青岛市城市污水厂污泥资源化处置年处理8万吨污泥制陶粒砌块生产线项目可行性研究报告

青岛城投环境能源有限公司青岛四产新型建材有限公司青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目年处理8万吨污泥制陶粒砌块生产线可行性研究报告工程代号：LS921山东省建筑材料工业设计研究院山东·济南二○一一年十一月院长靳志刚生产副院长陈艳生总工程师刘传明项目负责人李加萍项目主要设计人员：李加萍李云超刘洪翠张效良王义健赵秀刚目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 11.1城市概况 11.2项目概况 21.3企业概况 21.4项目提出的背景及建设的必要性 71.5可行性研究报告编制的依据 131.6生产纲领 141.7可行性研究的范围 141.8设计原则与主导思想 151.9主要技术经济指标 151.10结论与建议 17第二章建厂条件 192.1原、燃材料供应 192.2供电 262.3水源 262.4建设场地 262.5交通运输 262.6自然条件 27第三章物料平衡 293.1基本配合比 293.2物料平衡 29第四章生产工艺 304.1生产工艺 304.2工艺设备 314.3辅助生产设施 35第五章总图运输 365.1厂址环境及交通运输 365.2厂区总平面布置 365.3道路及运输 375.4厂区绿化 385.5总图技术经济指标 38第六章电气及自动化 396.1设计原则 396.2供配电系统 396.3车间电气 416.4接地保护 43第七章建筑结构 447.1设计资料 447.2建筑设计原则 457.3主要建筑物与构筑物 467.4建筑材料供应 477.5施工能力 477.6主要建（构）筑物一览表 47第八章给排水工程 498.1设计依据 498.2水源 498.3用水量 498.4排水系统 508.5管材与防腐 50第九章环境保护 519.1设计依据 519.2污染源 519.3环境保护措施 529.4结论 60第十章劳动安全与工业卫生 6110.1概述 6110.2设计依据 6110.3防护措施 62第十一章消防 6511.1设计依据 6511.2采取措施 65第十二章组织机构与劳动定员 6612.1组织机构 6612.2劳动定员 6712.3人员培训 67第十三章投资估算与资金筹措 6813.1建设投资 6813.2流动资金 6813.3总投资与总资金 6913.4资金筹措 6913.5投资估算表 69第十四章财务评价 7214.1单位产品成本和总成本 7214.2生产计划 7314.3年销售收入和税金及附加估算 7314.4各年损益及利润分配 7414.5评价指标 7414.6财务盈利能力分析 7414.7财务评价结论 7514.8财务评价附表 75附图：1、厂址区域位置图2、厂区总平面布置图3、工艺设备平面布置图第一章总论1.1城市概况1.1.1自然地理位置青岛市位于山东半岛西南部，黄海之滨，胶州湾畔，东经119°30′~121°00′北纬35°35′~37°09′，东南频临黄海，与朝鲜半岛、日本隔海相望，北与烟台市，西南与日照市接壤，面积为10654km2。1.1.2城市简介青岛市是我国沿海开放城市之一，也是全国十五个经济中心城市、六个计划单列城市和十六个副省级城市之一。青岛市现下辖莱西、平度、即墨、胶州、胶南五个县级市和市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳及黄岛七个区。青岛是一座景色秀丽的海滨城市，工业发达，兼有天然良港，是中国主要的对外贸易口岸之一，也是中国主要的海洋科研基地。其三面环海，一面依山，冬无严寒，夏无酷暑，是驰名中外的旅游避暑及疗养胜地。1.1.3城市总体规划目前青岛市已基本完成新一轮总体规划及各专业规划的修编工作，新一轮总体规划中确定其城市性质是：中国东部沿海重要的中心城市，国家历史文化名城，国际港口城市、滨海旅游度假城市。城市发展的总目标是：实现经济、社会和环境相协调的可持续发展，将青岛建设成为富强、文明、和谐的现代化国际城市。城市职能是：中国东部沿海的区域经济中心、现代化服务中心、文化中心，国家海洋科研及海洋产业开发中心，国家重要的现代化制造业及高新技术产业基地，东北亚国际航运中心，国家重要的区域性航空港，国际滨海旅游度假胜地。1.2项目概况1.2青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目，年处理8万吨污泥制陶粒砌块生产线。1.2青岛城投环境能源有限公司青岛四产新型建材有限公司1.2青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北1.3企业概况青岛城投环境能源有限公司是青岛城投集团全资子公司，2008年初注册成立，注册资金5000万元。其业务范围涵盖了水厂、污水处理、垃圾处理等市政和环保基础设施、水源热泵、地源热泵等新能源以及相关工程项目的开发投资，目前拥有员工24人，拥有投资、污水处理、财务、预决算、工民建等各方面专业人才。根据青岛市十四届人民政府第7次市长办公会有关精神，市内四区污水处理厂国有资产划归城投集团，目前拥有青岛开投双元水务有限公司、青岛城投大任水务有限公司、团岛污水处理厂、楼山河污水处理厂、青岛首创瑞海占股60%、拥有海泊河和麦岛污水处理厂国有资产股份（占股40%）。2009年底进行所辖污水处理厂的由GB18918-2002二级标准升级到一级A标准，升级改造完成后，上述市内四区、城阳区、即墨市9座污水处理厂总设计规模84万吨/日，污水处理厂总资产超过20亿元，职工总人数超过360人；拥有海湾中水100%股份，正在建设小涧西垃圾渗滤液处理工程，积极探索因地制宜经济可行的污泥处置技术。青岛城投环境能源有限公司把水源热泵、生物质能等新能源作为战略投资方向之一，新能源将成为投资增长点之一。环能公司已进行了污泥厌氧消化产生的沼气发电，利用热泵技术从污水厂出水中提取赋存的冷/热量为周围建筑供热制冷；开发中水景观利用、冲厕、绿化、洗车等多种用途，取得不错的效果。青岛四产新型建材有限公司是研制开发、生产和销售建筑新技、新材料、新产品的民营企业。公司宗旨为“质量第一，诚信至上”。以创新建筑节能墙体材料为基础，以发展绿色环保建材产品为目的，从而为人类住宅康居工程做出贡献。超轻海泥陶粒制造与高效节能墙体保温成套技术，是青岛四产新型建材有限公司自主开发的技术。该技术独立设计完成工艺设备制造，其烧结工艺技术已申请一项国家发明专利（专利号：00111382.8），该产品已通过省级科技成果鉴定，填补了国内空白。青岛四产新型建材有限公司对青岛胶州湾北部淤积海泥的形成与分布情况进行了调查，通过分析化学成分、矿物组成和颗粒构成情况，确定了在技术上和经济上用其烧制轻质陶粒是可行的。试验和试产结果证明，利用海湾淤积污泥烧制轻质高强陶粒是成功的，它的综合技术指标达到和超过了国家相应产品标准要求。该产品是利用淤积海泥为原料，自行研制开发的新型环保节能材料。该产品开辟了青岛地区及我国沿海地区利用淤积海泥烧制超轻质陶粒的新途径。该产品其性能指标达到或超过GB/T17431国家技术标准要求。超轻质陶粒规格5-20mm，堆积密度400-500kg/m3，筒压强度为1.4MPa，氯离子含量仅为0.001%，适合于配制保温、结构保温和其他用途的轻骨料混凝土及制品。生产推广应用结果证明，用其制造的海泥陶粒混凝土及墙材产品给生产企业和国家带来了十分显著的技术经济效益和社会效益。青岛四产新型建材有限公司，法人代表：王深。于2011年6月3日，申请了发明创造专利（申请号或专利号：201110149124.2），发明创造名称：城市污水处理厂污泥处置及资源化利用的方法。本发明所要解决的技术问题是，提供一种城市污水处理厂污泥处置及资源化利用的方法，该方法不仅解决了城市污泥所带来的种种问题，而且还变废为宝，将污泥资源化利用，使其转化成为产品为人们所使用。