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290吨/日污泥处理工程
项目方案

大连利浦环境能源工程技术有限公司
.11
目录
1工程概述 2
1.1项目名称 2
1.2处理工艺 2
1.3工程规模 2
2污泥处理工艺设计 2
2.1工艺设计 2
2.2平面布置设计 8
3工程投资估算与成本分析 9
3.1编制说明 9
3.2投资估算与成本分析 9
4结论 10

1工程概述
1.1项目名称
290吨/日污泥处理工程
1.2处理工艺
根据对国内外污泥处理的工艺比较, 结合该工程的实际情况推荐采用”厌氧消化/工业化生物制气”工艺。
1.3工程规模
日处理污水处理厂污泥290吨( 含水率95.8%) 。
1.4工程总投资
本工程总投资: 2460.00万元
1.5污泥成份
参考大连市夏家河污泥处理厂污泥成份, 暂定该污泥处理工程污泥成份为:
脱水污泥的含水率: 95.8%;
有机质含量: 70%;
总氮: 4%(占干污泥含量);
总磷: 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污泥处理工艺方案论证
2.1污泥处理方法简介
污泥合理处理是污水处理得以最终实施的保障。在经济发达国家, 污泥处理处理是污水处理极其重要的环节, 其投资约占污水处理厂总投资的30～40%。污水处理和污泥处理处理是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。
当前各国都把污泥处理处理作为污水处理系统的非常重要的环节, 投入巨资支持, 使污染治理能划上一个完整的句号, 这是成熟的污水处理思路; 不同国家和地区还因地制宜地采取了适合各自国情的污泥处理处理技术路线。
当前主要的污泥处理方法介绍如下。
2.1.1污泥的卫生填埋
污泥卫生填埋始于20世纪60年代, 是一项比较成熟的污泥处理技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。这种处理方法简单、 易行、 成本低, 污泥又不需要高度脱水, 适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。污泥填埋也存在一些问题, 特别是填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体, 如果填埋场选址或运行不当, 这种液体就会进入地下水层, 污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷, 若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外, 适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限, 这也限制了该法的进一步发展。
2.1.2污泥的土地利用
污泥土地利用因投资少、 能耗低、 运行费用低、 有机部分可转化成土壤改良剂成份等优点, 被认为是很有发展潜力的一种处理方式, 这种处理方式是把污泥应用于农田、 菜地、 果园、 草地、 市政绿化、 育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用, 可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地( 如矿场土地、 森林采伐场、 垃圾填埋场、 地表严重破坏区等需要复垦的土地) 的修复与重建, 减少了污泥对人类生活的潜在威胁, 既处理了污泥又恢复了生态环境。污泥农用的比例很大程度上取决于各国政府有关的法律、 法规和污染控制情况, 同时也与国家的领土的大小和农业发展情况有关。如英、 美、 法等许多国家城市污泥的农用率可达70%, 有的高达80%以上。
2.1.3污泥的全干化
污泥全干化能使污泥显著减容, 全干化可使污泥含水80%降到含水10%, 减量达78%。20世纪80年代末期瑞典等国家的成功应用之后才在西方发达国家推广。产品稳定、 无臭且无病原生物, 干化处理后的污泥产品用途多, 能够用作肥料、 土壤改良剂、 替代能源等。但设备投资很高, 且运行的能耗高。全干化后的污泥的成片填埋又会因可能产生的污泥自燃带来安全隐患。另外雨水和垃圾本身的含湿量均使得污泥最终重新吸水, 因此花费了更高的能源代价的”全干化”污泥不适宜进行填埋。
2.1.4污泥的半干化加焚烧
污泥半干化可使污泥含水80%降到含水50%左右。湿污泥半干化后再直接焚烧应用得较为普遍, 没有经过干化的污泥直接进行焚烧不但十分困难, 而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法, 可是其缺点在于处理设施投资大, 处理费用高。近些年来, 污泥焚烧技术已经成为处理污泥的主流, 愈来愈受到重视。这是因为焚烧法与其它方法相比具有突出的优点:
(1)焚烧能使有机物全部碳化, 杀死病原体, 可最大限度地减少污泥体积, 因而最终需要处理的物质很少, 不存在重金属离子的问题, 有时焚烧灰可制成有用的产品,是相对比较安全的一种污泥处理方式;
(2)污泥处理速度快,不需要长期贮存;
(3)能够回收能量用于发电和供热。
2.1.5污泥厌氧消化/工业化生物制气工艺
用污泥生产沼气已经有一百多年的历史, 但作为规模化、 工业化的生产却是近二十年左右的事。现代工艺是在自动化控制的反应容器内, 根据处理物的各种不同条件随时对容器里的厌氧环境进行调节, 达到充分利用自然界普遍存在的微生物, 参与有机物逐级发酵降解(水解、 酸化、 气化), 最终实现甲烷化。发酵产物(沼气)中主要是气态的甲烷和二氧化碳, 将其收集后用作清洁燃料。另一方面, 对温室效应而言, 甲烷气体是C02的22倍。因此, 在处理污泥等废弃物的同时, 采集、 利用含甲烷达60％左右的沼气, 除具有一定的经济效益外, 对减轻温室效应具有重大意义。排出的残渣( 仅剩原总量的50%左右) 中因存在环状化合物的聚合物――腐殖酸, 可做田间粮食生产或城市绿化的基肥、 土料。 从综合成原来看, 一套完整的污泥厌氧/工业化生物制气处理设施的费用只相当于同等规模处理能力焚烧设施的一半, 而运行费用也要低20％～30％。
厌氧消化/工业化生物制气的主要优点是:
(1)资源化程度高, 产生高热值沼气的同时生产了有机肥料;
(2)大气污染小, 无二恶英、 酸性物及粉尘产生;
(3)生产环境好, 臭气产生量极小。

