100T污泥初步设计方案

1、100t/d污泥无害化处理工程初步设计方案（1.0 版）机械科学研究总院天津机科环保科技有限公司2011 年 8 月污泥综合利用项目 天津机科环保科技有限公司（技术文件扉页）编制：赵 娟工程师 校对：王大鹏工程师审核：王 涛高级工程师/注册咨询工程师/注册一级建造师3第一章 概述水资源是保证人类生存最件基本的条件，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。污泥是污水处理厂的产物，其中含有各种病原体和重金属元素，目前大多采用填埋处理，处理不当仍会造成对环境的二次污染。随

2、着污水处理工程的建设和发展，污泥的处置和利用已越来越成为急需解决的大问题。由于城市污水处理厂的污泥中主要成分为有机物，因而其本身就是理想的农用有机肥的原料，可进行综合利用，令其变废为利。本项目是采用城市污泥无害化农用技术，将污泥与干燥添加物质（其成分主要为 N、P、K 营养素等）混合，造成有机复合颗粒肥，这种复合肥产品属高效无机、有机缓释肥，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。因此利用污泥制肥，既可为农业提供复合肥产品，满足我国化肥产品结构调整的需要，同时实现了对污泥环境污染源的综合利用，使废物资源化，既有显著的经济效益，又有着极大、长远的社会效益。从世界范

3、围看，城市污泥的处理和处置方法有焚烧、填埋、堆肥等多种形式，而其中污泥农用是主要方法之一。通过可靠的无害化技术，对处理后的污泥进行农业利用，具有经济、简便、可资源化等优点，得到许多国家的广泛重视，是目前呼声最高的处理途径。第二章 技术基础机械科学研究总院是中央直属的国家大型科研企业。 具有强大的成套设备研发、集成、加工制造及安装能力。在“八五”期间承担完成了国家重点科研攻关项目“污泥堆肥成套设备”，获机械部科技进步二等奖和“国家重点新产品”证书。“九五”期间又承担了国家科委重点攻关课题“污泥快速制肥成套设备及污泥制肥关键技术研究”，所研发的工艺和成套设备更加先进和完善，获北京市科学技术二等奖和

4、中国机械工业科学技术进步三等奖。2002 年后，在上述研究成果的基础上研发了 SACT 族污泥堆肥/生物干化系列技术和成套设备，获得发明专利两项、实用新型专利六项，并获得首届中央企业青年科技创新奖。通过十几年的潜心研究，形成了 SACT 堆肥工艺和机械化堆肥专用设备为核心的成套技术。开发了污泥翻堆机、转仓机、专用混料机、自动布料机、固体发酵专用曝气器、模块化组合除臭设备等一大批新型非标专用设备，以保障污泥堆肥系统节省占地、运行可靠、管理方便。该技术成功运用在唐山西郊污水一厂污泥制肥示范工程、唐山西郊污水厂二期污泥制肥工程（世行项目）、沈阳西部水处理厂、太原河西北中部污水处理厂、烟台莱山污水厂污

5、泥无害化处理工程、北京大兴污泥消纳厂、洛阳瀍东污水处理厂污泥无害化工程等一批污泥处置工程等，取得良好的经济效益和社会效益。第三章 污泥堆肥工程地址、处理规模及处理标准3.1 工程地址 待定3.2处理规模本方案设计日处理脱水污泥量为 100t（含水率约 80%）。日产 25吨营养土（含水率小于 40%）。3.3处理标准3.3.1 出料含水率40%；3.3.2 产品卫生指标应符合高温堆肥卫生标准 GB7959-87。第四章 污泥堆肥工艺方案4.1 选择方案的原则4.1.1在常年运行中，要保证污泥的处理效果稳定，技术成熟可靠；4.1.2尽量降低投资和运行费用；4.1.3将二次污染风险降到最低；4.1

6、.4 实现操作人员脱离污泥好氧发酵区，杜绝人员伤亡事故发生，运行管理方便。4.2 工艺流程及说明本项目处理含水率 80的脱水污泥 100t/d，脱水污泥通过污泥专用车送到混料车间，在混料车间与回流熟料按一定比例进入混料机混合，混合好的物料通过布料机输送到好氧发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动；经 20 天左右的时间发酵后物料的含水率已降至 40以下，干燥后的物料一部分作为回流物料循环利用，一部分进入营养土仓库，最终作为营养土输出。这种营养土可作为土壤剂改良剂，可用于城市草坪、花卉种植、园林绿化、荒漠植被、荒山绿化等方面，又可以作为