本发明的一种城市污水处理厂污泥处置及资源化利用的方法，针对城市污泥本身的组成特点，成功的解决了污泥所带来的排放问题，使不能烧制成陶粒的污泥在不添加任何辅助原料的同时，能烧制成高品质的陶粒。这也是本发明的最突出的特点，即以城市污水处理厂的污泥为原料，在不添加任何如其它组份的情况下，直接对其进行处理，使其能烧制为可以被人们继续利用的陶粒。本发明对污泥处置及资源化利用的方法是将污泥通过脱水处理，使污泥中的含水量达到一定比例后，再对其匀化处理，造粒、烧结、破碎、分筛处理，使其达到陶粒的标准。关军委员提出“关于尽快制定我市“鼓励污泥无公害利用处置扶持政策”案”，青岛市政协十一届四次会议会字第515号提案，于二O一一年五月二十四日，得到了青岛市发展和改革委员会的答复。青岛四产新型建材有限公司与青岛城市建设投资（集团）有限责任公司（下属单位：青岛城投环境能源有限公司），双方积极合作，积极开展项目前期准备工作，委托山东省建筑材料工业设计研究院完成“青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目，年处理8万吨污泥制陶粒砌块生产线”项目可行性研究报告的编制工作。山东省建筑材料工业设计研究院始建于1979年，是省属重点科研设计单位。位于济南市风景秀丽的青龙山脚下，占地面积19000余平方米，建有科研设计检测用房5000余平方米，各种科研设计检测设备上百台套，已实现设计、管理计算机化、网络化，拥有坚实的设计研究技术基础、先进的装备条件和健全的质保体系。现有职工120人，专业技术人员98人，其中高级工程师47人、工程师26人，涉及的专业有水泥、墙体材料、水泥制品及混凝土砌块、化学建材、非金属矿、建筑、结构、总图、设备、环保、供配电、自动化、给排水暖通、化学分析、工程经济等，人员结构合理、专业门类齐全。山东省建筑材料工业设计研究院具有中国建筑材料工业工程设计甲级、工程咨询甲级、建筑工程设计乙级等行业资质。承担水泥、新型建筑材料、非金属矿山、民用建筑等工程设计与咨询服务；建材新设备、新产品开发及推广应用；水泥及混凝土外加剂、建筑涂料的开发应用；建材工业新材料检测等业务。山东省建筑材料工业设计研究院，迄今已与国内26个省、市、自治区建材工业和社会各界的数百家企事业单位建立了良好的业务合作关系。先后完成各类工程设计咨询项目上千项，获省部级优秀工程设计一等奖、二等奖、三等奖7项。完成建材科研成果12项，有5项成果获省级新技术、新产品奖励。制定山东省地方标准4项。在水泥、新型建材、非金属矿山、资源综合利用等领域的设计研究特色突出，处于国内建材行业先进水平。通过与冶金、电力、煤炭、化工等相关行业广泛、深入的合作，在钢铁渣、粉煤灰、煤矸石、磷石膏等各类工业废渣的综合利用方面取得丰硕的成果。水泥工程设计近年来走出国门，先后承担刚果、孟加拉、印度、哈萨克斯坦、尼日利亚、越南、肯尼亚、阿尔巴尼亚、匈牙利、叙利亚等一大批国外水泥工程的咨询设计任务。秉承“技术一流、服务一流”的理念，将充分发挥技术优势，与各界朋友精诚合作，共同发展。随着青岛市污水处理厂的建设和投入使用，全市污水处理率逐年提高，污泥产量持续增加，截止2010年底青岛市内四区污泥产量500吨/日。青岛市“无害化、减量化、稳定化、资源化”的污泥处置工作尚处于研究试验阶段。针对提案中对污泥资源化建材利用技术，青岛市发展与改革委员会会同市政、环保和城投公司等部门和企业，联合对青岛四产新型建材有限公司利用污泥制陶粒进行实地调研，并就有关情况进行了交流，大家一致认为：利用污泥制陶粒，符合我市提出的采取多种污泥处理方式原则，是一种可以将污泥变废为宝、降低生产成本、具有较好经济效益的处理方式。提出拟建“青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目，年处理8万吨污泥制陶粒砌块生产线”。1.4项目提出的背景及建设的必要性随着城市规模的扩大，人口的增多，城市污泥呈现出逐年递增的状态，对于日益增长的城市污泥的处理，是人们共同关注的热点问题之一。污泥中含有大量的粗纤维、蛋白质、脂肪等有机物，还含有大量的病原菌、寄生虫/卵、铜、锌、镉、汞等重金属，盐类及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质，这些物质如果处理不当，将对会环境和人类及动物健康造成较大的危害。1.4目前对城市污泥处理厂所产生的居民生活污泥其采取的主要处理措施是以填埋为主，其它的处理方式有干化焚烧、堆肥处理、污泥超声波破解技术等。污泥填埋分为单独填埋和混合填埋，现大多采用的是将脱水污泥与城市垃圾混合填埋较多，该是目前污泥处理的最主要的方法，但是该方法的缺点是占地大，而且由于填埋时会产生大量的渗沥液，且其所含的重金属、病原菌等，增加了渗沥液处理的负担，造成了严重的二次污染。污泥填埋前必须经过脱水处理，一般都是先经过机械脱水，在污泥内添加部分添加剂，使污泥的含水率控制在65-70%左右，而脱水泥饼直接填埋本身是对资源的严重浪费，此外，还可能对填埋场形成诸多困难：（1）填埋场一般是一层垃圾一层覆土，然后进行碾压，以确保更好的空间利用，污泥的高含水率、高粘度经常使得碾压机械打滑甚至是深陷其中，给填埋场操作带来困难；（2）污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡，成为人为的沼泽地，给填埋场带来了极大的安全隐患；（3）污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量，由于污泥细小，经常堵塞渗滤液收集系统和排水管，加重了垃圾坝的承载负荷，给填埋场安全和管理带来困难，清理收集系统的费用极为昂贵。随着土地利用日益紧张和污泥的产生量迅速的增加，填埋技术将不再适合污泥处理的长期发展。污泥焚烧技术其突出的优势在于可以迅速和较大程度的使污泥达到减量化，且在恶劣的天气条件下不需存储设备，同时可以回收其中的热量，杀死病原菌，但是由于某种原因污泥中含水率较高，一般脱水污泥的含水率在30%左右，热值较低，如果将污泥直接的焚烧，需要消耗大量的辅助燃料，焚烧运行的成本很高；而且焚烧过程可能会产生污染，如废气、噪声、震动、热和辐射，因此，该方法也不适合污泥处理的长期发展。污泥堆肥技术实质上是利用污泥中的好氧微生物对污泥进行好氧发酵的处理过程，借助于混合微生物群落，对多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为植物容易吸收的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终产物是二氧化碳、水和热量，大量的热量使物料维持在60℃以上的持续高温，可有效降污泥超声波破解技术是一项污泥稳定化、减量化、资源化新技术，它可以应用于污泥消化预处理以强化消化效率，将剩余污泥破解后回流再处理达到减少外排污泥的目的，破解丝状菌消除污泥膨胀、破解固体物提高废水消毒效果等，超声降解污泥主要利用超声波的能量，即利用极短时间内的超声空化作用形成的局部高温、高压条件，伴随强烈的冲击波和自由微射流、轰击微生物细胞，达到污泥中微生物细胞壁破裂的目的，细胞壁破裂，细胞内含物溶出，变固体性COD为溶解性COD，大幅度加速污泥的水解速率。但是该方法由于成本较高，而且不适合大规模的处理污泥，因此也不适合于处理城市污泥。目前人们正致力于如何对污泥进行处理，既可以解决污泥的处理问题，又可以变废为宝，使污泥继续为人们所使用，转变成造福人类的产品。但是目前污水处理厂的污泥中有机质含量过高，其绝干比重占70%以上，单纯使用这种污泥焙烧陶粒在通常情况下是不可行的，如果生料球处于高温之下，首先失去的是占总体积90%以上的可燃物，可燃物变成灰烬体积急剧变小，料球失去支撑而瓦解，粉末状的无机物质在高温下会形成一些微小颗粒或崩散为粉末，也有少量小颗粒会破壁相互粘连形成较大颗粒，但为数不多，可被称谓渣滓，这些渣滓具有一定的活性，理论上可作为生产水泥的填充料，但因为原料污泥本身的不稳定，这些渣滓的活性也极不稳定，所以很难被采用。