2.1.6污泥半干化加无害化处理制砖工艺
随着污泥处理技术工程的不断发展, 新技术、 新设备层出不穷, 为探索适宜的污泥深度处理流程, 国内近年来相继开展了试验研究, 提出了多种新型工艺流程, 为污泥处理的无害化、 减量化、 资源化提供了更为广阔的空间。
污泥半干化加无害化处理制砖工艺为近年来污泥处理新工艺的典型代表, 其工艺流程简述如下:
污泥运送到污泥处理厂后经过半干化处理, 变成浅灰色松土, 利用松土与粉煤灰混合后经烘干处理运送到制砖设备车间, 经过烧制后, 制成无害化的环保砖, 用于人行道地砖或建筑墙体用红砖。这种工艺于上世纪八十年代初起源于日本, 近年来经过国内相关单位改良后引入中国, 并在广州等地得以实施。这种工艺节省了干化焚烧所产生的高额费用, 使污泥处理更具有实际操作的意义, 同时在污泥厂旁边直接将处理后的污泥制砖, 既避免了填埋长期占用土地, 还能实现污泥治理的资源化利用, 产生新的经济效益, 一举两得。

2.2污泥处理方案比较
污泥填埋和污泥堆肥处理技术因为最近几年受各国法律的制约、 处理成本的提高和环境影响等因素, 各国基本上已经不使用这两种处理技术。污泥全干化技术不但投资和运行费用都很高, 而且在处理过程中存在粉尘自燃和爆炸等安全问题, 而且后期对干化污泥利用上国内还没有实例。针对上述情况, 本次可研报告将”污泥半干化加焚烧”技术、 ”厌氧消化/工业化生物制气” 、 ”污泥半干化加无害化处理制砖工艺” 技术作为比选方案, 进行技术方案比较。
2.2.1方案一 ---- 污泥半干化加焚烧技术
污泥半干化是采用带式污泥干化设备将污泥含水率由80%降至40%, 以达到污泥减量化的目的。污泥含水率由80%降至40%, 污泥中的有机物含量在60%左右 , 因此半干化后的污泥热值相当于低值褐煤, 1kg褐煤放出的热约1.5kwh, 普通1kg煤放出的热为5.58kwh, 污泥辅助燃料污泥中的有机物含量在60%, 600吨/日处理能力的污泥干化设备运行一年所需要的热量约为62030769kwh。如果换算成污泥的重量数为41300t, 则干化加热设备每天消耗的半干污泥为118吨。因每天干化所生产的半干污泥量为200吨 , 大于118吨, 因此采用干化加焚烧技术, 不用额外补充燃料, 就能满足干化污泥所需要的能量, 且剩余的半干污泥还能够进行发电或者供热加以利用。
污泥半干化加焚烧技术能够最大限度的达到污泥减量的目的, 可是当前污泥焚烧所产生的灰分国内还没有合理的处理方法。例如上海石洞口污水处理厂采用污泥焚烧处理技术, 产生的飞灰基本上没有加以利用, 全部外运到垃圾处理场进行填埋。而且污泥焚烧过程产生大量的烟气, 对环境造成了二次污染。
污泥半干化和焚烧工艺流程如下:

