能源和资源综合利用的宏观政策的推动下，市新能源开发有限公司生产的垃圾处理设备运行稳定、性能优异，已得到国家和省市环保部门和能源部门的推广与支持，产品适用我国现状，能满足垃圾处理的要求，本项目一定会有十分广阔的发展空间。1212建设规模及主要建设内容12121根据镇垃圾的日产量分析和相配套的其它处理厂的建设条件的综合考虑，确定本工程建设规模为建设年处理6万吨垃圾的分类厂一座；建设利用分类后的可燃垃圾气化的气化站3座，每座产储气能力10万立方米，年产燃气2336万立方米。建设利用分类下来的有机质（腐殖土等）生产有机肥的有机肥厂一座，年产有机肥4万吨；建设利用垃圾分类后的炉渣及其他硬质固体物生产企口型混凝土腔发泡自保温砌块生产厂一座，年产10万立方米。12122主要建设内容包括建设垃圾分类设备及配套的生产设施；生物质气化机组设备及配套的生产设施；有机肥生产设备及配套的生产设施；企口型混凝土腔发泡自保温砌块生产设备及配套的生产设施。建设生产厂房，办公楼，职工食堂，职工浴池，职工倒班宿舍，原料仓库，车库等，总建筑面积369795平方米；占地面积309795平方米。建设公用工程配套设施。122原材料、燃料和动力供应1221原材料本项目所需原材料主要是垃圾，镇年产垃圾584万吨，能满足整个项目的需求。垃圾气化项目主要原材料是可燃垃圾，如果可燃垃圾产量不足时可采用秸秆等其他生物质原料代替。有机肥的主要原料是生活垃圾中的不可燃的有机质、草炭土和腐植酸等。企口型混凝土腔发泡自保温砌块的主要原材料是水泥，火山浮石，生活垃圾中的炉渣等。1222燃料和动力燃料动力主要是水、电和车辆用油。123厂址1231垃圾分类和垃圾成型厂拟选择在垃圾存放场附近，占地50亩。1232垃圾气化站分别建在镇四周；共建3座。占地30亩。1233有机肥厂和企口型混凝土腔发泡自保温砌块生产厂建在镇城南产业园区。共占地60亩。124项目工程技术方案1241基本技术原理及特点在垃圾场周围建设垃圾分类筛选厂，把垃圾进行分类，分类出的可燃物质经过压制成型后运输到垃圾气化站进行气化，生成可燃气体和焦油、灰渣等，可燃气体经过净化处理后储存在储气罐内，通过输配系统输送到周边工厂或居民家中，用于生产和生活用气，取代了其他原生能源。焦油收集后出售给沥青等生产厂家，作为原料使用。灰渣用于有机肥的生产。生活垃圾分类出的不可燃的有机质运输到有机肥生产厂用于有机肥生产的原料，制成有机肥。生活垃圾分类出的炉渣运输到企口型混凝土腔发泡自保温砌块生产厂，作为企口型混凝土腔发泡自保温砌块的生产原料，制成企口型混凝土腔发泡自保温砌块。12411可燃垃圾气化的基本原理把分类收集后的可燃垃圾烘干晾晒或成型后，使水分小于25以下储存备用。把可燃垃圾一次性或连续性装入多功能垃圾制气发生器内如果垃圾全是白色朔料垃圾，由于在制气当中反应温度高，易结焦，所以需添加20左右的低热值地秸秆等生物质原料进行气化。气化原理是采用热解气化方式，把可燃垃圾在有限的空气（气化剂）供给下，热解不完全燃烧，通过复杂的物理、化学反应过程，把固体的可燃垃圾转换为可燃气体，生成甲烷，一氧化碳，氢气等可燃气体。气化过程包括干燥、干馏、氧化、还原四个不同的过程。干燥过程是可燃垃圾在被加热过程中失去外在水分的物理过程，是一个复杂的传热传质过程，在此过程中可燃垃圾的化学组分几乎没有变化。干馏是可燃垃圾原料在隔绝空气（氧气）条件下被加热分解的过程，也称为裂解反应过程，可燃垃圾燃料中大部分挥发分从固体燃料中分离出来。干馏过程的主要产物十分复杂，主要有碳、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、焦油、及其他烃类物质。氧化和还原反应在气化装置中一般将氧化和还原反应称为气化反应。是固体垃圾燃料转化为可燃气体的主要反应。可燃垃圾经干燥、干馏后，剩余的固体碳与空气中的氧进行燃烧生成二氧化碳称为氧化反应。氧化反应可分为完全氧化反应和不完全氧化反应；在大于理论空气量化学当量氧气供应下，碳完全燃烧转化为二氧化碳称为完全氧化反应；在小于理论空气量供应下，除氧化反应外，还伴随有还原反应，称为不完全氧化反应，其产物除二氧化碳外还生成一氧化碳。氧化反应为放热反应，在气化装置中为其他过程提供所需的热量。还原反应是在没有空气（氧气）存在下，碳将二氧化碳、水蒸气还原为一氧化碳和氢气的反应，该反应为吸热反应。以上简要说明了垃圾气化过程中所发生的四个过程，而在实际装置中这四个过程都是交错进行。一般生物质气化需要三个必要条件适于气化的生物质燃料、气化剂（干馏气化除外）和气化装置。气化装置是决定气化燃料的使用范围、气化率、气化气成分、气化气热值的关键技术设备，因此可燃垃圾的气化取决于气化装置的优劣。本气化装置不仅能用可燃垃圾制气，用其他生物质原料制气效果更佳，其最大优点是具有多功能性本垃圾制气气化设备具有多功能性，是我公司自主研发的，已获2项国家发明专利授权、5项实用新型专利授权。能用任何可燃生物质原料，只要水分小于25的生物质原料都可正常生产制气，不挑料，物料使用面广。产气量大水分小于15的生物质原料，每公斤原料产气2立方米。气炭联产本垃圾制气气化设备利用木材边角余料和机制秸秆炭棒生产时除可正常产气外还可生产25左右的木炭，实现气炭联产。垃圾制气本垃圾制气气化设备利用可燃生活垃圾制气，实现垃圾制气。不结焦、灰渣易清理本垃圾制气气化设备采用外循环水冷壁和水管炉排，利用半地下湿式储气罐内的水循环降温，有效的控制了发生区的温度，使物料气化时不结焦，并实现了任何可燃生物质原料都能正常生产制气，不产生喷火现象，灰渣易清理，同时冬季增加湿式储气罐内的水温、防冻。不需更换炉排本垃圾制气气化设备炉排采用水管炉排，永不变型，不需更换。同时降低了还原区的温度，使燃气内的部分焦油冷凝下来燃烧掉，减少了燃气内焦油的含量。燃气热值高由于采用一次性给料，减少了空气的掺入量和因富氧造成的可燃成分完全燃烧现象，避免了断气和烧穿现象，因此，燃气热值比一般的发生器所产生的燃气热值要高1000KJ/NM3以上，达到5000KJ/NM3以上。燃气内焦油、灰分含量小本气化装置的除焦设备采用我公司自主研发的已获两项国家专利的水幕喷淋净化器，迫使气体数次穿越水幕墙和喷淋雾区，快速冷凝洗下焦油。为了能更