CN101891361A公开了一种城市生活污泥的处理方法，该方法是在城市生活污泥50-60%配入生活垃圾筛下物30%-42%，再配入烤烟废料或锯沫或稻壳或甘蔗下脚料8-10%，然后将以上的物料均匀混合后放入滚筒烘干机中烘干，再取出，从而达到污泥处理的目的。该方法所处理的城市生活污泥中添加了一定量的其它固体物质。CN101948232A公开了一种污泥处理方法，该方法在所处理的污泥中加入质量百分比为0.3-5%的纤维材料和质量百分比为0.3-3%的碱性粉末，搅拌混合，再脱水，从而完成污泥处理过程。CN101955311A披露了一种污泥处理方法，该方法在所处理的污泥中加入质量百分比为0.3-5%的纤维材料和质量百分比为0.3-5%的粉煤灰，搅拌混合，再脱水，从而完成污泥处理过程。以上的方法实现了污泥处理过程，减少了环境污染，但是以上的方法不能实现污泥的再利用。因此需要针对城市污泥的特点，找到一种能够处理城市污泥的方法，既能够处理城市污泥所带来的排放问题，又能以城市污泥为原料生产出为人们所需要的产品。将污泥通过一定的方法进行处理，烧制成陶粒，不仅可以解决污泥的堆放问题，又可以使其变废为宝，为人们继续使用，该方法是一种具有良好环境效益又具有良好经济效益的处理方法。1.4.2国外目前国内外污水污泥处置技术主要有：农业利用、填埋、焚烧及热水解等。国外污水污泥处置相关数据见表1-1所示。 部分国家污泥处置及GNP情况表1-1国家人均GNP（美元）土地利用（%）填埋（%）焚烧（%）其它（%）国民总GNP（亿美元）美国222402415273456200.48德国23650256010518943.65日本2693031.9062.75.433366.27法国20380275320011616.6英国165504287439532.8意大利18520345511010704.56荷兰1878053102982835.78丹麦2370056143001232.4西班牙1245061100294855.5平均203563927201416588从1910年起各国就开始以焚烧工艺为主作为处理市政污泥的主要方法，如欧洲的德国、丹麦、瑞典、瑞士等国以及亚洲的日本，据EPA估计，1993年美国就已经拥有343座活性污泥焚烧炉，在丹麦，每年约有30%的污泥集中在32座焚烧厂集中处理；而瑞士政府已要求2003年起瑞士将禁止污水厂的污泥用于农业，所有污水厂污泥要进行污泥焚烧处理，而焚烧法处置污泥在国土资源紧张的日本发展迅速，应用最广，处理量约占全国的总污泥量为62.7%。目前欧洲最大的污泥干化焚烧处理处置中心位于荷兰的Moerdijk，处理量约占荷兰全国的总污泥量的27%。污泥干化焚烧技术经过近百年的发展，已经形成了成熟的工艺理论和先进的设备。在欧洲有机物含量高于5%的污泥不得用于填埋，故污泥焚烧作为最彻底的处理处置手段，已经成为污泥处理处置发展的方向。关于焚烧后干灰的处置，对于没有工业污染的纯市政污泥，重金属不是问题。因为灰是以氧化物的形式存在，他们渗透性不强，所以可以回用作水泥，用于工业和道路建设。最后的副产品是酸步骤地清除。由于重金属的污染，他们只能填埋在特殊的地方，但数量很小。1.4.3青岛市近十几年来在市委市政府领导下，青岛市根据《青岛市污水系统工程规划》（1995—2000）在水环境治理方面取得了丰硕的成果，按照规划中的战略布局，实现了中心城区六大污水系统中五大系统的厂、站、管网的配套建设，使污水处理率得到了大幅度提高。随着国家对环境保护以及节能减排要求的不断加强，山东省环保局于2007年9月10日颁布了《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》，该标准实施范围为山东半岛流域7个城市（青岛属于其中），污染物排放指标均严于国家标准，为此青岛市对现有污水厂进行了大规模的升级改造工程。为积极响应国家及省政府号召，青岛市政府2009年8月27日（2009）第101号文明确规定，所有排向胶州湾的污水厂，出水水质须达到《污水综合排放标准》的一级A标准，目前团岛、海泊河、李村河、娄山河污水厂等均已进行一级A标准的升级改造工程的建设，现已投入生产运行。截止到2011年8月底，青岛市区的6座已建污水处理厂，实际处理规模达到55万m3/d，其处理能力及处理水平已经位列国内先进水平，处理规模及分布见表1－2。 青岛市区污水处理厂污水处理规模 表1-2序号污水厂名称近期设计规模（万m3/d）远期设计规模（万m3/d）现状污水量（万m3/d）备注1团岛污水厂101071998年建成2海泊河污水厂81681993年建成3麦岛污水厂1414121999年建成4李村河污水厂1717151997年建成6娄山河污水厂102092008年建成7城阳污水处理厂101072008年建成小计8412458目前青岛市区运行的污水厂中有4座污水厂（团岛、麦岛、海泊河、李村河）污泥都进行了厌氧消化稳定化处理，厌氧消化产生的沼气分别用于沼气发电或沼气鼓风机，减少了污水处理厂电能的消耗，并能对污泥消化池提供热源，达到较好的经济效益；消化后污泥经浓缩脱水后，外运至指定地点填埋。由于污水处理总量的不断增加以及处理深度的不断加强，伴随着污水处理而带来的污泥处理处置问题日益突出，青岛市污泥量已经多达1000t/d，而且随着污水处理厂的不断建设，污泥的产量还会进一步增长，如不加以妥善处理处置，将会造成二次污染，对环境带来严重影响。目前污水厂污泥均采用脱水后外运填埋，随着污泥量不断增加，青岛可用于污泥填埋的垃圾填埋场越来越少，青岛市小涧西垃圾综合处理厂一期填埋场已开始封场，二期填埋场设计规模为1500m3污泥产生的环境污染问题日益突出，造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担，已成为青岛市迫在眉睫需要解决的问题。1.5可行性研究报告编制的依据1.5.1《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》CJ/T249-2001.5.2《城镇污水处理厂污泥泥质》1.5.3《城镇污水处理厂污染物排放标准》1.5.4《城镇污水处理厂污泥处置分类》1.5.5《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》1.5.6《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》1.5.7《城镇污水处理厂污染物排放标准》1.5.81.5.9《青岛市城镇污水处理及再生利用设施建设“十二五”规划草案》1.5.10《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》山东省环保局于1.5.111.5.12青岛市政府1.5.131.5.14青岛城投环境能源有限公司与1.5.11.6生产纲领1.6青岛市城市污水厂污泥资源化处置项目，年处理8万吨污泥，产生3.2万m3陶粒，可生产轻质保温陶粒砌块4万m3。1.6根据GB/T17431.1—1998《轻集料及其试验方法》第1部分：轻集料和GB/T17431.2—1998《轻集料及其试验方法》第2部分：轻集料试验方法，对陶粒产品进行质量控制。根据GB15229—2002《轻集料混凝土小型空心砌块》，对轻质保温陶粒砌块产品进行质量控制。1.7可行性研究的范围1.7.1从工厂实际出发，研究新建1.71.7.3通过项目的投资估算，技术经济效益1.7.4研究采取积极有效的措施，防止粉尘污染1.8设计原则与主导思想1.8.1贯彻执行国家、山东省及青岛市有关基本建设项目的有关规定、方针、政策。1.8.2对城镇污水厂产生的污泥进行深度处理，既是相应国家节能减排号召，也是促进青岛市可持续发展的需要。1.8.3应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，因地制宜地确定污泥处置方式。