图4-1污泥半干化加焚烧工艺流程图
2.2.2方案二 ---- 厌氧消化/工业化生物制气技术
厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧反应, 分解污泥中的有机物质。厌氧消化是使污泥实现”减量化、 稳定化、 无害化、 资源化”的主要环节。首先, 有机物被厌氧消化分解, 可使污泥稳定化, 使之不易腐败。其次, 经过厌氧消化, 大部分病原菌或蛔虫卵被杀灭或者作为有机物被分解, 使污泥无害化。第三, 随着污泥被稳定化, 将产生大量高热值的甲烷, 作为能源利用, 使污泥资源化。另外, 污泥经消化后, 其中的部分有机氮转化为氨氮, 提高了污泥的肥效。
污泥进行厌氧中温消化, 需要温度保持在37±1℃, 这样就需要采用沼气锅炉做为热源维持整个系统的温度。根据国内外技术应用的经验数据, 维持消化温度的热量占总产气量的20%~25%, 因此该工艺不需要辅助燃料维持工艺所需热量, 而且还能剩余大部分沼气, 能够燃烧发电或者作为城市煤气管网的补充气源加以利用。产生的沼渣也能够作为土壤改造肥料加以利用。
可是污泥厌氧消化产生大量的沼液, 沼液中COD和氨氮的含量很高。小型的污水处理厂不能接收这部分沼液, 必须经过处理, 达到标准后方可排入污水处理厂。
污泥的厌氧消化/工业化生物制气处理工艺流程如下:

2.2.3方案三 ---- 污泥半干化加无害化处理制砖工艺
首先污泥先经过半干化处理, 采用带式污泥干化设备将污泥含水率由80%降至40%, 以达到污泥减量化的目的。污泥经过半干化处理后, 变成浅灰色松土, 利用松土与粉煤灰混合后提高污泥中无机物的含量, 进行除臭除毒处理, 经烘干处理运送到制砖设备车间, 经过烧制后, 制成无害化的环保砖, 用于人行道地砖或建筑墙体用红砖。污泥中含有的重金属处理前处于溶解状态, 而经无害化处理制砖工艺处理后这些有害物质状态已完全改变, 像玻璃一样被固化了, 不会再产生污染, 无害化彻底, 根据测算, 按照机械化生产每天可生产12万块一级质量的红砖, 污泥减量化可达70%。
污泥半干化加无害化处理制砖工艺流程如下:

2.2.4方案比较
方案的技术经济比较见表4-1
方案
项目
方案一
方案二
方案三
无害化
彻底
彻底
彻底
资源化
能够作为燃料, 价值有限, 能够作为城市有机肥加以利用。
产生大量沼气, 能够纳入城市燃气管网, 效益明显。沼渣能够作为城市改良土利用。
能够制成红砖, 广泛应用于建筑行业中
减量化
70%
60%
70%
占地面积
较小
较大
较小
环境影响
气味较大, 对周围环境有影响。污泥焚烧炉会产生粉尘危害, 粉尘处理要求很高。
消化后污泥没有臭味产生, 沼气锅炉没有粉尘危害。沼液需要处理后排入污水处理厂。
气味较大, 对周围环境有严重影响。主要为污泥制砖产生气味对周围环境的影响。
适用条件
对污泥没有严格要求
污泥中有机物含量高, 重金属等污染物少
对污泥没有严格要求
投资成本
很高
较高
较高
运行成本
约250元/吨
130～140元/吨
约250元左右/吨
表2-1 技术经济比较表
2.2.5结论
综上所述, 方案一、 方案二、 方案三都能满足污泥处理的”减量化、 稳定化、 无害化、 资源化”要求。方案一----污泥半干化加焚烧技术虽然能最大限度的减少污泥的体积, 可是半干化污泥产生的臭气和污泥焚烧所产生的粉尘污染又产生了新的环境问题, 同时污泥半干化+焚烧技术投资费用和运行费用均高于厌氧消化技术。方案三----污泥半干化加无害化治理制砖工艺在中国尚属科研起步阶段, 还未经过实践大面积推广利用, 尚有很多关键问题等待进一步改进解决, 如选址困难, 大气污染严重, 消除异味困难, 若彻底消除大气污染, 投资将加大, 吨污泥处理成本将超过污泥半干化加焚烧工艺, 污泥中有机质在高温下燃烧导致砖的表面不平整、 掺量低和抗压强度低等导致制砖产品销售市场不稳定。方案二----厌氧消化/工业化生物制气工艺在国内外应用均较多, 特点是无害化彻底, 工艺成熟, 各类产物、 副产物均有用途, 易于形成循环经济链。处理成本仅为130~140元, 全年仅需2800万元左右。污泥减量化60%以上, 缺点是产生的沼液处理难度较大。根据各类技术的特点及应用情况, 结合实际情况, 推荐采用”厌氧消化/工业化生物制气”工艺方法来进行污泥处理。