7、大田肥的原料，充分利用该营养土有机成分高等优点，也可根据土壤情况及农民的需要添加不同数量的N、P、K 肥，制成有机-无机复混肥。处理能力根据物料衡算图计算：每日污泥处理能力100吨（80%含水率），产出营养土25吨（40%含水率）。按330工作日计算，年处理33000吨脱水污泥能力，年产营养土8250吨，产品可用于园林绿化或作为复混肥基质。200t/d60%100t/d40%125t/d40%25t/d40%100t/d80%第五章 污泥堆肥工程设计方案5.1 工艺设计本工程的建设包括生产车间（含混料车间、好氧发酵车间、维修间、除臭系统）、成品库、临时堆场、变配电间、综合楼、车库。5.1.1

8、生产车间生产车间占地面积 4250m2。混料车间经过机械脱水含水率80%的污泥由污泥专用车运入混料车间倒入生料料仓储存。脱水污泥由螺旋按照预定量输送进入混料机内。回填料通过料仓底部的螺旋输送机按照预定量进入混料机。混料机将两种物料充分混合搅拌，完成混料过程。含水率控制在55-60%的混合物料由混料机出口经过上料螺旋输送机，经料斗落在布料螺旋输送机上，在指定仓位上方的卸料器落下，混合物料随之落入指定仓位，完成自动进仓过程。好氧发酵车间好氧发酵车间内设快速好氧发酵仓 8 座；单座仓尺寸为长×宽高：63×5×5.5 米，仓底铺设平面专用固体发酵曝气装置。好氧发酵车间两端

9、设有相对独立的维修间，供翻堆机、转仓机出仓检修。翻堆机定期将物料翻堆、打散、前移，并使其从发酵仓入口向出口移动，发酵最高温度可达 70，维持 3 天时间，污泥中的病原体、杂草种子等被杀死，经过 20 天的充分好氧发酵，污泥含水率降到 40%以下，完全达到污泥减量化、无害化目的。好氧发酵车间设一台翻堆机和一台自动转仓机，污泥好氧发酵车间还设有曝气风机、阀门等附属设施。发酵仓底铺设防止堵塞曝气管路，曝气量根据发酵阶段分别设置。出料采用自动出仓系统，最靠近仓尾的熟料落入位于仓尾边上的出料皮带输送机上，再经回流皮带输送机输送至熟料料仓。除臭系统采用组合除臭模块，通过生物组合除臭作用，有效去除好氧发酵过

10、程中产生的 NH3、H2S、VOC 等臭气物质，能力与好氧发酵过程匹配，并具备分时段处理量调节能力。气量确定：每仓需气量： 9450m3/h每座好氧发酵仓设 1 台 9-264.5A，1 台 9-265A 离心通风机。9-264.5A 风机主要参数：风量：5086m3/h风压：4160pa功率：11kW/台9-265A 风机主要参数：风量：7513m3/h风压：4920pa功率：18.5kW/台好氧发酵车间工艺参数：生料处理量：100t/d 回填料量：100t/d物料进仓量：200t/d 混合物料含水率：60%发酵仓平面尺寸：63m*5m 发酵仓物料有效深度：2m 发酵仓墙体厚度：300mm

11、车间内发酵仓数量：8 座5.1.2 成品库成品库担负生产车间熟料后熟工作，考虑堆置存放时间为25 天，堆高 1.5m，占地约为 417m2。主要设备：装载机 1 台5.1.3 临时堆场本项目考虑 7 天事故污泥量，堆高 2m，占地面积约 350m2。5.1.4 变配电间变配电间，总建筑面积约为200m2。放置变压器及高压电器柜等。5.1.5 综合楼综合楼占地面积为 728m2，主要功能包括中央控制室、化验室、办公室、员工休息/更衣室等。5.1.6 车库车库占地面积为 420m2。5.2 机械专业设计5.2.1 混料/配料系统处理介质：脱水污泥、回填料混合后的物料。数量：1 套配料方式：生料-螺

12、旋熟料-螺旋设计能力：40 m3/h混料方式：连续进出料混料时间：30-180s混料机装机功率：18.5kW5.2.2 翻堆机/转仓机（1）翻堆机处理介质：脱水污泥、回填料混合后的物料。数量：1 台入料含固量：40 %物料堆积高度：2m 物料堆积宽度：5m 物料翻抛移动距离：3m 物料粒径：300mm发酵周期：20 天翻抛频率：1 次/d。单台工作时间：约 8h/d前进速度：1-1.5 米/分钟后退速度：15 米/分钟装机功率：127kw（2）转仓机用于翻堆机转仓数量：1 台有效宽度：5m 服务区域：发酵车间转仓时间：10 分钟/仓装机功率：7.5kw5.2.3 自动进/出仓系统自动进仓系统采