1.8.41.8.51.8.61.8.7严格执行国家的环保政策，以防为主，防治结合，搞好环境粉尘、烟气、1.9主要技术经济指标主要技术经济指标表1-3序号指标名称单位数量备注1产品品种及工厂规模城市生活污泥万t/a8陶粒万m3/a3.2陶粒密度：500kg/m3轻质保温陶粒砌块万m3/a4砌块密度：500kg/m32主要设备（1）回转式烘干机台1（2）煤磨机台1（3）连续式双轴搅拌机台1（4）对辊造粒机台1（5）滚筒筛台1（6）热风炉台2（7）塔式焙烧窑台1（8）强制式双轴搅拌机台1（9）砌块成型机台13全厂装机容量KW6884年耗电量KWh/a247.68×1045年用水量m3/d66006年耗煤量t/a4800生产用水7年用水泥t/a40008总图指标（1）厂区占地面积m226668（2）建构筑物占地面积m25857.59投资构成（1）建筑工程万元970.89（2）设备万元661.80（3）安装工程万元43.42（4）其他万元293.56建设投资万元1969.68（5）铺底流动资金万元132.78（6）流动资金万元442.62项目总投资万元2152.49项目总资金万元2462.3210劳动定员人51（1）生产人员39（2）管理及服务人员1211制造成本（1）污泥处置成本元/t220.50（2）轻质保温陶粒砌块生产成本元/m344112企业经济指标（1）年销售收入万元1040正常年（2）年利润总额万元778.13正常年（3）投资回收期年4.12含建设期0.5年，税后（4）财务内部收益率%27.17税后1.10结论与建议1.11.根据青岛市总体规划及青岛市排水专业规划，经多方案比较本项目确定采用四产新型建材有限公司法人代表王深于2011年6月3日发明创造专利，申请号或专利号：201110149124.2，城市污水处理厂污泥处置及资源化利用的方法。该方法不仅解决了城市污泥所带来的种种问题，而且还变废为宝，将污泥资源化利用，使其转化成为产品为人们所使用。2.本项目是城市污水污泥资源化处置的有效途径之一，既可以保护环境，节约土地，也可以节约能源，符合建材工业“循环经济”发展的新模式，符合国家的环保和可持续发展战略。3.陶粒及陶粒砌块是国家提倡发展的一种新型建筑材料，具有轻质、保温、隔音等优点，是替代实心粘土砖的最好材料之一，本项目符合国家的产业政策，建设本项目很有必要。4.本项目建厂条件基本具备，水、电、污泥来源近，厂址地理位置好，交通便利。该项目是采用目前国内城市污水厂污泥资源化处置的最好方法，享受青岛市各种税收等优惠政策，具有显著的社会效益和环境效益。5.从技术经济指标看，项目总投资2152.49万元；投资回收期4.12年；财务内部收益率27.17%。项目具有一定的抗风险能力，企业有利可图，因而在经济上是可行的。1.11.污泥泥质情况特别是含水率、有机质比例、含砂量、热值、重金属等内容对污泥处理工艺的影响较大，建议对污水厂污泥进行全面的指标分析，以便于更合理地选择污泥资源化处置所需设备。2.要有相应的政策保障。以利于企业发展。3.建议尽快建设投产第二章建厂条件2.1原、燃材料供应2.1.1青岛市污泥城市污水处理厂所产的居民生活污泥主要是随城市居民生活污水所排放的污泥，这部分污泥主要是以沉积物的形式存在于污水中，该污泥主要来自于城市居民的日常活动，如餐饮、宾馆、商场等行业运营过程中的洗涤、盥漱、冲刷活动等用水项目形成的。以沉积物形式出现的污泥其主要组成成分有：人、畜的排泄物、食物残渣、油脂、毛发、泥土、纤维、牙膏及化装品洗涤剂中添加剂和磨料等等，污泥中的固体物大部分是可燃物，占70%左右，剩余不可燃烧的部分主要由泥土/尘土和牙膏磨料等组成，其主要化学成分有二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）、碳酸钙（CaCO3），还有微量钾、钠、镁等盐化合物。由于较粗的悬浮物在污水处理过程中已被打捞干净，出厂污泥中基本不含塑料制品成分，以后在燃烧的过程中产生二恶英的几率甚微。截止到2011年8月底，青岛市区的6座已建污水处理厂，实际处理规模达到55万m3/d，其处理能力及处理水平已经位列国内先进水平，处理规模及分布见表2－1。 青岛市区污水处理厂污水处理规模 表2-1序号污水厂名称近期设计规模（万m3/d）远期设计规模（万m3/d）现状污水量（万m3/d）备注1团岛污水厂101071998年建成2海泊河污水厂81681993年建成3麦岛污水厂1414121999年建成4李村河污水厂1717151997年建成6娄山河污水厂102092008年建成7城阳污水处理厂101072008年建成小计8412458截至2010年8月，青岛市已建污水厂约18座，尚有正在建设污水厂，2010年8月份湿污泥产量统计见下表2－1，实际污泥量已达1000t/d，仅市区6座污水厂平均污泥量就达到471.9t/d，其近一年平均处理水量、水质及污泥量见表2－2。 青岛市污水处理厂2010年8月湿污泥产量统计 表2-2序号厂名建成规模(万m3/日)污泥含水率（%）年初至本月污泥累计产生量（t）日平均污泥量（t/d）1*海泊河污水处理厂(青岛光威污水处理有限公司)880.601533163.92*麦岛污水处理厂(青岛光威污水处理有限公司)1471.111347255.43*李村河污水处理厂（青岛首创瑞海水务有限公司）1774.1637425.74155.34*青岛团岛污水处理厂1073.268489.7434.95*娄山河污水处理厂1075.0023194.295.46*青岛城投双元水务有限公司（城阳污水处理厂）1078.601981881.67黄岛区泥布湾污水厂8.579.651311054.08青岛海林环保科技有限公司崂山区沙子口污水处理厂280.00946.253.99黄岛区镰湾河水质净化厂479.076615.627.310青岛金州水务有限公司（城阳加工区）20.0000.011青岛上马中科成污水净化有限公司477.00593124.412青岛莱西市洙河污水处理厂478.50529621.8序号厂名建成规模(万m3/日)污泥含水率（%）年初至本月污泥累计产生量（t）日平均污泥量（t/d）13青岛崇杰环保莱西污水处理有限公司478.90645826.614胶州中科成污水处理厂578.901377556.715青岛崇杰环保平度污水处理有限公司779.001296053.316胶南中科成污水净化有限公司679.4730557125.817青岛海清环保科技有限公司（海王污水处理厂）380.00950439.118即墨市污水处理有限公司1279.5032430133.5合计130.5——255313.931052.9 各污水厂近几年污水污泥量预测见表2－3。 一、二期工程污泥量预测 表2-3序号厂名设计规模(万m3/d)实际污水量(万m3/d)平均污泥量（t/d）污泥干化焚烧一期工程污泥干化焚烧二期工程含水率2013年预测污水量（万m3/d）2013年预测污泥量（t/d）2015年预测污水量（万m3/d）2015年预测污泥量（t/d）1海泊河污水厂167.666.4978.615131.10.802麦岛污水厂1411.155.21259.71469.60.713团岛污水厂106.846.5747.9854.70.774娄山河污水厂106.271.01213215171.70.755城阳污水处理厂10881.4991.610101.80.796李村河污水厂1717147.817119171190.747李村河中游污水厂5－－－－4450.788即墨西部污水厂3－－－－3200.78序号厂名设计规模(万m3/d)实际污水量(万m3/d)平均污泥量（t/d）污泥干化焚烧一期工程污泥干化焚烧二期工程含水率2013年预测污水量（万m3/d）2013年预测污泥量（t/d）2015年预测污水量（万m3/d）2015年预测污泥量（t/d）9即墨北部污水厂3－－－－3200.7810即墨东部污水厂1－－－－160.7811即墨市污水厂1512151－－151600.812青岛海林环保科技有限公司崂山区沙子口污水处理厂22－－290.813青岛金州水务有限公司（城阳加工区）2－－－2200.814青岛上马中科成污水净化有限公司421－－4280.7715青岛海清环保科技有限公司（海王污水处理厂）339－－3390.8小计127.57374660528.8113994.9设计规模（t/d）50010002.1.2根据上述，结合目前情况，本项目确定一期工程处理规模为湿污泥量250t/d（含水率76％），其余污水厂污泥依旧采用原有处置方案。