2.3厌氧消化池池形的选择
2.3.1消化池池形概述
消化池的池形样式较多, 在国内外基本池形有以下四种: 龟甲形、 传统圆柱形、 卵形和平底圆柱形。
2.3.1.1龟甲形
在英、 美国家采用的较多, 此种池形的优点是土建造价低、 结构设计简单。但要求搅拌系统具有较好的防止和消除沉积物效果, 因此相配套的设备投资和运行费用较高。
2.3.1.2传统圆柱形
在中欧及中国, 常见形状是圆柱状中部, 圆锥形底部和顶部的池形。这种池形的优点是热量损失比龟甲形小, 易选择搅拌系统。但底部面积大, 易造成粗砂的堆积, 因此需要定期进行停池清理。更重要的是在形状变化的部分存在尖角, 应力很容易聚集在这些区域, 使结构处理较困难。底部和顶部的圆锥部分, 在土建施工浇注时混凝土难密实, 易产生渗漏。
2.3.1.3卵形
卵形消化池在德国从1956年就开始采用, 其结构形式为卵形。近几年来作为一种主要的形式推广到全国, 应用较普遍。
卵形消化池最显著的特点是运行效率高, 经济实用。其优缺点能够总结为以下几点:
(1) 其池形能促进混合搅拌的均匀, 单位面积内可获得较多的微生物。用较小的能量即可达到良好的混合效果。
(2)卵形消化池的形状有效地消除了粗砂和浮渣的堆积, 池内一般不产生死角, 可保证生产的稳定性和连续性。
(3)卵形消化池表面积小, 耗热量较低, 很容易保持系统温度。
(4)生化效果好, 分解率高。
(5)一次性投资费用高。
2.3.1.4平底圆柱形
平底圆形池是一种土建成本较低的池形。圆柱部分的高度／直径比≥1。这种池形在欧洲已成功的用在不同规模的污水厂。德国Lipp公司采用独有的二重卷边螺旋技术生产制造的Lipp消化罐是平底圆柱形消化池的转型, 在德国、 日本、 奥地利等国家均有应用。
2.3.1.5池形方案比较
表2-2 池形方案比较表
序号
项目
龟甲形
传统圆柱形
卵形
平底圆柱形(LIPP罐)
1
散热面积
大
较小
小
较小
2
施工难度
小
较大
大
一般
3
常见搅拌形式
机械
机械
机械+沼气搅拌
机械+沼气搅拌
4
搅拌效果
不好
一般
好
一般
5
投资费用
低
较低
高
较低
6
运行费用
高
较高
低
较高
7
建设周期
少
少
长
少
8
应用情况
少
少
多
多
由上表能够看出, 龟甲形和传统圆柱形虽然投资费用低, 可是由于运行及搅拌效果不佳, 已被逐渐淘汰。卵形消化池因为运行效率高、 混合效果好, 近些年来应用广泛。平底圆柱形虽混合效果不如卵形, 但因其投资费用少而被广泛应用。德国Lipp公司的消化罐采用专利技术对污泥进行搅拌, 克服了传统圆柱形混合效果不佳的缺点, 同时具有保温效果好, 建设周期短的优点。因此本工程中推荐对混凝土卵形消化池及Lipp罐作为比选池形。
2.3.2消化池池形方案比较
2.3.2.1混凝土卵形消化池
卵形消化池因具有混合搅拌充分、 表面积比(池壳表面积／池容积)小, 保温效果好等工艺优点。从60年代初期起, 德国就开始在大中型城市污水处理厂使用卵形消化池, 单池体积多在5500～10000 m3之间。卵形消化池多采用双向预应力钢筋混凝土的结构形式, 内壁防腐采用氯磺化聚乙烯或者无毒环氧防腐涂料, 外壁保温采用聚氨酯泡沫塑料, 外装饰板采用菱镁挂板。
近些年来国内也开始普遍采用卵形消化池对污水处理厂污泥进行处理。例如, 中国济南污水处理厂首次于1993年底建成了单池容积为10535m3的三座卵形消化池, 杭州四堡污水处理厂建设同样体积的三座卵形消化池, 济宁污水处理厂建设两座单池体积13000 m3的卵形消化池。
卵形消化池的优缺点如下:
(1)其池形能促进混合搅拌的均匀, 单位面积内可获得较多的微生物。用较小的能量即可达到良好的混合效果;
(2)卵形消化池的形状有效地消除了粗砂和浮渣的堆积, 池内一般不产生死角, 可保证生产的稳定性和连续性;
(3)卵形消化池表面积小, 耗热量较低, 很容易保持系统温度;
(4)生化效果好, 分解率高;
(5)池体容积大, 从5000m3~ 0m3;
(6)外表美观, 使建筑与艺术较完美的得到了统一;
(7)一次性投资费用高;
(8)建设工期长。
2.3.2.2平底圆柱形Lipp消化罐
Lipp公司成立于1958年, 现址位于德国的Baden, 利普公司在废水提纯, 农业、 工业、 城市污水处理, 有机废物处理, 以生物垃圾为原料制造能源, 气体液化, 散装涂料存贮等方面处于世界领先地位。Lipp消化罐为Lipp公司的主力产品, 其主要技术优缺点为:
(1)Lipp消化罐采用该公司独有的二重卷边螺旋技术, 使消化罐密封性能更好;
(2)罐体采用复合钢板, 使成本大大降低, 使用寿命变长;
(3)罐体内壁选用316不锈钢板, 使罐体防腐性能更好;
(4)消化罐采用160mm厚水管伴热保温层, 使消化罐内温度更稳定;
(5)消化罐采用机械搅拌和水射( 液体) 辅助搅拌两种搅拌方式, 有效地消除了粗砂和浮渣的堆积, 池内一般不产生死角, 可保证生产的稳定性和连续性;
(6)罐体制作采用专用机械施工, 操作简便, 建设工期短;
(7)外表美观。
2.3.2.3方案比较
表2-3 方案技术经济比较表
序号
项 目
卵形混凝土池( 万元)
Lipp罐( 万元)
1
容积( 总)
1500m3
φ15×8×δ3
2
重量( 吨)
220.0
12.0
3
池体投资费用
56.0
37.0
4
保温投资费用
2.0
6.0
5
池基础费用
8.0
4.0
6
内防腐费用
10.0