13、用螺旋布料机系统，自动控制系统根据工艺指令控制落料机构，使螺旋中的物料按照要求进入不同的仓室。布料机有效长度：40m装机功率：22kW/台自动出料系统采用皮带输送系统，由于设置特殊结构的物料挡板，杜绝物料遗洒现象的发生。出料皮带长度：43m出料皮带宽度：1.4m装机功率：22kW/台5.2.4 固体好氧发酵曝气系统曝气对象：混合后需要好氧发酵的物料入料含固量：40% 风机数量：16 台其中，9-264.5A 风机共 8 台（每两台互为备用）风量：5086m3/h风压：4160pa功率：11kW/台9-265A 风机共 8 台（每两台互为备用）风量：7513m3/h风压：4920pa功率：18.

14、5kW/台曝气时间：4-12h/d曝气形式：间断式强制通风，仓底铺设总分支形式曝气装置。通风量可调节。安装：在好氧发酵车间外的地面上曝气器：特殊防止堵塞及防腐蚀设计专利技术结构包括：风机、管路、阀门、计量系统、控制系统等组成。5.2.5 物料储存输送系统5.2.5.1 储存本项目需储存的物料分为生污泥（含水率80%）、回填污泥/成品营养土（含水率 40%），设计原则采用区别大量与相对少量，临时与长期存放的不同要求，分别采用料仓、堆场、仓库等不同的储存方式。对于 100t/d 生污泥考虑二次污染问题，以及污泥来源于污水处理厂，泥量比较稳定，原则上厂内不设置正式存放地点，仅设置临时堆场。5.2.5

15、.2 输送本项目物料输送系统主要采用皮带输送机和螺旋输送机。5.2.5.3 车辆输送本项目车辆输送不考虑污水处理厂污泥运入和成品外运的职能（建议社会服务招标采购）。其他方面作为机械输送方式必要的补充形式，主要在发生事故时临时替代机械输送，以及成品储存过程中承担布料作用。载重车 1 辆载重量：5T装载机 1 台型号：ZL505.2.6 除臭系统设计好氧发酵车间设置 8 套模块化生物除臭系统，主要技术参数如下：处理对象：污泥好氧发酵过程产生的气体数量：8 套除臭设计参数：保证有人操作时职工的人身安全。结构包括：喷淋系统、管路、阀门、计量系统、控制系统、滤料等组成。表 5-1 工艺设备一览表名称规格

16、型号数量单位单机功率KW备注1翻堆机F5.1101台1272转仓机Z51台7.53生料螺旋输送量 20m3/h1台224出料皮带输送机1.4/431台225回流皮带带宽 650mm，倾角 25°u65292X带速 0.8m/s1台306熟料料仓非标1台7熟料螺旋输送机450/201台118混料机混料时间：30-180s1台18.59上料螺旋输送机480/162台7.510布料机BL-81台2211离心通风机9-264.5A8台1112离心通风机9-265A8台18.513PVC 管DN400143米14PVC 管DN3001164米15PVC 管DN110815米16除臭模块E300

17、08套0.7517植物液喷淋除臭装置电机功率：375W/套雾化喷头 60 个1套0.37518装载机ZL501台19载重车5T1辆第六章 劳动定员劳动定员按照建设部 2001 年城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准进行配置，同时考虑各工段、各岗位的具体要求。根据生产规模和工艺需求，需要 13人。所有入厂职工均应经过相应的上岗培训和电气知识培训等。第七章 工程投资估算工程投资估算详见工程投资估算表。表 7-1 工程投资估算表 单位：万元序号工程项目或费用名称建筑工程设备购置安装工程其他费用合计备注1工程费用1.1生产车间420.5593.0074.721088.221.2成品库35.2815

18、.400.0050.681.3临时堆场10.580.000.0010.581.4变配电间13.070.000.0013.071.5综合楼123.7616.002.40142.161.6车库63.000.000.0063.001.7电气系统0.00166.6039.98206.581.8自控仪表系统0.00136.0025.28161.281.9道路38.560.000.0038.561.10绿化44.100.000.0044.101.11土方及地基处理81.920.000.0081.921.12通讯0.000.005.005.001.13车辆购置0.000.000.0028.0028.00合 计830.77927.00147.3828.001933.152其他费用2.1建设单位管理费57.72 57.72 2.2前期咨询费15.80 15.80 2.3设计费69.00 69.00 2.4勘测费22.57 22.57 2.5施工图审查费7.90 7.90 2.6工程监理费31.60 31.60 2.7职工培训费4.24 4.24 2.8招标代理服务费6.71 6.71 2.9工