二期、三期处理规模将根据污泥量的增长情况分阶段建设。污泥的处理处置的方式最大程度上取决于污泥的性质，污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。因此污泥泥质的分析是非常重要的。为确保项目顺利实施，科学、合理选择青岛市污水污泥的处理处置方法，对市区几座污水厂污泥委托采样分析，详见附件。经计算，进入一期工程的污泥泥质见表2－4～2－6。 各污水厂污泥成分分析表 表2-4序号控制项目海泊河（mg/kgDS）团岛污水厂（mg/kgDS）李村河污水厂（mg/kgDS）在土壤的标准值（mg/kgDS）在酸性土壤上（pH<6.5）在中性和碱性土壤上（pH>=6.5）1总镉<5<5<50（超标）5202总汞<5<5<55153总铅1395720030010004总铬378012860010005总砷42241875756总镍5225551002007总锌2461722685（超标）50010008总铜76100127250500 各污水厂污泥元素分析、灰成分分析（空气干燥基）表 表2－5序号项目麦岛污水厂团岛污水厂海泊河污水厂娄山河污水厂城阳污水厂李村河污水厂1全硫（S）%1.791.441.501.332.581.692碳（C）%28.7924.7027.8820.0126.3417.883氢（H）%4.153.183.72.853.642.574氮（N）%3.922.894.063.223.222.485氧（O）%15.9113.8817.6313.3512.9211.036氯(Cl)%0.0940.5040.190.8460.1760.122 各污水厂污泥工业分析（干燥基）表 表2－6序号项目麦岛污水厂团岛污水厂海泊河污水厂娄山河污水厂城阳污水厂李村河污水厂1灰分%41.9847.7641.5856.2448.5662.602挥发分%55.2338.2151.6136.6846.1834.193固定碳%2.797.886.824.085.263.214高位发热量（Kcal/kg）333726533383220130911945注：表2－5、2－6中数值仅为2010年8月取样的污泥成分分析。从上表可知，娄山河、李村河污水厂污泥热值偏低，远低于其它污水厂，从前述泥量分析可知，李村河污水厂片区内大量工业企业搬迁，由于规划的产业结构发生较大调整，污水水质今后产生较大幅度的变化，则污泥的热值也将逐渐提高；而娄山河污水厂由于目前进水水质低于设计值，截污管网尚很不完善，今后随着进水水质变化，污泥性质可能发生变化，本阶段这两座污水厂的泥质暂按实测泥质进行设计及成本核算。污泥运至污泥处理处置厂，混合后处理，其混合后污泥热值计算见表2－7，本阶段按表2－8、2－9的预测数据进行计算。 混合污泥泥质热值计算表 表2－7序号污水厂名称2013年污泥量含水率DS实测污泥低位热值（空气干燥基）实测污泥高位热值（干燥基）消化情况（t/d）（%）t/dKcal/kgKcal/kg1团岛污水厂47.90.7711.024652828污泥消化2海泊河污水厂78.60.8015.729563383污泥消化3麦岛污水厂59.70.7117.329023337污泥消化4李村河污水厂119.00.7430.917031945污泥部分消化5娄山河污水厂132.00.830.318712201—6城阳污水处理厂91.60.7919.227183091—小计517.80.76127.222842628 混合污泥泥质预测表 表2－8单位数值污水污泥量t/d500污泥含固率%24污泥干固体量ton/hr120固体灰分含量%52.7污泥固体高位热值（干燥基）加权平均kcal/kg2628污泥固体低位热值（干燥基）加权平均kcal/kg2437 混合污泥泥质元素成分表 表2－9干泥可燃成分(%)47.3元素含量分析(%DS)平均值C%51.64H%7.18O%30.29N%7.60S%3.10Cl%0.74从上述分析可知，青岛市区污水厂中团岛等污水厂实测污泥热值高于国内其它城市，而李村河、娄山河污泥热值偏低，混合后实测得综合污泥热值接近国内其它城市，但远低于国外，有部分污水厂重金属超过国家农用标准，随着管网建设力度不断加大以及城市发展得变化，混合后污泥热值应能逐渐提高。本项目生产规模确定为年处置湿污泥量8万吨（含水率76％）。25吨专用污泥罐车运输。湿污泥质量稳定，各项指标符合生产要求。放射性必须符合《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001。2.1.2燃本项目用热值5000大卡的无烟煤，汽车运输，年需求量4800吨。2.1.采用当地32.5级、42.5级的普通硅酸盐水泥，专用水泥散装罐车运输，年需求量为4000吨。水泥质量必须符合国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》。2.2供电本项目所需电力由引自青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北变电站，到厂距离500米，架空引进，经变电站变压后送至厂区变电所。生产线总装机容量约688kw，年耗电247.68×104kwh。2.3水源本项目生产用水引自厂区北侧河道，生活用水引自厂区东侧河套街道办事处大涧村自来水管网，能保证供应。陶粒砌块生产配料用水量约为12.5m3/天，这部分水全部消耗掉。磨煤机轴承循环冷却用水约为20m3/天，烟气处理系统用水量约为8m2.4建设场地项目建设地点位于青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北，东西长约226m，南北宽约118m，2.5交通运输项目建设用地位于青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北，地理位置优越，交通运输便利。2.6自然条件2.6.1 胶州湾东岸由主峰为1133m的崂山及其余脉所构成，东部高、西南沿海低，中部丘陵起伏，因受崂山和胶州湾东西向的限制，城市呈南北向的带状形态。胶州湾西岸的黄岛区西高东低，属低山丘陵地形。青岛市地貌多为低山丘陵区，低山顶部为侵蚀构造地形。丘陵地带部分为陵坡，部分岩石裸露，第四纪覆盖层厚度不超过10m，工程地质分为如下三个区：（1）海积及河流淤积区：分布于沿海、河地带，地下水位较高，为堆积粘性土和淤泥软土。（2）残积和坡积盆地：分布于高程10~50m区，为花岗岩风化土，地下水位较低。（3）山地：分布于陡坡高山，由花岗岩构成。2.潮汐类型：青岛近海的潮汐类型属于正规半日潮，判别值平均在0.4左右。历年最高潮位2.92m，最低潮位：-3.03m，平均高潮位1.41m，平均低潮位-0.31m（按黄海标高计）。2.6青岛市地质为火成岩区，以断裂构造为主，褶皱不发育，构造无活动性，根据历史地震记录仅有微震和弱震。根据《中国地震动参数区划图》（GB18036-2001），青岛市抗震设防裂度为6度。2.青岛处在华北暖温带沿海湿润季风区，四季分明，空气湿润。夏无酷暑，冬少严寒。（1）气温年平均气温12.2℃；冬季1月份最冷，月平均气温为-1.2℃；夏季最热为8月，月平均气温为25.1℃，最高气温为36.2℃；降雨年平均降雨量为702.5mm；年最大降雨量为1272.2mm；年最小降雨量为308.3mm；降雨量大多集中在7~9月，约占全年的70%，年平均相对湿度为75%。风况青岛市季风较为明显，春夏多为偏南风，秋冬多为偏北风，常年主导风向为东南风，平均风速3.2m/s。