7
外防腐费用

8
施工难度
复杂
专业设备、 简易
9
加工技术要求
土建、 严格
专业设备
10
安装难易程度
严格
简单
11
外观美观程度
高
高
12
设备折旧费
1.87( 30年计)
0.92( 25年计)
13
施工周期
三个月以上
一个月以内
14
工程投资
76.0
47.0
2.3.2.4结论
根据对两个方案的技术性能、 运行管理、 工程投资及运行成本等方面的比较, 得出以下结论:
两种池形在技术经济上均是技术先进, 成熟可靠。但Lipp消化罐的投资的投资少, 建设周期短, 运行维护费用低, 并采用机械和液体两种搅拌方式克服了传统平底圆柱形消化池搅拌不均匀的缺点。
综上所述, 遵循技术成熟、 运行稳定的原则, 本工程推荐采用”平底圆柱形Lipp消化罐”作为污泥厌氧消化反应器。

3污泥处理工艺设计
3.1工艺设计
3.1.1主要设计参数
(1)设计污泥量: 污泥量290t/d。
(2)污泥成份( 暂定) : 污泥的含水率为: 95.8%;
干基含量为: 12.18t/d;
有机质含量: 70% (占干污泥含量)
总氮: 4%(占干污泥含量);
总磷: 2%(占干污泥含量)。
3.1.2污泥处理工艺流程
污水厂的污泥经过输送设备, 进入污泥贮存均质池进行均质和预热处理, 调配好的城市污泥由螺杆泵投配入利浦厌氧消化装置, 污泥经过18～24天的中温消化处理后, 产生的消化液经过消化液贮池调解后, 进入脱水机房进行脱水处理。
消化液经过脱水处理后产生两种产物, 分别为沼渣和沼液。沼渣经过3～5天的堆放可作为绿化腐殖土或者垃圾填埋场封场土使用; 沼液排放至化粪池或农业利用;
城市污泥中温消化产生的另一个重要产物为沼气, 沼气经脱硫一部分进入沼气锅炉产生热量为污泥预热、 污泥消化罐保温及厂内供暖使用, 一部分经沼气发电机进行发电自用。
3.1.3物料平衡设计