雾日青岛系海雾多频城市，主要集中在3~7月，年平均浓雾日51.5天，轻雾日108.2天。第三章物料平衡3.1基本配合比3.1本项目生产密度为500kg/m3的陶粒，拟定配合比为湿污泥（含水80%）︰无烟煤=100︰63.本项目生产密度为500kg/m3的砌块，陶粒︰水泥=80︰203.2物料平衡表3-1序号物料名称单位每小时用量每班用量8h日用量年用量（300天）备注1湿污泥t25080000年工作日320天2无烟煤t154800320%NaOH减液t230.44活性炭t0.013.25陶粒m310032000中间产品6水泥t12.540007砌块m312540000最终产品第四章生产工艺4.1生产工艺4.1.1生产工艺流程生产工艺流程图见附图。4.1.2生产工艺流程简述含水率约为80%的污泥由载重量为25吨的污泥专用车运送至厂区污泥池内，污泥池上方安装龙门吊及3吨的抓斗。抓斗将污泥抓入规格为Ф3m×25m的回转式烘干窑的喂料斗（10m3）中，污泥经流量计计量后进入回转式烘干窑内。污泥由烘干窑烘干至含水率为45%后经耐热皮带输送机输送至连续式双轴搅拌机中，此时，一定量的煤粉由2号煤粉仓经仓低皮带秤计量后也进入连续式双轴搅拌机与烘干后的污泥混合，其混合物经皮带输送机输送至对辊造粒机，颗粒落入滚筒筛中，较细的颗粒由回料皮带输送机重新回到连续式双轴搅拌机中。符合粒径要求的颗粒由链斗输送机连续输送至规格为Ф2.5m×10m的立式焙烧窑，烧成后的物料就是陶粒，陶粒由皮带输送机输送至陶粒陶粒经细碎鄂式破碎机破碎至一定粒度后由斗式提升机提升入陶粒仓，水泥由专用散装罐车气力输送至水泥仓。陶粒由皮带秤计量后入JS500强制式双卧轴搅拌机，水泥由螺旋给料机、水泥秤计量后也入JS500强制式双卧轴搅拌机，陶粒与水泥加水搅拌均匀后，由皮带输送机送至砌块成型机储料斗，供砌块成型机使用。成型后的砌块坯体由湿产品输送机、升板机、叉车等，至湿产品养护区，养护一定时间后码放至成品堆放区。烘干窑与焙烧窑所需的热量由热风炉提供，煤粉在热风炉中的燃烧产生的热量经热风管供给烘干窑与焙烧窑。烘干窑与焙烧窑在烘干与焙烧过程中所产生的含有一定热量的烟气，经换热系统热交换后，产生的热水用于生活采暖及职工淋浴，产生的热蒸汽可用于湿产品的养护。已经基本没有热量的烟气进入烟气处理系统，先要由旋风除尘器将烟气中的灰尘收集用于砌块生产，再经活性炭将重金属吸附收集，最后经碱液洗涤塔将烟气中的酸性气体（HCl，HF和SO2）的去除。完全达到环保要求烟气，最终经一定高度的烟囱排放至高空中。洗涤后的污水返回到城市污水管线中。4.1.3污泥池、物料储仓、堆棚的规格、个数及储存期表：表4-1序号名称个数及规格储量（t）储期（d）1污泥池地上混凝土池1-45×16×32592102煤粉仓钢结构圆仓3-Φ2.0×53023陶粒仓钢结构圆仓1-Φ5.0×810014水泥仓钢结构圆仓1-Φ3.0×637.535煤堆棚1-30×1450304.2工艺设备表4-2序号设备名称规格、型号单位数量价格（万元）备注13t龙门吊及抓斗跨度|：16m套15起吊高度：7.5m运行电机功率：4/0.4kW起升电机功率：4.5kW2喂料斗及流量计尺寸：3m×3m×1.5m套11.5储量：10m流量：12t/h3回转式烘干窑规格：Ф3m×25m台150能力：12t/h入口水份：80%出口水份：45%功率：90kW4耐热皮带输送机B500×10m台12倾斜角：20º功率：5.5kW5连续式双轴搅拌机规格：Ф500×6m台13.5功率：11kW6皮带输送机B500×10m台11.5由搅拌机至对辊造粒机倾斜角：20º功率：5.5kW7对辊造粒机能力：4.0~5.0t/h台11.8功率：15kW8滚筒筛规格：Ф1m×4m台10.5倾斜角：3.5º功率：5.0kW9回料皮带输送机B500×10m台23由滚筒筛至对辊造粒机倾斜角：20º功率：5.5kW10链斗输送机输送能力：4.0~5.0t/h台110倾斜角：60º输送高度：20m功率：22.5kW11焙烧窑有效尺寸：Ф2.5m×10m台1120鼓风量：150~200m3鼓风压力：1500~2000毫米水柱功率：110kW12圆辊磨规格：Ф1.2m×4.5m台110.5用于煤粉磨能力：0.5~3t/h功率：55kW133t行车及0.5t抓斗跨度|：15m套15起吊高度：6m运行电机功率：3/0.4kW起升电机功率：4kW14脉冲单机除尘器HMC-80台14.5圆辊磨用处理风量：4000~6000m3过滤风速：1.10~1.70总过滤面积：60阻力：≤1200Pa入口气体浓度＜50g/m出口含尘浓度＜50mg/m3滤袋总数：80条承受负压：≤5000Pa清灰用压缩空气：压力：0.5～0.7MPa耗气量：0.24脉冲阀:10个1排风机4-72№4.5A台1风量：5712～7081m3/h风压：2554～2428Pa14aM风机用电机Y132S2-2台1功率：7.5kW15斗式提升机D160×10m台13电动机型号：Y112M-6功率：5.5kW16刮板输送机规格：200×8m台13功率：5.5kW17脉冲单机除尘器HMC-48台56煤粉仓顶处理风量：2100~3200m3过滤风速：1.00~1.50总过滤面积：36阻力：≤1200Pa入口气体浓度＜50g/m出口含尘浓度＜50mg/m3滤袋总数：48条承受负压：≤5000Pa清灰用压缩空气：压力：0.5～0.7MPa耗气量：0.14脉冲阀:6个1排风机4-68No4A台517aM风机用电机台5功率：3kW18空气输送斜槽XZ-200台26倾斜角度：6º长度：6.5m功率：3.0kW19热风炉热量：44.87×106kJ/h台115烘干用20热风炉热量：5.7×106kJ/h台115焙烧窑用21皮带输送机B500×5.5m台11.52号煤粉仓至双轴搅拌机功率：3.0kW22皮带秤500×1.5m台36功率：1.5kW23皮带输送机B500×10m台11.5焙烧窑底输送渣功率：5.5kW24细碎额式破碎机PEX150×450台13功率：15kW25脉冲单机除尘器HMC-60台13处理风量：3000~4500m3过滤风速：1.00~1.50总过滤面积：48阻力：≤1200Pa入口气体浓度＜50g/m出口含尘浓度＜50mg/m3滤袋总数：60条承受负压：≤5000Pa清灰用压缩空气：压力：0.5～0.7MPa耗气量：0.2脉冲阀:6个25a排风机4-68No4A台125aM风机用电机台1功率：5.5kW26斗式提升机D160×5m台13电动机型号：Y112M-6功率：5.5kW27皮带称500×8台13功率：3.0kW28螺旋给料机LSY200×8m台11.8功率：5.5kW29强制式双卧轴搅拌机型号：JS500台113.5功率：18.5*2kW30皮带输送机B500×10m台11.5功率：5.5kW31砌块成型机每次成型块数：4台113.5成型周期；15~20s功率：37kW32湿产品输送机1000×5m台12功率：3.0kW33简易升板机层数：3台11.2功率：3.0kW34叉车1.5t台27合计工艺设备总功率：508kW41328.34.3辅助生产设施4.3负责全厂设备中、小修，日常维修及检查工作。4.3负责对进厂原、燃材料的性能、质量进行检验；对生产过程中进行控制，对成品进行质量检查。4.负责给厂区主要是生产线进行变电送电。4.3负责生产用备品备件等的存放。4.3.负责全厂的生产、生活用压缩空气。第五章总图运输5.1厂址环境及交通运输5.1.1项目建设地点位于青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北，东西长约226m，南北宽约118m5.1.2项目建设用地位于青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北，地理位置优越，交通运输便利。5.2厂区总平面布置根据厂方提供的地形图及总体发展规划的要求，经多方案比较，确定了总平面布置方案。