图3-1 总物料平衡图

3.1.5工艺详细设计
3.1.5.1污泥贮存均质池
污水厂污泥( 含水率95.8%) 输送至污泥贮存均质池内, 将污泥温度预加热至39℃, 进行搅拌均质和预加热处理。
主要构筑物:
( 1) 污泥贮存均质池:
有效容积: 150m3( 钢筋混凝土)
数量: 2座
主要设备:
（1） 污泥搅拌机
设备类型: 浆叶式搅拌机
数量: 2台
电机功率: N=11KW
(2) 污泥提升泵( 螺杆泵)
设备类型: 螺杆泵(从污泥贮存均质池提升至利浦厌氧消化装置)
数量: 2台(一用一备)
设计参数: Q=25m3/h, H=20m, N=11KW

3.1.5.2利浦厌氧消化装置(Lipp罐)
调配均质(含固率4.2%)的污泥预加热后, 经过螺杆泵输送至利浦厌氧消化装置(Lipp罐)内, 根据污泥的各种不同条件, 自动控制调节容器里的厌氧环境, 使厌氧消化效果最优化。
为了保证中温厌氧消化稳定进行, 将利浦厌氧消化装置内部污泥的温度维持在37℃±1℃左右。利浦厌氧消化装置外部采用热水拌热装置对罐体进行保温, 内部采用机械和水射搅拌两种方式, 对污泥进行搅拌。
主要设备
( 1) 利浦厌氧消化装置( Lipp罐)
设备类型: 采用德国Lipp公司专利技术
数量: 2套
尺寸: 直径16m, 高度15m, 有效高度11.2m
电机功率: N=55KW
搅拌方式: 采用机械搅拌和水射( 液体) 辅助搅拌两种搅拌方式
保温方式: 160mm厚水管伴热保温层

3.1.5.3沼气储柜
设置沼气储柜, 储存厌氧消化产生的沼气。
主要设备:
沼液储柜
数量: 1个
有效容积: 1000m3

3.1.5.4消化液贮池
城市污泥在利浦厌氧消化装置中经过20天左右的厌氧反应, 大部分有机物得到了降解消化, 消化后的污泥利用利浦厌氧消化装置和消化液贮池的液位差, 从利浦厌氧消化装置中排入消化液贮池。
主要构筑物:
( 1) 消化液贮池:
有效容积: 150m3( 钢筋混凝土)
数量: 2座
主要设备:
( 1) 消化液贮池搅拌机
设备类型: 浆叶式搅拌机
数量: 2台
电机功率: N=7.5KW
( 2) 污泥进料泵
设备类型: 螺杆泵( 从消化液贮池泵入至离心脱水机脱水)
数量: 2台( 一用一备)
设计参数: Q=25m3/h, H=8m, N=5.5KW

3.1.5.5脱硫装置
城市污泥经厌氧消化产生大量的沼气, 其主要成份是CH4和CO2, 还含有微量的H2S气体, H2S溶于水汽中产生氢硫酸将对输气管道、 储气柜和用气设备造成严重腐蚀, 因此, 污泥厌氧消化所产生的沼气在贮存和利用之前必须经过脱硫处理, 用脱硫塔去除沼气中的H2S, 脱硫塔具有设备结构简单, 操作简便, H2S去除率高, 运行费用低等优点, 脱硫塔内装填一定高度的脱硫剂, 沼气自下而上经过脱硫剂, H2S被去除, 实现脱硫过程。
主要设备:
1)脱硫塔
设备类型: 干式脱硫塔
数量: 2台(一用一备)
外形尺寸: φ3×13m

3.1.5.6沼气鼓风机
城市污泥经中温厌氧消化后, 消化罐产生大量沼气, 消化罐内的沼气经过鼓风机房内的沼气鼓风机从消化罐中抽出(注意厌氧反应罐内部压力不准超过1.28bar, 否则产甲烷菌将受到抑制)进入沼气储柜。经加压进入脱硫装置, 脱硫处理后供给沼气锅炉房, 作为污泥预热、 污泥消化罐保温及厂内供暖等使用, 剩余部分沼气供给沼气发电机, 进行沼气发电自用。
主要设备:
( 1) 沼气鼓风机
设备类型: 罗茨鼓风机
数量: 2台(一用一备)
设计参数: Q=2.92m3/min, N=4KW

3.1.5.7沼气锅炉房
设置沼气锅炉房一座, 沼气经过脱硫装置处理后进入沼气锅炉, 产生的热量供污泥预热和厌氧消化罐保温及厂内取暖使用。
主要设备:
1) 沼气锅炉
数量: 2台
主要设计参数:
设计供热量: Q=2t/h

3.1.5.8沼气火炬
沼气火炬是为保证整个工艺系统的运行安全。本工程在沼气储柜前设置了内燃式沼气火炬一台, 用于事故状态及设备检修时的沼气安全放散。火炬装置主要由引火器、 点火盘、 火炬以及仪表和电气装置等组成。火炬系统需要注意的是保证易燃易爆混合气体自始至终不在火炬系统内部积存, 在操作和维修中, 必须排出和阻止空气进入火炬系统的任何部位。

主要设备:
沼气火炬
设备类型: 内燃式沼气火炬
数量: 1座(成套设备)
设计参数: Q=1000m3/h, H=14m
燃烧发散要求: 沼气CH4含量不低于25％

3.1.5.9沼气发电机
沼气经过脱硫装置处理后一部分进入沼气发电机, 进行发电自用。
主要设备:
沼气发电机
设备类型: 沼气发电机
数量: 1台
设计参数: N=350kw

3.2平面布置设计
该污泥处理工程, 构筑物经过简单平面布置, 详见下图。

4工程投资估算与成本分析
4.1编制说明
该污泥处理工程的建设内容为: 建设日处理290吨(含水率95.8%)的污泥处理设施。
4.2投资估算与成本分析
本工程总投资: 2460.00万元。
表3-1 投资估算表
设备名称
技术规格
数量
单价( 万元)
总价( 万元)
产地
( 一) 主要设备
污泥搅拌机
N=11KW
2台
10.00
20.00
进口品牌
污泥提升泵
25m3/h, N=11KW
2台
15.00
30.00
进口品牌
LIPP厌氧反应器
φ16×15m
2个
500.00
1000.00
主要材料进口, 辅助材料国产
消化液贮池搅拌机
N=7.5KW
2台
10.00
20.00
进口品牌
污泥进料泵
25m3/h, N=11KW
2台
15.00
30.00
进口品牌
沼气储柜
1000m3
1个
50.00
50.00
进口品牌
沼气脱硫装置
φ3×13m
2台
100.00
200.00
进口品牌
沼气鼓风机
2.92m3/min
2台
5.00
10.00
进口品牌
沼气锅炉
2t/h
2台
60.00
120.00
进口品牌
沼气火炬
Q=1000m3/h
1台
100.00
100.00
进口品牌
沼气发电机
N=350KW
1台
200.00
200.00
进口品牌
小计: 1780.00
( 二) 建、 构筑物
污泥贮存均质池
150m3
2座
20.00
40.00

消化液贮池
150m3
2座
20.00
40.00

发电机房
350m2
1座
50.00
50.00

锅炉房
350m2
1座
50.00
50.00

小计: 180.00
( 三) 其它
管路及安装工程

200.00

自控及配电设施

200.00

其它费用

100.00

小计: 500.00
合计

2460.00

注: 上述报价不含脱水机部分价格, 不出口关税价格。
表3-2 成本分析表
序号
费用名目
计算依据
运行成本( 元/日)
1
人工费
自动化操作5人( 每人年均工资30000元)
420.00
2
电耗
日耗 度电( 平均电价以0.55元/度计)
1100.00
3
维修费
固定资产的2%
1360.00

合计

2880.00

吨污泥处理费用为9.93元 (污泥含水率按95.8%计)
注: 上述报价不含脱水机部分运行成本。

5结论
本工程建设规模为290t/d( 含水率95.8%) , 采用的”污泥厌氧消化/工业化生物制气”工艺, 是从德国Lipp公司引进世界先进的污泥处理工艺。该工艺不但能够使处理后的污泥达到国家环保总局关于污泥”减量化、 稳定化、 无害化、 资源化”的要求, 而且遵循循环经济的理念, 使污泥变废为宝, 产生新的燃气能源和营养土, 进而使污泥得到充分的综合利用。