5.2.11)总平面布置应满足生产工艺流程要求，力求流畅、合理。2)充分利用现有地形条件，布置紧凑，节省占地。3)满足安全、卫生、防火及总图运输有关规范的要求。4)留有建设项目发展余地5.2.2根据厂区地形位置，厂区内建构筑物、生产规模、原、燃材料的运送及生产工艺的要求，结合实际场地进行布置，将厂区分为生产区、成品堆放区、办公区和生活区。生产区位于厂区的西南部，成品堆放区位于厂区的中部和北部，办公区和生活区位于厂区的东南部。生产区与成品堆放区、办公区、生活区及辅助设施之间均布置道路，与主干道相接，以满足工作人员进出、原料运输、成品运输和消防的需要。5.2.3项目厂址区域地势西高东低，厂区排水依地势从西向东，与城市排水管网相联接。竖向布置采用平坡式，厂内各堆场及建筑物周围空地向道路一侧倾斜，场地坡度保持在1.5%以内，以便于场地雨水排除。厂区内各堆场及道路一侧均设有排水沟，各段排水沟相互贯通，地表水经各段汇集后依地势由主排水沟排至城市排水管网。5.3道路及运输全年货物吞吐量约10.88万吨，其中运进、燃原材料约8.88万吨，燃煤、水泥及成品等由汽车运输，依托社会力量。湿污泥由项目配备专用污泥车运输。根据生产和生活需要适当增加厂内运输工具和生活车辆。本设计考虑了一辆ZL40装载机、二辆叉车、一辆职工上下班专用客车、二辆办公及生活用车。厂区道路设计以消防、安全和运输方便考虑，作为最佳方案是货物进出和人流各行其道。厂区北侧设置大门二个，便于物料进出和人员进出，便于管理。厂区道路与各功能区及设施相连，全厂道路形成道路网络。采用混凝土路面。主干道为三车道，其他为双车道和单车道，形成一个更加完整的厂区交通体系。各道路边至建筑物一侧留有一定的间距，用于敷设各类工程管线及绿化。5.4厂区绿化在生产区、办公区、生活区和成品堆放区，各场地要进行一定规模的绿化，起到防尘、隔音的良好效果。在可能的情况下，建议在道路两旁、车间周围、生产区空地处、成品堆场、原料堆棚周围，采取集中与分散相结合的方式，选择合适的树种，扩大绿化面积，使之形成全厂范围内统一的绿化隔音体系。改善卫生状况，保持厂容整洁，创造良好的生活工作环境，此项工作由厂方在投产后自行分期进行。序号项目名称单位指标1厂区占地面积m2266682建构（筑）物占地面积m25614.53建筑系数%44.644道路及广场占地面积m269085成品堆场占地面积m262916厂区绿化面积m227527绿化系数%10.328厂区利用系数%74.299厂区围墙长度m65810排水沟长度m4935.5总图技术经济指标第六章电气及自动化6.1设计原则电气及自动化设计遵循总体设计原则，符合有关规范，满足工艺要求，选择行之有效的先进的控制设备，确保设备的安全运行。6.2供配电系统6.2.本项目所需电力由引自青岛市城阳区河套街道办事处大涧村北变电站，到厂距离500米，电源为双回路架空至厂区变电所，受电电压为10KV，供电电源可靠，容量满足要求。6.2.2本工程拟设厂区变电所一座，电源进线电压为10KV，高压母线采用双母线运行方式。变压器拟选用S11系列10/0.4变压器，0.4KV侧母线采用单母线运行方式，并以放射式向生产车间的控制室及其他单元供电。6.2.3受电电压10KV低压配电电压力0.4KV低压电动机压力380V变电所交流操作电压220VAC照明电压220V6.2.4装机总容量：688KW需要系数：0.6计算负荷：412.8kw自然功率因数：0.78补偿后功率因数：0.92年最大负荷利用小时数：6000年耗电量约：247.68×104kwh年处置污泥：8万t陶粒年产量（中间产品）：3.2万m3砌块年产量（最终产品）：4万m3污泥处置单位产品电耗：25.56kwh/t陶粒单位产品电耗：63.9kwh/m3砌块单位产品电耗：10.8kwh/m36.2.5根据厂区总平面布置和各车间位置，确定全厂负荷分布情况，厂区内拟建一座变电所。变电所内设有低压配电室、变压器室、值班室。变压器室内设一台油浸式电力变压器，型号为：S11—500/10/0.4变压器一台，负荷率为72%。低压配电室设有低压配电屏和无功功率自动补偿屏。6.2.6受电回路：设反时限过电流及电流速断保护。变压器回路：设反时限过电流及电流速断保护、零序保护、瓦斯保护、温度保护等。6.2.7进线计量回路：计费用有功电度表、无功电度表。变压器回路：有功电度表、无功电度表、电流表。厂区变电所各低压回路：有功电度表、电流表。6.2.8厂区变电所低压母线上设无功功率自动补偿装置，可将其功率因数提高到0.92以上。6.2.9厂区变电所接地保护装置和各车间重复接地装置互相焊接连接，组成全厂的接地系统。380/220V低压配电接地系统采用TN-C-S系统。工厂的防雷保护均按国家防雷规范设置防雷保护。6.2.10所有动力电缆及控制电缆均采用铜芯电缆。10KV电力电缆采用YJV-10000交联聚氯乙烯绝缘电缆，低压电力电缆采用VV-1000全塑电力电缆，控制电缆采用KVV-500铜芯电缆。其敷设方式为电缆桥架、直埋、穿钢管保护相结合。当电缆数量较多时采用电缆桥架敷设，较少时采用直埋或穿钢管保护敷设。进车间部分采用穿钢管埋地面敷设。6.3车间电气6.3.11）车间内的配电按工艺流程划分，连接两车间的输送设备按生产流程的具体情况进行配电。2）车间内的低压电源由厂区变电所放射式供电。3）车间内的各用电设备由控制箱放射式供电。4）各车间均设有检修用的铁壳开关。6.3.2由计算机控制的每台设备均设有集中控制和机旁控制两种控制方式。在设备的机旁均设有按钮盒或控制箱，并装有带统一钥匙的控制方式选择开关，设有集中、零位、机旁三种选择方式。1）各生产车间按控制系统划分，每一系统均设有强制起动信号和故障信号。2）为了确保人机安全，每台电动机机旁均设有机旁按钮盒，其控制方式为：机旁控制位、集中控制位、零位。机旁控制位用于机旁操作和单机试车，集中控制位用于控制室内集中操作，零位用于设备检修。3）磨机电机采用液体电阻起动方式，小功率笼型电机采用直接起动方式，大功率笼型电机采用软起功方式。生产线上其它不进计算机控制系统的车间如：空压机站、试验室、污泥池等采用原地集中控制或机旁控制。6.3.31）每个独立的控制点均设有电压表2)功率较大电动机在控制箱上均设有电流表3)高压电动机装设电压表、电流表和功率因数表。6.3.4车间内电气线路一般采用穿钢管暗敷，电气线路较集中的地方采用电缆桥架或电缆沟。6.3.5各生产车间均设有照明配电箱，其电源一般引自动力配电箱。6.3.6厂区内高于15米的建筑物构筑物均设有防雷装置。6.4接地保护6.4.16.4.26.4.36.4.46.4.56.4.66.4.76.4.86.4.9电工仪表选用42L6.4.106.4.116.4.12第七章建筑结构7.1设计资料7.1.1 胶州湾东岸由主峰为1133m的崂山及其余脉所构成，东部高、西南沿海低，中部丘陵起伏，因受崂山和胶州湾东西向的限制，城市呈南北向的带状形态。胶州湾西岸的黄岛区西高东低，属低山丘陵地形。青岛市地貌多为低山丘陵区，低山顶部为侵蚀构造地形。丘陵地带部分为陵坡，部分岩石裸露，第四纪覆盖层厚度不超过10m，工程地质分为如下三个区：（1）海积及河流淤积区：分布于沿海、河地带，地下水位较高，为堆积粘性土和淤泥软土。（2）残积和坡积盆地：分布于高程10~50m区，为花岗岩风化土，地下水位较低。（3）山地：分布于陡坡高山，由花岗岩构成。7.潮汐类型：青岛近海的潮汐类型属于正规半日潮，判别值平均在0.4左右。历年最高潮位2.92m，最低潮位：-3.03m，平均高潮位1.41m，平均低潮位-0.31m（按黄海标高计）。7.1青岛市地质为火成岩区，以断裂构造为主，褶皱不发育，构造无活动性，根据历史地震记录仅有微震和弱震。根据《中国地震动参数区划图》（GB18036-2001），青岛市抗震设防裂度为6度。7.青岛处在华北暖温带沿海湿润季风区，四季分明，空气湿润。夏无酷暑，冬少严寒。（1）气温年平均气温12.2℃；冬季1月份最冷，月平均气温为-1.2℃；夏季最热为8月，月平均气温为25.1℃，最高气温为36.2℃；降雨年平均降雨量为702.5mm；年最大降雨量为1272.2mm；年最小降雨量为308.3mm；降雨量大多集中在7~9月，约占全年的70%，年平均相对湿度为75%。风况青岛市季风较为明显，春夏多为偏南风，秋冬多为偏北风，常年主导风向为东南风，平均风速3.2m/s。雾日青岛系海雾多频城市，主要集中在3~7月，年平均浓雾日51.5天，轻雾日108.2天。7.2建筑设计原则在满足建筑功能要求和生产工艺要求情况下，力求为人们的生产、生活创造良好的工作环境。在全厂建筑设计中，考虑全厂群体的造型、立面装修及色调方面的协调统一，根据时代要求，体现出新的格调、新的风貌。在设计中考虑良好的经济效果，做到因地制宜就地取材，节约建筑材料和资金。对车间内墙体采取隔热、隔音措施，在设计考虑设置隔音值班室，减少工人与噪音和粉尘装置的接触时间，满足室内噪音不超过70分贝的要求，以保证工人的身心健康，减少大气污染。在设计中，一般采用自然采光，自然通风、以节约能源、利于生产。7.3主要建筑物与构筑物7.3.1污泥池及污泥池为地上式，高3m，面积720m2，钢筋混凝土结构，池壁上方长度（45m）方向安装双钢轨用于3t的龙门吊车行走使用和活动盖板使用7.3高9m，面积450m2，钢结构，钢柱需有牛腿需安装钢轨用于3t行车（跨度：15m）7.3子项包括：烘干机房（24×7.5m）、煤粉磨房（9×7.5m）、造粒间（24×18m）、焙烧间（24×9m）、烟气处理间（24×10.5m）、控制室（9×6m）。高度为9m。7.3砌块生产车间（39×27m），高度为9m。轻钢结构，维护墙为夹芯彩钢板。7.包括：厂区变电所、空压机房、综合材料库、机修间、试验室。结构形式为单层砖混结构。7.包括：综合办公楼、职工食堂、职工浴室。采用砖混结构。7.4建筑材料供应水泥、钢材、木材在本市均有货源，砖瓦、砂、灰、石等地方材料供应充足。7.5施工能力对本工程建（构）筑物的施工，当地施工队伍均能满足。7.6主要建（构）筑物一览表主要建（构）筑物一览表序号工程名称结构型式建筑物指标备注占地面积（m2）建筑面积（m2）1污泥池及活动盖板钢筋砼结构7207202烘干机房钢构1801803煤堆棚钢构4504504煤粉磨房钢构67.567.55造粒间钢构4324326焙烧间钢构2162167烟气处理间钢构2522528砌块生产车间钢构105310539控制室钢构545410厂区变电所砖混606011空压机房砖混606012机修间砖混606013综合材料库砖混727214试验室砖混727215综合办公楼砖混480144016职工食堂砖混24024017职工浴室砖混24024018厕所砖混505019门卫砖混484820地磅70第八章给排水工程8.1设计依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《室外给水设计规范》GB50013-2006（2006年版）《室外排水设计规范》GB0014-2006（2006年版）《建筑设计防规范》GB50016-20068.2水源本项目生产用水引自厂区北侧河道，生活用水引自厂区东侧河套街道办事处大涧村自来水管网，能保证供应。陶粒砌块生产配料用水量约为12.5m3/天，这部分水全部消耗掉。磨煤机轴承循环冷却用水约为20m3/天，烟气处理系统用水量约为88.3用水量生产用水量为：24.5m生活用水量为：2.5m试验室及辅助车间用水量：2m消防用水量：按10升/秒浇洒道路及绿化用水量：5m不可估量用水量：6m8.4排水系统烟气处理系统产生的污水，排至城市污水管网。厂区浇洒道路冲洗水、车间冲洗地面冲洗水及雨水，直接经下水道排至厂区地下排水管网。与市政管网联通。生活污水主要是洗涤污水及少量粪便污水，经过化粪池截留处理后排入市政地下排水管网。8.5管材与防腐管材：给水管室外采用镀锌钢管、丝接，当大于Φ100时采用承插铸铁管，室内生产用水用镀锌钢管，排水管室内用PVC，室外采用陶土管和混凝土管。防腐：钢管埋地时采用三油二布做法，明装管道除锈后刷樟丹防锈漆两遍，银粉两遍。第九章环境保护9.1设计依据9.1.19.1.2（98）国发《建设项目环境保护管理条例》9.1.3《工业窑炉大气污染物排放标准》GB16297-969.1.4《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）执行二级标准9.1.5《环境空气质量标准》（GB3095-1996）执行二级标准9.1.6《污水综合排放标准》（GB8978-1996）执行二类标准9.1.7《工业企业厂界噪音标准》（GB12348-90）执行四类标准9.1.8《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ247-2007）9.1.9《城镇污水处理厂污泥处置分类》（CJ/T239-2007）9.1.109.1.119.2污染源本项目生产过程中对环境造成污染的主要是烟气、臭气、废水、粉尘、噪音。9.2.1粉尘主要来源于煤的粉磨及煤粉的输送，污泥焙烧后产生的陶粒的破碎、提升、输送，及水泥的输送。9.2.2噪音主要来源于各种设备的运转，如烘干窑、磨机、造粒机、破碎机、提升机、空压机、搅拌机、砌块成型机等。9.2.3烟气主要来源于焙烧窑。9.2.4臭气污泥处理有较多的臭气产生，本工程散发臭气的主要部位是污泥接收和储存区域、污泥卸料区等。9.2.5废水主要来源于烟气处理塔处理烟气后的废液。9.3环境保护措施9.3.1贯彻预防为主的方针生产过程中主要污染物为烟气和臭气，在生产过程中应适当注意，以防为主，首先要对臭气发生源进行密闭，然后通过适当的抽气维持气源负压，以加强密闭效果，并减少最终臭气处理的气量；在煤粉磨和输送及物料的输送过程中还产生粉尘，所以在工艺布置上尽量采用密封性能好的输送和给料设备，粉状物料采用密封性能好的钢结构圆筒仓储存。在产生粉尘的部位设除尘器，防止粉尘的扩散。9.3.2粉尘处理在生产过程中粉尘主要产生于煤的粉磨及煤粉的输送，污泥烘干后渣的破碎、提升、输送，砂石及水泥的输送。本设计对所有的灰尘散发点都设有除尘器，在工艺上尽量减少物料的运转点及落差，使用密封性好的输送及给料设备。各扬尘点的除尘效果表：序号系统名称除尘器名称、规格粉尘入口浓度出口浓度台数(台)达标1煤磨机房HMC-80脉冲单机除尘器处理风量：4000-6000m滤袋总个数：80个20～30g/Nm≤50mg/m31达标2煤粉仓顶HMC-48脉冲单机除尘器处理风量：2100-3200m滤袋总个数：48个20～30g/N＜50mg/m33达标3细碎额式破碎机HMC-60脉冲单机除尘器处理风量：3000-45滤袋总个数：60个20～30g/Nm≤50mg/m31达标4陶粒仓顶HMC-48脉冲单机除尘器处理风量：2100-3200m滤袋总个数：48个20～30g/N＜50mg/m31达标5水泥仓顶HMC-48脉冲单机除尘器处理风量：2100-3200m滤袋总个数：48个20～30g/N＜50mg/m31达标9.3.3噪声控制本项目最大的噪声源是烘干窑、磨机、造粒机、破碎机、提升机、空压机、搅拌机、砌块成型机等设备运转时产生的噪声。一般在90dB(A)左右。本设计中采取了一些可行的措施，以减少噪音对周围环境和生产工人的影响，对设备运转产生的噪音采取以防为主的措施，如在高噪声设备的建筑设计中采用隔音措施；在噪声高的工作岗位上，建设隔音操作室。采取这些措施后，可保证车间内指标达85dB(A)以下，值班室在70dB(A)以下。符合国家《工业企业噪声控制设计规范》之要求。9.3.4烟气处理烟气净化系统安装烟气净化系统的目的是为了清洁焙烧窑所产生的烟气，从而可以使排放的空气达到排放标准。烟气所携带的灰尘与反应物经过旋风除尘器之后进入到具有脉冲清洁功能的袋式除尘器内，而该袋式除尘器既是最终的颗粒收集装置，同时也是可以提高整个酸性气体收集效率的最终反应器。经过袋式除尘器之后，被处理后的烟气将通过烟囱来进行排放。 图9-1烟气净化系统示意图 烟气处理系统从焚烧热处理出来的废气